JPS58199730A - ガラス物品成形装置のための環境に対し保護された電子制御装置 - 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】 本発明は、ガラス物品成形装置のための制御システム一
般に関し、詳しくは、ガラス物品成形装置近傍の悪い工
業的環境に置かれた電子構成部品のための冷却システム
に関する。

個々のセクションガラス物品成形装置（１ｎｄｉｖｉｄ
ｕａｌｓｅｃｔｉｏｎ　ｇｌａｓｓｗａｒｅ　ｆｏｒｍ
ｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　）は、周知であり、複数のセ
クションを有していて、各セクションは、時間を定めた
予め定めた順序の段階でガラス物品を成形する手段を有
している。各セクションにある成形手段は、空気モータ
またはアクチュエータにより典型的に操作される。空気
モータは、米国特許第ｔＡ／　ｊ　２．　／　３４’号
に記門されたシステムのごとき電子制御手段によシ制御
され得る。

ガラス物品成形装置の電子制御システムの使用で遭遇す
る７つの問題は、標準的な市販等級の集積回路を、ガラ
ス物品成形装置に隣接して置くことができないというこ
とである。ガラス物品成形装置近傍の周囲温度は、非常
に高いので、集積回路を信頼のおけるように働かせない
。さらに、ガラス物品成形装置近傍の空気は、あｔｂ高
温でかつ汚染されているので、従来の空気循環冷却法を
用いることができない。従来の技術の電子制御システム
は、装置の領域から離した、より適切な環境に置かなく
てはならない。

電子制御システムをガラス物品成形装置近くに置くこと
が望ましい。このような位置決めは、電子ノ・１ズによ
る干渉を減じ、制御機器の帯域幅を増大させ、よって、
より効果的な操作を促進する。

しだがって、電子制御構成部品を、ガラス物品成形装置
近くの悪い工業的環境に配置させることを可能とする冷
却システムに対する必要が存在する。

本発明は、印刷レト路板に装着された市販等級の電子構
成部品を、ガラス物品成形装置近くの悪い工業的環境に
位置した制御／ステムで使用したとき、安定な操作温度
に保つための冷却システムに関する。印刷回路板は、こ
れに取付けた回路板放熱子を有し、これは、板の構成部
品装着表面積を実質的に覆っている。回路板放熱子は、
金属・ぐネルも・よび構成部品のために少なくとも７つ
の伝熱・やラドを含んでいる。パネルは、複数の孔を有
して電子構成部品を回路板放熱子と接触せずに印刷回路
板に貫通延長することを可能とさせる。冷却流体マニホ
ルドは、複数のマニホルド通路を有して外部給源から供
給される冷却流体のマニホルドを通じた通行を許容する
。伝熱手段は、回路板放熱子の一部に係合し、構成部品
からの熱エネルギーを冷却液マニホルドへ伝達する。好
ましい具体例では、カード案内は、回路板放熱子と摩擦
係合する。マニホルドへ取付けられたカードラックは、
カード案内を支持し、回路板放熱子からの熱エネルギー
を冷却液マニホルドへ伝達する。冷却液マニホルドは、
電子７購成部品および伝熱手段を含む気密ハウソングと
接触している。

本発明の目的は、ガラス物品成形装置の電子制御ユニッ
トのだめの冷却システムを提供するととである。

本発明のもう７つの目的は、ガラス物品成形装置の近く
の如き苛酷な工業的環境でのマイクログロセッサコント
ローラの操作を許容する冷却装置を提供することである
。

本発明のもう７つの目的は、個々のセクションガラス物
品成形装置の効率と精度を増す制御システムを提供する
ことである。

本発明の他の目的および利点は、添付の図面を考慮した
とき、好ましい具体例の以下の説明から当業者に明白と
なろう。

以下、本発明を添付の図面を参照してさらに詳細に説明
する。

第１図には、本発明に従う電子制御装置を含むガラス物
品成形装置のブロックダイヤグラムが示しである。個々
のセクションガラス物品成形装置１０は、７本またはそ
れ以上のライン／２によシミ子制御装置／／へ接続され
ている。制御装置／／は、制御信号を、ライン／２を通
じて装置１０へ送９、装置１０から装置の状態を示す信
号を受けることができる。電源／３が、７本またはそれ
以上のライン／４’により電子制御装置／／へ接続され
ていて制御装置の構成部品へ電力を与える。制御装置／
／は、また、７つまたはそれ以上の導管／乙によって冷
却流体源／ｊへ接続されている。冷却流体源／ｊは、電
子制御装置／／内の冷却システムに冷却流体を循環させ
、電子制御装置がガラス物品成形装置１０近傍に置かれ
たとき、電子制御装置の回路にある市販等級の電子構成
部品の使用を可能にする値（典型的にはＯｏないし７０
℃の操作範囲）に、電子制御装置内の周囲温度を保つよ
うになっている。

第１図の電子制御装置／／が、第２および３図に示しで
ある。第２図は、囲いの一部を破断した側面図であシ、
第３図は、第２図の線３−３に沿う正面でとった断面図
である。電子制御装置／／の電子回路は、典型的には−
でつくられた頂壁２≠、端壁２３、側壁２２、底壁２／
を有するシールされたハウシング２０に囲まれている。

ハウシング２０は、ガラス物品成形装置のごとき装置近
傍に典型的に存在する熱い、汚染された空気に、制御装
置／／の電子構成部品がさらされるのを防ぐ。頂壁λ≠
の上面は、加圧下で、マニホルド２夕０下面と接触して
いる。頂壁コ≠の上面を、マニホルド、２夕の下面にし
っかりと押圧する適当な締結具によシ、または解放可能
なロックノ乙によシ、ハウジングは、マニホルドへ固着
され得る。

側壁２２の７つが、蝶着されて電子構成部品への接近を
可能とすることができる。

第３図に示すように、マニホルド２夕は、複数の通路２
７を有していて、マニホルドを通る冷却液体の通路を形
成している。／対の導管／乙が、マニホルド２ｊに接続
されていて通路２７に冷却流体を連続的にポンプ送りす
る（すなわち循環的にポンプ送シする）。一つまたはそ
れ以上のマニホルド２ｊを直列としてまたは並列として
冷却流体源／ｊへ連結することができる。

電子構成部品は、全体を参照数字２ｇで示した印刷回路
板組立体に典型的に装着される。このような装着は、構
成部品と、板との迅速な相互交換性を可能とし、効果的
な保守を便する。第≠図は、印刷回路板組立体２どの構
造を示す。印刷回路板、２９は、組立体２ｇの基礎をな
し、本分野で周知である。電気絶縁・やラド３０が、印
刷回路板、２７の上面を実質的に被覆している。パッド
３０は、被覆面全面に及び印刷回路板２７の形状に一致
するように十分可撓性であるべきである。典型的には、
板！りは、両面を有し、回路線路が短絡しないように絶
縁体を必要とする。Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ　。

ＭｉｎｎｅｓｏｔａのＢｅｒｑｕｉｓｔによるＳｉｌ　
Ｐａｄ　４Ｚ　００として製造された珪素製の・やラド
が、満足のいく結果をもたらすことが明らかとされてい
る。

平坦な金属・ぐネル３／がｉ？ッド３０を被覆する。

パネルは、最良の結果を得るためにはアルミニウムのご
とき軽量の伝熱材であるべきである。パネル３／、ノＥ
ッド３０および印刷回路板２９は、印刷回路板組立体２
どの隅に好ましくは位置する複数のねじ３ノおよびねじ
山付ブツシュ（１つだけ図示）により、−緒に取付けら
れている。止め座金３≠が、各ねじ３２の頭部の下に用
いられてよい。

・ぞラド３０と、・クネル３／とは、複数の開口３ｊ、
３乙を有していて、電子構成部品の各部分が、印刷回路
板２りへと延長することを可能としている。第３図に示
されているように、抵抗器３７および集積回路チップ３
ｇのそれぞれが、印刷回路板２りへ延長している。伝熱
材料体３７゜３ｇが、金属パネル３／上方に電気構成部
品３７゜３ｇを離隔させるように用いられ得る。・ぐラ
ド３０およびパネル３／のそれぞれは、板２９に装着さ
れるケーブルコネクタ’１２を受は入れるように参照数
字≠／の位置で切欠かれている。

・Ｐ７ド３０は、印刷回路板２りの面に接する別個の要
素として示したが、・ｇ７ド３０は、はんだマスク（５
ｏｌｄｅｒ　ｍａｓｋ　）の／っまたはそれ以上のシー
トから板と一体的になるように形成され得る。

５ａｎｔａ　Ａｎａ　、　Ｃａ１ｉｆｏｒｎｉａのｔｈ
ｅ　Ｄｙｎａｃｈｅｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎかも入
手できる半゛水性乾燥膜感光性ポリマーレジスト（ｓｅ
ｍｉ−ａｑｕｅｏｕｓ　　ｄｒｙ　ｆｉｌｍ　ｐｈｏｔ
ｏｐｏｌｙｍｅｒ　ｒｅｓｉｓｔ）のシートが用いられ
得る。このシートは、板２９の製造中に適用することが
でき、構成部品の日出線のだめの開口を開けるように板
の他方の側に用いられる同じマスクと共に露出される。

伝熱材料体３９．≠θは、可撓性の７４　、）”または
ペーストからつくられており、電子構成部品３７．３ｇ
および板３／との良好に接触を確実にする。満足のいく
パッド材料および（−スト材料は、Ｗｏｂｕｒｎ、　Ｍ
ａｓｓａｃｈｕｓｅｔｓにあるＣｈｏｍｅｒｉｃｓから
それぞれＣｈｏ　−Ｔｈｅｒｍ　／乙７／およびＣｈｏ
　−Ｔｈｅｒｍ／乙≠３として得られる。

第５図は、印刷回路板組立体−どの一部の拡大部分図で
ある。集積回路チップ３ｇは、伝熱・ぐラド４＋−０に
載置しており、そして印刷回路板ｌりを貫通する日出線
を有しておシ、印刷回路板ツタで、はんだ連結４１３が
、通常のようにして電気的かつ機械的な接続を構成して
いる。ジュール効果の結果として、集積回路チップ３７
！のような電気構成部品の働きによシ生ずる熱エネルギ
ーは、伝熱材料体≠０を介して金属パネル３／に伝えら
れる。

・やネル３／により集められた熱エネルギーは、回路板
放熱子（ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｏａｒｄ　ｈｅａｔ　５ｉ
ｎｋ　）の一部に係合する伝熱手段によシ冷却液マニホ
ルド、２にへ伝達される。図示例では、／対のカード案
内ｌｌ≠が、回路板組立体λｇと摩擦係合している。

各カード案内＜２＜２は、ばね１ＩＬｊを有していて、
板！りを押しやりカード案内のフランジ≠乙と板３／が
接触するように強制する。カード案内は、上方カードラ
ック≠７と下方カードラックｌ／Ｌすとにより支持され
ている。２つのカード案内ｌｌ弘が図示されているが、
本発明の範囲内でこのようなカード案内がいくつ用いら
れてもよいことが認識されよう。カードラック１１７．
４＃は、その端で／対の端板ｌｌ−９（１つだけ図示）
に取付けられており、板組立体ｊ、！ｉ’の交換を便す
るためおよび空気の循環のため側部で開放しているカー
ドケージ構造を形成している。カードケージは、頂壁２
夕の下面に圧せられた上方カードラックの上方面を有し
て、１つまたはそれ以上のばね負荷された支持体ＳＯに
よる増大した伝熱を行う。カード案内ｌｌＬ≠およびカ
ードラック≠７．≠ｇは、ハウ・ソング。２０内で回路
板組立体λ７を適当な位置に保持する。上方カードラッ
クも、伝熱路として働くので、上方カードラック４’７
は、下方カードラック≠どの約２倍の厚さがある。

金属・ぐネル３／に蓄積する熱エネルギーは、低熱エネ
ルギーレベルを有する領域への通路を求めるようになる
。したがって、蓄積された熱は、金属パネル３／からカ
ード案内≠弘を通り、大きい上方カードラック≠７へと
進むことになる。冷却液マニホルド、２夕は、頂壁２ｔ
と接触しておシ、頂壁２４ｔは、上方カードラック４Ｌ
Ｉｌと接触していて、伝達された熱エネルギーのほとん
どを吸収する。マニホルド通路２７を連続的に循環する
冷却流体は、マニホルド２ｊによシ得られた熱のほとん
どを除去する。したがって、印刷回路板２９に装着され
た電子構成部品は、安全な動作温度に保たれる。

前記したように、本発明は、電子制御装置が、ガラス成
形装置に近接して置かれることを可能とする。このよう
な環境は、周囲温度約７２３０Ｆ。

近接輻射源温度（ｃｌｏｓｅ　ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ　ｒ
ａｄｉａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　）約／７０
°Ｆおよび点源温度（ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅ　ｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ　）　ｗ２０００°Ｆを有し得る。本
発明は、輻射または強制対流冷却に対し大きすぎる回路
密度（ｃｉｒｃｕｉｔ　ｄｅｎｓｉｔｙ　）を指令する
スペース限度があり蒸気洗浄を可能とするようにシール
されることが必要とされる囲いの中の市販等級（操作温
度範囲θ°〜７０℃）の集積回路の使用を可能とする。

本発明は、伝導により、循環流動冷却流体への冷却を達
成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う電子制御システムを含む個々の
セクションガラス物品成形装置のブロックダイヤグラム
である。 第２図は、第１図の電子制御装置の側面図であり、側壁
の一部が破断しである。 第３図は、第２図の線３−３に沿ってとった正面からみ
た断面図である。 第を図は、第２図に示した回路板放熱子と印刷回路板と
の組立体を示す分解斜視図である。 第５図は、第２図の放熱子と印刷回路板の拡大部分図で
ある。 １０・・・個々のセクションガラス物品成形装置、／／
・・電子制御装置、／３・・・電源、／ｊ・・・冷却流
体源、−〇・・・・・ウノング、２／・・・底壁、２２
・・・側壁、ノ３・・・端壁、２≠・・・頂壁、２ｊ・
・・マニホルド１、．２７・・・通路、２ｇ・・・印刷
回路板組立体、ｌり・・・印刷回路板、３０・・・電気
絶縁パッド、３／・・・平坦な金属パネル、３７・・・
抵抗器、３ｇ・・・集積回路チップ、３７．≠０・・・
伝熱材料体、ｔｌｔ・・・カード案内、’ｌ−９・・・
端板。 代理人の氏名　　川原１）−穂 ＦＩＧ、　　Ｉ ＦＩＧ　　３ ＦＩＧ、　　４ ＦＩＧ　５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）電子構成部品および前記電子構成部品を装着する
   だめの装着手段を含む電子制御システムを有スるガラス
   物品成形装置において、冷却システムが、 電子構成部品と装着手段との間で熱伝達関係にある放熱
   子； 冷却マニホルド；および 前記放熱子と前記マニホルドとの間で熱伝達関係にある
   伝熱手段、 を含み、よって、電子構成部品に発生した熱が、前記伝
   熱手段により前記マニホルドへ伝達されて電子構成部品
   を冷却することを特徴とする前記冷却システム。 （２）前記第１項に従う冷却システムであって、前記放
   熱子が、電子構成部品と装着手段との間で熱伝達関係に
   ある金属・母ネルであることを特徴とする前記冷却シス
   テム。 （３）　　前記第１項に従う冷却システムであって、前
   記放熱子が、電子構成部品と熱伝達関係にある伝熱材料
   体および前記伝熱材料体と装着手段との間で熱伝達関係
   にある金属ｔ４’ネルを含むことを特徴とする前記冷却
   システム。 （４）伝熱材料体がパッドであることを特徴とする前記
   第３項に従う冷却システム。 （５）伝熱材料体が、波−ストであることを特徴とする
   前記第３項に従う冷却システム。 （６）　　前記第１項に従う冷却システムにおいて、前
   記マニホルドが、複数の流体通路および前記通路を冷却
   流体の給源へ接続する接続手段を含んでいることを特徴
   とする前記冷却システム。 （７）　　前記第１項に従う冷却システムにおいて、前
   記伝熱手段が、前記装着手段と、この装着手段と熱伝達
   関係にある前記放熱子とを保持するだめのカード案内お
   よびこのカード案内を前記マニホルドと熱伝達関係に支
   持するカードラックを含むことを特徴とする前記冷却シ
   ステム。 （８）　　ガラス物品成形装置の電子制御装置のだめの
   冷却システムであって、前記電子制御装置が、複数の電
   子構成部品を装着させた少なくとも７つの回路板を有す
   る前記ガラス物品成形装置の電子制御装置のための冷却
   システムが； 回路板と電子構成部品との間で熱伝達関係にある放熱子
   ； 電子制御装置を包囲しているハウジング；前記ハウジン
   グと熱伝達関係で前記ハウジングに取付けられていて電
   子制御装置から熱エネルギーを移動し去るマニホルド； 前記放熱子と前記ハウジングとの間で熱伝達関係にある
   伝熱手段； を含んでいることを特徴とする前記ガラス成形装置の電
   子装置のための冷却システム。 （９）　　前記第ｇ項に従う冷却システムにおいて、前
   記放熱子が・電子構成部品［・０そ１ぞ１と熱伝達関係
   にある金属パネルである“□ごとを特徴とする前記冷却
   システム。 ０Ｑ　　前記第り項に従う冷却システムにおいて、前記
   金属）ｅネルと回路板との間に位置させた電気的絶縁材
   料体をさらに含んでいることを特徴とする前記冷却シス
   テム。 Ｑｌ）　　前記第ｇ項に従う冷却システムにおいて、前
   記放熱子が、電子構成部品の７つと、前記放熱子との間
   にそれぞれを位置させた複数の伝熱材料体を含んでいる
   ことを特徴とする前記冷却システム０ ０ａ　　前記第ｇ項に従う冷却システムにおいて、前記
   放熱子が、電子構成部品の７つと熱伝達関係にある少々
   くとも７つの伝熱材料体、および前記伝熱材料体と、回
   路板との間で熱伝達関係にある金属・！ネルを含んでい
   ることを特徴とする前記冷却システム。 ０３　　前記第１／または７２項に従う冷却システムに
   おいて、前記伝熱材料体が、・やラドであることを特徴
   とする前記冷却システム。 ｑ４　　前記第１／讐たは７２項に従う冷却システムに
   おいて、前記伝熱材料体が、ペーストであることを特徴
   とする前記冷却システム。 （１→　前記第ｇ項に従う冷却システムにおいて、前記
   マニホルドが、内部に形成された複数の流体通路および
   前記流体通路を冷却流体源と接続するだめの接続手段を
   含んでいることを特徴とする前記冷却システム。 α０　前記第ｇ項に従う冷却システムにおいて、前記伝
   熱手段が、前記放熱子と、この放熱子と熱伝達関係にあ
   る回路板とを保持するだめのカード案内および前記カー
   ド案内を前記ハウジングと熱伝達関係で支持するだめの
   カードラックを含んでいることを特徴とする前記冷却シ
   ステム。 α力　複数の電子構成部品を装着させた少なくとも７つ
   の回路板を有するガラス物品成形装置電子制御装置のだ
   めの冷却システムであって、この冷却システムが、 伝熱材料体および回路板と、電子構成部品との間に配置
   された金属・やネルを含んでいて、前記伝熱材料体のそ
   れぞれが、電子構成部品と衝合する面を有しそして前記
   金属・ぐネルが伝達パッドと熱伝達関係にある面を有し
   ている放熱子；回路板と前記放熱子とを囲んでいて、そ
   してマニホルドおよび前記マニホルドを冷却流体源へ接
   続するだめの接続手段を有している）・ウノング；およ
   び 前記放熱子と前記マニホルドとの間で熱伝達関係にある
   伝熱手段； を含んでなることを特徴とする前記冷却システム。 Ｃ１ｌ　　前記第７７項に従う冷却システムにおいて、
   前記伝熱材料体が、パッドであることを特徴とする前記
   冷却システム。 ０呻　前記第７７項に従う冷却システムにおいて、前記
   伝熱材料体が、ぜ−ストであることを特徴とする前記冷
   却システム。 翰　金属パネルと回路板との間に位置した電気絶縁・や
   ラドを含むことを特徴とする前記第７７項に従う冷却シ
   ステム。 （２１）前記第７７項に従う冷却システムにおいて、前
   記金属・ぞネルが、アルミニウムからつくられているこ
   とを特徴とする前記冷却システム。 （２２）　　前記第１７項に従う冷却システムにおいて
   、前記伝熱手段が、回路板と前記金属パネルとを保持す
   るだめのカード案内および前記カード案内と前記ハウジ
   ングとの間に接続されたカードラックを含んでいること
   を特徴とする前記冷却システム。