JPH04271195A - 電子装置キャビネットの冷却 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子要素の冷却に関す
る。

【０００２】

【従来技術】集積回路及び回路パック構成の密度の増加
に起因する電子装置内のより高い熱密度のために、換気
されない戸外電子キャビネットのこれらエレクトロニク
スによって生成される熱の放射能力が問題となっている
。この装置は、通常、適当なキャビネットの棚の中に収
容されファンによって冷却される。ファンは再循環され
た冷媒を一連のダクトを通じてコンパートメント上に吹
き込むために使用される（例えば、合衆国特許第３，３
８７，６４８号を参照すること）。別の方法においては
、ファンはキャビネットの外側からキャビネットの壁内
の開口を通じて空気を引き込み、これをこれらコンポー
ネント上に送るために使用される（例えば、合衆国特許
第４，０２７，２０６号を参照すること）。また、この
空気を導くために適当なダクトが使用される（例えば、
合衆国特許第４，８６０，１６３号を参照すること）。

【０００３】このような冷却技術は、一般的には十分な
能力を持つが、加入者ループ　　キャリア（ＳＬＣ（登
録））遠隔端末バンクのケースのように、小さな空間内
に複数の高密度回路パックを収容しなければならないよ
うなケースにおいては、必ずしも有効ではない。このよ
うなバンクは、典型的には、各々最大１０ワットの熱を
生成する能力を持つチャネル　　ユニット及び共通ユニ
ットを持つ。これら回路パックは、垂直に、典型的には
、棚当り２８回路パック、バンク当り５棚の単位で搭載
される。通常、バンクは一つのキャビネット内に背中合
わせにこれらの間に小さな空間ができるように位置され
る。

【０００４】通常、換気されないキャビネットを冷却す
るために使用されるバンク内に空気を吹き込む従来の方
法は、その効果の限界に達している。冷却能力を増加す
る試みは、一般に、ヒート　　パイプ或いはひれ付き熱
交換機の使用に重点が置かれ、キャビネット内の空気の
流れの最適化には着手されてない。

【０００５】

【発明の要旨】本発明の一面においては、キャビネット
の内側を冷却するための手段を含むキャビネットが提供
される。このキャビネットは、空気を垂直方向に引くこ
とができるように搭載されたファン、及び反対の垂直方
向への空気の再循環を起こすための手段を含む。この手
段は、ドアの表面に隣接する空気の再循環のためのダク
トが形成されるようにキャビネットのドアの内側に搭載
されたプレート部材を含み、このドアの表面によって空
気の冷却が実現される。本発明の別の一面によれば、反
対の垂直方向に向けられた空気がこれによって冷却でき
るようなファンとの位置関係に熱交換機が搭載される。 この熱交換機要素は、表面に隣接する空間内の空気に対
する冷却表面が提供されるように複数のコンパートメン
トを通じてキャビネットの外側から空気を引くための手
段を含む。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の一つの実施態様を示す。キャ
ビネット１０は、一つのハウジング１１及びこのハウジ
ングの両面に支えられた四つのドア１２、１３、５０及
び５１を含む。このハウジングによって保護される電子
装置は、棚、例えば、１７及び１８内に搭載された回路
パック、例えば、１６のバンク１４及び１５を含む。図
示されてないが、複数のバンクが一つのキャビネット位
置に、例えば、互いに積み重ねるように搭載される。二
つのバンク１４及び１５の回路パックの前部は、異なる
ドアを開けることによってアクセスできるように反対方
向に面する。これら回路パックは、標準のタイプであり
、回路基板２０上に形成された要素、例えば、１９を含
む。回路基板２０は、前部の所に基板を棚内にラッチン
グするためのフェースプレート２１を持つ。図面を簡潔
にするために、他の棚及び遠隔端末キャビネット上の他
の標準の要素、例えば、保護ブロック、パワー要素、及
び配線は省略されていることに注意する。

【０００７】キャビネット内の個々の搭載位置の低部の
所には、バンク内の回路パック間の空間を通じて空気を
下方向に引くように搭載されたファン（図２の２２及び
２７）が位置する。本出願人は、バンクを通じて空気を
引く方法は、バンク内に空気を吹き込む方法よりも、空
気と熱生成要素との間の熱交換から見たとき、より効率
的であることを発見した。

【０００８】プレート２３、２４、５２及び５３が、そ
れぞれ個々のドア１２、１３、５０及び５１に対して、
後に詳細に説明されるように空気を再循環させるために
、ダクト、例えば、ドア１２及び１３の２５及び２６を
提供するような空間関係に搭載される。この特定の例に
おいては、個々のプレートは、本質的に対応するドアの
内側表面全体をカバーし、ねじ及びスタンドオフによっ
てドアに搭載されるが、但し、任意の他の標準の搭載構
成を使用することもできる。プレートはアルミニウムか
ら製造されるが、但し、他の材料を使用することもでき
る。プレートとドアの間に形成されるダクトは、約３ｃ
ｍの幅を持つ。個々のプレートはまた標準の手段によっ
てプレートの低部に搭載された水平バフル、例えば、５
６を持つ。

【０００９】図２は、図１の線２−２に沿っての略断面
図であり、ドアが閉じた位置にあり、ファンがオンされ
たときのキャビネットを通じての空気の流れを示す。個
々の長方形のブロック、例えば、１６は、一つのチャネ
ル　　バンク（典型的には、回路パックの五つの棚）を
表わす。前述のように、ファン２２及び２７は、矢印に
よって示されるように回路パックのバンクを通じて空気
を下方向に引く。空気は次にプレート２３及び２４とド
ア１２及び１３の間に形成されたダクト２５及び２６を
通じて再循環される。これらダクトは、プレートが本質
的に回路パックによって占拠される垂直距離全体を通じ
て伸びるために、再循環される空気が回路パックのフェ
ースプレート間の空間に入ることを阻止する。この再循
環空気がダクト２５及び２６を横断する間に、これは、
良好な熱伝導材、例えば、アルミニウムから製造される
ドア１２及び１３の内側表面によって冷却される。こう
して、空気がキャビネットの上部に到達するまでに十分
に冷却され、これは再びこれがバンクを通じて下方向に
引かれるとき回路パック要素を冷却する。バンク間の垂
直空間内の空気の循環は、ファン２２及び２７を含む棚
に取り付けられた垂直バフル５８及び５９の使用によっ
て阻止される。

【００１０】この技術を使用した場合、最も熱い回路パ
ックの温度の上昇がドアダクトを使用することなくチャ
ネル　　バンク内に空気を送り込む従来の方法と比較し
て約４０％も低減することが発見された。図３は冷却能
力をさらに向上させるキャビネットを示す。このキャビ
ネットは、本質的に、図１に示されるものと比較して、
熱交換要素３０が加えられることを除いて同一である。 この要素は、ハウジングのサイド表面内に挿入され、バ
ンク１４と１５の間の空間内に伸びる。この要素は、個
々のバンクに隣接する熱交換表面を提供する金属ハウジ
ング３１、及び外側環境から空気を運び込み、また外側
環境に空気を排気するための手段、例えば、ファン３２
及び３３を含む。このハウジングは、熱交換を促進する
ための金属ファン、例えば、５４を含む。

【００１１】図４の要素の断面図内の矢印によって示さ
れるように、ファン３２によって運び込まれる空気は、
Ｕ−形状バフル３９、４０及び４１によって形成される
三つの主コンパートメント、及び垂直プレート、例えば
、４２によって形成される副コンパートメント内を循環
される。この空気は、次に、ファン３３を通って排気さ
れる。

【００１２】この空気の流れは、図３の線５−５に沿っ
ての断面図である図５に示されるようにキャビネットを
冷却するために使用されるひれを持つ熱交換表面３４及
び３５を形成する。ここでも、空気は、ファン２２及び
２７によってバンク内の回路パック間の空間を通じて垂
直に引かれる。ダクト２５及び２６を通って再循環する
のに加えて、空気の一部はまた、熱交換機要素３０のひ
れを持つ表面３４及び３５を含むバンク間の空間（図３
の４３及び４４）内にも再循環される。この例において
は、空間４３及び４４は、約３ｃｍの幅を持つ。この再
循環空気は、熱交換表面３４及び３５によって、これが
上方向に向かって流れるときに冷却される。（この空気
は、回路パックを電気的に相互接続するために提供され
る通常のバックプレーンによってその上方向経路内にお
いて回路パック間の空間に入ることを阻止される）。こ
うして冷却された空気は、次に、回路パックを冷却する
ために再び下方向に引かれる。

【００１３】こうして、図３−図５に示される実施態様
は、図１−図２の実施態様と比較して、追加の熱交換能
力を提供する。

【００１４】当業者においては、様々の追加の修正が明
白である。基本的に本発明の教示に基礎をおくこれら様
々な変形も本発明の範囲に入るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施態様に従う冷却手段を含む
キャビネットの斜視図を示す。

【図２】図１のキャビネットの線２−２に沿っての略断
面図を示す。

【図３】本発明の更にもう一つの実施態様に従う冷却手
段を含むキャビネットの斜視図である。

【図４】図３の線４−４に沿っての冷却手段の一部の略
断面図である。

【図５】図３のキャビネットの線５−５に沿っての略断
面図である。これら図面は図解のためのものであり、必
ずしも正確な縮尺でないことに注意する。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　キャビネットの内側を冷却するための
   手段を含むキャビネット（１０）において、該キャビネ
   ットが：垂直方向に空気を引く能力を持つように搭載さ
   れたファン（２２）；及び反対の垂直方向に空気の再循
   環を起こすための手段を含み、該手段がドアの表面に隣
   接する空気の再循環のためのダクト（２５）が形成され
   るようにドアの内側に搭載されたプレート部材（２３）
   を含むことを特徴とするキャビネット。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載のキャビネットにおい
   て、空気が回路パック間の垂直空間内を引かれるように
   棚（１７、１８）内に搭載された複数の回路パック（１
   ６）を含む電子装置が更に含まれることを特徴とするキ
   ャビネット。
3. 【請求項３】　　請求項２に記載のキャビネットにおい
   て、該電子装置が回路パックの複数のバンク（１４及び
   １５）及び該バンクへのアクセスを提供するための複数
   のドア（１２、１３、５０及び５１）を含み、個々の該
   ドアが内側表面に搭載されたプレート要素（２３、２４
   、５２及び５３）を含むことを特徴とするキャビネット
   。
4. 【請求項４】　　請求項２に記載のキャビネットにおい
   て、複数の棚（１７、１８）が更に含まれ、該棚が該フ
   ァンの上部に該プレート部材（２３）に隣接して置かれ
   ることを特徴とするキャビネット。
5. 【請求項５】　　請求項４に記載のキャビネットにおい
   て、該プレート部材が垂直に該複数の棚と本質的に同一
   の広がりを持って伸びることを特徴とするキャビネット
   。
6. 【請求項６】　　請求項３に記載のキャビネットにおい
   て、二つのバンク（１４と１５）間の空間内に位置され
   た熱交換要素（３０）が更に含まれることを特徴とする
   キャビネット。
7. 【請求項７】　　請求項１に記載のキャビネットにおい
   て、プレート部材（２３）の低部の所に搭載されたバフ
   ル（５６）が更に含まれることを特徴とするキャビネッ
   ト。
8. 【請求項８】　　キャビネットの内側を冷却するための
   手段を含むキャビネット（１０）において、該キャビネ
   ットが：垂直方向に空気を引き、またこの空気を反対の
   垂直方向に向ける能力を持つように搭載されたファン（
   ２２）；及び該ファンに対して、該反対の垂直方向に向
   けられた空気が熱交換要素によって冷却できるような関
   係に搭載された熱交換要素（３０）を含み、該熱交換要
   素が、これに隣接する空間内の空気に対する冷却表面（
   ３４）を提供するようにこの熱交換要素内の複数のコン
   パートメント（３６、３７、３８）を通じてキャビネッ
   トの外側から空気を引くための手段（３２）を含むこと
   を特徴とするキャビネット。
9. 【請求項９】　　請求項８に記載のキャビネットにおい
   て、複数のバンク（１４及び１５）の回路パック（１６
   ）が更に含まれ、該熱交換要素がこれらバンク間の空間
   内に位置されることを特徴とするキャビネット。
10. 【請求項１０】　　請求項８に記載のキャビネットにお
    いて、該キャビネットの外側から空気を引くための手段
    が該コンパートメントの入り口部分の所に搭載された第
    一のファン（３２）、及び更に該コンパートメントの出
    口の所に搭載された排気ファン（３３）を含むことを特
    徴とするキャビネット。
11. 【請求項１１】　　請求項８に記載のキャビネットにお
    いて、該コンパートメントがＵ−形状のバフル（３９、
    ４０、４１）及び垂直プレート（４２）によって区画さ
    れることを特徴とするキャビネット。