JPH01270939A - 装置の保護及び熱調節のための方法及びコンテナ・デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、装置特に電子装置生成熱における装置の熱調
節のための方法に関し、コンテナ・デバイスの閉鎖環境
に位置し、デバイスは、該環境において長さに対し張り
わたされた１つの熱交換器を含み、熱媒介流体が、環境
の余剰熱を除去するために流動する。

従来の技術 電子装置、例えば、遠距離通信システム、レーダー・シ
ステム、又はデータ処理のリモート・センターの一部で
ある装置が設置される区域において、装置を外部環境作
用因から保護し、そしてプロジェクトの開発中確立され
た所定値にできる限り等しい一定温度に置かれた環境を
維持する必要性が公知であり、そして長期間にわたって
装置の正確な機能性が必要とされる。

上記の要求事項を満足するために、そして特に、電子装
置がリモートかつ孤立領域に設置される時、そしてとに
かく装置が規則的な保守を必要としない時、公知のシス
テムは、一般に、保護及び熱調節デバイスを使用し、用
語「シェルタ−」として公知である。これらのデバイス
は、一般に、外部との熱交換を制限するための絶縁壁を
備えた箱形状構造を含み、そしてまた、機能中室子装置
の消費電力だけでなく、外部環境温度の結果的増大によ
り生成され内部に蓄積された余剰熱の除去のために多少
複雑なシステムを包含する。

特に、熱の除去システムによる熱調節の最近の方法は、
電子装置が置かれる環境において外側に配置されたパネ
ルの使用により、余剰熱を散逸する熱媒介流体を含む１
つ以上の熱交換器の使用を予見する。これらの熱交換器
は、信頼性があり、保守が必要でなく、かつ熱媒介流体
の循環が自然対流により行われるためエネルギー源が必
要でないことから、空調装置と黙ポンプよりも優位とさ
れる。

とにかく、上記の形式の従来の方法は、電子装置が置か
れる内部環境の温度が一日並びに−年の期間のいづれも
、外部温度の変動に依存し、限度を越えて変動するとい
う大きな欠点を有する。

発明が解決しようとする問題点 本発明により解決される基本的問題は、技術ノートにお
いて述べた不都合を打破する特徴を有する電子装置の熱
調節のための方法を考案することである。

問題点を解決するための手段 この問題は、発明により、次のフェーズを包含すること
を特徴とする指定された方法により解決されるニ ー　該環境に対する所定温度よりも低い温度において状
態変化を受ける材料の所定量を該環境において前もって
配置する。

−該環境において生成された熱を該材料で吸収する。

−材料の線量との熱交換に関して前もって配置された該
熱媒介流体により、熱を材料から周期的に減することに
より、該環境において前もって配置された材料の全量の
状態の完全な変化を妨げる。

−発明による方法のさらに特徴と利点は、好ましい実現
の方法の実施例における次の説明において示され、添付
の図面に示されたコンテナ・デバイスを参照して唯一か
つ非制限的に与えられる。

実施例 図面を参照すると、ｌにより、「シェルタ−」として公
知のコンテナ・デバイスが全体として示され、外部環境
作用因に対する保護と、従来形の電子装置２の熱調節の
ために使用される。特に、電子装置２は、その作動中、
熱を生成する。デバイスｌは、床４、対置された天井５
、及び側壁６．７．８と９を有する閉鎖箱形状構造を含
む。

天井５と側壁６−９は、外部との熱交換を制限するため
に有利な様に断熱される。

箱形状構造３において、環境１１が規定され、電子装置
２が保持される。

コンテナ・デバイスｌは、また、１２で全体的に示され
た熱交換器を含み、環境２から余剰熱を除去し、かつデ
バイスｌ自身の外部に熱を散逸させる熱媒介流体が流動
する。

本発明において、熱媒介流体としては、例えば液体が好
ましく採用される。好適な液体は例えば０℃において約
２〜５０センチポイズの範囲の粘度を示す。そのような
液体としては有機化合物の１種又は２種以上の混合物が
用いられる。例えばエチレングリコール、グリセリンあ
るいはそれらと水との混合物を挙げることができる。

熱交換器１２は、閉回路を含み、熱媒介流体は自然対流
により循環し、そして閉回路は、箱形状構造３の外側に
おいて維持された複数の内部垂直導管１５、該複数の導
管１３．１４と１５の間に介在されかつ流体に結合され
た横断する収集器１６．１７．１８．１９と２０、及び
外部導管１５と内部垂直導管１３とに結合された熱媒介
流体の戻り管２１とによって形成される。

次の説明において、明確性のために、表現「下方に」と
「上方に」が使用され、そしてこれらは、内部垂直導管
１３から内部水平導管１４へ、そしてこのため外部導管
１５と、また再び戻り管２１により内部垂直導管１３へ
、熱交換器１１における熱媒介流体の必要とされる経路
を示すことを意図する。

内部垂直導管１３は、示された例において８本あり、側
壁８の非常に近く、開口６ａの反対側に、距離相互関係
において維持され、そして第１横断多岐管１６により上
方に移動する流体と連絡し、そして第２横断多岐管１７
により下方に移動する流体と連絡し、そしてこれらの多
岐管は、それぞれ箱形状構造３の床４と天井５に対応し
て支持される。

内部水平導管１４は、垂直導管１３に従って８本あるが
、天井５の近くに配置され、また、相互距離関係にあり
、そして第２多岐管１７により流体の上方移動を連絡し
、そして天井５と側壁６の近くの２９の柱２２によって
維持された第３横断多岐管１８により該下方移動を連絡
する。

該機能に有利な様に、内部垂直導管１３と水平導管１４
は、それぞれ縦方向に張りわたされた２７と２８のフィ
ンを内部に備え付けられている。

第３多岐管１８は、第４横断多岐管１９に結合され、天
井５において作成された対応する開口５ａにより張りわ
たされた垂直管２３により、天井５の近くの箱形状構造
３の外側に支持される。

２４は、第４多岐管１９に沿って伸長した水平シリンダ
ーを含む拡張タンクであり、カウンターフランジによっ
て固定され、そして小直径の２９の垂直管２６により流
体と接触する。

外部導管１５は、外部にフィンを取り付けられ、かつ隣
接同士互いにオフセットされた２９の水平列において配
置され、天井５の近くに張りわたされた一種の放熱パネ
ルを構成する。導管１５は、第４多岐管１９と上方に結
合され、そして第５横断多岐管と下方に結合され、第２
多岐管１７の上の位置において箱形状構造３の外側に支
持される。

熱媒介流体の戻り管２１は、天井５に作成された対応す
る開口５ｂと、第２多岐管１７とを通って張りわたされ
、そして第５多岐管２０と上方に結合され、そして第１
多岐管１６に下方に結合される。さらに、環境１１にお
いて張りわたされた長さ分の管２１は、絶縁される。

コンテナ・デバイス１はまた、複数の円筒形囲い２９と
３０を含み、それぞれの内部垂直導管１３と水平導管１
４上に置かれ、そして各囲い２９（又は３０）と対応す
る導管１３（１４）の間に環状領域３１（３２）がある
如く、それらの回りで閉鎖される。

本発明により、領域３１と３２において、電子装置２の
正常なる作動に関して該環境１１に対する所定温度ＴＡ
よりも低い温度Ｔにおいて状態変化を受ける所定量の材
料Ｍが含まれる。

発明を実施するに望ましい形式として、摂氏約３５度の
温度ＴＡに関し、該材料Ｍは、摂氏約２７度の温度で溶
解する標準パラフィンＣ１８の混合物である。

内部垂直導管１３と水平導管Ｉ４は、それぞれの囲い２
９と３０によって殆ど完全に覆われ、そしてこのため長
さの主要部分に対しパラフィンの混合物に浸されること
に注目することが重要である。

該機能に有利な様に、囲い２９は、縦フィン３３を外部
に具備し、環境１１との熱交換表面を増大させる。

同様に、囲い３０は、螺旋形フィン３４を外部に具備す
る。

さらに、コンテナ・デバイスｌは、従来形の弁の使用を
予見し、そしてこのため図示されず、導管１３．１４と
１５に置かれ、モして熱媒介流体において作用する。

次の説明は、前述のデバイスｌによって適用された特定
電子装置生成熱における装置の熱調節のための発明によ
る方法である。

発明による方法は、初期段階において、環境に対する所
定温度ＴＡよりも低い温度であり、かつ電子装置２の正
確な機能に対する最大許容温度に関する温度Ｔにおいて
状態変化を受ける所定量の材料Ｍの前処置を環境１１に
おいて予見する。

方法は、このため環境１１において生成されｔ；熱を材
料Ｍにおいて吸収するフェーズを包含し、そして内部垂
直導管１３と水平導管１４において線量の材料Ｍとの熱
交換に関して前処置された熱媒介流体により、環境１１
から熱を周期的に減することで、材料Ｍの全量の状態の
完全な変化を妨げる。その結果、これは、環境１１と熱
交換器１２の熱媒介流体との間の挿入に等価であり、熱
交換器は、環境における余剰熱を除去することを予定さ
れ、熱を蓄積する材料は、状態を変化させるために熱媒
介流体を使用し、そしてこのため、既におわかりの通り
、実質的に一定の温度にそれ自身を維持する。温度にお
ける余剰増大を避けるために、材料Ｍの全量の状態の完
全変化を妨げることが必要であることに注目することが
重要である。

このため、状態変化は、デバイスｌの外側の温度が温度
Ｔよりも高く、かつ、熱媒介流体が熱を外部に除去しな
い時、日中の最も暑い時間中検証されるが、例えば、デ
バイスｌの外部の温度が温度Ｔよりも低い夜間中にまだ
完了しない如く、材料Ｍの量があらかじめ決定される。

これが行われるとすぐに、熱媒介流体の自然対流による
循環は、熱交換器１２において開始され、そして材料Ｍ
の量に蓄積された余剰熱の除去が、可能となる。

それ自体、材料Ｍは、ノーマルパラフィンの混合物とし
て特に選ばれ、固体状態から液体状態の変化、及び逆の
変化におけるその特性は、実質的に一定の温度において
コンテナ・デバイスの内部環境を維持するために、そし
て電子装置の正常な作動に対し要求された外部環境の温
度変動から実際に独立である為に適切である。

発明による方法を実現するためのコンテナ・デバイスは
、顕著な構造的単純性の主な利点を有し、そして特に、
熱媒介流体が自然対流により流動する熱交換器に関して
利点を有する。さらに、上記のコンテナ・デバイス１は
、標準保守を必要とせず、そしてこのため、長期間にわ
たり機能に信頼性があると考えられる。

発明によるデバイスのさらに利点は、それが、包含され
た機器の形式に対してだけでなく、外部気候条件に対し
て、広範囲の使用を提供することである。実際、デバイ
スは、囲いと内部導管の間に含まれたパラフィンの混合
物の量又は形式を変化させる非常に多様な情況の下で使
用され、適切な熱媒介流体を選択し、そして導管と関連
フィンの寸法を適切に定める。

上記の実現のために、該方法と該コンテナ・デバイスは
、特許請求の範囲によって規定された発明の保護範囲内
において総ての変更及び修正を含む事は明白である。

本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。

１、電子装置生成熱における装置の熱調節のための方法
において、熱交換器（１２）を含むコンテナである閉鎖
デバイス（１）における環境（１１）に位置し、該環境
（１１）において長さ（１３、Ｉ４．１６．１７．１８
）に張りわたされた、かつ環境（１１）において余剰熱
を除去するために熱媒介流体を保持し、この場合−該環
境（１１）に対する所定温度（ＴＡ）よりも低い温度（
Ｔ）において状態変化を受ける所定量の材料（Ｍ）を該
環境（ｌ］）において前もって配置し、 −該環境（ｌ　ｌ）において生成された熱を該材料（Ｍ
）において吸収し、 −材料（Ｍ）の線量との熱交換に関して前もって配置さ
れた該熱媒介流体により、材料から熱を周期的に減じ、
該環境（ｌ　ｌ）において前もって配置された材料（Ｍ
）の全量の状態の完全な変化を妨げる事実を特徴とする
装置の熱調節方法。

２、特定電子装置生成熱における装置の保護及び熱調節
のためのコンテナ・デバイスにおいて、箱形状構造（３
）を包含する形式であり、電子装置（２）と熱交換器（
１２）を保持するように予定された環境（１１）が規定
され、熱交換器において熱媒介流体が流動し、そして該
環境において張りわたされた少なくとも１つの導管（１
３，１４）を、この場合デバイスは、該少なくとも１つ
の導管（１３，１４）の上に少なくとも１つの囲い（２
９，３０）と、該囲い（２９，３０）と該導管（１３，
１４）の間に形成された領域（３１１３２）と、該領域
において含まれた材料Ｍの所定量を含み、材料は、該環
境（１１）に対する所定温度（ＴＡ）よりも低い温度（
Ｔ）において状態変化を受ける事実を特徴とするコンテ
ナ・デバイス。

３、該材料Ｍが、パラフィンの混合物である事実を特徴
とする上記第２項に記載のコンテナ・デバイス。

４、該箱形状構造（３）の側壁（６，７，８，９）と天
井（５）が絶縁される事実を特徴とする上記第２項に記
載のコンテナ・デバイス。

５、該熱交換器（１２）が、該環境（１１）において伸
長し、かつそれぞれ該側壁（６−９）の１つ（８）と該
天井（５）により相応して支持された複数の内部垂直導
管（１３）と対応する複数の内部水平導管（１４）とを
包括し、複数の外部導管（１５）は、該環境（ｌ　ｌ）
の外側の箱形状構造（３）によって支持され、多岐管（
１６，１７，１８，１９，２０）は、該複数の導管（１
３，１４，１５）の間に横断して介在され、かつ流体と
接触し、そして熱媒介流体の戻り管（２１）は、外部導
管（１５）と内部垂直導管（１３）と結合される事実を
特徴とする上記第４項に記載のコンテナ・デバイス。

６、該内部垂直導管（１３）及び水平導管（１４）が、
導管に縦方向に張りわたされたフィン（２７，２８）を
内部に備え付けられる事実を特徴とする上記第５項に記
載のコンテナ・デバイス。

７、該内部垂直導管（１３）及び水平導管（１４）の各
々の回りに、それぞれ閉鎖囲い（２９，３０）が配置さ
れる事実を特徴とする上記第５項に記載のコンテナ・デ
バイス。

８、該内部垂直導管（１３）及び水平導管（１４）が、
それらの長さの大部分に対し該材料に浸される事実を特
徴とする上記第７項に記載のコンテナ・デバイス。

９、内部垂直導管（１３）及び水平導管（１４）の囲い
（２９，３０）が、それぞれ縦（３３）及び螺旋形（３
４）のフィンを外部に具備する事実を特徴とする上記第
７項に記載のコンテナ・デバイス。

１０、該熱媒介流体が、自然対流により該熱交換器（１
２）において循環する事実を特徴とする上記第５項に記
載のコンテナ・デバイス。

【図面の簡単な説明】

第１図は、発明による熱調節方法の実現のためのコンテ
ナ・デバイスの斜視図。 第２図は、第１図におけるデバイスの部分的断面の斜視
前面図。 第３図は、第１図におけるデバイスの断面における側面
図。 第４図と第５図は、それぞれ、第３図のラインＩＶ−Ｉ
Ｖとラインｖ−■による断面の発明によるデバイスの詳
細図。 第６図は、第１図のデバイスの断面における前面図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．電子装置生成熱における装置の熱調節のための方法
   において、熱交換器（１２）を含むコンテナである閉鎖
   デバイス（１）における環境（１１）に位置し、該環境
   （１１）において長さ（１３、１４、１６、１７、１８
   ）に張りわたされた、かつ環境（１１）において余剰熱
   を除去するために熱媒介流体を保持し、この場合 −該環境（１１）に対する所定温度（ＴＡ）よりも低い
   温度（Ｔ）において状態変化を受ける所定量の材料（Ｍ
   ）を該環境（１１）において前もって配置し、 −該環境（１１）において生成された熱を該材料（Ｍ）
   において吸収し、 −材料（Ｍ）の該量との熱交換に関して前もって配置さ
   れた該熱媒介流体により、材料から熱を周期的に減じ、
   該環境（１１）において前もって配置された材料（Ｍ）
   の全量の状態の完全な変化を妨げる事実を特徴とする装
   置の熱調節方法。
2. ２．特定電子装置生成熱における装置の保護及び熱調節
   のためのコンテナ・デバイスにおいて、箱形状構造（３
   ）を包含する形式であり、電子装置（２）と熱交換器（
   １２）を保持するように予定された環境（１１）が規定
   され、熱交換器において熱媒介流体が流動し、そして該
   環境において張りわたされた少なくとも１つの導管（１
   ３、１４）を、この場合デバイスは、該少なくとも１つ
   の導管（１３、１４）の上に少なくとも１つの囲い（２
   ９、３０）と、該囲い（２９、３０）と該導管（１３、
   １４）の間に形成された領域（３１、３２）と、該領域
   において含まれた材料Ｍの所定量を含み、材料は、該環
   境（１１）に対する所定温度（ＴＡ）よりも低い温度（
   Ｔ）において状態変化を受ける事実を特徴とするコンテ
   ナ・デバイス。