JP2010225656A - 電子機器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】雨滴などの侵入防止が容易に得られ、耐候性を充分に保持させることができるにようにした電子機器装置を提供すること。
【解決手段】筐体１内に電子回路部２を備え、この電子回路部２の中に２枚の回路基板を縦にして収容し、一方の回路基板のヒートシンクにある正面側放熱フィン４には書面側ダクト１ａを設け、他方の回路基板のヒートシンクにある背面側放熱フィン５には背面側ダクト１ｂを設け、電動ファン３ａ、３ｂにより、背面側放熱フィン５には下から上に向けて外気が流通され、正面側放熱フィン４には上から下に向けて外気が流通されるようにし、２枚の回路基板を強制冷却することができるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、屋外に設置される電子機器装置に係り、特に、比較的高所に設置される場合が多い無線中継局として好適な電子機器装置に関する。

近年、携帯電話の普及は目覚ましく、現代社会においては、もはや欠かせない存在になっているが、このとき、中継可能範囲の拡大と充実がサービス向上についての大きな要素となる。
そして、この中継可能範囲の拡大と充実には、中継局の木目細かな配備が欠かせないが、このためには中継装置の設置台数を増加する必要があり、この結果、配備コストの見地から屋外での設置が余儀なくなってしまう場合が多くなる。

しかも、このとき、電波伝播の見地から、できるだけ高所に設置するのが望ましく、従って、中継局装置としては、装置の本体をポールや鉄塔などに設置し、アンテナの近傍に配置するのが望ましく、このとき、アンテナと一体化できれば、更に好都合である。
しかして、この場合、中継局装置本体には高度の耐候性が要求される上、メンテナンスが簡単に行えるような筐体構造を要するのは勿論、真夏の炎天下における日射を想定した放熱機能の充実が必須である。

そこで、従来から、中継局の本体機器装置を筐体に収容して耐候性を保持すると共に、電動ファンを用いて強制空冷方式により筐体内の通風が得られるようにした上で、増幅器など本体機器を構成する電子装置の温度に応じて電動ファンの運転を制御し、気温の上昇や日光の直射に伴う温度上昇から電子機器を保護するようにしている(例えば、特許文献１等を参照。)。

このとき、従来技術では、電子装置が搭載され、ヒートシンクを備えた回路基板を縦にして筐体の中に収容し、ヒートシンクの放熱フィンに縦方向(下から上方向)に外気(外部の空気)を流通させることにより放熱が図られるようにしている。

特開２００５−２６８８８５号公報

ところで、強制空冷を行うには外気の吸気と排気のための開口部やスリットを筐体に設ける必要があるが、しかし、屋外に設置するようにした中継局装置の場合、耐候性の見地から、筐体の上面は勿論、側面にも開口部やスリットを設けるのは望ましくない。これは、いうまでもないが、雨滴などの侵入を極力防止するためである。
しかしながら、従来技術においては、開口部が筐体の上部に存在している点に配慮がされておらず、耐候性に問題があった。

本発明の目的は、雨滴などの侵入防止が容易に得られ、耐候性を充分に保持させることができるにようにした電子機器装置を提供することにある。

上記目的は、電子装置が搭載され、ヒートシンクを備えた回路基板を縦にして筐体の中に収容し、前記ヒートシンクの放熱フィンに縦方向に外気を流通させることにより放熱を図るようにした電子機器装置において、前記電子装置を少なくとも２枚の回路基板に搭載した上で、これら少なくとも２枚の回路基板を、各々のヒートシンクが夫々外側になるようにして前記筐体の中に保持させた上で、これら少なくとも２枚の回路基板の上側に、吸気側が前記２枚の回路基板の中の一方の回路基板のヒートシンクの放熱フィンの上側に連通され、排気側が前記２枚の回路基板の中の他方の回路基板のヒートシンクの放熱フィンの上側に連通された電動ファンを設け、前記一方の回路基板のヒートシンクの放熱フィンには、前記筐体の下側の端面にある開口部の一方から吸い込まれた空気が上方向に通流し、前記他方の回路基板のヒートシンクの放熱フィンには前記電動ファンの排気側から吐き出された空気が下方向に通流して前記筐体の下側の端面にある開口部の他方から外部に排気されるように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、開口部は筐体の下部だけ設ければよく、この場合、開口部は、そのままで下方に向けて開口されるようになり、従って、簡単な構成で充分な耐候性が容易に得られることになる。

本発明による電子機器装置の第１の実施形態を示す正面図と上面図及び下面図並びに側断面図である。 本発明による電子機器装置の第２の実施形態を示す後側斜視図と前側斜視図及び側断面図である。

以下、本発明による電子機器装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態で、(a)は正面図、(b)は上面図、(c)は下面図、そして(d)は側断面図であり、これらの図において、１は筐体で、図示のように、上から見て横長の箱形に作られ下端は開放されている。このとき正面は正面側ダクト１ａとなり、背面は背面側ダクト１ｂとなる。
筐体１の内部には、電子回路部２が縦になって収容されていて、その上になる部分には２基の電動ファン３ａ、３ｂが設けられている。

電子回路部２には、回路基板に搭載された電子回路が２枚、収容されているが、この図１には一方の回路基板のヒートシンクにある正面側放熱フィン４と他方の回路基板のヒートシンクにある背面側放熱フィン５だけが表わされている。
このとき一方の回路基板には、例えば電力増幅回路など、比較的発熱量が多い回路が搭載され、他方の回路基板には、例えば信号回路や制御回路など、比較的発熱量が少ない回路が搭載されており、このことは、図において、正面側放熱フィン４は比較的大きく描かれ、背面側放熱フィン５は比較的小さく描かれていることにより表現されている。

電動ファン３ａ、３ｂは、仕切り板６を備えた部材により、筐体１内において、電子回路部２の上に取り付けられているが、このとき仕切り板６により、その吸気側は背面側放熱フィン５にだけ連通され、排気側は正面側放熱フィン４にだけ連通されている。
このとき図示してないが、電子回路部２には温度センサが設けてあって、各回路基板に搭載されている中継局用の電子装置を図示してない制御回路によりモニタし、その温度を検出している。そして、この制御回路は、検出した温度が予め設定してある許容温度になったら電動ファン３ａ、３ｂの運転を開始させるように構成されている。

電動ファン３ａ、３ｂが回転すると送風動作が始まり、背面側放熱フィン５の上端から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を加圧して正面側放熱フィン４の上端から圧入するようになる。
そこで、背面側ダクト１ｂの下端から外気(外部の空気)が吸い込まれ、この外気が背面側放熱フィン５の中を、矢印で示すように、上に向かって流れ、背面側放熱フィン５から熱を奪いながら電動ファン３ａ、３ｂに流入されるようになる。
そして、この結果、電動ファン３ａ、３ｂにより加圧された空気は、今度は正面側放熱フィン４の上端から内部に流れ込み、この正面側放熱フィン４の中を、矢印で示すように、下に向かって流れ、今度は正面側放熱フィン４から熱を奪いながら正面側ダクト１ａの下端から、外気中に排気されてゆく。

従って、この実施形態によれば、２枚の回路基板に搭載された夫々の電子回路装置の強制空冷を同時に行うことができ、この結果、中継局装置など、複数の回路基板を備えた電子装置に適用して充分に放熱を図ることができ、結果として炎天下の直射日光のもとでも容易に電子機器を冷却し、耐候性を保ち、信頼性を維持することができる。
また、この実施形態においては、開口部は筐体１の下側にだけあり、且つ、下方に向いて開口しているので、雨滴が侵入する虞は殆どない。

ところで、このような屋外に設置される電子機器装置の場合、日射による温度上昇を防ぐため、遮熱板などの部材が用いられるが、しかし、この実施形態においては、正面側ダクト１ａと背面側ダクト１ｂが備えられているので、別途、遮熱板などを設けなくても充分に遮熱でき、従って、この実施形態によれば、簡単な構成で遮熱板を設けた場合と同じ効果が得られることになる。
なお、この実施形態では、強制冷却用として、電動ファン３ａ、３ｂの２基のファンを使用しているが、必要な送風量を備えていれば１基のファンでもよいことはいうまでもない。
また、２基以上のファンを用いた場合は、要求される送風量に応じて電動ファンの運転台数を制御するようにしてもよい。

次に、図２は、本発明の第２の実施形態で、(a)は後側斜視図、(b)は側断面図であり、ここで図１の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号(同じ番号)を付してあり、従って、その詳しい説明は第１の実施形態の場合を参照するものとする。
ここで、この図２の実施形態は、実際の機器の一例に則して、より一層、詳細に示したもので、筐体１の上部をファン部１ｃとして別体に構成し、その中に電動ファン３ａ、３ｂを設けると共に、正面側ダクト１ａを蝶番７、８により筐体１の側面に取付け、扉として機能させるように構成したものであり、このとき、電子回路部２の背面部２ａは、背面側ダクト１ｂと共に、筐体１の一部を構成する。

そして、例えば電力増幅回路など、比較的発熱量が多い電子回路が搭載された方の回路基板を９で表わし、次に、例えば信号回路や制御回路など、比較的発熱量が少ない電子回路が搭載された方の回路基板は１０で表わしている。
従って、１１は回路基板９のヒートシンクを表わし、１２は回路基板１０のヒートシンクを表わすことになり、この結果、正面側放熱フィン４はヒートシンク１１の一部で構成され、背面側放熱フィン５はヒートシンク１２の一部により構成されていることになる。
更に、この図２の実施形態では、ファン部１ｃの背面に複数の吸気口１３が設けてある。そして、これら複数の吸気口１３は、仕切り板６により、電動ファン３ａ、３ｂの吸気側に連通されるように構成してある。

そこで、この図２の実施形態の場合、電動ファン３ａ、３ｂが回転すると背面側放熱フィン５の上端から空気を吸い込むようになるが、このとき電動ファン３ａ、３ｂの吸気側には吸気口１３も連通されている。
この結果、電動ファン３ａ、３ｂには、背面側ダクト１ｂの下端から背面側放熱フィン５の中を流れてくる外気と、吸気口１３から直接吸入されてくる外気とが一緒になって流入されるようになる。
このとき、回路基板９の電子回路による発熱量と回路基板１０の電子回路による発熱量とでは、後者の方が多くなっており、従って、正面側放熱フィン４に通流させる空気の流量を、背面側放熱フィン５に通流される空気の流量より多くした方が望ましい場合がある。

この場合、第２の実施形態によれば、吸気口１３が設けてあるので、正面側放熱フィン４には、これから直接吸入されてくる外気が背面側放熱フィン５に通流される空気に加算され、混合されて通流されることになり、正面側放熱フィン４に対する冷却作用を強くすることができる。
このとき背面側放熱フィン５の中を流れてくる外気の量と、吸気口１３から直接吸入されてくる外気の量の割合は、吸気口１３の個数や開口の大きさなどにより任意に決めることができる。
従って、この第２の実施形態によれば、２枚の回路基板９、１０の強制空冷が同時に可能になるのは勿論、夫々の回路基板９、１０に必要な冷却量を任意に変え、冷却効果の適正化が得られることになる。

ここで、吸気口１３は、そのままでは横向きになるので、雨滴などが侵入してしまう虞がある。しかしながら、この実施形態では、図示のとおり、下向きになった覆いが設けてあるので、耐候性に問題が生じることはない。
このとき、第２の実施形態においては、扉になっている正面側ダクト１ａが蝶番７、８により筐体１の側面に取付けられているので、必要に応じて扉を開けることができるようになり、この結果、電子回路などのメンテナンスが容易になる。

なお、この第２の実施形態においても、正面側ダクト１ａと背面側ダクト１ｂが備えられているので、別途、遮熱板などを設けなくても充分な遮熱が得られるので、簡単な構成で遮熱板を設けた場合と同じ効果が得られる点では第１の実施形態と同じである。
また、この第２の実施形態でも、必要な送風量を備えていれば１基のファンでもよいことはいうまでもなく、２基以上のファンを用いた場合に、要求される送風量に応じて電動ファンの運転台数を制御するようにしてもよいことも同じである。

１ 筐体
１ａ 正面側ダクト
１ｂ 背面側ダクト
２ 電子回路部
３ａ、３ｂ 電動ファン３
４ 正面側放熱フィン
５ 背面側放熱フィン
６ 仕切り板
７、８ 蝶番
９ 回路基板(比較的発熱量が多い電子回路が搭載された回路基板）
１０ 回路基板(比較的発熱量が少ない電子回路が搭載された回路基板）
１１ ヒートシンク(回路基板９のヒートシンク)
１２ ヒートシンク(回路基板１０のヒートシンク)
１３ 吸気口

Claims (1)

1. 電子装置が搭載され、ヒートシンクを備えた回路基板を縦にして筐体の中に収容し、前記ヒートシンクの放熱フィンに縦方向に外気を流通させることにより放熱を図るようにした電子機器装置において、
   前記電子装置を少なくとも２枚の回路基板に搭載した上で、これら少なくとも２枚の回路基板を、各々のヒートシンクが夫々外側になるようにして前記筐体の中に保持させた上で、これら少なくとも２枚の回路基板の上側に、吸気側が前記２枚の回路基板の中の一方の回路基板のヒートシンクの放熱フィンの上側に連通され、排気側が前記２枚の回路基板の中の他方の回路基板のヒートシンクの放熱フィンの上側に連通された電動ファンを設け、
   前記一方の回路基板のヒートシンクの放熱フィンには、前記筐体の下側の端面にある開口部の一方から吸い込まれた空気が上方向に通流し、前記他方の回路基板のヒートシンクの放熱フィンには前記電動ファンの排気側から吐き出された空気が下方向に通流して前記筐体の下側の端面にある開口部の他方から外部に排気されるように構成したことを特徴とする電子機器装置。

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