JP5897482B2 - Drip-proof air cooling structure - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、筐体の防滴空冷冷却構造に関する。 Embodiments described herein relate generally to a drip-proof air-cooled cooling structure for a casing.
移動体、例えば航空機の下面やパイロンに搭載されたり、艦船の屋外構造に取り付けられるセンサ等の電子機器がある。このような電子機器を移動体の機体に装備する場合、電子機器の冷却と耐環境性(特に雨や塩水に対する耐性)の両立が課題である。従来機材では、出来る限りの構成品を機体や艦船の内部に配置することで対応している。 There are electronic devices such as sensors that are mounted on moving bodies such as the underside of aircraft and pylons, or attached to the outdoor structure of ships. When such an electronic device is mounted on a mobile body, it is a challenge to achieve both cooling of the electronic device and environmental resistance (particularly resistance to rain and salt water). With conventional equipment, the maximum possible components are placed inside the fuselage or ship.
屋外に配置する機材を極力減らした場合、冷却空気や冷却液のやり取りは機体の屋内と行い、耐環境性は機体の屋外に配置される機材を減らすことで対処している。屋外の配置機材の配置場所は機能・性能優先で決めたいが、冷却や耐環境性への配慮から屋外の配置機材の配置場所の選定には制限があり、屋外の配置機材の配置場所を自由に配置することは困難である。 When equipment placed outdoors is reduced as much as possible, cooling air and coolant are exchanged inside the aircraft, and environmental resistance is dealt with by reducing equipment placed outdoors in the aircraft. We want to prioritize the location of outdoor equipment to be arranged, with priority given to functions and performance, but there are restrictions on the choice of outdoor equipment to be placed because of considerations for cooling and environmental resistance. Is difficult to place.
実施形態は上記事情に着目してなされたもので、筐体の内部に配設される電子機器の冷却性能や耐環境性を向上させることができる筐体の防滴空冷冷却構造を提供することにある。 The embodiment has been made paying attention to the above circumstances, and provides a drip-proof air-cooling cooling structure for a casing that can improve the cooling performance and environmental resistance of an electronic device disposed inside the casing. It is in.
実施の形態によれば、筐体内に機器エリアと冷却エリアとに分離する第1の仕切り壁と、前記第1の仕切り壁に一体的に設けられ、前記電子機器を冷却するヒートシンクと、前記冷却エリアの上部室と下部室との間に配設された第2の仕切り壁とを備える。前記上部室に吸気口と、前記下部室に排気手段とを備える。さらに、前記第2の仕切り壁に設けられ、前記排気手段の駆動時に前記上部室内に吸入された冷却風を前記ヒートシンクに沿って通風し、前記下部室側に導く送風ガイド手段と、前記下部室の内底部に配置され、外部から前記筐体の内部に浸水することを防止する浸水防止手段とを具備する。 According to the embodiment, the first partition wall that is separated into the device area and the cooling area in the housing, the heat sink that is provided integrally with the first partition wall and cools the electronic device, and the cooling A second partition wall disposed between the upper chamber and the lower chamber of the area. The upper chamber is provided with an inlet and the lower chamber is provided with an exhaust means. Further, a ventilation guide means provided on the second partition wall, for passing cooling air sucked into the upper chamber when the exhaust means is driven, along the heat sink, and guiding the air to the lower chamber side, and the lower chamber And an infiltration preventing means for preventing inundation from entering the inside of the housing from the outside.
[第1の実施の形態]
(構成)
図1乃至図6は、第1の実施の形態を示す。図1は、移動体、例えば航空機の下面やパイロンに搭載されたり、艦船の屋外構造などの機体1に取り付けられる筐体2の防滴空冷冷却構造の全体の概略構成を示す縦断面図である。本実施の形態の筐体2は、ほぼ箱型に形成され、図1中で上面に配置されるベースプレート3と、図1中で左側の面に配置されるレドーム5と、これら以外の4面である背面板4a、右側面板4b、左側面板4cおよび下面板4dを構成するカバー4とを有する。カバー4とレドーム5とは、例えば図示しないボルト類等でベースプレート3に固定され、筐体2として一体化されている。さらに、この筐体2は、ベースプレート3を介して機体1に図示しないボルト止め等により取り付けられている。
[First Embodiment]
(Constitution)
1 to 6 show a first embodiment. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an entire drip-proof air-cooled cooling structure of a
筐体2内には、図1中で鉛直方向に沿って立設された第1の仕切り壁6が設けられている。第1の仕切り壁6は、例えばL字状の固定部材3aを介してボルト止め等により固定されている。そして、筐体2内はこの第1の仕切り壁6によって2室に分離されている。ここで、レドーム5と第1の仕切り壁6との間に機器エリア7が形成され、第1の仕切り壁6と背面板4aとの間に冷却エリア8が形成されている。
In the
機器エリア7には、例えばアンテナなどのレーダ用機器である電子機器9が収納されている。冷却エリア8には、機器エリア7内の電子機器9を冷却する冷却風を通風する通風路(通気領域)が形成されている。図2に示すように第1の仕切り壁6には、冷却エリア8側に向けて薄板状の多数の冷却フィン10が突設されている。これらの冷却フィン10は図1中で鉛直方向に延設され、かつ水平方向に適宜の隙間を介して並設されている。これにより、電子機器9を冷却するヒートシンク11が第1の仕切り壁6と一体的に設けられている。
In the
冷却エリア8内には、水平方向に沿って配設された第2の仕切り壁12によって、外気が最初に吸入される領域となる上部室13と、後述するが、この吸入された外気を冷却風としてガイドし排出する領域となる下部室14とが形成される。冷却エリア8の上部室13には、ヒートシンク11から離れた位置、例えば背面板4aに吸気口15が形成されている。この吸気口15には、ルーバー16が設けられている。ルーバー16には外部から吸入された外気を上向き方向に整風する複数の羽板状の整流板16aが並設されている。これにより、外部から筐体2の上部室13の内部に吸入された外気に、空気以外のもの、例えば砂塵や水滴等が入りづらい構造としている。
In the
冷却エリア8の下部室14におけるヒートシンク11から離れた位置、例えば背面板4aの近傍には、下部室14内から外部に排気するブロアー(排気手段)17が配設されている。背面板4aには、ブロアー17と対向する部位にブ口ア排気口18が形成されている。そして、ブロアー17から排出される排気はブ口ア排気口18から筐体2の外部に排気される。
A blower (exhaust means) 17 for exhausting air from the inside of the
また、第2の仕切り壁12には、ブロアー17の駆動時に上部室13内に吸入された冷却風をヒートシンク11に沿って通風し、下部室14側に導く送風ガイド手段19が設けられている。この送風ガイド手段19は、下部室14内でヒートシンク11の外側に配置され、ヒートシンク11の各冷却フィン10間に通風させるガイド板20と、第2の仕切り壁12と一体的に設けられたほぼ箱型の吸気ダクト21とを有する。吸気ダクト21は、図1中で、上面に配置された上面板21aと、下面に配置された下面板21bと、前端面に配置された前端面板(右端面板)21cと、両側面に配置された2つの側面板21d、21e(図4参照)とを有する。吸気ダクト21の後端面(左端面)にはヒートシンク11とガイド板20との間の送風路に連通される開口部20fが形成されている。
Further, the
さらに、吸気ダクト21の2つの側面板21d、21eにはそれぞれ複数の円孔(第2の吸気口)22が形成されている。これにより、吸気ダクト21の複数の円孔22は、吸気口15とは対向しない方向に向けて開口されている。そして、ブロアー17の駆動時には負圧により、上部室13内に吸入された冷却風を吸気ダクト21の複数の円孔22から吸引し、開口部20fを経てガイド板20と冷却フィン10との間に導くようになっている。また、上部室13と下部室14との間には、吸気ダクト21が配置されている部分以外は連通されている。これにより、吸気口15のルーバー16から上部室13に吸入された外気を滞留させ、外気に含まれる水滴を下部室14側に落下させる水切り手段23が形成されている。
Furthermore, a plurality of circular holes (second air inlets) 22 are formed in the two
下部室14の内底部には、外部から筐体2の内部に浸水することを防止する浸水防止手段24が設けられている。この浸水防止手段24は、図6に示すように下部室14の内底部に配置された複数段構造、本実施の形態では2段の床板25,26を有する。床板25,26間には隙間27が形成されている。さらに、床板25には排水穴25a、最下段位置の床板26には最下段排水穴26aがそれぞれ形成されている。ここで、最下段位置の床板26の最下段排水穴26aと、最下段位置以外の床板25に形成された排水穴25aとは、上下方向に対向しない位置に配置されている。これにより、最下段位置の床板26の最下段排水穴26aから筐体2の内部に浸水した場合に最下段排水穴26aから浸入した水が最下段位置以外の床板25に形成された排水穴25aに直接浸入することが防止されている。
On the inner bottom portion of the
さらに、最下段位置の床板26は、最下段排水穴26aが最下位置になるように水平面に対して傾斜させた傾斜面26bが形成されている。なお、最下段位置以外の床板25には、排水穴25aが最下位置になるように水平面に対して傾斜させた傾斜面を設ける構成にしてもよい。
Further, the
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の筐体2の使用時には、ブロアー17が駆動される。このブロアー17の駆動により、冷却エリア8内の空気がブ口ア排気口18から筐体2の外部に排気される。これにより、冷却エリア8内が負圧になるので、外気が冷却風として吸気口15のルーバー16から上部室13内に流入する。このとき、上部室13内に流入する外気は、雨滴や塩水等が混入している可能性があるが、ルーバー16の構造により、塩水等が上部室13内に侵入する可能性を減らすことができる。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. When the
上部室13内に流入した冷却風は、さらに、吸気ダクト21の2つの側面板21d、21eの複数の円孔22を通して吸気ダクト21内に流入したのち、開口部20fを経てガイド板20と冷却フィン10との間に流れる。このとき、ガイド板20と冷却フィン10との間に流れる冷却風によってヒートシンク11が冷却される。これにより、機器エリア7内の電子機器9から第1の仕切り壁6を介してヒートシンク11に伝熱された熱が冷却され、電子機器9が冷却される。
The cooling air flowing into the
また、上部室13内に流入した冷却風は、吸気ダクト21の2つの側面板21d、21eの複数の円孔22を通して吸気ダクト21内に流入されるので、2段構造の吸気口が構成されている。そして、吸気口15のルーバー16から上部室13内に流入した外気が直接、ヒートシンク11に吹き付けられることがないため、上部室13内に一度滞留する。そのため、吸気される外気と共に侵入してしまった塩水などは、重力により上部室13内から下部室14側に落ち、床板25の排水穴25aおよび最下段位置の床板26の最下段排水穴26aから筐体2の外へ排出される。
Further, since the cooling air flowing into the
また、ヒートシンク11を冷却した冷却風は、ブロアー17によりブ口ア排気口18から筐体2の外部に排気される。機体1に電源が入っている時はブロアー17は常に動作させるため、ブ口ア排気口18からの塩水などの侵入は防止される。
In addition, the cooling air that has cooled the
さらに、下部室14の内底部の浸水防止手段24は、2段構造となっており、最下段位置の床板26の最下段排水穴26aと、最下段位置以外の床板25に形成された排水穴25aとは、上下方向に対向しない位置に配置されている。これにより、下部室14の内部から外部へは排水できるが、最下段位置の床板26の最下段排水穴26aと、最下段位置以外の床板25に形成された排水穴25aを通じて外部から筐体2の内部へ塩水などが入ることは防止される。以上の各種構造を組み合わせることで、筐体2の機器エリア7内の電子機器9の冷却と耐環境性の確保が可能となる。
Further, the inundation preventing means 24 at the inner bottom of the
(効果)
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の筐体2は、外気を用いた強制空冷とし、筐体2の冷却エリア8に装備されているブロアー17の駆動により外気を冷却エリア8に導入し、機器エリア7内の電子機器9を冷却する防滴空冷冷却構造である。そして、筐体2の内部を機器エリア7と冷却エリア8とに分け、冷却エリア8への雨滴や塩水等の侵入が困難な構造とし、侵入した場合も機器エリア7に影響を与えないように排出する構造を有する。
(effect)
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, the
また、機器エリア7と冷却エリア8を隔てる第1の仕切り壁6は、機器エリア7側では発熱部材である電子機器9を取り付けるベース構造部兼ヒートシンクであり、冷却エリア7側では冷却フィン10構造のヒートシンク11となっている。冷却フィン10には冷却エリア8内に導入した外気が吸気ダクト21内を通して送風されるため、発熱部品である電子機器9から冷却空気までの経路が最短であり、高い放熱効果が期待できる。
The
したがって、本実施の形態の構造にすることで空冷冷却構造を有する筐体2を機体1や艦船の外部の自由な場所に配置することができる。また、機体1の屋内と筐体2との間の配管類の接続が不要となり、配置の自由度と合わせ装置規模の小型化が可能となる。また、屋外配置機器で外気導入による冷却構造を有するが、高い耐環境性を確保することが可能となる。これにより、筐体1の内部に配設される電子機器9の冷却性能や耐環境性を向上させることができる筐体2の防滴空冷冷却構造を提供することができる。
Therefore, by using the structure of the present embodiment, the
なお、部品選定、材料選定、表面処理などで塩害を防ぐ構成を設けることも好ましい。 It is also preferable to provide a configuration that prevents salt damage by selecting parts, selecting materials, surface treatment, and the like.
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
2…筐体、6…第1の仕切り壁、7…機器エリア、8…冷却エリア、9…電子機器、11…ヒートシンク、12…第2の仕切り壁、13…上部室、14…下部室、15…吸気口、17…排気手段、19…送風ガイド手段、24…浸水防止手段。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1の仕切り壁に一体的に設けられ、前記電子機器を冷却するヒートシンクと、
前記冷却エリアの上部室と下部室との間に配設された第2の仕切り壁と、
前記冷却エリアの前記上部室における前記ヒートシンクから離れた位置に配置された吸気口と、
前記冷却エリアの前記下部室における前記ヒートシンクから離れた位置に配置され、前記下部室内から外部に排気する排気手段と、
前記第2の仕切り壁に設けられ、前記排気手段の駆動時に前記上部室内に吸入された冷却風を前記ヒートシンクに沿って通風し、前記下部室側に導く送風ガイド手段と、
前記下部室の内底部に配置され、外部から前記筐体の内部に浸水することを防止する浸水防止手段と
を具備することを特徴とする筐体の防滴空冷冷却構造。 A first partition wall that separates into a device area for storing an electronic device in a housing and a cooling area for passing cooling air that cools the electronic device;
A heat sink provided integrally with the first partition wall for cooling the electronic device;
A second partition wall disposed between the upper chamber and the lower chamber of the cooling area;
An air inlet disposed at a position away from the heat sink in the upper chamber of the cooling area;
An exhaust unit disposed at a position away from the heat sink in the lower chamber of the cooling area, and exhausting the outside from the lower chamber;
A ventilation guide means provided on the second partition wall, for blowing cooling air sucked into the upper chamber when the exhaust means is driven along the heat sink, and guiding the cooling air to the lower chamber side;
A drip-proof air-cooling cooling structure for a housing, comprising: an infiltration prevention means that is disposed at an inner bottom portion of the lower chamber and prevents water from entering the inside of the housing from the outside.
前記上部室は、前記吸気口から前記上部室に吸入された外気を滞留させ、前記外気に含まれる水滴を前記下部室側に落下させる水切り手段を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の筐体の防滴空冷冷却構造。 The air inlet has a louver that adjusts the wind direction so that outside air sucked into the housing from the outside does not directly hit the heat sink,
The said upper chamber has a draining means to retain the external air suck | inhaled by the said upper chamber from the said inlet, and to drop the water droplet contained in the said external air to the said lower chamber side. Drip-proof air cooling cooling structure of the housing.
前記送風ガイド手段は、前記下部室内で前記ヒートシンクの外側に配置され、前記ヒートシンクの各冷却フィン間に通風させるガイド板と、
前記第2の仕切り壁と一体的に設けられ、前記吸気口とは対向しない方向に向けて開口する第2の吸気口を有し、前記上部室内に吸入された冷却風を前記第2の吸気口から吸引し、前記ガイド板と前記冷却フィンとの間に導く吸気ダクトとを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の筐体の防滴空冷冷却構造。 The heat sink is provided with a large number of cooling fins extending in the vertical direction,
The air blowing guide means is disposed outside the heat sink in the lower chamber, and a guide plate for passing air between the cooling fins of the heat sink;
The second intake wall is provided integrally with the second partition wall and opens in a direction not facing the intake port, and the cooling air drawn into the upper chamber is used as the second intake air. The drip-proof air cooling cooling structure for a housing according to claim 1, further comprising: an air intake duct that sucks from a mouth and guides between the guide plate and the cooling fin.
最下段位置の前記床板に形成された最下段排水穴と、前記最下段位置以外の前記床板に形成された排水穴とを上下方向に対向しない位置に配置したものである
ことを特徴とする請求項1に記載の筐体の防滴空冷冷却構造。 The inundation prevention means has a multi-stage floor plate disposed on the inner bottom of the lower chamber,
The lowermost drainage hole formed in the floor plate at the lowermost position and the drainage hole formed in the floorboard other than the lowermost position are arranged at positions that do not face each other in the vertical direction. Item 2. A drip-proof air-cooling cooling structure for a casing according to Item 1.
前記最下段位置以外の前記床板は、前記排水穴が最下位置になるように水平面に対して傾斜させた傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の筐体の防滴空冷冷却構造。 The floor plate at the lowermost position has an inclined surface inclined with respect to a horizontal plane so that the lowermost drainage hole is at the lowest position,
The drip-proof air-cooling cooling of a casing according to claim 4, wherein the floor plate other than the lowest position has an inclined surface inclined with respect to a horizontal plane so that the drainage hole is at the lowest position. Construction.
ことを特徴とする請求項1に記載の筐体の防滴空冷冷却構造。 2. The drip-proof air-cooling cooling structure for a casing according to claim 1, wherein the exhaust unit is a blower that blows air inside the lower chamber to the outside through an exhaust port on a wall surface opposite to the heat sink. .
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