JP6538499B2 - 電子機器および電子機器の冷却方法 - Google Patents
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Description
電子機器は発熱部品の発熱によって誤動作する可能性がある。電子機器の構成部品(発熱部品も含む)は、温度上昇によって劣化する可能性がある。
誤動作および構成部品の劣化を防止するため、電子機器は冷却して用いられることが多い。
放熱器は発熱部品または筐体に固定される。放熱器は発熱部品等の接触面積に比べて大きな表面積を持つ。放熱器は、放熱効率上、大型化する。放熱器は、熱伝導率が高い金属が用いられる。
放熱器を持つ電子機器は大型化する。放熱器を持つ電子機器の質量は増大する。
電子機器は屋外で使用される場合もある。屋外で使用される電子機器は日射を受けることによっても温度上昇する。日射によって放熱器の温度も上昇する。日射を受ける放熱器は放熱効率が低下する。
屋外で使用される電子機器は、防塵および防水のため密閉筐体を持つ。冷却ファンは、密閉筐体内において構成部品を効率的に冷却できない。
図1は、第1の実施形態の電子機器を含むアンテナ装置の全体構成例を示す正面の模式図である。
以下では、アンテナ装置100がオフセットパラボラアンテナの例で説明する。ただし、アンテナ装置100は、オフセットパラボラアンテナ以外の種々の方式のアンテナ装置でもよい。
反射鏡101は、放物面の一部を切り取った反射面を持つ。反射鏡101の向きは、通信衛星などからの電波の入射方向に合わせて調整される。反射鏡101は通信衛星などから入射する電波を焦点に集める。反射鏡101は焦点から放射される電波を通信衛星などが位置する方向に向けて反射する。
支柱104に取り付けられた支持アーム105は、反射鏡101の下端部から焦点の方に向かって延ばされる。支持アーム105の延在方向における先端部には支持台106が設けられる。
一次放射器102は、導波管103を介して、送受信ユニット50に接続される。
導波管103は、一次放射器102に外部から入射する電波を偏波方向に応じて分岐する。導波管103は、後述する送受信ユニット50から出射される電波を一次放射器102に導く。
送受信ユニット50の位置調整は、アジマス調整(方位角の調整)、エレベーション調整(仰角の調整)、および偏波調整(放射中心軸線O回りの回転調整)を含む。アジマス調整およびエレベーション調整は、反射鏡101に対する支持台106を位置調整することによって行われる。偏波調整は、固定部109における放射中心軸線O回りの固定位置を調整することによって行われる。
送受信ユニット50は、一次放射器102、導波管103、および反射鏡101などとともに、屋外に配置される。
筐体固定板109Bは図示略のボルト、ネジなどによって送受信ユニット50の後述する日よけカバー1に結合される。
第1の筐体2および第2の筐体3は、電波の送受信を行うため、例えば、電源回路、発振器、変復調回路、増幅回路、フィルタ回路などを持つ。これらの回路上の素子、デバイス等は消費電力に応じて発熱する。第1の筐体2および第2の筐体3は、消費電力に応じて発熱する発熱部品を内蔵している。
第1の筐体2と、第2の筐体3とは、図示略の同軸ケーブルによって電気的に接続される。
日よけカバー1は、外部環境から電気回路等を保護するために設けられる。日よけカバー1は、照射される直射日光を遮ることによって、第1の筐体2および第2の筐体3の内部温度の上昇を緩和するために設けられている。
送受信ユニット50を取り付けるときの位置調整において、偏波調整が必要になるため、送受信ユニット50はどのような向きで取り付けられるかが不明である。このため、日よけカバー1は、第1の筐体2および第2の筐体3を取り囲む形状で設けられている。
本実施形態では、日よけカバー1は、第1の筐体2および第2の筐体3を放射中心軸線O回りの全周にわたって覆う。日よけカバー1は、導波管103配置される端部と、配線などが延出する反対側の端部を除いて、第1の筐体2および第2の筐体3の外周部を保護する。
しかし、本実施形態では、第1の筐体2および第2の筐体3は、日よけカバー1に囲まれているため、一部の開口を除いて直射日光が遮られる。この結果、直射日光に起因する第1の筐体2および第2の筐体3自体の温度上昇が抑制される。このため、第1の筐体2および第2の筐体3に内蔵される発熱部品の熱が第1の筐体2および第2の筐体3の外表面を通して効率的に放熱される。
以下では、送受信ユニット50における各部の相対位置を説明するため、便宜上、送受信ユニット50に固定されたX軸、Y軸、Z軸を定義する。具体的には、X軸は、放射中心軸線Oと同軸な軸線として定義する。Y軸は、X軸に直交する軸線のうち、X軸における軸方向から見た送受信ユニット50の長方形形状の短辺に平行な軸線として定義する。同じくZ軸は、X軸における軸方向から見た送受信ユニット50の長方形形状の長辺に平行な軸線として定義する。X軸、Y軸、Z軸は互いに直交する。また、X軸およびY軸を含む平面はXY平面、Y軸およびZ軸を含む平面はYZ平面、Z軸およびX軸を含む平面はZX平面でいうことにする。
X+方向は、X軸上において送受信ユニット50から一次放射器102に向かう方向とする。X+方向の反対方向はX−方向である。
XY平面が水平に配置されたとき、Y軸上におけるY+方向は、X+方向視において右から左に向かう方向とする。Y+方向の反対方向はY−方向である。
放射中心軸線Oが下側となるように送受信ユニット50のXY平面が水平に配置されたとき(図3の状態)、Z軸上におけるZ+方向は、下から上に向かう方向とする。Z+方向の反対方向はZ−方向である。
X軸、Y軸、Z軸は他の図面中にも示される。
位置固定板109Aの外形は、円板の一部が切り欠かれた形状である。位置固定板109Aの表面には筐体固定板109Bが立設される。
位置固定板109Aは、筐体固定板109Bを介して送受信ユニット50に連結される。位置固定板109Aは、送受信ユニット50のX−方向における端部と対向する。
以下、特に断らない限り、この連結状態の配置において位置固定板109Aの構成を説明する。
位置固定板109Aの外形円弧の中心Rは、放射中心軸線O上に位置する。位置固定板109Aの板面はYZ平面に平行である。
位置固定板109Aの外周部には、中心Rから一定距離の円弧Q上に、複数の固定用孔109cが形成される。各固定用孔109cは後述するボルト110が螺合可能である。各固定用孔109cは円弧Q上に等ピッチで配置される。
固定用孔109cは、円弧Q上において、X軸方向から見てZ−方向からY+方向に向かって90度以上の角度範囲において配置される。固定用孔109cは、円弧Q上において、X軸方向から見てZ−方向からY−方向に向かって90度以上の角度範囲において配置される。
貫通孔109a、109bは、後述する送受信ユニット50からの排気を円滑にするために設けられる。貫通孔109a、109bには、送受信ユニット50から延出される図示略の配線が挿通されてもよい。
固定板107は、固定部109を介して送受信ユニット50を固定する。固定板107は、支持台106上で、位置固定板109Aの外周部に重なる位置に配置される。
固定板107には、ボルト110を挿通する調整孔107aが貫通する。調整孔107aは、円弧状に湾曲した長孔である。調整孔107aは、位置固定板109A上の円弧Qに沿って延びる。本実施形態では、調整孔107aは、Z軸を挟む2箇所に設けられる。
固定に用いる固定用孔109cは、位置固定板109Aを中心R回りに回転することによって適宜選択できる。ボルト110が螺合される固定用孔109cを適宜選択することによって、固定部109および送受信ユニット50の放射中心軸線O回りの回転位置が変更される。
ボルト110を緩めると、固定部109および送受信ユニット50は、調整孔107aの長さの範囲にて放射中心軸線O回りに回動できる。調整孔107aの長さの範囲の適宜位置において、ボルト110を締結することによって、固定部109および送受信ユニット50の回転位置が微調整される。
調整孔107aの円弧Q上の長さは、固定用孔109cの円弧Q上の配置ピッチ以上である。
このような構成によって、送受信ユニット50に連結される一次放射器102の放射中心軸線O回りの回転位置が変えられる。一次放射器102の放射中心軸線O回りの回転位置は、受信する電波の偏波方向に応じて調整される。
図4に示すように、日よけカバー1は、カバー1A、1Bを持つ。カバー1A、1Bは、X軸方向における長さが互いに等しい。
カバー1Aは平板部1C、1Dを持つ。平板部1C、1Dはいずれも長方形状である。
平板部1CはZX平面に平行に配置される。平板部1DはXY平面に平行に配置される。
平板部1Dは、Z−方向における平板部1Cの端部からY−方向に延びる。
平板部1CのY−方向における表面は、日よけカバー1における内面1a(第2の内面)を構成する。平板部1Cには、固定穴1kが設けられる。固定穴1kには、筐体固定板109Bをカバー1Aに固定するための図示略のボルト、ビスなどが螺合される。
平板部1DのZ+方向における表面は、日よけカバー1における内面1bを構成する。
開口部1dの個数は制限されない。本実施形態では、開口部1dは、一例として、X軸方向に3つ配列される。
各開口部1dの形状は、Z軸方向から見てX軸方向に長い矩形状である。さらに、各開口部1dの形状は、Y軸方向から見てX軸方向に長い矩形状である。
平板部1EはZX平面に平行に配置される。平板部1FはXY平面に平行に配置される。
平板部1Eは、カバー1Aにおける平板部1Cと同様の大きさである。平板部1Fは、Z+方向における平板部1Eの端部からY+方向に延びる。
Y+方向における平板部1Eの表面は、日よけカバー1における内面1f(第1の内面)を構成する。平板部1Eには、カバー1Aにおけると同様の固定穴1kが設けられる。カバー1Bにおける固定穴1kには、図示略のボルト、ビスなどが螺合される。図示略のボルト、ビスなどは、筐体固定板109Bをカバー1Bに固定する。
Z−方向における平板部1Fの表面は、日よけカバー1における内面1iを構成する。
X軸方向における内面1fの両端部には、それぞれ折り曲げ部1h(X−方向側は図示略)が形成される。各折り曲げ部1hは、内面1fからY+方向に曲げられた平板部である。各折り曲げ部1hは、X軸方向から見て長方形状である。Z軸方向における各折り曲げ部1hの長さは、Z軸方向における内面1fの長さと略同じである。
ルーバー1jの個数および位置は、後述する吸気量のバランスを配慮して決められる。本実施形態では、Y軸方向から見て後述するファン4と一部が重なる領域に配置される。
筐体本体2Aは、Y軸方向から見て、カバー1Bの内面1fと略重なる略長方形状である。筐体本体2Aにおいて、X軸方向における中間部かつZ−方向における端部となる領域には、Y軸方向から見て略正方形状の切欠き部2fが設けられる。筐体本体2Aにおいて切欠き部2fはY軸方向に貫通している。
切欠き部2fによって囲われる略正方形状の空間には、ファン4が収容される。
筐体本体2AはY−方向に開口する。本実施形態では、Y軸方向における筐体本体2Aの高さ寸法は、X軸方向における筐体本体2Aの幅およびZ軸方向における筐体本体2Aの幅のいずれよりも小さい。すなわち、筐体本体2AはY軸方向において扁平である。
筐体本体2AにおけるY+方向の表面はZX平面に平行な平面でもよいし、凹凸形状を含んでもよい。本実施形態では、筐体本体2AにおけるY+方向の表面は後述する凹凸形状を持つ。
筐体本体2Aは、放熱性の良好な金属によって形成される。
本実施形態では、一例として、Y+方向に開口する箱状に形成される。蓋2BにおけるY−方向の表面である外面2g(第1の外面)は、平面でもよいし、凹凸形状を含んでもよい。本実施形態では、外面2gはZX平面に平行な平面である。
蓋2Bは、筐体本体2Aの開口を塞ぐ。蓋2Bは、図示略のボルト、ビスなどによって、筐体本体2Aに固定される。蓋2Bが筐体本体2Aに固定されると、筐体本体2Aの開口は密封される。
蓋2Bは、放熱性の良好な金属によって形成される。
ファン4は、送風方句がY+方向になるように配置される。本実施形態では、ファン4は、第1の筐体2の切欠き部2fに沿って収容される。
ガイド板5はXY平面に平行な平板部5aを持つ。X軸方向における平板部5aの幅は、X軸方向におけるファン4の幅に等しい。Y軸方向における平板部5aの長さは、Y軸方向における第1の筐体2の厚さよりも長い。
平板部5aにおいて、Z+方向側にはファン固定部5dが立設される。
ファン固定部5dの中心部には、貫通孔5eが形成される。貫通孔5eは、ファン4による吸気を妨げない大きさに形成される。
ファン固定部5dには、Y−方向におけるファン4のケーシングの端面がビス止めなどによって固定される。
X軸方向における平板部5aの両端部には、それぞれZ−方向に延びる折り曲げ部5bが形成される。Y軸方向における折り曲げ部5bの長さは、Y軸方向における平板部5aの長さに略等しい。
先端折り曲げ部5fとファン固定部5dとの間の平板部5a上には、Z軸方向に貫通する開口部5cが形成される。
筐体本体3Aは、Y軸方向から見て、カバー1Aの内面1aと略重なる略長方形状である。
筐体本体3AはY+方向に開口する。本実施形態では、Z軸方向における筐体本体3Aの高さ寸法は、X軸方向における筐体本体3Aの幅およびZ軸方向における筐体本体3Aの幅のいずれよりも小さい。すなわち、筐体本体3AはY軸方向において扁平である。
筐体本体3Aは、放熱性の良好な金属によって形成される。
本実施形態では、一例として、Y−方向に開口する箱状に形成される。
Y軸方向における蓋3Bの外面3b(第4の外面)は、平面でも凹凸形状を持つ面でもよい。本実施形態では、外面3bは、一例として、ZX平面に平行な平面である。
蓋3Bは、放熱性の良好な金属によって形成される。
図5に示すように、Y+方向における筐体本体2Aの表面の主要部はZX平面に平行な外面2a(第2の外面)からなる。本実施形態では、Y+方向における筐体本体2Aの表面は、外面2aに対する凹凸形状を含む。
第1導波管取付部2dおよび第2導波管取付部2eには、導波管103が固定される。第1導波管取付部2dおよび第2導波管取付部2eは、導波管103と筐体本体2Aの内部との間で、それぞれ異なる偏波方向の電波を導波する。
第1導波管取付部2dは、フィン部2cに対するZ−方向側において放射中心軸線O上に配置される。
第2導波管取付部2eは、フィン部2cに対するZ+方向側に配置される。
Z軸方向における折り曲げ部5bの先端は、カバー1Aの内面1bに当接する。折り曲げ部5bは、平板部5a、1Dの間のZ軸方向における間隔を規制する。
カバー1AにおいてY−方向における平板部1Dの先端部には、Z+方向に凹む段曲げ部1nが形成される。
Z−方向におけるカバー1Bの平板部1Eの端部には、Y+方向に延びる折り曲げ部1pが形成される。折り曲げ部1pは、Z軸方向から見ると、平板部1EのX軸方向の長さと略同様の長方形状である。
カバー1Aの段曲げ部1nの先端は、カバー1Bの折り曲げ部1pの内側に差し込まれる。段曲げ部1nに形成された段部は、カバー1Bの折り曲げ部1pのY+方向における端部に突き当たる。
このようにして、日よけカバー1は、X軸方向の両端部が長方形状に開口する略角筒状に形成される。
日よけカバー1の内側には、カバー1Bの平板部1Fとカバー1Aの平板部1Cとの間に、第1の筐体2および第2の筐体3が並んで配置される。
発熱部品C1(C2)は、少なくとも一部の部位が筐体本体2A(蓋2B)の内面と接触する。発熱部品C1(C2)で発生する熱は、筐体本体2A(蓋2B)との接触部を通して筐体本体2A(蓋2B)に熱伝導する。発熱部品C1(C2)で発生する熱は、筐体本体2A(蓋2B)内の対流、輻射によっても筐体本体2A(蓋2B)に伝熱する。
発熱部品C1、C2が使用される回路の種類等の部品機能は限定されない。発熱部品C1、C2は、それぞれ1つの回路基板上に配置されてもよいし、それぞれ複数の回路基板上に配置されてもよい。
第1基板C1aは、高発熱部品が実装された回路基板である。第1基板C1aは、フィン部2cが形成された外面2aの裏面側に配置される。
第2基板C1bおよび第4基板C1dは、使用温度条件の上限が比較的低い部品を搭載した回路基板である。第2基板C1bおよび第4基板C1dの発熱量は、第1基板C1aに比べて少ない。第2基板C1bは、ファン4とZ軸方向に隣り合う部位の外面2aの裏面側に配置される。第4基板C1dは、ファン4と開口部P1との間の外面2aの裏面側に配置される。
第3基板C1cは、電源回路を持つ電源部である。第3基板C1cは、第2基板C1bおよび第4基板C1dに比べると発熱量は多い。第3基板C1cは、ファン4と開口部P1との間において、凹部2bの裏面側に配置される。
発熱部品C3(C4)は、少なくとも一部の部位が筐体本体3A(蓋3B)の内面と接触する。発熱部品C3(C4)で発生する熱は、筐体本体3A(蓋3B)との接触部を通して筐体本体3A(蓋3B)に熱伝導する。発熱部品C3(C4)で発生する熱は、筐体本体3A(蓋3B)内の対流、輻射によっても筐体本体3A(蓋3B)に伝熱する。
発熱部品C3、C4が使用される回路の種類等の部品機能は限定されない。発熱部品C3、C4は、それぞれ1つの回路基板上に配置されてもよいし、それぞれ複数の回路基板上に配置されてもよい。
例えば、発熱部品C3は、使用温度条件の上限が比較的低い部品を搭載した回路基板である。
X軸方向において、隙間S3は、図示略の各折り曲げ部1hによって閉じられている。
第1の筐体2の外面2aと第2の筐体3の外面3aとの間には、隙間S6が形成される。本実施形態では、隙間S6は、筐体本体2Aに形成された突き当て部2i、2jと図示略の突き当て部2kとが、第2の筐体3の外面3aに突き当たることによって確保される。
隙間S6において、X−方向(図6の紙面の手前から奥に向かう方向)における端部には突き当て部2i、2jの間に開口部P1が形成される。
開口部P1は、X−方向において送受信ユニット50の外部に向かって開口する。
隙間S4は、Y+方向において第2の筐体3の側面とカバー1Aの段曲げ部1mとが当接することによって閉塞されている。段曲げ部1mは、隙間S4と後述する隙間S1とを分離している。
隙間S4は、Y軸方向の中間部において隙間S6に連通している。
隙間S4は、Y−方向における端部にて隙間S3に連通している。
隙間S1は、Z+方向における端部で、カバー1Aの開口部1dを通して装置外部に連通している。
隙間S1は、Z−方向における端部にて、後述する隙間S2に連通している。
本実施形態ではファン4は、切欠き部2h、2fにおいてY+方向寄りに配置される。このため、カバー1Bの内面1fとファン4との間には、切欠き部2hで囲まれた隙間S5が形成される。隙間S5は、隙間S3と連通している。
隙間S5の大きさは、ファン4によって第1の筐体2および第2の筐体3の冷却するために必要な吸気量が得られる大きさである。隙間S5が確保できれば、ファン4は、切欠き部2f、2hのY軸方向における長さの範囲のいずれに配置されてもよい。
隙間S5とZ−方向側の隙間S3とは、ルーバー1jを通して装置外部に連通している。
隙間S2のX軸方向(図6の紙面垂直方向)の両端部は、折り曲げ部5bによって閉じられている。隙間S2のY−方向の端部は、先端折り曲げ部5fによって閉じられている。
隙間S2は、開口部5cを通して隙間S5に連通している。
本実施形態では、ガイド板5の平板部5aは、Z−方向における第2の筐体3の側面に並列する位置まで延ばされる。このため、隙間S2は、ガイド板5のY+方向における端部において隙間S1に連通している。
図7に示すように、カバー1Aの各折り曲げ部1eは、第2の筐体3の外面3bに当接している。各折り曲げ部1eは、隙間S1のY軸方向の大きさを規制する。
X軸方向における隙間S1の端部は、各折り曲げ部1eによって閉じられている。
X+方向における隙間S6の端部には、開口部P2が形成される。開口部P2は、第1の筐体2の外面2aおよび第2の筐体3の外面3aに挟まれた開口である。開口部P2の内部には、複数のフィン部2cがX軸方向に延びる。外面3aにおいて、フィン部2cと対向する部位には、フィン部2cを避けるための凹部3cが形成される。フィン部2cはX軸方向に気流を整流する。
送受信ユニット50はファン4を持つ。ファン4は、日よけカバー1の外部から吸気する。ファン4は日よけカバー1の内部に送風する。ファン4によって送風された気流は、日よけカバー1の内部を通過してから日よけカバー1の外部に排気される。
送受信ユニット50では、外気が吸気、排気される間に、第1の筐体2および第2の筐体3からの放熱が促進される。
以下、送受信ユニット50における放熱構造と、ファン4による冷却動作とについて詳細に説明する。
例えば、図8(b)に示すように、隙間S5は、隙間S2、S1、および開口部1dを通して、外部に連通する。開口部1d、隙間S1は、第2の筐体3に関する第3の流路を形成する。第3の流路では、外気が開口部1dから隙間S1、S2を通って隙間S3(図8(b)参照)に流れる。このため、少なくとも第2の筐体3の外面3bを介して第2の筐体3が冷却される。
さらに、隙間S1を流れる外気は、カバー1Aと蓋3Bとの間に断熱層を形成する。この結果、カバー1Aに直射日光が当たる場合に、直射日光の影響がさらに第2の筐体3に伝わりにくくなる。
隙間S4は、第1の筐体2に関する第1の流路を形成する。第1の流路では、外気が隙間S4における外部との連通部から隙間S4、S3を通って隙間S5に流れる。このため、少なくとも第1の筐体2の外面2gを介して第1の筐体2が冷却される。
さらに、隙間S3を流れる外気は、カバー1Bと蓋2Bとの間に断熱層を形成する。この結果、カバー1Bに直射日光が当たる場合に、直射日光の影響がさらに第1の筐体2に伝わりにくくなる。
吸気量のバランスは、各第1の流路における流路抵抗の大きさによって調整する。流路抵抗は、例えば、隙間S1、S2。S3、S4の流路断面積、開口部1d、ルーバー1jの大きさ、個数、配置位置などによって調整できる。
その際、本実施形態では、隙間S5内では、外気が切欠き部2hに沿って流れる。このため、第1の筐体2は、切欠き部2hに沿って外気が流れることによっても冷却される。例えば、ファン4のY軸方向の位置を変える場合には、外気が図示略の切欠き部2fに沿って流れるようにすることもできる。この場合、第1の筐体2は切欠き部2fに沿って外気が流れることによっても冷却される。
隙間S6内に吐き出された気流は、ファン4に対向する第2の筐体3の外面3aに向かって吐き出される。吐き出された気流は、外部に連通する開口部P1、P2に向かって分かれる(図7参照)。分かれた気流はそれぞれ外面3a、2aに沿って進む。各気流が開口部P1、P2に達すると、開口部P1、P2から日よけカバー1の外部に排気される。
外面3a、2aの裏側に配置される図示略の発熱部品C1、C3は、図示略の発熱部品C2、C4に比べて発熱量が大きい部品としてもよい。この場合、第2の流路を流れる気流によって、第1の筐体2および第2の筐体3に発生する熱をより効率よく冷却することができる。
隙間S6に面する筐体本体2Aの外面2aあるいは凹部2bの裏面側には、上述した第1基板C1a、第3基板C1cのように発熱量が大きい回路基板が配置される。筐体本体2Aの外面2aあるいは凹部2bはファン4から吹き付けられて隙間S6に沿って流れる気流によって効率よく冷却される。第1基板C1aおよび第3基板C1cは、ファン4の吹き出し口の近くに配置されるため、放熱冷却が促進される。特に、高熱を発する第1基板C1aが裏面側に位置する外面2a上には、フィン部2cが形成される。フィン部2cによってより効率的な放熱が可能になる。
外面2a、3aはファン4から吹き付けられて隙間S6に沿って流れる気流によって効率よく冷却される。第2基板C1b、第4基板C1d、および発熱部品C3はファン4の吹き出し口の近くに配置されるため、放熱冷却が促進される。
さらに、フィン部が吸気側の流路に配置されると、流路抵抗が大きくなるため、流量が減少して冷却効率が低下するおそれがある。本実施形態では、フィン部2cを排気側の流路に配置するため、円滑な吸気を行うことができる。
本実施形態のように、吸気方向と排気方向とが互いに異なると、温度上昇した排気流が再び吸気されることが防止できる。この結果、排気が混合する場合に比べて低温の外気が吸気されるため、安定した冷却性能が得られる。
さらに日よけカバー1は、直射日光の影響による第1の筐体2、3の温度上昇を抑制できる点でも、筐体内に配置された発熱部品による温度上昇を効率的に抑制できる。
第1の筐体2および第2の筐体3の外周が単に日よけカバー1に囲まれているのみであると、第1の筐体2、3の表面が直接的に外気に接しにくくなる。
しかし、本実施形態では、日よけ板である日よけカバー1と第1の筐体2および第2の筐体3との間にファン4によって強制的に気流が流される。この結果、日よけカバー1で囲まれているにも関わらず、第1の筐体2および第2の筐体3からの放熱が円滑になる。
しかし、本実施形態では、第1の筐体2および第2の筐体3をファン4で効率的に冷却する。このため、第1の筐体2および第2の筐体3が互いに近接して日よけカバー1内に配置されても、第1の筐体2および第2の筐体3間の互いの熱的な影響が抑制される。このため、第1の筐体2および第2の筐体3を日よけカバー1内に収めることが可能である。
図9は、第2の実施形態の電子機器の主要部の構成例を示す断面の模式図である。
以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
日よけカバー61の外形は直方体状である。日よけカバー61の一方の端部(図9の図示左側)には端部開口60aが形成される。
日よけカバー61は、平板部61A、61Bと、底板部61Cとを持つ。
平板部61A、61Bは端部開口60aを挟んで互いに対向する。
平板部61A、61Bは、図示奥行き方向の手前側および奥側において、図示略の平板部に接続される。図示略の平板部と、平板部61A、61Bとによって角筒形状が形成される。
底板部61Cは、平板部61A、61Bを含む角筒の端部開口60aと反対側を塞ぐ。
第1の筐体62は、筐体本体62Aと、蓋62Bとを持つ。
筐体本体62Aは、平板部61B側に開口する直方体の箱状である。筐体本体62Aにおいて端部開口60a側の端部には、導波管103の取付部が設けられてもよい。
蓋62Bは、筐体本体62Aの開口を塞ぐ平板である。蓋62Bは、ビスなどによって筐体本体62Aに固定される。
筐体本体62Aおよび蓋62Bは、上記第1の実施形態の第1の筐体2と同様、放熱性の良好な金属によって形成される。
第1の筐体62は、日よけカバー61の平板部61Bの内面61b(第1の内面)と、蓋62Bの外面62bとが互いに対向するように配置される。
内面61bと外面62aとの間に隙間S11が形成される。隙間S11は、端部開口60aのうち、蓋62Bと平板部61Bとの間の開口部60bに連通する。
第2の筐体63は、筐体本体63Aと、蓋63Bとを持つ。
筐体本体63Aは、平板部61A側に開口する直方体の箱状である。
蓋63Bは、筐体本体63Aの開口を塞ぐ平板である。蓋63Bは、ビスなどによって筐体本体63Aに固定される。
筐体本体63Aおよび蓋63Bは、上記筐体本体62Aおよび蓋62Bと同様、放熱性の良好な金属によって形成される。
第2の筐体63は、日よけカバー61の平板部61Aの内面61a(第2の内面)と、蓋63Bの外面63bとが互いに対向するように配置される。
内面61aと外面63bとの間に隙間S12が形成される。隙間S12は、端部開口60aのうち、蓋63Bと平板部61Aとの間の開口部60cに連通する。
第2の筐体63の外面63aは、第1の筐体62の外面62aと互いに対向する。外面63a、62aの間には隙間S14が形成される。隙間S14は、端部開口60aのうち、筐体本体63A、62Aの間の開口部60dに連通する。
隙間S13において、隙間S14に面する位置にファン4が配置される。
ファン4は、図示略の固定部材によって第1の筐体62および第2の筐体63に固定される。ただし、上記第1の実施形態におけるガイド板5は削除される。
ファン4の送風方向は、隙間S13から隙間S14に向かう方向である。
隙間S14は、少なくともファン4内の流路を通して、隙間S13に連通する。ただし、隙間S14は、ファン4内の流路のみを通して隙間S13に連通してもよい。例えば、第1の筐体62および第2の筐体63の端部のうち底板部61C側の端部において、ファン4が配置されば部位以外の部位を板部材等で覆ってもよい。
送受信ユニット60が屋外に配置される場合、日よけカバー61は、上記第1の実施形態と同様、第1の筐体62、63を直射日光から保護する。
図9に示すように、ファン4が回転すると、隙間S13から隙間S14に向かって気流が発生する。隙間S13は負圧になる。隙間S13には、隙間S13と連通する隙間S11、S12から気流が流れる。
さらに、隙間S11を流れる外気は、平板部61Bと蓋62Bとの間に断熱層を形成する。この結果、平板部61Bに直射日光が当たる場合に、直射日光の影響がさらに第1の筐体62に伝わりにくくなる。
さらに、隙間S12を流れる外気は、平板部61Aと蓋63Bとの間に断熱層を形成する。この結果、平板部61Aに直射日光が当たる場合に、直射日光の影響がさらに第2の筐体63に伝わりにくくなる。
隙間S14内に吐き出された気流は、外面63a、62aに沿って進む。吐き出された気流は、開口部60dに達すると、開口部60dから日よけカバー61の外部に排気される。
第2の流路においては、気流がファン4から吐き出されることによって、吸気側に比べて運動エネルギーが高い気流が流れる。このため、吸気側に比べてより効率的な冷却が行われる。
外面63a、62aの裏側に配置される発熱部品C1、C3は、発熱部品C2、C4に比べて発熱量が大きい部品としてもよい。この場合、第2の流路を流れる気流によって、第1の筐体62および第2の筐体63に発生する熱をより効率よく冷却することができる。
さらに日よけカバー61は、直射日光の影響による第1の筐体62および第2の筐体63の温度上昇を抑制できる点でも、筐体内に配置された発熱部品による温度上昇を効率的に抑制できる。
図10は、第3の実施形態の電子機器の主要部の構成例を示す断面の模式図である。
以下、上記第2の実施形態と異なる点を中心に説明する。
ファン4は、図示略の固定部材によって第1の筐体62および第2の筐体63に固定される。
ファン4の送風方向は、隙間S14から気流を吸い込んで外部にはき出す方向である。隙間S14には、図示略のガイド板などが配置されてもよい。図示略のガイド板は、内部の気流をファン4の吸い込み口に向かって案内する形状にしてもよい。
隙間S23は、上記第2の実施形態の隙間S13の大きさを必要に応じて変えて形成される。
本実施形態では、送受信ユニット70の気流がファン4の吸引のみによって形成される以外は、上記第2の実施形態と同様の気流が形成される。
したがって、送受信ユニット70は、上記第2の実施形態と同様にして、筐体内に配置された発熱部品による温度上昇を効率的に抑制できる。
上記第1の実施形態では、実施形態の電子機器がアンテナ装置100に用いられる。しかし、上記各実施形態の電子機器は、アンテナ装置以外に用いられてもよい。上記各実施形態の電子機器は屋内に配置されてもよい。上記各実施形態の電子機器は、屋外に配置された装置に内蔵されてもよい。
しかし、筐体に含まれる発熱部品の発熱量によっては、一方の筐体と日よけカバーの内面との間の流路(第3の流路)は閉鎖されてもよい。
Claims (4)
- 発熱部品を内蔵する第1の筐体と、
前記第1の筐体を囲むとともに、前記第1の筐体との間に隙間をあけて配置された日よけカバーと、
前記日よけカバーの内側において、前記第1の筐体の第1の外面の裏側に位置する前記第1の筐体の第2の外面と隙間をあけて対向するように配置された第2の筐体と、
前記日よけカバーの内側に配置され、前記日よけカバーの第1の内面と前記第1の外面との間の形成された第1の流路を通して前記日よけカバーの外部から吸気し、前記第2の外面に沿って、前記第2の外面と前記第2の外面に対向する前記第2の筐体の第3の外面との間に形成された第2の流路を通して前記日よけカバーの外部に排気することによって、前記第1の外面と、前記第2の外面とに沿う気流を前記日よけカバーの内側に形成するファンと、
を備える、電子機器。 - 前記第2の筐体は、
前記日よけカバーの第2の内面との間に隙間をあけて配置され、前記第3の外面の裏側に位置する第4の外面を有し、
前記第4の外面と、前記第2の内面との間に、前記ファンによって吸気が行われる第3の流路が形成された、
請求項1に記載の電子機器。 - 発熱部品を内蔵する第1の筐体を囲むとともに、前記第1の筐体の第1の外面との間、および前記第1の外面の裏側に位置する前記第1の筐体の第2の外面との間に、それぞれ隙間が形成されるように日よけカバーを配置することと、
前記日よけカバーの内側において、前記第2の外面と隙間をあけて対向するように第2の筐体を配置することと、
前記第2の外面と、前記第2の外面と対向する前記第2の筐体の第3の外面との間に、前記第2の外面に沿う第2の流路を形成することと、
前記日よけカバーの内側に配置され、前記日よけカバーの第1の内面と前記第1の外面との間の形成された第1の流路を通して前記日よけカバーの外部から吸気し、前記第2の流路を通して前記日よけカバーの外部に排気するファンによって、前記第1の外面と、前記第2の外面とに沿う気流を前記日よけカバーの内側に形成することと、
を含む、電子機器の冷却方法。 - 前記第2の筐体を、前記日よけカバーの第2の内面との間に隙間をあけて配置することと、
前記第3の外面の裏側に位置する第4の外面と、前記第2の内面との間に、前記ファンによって吸気が行われる第3の流路を形成することと、
を含む、請求項3に記載の電子機器の冷却方法。
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