JPH1168333A - 屋外に設置あるいは屋外にて使用される電子機器の密閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内外の温度差にもとずく、内部の電子回路や
電子部品などの故障を防止することができる、改良され
た屋外に設置あるいは屋外にて使用される電子機器の密
閉装置を得ることにある。 【解決手段】 内部に回路基板や電子部品などを収納す
る、パッキンを介在して結合された複数のケース部材か
らなるケースと、外側をケースの外部に、内側をケース
の内部に位置させてケース部材に組み込まれた、ケース
内外の圧力差によって伸縮する弾性体とからなってい
る。弾性体が収縮して、ケースの内部圧力とケースの外
部圧力ととの均衡をつねに維持し、パッキンおよびパッ
キンとケース部材との間の微少すき間を通じて、回路の
短絡や電子部品の腐食の原因となる水および湿った外気
がケース内部に侵入しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電車の屋根に取
り付ける通信機、携帯用通信機器、携帯用測定器のよう
な屋外に設置あるいは屋外にて使用される電子機器の密
閉装置に関している。

【０００２】

【従来の技術】屋外に設置される、あるいは屋外にて使
用される電子機器、たとえば、電車の屋根に取り付けら
れる通信機において、回路基板や電子部品などの電子機
器はケースに密閉された状態にて屋根に設置されてい
る。ケースは、ひとつの側面を開放された中空箱形をな
す二つのケース部材からなっていて、電子機器を組み込
んだあと、ケース部材をパッキンを介在して合わせると
ともに、ケース部材同志をねじなどで結合している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなものでは、雨水などの侵入を防ぐことはできても、
ケースの内部圧力と外部圧力との差によってケースが呼
吸し、ケース部材とパッキンとの間などの微少すき間か
ら雨水などの水や湿った外気がケースの内部に入り込
み、ケース内部の電子機器を故障させる。

【０００４】電車の屋根に取り付ける通信機は、寒冷地
において使用したときに、電源が入っていれば、ケース
内部の温度が電子部品からの発熱によって高くなるた
め、ケースの内外圧力が均衡している。しかし、電源を
切ると、内部温度が急激に下がり、かつ内部圧力が低下
するため、外気がケース部材とパッキンとの間にある微
少すき間からケースの内部に侵入する。電源が再び投入
され、内部が温められると、侵入した外気は凝縮し、ケ
ース内部に結露となって付着する。これらが繰り返され
るうちに、ケースの内部に水が溜まり、溜まった水が電
子部品を腐食したり、電子回路を短絡したりする。ま
た、寒冷地でなくても、真夏の暑いときに、夕立にあっ
たりすると、急激にケース内部の温度が低下して、ケー
スの内部圧力が急激に低下する。低下すると、水蒸気を
含んだ外部空気がケース部材とパッキンとの間の微少す
き間からケースの内部に侵入する。はいり込んだ外部空
気は、つぎに急激な温度差がケースの内外に生じたとき
に、凝縮してケース内部に付着し、これが繰り返される
うちにケースの内部に水となって溜り、溜まった水がケ
ース内部の電子部品の腐食や電子回路の短絡などの事故
を発生させる。また、屋外および屋内にて使用される携
帯用通信機器でも、炎天下の通話および冷房のきいた部
屋での通話を繰り返すと、同様にケースの内部に結露が
生じ、故障が発生する。

【０００５】本発明の目的は、内外の温度差にもとず
く、内部の電子回路や電子部品などの故障を防止するこ
とができる、改良された屋外に設置あるいは屋外にて使
用される電子機器の密閉装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の密閉装置は、内部に回路基板や電子部品な
どを収納するケースを具備しているが、ケースはこれに
一部にケース内外の圧力差によって伸縮する弾性体を組
み込まれている。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の密閉装置では、ケース内
外の温度差によって、ケースの内部空間にある気体の体
積が変化しても、弾性体が伸縮してケースの内部圧力を
外部圧力と均衡させるため、パッキンおよびパッキンと
ケース部材との間にある微少すき間などを通じて、雨水
などの水はもちろんのこと、外気も電子機器を収納して
いるケース内部に侵入させない。

【０００８】本発明において、弾性体は、ケース部材に
設けられた開口上に配置された、ケース内外の圧力差に
よって伸縮するドームあるいはフラットな形態をもつ膜
からなっていてもよい。このような弾性体をもつ密閉装
置は、装置表面からの弾性体の突出量が小さくなるた
め、屋外に置かれる通信機器では余分なスペースを必要
とせずに設置をおこなえ、携帯用通信機器や携帯用測定
器などでは携行性を損なわない。

【０００９】ある実施の形態によれば、本発明の密閉装
置は、ケースは内部に回路基板や電子部品などを収納す
る、パッキンを介在して結合された複数のケース部材か
らなており、外側をケースの外部に、内側をケースの内
部に位置させてケース部材に組み込まれた、ケース内外
の圧力差によって伸縮する弾性体を具備している。

【００１０】他の実施の形態によれば、本発明の密閉装
置において、弾性体は、ドーム状の形態をなし、ドーム
の頂点をケースの内部に向けてケース部材の開口にはめ
込まれている。

【００１１】さらに他の実施の形態によれば、本発明の
密閉装置において、弾性体は、一端を開放され、他端を
閉じられ、前記圧力差によって伸縮する蛇腹をもつ中空
物からなり、内部空間をケースの内部空間に接続させて
ケース部材に取り付けられている。

【００１２】さらに他の実施の形態によれば、本発明の
密閉装置において、弾性体は、一端を開放され、他端を
閉じられ、前記圧力差によって伸縮する膨張部分をもつ
中空物からなり、内部空間をケースの内部空間に接続さ
せてケース部材に取り付けられている。

【００１３】本発明の電子機器の密閉構造の実施例は、
以下に、図面を参照して説明する。

【００１４】電子機器は、たとえば電車の屋根に取り付
ける通信機であって、図１に示すように、通信回路を内
蔵するケース１０を備えている。

【００１５】ケース１０は、たとえばアルミニウムなど
からなるもので、二つのケース部材１１，１２からなる
ケース本体を具備している。ケース部材１１，１２は、
一側面を開放された中空の箱形の形態をもつもので、各
々の開口の周囲に四角なフランジ１３，１４をそれぞれ
設けられていて、フランジ１３，１４を合わせ、ねじ１
５によって締結することによって、ひとつのケースを形
成している。図示されていないが、ケース１０の内部空
間には回路基板や電子部品などの電子機器が組み込まれ
ている。パッキン１６がフランジ１３，１４の間に配置
されている。パッキン自体は、たとえばフランジ１３，
１４の形状に対応する枠の形態をもつゴムシートからな
っており、フランジ１３，１４によって弾性限度内で圧
縮され、弾性復元力によってフランジ１３，１４に密着
し、これらの間をシールしているとともに、ケース１０
の内部を密閉している。

【００１６】さらに、ケース１０は、ケース１０の内外
の温度差にもとずくケース内外の圧力を均衡させる手段
を具備している。この手段は、図１および図２において
全体を参照符号２０で示されていて、弾性体２１を具備
している。弾性体２１は、図２によく示されているよう
に、膜部２２および支持部２３をもつ、ゴムや軟質合成
樹脂などの弾性材料の一体成形物からなっている。膜部
２２はほぼドーム形状に形成され、支持部２３はほぼ筒
あるいはリングの形態に形成されている。膜部２２は、
この支持部２３の貫通孔に同軸配置され、周縁を支持部
２３の内周面に接続されている。ケース１０にたいする
組み付けは、たとえば、膜部２２におけるドームの頂点
をケース１０の外部に向けて、弾性体２１をケース部材
１２の開口１９に同軸配置し、支持部２３の外周面にあ
る環状溝２５をケース部材１２の開口１９を形成する壁
にはめ込むことによってなされている。ケース部材１２
にはめ込まれると、開口１９が弾性体２１によって閉塞
され、ケース１０が密閉される。ケース１０に組み付け
られたときに、弾性体２１はたとえば図２に実線で示す
ようにケース外部に向かって突出している。

【００１７】この通信機は、たとえば寒冷地において、
手段２０を下方に向けて電車の屋根などに設置される。
このときに、手段２０がケース１０からほとんど突出し
ていないため、設置を従来の通信機と同じにおこなえ
る。

【００１８】冬季に、ケース１０の内部の電子機器に通
電がなされると、ケース１０の内部圧力が電子機器の発
熱によって上昇するため、雨水、雪解け水などの水のみ
ならず、外気もケース１０の内部にはいり込まない。通
電が停止され、電子機器からの発熱がとまり、ケース１
０の内部圧力が急激に低下すると、弾性体２１の膜部２
２が図２に鎖線で示すように凹んで、ケース１０の内部
圧力と外部圧力との均衡を維持する。また、夏期に、真
夏の炎天に曝されたあと、突然夕立が降り、この通信機
が雨水をかぶり、ケース１０が急激に冷やされ、ケース
１０の内部空間にある空気が収縮しても、弾性体２１の
膜部２２が図２に鎖線で示すように凹んで、ケース１０
の内部圧力と外部圧力との均衡を維持する。夕立がや
み、太陽光に再び曝され、ケース１０の温度が上昇し、
ケース１０の内部空間にある空気が膨張すると、弾性体
２１の膜部２２が図２に実線で示すように突出して、ケ
ース１０の内外圧力の均衡を維持する。内外圧力の均衡
に必要な膜部２２のサイズはケース１０の内積に空気の
体積収縮率および変化する温度を乗じれば得ることがで
きる。

【００１９】本発明による密閉装置では、このように、
弾性体２１がケース１０の内部空間にある空気の体積変
化に伴って伸縮して、ケース１０の内部圧力と外部圧力
との均衡をつねに維持しているため、雨水、雪解け水な
どの水はもちろんのこと、水蒸気を含む外気もフランジ
１２，１４とパッキン１６との微少すき間からケース１
０の内部にはいり込まない。このため、ケース１０の内
部空間への水および外気の侵入にもとづくケース１０の
内部に組み込まれた部品の腐食や回路の短絡などの事故
が発生しない。さらに、ケース１０の内外圧力がつねに
均衡しているため、ケース１０の内外圧力の差にもとづ
くパッキン１６の老化を遅らせるでき、前述のケース１
０の内部空間に水や外気がはいり込まないことと相俟っ
て、長期にわたって安定した通信をおこなえる通信機と
することができる。そして、この密閉装置では、弾性体
２１はケース１０の下面に配置され、弾性体２１が太陽
光に直接曝されないため、手段２０も長期間にわたって
初期性能を維持することができる。

【００２０】この密閉装置において、弾性体２１はドー
ムに形成されているが、全体をフラットな円盤の形態に
形成し、ケース部材１２の開口１９を覆うように配置
し、リング状の押さえ板をかぶせ、押さえ板をカバー１
２にねじ締結するようにしてもよく、また、形状も円形
のみならず、角形など他の形状を採用してもよく、さら
に、通信機の設置環境に応じて、弾性体自体を他の構造
にしてもよい。図３はそのような弾性体をもつ密閉装置
のひとつを示している。

【００２１】ケース１１０は、図１および図２に関連し
て説明した密閉装置と同様に、二つのケース部材からな
っている。図３には下方のケース部材１１２のみが示さ
れていて、これにあるフランジおよび上方にあるケース
部材にあるフランジの間にパッキンを配置して、フラン
ジをねじ締結することによって、上方にあるケース部材
とともに内部空間を形成している。通信に必要な回路基
板や電子部品などの電子機器はこのケースの内部空間に
収納されている。

【００２２】ケースの内外の温度差にもとずくケース内
外の圧力を均衡させる手段２２０はこのケース１１０の
下部に設けられている。弾性体１２１は、ゴムや軟質合
成樹脂などの成形物からなるもので、一端が開放され、
他端が閉塞された、ほぼ中空筒の形態をなしている。こ
の弾性体１２１における閉塞端側には多数のひだあるい
は蛇腹１２２を形成され開放され、開放端側は蛇腹１２
２より小径の管１２３となっている。他方、ケース１１
０を構成するケース部材１１２の下面にはボス１１９が
設けられている。ボス１１９は、円筒状の形態をなすも
ので、中央にケース１１０の内部空間に接続する孔１１
９ａを設けられている。ケース１１０への弾性体１２１
の取り付けは、管１２３をボス１１９にはめ込むととも
に、ボス１１９に固定することによってなされている。

【００２３】このような密閉装置もつ通信機も、寒冷地
において、装置の電源を切り、ケース１１０の内部圧力
が低下しても、また、真夏の炎天下にて、夕立をあび、
ケース１１０が急激に冷やされ、ケース１１０の内部空
間にある空気が収縮すると、弾性体１２１の蛇腹１２２
が収縮して、ケース１１０の内外圧力を均衡させ、装置
の電源を投入し、また、夕立がやんで、ケース１１０が
太陽光に曝され、ケース１１０の内部空間にある空気が
膨張すると、弾性体１２１の蛇腹１２２が伸びて、ケー
ス１１０の内外圧力が均衡するため、水のみならず、湿
った外気もケース１１０の内部につねに侵入せず、これ
らの侵入よるケース１１０の内部に組み込まれた電子部
品の腐食や回路の短絡などの事故を発生しない。

【００２４】図４はさらに他の弾性体をもつ密閉装置を
示している。

【００２５】ケース１１０は、図３に関連して説明した
密閉装置と同じに、通信に必要な基板や電子部品を内蔵
する内部空間を形成する二つのケース部材からなってい
ている。図４には下方のケース部材１１２におけるボス
１１９のまわりのみが示されている。

【００２６】弾性体２１２は、ゴムや軟質合成樹脂など
の成形物からなるもので、一端が開放され、他端が閉塞
された、ほぼ中空のもので、開放端側が管２２３となっ
ているとともに、閉塞端側が管２２３よりも直径の大き
な楕円球２２２の形態に形成されている。ケース部材１
１２への取り付けは、弾性体２１２の管２２３をボス１
１９にはめ込むとともに、ボス１１９に固定することに
よってなされている。

【００２７】このような密閉装置をもつ通信機も、寒冷
地において、冬季に通電をとめ、ケース１１０の内部圧
力が低下しても、また、真夏の炎天下にて、夕立をあ
び、ケース１１０が急激に冷やされ、ケース１１０の内
部空間にある空気が収縮したときにも、弾性体１２１の
楕円球２２２が収縮して、ケース１１０の内外圧力が均
衡し、また、夕立がやんで、ケース１１０が太陽光に曝
され、ケース１１０の内部空間にある空気が膨張する
と、弾性体２２１の楕円球２２２が膨張して、ケース１
１０の内外圧力が均衡するため、水のみならず、湿った
外気もケース１１０の内部に侵入しない。このため、こ
れらの侵入よるケース１１０の内部に組み込まれた電子
部品の腐食や回路の短絡などの事故を生じない。

【００２８】以上は電車の屋根に設置される通信機につ
いて説明したが、携帯電話機のような携帯用通信機器に
おいても、同様な構成の密閉装置を採用することによっ
て、炎天下で使用しいるときに、誤って水中に落とし、
ケースが急激に冷やされ、ケースの内部空間にある空気
が収縮しても、弾性体が収縮して、ケースの内外圧力の
均衡を維持し、水中から拾い出され、ケースの内部空間
にある空気が膨張すると、弾性体が膨らんで、ケースの
内外圧力の均衡を維持し、水や外気の内部侵入によるケ
ースの内部に組み込まれた電子部品の腐食や回路の短絡
などの事故のないものとさせることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ケ
ースの内部圧力とケースの外部圧力ととの均衡をつねに
維持して、ケースの微少すき間を通じて、水および湿っ
た外気を回路基板や電子部品を収納しているケース内部
に侵入させないため、これらによる回路の短絡や電子部
品の腐食のない、長期にわたって安定した性能をもつ電
子機器を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子機器の密閉装置の一実施例を示す
斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線にそう拡大断面図である。

【図３】本発明の電子機器の密閉装置の他の構成を示す
断面図である。

【図４】本発明の電子機器の密閉装置のさらに他の構成
を示す断面図である。

【符号の説明】 １０ …ケース １１，１２，１１２，２１２…ケース部材 １６ …パッキン ２１，１２１，２２１ …弾性体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に回路基板や電子部品などを収納す
   るケースと、ケースの一部に組み込まれた、ケース内外
   の圧力差によって伸縮する弾性体とからなっているこ
   と、を特徴とする屋外に設置あるいは屋外にて使用され
   る電子機器の密閉装置。
2. 【請求項２】 弾性体が、ケースに設けられた開口上に
   配置された、前記圧力変化によって伸縮する膜からなる
   請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 内部に回路基板や電子部品などを収納す
   る、パッキンを介在して結合された複数のケース部材か
   らなるケースと、外側をケースの外部に、内側をケース
   の内部に位置させてケース部材に組み込まれた、ケース
   内外の圧力差によって伸縮する弾性体とからなること、
   を特徴とする屋外に設置あるいは屋外にて使用される電
   子機器の密閉装置。
4. 【請求項４】 弾性体が、ドーム状の形態をなし、ドー
   ムの頂点をケースの内部に向けてケース部材の開口には
   め込まれている請求項３に記載の密閉装置。
5. 【請求項５】 弾性体が、一端を開放され、他端を閉じ
   られ、前記圧力差によって伸縮する蛇腹をもつ中空物か
   らなり、内部空間をケースの内部空間に接続させてケー
   ス部材に取り付けられている請求項３に記載の装置。
6. 【請求項６】 弾性体が、一端を開放され、他端を閉じ
   られ、前記圧力差によって伸縮する膨張部分をもつ中空
   物からなり、内部空間をケースの内部空間に接続させて
   ケース部材に取り付けられている請求項３に記載の装
   置。