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JP3721137B2 - Outdoor housing structure and panel mounting structure - Google Patents
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JP3721137B2 - Outdoor housing structure and panel mounting structure - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信機器を冷却する冷却構造を有する屋外筐体構造とそのパネル実装構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路が、ますます高集積化、大容量化、高速化し、これに伴い、半導体集積回路を使用する通信機器の発熱量と発熱密度も、ますます増大している。それに対し、市場からの、通信機器の小型化、軽量化のニーズはますます高まる傾向にある。そして、通信機器は、さまざまな空いたスペースに設置されることが要求されるようになり、通信機器の放熱を良好にするために通信機器の設置方向を予め規定できるという状況ではなくなってきているのが現状である。
【0003】
従来の、屋外筐体構造を有する通信機器は、図8に示すように、半導体集積回路が搭載されたプリント板530が、フィンを備える筐体520と、フィンを備えるカバー510とにより実装されて構成される。
【0004】
冷却効率を良くするため、フィンが垂直になるように通信機器の設置方向を規定することが必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現状の設置スペースを考えるとき、この通信機器を冷却効率が良い方向に設置できるとは限らないという課題を有する。
【0006】
本発明の目的は、従来のこの様な課題を解決し、設置の方向に依存しないで良好な冷却効率を有する、小型の屋外筐体構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の屋外筐体構造は、外側円筒と内側円筒とが同心に配置されて2重円筒に構成され、前記外側円筒と前記内側円筒間で作る空間に、冷媒の停留部と冷媒の循環流路が構成され、前記内側円筒の内部に、通信機器を収容する収容部が構成されている冷却筒と、
前記冷却筒の収容部を密封するため前記冷却筒を封止する筒蓋とを備え、
発熱部品が搭載されているプリント板から成る通信機器を、前記冷却筒の収容部に収容し、前記冷却筒を前記筒蓋で封止して構成されることを特徴とする。
【0008】
また、本発明の屋外筐体構造は、外側円筒と内側円筒とが同心に配置されて2重円筒に構成され、前記外側円筒と前記内側円筒間で作る空間に、冷媒が停留する停留部と冷媒の循環流路が構成され、前記内側円筒の内部に、通信機器を収容する収容部が構成されている冷却筒と、
前記冷却筒の収容部を密封するため前記冷却筒を封止する筒蓋とを備え、
発熱部品が搭載されているプリント板から成る通信機器を、前記冷却筒の収容部に収容し、前記冷却筒を前記筒蓋で封止して構成される屋外筐体構造であって、前記循環流路は、前記停留部に停留している冷媒が、前記プリント板からの熱により、蒸発し、この蒸発した蒸気冷媒が、前記外側円筒の内面に沿って上昇して冷却され凝縮されて液化し、この液化冷媒が、重力により前記内側円筒の壁面に沿って下降し前記停留部に戻るよう構成されることを特徴とする。
【0009】
さらに、本発明の屋外筐体構造は、前記外側円筒が、外部に延びるフィンを有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明の屋外筐体構造は、前記内側円筒が、前記外側円筒と前記内側円筒間で作る空間に延びるフィンを有することを特徴とする。
【0011】
さらに、本発明の屋外筐体構造は、前記内側円筒と前記外側円筒が、金属材料で構成される円筒であることを特徴とする。
【0012】
また、本発明の屋外筐体構造は、前記筒蓋が、前記プリント板を回路接続するためのコネクタを有して構成されることを特徴とする。
【0013】
さらに、本発明の屋外筐体構造は、前記筒蓋が、前記プリント板を実装する手段を有して構成されることを特徴とする。
【0014】
また、本発明の屋外筐体構造は、前記筒蓋が、前記冷却筒を密封するためのOリングを有して構成されることを特徴とする。
【0015】
さらに、本発明の屋外筐体構造は、前記プリント板に実装され、前記プリント板からの熱を前記内側円筒に伝導する放熱板を有することを特徴とする。
【0016】
また、本発明の屋外筐体構造は、前記放熱板が、金属材料とグラファイトとのうちのいずれかで構成されることを特徴とする。
【0017】
さらに、本発明の屋外筐体構造は、前記冷媒が、フロロカーボンと水とのうちのいずれかで構成されることを特徴とする。
【0018】
また、本発明のパネル実装構造は、外側円筒と内側円筒とが同心に配置されて2重円筒に構成され、前記外側円筒と前記内側円筒間で作る空間に冷媒が封入されて構成される冷却筒に、発熱部品が搭載されているプリント板を収容し、筒蓋で封止して構成される屋外筐体構造と、
前記屋外筐体構造の複数を挿脱できるシェルフとを有し、
前記屋外筐体構造の複数が前記シェルフに実装されて構成されることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
図1は、本発明による屋外筐体構造の構造図で、図1(a)は、屋外筐体構造の外観斜視図で、図1(b)は、屋外筐体構造の詳細斜視図で、図2は、屋外筐体構造の分解斜視図で、図3は、冷却筒の分解斜視図で、図3(a)は、右側から見た冷却筒の分解斜視図で、図3(b)は、左側から見た冷却筒の分解斜視図で、図4は、屋外筐体構造の断面図である。
【0021】
図1と図2と図4を参照して、本発明の屋外筐体構造100は、発熱部品、たとえば半導体集積回路が搭載されたプリント板52を収容し、且つ、冷媒20を封入する冷却筒10と、この冷却筒10を封止する筒蓋30とを有して構成される。また、プリント板52からの熱を冷却筒10に効率よく伝えるための放熱板54が備えられている。筒蓋30には、プリント板52を回路接続するためのコネクタ50が備えられている。さらに、筒蓋30と冷却筒10との封止のためのOリング32が備なえられている。
【0022】
冷却筒10は、図3に示されるように、外側円筒であるラジエータ円筒12と内側円筒であるケース円筒14とが同心に配置されて構成される2重円筒であり、このラジエータ円筒(外側円筒)12とケース円筒(内側円筒)14間で作る空間に冷媒20が封入されて構成される。
【0023】
ラジエータ円筒(外側円筒)12は、熱伝導の良好な金属材料、例えば、アルミニウム、銅、もしくはステンレス、から構成される円筒で、冷却筒10の外側円筒になるものである。そして、円筒の1端は、底板121を有し、別の1端は、開口部123を有するよう構成され、さらに、円筒の外周には、外部へ突起する複数のフィン122を有するよう構成されている。また、ラジエータ円筒(外側円筒)12は、その板厚が、1.5〜2mmになるような薄板シェル構造が好ましく、そして、ラジエータ円筒(外側円筒)12の外表面は、屋外環境に耐え得るように、耐候性があり、かつ屋外環境に適した塗装が施されていることが好ましい。
【0024】
ケース円筒(内側円筒)14は、ラジエータ円筒(外側円筒)12と同一材料で構成され、ラジエータ円筒(外側円筒)12の内径より一回り小さい外径を有するよう構成される円筒で、冷却筒10の内側円筒になるものである。この円筒の内部に、プリント板52が収容される。この円筒の外周には外部へ突起する複数のフィン142を有するよう構成されている。そして、円筒の1端は、開口部143を有し、別の1端には、ラジエータ円筒(外側円筒)12の断面形状と同形のケース底板16を有している。そして、別の1端の内面には、筒蓋30とネジで締結するためのネジ部141が備わっている。
【0025】
冷却筒10は以下のように組み立てられ構成される。
【0026】
先ず、ラジエータ円筒(外側円筒)12の開口部123に、ケース円筒(内側円筒)14の開口部143を挿入し、ラジエータ円筒(外側円筒)12の内部にケース円筒(内側円筒)14を収める。
【0027】
そして、ケース円筒(内側円筒)14のケース底板16とラジエータ円筒(外側円筒)12の縁とを全周にわたって溶接する。これにより、ラジエータ円筒(外側円筒)12とケース円筒(内側円筒)14との間に冷媒を密封するための空間が形成される。
【0028】
ラジエータ円筒(外側円筒)12とケース円筒(内側円筒)14とで形成される空間から、空気成分を完全に追い出して、この空間を真空状態にする。
【0029】
つぎに、この空間に、冷媒20、例えばフロロカーボンまたは水、を注入して密封する。
【0030】
このようにして、図3に示される冷却筒10が構成される。
【0031】
図2を参照して、筒蓋30は、Oリング32を取り付けるためのリング取付溝302を有し、冷却筒10のケース円筒(内側円筒)14に設けられているネジ部141と締結するためのネジ部301を有し、そして、プリント板52を回路接続するための複数のコネクタ50を有して構成される。また、筒蓋30は、その内面に、プリント板52を実装できるプリント板挿入溝303を有して構成される。
【0032】
放熱板54は、プリント板52に接触してプリント板52からの熱を伝導するプリント板接触部541と、冷却筒10のケース円筒(内側円筒)14に内接して、プリント板接触部541から伝導してくる熱を、冷却筒10のケース円筒(内側円筒)14に伝導する冷却筒接触部542とを有して構成される。プリント板接触部541は、プリント板52の形状に合わせて平板状に構成され、冷却筒接触部542は、ケース円筒(内側円筒)14の内面形状に合わせて円弧状の曲面を有して構成される。また、放熱板54は、熱伝導が良好な材料、たとえば、アルミニウム、銅、または、グラファイト、で構成されるのが好ましい。さらに、放熱板54は、プリント板52からの電磁ノイズを削減するために電気伝導が良好な金属材料が望ましい。
【0033】
Oリング32は、冷却筒10と筒蓋30とを密封するためのもので、冷却筒10の防水性を高く保つためのものである。
【0034】
次に、屋外筐体構造の組み立て法を、図2を参照して説明する。
【0035】
先ず、コネクタ50が実装された筒蓋30に、リング取付溝302を利用してOリング32を取り付ける。
【0036】
次に、放熱板54をプリント板52に取り付ける。
【0037】
次に、放熱板54が取り付けられたプリント板52を、プリント板挿入溝303を利用して筒蓋30に取り付ける。そして、プリント板52とコネクタ50とを電気的に接続する。
【0038】
次に、筒蓋30に取り付けられたプリント板52を冷却筒10に挿入し、筒蓋30を回転して冷却筒10にネジ締めする。
【0039】
冷却筒10は、Oリング32を介して筒蓋30により密閉され、プリント板52が実装されている冷却筒10の内部、すなわちケース円筒(内側円筒)14の内部は、高いシール圧力を有した気密空間となる。
【0040】
このようにして、図4に示されるように、冷却筒10のラジエータ円筒(外側円筒)12とケース円筒(内側円筒)14間の空間に冷媒20が封入され、ケース円筒(内側円筒)14の内部にプリント板52が実装された屋外筐体構造100が組み立てられる。
【0041】
次に、屋外筐体構造100の動作について説明する。
【0042】
図5は、垂直および水平に設置された屋外筐体構造を示す図で、図5(a)は、屋外筐体構造100が垂直に設置された場合を示し、図5(b)は、屋外筐体構造100が水平に設置された場合を示し、図6は、屋外筐体構造の冷却動作を説明するための図で、図6(a)は、垂直に設置された屋外筐体構造の断面図で、図6(b)は、水平に設置された屋外筐体構造の断面図である。
【0043】
屋外筐体構造100が垂直に設置された場合の冷却動作を、図5(a)と図6(a)とを使用して説明する。
【0044】
屋外筐体構造100は、図5(a)と図6(a)に示されるように、筒蓋30を下に、冷却筒10の筒軸方向が垂直になるよう設置されている。冷媒20は、筒蓋30の近傍の、冷却筒10の下部に停留している。
【0045】
垂直に設置された屋外筐体構造100において、プリント板52に搭載されている半導体集積回路から発生する熱(図6(a)の201)は、まず、プリント板52に伝わり、次に、放熱板54に伝わり、ケース筒(内側円筒)14に伝わり、そして冷却筒10のラジエータ筒(外側円筒)12とケース筒14(内側円筒)間の空間を加熱する。
【0046】
この加熱により、この空間が高度の減圧状態となるため、冷却筒10の下部に停留している冷媒は、その液の沸点よりも低い温度で蒸発し沸騰し、冷媒の蒸気は、圧力波となり音速に近い速度でケース円筒(内側円筒)14の壁面に沿って移動(図6(a)の202)し、冷却筒10の上部に達する。上部に達した蒸気は、冷却筒10の上部で冷却されると凝縮して潜熱を放出して液化(図6(a)の203)する。液化した冷媒は、重量の力によりラジエータ円筒(外側円筒)12の内壁面を流れて、冷却筒10の下部へ戻る(図6(a)の204)。その後、冷媒は、再び沸騰して蒸気となり加熱部を通り冷却筒10の上部へ移動するというサイクルを繰り返し、プリント板52の冷却を行う。このようにして、冷媒の循環流路が形成される。
【0047】
次に、屋外筐体構造100が水平に設置された場合の冷却動作を、図5(b)と図6(b)とを使用して説明する。
【0048】
屋外筐体構造100は、図5(b)と図6(b)に示されるように、冷却筒10の軸方向が水平になるよう設置されている。
【0049】
冷媒20は、冷却筒10の下部に停留している。
【0050】
冷却筒10の下部に停留している冷媒20は、垂直に設置された場合と同様に、プリント板52からの熱で蒸発され、冷却され凝縮されて液化され、重力の力により壁面を通じて冷却筒10の下部に戻る。この冷媒の循環により、プリント板52が冷却される。
【0051】
このように構成される屋外筐体構造100は、冷却筒10が、円筒であるため、どのような向きに配置しても冷媒20が下部に常に停留され、設置の方向に依存しないで、高い放熱効果のある、良好な冷却を行うことができる。
【0052】
このような屋外筐体構造100をパネルに実装して、このパネルを密度高く実装することで、より小型な装置を実現できる。
【0053】
図7は、屋外筐体構造のパネル実装構造を示す図である。
【0054】
図7を参照して、パネル実装構造300は、複数のパネル320と、このパネル320を収容するシェルフ330を有して構成される。
【0055】
パネル320は、屋外筐体構造100にフロントパネル310を装備して構成される。フロントパネル310は、シェルフ330からパネル320を挿脱するための把持部を有している。そして、このパネル320は、保守交換のための装置構成の最小単位となる。
【0056】
パネル320を、パネル単位で、シェルフ330に実装することで、パネル実装構造300が実現される。保守交換は、パネル320の単位で実行される。
【0057】
屋外筐体構造100自体が、防水構造であるので、パネル320の単位で防水構造が取られることになり、したがって、パネル実装構造も全体で防水構造となる。
【0058】
このようなパネル実装構造の採用により、複数パネルを高密度に実装できるので、装置自体の小型化につながるとともに、保守性の向上が計られる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の屋外筐体構造は、円筒形状の冷却筒を有して構成されているので、屋外筐体構造をどのような向きに設置しても、良好な冷却を行うことができるという効果を有している。
【0060】
また、本発明は、屋外筐体構造をどのような向きに設置しても、発熱体であるプリント板の下方向に、冷媒が停留できるよう構成されているので、屋外筐体構造の設置方向に依存しないで良好な冷却を行うことができるという効果がある。
【0061】
さらに、本発明は、可動部がなく、冷却できるよう構成されているので、低騒音で低振動の屋外筐体構造を提供できるという効果がある。
【0062】
また、本発明は、冷却筒と筒蓋との2部品による、高いシール圧力のシール構造が採用されているので、高い防水性を得ることができるという効果がある。
【0063】
さらに、本発明は、プリント板が電磁シールド効果のある材料から構成される放熱板により覆われるよう構成され、そして、このプリント板が冷却筒に収容されるよう構成されているので、プリント板から発生する電磁ノイズの漏洩を防ぐことが出来、高いシールド性能を得ることが出来るという効果がある。
【0064】
また、本発明は、屋外筐体構造が保守単位のパネルとして構成され、複数のパネルがシェルフに実装されるよう構成されているので、小型で保守が容易な装置が実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による屋外筐体構造の構造図である。
【図2】屋外筐体構造の分解斜視図である。
【図3】冷却筒の分解斜視図である。
【図4】屋外筐体構造の断面図である。
【図5】垂直および水平に設置された屋外筐体構造を示す図である。
【図6】屋外筐体構造の冷却動作を説明するための図である。
【図7】屋外筐体構造のパネル実装構造を示す図である。
【図8】従来の屋外筐体構造図である。
【符号の説明】
10 冷却筒
12 ラジエータ円筒(外側円筒)
14 ケース円筒(内側円筒)
20 冷媒
30 筒蓋
32 Oリング
50 コネクタ
52 プリント板
54 放熱板
100 屋外筐体構造
300 パネル実装構造
320 パネル
330 シェルフ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an outdoor housing structure having a cooling structure for cooling communication equipment and a panel mounting structure thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, semiconductor integrated circuits have been increasingly integrated, increased in capacity, and speeded up, and accordingly, the heat generation amount and heat generation density of communication devices using the semiconductor integrated circuits are also increasing. On the other hand, there is a growing demand for smaller and lighter communication devices from the market. Communication devices are now required to be installed in various vacant spaces, and it is no longer possible to predetermine the installation direction of communication devices in order to improve the heat dissipation of communication devices. is the current situation.
[0003]
As shown in FIG. 8, a conventional communication device having an outdoor housing structure includes a printed board 530 on which a semiconductor integrated circuit is mounted by a housing 520 having fins and a cover 510 having fins. Composed.
[0004]
In order to improve the cooling efficiency, it is necessary to define the installation direction of the communication device so that the fins are vertical.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when considering the current installation space, there is a problem that this communication device cannot always be installed in a direction in which the cooling efficiency is good.
[0006]
An object of the present invention is to solve such a conventional problem and provide a small-sized outdoor housing structure having good cooling efficiency without depending on the direction of installation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the outdoor casing structure of the present invention, an outer cylinder and an inner cylinder are concentrically arranged to form a double cylinder, and a refrigerant retaining portion and a refrigerant circulation flow are formed in a space formed between the outer cylinder and the inner cylinder. A cooling cylinder in which a path is configured, and an accommodating portion that accommodates a communication device is configured inside the inner cylinder;
A cylinder lid for sealing the cooling cylinder in order to seal the accommodating part of the cooling cylinder;
A communication device including a printed board on which a heat generating component is mounted is housed in a housing portion of the cooling cylinder, and the cooling cylinder is sealed with the cylinder lid.
[0008]
In the outdoor housing structure of the present invention, the outer cylinder and the inner cylinder are concentrically arranged to form a double cylinder, and a retaining portion in which a refrigerant is retained in a space formed between the outer cylinder and the inner cylinder. A cooling cylinder in which a circulation path of the refrigerant is configured, and an accommodating portion for accommodating communication equipment is configured inside the inner cylinder;
A cylinder lid for sealing the cooling cylinder in order to seal the accommodating part of the cooling cylinder;
A communication device composed of a printed board on which a heat generating component is mounted is housed in a housing portion of the cooling cylinder, and the cooling cylinder is sealed with the cylinder lid. In the flow path, the refrigerant stopped in the stop portion evaporates due to heat from the printed board, and the evaporated vapor refrigerant rises along the inner surface of the outer cylinder and is cooled and condensed to be liquefied. The liquefied refrigerant is configured to descend along the wall surface of the inner cylinder by gravity and return to the retaining portion.
[0009]
Furthermore, the outdoor housing structure of the present invention is characterized in that the outer cylinder has fins extending to the outside.
[0010]
The outdoor casing structure of the present invention is characterized in that the inner cylinder has fins extending into a space formed between the outer cylinder and the inner cylinder.
[0011]
Furthermore, the outdoor housing structure of the present invention is characterized in that the inner cylinder and the outer cylinder are cylinders made of a metal material.
[0012]
Moreover, the outdoor housing structure of the present invention is characterized in that the cylindrical lid has a connector for connecting the printed board with a circuit.
[0013]
Furthermore, the outdoor housing structure of the present invention is characterized in that the cylindrical lid is configured to have means for mounting the printed board.
[0014]
Moreover, the outdoor housing structure of the present invention is characterized in that the cylinder lid is configured to have an O-ring for sealing the cooling cylinder.
[0015]
Furthermore, the outdoor housing structure of the present invention includes a heat radiating plate mounted on the printed board and conducting heat from the printed board to the inner cylinder.
[0016]
Moreover, the outdoor housing structure of the present invention is characterized in that the heat radiating plate is made of one of a metal material and graphite.
[0017]
Furthermore, the outdoor housing structure of the present invention is characterized in that the refrigerant is composed of either fluorocarbon or water.
[0018]
In the panel mounting structure of the present invention, the outer cylinder and the inner cylinder are concentrically arranged to form a double cylinder, and a cooling medium is formed by enclosing a refrigerant in a space formed between the outer cylinder and the inner cylinder. An outdoor casing structure configured by accommodating a printed board on which a heat generating component is mounted in a cylinder and sealing with a cylinder lid;
A shelf capable of inserting / removing a plurality of the outdoor casing structures;
A plurality of the outdoor housing structures are configured to be mounted on the shelf.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a structural diagram of an outdoor housing structure according to the present invention, FIG. 1 (a) is an external perspective view of an outdoor housing structure, and FIG. 1 (b) is a detailed perspective view of an outdoor housing structure. 2 is an exploded perspective view of the outdoor housing structure, FIG. 3 is an exploded perspective view of the cooling cylinder, FIG. 3A is an exploded perspective view of the cooling cylinder viewed from the right side, and FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the cooling cylinder viewed from the left side, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the outdoor housing structure.
[0021]
1, 2, and 4, an outdoor housing structure 100 of the present invention accommodates a heat generating component, for example, a printed board 52 on which a semiconductor integrated circuit is mounted, and a cooling cylinder that encloses a refrigerant 20. 10 and a cylinder lid 30 that seals the cooling cylinder 10. Further, a heat radiating plate 54 for efficiently transferring heat from the printed board 52 to the cooling cylinder 10 is provided. The tube lid 30 is provided with a connector 50 for connecting the printed board 52 to the circuit. Furthermore, an O-ring 32 for sealing the tube lid 30 and the cooling tube 10 is provided.
[0022]
As shown in FIG. 3, the cooling cylinder 10 is a double cylinder configured by concentrically arranging a radiator cylinder 12 that is an outer cylinder and a case cylinder 14 that is an inner cylinder. The radiator cylinder (outer cylinder) ) The refrigerant 20 is enclosed in a space formed between the case 12 and the case cylinder (inner cylinder) 14.
[0023]
The radiator cylinder (outer cylinder) 12 is a cylinder made of a metal material having good heat conduction, such as aluminum, copper, or stainless steel, and serves as the outer cylinder of the cooling cylinder 10. One end of the cylinder has a bottom plate 121, and the other end has an opening 123. Further, the outer periphery of the cylinder has a plurality of fins 122 protruding outward. ing. The radiator cylinder (outer cylinder) 12 preferably has a thin plate shell structure with a plate thickness of 1.5 to 2 mm, and the outer surface of the radiator cylinder (outer cylinder) 12 can withstand an outdoor environment. As described above, it is preferable that the coating has weather resistance and is suitable for an outdoor environment.
[0024]
The case cylinder (inner cylinder) 14 is made of the same material as the radiator cylinder (outer cylinder) 12 and has an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the radiator cylinder (outer cylinder) 12. It becomes the inner cylinder. A printed board 52 is accommodated inside the cylinder. The outer periphery of the cylinder is configured to have a plurality of fins 142 protruding outward. One end of the cylinder has an opening 143, and another end has a case bottom plate 16 having the same shape as that of the radiator cylinder (outer cylinder) 12. Further, another inner surface of one end is provided with a screw portion 141 for fastening with the tube lid 30 with a screw.
[0025]
The cooling cylinder 10 is assembled and configured as follows.
[0026]
First, the opening 143 of the case cylinder (inner cylinder) 14 is inserted into the opening 123 of the radiator cylinder (outer cylinder) 12, and the case cylinder (inner cylinder) 14 is housed inside the radiator cylinder (outer cylinder) 12.
[0027]
Then, the case bottom plate 16 of the case cylinder (inner cylinder) 14 and the edge of the radiator cylinder (outer cylinder) 12 are welded over the entire circumference. Thereby, a space for sealing the refrigerant is formed between the radiator cylinder (outer cylinder) 12 and the case cylinder (inner cylinder) 14.
[0028]
The air component is completely expelled from the space formed by the radiator cylinder (outer cylinder) 12 and the case cylinder (inner cylinder) 14, and the space is brought into a vacuum state.
[0029]
Next, a coolant 20, such as fluorocarbon or water, is injected into this space and sealed.
[0030]
In this way, the cooling cylinder 10 shown in FIG. 3 is configured.
[0031]
With reference to FIG. 2, the cylinder lid 30 has a ring attachment groove 302 for attaching the O-ring 32, and is fastened with a screw part 141 provided in the case cylinder (inner cylinder) 14 of the cooling cylinder 10. And a plurality of connectors 50 for connecting the printed board 52 to the circuit. Moreover, the cylinder lid 30 is configured to have a printed board insertion groove 303 on the inner surface thereof, on which the printed board 52 can be mounted.
[0032]
The heat radiating plate 54 contacts the printed board 52 and conducts heat from the printed board 52, and is inscribed in the case cylinder (inner cylinder) 14 of the cooling cylinder 10, from the printed board contacting part 541. The cooling cylinder contact portion 542 is configured to conduct the conducted heat to the case cylinder (inner cylinder) 14 of the cooling cylinder 10. The printed board contact portion 541 is configured in a flat plate shape according to the shape of the printed board 52, and the cooling cylinder contact portion 542 is configured to have an arcuate curved surface according to the inner surface shape of the case cylinder (inner cylinder) 14. Is done. Moreover, it is preferable that the heat sink 54 is comprised with material with favorable heat conduction, for example, aluminum, copper, or graphite. Further, the heat sink 54 is preferably a metal material having good electrical conduction in order to reduce electromagnetic noise from the printed board 52.
[0033]
The O-ring 32 is for sealing the cooling cylinder 10 and the cylinder lid 30 and is for keeping the waterproofness of the cooling cylinder 10 high.
[0034]
Next, an assembling method of the outdoor housing structure will be described with reference to FIG.
[0035]
First, the O-ring 32 is attached to the cylindrical lid 30 on which the connector 50 is mounted using the ring attachment groove 302.
[0036]
Next, the heat sink 54 is attached to the printed board 52.
[0037]
Next, the printed board 52 to which the heat sink 54 is attached is attached to the cylinder lid 30 using the printed board insertion groove 303. Then, the printed board 52 and the connector 50 are electrically connected.
[0038]
Next, the printed board 52 attached to the cylinder lid 30 is inserted into the cooling cylinder 10, and the cylinder lid 30 is rotated and screwed to the cooling cylinder 10.
[0039]
The cooling cylinder 10 is sealed by a cylinder lid 30 via an O-ring 32, and the inside of the cooling cylinder 10 in which the printed board 52 is mounted, that is, the inside of the case cylinder (inner cylinder) 14 has a high sealing pressure. It becomes an airtight space.
[0040]
In this way, as shown in FIG. 4, the refrigerant 20 is sealed in the space between the radiator cylinder (outer cylinder) 12 and the case cylinder (inner cylinder) 14 of the cooling cylinder 10, and the case cylinder (inner cylinder) 14 The outdoor housing structure 100 in which the printed board 52 is mounted is assembled.
[0041]
Next, the operation of the outdoor housing structure 100 will be described.
[0042]
FIG. 5 is a diagram showing an outdoor housing structure installed vertically and horizontally, FIG. 5 (a) shows a case where the outdoor housing structure 100 is installed vertically, and FIG. 5 (b) shows an outdoor housing structure. FIG. 6 is a diagram for explaining the cooling operation of the outdoor housing structure, and FIG. 6A is a diagram of the outdoor housing structure installed vertically. FIG. 6B is a cross-sectional view of the outdoor housing structure installed horizontally.
[0043]
The cooling operation in the case where the outdoor housing structure 100 is installed vertically will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 6 (a).
[0044]
As shown in FIG. 5A and FIG. 6A, the outdoor housing structure 100 is installed with the cylinder lid 30 facing down and the cylinder axis direction of the cooling cylinder 10 being vertical. The refrigerant 20 stays at the lower part of the cooling cylinder 10 in the vicinity of the cylinder lid 30.
[0045]
In the outdoor housing structure 100 installed vertically, heat (201 in FIG. 6A) generated from the semiconductor integrated circuit mounted on the printed board 52 is first transmitted to the printed board 52, and then heat is dissipated. The space is transmitted to the plate 54, transmitted to the case cylinder (inner cylinder) 14, and the space between the radiator cylinder (outer cylinder) 12 and the case cylinder 14 (inner cylinder) of the cooling cylinder 10 is heated.
[0046]
Due to this heating, this space is in a highly decompressed state, so that the refrigerant that remains in the lower part of the cooling cylinder 10 evaporates and boils at a temperature lower than the boiling point of the liquid, and the refrigerant vapor becomes a pressure wave It moves along the wall surface of the case cylinder (inner cylinder) 14 at a speed close to the speed of sound (202 in FIG. 6A) and reaches the upper part of the cooling cylinder 10. When the vapor reaching the upper part is cooled at the upper part of the cooling cylinder 10, it condenses and releases latent heat to liquefy (203 in FIG. 6A). The liquefied refrigerant flows through the inner wall surface of the radiator cylinder (outer cylinder) 12 by the force of weight and returns to the lower part of the cooling cylinder 10 (204 in FIG. 6A). Thereafter, the refrigerant is boiled again and becomes a vapor, and passes through the heating unit and moves to the upper part of the cooling cylinder 10 to repeat the cycle, thereby cooling the printed board 52. In this way, a refrigerant circulation passage is formed.
[0047]
Next, the cooling operation when the outdoor housing structure 100 is installed horizontally will be described with reference to FIGS. 5B and 6B.
[0048]
As shown in FIGS. 5B and 6B, the outdoor housing structure 100 is installed such that the axial direction of the cooling cylinder 10 is horizontal.
[0049]
The refrigerant 20 is stopped at the lower part of the cooling cylinder 10.
[0050]
The refrigerant 20 staying at the lower part of the cooling cylinder 10 is evaporated by the heat from the printed board 52, cooled, condensed and liquefied as in the case of being installed vertically, and cooled through the wall surface by the force of gravity. Return to the bottom of 10. The printed board 52 is cooled by the circulation of the refrigerant.
[0051]
Since the cooling case 10 is a cylinder, the outdoor casing structure 100 configured in this way is high regardless of the orientation, and the refrigerant 20 is always stopped at the lower part and does not depend on the installation direction. Good cooling with a heat dissipation effect can be performed.
[0052]
By mounting such an outdoor housing structure 100 on a panel and mounting the panel with high density, a smaller device can be realized.
[0053]
FIG. 7 is a diagram showing a panel mounting structure of an outdoor housing structure.
[0054]
Referring to FIG. 7, the panel mounting structure 300 includes a plurality of panels 320 and a shelf 330 that accommodates the panels 320.
[0055]
The panel 320 is configured by mounting the front panel 310 on the outdoor housing structure 100. The front panel 310 has a grip portion for inserting and removing the panel 320 from the shelf 330. The panel 320 is a minimum unit of the apparatus configuration for maintenance and replacement.
[0056]
The panel mounting structure 300 is realized by mounting the panels 320 on the shelf 330 in units of panels. Maintenance replacement is performed in units of the panel 320.
[0057]
Since the outdoor housing structure 100 itself has a waterproof structure, the waterproof structure is taken in units of the panel 320. Therefore, the panel mounting structure also becomes a waterproof structure as a whole.
[0058]
By adopting such a panel mounting structure, a plurality of panels can be mounted with high density, which leads to downsizing of the apparatus itself and improvement of maintainability.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, the outdoor housing structure of the present invention is configured to have a cylindrical cooling cylinder, so that it can be cooled well regardless of the orientation of the outdoor housing structure. Has the effect of being able to.
[0060]
In addition, the present invention is configured so that the refrigerant can be retained below the printed board, which is a heating element, regardless of the orientation of the outdoor casing structure. There is an effect that good cooling can be performed without depending on the above.
[0061]
Furthermore, since the present invention has no movable part and is configured to be cooled, there is an effect that an outdoor housing structure with low noise and low vibration can be provided.
[0062]
In addition, the present invention employs a seal structure with a high seal pressure using two parts, a cooling cylinder and a cylinder lid, and therefore has an effect that high waterproofness can be obtained.
[0063]
Furthermore, the present invention is configured such that the printed board is covered with a heat radiating plate made of a material having an electromagnetic shielding effect, and the printed board is configured to be accommodated in the cooling cylinder. It is possible to prevent leakage of generated electromagnetic noise and to obtain high shielding performance.
[0064]
Further, the present invention has an effect that a small and easy-to-maintain apparatus can be realized because the outdoor casing structure is configured as a maintenance unit panel and a plurality of panels are mounted on the shelf.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram of an outdoor housing structure according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of an outdoor housing structure.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a cooling cylinder.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an outdoor housing structure.
FIG. 5 is a diagram showing an outdoor housing structure installed vertically and horizontally.
FIG. 6 is a diagram for explaining a cooling operation of the outdoor housing structure.
FIG. 7 is a diagram showing a panel mounting structure of an outdoor housing structure.
FIG. 8 is a structural diagram of a conventional outdoor housing.
[Explanation of symbols]
10 Cooling cylinder 12 Radiator cylinder (outer cylinder)
14 Case cylinder (inner cylinder)
20 Refrigerant 30 Cylinder lid 32 O-ring 50 Connector 52 Printed board 54 Heat sink 100 Outdoor housing structure 300 Panel mounting structure 320 Panel 330 Shelf

Claims (12)

外側円筒と内側円筒とが同心に配置されて2重円筒に構成され、前記外側円筒と前記内側円筒間で作る空間に、冷媒の停留部と冷媒の循環流路が構成され、前記内側円筒の内部に、通信機器を収容する収容部が構成されている冷却筒と、
前記冷却筒の収容部を密封するため前記冷却筒を封止する筒蓋とを備え、
発熱部品が搭載されているプリント板から成る通信機器を、前記冷却筒の収容部に収容し、前記冷却筒を前記筒蓋で封止して構成されることを特徴とする屋外筐体構造。
An outer cylinder and an inner cylinder are concentrically arranged to form a double cylinder, and a refrigerant retaining portion and a refrigerant circulation channel are formed in a space formed between the outer cylinder and the inner cylinder. Inside the cooling cylinder in which the accommodating part for accommodating the communication device is configured,
A cylinder lid for sealing the cooling cylinder in order to seal the accommodating part of the cooling cylinder;
An outdoor housing structure characterized in that a communication device comprising a printed board on which a heat generating component is mounted is housed in a housing portion of the cooling cylinder, and the cooling cylinder is sealed with the cylinder lid.
外側円筒と内側円筒とが同心に配置されて2重円筒に構成され、前記外側円筒と前記内側円筒間で作る空間に、冷媒が停留する停留部と冷媒の循環流路が構成され、前記内側円筒の内部に、通信機器を収容する収容部が構成されている冷却筒と、
前記冷却筒の収容部を密封するため前記冷却筒を封止する筒蓋とを備え、
発熱部品が搭載されているプリント板から成る通信機器を、前記冷却筒の収容部に収容し、前記冷却筒を前記筒蓋で封止して構成される屋外筐体構造であって、前記循環流路は、前記停留部に停留している冷媒が、前記プリント板からの熱により、蒸発し、この蒸発した蒸気冷媒が、前記外側円筒の内面に沿って上昇して冷却され凝縮されて液化し、この液化冷媒が、重力により前記内側円筒の壁面に沿って下降し前記停留部に戻るよう構成されることを特徴とする屋外筐体構造。
The outer cylinder and the inner cylinder are concentrically arranged to form a double cylinder, and in the space formed between the outer cylinder and the inner cylinder, a retaining portion for retaining refrigerant and a refrigerant circulation channel are configured, Inside the cylinder, a cooling cylinder in which a housing part for housing communication equipment is configured, and
A cylinder lid for sealing the cooling cylinder in order to seal the accommodating part of the cooling cylinder;
A communication device comprising a printed board on which a heat generating component is mounted is accommodated in an accommodating portion of the cooling cylinder, and the cooling cylinder is sealed with the cylinder lid. In the flow path, the refrigerant stopped in the stop portion evaporates due to heat from the printed board, and the evaporated vapor refrigerant rises along the inner surface of the outer cylinder and is cooled and condensed to be liquefied. The liquefied refrigerant is configured to descend along the wall surface of the inner cylinder by gravity and return to the stationary part.
前記外側円筒は、外部に延びるフィンを有することを特徴とする請求項1と2とのうちのいずれか1項記載の屋外筐体構造。The outdoor casing structure according to claim 1, wherein the outer cylinder has a fin extending outward. 前記内側円筒は、前記外側円筒と前記内側円筒間で作る空間に延びるフィンを有することを特徴とする請求項1と2とのうちのいずれか1項記載の屋外筐体構造。The outdoor casing structure according to any one of claims 1 and 2, wherein the inner cylinder has a fin extending in a space formed between the outer cylinder and the inner cylinder. 前記内側円筒と前記外側円筒は、金属材料で構成される円筒であることを特徴とする請求項1と2とのうちのいずれか1項記載の屋外筐体構造。The outdoor casing structure according to claim 1, wherein the inner cylinder and the outer cylinder are cylinders made of a metal material. 前記筒蓋は、前記プリント板を回路接続するためのコネクタを有して構成されることを特徴とする請求項1と2とのうちのいずれか1項記載の屋外筐体構造。The outdoor casing structure according to any one of claims 1 and 2, wherein the tube lid is configured to have a connector for connecting the printed board with a circuit. 前記筒蓋は、前記プリント板を実装する手段を有して構成されることを特徴とする請求項1と2とのうちのいずれか1項記載の屋外筐体構造。The outdoor casing structure according to any one of claims 1 and 2, wherein the tube lid includes a means for mounting the printed board. 前記筒蓋は、前記冷却筒を密封するためのOリングを有して構成されることを特徴とする請求項1と2とのうちのいずれか1項記載の屋外筐体構造。The outdoor casing structure according to any one of claims 1 and 2, wherein the cylinder lid includes an O-ring for sealing the cooling cylinder. 前記プリント板に実装され、前記プリント板からの熱を前記内側円筒に伝導する放熱板を有することを特徴とする請求項1と2とのうちのいずれか1項記載の屋外筐体構造。3. The outdoor housing structure according to claim 1, further comprising a heat radiating plate mounted on the printed board to conduct heat from the printed board to the inner cylinder. 4. 前記放熱板は、金属材料とグラファイトとのうちのいずれかで構成されることを特徴とする請求項9記載の屋外筐体構造。The outdoor housing structure according to claim 9, wherein the heat radiating plate is made of any one of a metal material and graphite. 前記冷媒は、フロロカーボンと水とのうちのいずれかで構成されることを特徴とする請求項1と2とのうちのいずれか1項記載の屋外筐体構造。The outdoor housing structure according to any one of claims 1 and 2, wherein the refrigerant is composed of either fluorocarbon or water. 外側円筒と内側円筒とが同心に配置されて2重円筒に構成され、前記外側円筒と前記内側円筒間で作る空間に冷媒が封入されて構成される冷却筒に、発熱部品が搭載されているプリント板を収容し、筒蓋で封止して構成される屋外筐体構造と、
前記屋外筐体構造の複数を挿脱できるシェルフとを有し、
前記屋外筐体構造の複数が前記シェルフに実装されて構成されることを特徴とするパネル実装構造。
An outer cylinder and an inner cylinder are concentrically arranged to form a double cylinder, and a heat generating component is mounted on a cooling cylinder configured by sealing a refrigerant in a space formed between the outer cylinder and the inner cylinder. An outdoor housing structure configured to contain a printed board and sealed with a cylinder lid;
A shelf capable of inserting / removing a plurality of the outdoor casing structures;
A panel mounting structure, wherein a plurality of the outdoor casing structures are mounted on the shelf.
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