JPS6130497B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放熱特性の向上を図つた海底中継器筐
体に関する。

一般に半導体素子等の電気部品はその温度が高
温となつた場合に信頼性が低下する。このため長
期間に亘つて高い信頼性が要求される海底中継器
では、温度上昇に対する対策が重要である。ま
た、今後導入が予定されている海底光中継器で
は、半導体レーザを使用するための中継器の放熱
特性の向上がますます重要な課題になつてくる。

従来の海底同軸ケーブル用中継器の筐体内への
実装は、第１図に示すように、回路ユニツトを収
納する内部筐体１の外側にポリエチレンの絶縁体
２を装着し、このポリエチレン絶縁体２の両端に
ゴム製の緩衝体３を装着し、このポリエチレン絶
縁体、緩衝体を装着した内部筐体１を外部筐体４
内に収納し、そしてさらに外部筐体４内に乾燥用
のチツソガスを充填した構成となつている。な
お、図中５は端面板、６はアセンブリケーブル、
７はフイードスル、８はテールケーブルである。

ところで、このような構成からなる中継器筐体
においては、ポリエチレン絶縁体２と外部筐体４
との間の熱抵抗、すなわち緩衝層の熱抵抗が大き
く、海底光中継器筐体を構成する上で放熱の点か
ら大きな弱点となつていた。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、中継器回路ユニツトと
海水との間の熱抵抗を小さくして、中継器回路ユ
ニツトの温度上昇を防止することにある。この目
的を達成するために本発明は、ポリエチレン製の
絶縁体と外部筐体との空間にゴム製のシリンダあ
るいはアルミニウム等の金属製のシリンダを装着
させ、かつ外部筐体内にヘリウムガスを充填する
ようにしたものである。

以下、本発明の一実施例を第２図を参照して説
明する。

第２図は本発明による海底中継器筐体の構成を
示す図である。なお、この図において第１図に示
す構成要素と同一のものについては同一符号を付
してある。この第２図において図示しない回路ユ
ニツトを収納する中空円柱状の内部筐体１の周囲
には、第１図の構成と同様にポリエチレン製の絶
縁体２が被覆されている。また外面が図示しない
海水に接し、耐水圧構造となつている中空円柱状
の外部筐体４と絶縁体２の間には、ポリエチレン
製の絶縁体２の両端に、半径方向および軸方向の
衝撃を和らげるシリンダ状のゴム製緩衝体３が装
着されている。またさらに外部筐体４と絶縁体２
との間において絶縁体２の中央部には、ゴム製ま
たはアルミニウム等熱伝導率の高い金属製のシリ
ンダ９が装着されている。このシリンダ９は絶縁
体２とは緊密にかん合された状態となつている
が、外部筐体４との間には１〜２mm程度の僅かの
隙間を設けている。そして外部筐体４内のすべて
の空間部１０には熱伝導率が非常に高いヘリウム
ガスが充填されている。

上記の構成において、回路ユニツトで発生する
熱は、内部筐体１および絶縁体２からシリンダ９
または緩衝体３へ伝達される。シリンダ９へ伝達
された熱はヘリウムガスの充填されている空間部
１０を通つて、また緩衝体３へ伝導した熱はその
まま、それぞれ外部筐体４へ伝達され、この外部
筐体４から海水中へ放熱される。このように、本
発明では、回路ユニツトから海水までの放熱径路
の中で、従来最も熱抵抗の大きかつたポリエチレ
ン製の絶縁体２と外部筐体４の間の空間部にゴム
製またはアルミニウム等の熱伝導率の高い金属製
のシリンダ９を介在させると共にヘリウムガスを
充填することにより、この部分の熱抵抗を著しく
小さくすることができ、放熱を効果的に行うこと
ができる。この場合、シリンダ９と外部筐体４の
間には１〜２mmの隙間があるため、これにより緩
衝効果が損なわれることはない。

第３図ａ，ｂ、第４図は、従来の海底中継器筐
体〔大容量海底同軸ケーブル伝送方式CS―36M
方式）用筐体〕と本発明による海底中継器筐体
（従来の海底中継器筐体と同一構造の筐体におい
て、絶縁体２と外部筐体４との間にシリンダ９を
介在させ、かつ外部筐体４内にヘリウムガスを充
填したもの）との計算上の放熱特性の比較結果を
示す図である。

第３図ａは従来の海底中継器筐体の各部の温度
上昇を示す図であり、第３図ｂは本発明による海
底中継器筐体（絶縁体と外部筐体との空間部にア
ルミニウム製のシリンダを介在させ、かつ外部筐
体内にヘリウムガスを充填したもの）の各部の温
度上昇量を示す図である。なお、この比較を行う
条件として中継器回路ユニツトの消費電力は10W
と仮定している。また本発明による海底中継器筐
体のシリンダ９と外部筐体４との間の間隙寸法は
１mmとした。図に示されるように、本発明による
海底中継器筐体では海水に対する内部筐体１の温
度上昇が約１℃であり、内部筐体１内の温度上昇
を小に抑えることができることがわかる。

また第４図は中継器回路ユニツトの総消費電力
に対する外部筐体と内部筐体との温度差を示す図
であり、この図においてａは従来の海底中継器筐
体の特性線、ｂは本発明による海底中継器筐体
（絶縁体と外部筐体との間にプチルゴム製のシリ
ンダを介在させ、外部筐体内にヘリウムガスを充
填したもの）の特性線、ｃは本発明による海底中
継器筐体（絶縁体と外部筐体の間にアルミニウム
製のシリンダを介在させ、外部筐体内にヘリウム
ガスを充填したもの）の特性線である。なお、こ
の比較においても本発明による海底中継器筐体の
シリンダと外部筐体との間の間隙寸法はいずれも
１mmである。

以上説明したように、本発明によれば、回路ユ
ニツトを収納する内部筐体の外側に絶縁体を被
せ、この絶縁体を被せた内部筐体を緩衝体を介在
させて外部筐体内に収納するようにした海底中継
器筐体において、前記絶縁体と外部筐体との間に
シリンダを介在させると共に外部筐体内にヘリウ
ムガスを充填させたから、従来の海底中継器筐体
と比較した場合に前記絶縁体と外部筐体との間の
熱抵抗を小とすることができ、これによつて内部
筐体内の回路ユニツトで発生した熱を効果的に海
水中に放散させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の海底同軸ケーブル用中継器筐体
の断面図、第２図は本発明による海底中継器筐体
の断面図、第３図ａは従来の海底中継器筐体の放
熱特性（筐体各部の温度上昇特性）を示す図、第
３図ｂは本発明による海底中継器筐体の放熱特性
（筐体各部の温度上昇特性）を示す図、第４図は
従来の海底中継器筐体と本発明による海底中継器
筐体との中継器回路ユニツトの総消費電力に対す
る外部筐体と内部筐体との温度差を示す図であ
る。 １……内部筐体、２……絶縁体、３……緩衝
体、４……外部筐体、５……端面板、６……アセ
ンプリケーブル、７……フイードスル、８……テ
ールケーブル、９……シリンダ、１０……空間
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に回路ユニツトを収納する内部筐体の外
   側全周に絶縁体を装着し、この絶縁体の両端の外
   側に緩衝体を装着し、この緩衝体の外側を外部筐
   体で保護した海底中継器筐体構造において、前記
   絶縁体と外部筐体との間に形成される空間部に前
   記絶縁体の外径とほぼ等しい内径をもち、前記外
   部筐体の内径よりわずかに小さい外径をもつシリ
   ンダを介在させ、前記外部筐体内にヘリウムガス
   を充填させることを特徴とする海底中継器筐体。 ２ 前記シリンダがゴムにより形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の海底
   中継器筐体。 ３ 前記シリンダがアルミニウム等の熱伝導率の
   高い金属により形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の海底中継器筐体。