JP5836604B2 - Module cooling structure - Google Patents
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Description
この発明は、例えばアンテナ装置において、送受信を行う複数のモジュールを冷却するモジュール冷却構造に関するものである。 The present invention relates to a module cooling structure that cools a plurality of modules that perform transmission and reception, for example, in an antenna device.
複数のモジュールを用いるアンテナ装置としてAPAA(Active Phased Array Antenna)があり、その筺体には、複数並列に実装されたモジュールに対し冷媒を分配するよう誘導する流路が形成されている。
一方、特許文献1によれば、モジュール冷却構造において、モジュールを格納したモジュールケース内の空気を入口から出口に誘導するよう配置されたフィンを有するモジュールケースの構造が開示されている。
There is an APAA (Active Phased Array Antenna) as an antenna device using a plurality of modules, and a flow path for guiding the refrigerant to be distributed to a plurality of modules mounted in parallel is formed in the housing.
On the other hand, according to
しかしながら、従来のモジュール冷却構造は、複数のモジュールに対して均等に冷却するための流路を複雑な構成品として筺体に設ける必要があるため、筺体が大きくなり、小型化することが難しいという課題があった。また、このような筺体に形成された流路の構成は複雑であり、部品点数の増加につながり軽量化が難しいという課題があった。 However, the conventional module cooling structure requires a flow path for uniformly cooling a plurality of modules to be provided in the housing as a complicated component, so that the housing is large and difficult to downsize. was there. Moreover, the structure of the flow path formed in such a housing is complicated, resulting in an increase in the number of parts and a difficulty in weight reduction.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、小型化かつ軽量化したモジュール冷却構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a module cooling structure that is reduced in size and weight.
この発明に係るモジュール冷却構造は、ケース底面の一端側に形成した冷媒入口に連通し、冷媒を下方から上方に導くケース内流入路と、ケース内の前記一端側と他端側の間に複数平行に配列された平板形状を形成しており、前記ケース内流入路に流入した冷媒を分配してケース内に設けられたモジュールを冷却するフィンと、ケース上面の前記他端側に形成した冷媒出口に連通し、前記フィンで分配された冷媒を合わせて当該冷媒出口に誘導するケース内流出路と、冷媒流量を規制するオリフィスとを備えたモジュールケースと、前記モジュールケースを複数並列に固定し、前記モジュールケースのケース内流出路から冷却後の冷媒を流出させるファンを備えた筺体とを有するものである。 Multiple modules cooling structure according to the present invention, and communicates with coolant inlet formed on one end side of the case bottom and case inflow path for guiding upward from below the coolant, between the one end and the other end of the case forms a parallel array of flat plate, a fin for cooling the module provided a refrigerant flowing in the inlet channel the case in minutes arranged in the case, is formed on the other end side of the case upper surface A module case having an outflow passage in the case that communicates with the refrigerant outlet, guides the refrigerant distributed by the fins to the refrigerant outlet, and an orifice that regulates the flow rate of the refrigerant, and a plurality of the module cases are fixed in parallel. And a housing having a fan for allowing the cooled refrigerant to flow out of the outflow passage in the case of the module case.
この発明に係るモジュール冷却構造によれば、上記のようなケース内流入路、ケース内流出路、フィン、オリフィスを備えたモジュールケースを有することにより、複数のモジュールケース間の冷媒流量を均等にし、モジュールケース内流入路からの冷媒をフィンに分配するよう誘導し、フィンを通った冷媒をケース内流出路で集合させて流出することができる。その結果、筺体に複雑な流路を設ける必要がなく、モジュール冷却構造を小型化かつ軽量化することができる。 According to the module cooling structure according to the present invention, by having the module case provided with the in-case inflow passage, the outflow passage in the case, the fin, and the orifice as described above, the refrigerant flow rate between the plurality of module cases is equalized, The refrigerant from the inflow path in the module case can be guided to be distributed to the fins, and the refrigerant that has passed through the fins can be gathered and discharged in the outflow path in the case. As a result, it is not necessary to provide a complicated flow path in the housing, and the module cooling structure can be reduced in size and weight.
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、モジュール冷却構造1の内部を透過させるとともに一部を切り欠いて内部構成を示しており、図2はモジュール冷却構造1のモジュールケース10の構成を示している。モジュール冷却構造1は、図1に示すように、複数並列に配置されたモジュールケース10が筺体2内に固定されて構成されており、例えば空冷APAAに用いられる構造である。
筺体2は、内部に複数のモジュールケース10を並列に固定し、上面に各モジュールケース10からモジュール11冷却後の冷媒を流出させるファン3を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the internal configuration by allowing the inside of the
The
モジュールケース10は、図2に示すように、ケース内に設けた複数のモジュール11、冷媒入口12、ケース内流入路13、フィン14(第1のフィン)、ケース内流出路15、冷媒出口16、オリフィス17で構成されている。
モジュール11は、例えばAPAAとしての機能を実行するアンテナモジュールであり、動作中に発熱部位を有するものである。
As shown in FIG. 2, the
The
冷媒入口12は、モジュールケース10内に流入する冷媒の入口であり、例えばモジュールケース10の下部に形成されている。
ケース内流入路13は、冷媒入口12に連通しており、冷媒入口12から流入した冷媒をモジュールケース10の内部まで誘導する。
フィン14は、ケース内流入路13とケース内流出路15間に複数平行に配列された平板形状を形成しており、ケース内流入路13に流入した冷媒を分配しケース内流出路15へ誘導するよう機能する。また、フィン14は、熱伝導率の高い材料で構成され、モジュール11の熱を冷媒に伝達することで、モジュールケース10内部に設けられた複数のモジュール11を冷却するよう機能する。
ケース内流出路15は、冷媒出口16に連通しており、フィン14からの冷媒を集合させ冷媒出口16に流出させる。
冷媒出口16は、モジュールケース10内でモジュール11の冷却に用いられた冷媒をケース外へ流出する冷媒の出口であり、例えばモジュールケース10の上部に形成されている。
オリフィス17は、冷媒流路の断面積を縮小して冷媒流量を規制することによりモジュールケース10内の冷媒流量を均等にするよう機能し、例えば冷媒出口16に形成される。なお、図2において、オリフィス17は、冷媒出口16に設けられているものとして説明しているが、モジュールケース10内の冷媒流量を均等にできるよう冷媒流量を規制する位置に配置されるものであればよい。
The
The
The
The in-
The
The
ここで、実施の形態1に係るモジュール冷却構造1を用いた冷媒の流れを図1,2により説明する。図1,2の矢印はそれぞれ冷媒の流れを示している。
筺体2のファン3は、図示しない電源から電力が供給されると羽根を回転させ、筺体2内の冷媒を強制的に外部に排出することで筺体2の下部から冷媒を吸入する。筺体2の下部から吸入された冷媒は、各モジュールケース10の冷媒入口12から流入し、ケース内流入路13によりモジュールケース10内部に誘導される。モジュールケース10内部に誘導された冷媒は、モジュール11からの熱が伝わったフィン14に沿って分配され、それぞれフィン14の温度を下げながら通過し、ケース内流出路15へ誘導され集合する。ケース内流出路15に集合した冷媒は、オリフィス17を通って冷媒出口16からモジュールケース10の外へ流出する。このとき、オリフィス17は、冷媒流路の断面積を縮小させることで冷媒流量を規制し、各モジュールケース10から流出する冷媒流量を均一にする。各モジュールケース10から流出したモジュール冷却後の冷媒は、ファン3から筺体2の外部へ排出される。
Here, the flow of the refrigerant using the
The
以上のように、実施の形態1のモジュール冷却構造1は、ケース内流入路13、フィン14、ケース内流出路15、オリフィス17を備えたモジュールケース10と、モジュールケース10を並列に固定し、ファン3を備えた筺体2で構成したことにより、各モジュールケース10内の冷媒流量を均一にすることができる。その結果、筺体2に複雑な流路を設ける必要がなく、筐体2の奥行寸法をモジュールケース10の奥行寸法と同等にしてモジュール冷却構造1を小型化することができるという効果が得られる。また、複雑な流路を設ける必要がないので、部品点数が増加せず、モジュール冷却構造1を軽量化することができるという効果が得られる。
As described above, the
実施の形態2.
実施の形態1においては、フィン14が冷却されることによりモジュール11を冷却する構成について説明した。実施の形態2は、冷却能力を向上させる構成について説明する。実施の形態2に係るモジュール冷却構造は、モジュールケース20以外の構成が実施の形態1のモジュール冷却構造1と同様であるため説明を省略する。ただし、実施の形態2においては、実施の形態1と区別するため、モジュール冷却構造1´として説明する。
In the first embodiment, the configuration in which the
図3は、実施の形態2に係るモジュール冷却構造1´のモジュールケース20の構成を示している。図3において、実施の形態1と同様の構成については図2と同一の符号を付して説明する。
モジュール冷却構造1´のモジュールケース20は、図3に示すように、ケース内に設けた複数のモジュール11、冷媒入口12、ケース内流入路13、フィン14(第1のフィン)、ケース内流出路15、冷媒出口16、オリフィス17、フィン28(第2のフィン)、フィン29(第3のフィン)で構成されている。なお、フィン28、フィン29以外の構成は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
FIG. 3 shows the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
フィン28はケース内流入路13に所定の間隔離されて配置され、フィン29はケース内流出路15に所定の間隔離されて配置されている。フィン28とフィン29は、冷媒の流れに対して指向性を持たない形状に形成されており、例えば円柱形状に形成されている。また、フィン28とフィン29は、熱伝導率の高い材料で構成され、モジュール11の熱を冷媒に伝達することで、モジュールケース20内部に設けられた複数のモジュール11を冷却するよう機能する。
The
ここで、実施の形態2に係るモジュール冷却構造1´を用いた冷媒の流れの特徴について説明する。
実施の形態2に係るモジュール冷却構造1´を用いた冷媒の流れにおいて、筺体2の下部から吸入された冷媒は、各モジュールケース20の冷媒入口12から流入し、ケース内流入路13によりモジュールケース20内部に誘導され、モジュール11からの熱が伝わったフィン28の温度を下げながら通過する。このとき、フィン28が冷媒の流れに対して指向性を持たない形状であるため、冷媒流れには影響を与えない。
モジュールケース20内部でフィン28を通過した冷媒は、モジュール11からの熱が伝わったフィン14に沿って分配され、それぞれフィン14の温度を下げながら通過し、ケース内流出路15へ誘導される。ケース内流出路15へ誘導された冷媒は、モジュール11からの熱が伝わったフィン29の温度を下げながら通過する。このとき、フィン29が冷媒の流れに対して指向性を持たない形状であるため、冷媒流れには影響を与えない。
Here, the feature of the refrigerant flow using the
In the refrigerant flow using the
The refrigerant that has passed through the
以上のように、実施の形態2のモジュール冷却構造1´は、実施の形態1の効果に加え、フィン28とフィン29を有するモジュールケース20を備えるよう構成したことにより、モジュールケース20内部の冷媒流れに影響を与えることなくケース内流入路13およびケース内流出路15における冷媒によりモジュール11を冷却することができる。その結果、モジュール11に対する冷却能力を向上させることができるという効果が得られる。
As described above, the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1,1´ モジュール冷却構造、2 筺体、3 ファン、10,20 モジュールケース、11 モジュール、12 冷媒入口、13 ケース内流入路、14 フィン(第1のフィン)、15 ケース内流出路、16 冷媒出口、17 オリフィス、28 フィン(第2のフィン)、29 フィン(第3のフィン)。 1, 1 ′ module cooling structure, 2 housing, 3 fan, 10, 20 module case, 11 module, 12 refrigerant inlet, 13 inflow path in case, 14 fin (first fin), 15 outflow path in case, 16 refrigerant Outlet, 17 orifice, 28 fin (second fin), 29 fin (third fin).
Claims (2)
前記モジュールケースを複数並列に固定し、前記モジュールケースのケース内流出路から冷却後の冷媒を流出させるファンを備えた筺体と
を有するモジュール冷却構造。 Communicated to the coolant inlet formed on one end side of the case bottom, forming a casing inlet path for guiding upward from below the coolant, a plurality parallel arrayed flat plate between the one end and the other end of the case and have a fin for cooling the module provided a refrigerant flowing in the inlet channel the case in minutes arranged by case, communication with the refrigerant outlet formed in the other end side of the case upper surface in the fin A module case having an outflow path in the case for guiding the distributed refrigerant to the refrigerant outlet and an orifice for regulating the flow rate of the refrigerant;
A module cooling structure comprising: a housing including a fan that fixes a plurality of the module cases in parallel, and causes the cooled refrigerant to flow out from an outflow passage in the case of the module cases.
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