JP3576971B2 - 収容函 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を含む装置を収容し、屋外に設置される収容函に関し、特に、小型でかつ軽量で、収容函内の温度上昇を効果的に抑制することができる収容函に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話に代表される移動体通信システムにおいては、基地局装置等の通信機器が屋外に設置される。そのような通信機器は、日射や雨水等の影響からその機能を保護するために、収容函の内部に収容されていることが一般的である。また、移動体通信の通話エリアの拡大等に伴って、そのような収容函が広く設置されつつある。図５に、一般的な収容函の一構造例を示す。
【０００３】
図５に示す構造では、筐体５０の内部には通信機器が収容され、筐体５０の外面のうちの少なくとも５面が、遮蔽板５１〜５５で覆われている。遮蔽板５１〜５５は、筐体５０の内部に収容されている通信機器を日射による影響から保護する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動体通信の発達に伴い、通信機器を収容した収容函の設置スペースを確保することが難しくなってきている。そのため、電柱や支柱等に取付け（ポール設置）可能な、または、壁に取り付け（壁掛け設置）可能な小型で軽量の収容函が望まれている。
【０００５】
ところが、ポール設置の場合には、高所な場所に設置されることが予測されるため、強風に耐えられるように遮蔽板５１〜５５を強固にする必要があり、収容函自体の重量化および大型化を招くことがある。そのため、収容函の設置作業に困難が生ずることが予測される。
【０００６】
また、図５に示したような構造では、遮蔽板５１〜５５によって日射を遮ることで収容函内の温度上昇を抑えることができるが、収容函内に、高い熱を発する装置が収容された場合には、収容函内の温度上昇を抑えることが難しい。
【０００７】
さらに、ポール設置や壁掛け設置の場合には、収容函は人目につくことが多く、収容函の外観デザインは、設置場所周辺の景観に統合していることが望ましい。しかしながら、収容函の外観デザインは遮蔽板５１〜５５の形態によって特定され、遮蔽板５１〜５５は、硬い金属で構成されることが多く、多くの場合に板金により成形されていた。そのため、収容函の外観デザインは、限られたものになることが多い。
【０００８】
そこで、本発明は、小型でかつ軽量で、収容函内の温度上昇を効果的に抑制することができる収容函を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による収容函は、電子部品が実装された装置を収容する収容函であって、電子部品から発する電磁波を遮蔽するシールド筐体と、シールド筐体を内蔵する外部筐体とを含み、シールド筐体が、熱可塑性樹脂によって構成され、内面または外面に金属層が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
外部筐体とシールド筐体との間に空気層が設けられた構造とした。このような構造にすれば、外部筐体の表面で発生した熱の収容函内部への伝わりを和らげることができる。
【００１１】
外部筐体は、太陽光を反射する素材で表面加工された構造とした。そのような素材として、例えば、白色のウレタン等がある。また、このような構造にすることによって、外部筐体の表面で発生した熱の収容函内部への伝わりを効果的に和らげることができる。
【００１２】
電子部品の近傍に接する放熱板と、一端が放熱板に接触し、他端が外部筐体の任意の内面に接触するヒートパイプとを備えた構造とした。このような構造にすれば、電子部品から発する熱はヒートパイプで吸収されたのち放熱面から放出されるため、収容函内の温度上昇を抑えることができる。
【００１３】
ヒートパイプが接する外部筐体の内面に断熱材が貼付された構造とした。このような構造にすれば、収容函内の熱のみを外部に放出することができ、外部からの熱を内部に取り込むことを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明による収容函の一構造例を示す構造図である。
【００１５】
図１に示す構成では、プリント配線基板５は、シールドケース３およびシールドカバー４の内部に収容されている。シールドケース３およびシールドカバー４は、ケース１およびカバー２の内部に収容されている。以下、シールドケース３とシールドカバー４との結合によって構成される筐体をシールド筐体といい、ケース１とカバー２との結合によって構成される筐体を外部筐体という。
【００１６】
プリント配線基板５は、片面または両面に半導体デバイスの電子部品が実装された配線基板である。プリント配線基板５は、例えば、ガラスエポキシ基板である。
【００１７】
シールドケース３およびシールドカバー４は、熱可塑性樹脂でかつ熱抵抗値が大きい素材で構成されている。そのような素材として、例えば、ＰＣポリカーボネートやＡＢＳ等がある。シールドケース３およびシールドカバー４の内面には、ニッケル等の金属が蒸着されている。また、シールドケース３およびシールドカバー４の外面に金属が蒸着されてもよい。
【００１８】
ケース１およびカバー２は、アルミニウムやマグネシウム等の軽量の素材で構成されている。また、ケース１およびカバー２は、温湿度変化や風雨に対する耐性が強く太陽光吸収率が低い素材で表面加工がなされている。例えば、ケース１およびカバー２の表面は、白色のウレタンにて塗装されている。このような素材によって表面加工されることによって、ケース１およびカバー２を屋外設置環境から保護することができる。
【００１９】
図２は、本発明による収容函の分解斜視図である。ケース１の底面には、シールドケース３およびシールドカバー４を支持するための支持棒（ボス）７およびプリント配線基板５を支持するための支持棒（ボス）６が形成されている。ボス７は、シールドケース３とケース１との間およびシールドカバー４とカバー２との間に空気層が形成されるように高さが調整されている。ボス６は、プリント配線基板５に実装されている電子部品等がシールドケース３およびシールドカバー４に接触しないような高さに調整されている。また、図示してはいないが、ボス６および７の上面には、ねじ締めのためのねじ穴部が形成されている。
【００２０】
シールドケース３の底面には、ボス６を貫通させるための穴部９が形成されている。シールドケース３の４隅には、シールドカバー４との結合のためのフランジ部８ａが形成されている。同様に、シールドカバー４の４隅には、シールドケース３との結合のためのフランジ部８ｂが形成されている。フランジ部８ａおよび８ｂの表面には、ニッケル等の金属が蒸着されている。また、フランジ部８ａおよび８ｂには、ボス７との結合のためのねじ穴部が形成されている。さらに、プリント配線基板５には、ボス６との結合のためのねじ穴部が形成されている。
【００２１】
次に、本発明による収容函の組立動作について説明する。シールドケース３の底面に形成されている穴部９にボス６を貫通させ、シールドケース３のフランジ部８ａをボス７の上面に載せる。プリント配線基板５をボス６の上面に載せ、ねじ締めによって、プリント配線基板５とボス６とを結合する。フランジ部８ａおよび８ｂのねじ穴部の位置が合うように、シールドカバー４をシールドケース３の上に載せ、ねじ締めによってシールドカバー４とシールドケース３とを結合する。最後に、カバー２をケース１の上に載せ、ねじ締め等によって、カバー２とケース１とを結合させる。以上のような手順によって、収容函は組み立てられる。組立後の収容函の断面図を図３に示す。
【００２２】
図３に示すように、プリント配線基板５は、磁気遮蔽された空間（シールド筐体）内に収容されるので、プリント配線基板５に実装されている電子部品から発する電磁波が外部に漏洩するのを防止することができる。また、外部からの電磁波によって、プリント配線基板５における機能に支障が生ずることも防止することができる。
【００２３】
また、シールド筐体と外部筐体との間に空気層が形成されている。ここで、空気は、アルミニウム等の金属と比較して、熱伝導率が低いという性質を持つ。例えば、空気の熱伝導率が０．０２４５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるのに対し、アルミニウムの熱伝導率は、９６．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。従って、シールド筐体と外部筐体との間に空気層を設けることによって、外部の温度上昇に対する内部の温度上昇を低く抑えることができる。さらに、外部筐体の表面は太陽光吸収率の低い素材（白色のウレタン）によって塗装されているため、より内部の温度上昇を抑えることができる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態によれば、シールド筐体は熱抵抗値の高い樹脂で構成され、シールド筐体と外部筐体との間に空気層が設けられ、外部筐体の表面は太陽光吸収率の低い素材で塗装されているため、外部の温度変化に対してシールド筐体内の温度上昇を効果的に抑えることができる。
【００２５】
また、収容函の外部に日射を遮蔽するための遮蔽板等が不要であり、外部筐体およびシールド筐体は軽量の素材で構成されているため、収容函の小型化および軽量化を実現することができる。従って、収容函の設置作業における負担を軽減させることができる。
【００２６】
さらに、本実施の形態による収容函では、外部筐体の形態自体が収容函の外観デザインとなる。外部筐体は、アルミニウム等の軟らかい金属で構成されているため、加工が容易である。そのため、収容函の外観デザインの幅が広がり、設置場所の景観に合うような外観デザインにて、収容函をリリースすることが容易になる。
【００２７】
先の実施の形態では、空気層を設けることによって、外部からの流入熱量を抑えていたが、プリント配線基板５に高い熱量を発するデバイス（高発熱性部品）が実装された場合には、内部温度が上昇することによって、プリント配線基板５における機能に支障が生ずる恐れがある。そこで、このような課題を解決するための構造を図４に示す。
【００２８】
図４に示す構造では、高発熱性部品の近傍に接する放熱板１０と、放熱板１０からの熱を吸収して収容函の外部に放出するヒートパイプ１１とが備えられている。放熱板１０は、例えば、プリント配線基板５の非実装面において、高発熱性部品に対向する位置に取り付けられる。また、放熱板１０は、高発熱性部品の上面に直接実装されてもよい。ヒートパイプ１１の一端は放熱板１０に接触し、他端は、ケース１の任意の一面に接触する。ヒートパイプ１１が接触する面には、断熱材１２が貼付されている。ここで、収容函の設置状態では、ヒートパイプ１１が接触する面に対して表裏関係にある面（放熱面）が太陽光を直接受けない位置（例えば、南側以外の位置）にあることが望ましい。
【００２９】
高発熱性部品から発する熱は、ヒートパイプ１１によって吸熱され、放熱面から放出される。従って、シールド筐体内に高発熱性部品を収容している場合であっても、シールド筐体内の温度上昇を抑えることができるので、プリント配線基板５における機能に支障が生じることを防止することができる。このとき、太陽光を直接受けない位置に放熱面が配置されているので、放熱面の温度がプリント配線基板５の温度より高くなることを防止することができ、外部の熱がヒートパイプ１１を伝ってプリント配線基板５に流入するという事態を回避することができる。また、ケース１の内面のうちヒートパイプ１１が接触する面に断熱材１２が貼付されているので、収容函内の熱のみを外部に放出することができ、外部からの熱を内部に取り込むことを防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、シールド筐体は樹脂で構成され、シールド筐体と外部筐体との間に空気層が設けられ、外部筐体の表面は太陽光を反射する素材で塗装されているため、外部の温度変化に対するシールド筐体内の温度上昇を効果的に抑えることができる。また、収容函の外部に日射を遮るための遮蔽板等が不要となり、外部筐体およびシールド筐体が軽量の素材で構成されているため、収容函の小型化および軽量化を図ることができる。
【００３１】
また、電子部品の近傍に接触する放熱板と、一端が放熱板に接触し、他端が外部筐体における任意の内面に接触するヒートパイプとを備えたため、電子部品から発する熱はヒートパイプで吸収されたのち外部筐体の外面から放出されるので、電子部品が発熱する場合であっても、シールド筐体内の温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による収容函の一構造例を示す構造図である。
【図２】本発明による収容函の分解斜視図である。
【図３】組立後の収容函の断面図である。
【図４】本発明による収容函の一構造例を示す構造図である。
【図５】従来の収容函の一構造例を示す構造図である。
【符号の説明】
１ ケース
２ カバー
３ シールドケース
４ シールドカバー
５ プリント配線基板
６、７ ボス（支持棒）
８ａ、８ｂ フランジ部
９ 穴部

Claims (5)

1. 電子部品が実装された装置を収容する収容函であって、
   前記電子部品から発する電磁波を遮蔽するシールド筐体と、
   前記シールド筐体を内蔵する外部筐体とを含み、
   前記シールド筐体は、熱可塑性樹脂によって構成され、内面または外面に金属層が設けられている
   ことを特徴とする収容函。
2. 外部筐体とシールド筐体との間に空気層が設けられた
   請求項１記載の収容函。
3. 外部筐体は、太陽光を反射する素材で表面加工された
   請求項１または請求項２記載の収容函。
4. 電子部品の近傍に接する放熱板と、一端が前記放熱板に接触し、他端が外部筐体の任意の内面に接触するヒートパイプとを備えた
   請求項１ないし請求項３記載の収容函。
5. ヒートパイプが接する外部筐体の内面に断熱材が貼付された
   請求項４記載の収容函。

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