JPS5916400A - ラツク中の電気通信機器の冷却装置 - 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】

技術分野 本発明は、上下に配置された複数のシェルフを有するラ
ックの中に装着され、マガジンの中に格納された成分担
持プリント配線板から成り、各マガジンは前記のシェル
フに対して取付けられるようにした電気通信機器の冷却
装置に関するものである。また″′亀気気通信機器とい
５用語は、義気通信の分野以外で使用されるラックの中
に装着された電子機器一般をも指すものとする。 先行技術の説明 何気ば電話交換局において１個または複数のラックの中
に装着された市１気通信機器の冷却方法は公知である。 このようなラックは８個のシェルフを含み、またこのよ
うな２個のラックが一般にいわゆる′複式ラック′を成
している。前記のシェルフに固定されるマガジンは印刷
回路と、リレー、コンデンサ、抵抗、インダクタンスな
どの成分とを備えた多数の配線板を直立状態に格納する
。１個のマガジンはこのよっな刃側の配線板を格納する
ことができ、これは複式ラックが約１０００の配線板を
格納することを意味する。 従来、このような電気通信機器をいわゆる１開放型冷却
システム“のみによって冷却することが提案されている
。この冷却システムは、例えばファンの形の圧搾空気源
を含み、この空気源から出た空気流が単数または複数の
ラックの下部に備えられたエアダクトから上方に各ラッ
クの中に導かれ、マガジン内部に直立配置された配線板
の間をｈＬｋ　：ｉ関して、ラックの頂点から事業所内
部に排出される。この空気は冷却ユニットの中に循環さ
せられ、そこで空気が冷却乾燥されたのち、再びラック
の中に循眞させられ、この過程が繰返される。 本発明の説明 技術的問題 同一容積の中に、より多くの成分を収容できるように各
プリント配線板上の成分密度を増大することが非常に慎
まれている。その結果、ラック内部の配線板から出る熱
出力が増大し、これは現在の電気ｊ［ｆｔ信機器のラッ
ク冷却法によっては処理することか内植である。この熱
出力は配線板１枚当り１０ワツトまたはこれ以上に達す
る場合がある。 前記のことから、成分の最Ａ　Ｑｉ度を適当水準に保持
するようにマガジンから排熱する新規な方法を選ばなけ
ればならないが、これは成分の良好な機能と長寿命を保
鉦するために必要なことである。 解決法 本発明の主目的は、プリント配線板の成分から発生する
熱を有効に排除する間鵬を解決する装置を創造するにあ
る。この新規装置につし・て本質的に特徴的なことは１
個または複数のシェルフが、冷却フラン、ジと少なくと
も１個の管コイルとを含むぞ」１．ぞれの熱交換器とメ
ト結され、この熱交換器は、その管コイルの中の冷媒の
クーラに対して接続され、前記熱交換器はシェルフの水
平面の大部分に沿って延び、またプリント配線板とシェ
ルフとの間、及びシェルフと熱交換器との間に広い伝熱
性気属接触面が備走られ、前記の熱交換器とクーラは特
に前記の広い接触面を通しての伝熱作用によって、ラッ
ク中のｔｂ：気通信機器の高い実装密度と前記機器から
の高熱出力においても放熱することができるように構成
されることにある。 本発明の思想を更に明らかにするため、この装置の各部
の詳細な構造について説明しなければならない。即ち、
本発明の好ましい実施態様にお℃゛ては、ラックの中の
シェルフの大部分にそれツレ、それ自体の熱交換器を備
え、そのほか熱交換器の肯コイルが相互に連結され、好
ましくは同一のクーラに接続される。この場合、付属コ
ンプレツサを備えたクーラは蒸発管または流体クーラの
形を成し、これは冷却回路中において、特に凝縮器（再
水冷器）と接続される。少な（ともこの凝縮器を、ラッ
クを設置した事業所の外部に配置しなければならない。 熱交換器とその付属機器は、配線板上の表面温度が、こ
の場合許容される値、例えば最高約７５°Ｃとなるよう
に構成作動されなければならない。熱交換器とその冷却
機器は、好ましくは、各配砦板の成分が比較的低い温度
、例えばｂ５℃以下となるように構成されなければなら
ない。より低い成分温度が得られるように機器を配置作
動することは原理的に可能である。そのためには、省熱
交換器が比較的太ぎな有効冷却面積、好ましい実７ｔ［
様においては約１．５ｍ２　以上の冷却面積を備えなけ
ればならない。−例として、この冷却面積は１．５〜４
ｍ２の範囲内に選ぶことができる。各熱交換器は比較的
太ぎな冷却力、例えば１５０ワツト以上の冷却力を備え
るものとし、本発明は各交換器について例えば５００ワ
ツトまたはこれ以上の非常に高い冷却力をうることが可
能である。 各熱交換器と対応のシェルフとの連結は、シェルフの荷
重支持力を不当に弱化させることな（、むしろシェルフ
がこの配線板機能を完全に果すことができるように役割
される。 本発明によれば、この新規装置は、完全に独立的にその
冷却機能を果すことができる。１１］ち、例えばロウク
ーラ、空調器など、他の冷却機器の援助なしで冷却機能
を果すことができる。しかしもし望むなら、本発明の装
（ｄを他の冷却機器、ロウクーラと共に使用することが
できる。 本発明の１つの実施態様においては、この新規装置を使
用したラックは、その内部の電気通信機器を冷却すると
同時に、これらのラックを設置した事業所内部の冷却・
々ツファとして作用する。 本発明によれば、各シェルフは水平に延びたキャビティ
を含み、このキャビティの中に、そのシェルフの熱交換
器が保持装置によって装着される。 この保持装置は、熱交換器の外側面に沿って走るスクリ
ーンまたは格子の形を成し、熱交換器の少な（とも長側
面に沿ってシェルフに対して固定される。シェルフは２
本の、本質的に平行な荷重支持部分またはビームをその
両端においてす′イドピースとブラケットによって連結
して成り、この構造は公知の型のものである。熱交換器
用の前記キャビティは前記の平行な荷重支持部分の間を
延びている。また前記の荷重支持部分の間において片持
パリ支持体が備えられる。これらの片持〕々り支持体の
中央部が前記キャビティの上方を通り、またこれらの片
持・ζり支持体が配線板マガジンを支持している。配線
板はマガジンの中に直立配置さｆｈ、このマガジン内部
に完全に刺入されている。 マガジンは、配線板の両側と成分に沿って空気を循買さ
せるための通人を備えている。またマガジンの酸部は、
対応のプラグによって配線板を挿入するためのソケット
を支持している。またマガジンｊ戊都は空気を循菓させ
るための通人を備える。 故にシェルフと熱交換器の前記の保持装置との間に、ま
たシェルフとマガジンとの間に金属接触面が在住する。 特に、前記の片持パリ支持体上に広い接触面が存在する
。本発明の１つの実施態様においては、前記の広い接触
面は、熱交換器の保持装置を、シェルフに対して締付け
るための細伎いみぞ型材を含む。また、マガジン、片持
・Ｓ　ＩＪ支持体、熱交換器の保持装置及び／またはシ
ェルフそのものを、金属板を介して、冷却系統の管また
はコイルと直接に接触させることができ、このようにし
て前記冷却管の冷面とユニットとの間に［６接接触が得
られる。 利点 前記の構造は、熱交換器からの自然対流と熱放射によっ
て得らり、る冷却作用を補足するために、マガジン中の
配線板成分の効果的間接冷却作用が与えられる。 前述の役割原理によれば、熱交換器及び付属冷却機器に
よって、比較的多量の熱を消散させることができる。マ
ガジン内部の単数または複数の配線板から１０〜１５ワ
ツトの多量の熱出力が放出されても、熱交換器と付属冷
却機器の設計と動作によって、必要な排熱を実施するこ
とができる。故に本発明の新規な構造は、それ自体で、
またはロウクーラまたは空Ａ器などの補助冷却機器と組
合わせて、公害を伴わずにラック内部に発生した熱を除
去することができる。 尚実装密度にもがかわらず、配線板の最高温度は所足値
、例えば約７５℃を超えない。各成分の寿命か温度低下
によって延長されることは明らかであり、またこの点に
ついて、曜むならば大部分の成分の温度が約６５℃また
はこれ以下となるように冷却システムを作動できること
を指摘しよう。 本発明によって得られる上述のような利点にもかかわら
ず、熱交換器のだめのキャビティを備えること以外は、
シェルフ構造とラック等全体に対してなんらの変更を加
える必要のないことが本発明の主な利点である。ラック
の中の熱交換器は、余分のスペースをとるのではなく、
公知設計のラックの中で使用されていなかったスペース
ヲ占めるに過ぎない。またシェルフの荷車支持力が太き
（影響されないように各部の連結を実施することができ
る。 以下本発明を図面に示す実椎例について詳細に説明する
。 第１図〜第６図は、ラックのシェルフ中の各冷却機能を
すべてのラックに共通をロウクーラ機能と結合した実施
態様を示す。第１図において、事業所または同等の部屋
を１で示す。この場合、事業所は壁２、天井３及び床４
によって限られている。この事業所の中に、電気通信機
器を備えた公知の型のラックが組立てられる。図示のラ
ック５は複数列を成して配置され、事業所はこのような
１列または複数列のラックを含むことができる。 各ラックは相互の上に配置された複数区ｌｌ］１１５ａ
。 ５ｂ・・・・・・５ｇから成る。これらの区画は、それ
ぞれ６ａ’、６ａ、６ｂ・・・・・・６ｆで示されるシ
ェルフによって限定されている。これらのシェルフは各
種の電気通信ユニット、及びプリント配線と各種の成分
（コンデンサー、リレー、抵抗など）を備えた配線板を
格納するマガ・ジンを支持するように設計されている。 ′シェルフ′とは、片持ハリまたは類似物を意味する。 また前記の配線板は各マガジンの中に直立配置される。 各列の末端に冷凍モジュール７が配置され、このモ、ジ
ュールは例えば直接膨張手段によって作動され、また公
知の型のものとする。この場合の冷凍モジュールはラッ
ク）ＡＢの商標で市ｌＩＮされ、コード名称ＫＤＡＸを
持つ。またこの冷凍モジュールはフィルター７ａ、冷却
コイル７ｂ、コンプレッサー７ｃ及びファン７ｄを含む
。これらのコンプレッサーは、事業所の外部に配置され
た凝縮器８または水冷装置に接続され、冷媒管は９で図
示されている。１本または複数のダク）１０がラックの
下方を通過している。ファン７ｄによって排出れる空気
が前記のダクトの中に吹き込まれ、公知のようにラック
の間に分配されて、１２で図示されたような上向きの乾
燥した空気流を生じる。 各ラックのそれぞれのシェルフの中に、下記において詳
述のような熱交換器が設置されている。 図示の実施態様において、前記シェルフの大部分は熱交
換器１３を備え、より多くのシェルフが熱交換器を備え
るほど、この装置は一層有効に作動する。好ましくけ、
シェルフの６０〜１００係が熱交換器を備えなければな
らない。図において中央下方のラックの中に、ユニット
１４が設置されている（このユニットについてはこれ以
上詳細には説、明しない）。これらの区画は熱交換器を
備えていない。各ラックのすべての最下区画６ａ’につ
いても同様に熱交換器が備えられていない。これに対し
て、最上区画はそれぞれ２個の熱交換器を備え、その一
方の熱交換器はその区画の天井に取付けられ、この場合
良好な冷却性能を示す。ラックの最上部において空気が
最も熱いからである。前記の各熱交換器は主として、シ
リンド配線及び種々の型の成分（リレー、コンデンサー
、抵抗など）を備えた配線板の公知マガジンを担持する
区画またはシェルフの中に設置される。しかし本発明の
場合、ラックのシェルフの大部分（例えば７５チ）が熱
交換器を備える。この場合、熱交換器はシェルフと一体
を成すことができ、またはシェルフに対して別個の部品
を成してラックそのものに対して取付けることができる
。各ラックは垂直に走る２本のノミイブライン１５と１
６を備える。熱交換器の管コイルに対する導入接続部が
第１パイプライン１５に対して接続されているのに対し
て、熱交換器の管コイルからの出口は第２ノξイゾライ
ン１６に対して接続される。谷ラックの・ξイブライン
１巨と１６は、公知の型の蒸発管または流体クー；１７
１７に対して並列に接続されている。このクーラの中に
おいて、蒸発管は１７ａで示され、コンプレッサは１７
ｂで示されている。このコンプレッサは、事業所の外部
に配置６−された凝縮器または再水冷装置に対して冷媒
室１７　ｃによって接続されている。図示の場合、蒸発
管は冷却モジュール７と同じ凝縮器または再水冷器に接
続されているのであるが、別個の凝縮器または再水冷装
装置に接続することもできる。各ラックに対する第１及
び第２・ξイノライン１５と１６を含む配管系統が蒸発
管人口１７ｄと出口１７ａ“ににそれぞれ接続されてい
る。またこれらのパイプラインは、使用される管の径に
よっては直列に接続することもできる。公知の型のポン
プ１８がこの配管系統の圧力側に備えられている。ファ
ン７ｄから出る空気流は、給気の水分を空気１ｋｌｌ当
り約６．５ｇに制限するために約＋８°Ｃの温度に保持
される。これは、水分が熱交換器の外側面上に凝縮しな
いように空気を乾燥させるために実施される。 ファンの出口からエアダクトの中に入る空気は、エゼク
タ作用によって、室内空気を同伴すること忙より、＋１
５〜１６℃の温度をとる。 配管系統の中の冷媒は好ましくは液状のフレオンガスか
ら成り、このフレオンガスは流体クーラ１７の中で冷却
され、ポンプ１８によって配管系統の中に循還させられ
る。図示の場合、入口１７８′における流体温度は＋３
０’Ｃに達するが、出口１７ａ“における温度は約＋１
５°Ｃとすることができる。配管系統中の循還方向は矢
印１９と７）によって示されている。 故に、各シック中の上向きの、好ましくは乾燥した空気
流１２ａ　、１２ｂ　、１２ｃ及び１２ｄは、シェルフ
上の熱交換器の冷却７ランジを通過する際に、ラックか
ら熱を吸収する。矢印１２ｃと１２ｆで示されるように
、ラックの中には空気ウズが発生される、。 閉配′Ｒ系統の中における流体速度の一例ｆ’ｔ　Ｏ，
２〜０．４ｍ／ｓである。配管系統及び熱交（１！！器
の管コイルは、約１０　＋ｕｍの内径を有する鋼管から
成る。ラック中の上昇空気流の速度は１〜５　ｍ／ｓで
ある。事業所中の温度は＋ｊ〜冴°Ｃである。 第２図はラック５の中の３１［６ｉ１の区＋ｉｈｉを示
す。各シェルフについて、サイドピース２１が示されて
いる。このサイドピースはフック手段（図示されず）に
よってラックの＜ｆｔ−１Ｉｌｉに取付けられ、このフ
ック手段によりシェルフの任意の１則面をラック柱２２
に対して取付けることができる。前記のラック柱２２は
みぞ穴を備え、これらのみぞ穴の中に前記のフック装置
を公知のように挿入して固着することができる。シェル
フはその内１則末端と外側末端において、ブラケットを
備え、このブラケットは、プリント配線板を直立状態に
担持したマガジンの脚部２：３　ａと′、！３ｂそれぞ
れ支持している。第２図においては、プリント配線板２
４で示す。これらのプリント配緩板はマガジンの内部に
おいて相互にスペースをもって配置弄され、各１．’ｉ
ｉ、’　＋ｙ、Ｊ扱けその一仙ｊ面またｋｌ　＋１ｌｉ
ｉ　（＃ＩＩ　ｒｉｉに成分（図示されず）及びプリン
ト配置をｉｌｌ持している。シェルフ、マガ、クン及び
配仰板の構法は公知のものと渚女られるから、ここでは
こＪ１以上説１明しない。しかしＷｃから、前記のシェ
ルフは１１１ｍ１のサイドピース２１のほか、第２図に
おいて相互に一定角度で配置腎された２つの平坦部２１
！１と２１　ｂから成る荷車支持面から成ることを注量
しよう。ラックの舟ＩＫ方向に幻して本質的に１ａ１７
］に走る単一１ｎｉを有するシェルフ構造もありうる。 この面は、図かの１１ｆ［甫支持面の左４１１１戸ド坦
部分２］　ａと一致するものと見なされる。しかしまた
本発明は、部分２１　ｂと本質的に一致する支持面にも
滴用さＪする。ラックの上向き空気流は第２図に図示の
ように、多数の支Ａ　１２ａ　、　１２ｂ　、　１２ｃ
に分割さり、る。 またラックはり部δを有し、この壁部に多数の空気穴を
備え、空気はラックの下部からこれらの空気穴を通して
このラックの中を上昇する。図示の実輛例において、谷
シェルフに空気穴２５ａ　、　２５ｂ　。 ２．５ｃが備女られている。最下シェルフにおいて、空
気は冷却ダクトから、空気穴を直して１ＩＡｔ　＊　ｉ
ξ（Ｘ分の中に入り、次に前記の配線、板の間を上昇す
る。 また上方シェルフにおいて、空気はそれぞれの９気穴を
・ｒｌ］して入る。ラックの中を上司、する空気は、シ
ェルフの近傍を１川り、マガジレの下部から、配婦扱の
ＩＨＩを上昇してその上１ｌｌ（に達する。前記のラッ
ク柱２２を除いて、ラックはその背部において完全に開
放されており、またラックの背部にエントラダクト？（
５が備火らｈ１空気がラックの中を上列。 中にその一部がこのエントラダクトの中に脱出１゜るこ
とかできる。このようにして作られた上後向きに掃引す
る空気？厄はｌ侍にラックの後倶１部分において巨好な
冷却作用を示し、このことは冷却の四点から最も重要で
ある。 第３図はシェルフ２Ｊを平面図で示す。この図から明ら
かなように、平ｊ旦都２］　ａまたは１１

【（ル・１都
２１　ｂは熱交換器用キャビティを含み、この熱交換器
は、冷却フラン、）１：３　ｂを取付けられた肯コイル
１：３ａから成る。この熱間・隋婚は第３図に示′ｆ面
において大きな延撓を有し、対応のシェルフの一＆面の
大ｇｌｌて、熱交換器はシェルフ面積の６０−９０％を
占めることができる。この熱交換器はシェルフの噂行Ｂ
の約２／３の略行Ａを有する。熱交換器はラックの背部
（ビーム２２）かもラックの前端まで延びる。 ラックの中における熱交換器が比較的引込んだ位置にあ
るが故に、この熱交換器は有効な冷却作用を生じると共
に、シェルフそのものが確実な荷重支持作用を保持する
ことができる。熱交換器はシェルフ及び／またはラック
に取付けることができる。この取付点は広い接触面積を
有し、これは熱交換器の比較的熱い部分から７エルフ及
び／またはラックの比軟的冷たい表面への良好な伝熱作
用を生じる。背コイル１３ａは入口接続部１３ｃと出口
接続部１３ｄを備夕、これらの接続部は上述のようにそ
れぞれ第１パイプラインと第２ノξイブラインとに接続
される。前記の第１及び第２７ぐイブラインは前記のエ
ントラダクト２６の内部を走ることができる。このエン
トラダクトの中を走らされた第１パイプライン１５の一
部が第２図において図示されている。熱交換器の前記管
コイルの管はシェルフの横巾の大部分に沿って横方向に
延びている。 図示の実施例において、管コイルはシェルフの横方向の
約９０〜９５％に沿って延びている。また熱交換器の冷
却フランジは正方形、円形またｄその他の形状とするこ
とができる。 第５図〜第６図は熱交換器の他の実楕態様と、シェルフ
に対するその適用法を示すものであって、シェルフの傾
斜部分２１ｂ′を第４図に示す。この場合、フック装置
前２７によってシェルフかラック柱２２に対して取付け
られる。またこの場合、熱交換器の冷却フランジは正方
形であって、第４図の実施態様に対して縦軸線回りが４
５°回転されてし・る。 更に、この冷却フランジの縁は水滴コレクタを成すよう
に上反りに４局され、また熱交換器の下方に水滴トレー
四が備★られる。この実施態様は、冷却工程に際して水
か熱交換器の表面上で＃ｒ縮する場合に適当であろう。 これは、例えば戸外湿度そのものが旨く、脚下その他の
通路か作業所に開いていたので、あるいは開いているの
で作業所内部の空気が比較的湿っている場合にｌ生じる
。また、冷却装置べについて高冷却力が望まれる場合に
も熱間早婚の表面に絣縮物が形成される。フランジの外
面に生じた水分はこのフランジの縁に沿って最下隅部ま
で流れ、その下方に水筒トレー２８が配置されている。 このトレーを】ｉ固または検数の容器（図示されず）に
導（ことができる。 配管が前記の熱交換器と関係なくラック内部を走ること
ができるように、熱交換器に保護用格子またはスクリー
ン２９を備える。この格子またはスクリーンは、熱が熱
交換器とこのスクリーンまたは格子との間を伝えられ、
これからシェルフ及び／またはラックに伝えられるよう
に設計される。 従って、このような伝熱作用を容易にするため、格子／
スクリーンと熱交換器との接触面積を比較的大ぎくする
。熱交換器は２，０ｍ２　　またはこれ以上の有効冷却
面積を備えるように作られる。 また、事業所の空調を成すために場合によっては事業所
の空気を湿めらせまた／あるいけ乾燥させるために本発
明の装置とは別個に備えられた空気処理ユニットを有す
る事業所においても、本発明の装置を有効に使用するこ
とができる。 しかしながら、このシェルフクーラの機能を完全にまた
は本質的に独立的なものとすることができる。晶：気通
信交換局におけるラック列の一部を第７図において１０
１で示す。このラシク楢造は公知の型のものであって、
本発明による冷却装置を備えている。ラック列は複数の
ラック１０２　、１０３゜１０４などを含み、単式ラッ
クまたは複式ラックを成すことができる。各ラックは支
持ビーム１０５゜１０６及び端面様と正面板１０７　、
１０８を営むそのフレームの情かに、複数のシェルフ１
０９を備え、これらのシェルフは相互に上下に配！１′
さね、て、この場合その斂は８個である。電気通信機器
はこれらのシェルフの上に配置される。これらの機器は
、公知のようにマガジン１１０の中に１は立配（直され
たプリント配線板１１１から成る。ラックの中のシェル
フの大部分はこのようなマガジンを相持するが、１つま
たは複数のシェルフが変圧器、給…、成分などの他の型
の機器を担持することができる。 ラックの中のシェルフの大部分は好ましくはそれ自体の
熱交換器１１２とそれぞれ一体を成す。図の場合、ラン
ク１０２の中のすべてのシェルフがそれぞれ熱交換器を
備★る。付属の熱交換器を備えたシェルフは、その荷重
支持力が影響されないように構成される。各熱交換器は
１個または複数の看コイルを電気ている。図示の場合、
各熱交換器は１個の管コイルケ備え、この管コイルの入
口と出口は第７図にお℃・てそれぞれ１１２ａと１１２
ｂで示されている。これらの前コイルは４−ｉ１１３と
１１４に接続され、これらの４管に対して、他の熱交換
器の雷コイルの入口と出口が接続されて、共通の即ち連
続的な配管系統が構成される。 この場合、前記の配管系統は垂直の第ｘ−１１ｔ３゜１
１４を含み、これらの垂直管が水平の第２＝１１１５゜
１１６に接続される。噺直肯は同一ラックの中の熱交換
器を相互に接続するが、水平管は相異なるラックの熱交
換器を接続する。この場合、冷媒は竹状クロロフルオロ
カーボンから成り、°前記の青コイルと’ｔ＃　１１３
　、１１４及び１１５　、１１６の中を循還する。当然
、この目的のために他の種の冷媒を使用することもでき
る。また管１１５と１１６は流体クーラ１１７に接続さ
れ、このクーラ１１７け、使用される冷凍装置の中に、
コンプレッサ１１８及び凝縮器１１９と共に含まれてい
る。コンプレッサー１１８を備えたクーラ１１７は管状
蒸発器または流体クーラの形をとる。凝縮器（または水
冷装置）は、問題のラックを設置した事業所１２０の外
部に配置されることが好ましい。前記の冷凍装置は一般
市場で入手される型のものであって、この−例は、スエ
ーデン、スタール冷凍ＡＢによって市販されるスタール
ーＶＭＲ（シリーズ１００　）である。この冷凍施設は
冷媒の循還装置を含まず、また循還方向は矢印１２１と
１２２によって示されている。矢印１２１はクーラ１１
７から出る方向に、矢印１２２は入る方向である。冷媒
の流速は、熱交換器がラックの中で作動する冷却力に依
存している。０．２〜１．５ｍ／ｓが冷媒の代表的流速
である。配管系統と熱交換器の中の管コイルは、例えば
約１０　＋＋ｎＩｌの内径を有する鋼管からなる。前記
のコイルと配管系統は、各熱交換器の中の生産率が同一
となるように構成される。 前記のマガジンについては、下記に更に詳細に説明する
が、ブラケットまたは片持・ζり支持体１２３によって
それぞれのシェルフに対して取付けられる。その詳細に
ついては下記に後述する。ラックの各部間に応い接触面
をうるよ５に特殊の配置が成される。即ち各シェルフに
おいて、ラック柱１０５′と流出冷媒管１１３との間に
犬ぎな金属接触面が備えられる。これらの金属接触面は
、前記柱１０５’と管１１３の両方に取付けられた金属
板または金属パンＰまたは類似の部材に備えられる。こ
の金属板または金属バンド１２５は各シェルフの中にお
いて、２本の冷媒’＃　１１３　、１１４との中間に配
置されている。この金属板１２５はフランジ１２５ａを
備えている。またこの金属板１２５は、プリント配線板
を格納したマガジンが対応のシェルフの上に配置された
とぎにマガジンの背面と接触するように構成される。部
材１２４に対応する部′材１２６が、各シェルフの柱１
０５と管１１３との間に連結されている。 第８図は、第１図によるラックの中に上下に配装置され
た２個のシェルフ１１０′と１１０“とを示し、各シェ
ルフはそれぞれの熱交換器１１２′と１１２“とを備え
ている。これらの荷重支持部材の中間に第９図に図示の
ようなキャピテイ１２９が備えられて℃・る。問題の熱
交換器１１２′または１１２“はこのキャビティの中に
備えられている。熱交換器はその全外周を包囲するスク
リーンまたは格子１３０の形の保持装置の中に配設され
る。この保持装置１３０はその縁に沿って固定部材１３
０ａと１３０ｂを備え、この固定部利によって保持装置
がシェルフの荷車支持部分１２７及び１２８に対して固
定される。固定部材１３０ａは荷重支持部分１２７に対
してみそ形相１３１を介して固定され、これらのみぞ形
材はネジ１３２または同等の手段によって荷重支持部分
１２７に対して固定されているので、固定部材１３０ａ
と荷重支持部分１２７との間に大きな接触面積が得られ
る。前記の荷重支持部分は好ましくはアルミニウムの押
出し成形されたビームまたはその他の金属装置Ｒから成
ることが好ましい。固定部材１３０ｂは荷重支持部材１
２８に対して長いみぞ形材によって固定され、このみぞ
形材は荷重支持部材１２８に対してネジ１３３または同
等の固定手段によって固定される。 このようにして固定部材１３０ｂは締付みぞ形材と荷重
支持部分１２８の面との間にくさび止めされる。 シェルフはブラケット形サイドピースを備え、このサイ
ドピースは突出部材１３４　、１３５を含み、これらの
突出部材が対応のラック柱１０５のみぞ穴の中に挿入さ
れたのち柱１０５に対してロックされて、シェルフ及び
その付属熱交換器、マガジン及びプリント配線板の適当
な支持体を成すように設計されている。 片持パリ支持構造−１２３が第８図において詳細に図示
されている（第７図をも参照）。この構造は、シェルフ
の荷重支持部分１２７と１２８の中間の前記キャピテイ
を横断する中間部１２３ａを有する。またこの片持ノ々
り支持体１２３はその両端１２３ｂ　、　１２３ｃにお
いてそれぞれ対応の荷重支持部４１２７　、１２８に対
して固定されている。これらの両端部１２３ｂ　。 １２３ｃと荷重支持部分１２７　、１２８との接触面積
も大である。マガ、ジン１１０がこの片持ノ・り支持体
１２３の上に配置ｄされ、この支持体の上面１２３ｃ’
は水平面に拡がるように作られている。マガジンはノζ
ツクピースを有し、このノ９ツクピースに対してＩＱｍ
またはカセット型部品が固定され、これらの部品の中に
プリント配線板が直立配置されて（・る。プリント配線
板をそのプラグによって接ｄｅＭ　’ｆるソケットが前
記パックピースの正面側に備えられて℃・る。このよう
にしてマガジンの中の釉型部品カーマガ、ジンの後面１
１０ａを通して金属板１２５に接続され、この金属板１
２５はマガジンの＾さの大部分に沿って延びている。 前記のパックピースとマガジンゼツクスはスリット及び
／または破断面を備えているので、マツ！、ジンの中に
直立配置されたプリント配線板の成分の中間に自由な空
気流通が得られる。特に、熱交換器の冷面と成分の熱面
とによって生じる対流カー、プリント配線板の成分を通
して空気流を成し、空気流による成分の発生熱を除去す
る。マガ、ジン中の配線板の間のこのような空気流は第
８図において、上昇流を第１矢印１３６と、下降流を示
す第２矢印１３７と、配線板間の循臂空気流を示す第３
矢印１３８とによって示されている。更に、熱い配線板
１相から熱交換器１１２’　、　１１２“への直接熱放
射によって熱放射か得られる。また前記の大きな金属接
触面がプリント板／マガジンから熱交換器の冷面への熱
輸送に非常に役立つ。 このようにしてラックの中の熱交換器は、１５０ワツト
以上の冷却力が得られるほどに大きな有効冷却面を有す
るように設計される。この場合、各熱交換器からの５０
０ワツトまたはこれ以上の冷却力も可能範囲内にあるこ
とを注意しよう。シェルフとその熱交換器との間の特殊
の連結法の故に、シェルフの太ぎな有効冷却面が得られ
る。有効冷却面の太ささの一例として１５〜４ｍ２をあ
げることができる。 接触面による伝熱、放射及び自然対流による相互的冷却
作用が前記の原理により、て得られ、鍋実装密度のプリ
ント配線板とその成分にもかかわらず、各配線板上の最
高成分温度は約ｉ５℃に制限される。しかし好ましい実
施態様においては、約６５°Ｃまたはこれ以下の最高成
分温度が得られるように熱交換器を配置し作動させるこ
とができる。 第９図は特に部材１２４と１２５を冷媒管１１３と１１
４に接続する方法を示す。部材１２４は太きな接触部１
２４ａによって、ラック柱１０５　、１０５’に接続さ
れる。シェルフのサイドピースはそれぞれ１３９゜１４
０によって示され、荷重支持部分１２７　、１２８の間
のキャビティは１４１で示されている。ラックはエント
ラ状ダクト１２４をその背部に備え、このダクト１２４
は前記の管１１３　、１１４と熱交換器に対するその接
続部１１２ａ　、　１１２ｂを含む（第１０図をも参照
）。この図は簡略化のため、垂直管１１３　、１１４と
接続部１１２ａ　、　１１２ｂとの連結部を細い実線１
４３゜１４４で示した。マガジンは公知の型のものとし
て略示されている。 第ｉｔ）図は、シェルフの水平向の中における熱交換器
の延長と、キャビティ１４１の中におけるその取付は状
態を示す。熱交換器はシェルフの水平面の大部分、例え
ば（５０〜００チを占める。また熱交換器はマガジンの
下方を走り、またマガジンの奥行の大部分にわたって延
びている。熱交換器はマガジンの囃行の好ましくは’７
０〜９５％にわたる奥行を有する。このようにして、熱
交換器は配線板の奥行全体に対して間接的に作用するこ
とができる。 また流体クーラ１１７の中に入る冷媒温度は約＋胴℃と
することができる。クラ−から出る冷媒温度は＋１５°
Ｃで低下させることができる。 本発明は前記の説明のみに限定されるものでなくその主
旨の範囲内において任意に変更実施することができ、例
えば温度、冷却表面積などは任意に変更実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は例えば′電話交換局においてシェルフクーラと
ロウクーラとを使用する本発明の装置によって冷却され
る眠気通信機器を格納したラックを装着した事業所の略
示図、第２図は第１図に示されたラックの端面かも見た
断面図、第３図は第２図のラックのシェルフに装着さハ
た熱交換器の平面図、第４図は熱交換器の実施例とその
ラックのシェルフの中の装着を示す図、第５図は熱交換
器の他の実施例の端面図、第６図は第５図による熱交換
器の部分側面図、第７図は本発明による装置の第２実施
態様の一部の斜視図であってシェルフクーラが独立的に
、すなわちロウクーラの援助なしで作動する場合を示す
図、第８図は第７図によるラックの、プリント配線板マ
ガジンを格納したシェルフの側面図、第９図は第７図の
に一■線に沿った断面図であってプリント配線板マガジ
ンとシェルフおよびラックとの間の熱交換を示す図、ま
た第１０図は第７図のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 １・・・部屋、２・・・壁、３・・・天井、４・・・床
、５　、５　ａｘｇ・・・ラックとその区画、６ａ、ａ
−ｆ・・・シェルフ、７・・・冷凍モジュール、７ａ・
・・フィルタ、７ｂ・・・冷却コイル、７ｃ・・・コン
プレッサ、７ｄ・・・ファン、８・・・凝縮器、１０・
・・ダクト、１３・・・熱交１！Ａ器、１７・・・蒸発
クーラ、１７ａ・・・蒸発管、１７ｂ・・・コンプレッ
サ、１０２　、１０３　、１０４・・・ラック、１０９
・−・シェルフ、１１０・・・マガジン、１１１・・・
フリント配線板、１１２・・・熱交換器、１２７　、１
２８・・・シェルフの荷重支持部分、１２３・・・片持
ノＦＩＪ、１３Ｑ・・・保持装置（スクリーン）、１２
４　、１２５　、１２６・・・金属伝熱部材。 出願人代理人　　　猪　股　　　　清 Ｆｉｇ、　２ ｉ−１（Ｊ、ｊ 手続補正書（方式） 昭和犯年４月２日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年短詩願第２１０６９５　号 ２、発明の名称 ラック中の電気通信機器の冷却装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 フレート、アクチェ？ラーグ 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 ラック中の電気通信機器の冷却装置 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 フレークト、アクチェゼラーグ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　マガジン（１０）の中に配置された成分４す持プ
   リント配ｍ＆　（１１）から成り、これらのマガジンは
   、ラック（２，３，４）の中に上下に配置されたシェル
   フ（９）の上に装着されるようにした電気通信機器の冷
   却装置において、１個または複数のシェルフがそれ自体
   の熱交換器（１２）と連結され、この熱交換器は冷却フ
   ラン・ジと少なくとも１本の管コイル（１１２ｃ　）と
   を含み、この管コイルは熱交換器から、その内部を流れ
   る冷媒のクーラ（１７）に接続されること、各熱交換器
   はそのシェルフの水平面の大部分に沿って延びること、
   各マガジン（１０）と対応のシェルフの間、及びシェル
   フと熱交換器との間に広℃・伝熱金属接触面が備えられ
   ること、また前記の熱交換器とクーラは、ラック中の前
   記電気通信機器の高実装密度と高率放熱においても前記
   の広い接触面を通しての伝熱作用によって、電気通信機
   器の発生する熱を排除するように構成されて〜・ること
   を特徴とする電気通信機器冷却装置。 ２　ラックのシェルフの半分、好ましぐは大部分がそれ
   ぞれの熱交換器と連結されること、前記熱交換器の５ｇ
   コイルは相互に連結されまたクーラ（１７）に対して接
   続され、このクーラは好ましくはすべての熱交換器に対
   して共通であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   による装・置。 ３、各配線板成分の温度は約７５°Ｃを超えることなく
   、好ましくは６５℃またはこれ以下とすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項による装置。 ４、各熱交換器は１．５ｍ２　　までの、好ましくは１
   ．５乃至４ｍ２の有効冷却面積を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項、または第２項または第３項に
   よる装置。 ５、各熱交換器は１５０ワツト以上、好ましくは５００
   ワツトまたはこれ以上の冷却力を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかによる装
   置。 ６　シック及びそのシェルフに連結された熱交換器は、
   これらのラックの中の電気通信機器の冷却を生じると同
   時に、これらのラックを設置した事業所において冷却バ
   ッファとして作用することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第５項のいずれかによる装置。 ７、沖業所内部に配置された好ましくは開放型の冷却シ
   ステムを含み、この冷却システムは圧搾空気源（ファン
   ）を含み、このファンから出る空気流はラック下方の１
   本または複数のエアダク）（１０）に接続されて、各ラ
   ック内部に上昇空気流（１２，１２ａ　、１２ｂ　、１
   ２ｃ　、１２ｄ　）　　が作られ、これらの空気流は電
   気通信機器を支持する上下に配置されたシェルフ（５ａ
   〜５ｇ）を通過し、ラックの上部から事業所内部の雰囲
   気中に排出され、前記ラックのシェルフ（５ａ〜５ｇ）
   の少なくとも大部分、例えば６０乃至１００チのそれぞ
   れに、付属冷却フラン、）（１３ｂ）と冷媒輸送管コイ
   ル（１３ａ）とから成る熱交換器（１３）が装着され、
   各熱交換器は、ラックの垂直方向に対して直角のシェル
   フ面の大部分にわたって延び、また各ラック中の前記上
   昇空気流はシェルフに備えられた熱交換器の冷却フラン
   クを・小過することを特徴とする峙ｉｉ’ｆ績求の範囲
   第１項乃至第６項のいずれかによる装置。 ８、各シェルフは水平面に延びたキャビティ（４１）を
   備え、こ−のキャピテイの中に、そのシェルフに属する
   熱交換器が保持装置（３０）によって装着され、この保
   持装置は好ましくはスクリーンから成り、少なくともそ
   の２長側面によってシェルフ本体に連結されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれ
   かによる装置。 ９、シェルフは２本の、本質的に平行な荷重支持部分（
   ２７，２８）を含み、これらの部分の間に前記のキャビ
   ティが電気られ、片持／Ｓ　ＩＪ支持体が前記荷重支持
   部分に取付けられてその中央部がキャビティを横断する
   様に成し、前記片持パリ支持体はその中央部において１
   個または複数のマガジンを支持し、前記の広い金属接触
   面は、％ｉＪ記シェルフ保持装置とシェルフ本体との間
   、ｎｉｌ　記片持パリ支持体とシェルフ本体との間、及
   び前記片持パリ支持体の中央部とマガジンとの間の取付
   は而を含み、配線板を配置纜したマガジンの内部と熱交
   換器との間に効果的伝熱作用を生じることを特徴とする
   符ｉＦ請求の範囲第８項による装置。 １０、熱交換器、冷媒管（１３、１４）、マガジン、シ
   ェルフ、ラック（５，５’）および／または保持装置１
   録のすべてまたは相異るユニットの間に金閘伝熱部月（
   ２４、２５、２６）が接続されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第９項の℃・ずれかによる装
   置。 １１、好ましくはクロロフルオロカーボンから成る冷却
   システム中を循環される冷媒は、クーラ（１７）に入る
   時に約＋３０℃の温度を有し、クーラ（１７）から出る
   時に約＋１５℃の温度を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第１Ｏ項のいずれかによる装置。 １２、ラック中の前記の上昇空気流（１２）および事業
   所中の空気循環を発生するだめの前記圧搾空気源（７ｄ
   ）またはファンは、好ましくは直接膨張によって作動す
   る公知の型の冷凍モノニール（７）の中に廿まれ、この
   冷凍モジュールは冷却コイル（７ｂ）と、コンプレッサ
   （７Ｃ）と、ファン（７ｄ）と、好ましくはフィルタ（
   ７ａ）とを含み、更に、冷凍モジュールに属する＃絹器
   （８）または再水冷器が事業所（１）の外部に配置され
   ることを４′８徴とする特許請求の範囲第７項乃至第１
   １項のいずれかによる装置。 １３、冷凍モジュールは各ラックの中において強制上昇
   空気流を生じ、各シェルフ上の熱交換器から１５０ワツ
   トまたはこれ以上の冷却ｇｔを生じる様に構成されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１２項による装置。 １４、ラック中のシェルフ（６ａ乃至６ｒ　）は各種の
   電気通信ユニツ）（１４）のほか、プリント配線と電気
   通信成分とを備えた配線板を格納した前記マガジンを担
   持する様に構成され、上昇空気流（１２８〜１２ｄ）は
   配線板の間を上方に流れてラック後部から煙突ダクトの
   中に指向さね、また熱交換器はラックの前方に向って、
   シェルフの罫行の約２／３を占める様に延びて、ラック
   後部においても有効な冷却を実施することを特徴とする
   時計請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれかによる装
   置。