JP2878241B2 - How to protect from harsh environments - Google Patents

How to protect from harsh environments

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JP2878241B2
JP2878241B2 JP16165897A JP16165897A JP2878241B2 JP 2878241 B2 JP2878241 B2 JP 2878241B2 JP 16165897 A JP16165897 A JP 16165897A JP 16165897 A JP16165897 A JP 16165897A JP 2878241 B2 JP2878241 B2 JP 2878241B2
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fan
heating unit
cooling
box
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佐藤  誠
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器や制御機
器などを、通常想定されている振動、衝撃あるいは温度
範囲などの条件を超えて厳しい過酷な環境から保護する
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for protecting electronic equipment, control equipment, and the like from harsh and harsh environments exceeding normally assumed conditions such as vibration, shock, and temperature range.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、電子機器や制御機器などは進
歩・発達が著しく、安価で高性能な機器が市販されてい
る。これらの最新型の機器は、一般に民生用であり、流
通過程での衝撃や通常の室内での使用を前提とした温度
範囲での動作が保証されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, electronic devices and control devices have made remarkable progress and development, and inexpensive and high-performance devices have been marketed. These state-of-the-art devices are generally for consumer use, and are guaranteed to operate in a temperature range that is premised on impacts during the distribution process and normal indoor use.

【0003】しかしながら、機器の動作条件がより過酷
な産業用、航空宇宙用、軍事用などの環境下では、その
ような民生用の一般市販機器を使用することができな
い。過酷な環境下で使用可能な機器は、予め機器を開発
する段階で過酷な使用環境に適合する仕様で設計し、過
酷な使用環境での動作を保証する信頼性実験を行って動
作を確認しておく必要がある。なお、一般的な参考技術
として、実開平5−55019が挙げられる。
[0003] However, in an environment such as an industrial, aerospace, or military environment where the operating conditions of the device are more severe, such a general commercial device for consumer cannot be used. Devices that can be used in harsh environments should be designed in advance with specifications that match the harsh operating environment at the stage of device development, and operation should be confirmed by conducting reliability experiments to guarantee operation in harsh operating environments. Need to be kept. As a general reference technique, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-55019 is cited.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来からの過酷な環境
下で使用可能な機器は、一般の市販品よりも長時間の開
発期間が必要となる。このため、実用化される時点では
最新の技術的進歩を反映させることができない。また大
量生産される一般市販品に対して生産数が少なくなり、
製造コストが著しく上昇する。
The conventional equipment which can be used in a severe environment requires a longer development period than a general commercial product. Therefore, the latest technological progress cannot be reflected at the time of practical use. In addition, the number of production is less than mass-produced general commercial products,
Manufacturing costs increase significantly.

【0005】さらに、たとえば液晶表示装置(以下「L
CD」と略称する)などのような機器は、比較的大面積
の2枚のガラス板の間に液晶材料が封入されて形成さ
れ、衝撃に対しては本質的に弱いものであり、また液晶
材料も動作可能な温度範囲は限定される。このようなL
CDは、過酷な環境下で使用することは原理的に困難で
ある。
Further, for example, a liquid crystal display device (hereinafter referred to as "L
Devices such as "CD") are formed by enclosing a liquid crystal material between two glass plates having a relatively large area, and are inherently weak against impact. The operable temperature range is limited. Such L
CDs are in principle difficult to use in harsh environments.

【0006】本発明の目的は、通常の動作環境を想定し
て製造されている機器を、より過酷な環境でも動作可能
とするための過酷環境からの保護方法を提供することで
ある。
An object of the present invention is to provide a method for protecting a device manufactured under a normal operating environment from a harsh environment so that the device can be operated in a harsh environment.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、機器の動作環
境として想定されている振動、衝撃および温度条件より
も厳しい条件下で動作する機器に対する過酷環境からの
保護方法であって、保護すべき機器を気密な内箱内に収
納し、冷却および加熱が切換え可能な電子式冷却加熱ユ
ニットの放熱放冷部が内箱外に露出するように、電子式
冷却加熱ユニットを内箱内に装着し、内箱内の空気を内
ファンで循環可能にしておき、電子式冷却加熱ユニット
の放熱放冷部に通風する外ファンを内箱外部に装着し、
内箱および外ファンを、直交3軸方向に対して機器にと
って過大な衝撃を吸収するばねで外箱内に懸架し、外部
環境の温度変化が機器の動作温度範囲外となっても、内
箱内の温度変化が機器の動作温度範囲内となるように電
子式冷却加熱ユニット、内ファンおよび外ファンを動作
させることを特徴とする過酷環境からの保護方法であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method of protecting a device operating under severer conditions than vibration, shock and temperature conditions assumed as an operating environment of the device from a severe environment. The electronic cooling and heating unit is mounted inside the inner box so that the equipment to be cooled is housed in an airtight inner box and the heat radiation and cooling section of the electronic cooling and heating unit that can switch between cooling and heating is exposed outside the inner box. Then, the air in the inner box can be circulated by the inner fan, and the outer fan that ventilates the heat radiation cooling section of the electronic cooling and heating unit is installed outside the inner box,
The inner box and the outer fan are suspended in the outer box by a spring that absorbs excessive shock for the device in the three orthogonal directions. Even if the temperature of the external environment changes outside the operating temperature range of the device, the inner box and the outer fan are suspended. This is a method for protecting against severe environments, wherein an electronic cooling / heating unit, an inner fan, and an outer fan are operated such that a temperature change in the inside is within an operating temperature range of the device.

【0008】本発明に従えば、保護すべき機器を気密な
内箱内に収納し、内箱に電子式冷却加熱ユニットを装着
し、電子式冷却加熱ユニットの放熱放冷部に通風する外
ファンを内箱外部に装着する。内箱は気密であるので、
高湿度の環境から機器を保護することができる。内箱内
の空気は、内ファンで循環させることができる。外部環
境の温度変化が機器の動作温度範囲外となるときには、
内箱内の温度変化が機器の動作温度範囲内となるよう
に、電子式冷却加熱ユニットおよびファンを動作させる
ので、高温や低温からの機器の保護が行われる。また電
子式冷却加熱ユニットおよびファンを装着した内箱は、
直交3軸方向に対する機器にとって過大な衝撃を吸収す
るばねで外箱内に懸架されるので、機器、電子式冷却加
熱ユニット、内ファンおよび外ファンが外部の衝撃から
保護される。
According to the present invention, the equipment to be protected is housed in an airtight inner box, an electronic cooling / heating unit is mounted on the inner box, and an external fan that ventilates the heat radiation / cooling section of the electronic cooling / heating unit. To the outside of the inner box. Because the inner box is airtight,
Equipment can be protected from high humidity environments. The air in the inner box can be circulated by the inner fan. When the temperature change of the external environment is outside the operating temperature range of the device,
Since the electronic cooling and heating unit and the fan are operated so that the temperature change in the inner box is within the operating temperature range of the device, the device is protected from high and low temperatures. The inner box equipped with an electronic cooling and heating unit and a fan
The device, the electronic cooling and heating unit, the inner fan and the outer fan are protected from external impacts because they are suspended in the outer case by springs that absorb excessive impact for the devices in the three orthogonal directions.

【0009】さらに本発明は、機器の動作環境として想
定されている条件よりも厳しい条件下で動作する機器に
対する過酷環境からの保護方法であって、保護すべき機
器を気密な内箱内に収納し、冷却および加熱が切換え可
能な電子式冷却加熱ユニットの放熱放冷部が内箱外に露
出するように、電子式冷却加熱ユニットを内箱内に装着
し、電子式冷却加熱ユニットの放熱放冷部に通風するフ
ァンを内箱外部に装着し、内箱を、直交3軸方向に対し
て衝撃を吸収するばねで外箱内に懸架し、外部環境の温
度変化が機器の動作温度範囲外となっても、内箱内の温
度変化が機器の動作温度範囲内となるように電子式冷却
加熱ユニットおよびファンを動作させ、衝撃を吸収する
ばねとして、複数の細いばね用金属線をより合わせたよ
り線を巻いて空心コイルを形成し、空心コイルとしての
巻きピッチを維持するためのホルダを、軸線方向に平行
に、軸線を挟んで両側にそれぞれ装着したショックマウ
ントを用い、一方のホルダを内箱に取付け、他方のホル
ダを外箱に取付けることを特徴とする過酷環境からの保
護方法である。
Further, the present invention is a method of protecting a device operating under severer conditions than assumed as an operating environment of the device from a severe environment, wherein the device to be protected is housed in an airtight inner box. The electronic cooling and heating unit is mounted inside the inner box so that the heat radiation and cooling section of the electronic cooling and heating unit that can switch between cooling and heating is exposed outside the inner box. A fan that ventilates the cold part is attached to the outside of the inner box, and the inner box is suspended in the outer box by a spring that absorbs shocks in three orthogonal directions, and temperature changes in the external environment are outside the operating temperature range of the equipment. The electronic cooling / heating unit and fan are operated so that the temperature change in the inner box is within the operating temperature range of the equipment, and multiple thin metal wires for springs are twisted as a spring to absorb impact. Winding the stranded wire Using a shock mount which is attached to both sides of the axis in parallel with the axial direction, a holder for maintaining the winding pitch as an air-core coil is formed, one holder is attached to the inner box, and the other is This is a method for protecting against severe environments, wherein the holder is attached to an outer box.

【0010】本発明に従えば、機器を気密な内箱内に収
納して、過酷な衝撃や温度の環境から保護することがで
きる。衝撃吸収ばねとしては、複数の細いばね用金属線
をより合わせたより線を巻いて空心コイルを形成し、空
心コイルとしての巻きピッチを維持するためのホルダを
軸線方向に平行に装着したショックマウントを用いるの
で、外箱に加わる衝撃を充分に吸収して内箱内の機器を
確実に保護することができる。
According to the present invention, the equipment can be housed in an airtight inner box to protect it from severe shock and temperature environments. As the shock absorbing spring, a shock mount is used in which an air core coil is formed by winding a stranded wire composed of a plurality of thin metal wires for springs, and a holder for maintaining the winding pitch as the air core coil is mounted in parallel in the axial direction. Since it is used, the shock applied to the outer box can be sufficiently absorbed to protect the equipment in the inner box.

【0011】また本発明は、前記保護すべき機器が液晶
表示装置であることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the device to be protected is a liquid crystal display device.

【0012】また本発明に従えば、液晶表示装置を外部
の衝撃あるいは温度の過酷な条件から保護することがで
きるので、高機能かつ高性能な表示を過酷な環境下でも
行うことができる。
Further, according to the present invention, since the liquid crystal display device can be protected from external shock or severe conditions of temperature, high-performance and high-performance display can be performed even in a severe environment.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1〜図4は、本発明の実施の一
形態によってLCDを過酷環境から保護する方法を示
す。図1は右側面図、図2は正面図、図3は平面図、図
4は背面図をそれぞれ示す。LCD1は、気密な内箱内
に収納される。内箱2は、間隔をあけて外箱3内に、直
交3軸方向に対する衝撃を吸収することができるショッ
クマウント4を介して保持される。内箱2の背面側には
電子式冷却加熱ユニット5が装着される。電子式冷却加
熱ユニット5には、内箱2の背面側に取付けるファンケ
ース6内の外ファン7から通風が行われる。外箱3の正
面側には、前面パネル8が取付けられ、その下方には防
滴タイプのファンクションキー9が設けられる。前面パ
ネル8の中間部分には、取手10が取付けられ、外箱3
を全体としてラックなどに着脱可能である。図4に示す
ような裏面側には、複数のコネクタ11,12,13が
設けられ、外部への信号や電源の接続が可能である。後
面パネル14には大きな開口部15が設けられ、さらに
中央部の両側方付近には通気孔16が形成される。
1 to 4 show a method of protecting an LCD from a harsh environment according to an embodiment of the present invention. 1 is a right side view, FIG. 2 is a front view, FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a rear view. The LCD 1 is housed in an airtight inner box. The inner box 2 is held in the outer box 3 with a space therebetween via a shock mount 4 capable of absorbing shocks in three orthogonal directions. An electronic cooling and heating unit 5 is mounted on the back side of the inner box 2. Air is supplied to the electronic cooling and heating unit 5 from an outer fan 7 in a fan case 6 attached to the rear side of the inner box 2. A front panel 8 is mounted on the front side of the outer box 3, and a drip-proof type function key 9 is provided below the front panel 8. A handle 10 is attached to an intermediate portion of the front panel 8, and the outer box 3
As a whole can be attached to and detached from a rack or the like. A plurality of connectors 11, 12, and 13 are provided on the back side as shown in FIG. 4, and external signals and power can be connected. A large opening 15 is provided in the rear panel 14, and ventilation holes 16 are formed near both sides at the center.

【0014】図5は、図2の切断面線V−Vから見た断
面を示す。内箱2と外箱3との間には間隔があけられて
いるので、断熱材17を内箱2の周囲に装着することも
可能である。前面パネル8の正面の開口部には、透明な
合成樹脂材料による透明カバー18が装着される。透明
カバー18の内側にはベゼル19が取付けられ、内箱2
と外箱3との間の隙間を正面側から隠す。LCD1の前
面には、スペーサ20を介して透明なガラスによる上カ
バー21および下カバー22が設けられる。この2重ガ
ラス構造によって、断熱性が向上される。下カバー22
の内側には透明な合成樹脂製の内パネル23が設けられ
る。上カバー21および下カバー22の外側にはクッシ
ョン24が装着される。LCD1は、内パネル23に対
してスペーサ25および支持筒26を介してボルト27
で固定される。前面パネル8と外箱3の間の固定は、ガ
スケット29およびパネルフレーム30を介在させて行
われる。
FIG. 5 shows a cross section taken along the line VV of FIG. Since there is a space between the inner box 2 and the outer box 3, it is possible to mount the heat insulating material 17 around the inner box 2. A transparent cover 18 made of a transparent synthetic resin material is attached to an opening at the front of the front panel 8. A bezel 19 is attached to the inside of the transparent cover 18, and the inner box 2
The gap between the outer box 3 is hidden from the front side. On the front surface of the LCD 1, an upper cover 21 and a lower cover 22 made of transparent glass are provided via a spacer 20. With this double glass structure, the heat insulating property is improved. Lower cover 22
Is provided with a transparent inner panel 23 made of synthetic resin. A cushion 24 is mounted outside the upper cover 21 and the lower cover 22. The LCD 1 has a bolt 27 with respect to the inner panel 23 via a spacer 25 and a support cylinder 26.
Fixed at. The fixing between the front panel 8 and the outer box 3 is performed with the gasket 29 and the panel frame 30 interposed.

【0015】図6〜図13は、外箱3を取除いた状態を
示す。図6は右側面図、図7は平面図、図8は正面図、
図9は図8の切断面線IX−IXから見た断面図、図1
0は図6の切断面線X−Xから見た断面図、図11は背
面図、図12は図11から後面パネル14を取除いた状
態をそれぞれ示す。内箱2の背面から側面にかけては、
ショックマウント4が4隅に取付けられる。ショックマ
ウント4の一対のホルダ31のうちの一方は、内箱2お
よびファンケース6にそれぞれ取付けられる。ホルダ3
1の他方は、外箱3に取付けられる。このような4隅の
ショックマウント4によって、内箱2は外箱3内に懸架
され、直交する3軸方向の衝撃荷重を緩和することがで
きる。
6 to 13 show a state in which the outer box 3 has been removed. 6 is a right side view, FIG. 7 is a plan view, FIG. 8 is a front view,
FIG. 9 is a sectional view taken along the section line IX-IX of FIG.
0 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 6, FIG. 11 is a rear view, and FIG. 12 is a state in which the rear panel 14 is removed from FIG. From the back to the side of the inner box 2,
Shock mounts 4 are attached to the four corners. One of the pair of holders 31 of the shock mount 4 is attached to the inner box 2 and the fan case 6, respectively. Holder 3
The other one is attached to the outer box 3. The inner box 2 is suspended in the outer box 3 by the shock mounts 4 at the four corners, so that it is possible to reduce the impact load in three orthogonal axial directions.

【0016】図9に示すように電子式冷却加熱ユニット
5は、内箱2の内部から外部に突出する。内箱2の外部
となる部分は、外ファン7によって冷却可能である。内
箱2の部分は、内ファン32により、冷却または加熱さ
れた空気を内箱2内で循環させる。内箱2とファンケー
ス6との間は、スペーサ33を介してボルト34および
ナット35によって固定される。
As shown in FIG. 9, the electronic cooling and heating unit 5 protrudes from the inside of the inner box 2 to the outside. The portion outside the inner box 2 can be cooled by the outer fan 7. The inner fan 2 circulates the cooled or heated air in the inner box 2 by the inner fan 32. The space between the inner box 2 and the fan case 6 is fixed by bolts 34 and nuts 35 via spacers 33.

【0017】図10に示すように、内ファン32は取付
板36によって内箱2内に取付けられる。内ファン32
を駆動することによって、内箱2内の温度を均一にする
ことができる。このとき、たとえば図10に示すよう
に、前後に一対ずつの内ファン32が設けられていると
きには、内ファン32によって形成される空気の流れの
向きを前後で逆方向としておく。これによって、密閉さ
れた内箱2内に循環流が形成される。
As shown in FIG. 10, the inner fan 32 is mounted in the inner box 2 by a mounting plate 36. Inner fan 32
, The temperature in the inner box 2 can be made uniform. At this time, for example, as shown in FIG. 10, when a pair of inner fans 32 is provided in front and back, the direction of the flow of air formed by the inner fans 32 is reversed in the front and rear. Thereby, a circulating flow is formed in the sealed inner box 2.

【0018】電子式冷却加熱ユニット5のサーモクーラ
37には、中継コネクタ38,39を介して電源からの
電力が供給される。また中継コネクタ40を介してスイ
ッチングトランジスタ41に外部から電流が供給され
る。スイッチングトランジスタ41は取付板42に取付
けられている。
Electric power from a power supply is supplied to the thermo-cooler 37 of the electronic cooling and heating unit 5 via relay connectors 38 and 39. An external current is supplied to the switching transistor 41 via the relay connector 40. The switching transistor 41 is mounted on a mounting plate 42.

【0019】図11に示すように、ファンケース6の背
面側の後カバー43には電子式冷却加熱ユニット5の背
面が外部に露出するような開口部44と、外ファン7に
対する通気孔45がそれぞれ形成されている。図12に
示すように、後カバー43を取外すと、外ファン7に電
源を供給するための中継コネクタ46,47などが配置
されていることがわかる。なお、外ファン7を電子式冷
却加熱ユニット5の両側に設けるときは、空気の流れの
向きを合わせて、一方向に流れるようにする。
As shown in FIG. 11, the rear cover 43 on the back side of the fan case 6 has an opening 44 through which the back of the electronic cooling and heating unit 5 is exposed to the outside, and a ventilation hole 45 for the outside fan 7. Each is formed. As shown in FIG. 12, when the rear cover 43 is removed, it can be seen that relay connectors 46 and 47 for supplying power to the outer fan 7 are arranged. When the outer fan 7 is provided on both sides of the electronic cooling and heating unit 5, the direction of air flow is adjusted so that the air flows in one direction.

【0020】図13は、図9の切断面線XIII−XI
IIから見た断面を示す。ファンケース6から内箱2に
またがる電子式冷却加熱ユニット5には、ベース50を
挟んで内カバー51および外カバー52が装着されてい
る。内カバー51は内箱2内に挿入され、内ファン32
によって発生される空気流を冷却または加温する。外カ
バー52は、ファンケース6内に挿入され、外ファン7
によって冷却または加温される。
FIG. 13 is a sectional view taken along the line XIII-XI in FIG.
2 shows a cross section viewed from II. The electronic cooling and heating unit 5 extending from the fan case 6 to the inner box 2 is provided with an inner cover 51 and an outer cover 52 with a base 50 interposed therebetween. The inner cover 51 is inserted into the inner box 2 and the inner fan 32
Cooling or warming the air flow generated by the The outer cover 52 is inserted into the fan case 6 and
Cooling or warming.

【0021】図14〜図17は、電子式冷却加熱ユニッ
ト5の構成を示す。図14は平面図、図15は正面図、
図16は右側面図、および図17は背面図をそれぞれ示
す。内カバー51内には内ヒートシンク53が収納さ
れ、外カバー52内には外ヒートシンク54が配置され
る。内ヒートシンク53の裏面には取付板55が接合さ
れ、外ヒートシンク54の裏面には取付板56が接合さ
れる。取付板55および取付板56間には、サーモクー
ラ37が装着される。電子式冷却加熱ユニット5の下方
には、通電のためのブッシュ57も設けられる。
FIGS. 14 to 17 show the structure of the electronic cooling and heating unit 5. FIG. 14 is a plan view, FIG. 15 is a front view,
16 shows a right side view, and FIG. 17 shows a rear view. An inner heat sink 53 is housed in the inner cover 51, and an outer heat sink 54 is arranged in the outer cover 52. A mounting plate 55 is bonded to the back surface of the inner heat sink 53, and a mounting plate 56 is bonded to the back surface of the outer heat sink 54. The thermo cooler 37 is mounted between the mounting plate 55 and the mounting plate 56. A bush 57 for energization is also provided below the electronic cooling and heating unit 5.

【0022】図18は、電子式冷却加熱ユニット5に使
用するサーモクーラ37の構成を示す。サーモクーラ3
7は偏平な板状に構成され、冷却面60および放熱面6
1に冷熱素子62がサンドイッチされた構造で、リード
線63を介して接続する直流電源の極性を逆にすると、
冷却面60と放熱面61とが入替わる。すなわち、冷却
と加温とが切換え可能である。
FIG. 18 shows the structure of a thermocooler 37 used for the electronic cooling and heating unit 5. Thermo cooler 3
Numeral 7 is a flat plate, and has a cooling surface 60 and a heat radiating surface 6.
1 is a structure in which the cooling / heating element 62 is sandwiched, and when the polarity of the DC power supply connected via the lead wire 63 is reversed,
The cooling surface 60 and the heat radiation surface 61 are switched. That is, switching between cooling and heating is possible.

【0023】図19は、ショックマウント4の構成を示
す。ショックマウント4は、一対のホルダ31が軸線方
向に延びるように取付けられ、ばね用ステンレス鋼など
の金属線をより合わせたより線64を挿入孔65に挿入
して、空心コイルとしてのピッチを一定に保つ。ホルダ
31の軸線方向の両端には取付孔66が形成され、内箱
2およびファンケース6と外箱3とにそれぞれねじ止め
される。ショックマウント4は、より線64によって空
心コイル上に巻かれ、かつホルダ31によってピッチが
保持されているので、直交3軸方向の衝撃力に対する緩
衝を行うことができる。
FIG. 19 shows the structure of the shock mount 4. The shock mount 4 is mounted so that the pair of holders 31 extend in the axial direction, and a stranded wire 64 formed by twisting metal wires such as stainless steel for spring is inserted into the insertion hole 65 to keep the pitch as an air-core coil constant. keep. Mounting holes 66 are formed at both ends in the axial direction of the holder 31, and are screwed to the inner case 2, the fan case 6, and the outer case 3, respectively. Since the shock mount 4 is wound on the air-core coil by the stranded wire 64 and the pitch is held by the holder 31, it is possible to buffer the impact force in the three orthogonal axial directions.

【0024】図20は、本実施の形態による温度制御の
ための電気的構成を示す。マイクロコンピュータなどを
含んで実現される制御回路70には、内箱2内の温度を
検出する内部温度センサ71および内箱2の外部の温度
を検出する外部温度センサ72からの入力信号が、アナ
ログ/デジタル変換(以下「A/D」と略称する)回路
73,74を介してそれぞれデジタル値として入力され
る。制御回路70は、内箱2内の温度がLCDの動作温
度範囲内となるように、外部温度センサ72からの出力
を参照し、駆動回路75を介してサーモクーラ37を動
作させる。内箱2の内外の温度差が大きいようなときに
は、駆動回路76,77を介して外ファン7および内フ
ァン32も動作させる。これによって内箱2内の温度変
化を、外部環境よりも小さくし、過酷な温度変化から内
箱2内のLCD1を保護することができる。内箱2は気
密に構成されているので、最初に乾燥させておけば、L
CD1を湿気からも保護することができる。次の表1
は、典型的なLCDに対する保証環境の一例を示す。
FIG. 20 shows an electrical configuration for temperature control according to the present embodiment. Input signals from an internal temperature sensor 71 for detecting the temperature inside the inner box 2 and an external temperature sensor 72 for detecting the temperature outside the inner box 2 are provided to a control circuit 70 implemented by a microcomputer or the like. / Digital conversion (hereinafter abbreviated as “A / D”) circuits 73 and 74 are input as digital values, respectively. The control circuit 70 operates the thermo-cooler 37 via the drive circuit 75 with reference to the output from the external temperature sensor 72 so that the temperature in the inner box 2 falls within the operating temperature range of the LCD. When the temperature difference between the inside and outside of the inner box 2 is large, the outer fan 7 and the inner fan 32 are also operated via the drive circuits 76 and 77. Thereby, the temperature change in the inner box 2 can be made smaller than the external environment, and the LCD 1 in the inner box 2 can be protected from severe temperature changes. The inner box 2 is airtight, so if it is dried first,
CD1 can also be protected from moisture. Table 1 below
Shows an example of a guaranteed environment for a typical LCD.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】図21には、表1で保証される動作温度の
範囲を斜線を施して示す。常温T0に対してT1は40
℃であり、T2は0℃である。このような温度範囲で動
作が保証されているLCDを、高温T3および低温T4
の温度範囲で使用可能なように、図21に示すような温
度サイクル試験が行われる。さらに信頼性を確実にする
ため、高い温度T5にまで昇温するサイクルも含まれ
る。この試験では、さらに高い温度T5まで昇温するサ
イクルも含め、過酷な条件下での使用を想定した信頼性
試験が行われる。LCDは、このような過酷な試験には
到底通らないけれども、本実施の形態のように内箱2お
よび外箱3の2重構造とし、内箱2内の温度を制御して
保護すれば、内箱2内の温度変化の範囲が抑制され、L
CDも充分動作可能な温度範囲内となる。
In FIG. 21, the operating temperature range guaranteed in Table 1 is shown by hatching. T1 is 40 for normal temperature T0
° C and T2 is 0 ° C. An LCD whose operation is guaranteed in such a temperature range is called a high temperature T3 and a low temperature T4.
A temperature cycle test is performed as shown in FIG. In order to further ensure reliability, a cycle of raising the temperature to a high temperature T5 is also included. In this test, a reliability test is performed assuming use under severe conditions, including a cycle of raising the temperature to a higher temperature T5. Although the LCD does not pass such a severe test at all, if the LCD has a double structure of the inner box 2 and the outer box 3 as in the present embodiment and the temperature inside the inner box 2 is controlled to protect the LCD, The range of temperature change in the inner box 2 is suppressed, and L
The CD is also within a temperature range where it can operate sufficiently.

【0027】LCDは、ガラス板に液晶物質が挟まれて
いるので、大きな衝撃で壊れやすい。本実施の形態で
は、ショックマウント4によって充分な衝撃吸収を行う
ことができるので、500Gのような過大な衝撃力が加
えられても、LCDを使用することができる。
An LCD is easily broken by a large impact because a liquid crystal material is sandwiched between glass plates. In the present embodiment, since the shock mount 4 can sufficiently absorb the shock, the LCD can be used even when an excessive shock force such as 500 G is applied.

【0028】以上の実施の形態では、LCDを過酷な環
境から保護する場合について説明しているけれども、高
性能マイクロプロセッサなどの半導体集積回路や、ハー
ドディスクやプリンタなどの情報処理機器なども同様に
保護することができる。
In the above embodiments, the case where the LCD is protected from the harsh environment is described. However, semiconductor integrated circuits such as high-performance microprocessors and information processing equipment such as hard disks and printers are similarly protected. can do.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、気密な内
箱内に機器を収納し、内箱内の温度変化と機器への過大
な衝撃とを、外部環境の温度変化と衝撃に対してそれぞ
れ軽減し、機器を保護することができる。これによって
過酷な環境下でも高性能な市販機器を利用することがで
き、しかも過酷な環境下で使用する装置の製造コストを
低減することができる。
As described above, according to the present invention, the equipment is housed in the airtight inner box, and the temperature change in the inner box and the excessive impact on the equipment are reduced by the temperature change and the impact of the external environment. In contrast, it is possible to alleviate the problem and protect the device. Thus, high-performance commercial equipment can be used even in a severe environment, and the manufacturing cost of a device used in a severe environment can be reduced.

【0030】さらに本発明によれば、気密な内箱内に収
納した機器への温度変化を低減することができる。ま
た、より線を巻いて空心コイル状としたショックマウン
トを用いて外箱と内箱との間の衝撃吸収を行うので、簡
単な構成で効果的な衝撃の低減を行うことができる。
Further, according to the present invention, it is possible to reduce a temperature change in the equipment housed in the airtight inner box. In addition, since the shock between the outer case and the inner case is absorbed by using a shock mount in which an air core coil is formed by winding a stranded wire, it is possible to effectively reduce the shock with a simple configuration.

【0031】また本発明によれば、過酷な環境下でも液
晶表示装置を利用することができるので、個々のランプ
やメータでは不可能な多目的な表示を行うことができ
る。たとえば複数系統の各系統別の監視や制御が可能と
なり、状況の把握が容易となる。さらに異常発生時に、
その原因や処置要領を表示することによって迅速な回答
が可能となる。個別の計器や表示警報灯を除くことによ
って装置を大幅に小形化することができ、装置の製造コ
ストも低減することができる。
Further, according to the present invention, since the liquid crystal display device can be used even in a severe environment, a versatile display which cannot be performed by individual lamps or meters can be performed. For example, monitoring and control can be performed for each of a plurality of systems, and the situation can be easily grasped. When an error occurs,
By displaying the cause and the procedure, a quick answer is possible. By eliminating individual instruments and display warning lights, the size of the device can be significantly reduced, and the manufacturing cost of the device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態によってLCDを保護す
る構成を示す右側面図である。
FIG. 1 is a right side view showing a configuration for protecting an LCD according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の構成の正面図である。FIG. 2 is a front view of the configuration of FIG.

【図3】図1の構成の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the configuration of FIG. 1;

【図4】図1の構成の背面図である。FIG. 4 is a rear view of the configuration of FIG. 1;

【図5】図2の切断面線V−Vから見た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 2;

【図6】図1の構成から外箱を取除いた側面図である。FIG. 6 is a side view in which an outer box is removed from the configuration of FIG. 1;

【図7】図6の構成の平面図である。FIG. 7 is a plan view of the configuration of FIG. 6;

【図8】図6の構成の正面図である。FIG. 8 is a front view of the configuration of FIG. 6;

【図9】図8の切断面線IX−IXから見た断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view as viewed from the section line IX-IX of FIG. 8;

【図10】図6の切断面線X−Xから見た断面図であ
る。
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 6;

【図11】図6の構成の背面図である。FIG. 11 is a rear view of the configuration of FIG. 6;

【図12】図11から後面カバーを取除いた状態を示す
背面図である。
FIG. 12 is a rear view showing a state where a rear cover is removed from FIG. 11;

【図13】図9の切断面線XIII−XIIIから見た
断面図である。
FIG. 13 is a sectional view taken along section line XIII-XIII in FIG. 9;

【図14】電子式冷却加熱ユニット5の平面図である。FIG. 14 is a plan view of the electronic cooling and heating unit 5;

【図15】図14の正面図である。FIG. 15 is a front view of FIG.

【図16】図14の右側面図である。FIG. 16 is a right side view of FIG.

【図17】図14の背面図である。FIG. 17 is a rear view of FIG. 14;

【図18】サーモモジュール37の構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 18 is a perspective view showing a configuration of a thermo module 37.

【図19】ショックマウント4の構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 19 is a perspective view showing the configuration of the shock mount 4.

【図20】本発明の実施の形態において過酷な温度変化
から内箱2内を保護するための電気的構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 20 is a block diagram showing an electrical configuration for protecting the inside of the inner box 2 from a severe temperature change in the embodiment of the present invention.

【図21】環境試験の一例を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 21 is a time chart showing an example of an environmental test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LCD 2 内箱 3 外箱 4 ショックマウント 5 電子式冷却加熱ユニット 6 ファンケース 7 外ファン 8 前面パネル 9 ファンクションキー 14 後面パネル 17 断熱材 21 上カバー 22 下カバー 23 内パネル 24 クッション 31 ホルダ 32 内ファン 37 サーモクーラ 50 ベース 53 内ヒートシンク 54 外ヒートシンク 61 放熱面 62 冷却素子 64 より線 70 制御回路 71 内部温度センサ 72 外部温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LCD 2 Inner box 3 Outer box 4 Shock mount 5 Electronic cooling and heating unit 6 Fan case 7 Outer fan 8 Front panel 9 Function key 14 Rear panel 17 Insulating material 21 Upper cover 22 Lower cover 23 Inner panel 24 Cushion 31 Holder 32 Fan 37 Thermocooler 50 Base 53 Inner heat sink 54 Outer heat sink 61 Heat radiating surface 62 Cooling element 64 Stranded wire 70 Control circuit 71 Internal temperature sensor 72 External temperature sensor

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05D 23/00 - 23/32 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G05D 23/00-23/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 機器の動作環境として想定されている振
動、衝撃および温度条件よりも厳しい条件下で動作する
機器に対する過酷環境からの保護方法であって、 保護すべき機器を気密な内箱内に収納し、 冷却および加熱が切換え可能な電子式冷却加熱ユニット
の放熱放冷部が内箱外に露出するように、電子式冷却加
熱ユニットを内箱内に装着し、 内箱内の空気を内ファンで循環可能にしておき、 電子式冷却加熱ユニットの放熱放冷部に通風する外ファ
ンを内箱外部に装着し、 内箱および外ファンを、直交3軸方向に対して機器にと
って過大な衝撃を吸収するばねで外箱内に懸架し、 外部環境の温度変化が機器の動作温度範囲外となって
も、内箱内の温度変化が機器の動作温度範囲内となるよ
うに電子式冷却加熱ユニット、内ファンおよび外ファン
を動作させることを特徴とする過酷環境からの保護方
法。
A method for protecting a device operating under severer conditions than vibration, shock and temperature conditions assumed as an operating environment of the device from a severe environment, wherein the device to be protected is placed in an airtight inner box. The electronic cooling and heating unit is mounted inside the inner box so that the heat radiation and cooling part of the electronic cooling and heating unit that can switch between cooling and heating is exposed outside the inner box, and the air in the inner box is removed. The inner fan can be circulated, and an external fan that ventilates the heat radiation and cooling section of the electronic cooling and heating unit is mounted outside the inner box. The inner box and outer fan are too large for the equipment in the three orthogonal orthogonal directions. Suspended inside the outer case with a spring that absorbs shock, electronically cooled so that the temperature change in the inner case is within the operating temperature range of the equipment even if the temperature change of the external environment is outside the operating temperature range of the equipment Heating unit, inner fan and outer A method of protecting against harsh environments, characterized by operating a fan.
【請求項2】 機器の動作環境として想定されている条
件よりも厳しい条件下で動作する機器に対する過酷環境
からの保護方法であって、 保護すべき機器を気密な内箱内に収納し、 冷却および加熱が切換え可能な電子式冷却加熱ユニット
の放熱放冷部が内箱外に露出するように、電子式冷却加
熱ユニットを内箱内に装着し、 電子式冷却加熱ユニットの放熱放冷部に通風するファン
を内箱外部に装着し、 内箱を、直交3軸方向に対して衝撃を吸収するばねで外
箱内に懸架し、 外部環境の温度変化が機器の動作温度範囲外となって
も、内箱内の温度変化が機器の動作温度範囲内となるよ
うに電子式冷却加熱ユニットおよびファンを動作させ、 衝撃を吸収するばねとして、複数の細いばね用金属線を
より合わせたより線を巻いて空心コイルを形成し、空心
コイルとしての巻きピッチを維持するためのホルダを、
軸線方向に平行に、軸線を挟んで両側にそれぞれ装着し
たショックマウントを用い、 一方のホルダを内箱に取付け、他方のホルダを外箱に取
付けることを特徴とする過酷環境からの保護方法。
2. A method for protecting a device operating under severer conditions than assumed as an operating environment of the device from a harsh environment, wherein the device to be protected is housed in an airtight inner box, and cooled. The electronic cooling / heating unit is mounted inside the inner box so that the heat radiation / cooling unit of the electronic cooling / heating unit that can switch heating is exposed outside the inner box. The ventilation fan is installed outside the inner box, and the inner box is suspended in the outer box by a spring that absorbs shocks in three orthogonal directions. The temperature change of the external environment is outside the operating temperature range of the equipment. Also, the electronic cooling and heating unit and the fan are operated so that the temperature change in the inner box is within the operating temperature range of the equipment, and a stranded wire consisting of multiple thin metal wires for springs is used as a spring to absorb impact. Wound to form air core coil And a holder for maintaining the winding pitch as an air core coil,
A method for protecting against harsh environments, characterized by using a shock mount mounted on both sides of the axis in parallel with the axial direction, mounting one holder on the inner box and mounting the other holder on the outer box.
【請求項3】 前記保護すべき機器が液晶表示装置であ
ることを特徴とする請求項1または2記載の過酷環境か
らの保護方法。
3. The method according to claim 1, wherein the device to be protected is a liquid crystal display device.
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