JPH0577992U - 電子機器収納棚箱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、冷却ブロックの結露による電子回
路基板の絶縁不良や腐食等の問題が発生しないと共に、
簡単な構成で、冷却効率の良い電子機器収納棚箱を提供
する。 【構成】 棚箱１は、冷却用パイプ７を内蔵した冷却ブ
ロック２，３を備え、電子回路基板６を着脱可能に構成
されている。この電子回路基板６で発生した熱は、冷却
ブロック２，３へと放熱され、冷却用パイプ７を流通す
る冷媒８により冷却される。又制御回路１１は、冷却ブ
ロック２に内蔵された温度センサ９からの温度データ
と、予め設定された基準温度との比較結果に基づいて電
磁開閉バルブ１０の開閉制御を行い、これにより冷却用
パイプ７内に冷媒８流れ、あるいは流れが止まる構成と
なっている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子回路基板を収納する棚箱に関し、特にその冷却構造に関するも のである。

【０００２】

【従来技術】

一般に、複数枚の電子回路基板を収納する棚箱にあっては、電子回路基板に搭 載されている電気部品からの発熱を効率良く放熱する必要があり、そのために種 々の方法が考えられてきた。

【０００３】 図４は、従来のこの種装置の一構成例を示す斜視図であり、図中、２１は棚箱 で、その上下には熱伝導率の高い材質で作られた冷却ブロック２２，２３が側板 ２４，２５により固定されている。冷却ブロック２２，２３の内側にはそれぞれ 電子回路基板２６を着脱可能な収納溝２２ａ，２３ａが一定ピッチで複数個対設 されている。２７，２８はそれぞれ冷却ブロック２２，２３に内蔵されている冷 却用パイプで、この冷却用パイプ２７，２８内を水などの冷媒２９が流通され、 冷却ブロック２２，２３を直接冷却している。

【０００４】 次に、発熱部品からの熱伝導経路を図５を用いて説明すると、同図は電子回路 基板２６の上方の要部を示したもので、実装電気部品Ｐに発生した熱は、ジグザ グ線Ｙで示してあるように、電気部品Ｐ〜電子回路基板２６〜冷却ブロック２２ 〜冷却用パイプ２７の経路にしたがって伝導され、冷媒２９によって強制冷却さ れるようになっている。図示していないが、電子回路基板２６の下部も冷却ブロ ック２３の冷却用パイプ２８により、同様に冷却されるものである。

【０００５】 しかしながら、上記構成の棚箱２１では、冷媒２９が直接冷却ブロック２２， ２３内の冷却用パイプ２７，２８を流れるため、冷却ブロック２２，２３はほぼ 冷媒２９と等しい温度に下がり、外気の温度との関係で結露してしまい、電子回 路基板２６の絶縁不良や腐食等により装置が破壊されるという重大な問題点があ る。

【０００６】 そこで、実開平０３−１０２７９２号公報に記載されるような冷却構造が提案 されている。 図は、その冷却構造による電子機器収納棚箱を示す外観斜視図であり、３１は 棚箱で、その上下には熱伝導率の高い材質で作られた伝熱ブロック３２，３３が 側板３４，３５により固定されている。伝熱ブロック３２，３３の内側には複数 枚の電子回路基板３６を挿抜可能な収納溝３２ａ，３３ａが一定間隔で設けられ ている。 また、３７は冷却部で、熱伝導率の高い材質で作られた冷却ブロック３８，３ ９が支台４０の前面上下に水平に突設されており、更にこの冷却ブロック３８， ３９は、熱伝導率の高い材質の伝熱棒４１，４２を介して伝熱ブロック３２，３ ３に接続されている。４３，４４は、冷却ブロック３８，３９内に埋設された冷 却用パイプであり、この中を水などの冷媒４５を流通している。 従って、電子回路基板３６の電気部品に発生した熱は、伝熱ブロック３２，３ ３〜伝熱棒４１，４２〜冷却ブロック３８，３９〜冷却用パイプ４３，４４の経 路で伝導され、冷却用パイプ内を流通する冷媒４５によって冷却される。

【０００７】 上記構成の電子機器収納棚箱によれば、外気の温度との関係により冷却ブロッ クが結露したとしても、それら冷却部を棚箱内に設けていないため、電子回路基 板の絶縁不良や腐食等によって装置が破壊されるという問題が発生しないもので ある。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記従来の電子機器収納棚箱では、棚箱の他に冷却部を設ける必 要があり、非常に複雑で大掛かりな構成となってしまい、コストも高くなるとい う問題点がある。 また、電子回路基板において発生した熱は、棚箱の伝熱ブロックから伝熱棒を 介して冷却部へと伝導されるため、非常に冷却効率が悪く、充分に冷却できない 恐れがあるという問題がある。

【０００９】 本考案は、上記課題を解決するためになされたものであり、冷却ブロックが結 露することなく、従って電子回路基板の絶縁不良や腐食等による装置の破壊とい う問題が発生しないと共に、簡単な構成でしかも冷却効率の良い電子機器収納棚 箱を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案の電子機器収納棚箱は、冷却ブロックを備え 、電子回路基板を該冷却ブロックと接触状態に収納可能な棚箱と、前記冷却ブロ ックに埋設され、冷媒を流通する冷却用パイプと、前記冷却用パイプ内への冷媒 の流通開閉を行う開閉バルブと、前記冷却ブロックに埋設され、冷却ブロックの 温度を測定する温度センサと、予め設定された基準温度と前記温度センサからの 温度データとの比較結果に基づいて前記開閉バルブの開閉を制御する制御手段と を有する構成としたものである。

【００１１】 また第２の考案の電子機器収納棚箱は、冷却ブロックを備え、電子回路基板を 該冷却ブロックと接触状態に収納可能な棚箱と、前記冷却ブロックに埋設され、 冷媒を流通する冷却用パイプと、前記冷却用パイプ内への冷媒の流通開閉を行う 開閉バルブと、前記冷却ブロックに埋設され、冷却ブロックの温度を測定する第 １温度センサと、前記棚箱の周囲環境の温度を測定する第２温度センサと、前記 棚箱の周囲環境の湿度を測定する湿度センサと、前記第２温度センサからの温度 データ及び前記湿度センサからの湿度データに基づいて基準温度を設定し、該基 準温度と第１温度センサからの温度データとの比較結果に基づいて前記開閉バル ブの開閉を制御する制御手段とを有する構成としたものである。

【００１２】

【作用】

本考案によれば、電子回路基板が冷却ブロックと接触状態に収納されるため、 電子回路基板において発生した熱は、冷却ブロックへと放熱され、更に冷却用パ イプ内に冷媒を流通することによって、冷却ブロックが冷却される。また制御手 段には、予め基準温度が設定されており、該基準温度と温度センサからの冷却ブ ロックの温度データとの比較結果に基づいて開閉バルブの開閉制御を行うことに より、冷却用パイプ内への冷媒流通は常に基準温度に対する冷却ブロックの温度 状態に応じて行われ、冷却ブロックの冷却状態が制御されることとなる。

【００１３】 また第２の考案によれば、第２温度センサ、湿度センサからの棚箱の周囲環境 の温度、湿度データとに基づいて基準温度が設定され、その基準温度と第１温度 センサからの冷却ブロックの温度データとの比較結果に基づいて開閉バルブの開 閉制御が行われるため、冷却用パイプ内への冷媒流通は常に外気の温度、湿度に 対する冷却ブロックの温度状態に応じて行われ、冷却ブロックの冷却状態が制御 されることとなる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、本考案の一実施例を示す電子機器収納棚箱の斜視図である。図中、１ は棚箱で、その上下には熱伝導率の高い材質で作られた冷却ブロック２，３が側 板４，５により固定されている。冷却ブロック２，３の内側にはそれぞれ電子回 路基板６を着脱可能な収納溝２ａ，３ａが一定ピッチで複数個対設されている。 ７は冷却ブロック２，３に内蔵されている冷却用パイプで、この冷却用パイプ７ 内を水などの冷媒８が流通され、冷却ブロック２，３を直接冷却している。 ９は冷却ブロック２に内蔵された温度センサであり、検出した冷却ブロック２ の温度を電気信号として出力するものである。１０は電磁開閉バルブであり、こ のバルブを開閉することにより、冷却用パイプ７内に冷媒８が流れ、あるいは流 れが止まる構成となっている。また、１１は制御回路であり、温度センサ９から の温度データに基づいて電磁開閉バルブ１０の開閉動作を制御するものである。

【００１５】 次に、図１に従って本考案の電子機器収納棚箱の動作について説明する。 電子回路基板６に実装された図示せぬ電子部品が発熱すると、発生した熱は、 電子回路基板６内を伝導し、冷却ブロック２，３へと放熱される。冷却ブロック ２に内蔵された温度センサ９は、冷却ブロック２の温度を測定し、電気信号に変 換して温度データとして制御回路１１に送出する。 制御回路１１には、予め基準温度として上限温度Ｔ１、下限温度Ｔ２（但し、 Ｔ１≧Ｔ２）がセットされており、温度センサ９からの温度データに基づく冷却 ブロック２の温度と該基準温度とを比較し、冷却ブロック２の温度が上限温度Ｔ １より高いことを検出したときには、電磁開閉バルブ１０のバルブを開とする信 号を送出する。電磁開閉バルブ１０がこの信号に基づいてバルブを開くことによ り、冷媒８は、冷却用パイプ７内を流通して冷却ブロック２，３を冷却する。

【００１６】 また、冷却ブロック２，３が、冷却用パイプ７内を流通する冷媒８によって冷 却されて、冷却ブロック２の温度が低くなった場合には、次のように動作する。 制御回路１１は、温度センサ９からの温度データに基づく冷却ブロック２の温 度と前記基準温度とを比較し、冷却ブロック２の温度が下限温度Ｔ２より低いこ とを検出したときには、電磁開閉バルブ１０のバルブを閉とする信号を送出する 。電磁開閉バルブ１０は、この信号に基づいてバルブを閉め、冷却用パイプ７内 の冷媒８の流れを止める。 バルブを閉めたことにより、冷却ブロック２の温度が上昇して上限温度Ｔ１を 越えた場合には、再び制御回路１１がバルブを開く制御を行うことになる。

【００１７】 以上のように、冷却ブロック２の温度と、上限温度Ｔ１、下限温度Ｔ２との関 係により、電磁開閉バルブ１０のバルブの開閉が繰り返し行われ、冷却ブロック ２の温度は、常に上限温度Ｔ１と下限温度Ｔ２との間に保たれるように制御され る。 ここで下限温度Ｔ２は、環境の温度とほぼ等しい温度に設定されており、従っ て冷媒８の温度が例え環境温度より低くても、冷却ブロック２の温度は、冷媒８ の温度に係わらずほぼ環境温度以上に保たれ、結露することがない。

【００１８】 尚、上記上限温度Ｔ１及び下限温度Ｔ２は、図示せぬ入力部からの入力により セットされるものであるが、環境温度の変化に伴ってその都度再入力し、変更す ることが望ましい。 また、本実施例では、基準温度として、上限温度、下限温度を設定した例を説 明したが、単に環境温度に対応する一温度のみを基準温度に設定し、冷却ブロッ ク２の温度がその基準温度を越えた場合にバルブを開き、その基準温度より低く なった場合にバルブを閉める制御を行う構成としても、同様な効果が得られる。 また、温度センサ９を上方の冷却ブロック２にのみ埋設した構成としたが、上下 の冷却ブロック２，３のそれぞれに設けた構成としても良い。

【００１９】 次に、本考案の第２の実施例について図２、図３を参照して説明する。 図２は、本考案の第２の実施例を示す電子機器収納棚箱の斜視図である。 図中、１は棚箱、２，３は冷却ブロック、４，５は側板、６は電子回路基板、 ７は冷却用パイプ、８は冷媒、９は温度センサ、１０は電磁開閉バルブであり、 以上までは、上述した第１実施例における構成と同様であり詳細な説明を省略す る。 １２は電子機器の置かれている周囲環境の温度を測定する温度センサ、１３は 同じく周囲環境の湿度を測定する湿度センサであり、それぞれ測定した温度、湿 度データを電気信号として送出するものである。 １４は制御回路であり、図３のブロック図に示すように、温度センサ１２、湿 度センサ１３からの温度、湿度データに基づいて演算を行い、周囲環境の露点温 度を算出する露点温度検出部１５、その露点温度に基づいて基準温度を設定する 基準温度設定部１６、その基準温度及び温度センサ９からの冷却ブロック２の温 度データに基づいて電磁開閉バルブ１０の開閉動作を制御する処理制御部１７を 有している。

【００２０】 次に、図２、図３を参照しながら第２実施例の電子機器収納棚箱の動作につい て説明する。 電子回路基板６に実装された図示せぬ電子部品が発熱すると、発生した熱は、 電子回路基板６内を伝導し、冷却ブロック２，３へと放熱される。冷却ブロック ２に内蔵された温度センサ９は、冷却ブロック２の温度を測定し、電気信号に変 換して制御回路１４に送出する。また、温度センサ１２、湿度センサ１３は、そ れぞれ周囲環境の温度、湿度を測定し、電気信号に変換して制御回路１４に送出 する。 制御回路１４の露点温度検出部１５は、温度センサ１２、湿度センサ１３から のデータに基づいて演算を行い、周囲環境の露点温度を算出し、基準温度設定部 １６へ出力する。基準温度設定部１６は、前記露点温度検出部１５からの露点温 度データに基づき、基準温度、すなわち冷却ブロック２の上限温度Ｔ３、下限温 度Ｔ４（但し、Ｔ３≧Ｔ４≧露点温度）を設定し、処理制御部１７へ出力する。 処理制御部１７は、温度センサ９からのデータに基づく冷却ブロック２の温度 と前記基準温度とを比較し、冷却ブロック２の温度が上限温度Ｔ３より高いこと を検出したときは、電磁開閉バルブ１０のバルブを開とする信号を送出する。電 磁開閉バルブ１０は、この信号に基づいてバルブを開き、従って冷媒８が冷却用 パイプ７内を流通し、冷却ブロック２，３が冷却される。

【００２１】 また、冷却ブロック２，３の温度が、冷媒８によって冷却されて低くなった場 合には、次のように動作する。 処理制御部１７は、冷却ブロック２の温度と前記基準温度とを比較し、冷却ブ ロック２の温度が下限温度Ｔ４より低いことを検出したときには、電磁開閉バル ブ１０のバルブを閉とする信号を送出する。電磁開閉バルブ１０は、この信号に 基づいてバルブを閉め、冷却用パイプ７内の冷媒８の流れを止める。 バルブを閉めたことにより、冷却ブロック２の温度が上昇して上限温度Ｔ３を 越えた場合には、再び制御回路１４がバルブを開く制御を行うことになり、以降 同様の動作が繰り返し行われる。

【００２２】 尚、基準温度設定部１６には、露点温度に対する温度差を示す２つのデータが 予めセットされており、上限温度Ｔ３、下限温度Ｔ４の基準温度は、露点温度に この温度差データを加えることによって求められる。従って基準温度は、収納棚 箱の周囲環境の温度、湿度が変化しても、常にその温度、湿度による露点温度に 応じて自動的に設定されるものであり、該変化の度にデータをセットし直す必要 がない。 また、基準温度の設定のためにセットされる前記温度差データは、任意の値と することが可能であるが、基準温度が露点温度よりもわずかに高い温度に設定さ れるような値とすることにより、冷却ブロック２の温度は常に露点温度以上に保 たれることとなり、冷却ブロック２が結露することがない。 また、上述した第１実施例と同様に、一温度のみを基準温度として設定し、冷 却ブロック２の温度がその基準温度を越えた場合にバルブを開き、その基準温度 より低くなった場合にバルブを閉める制御を行う構成としても、同様な効果が得 られる。尚、一温度のみの基準温度の設定は、前記２つの温度差データを等しい 値とすることによっても達成できる。

【００２３】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案によれば、冷却ブロックに埋設された温度 センサからの温度データと予め設定した基準温度との関係に基づいて制御回路が 開閉バルブを制御し、それによって冷却用パイプ内の冷媒の流通が制御される構 成としたため、冷却用パイプ内への冷媒流通は常に冷却ブロックの温度状態に応 じて行われることとなる。ゆえに冷却ブロックが冷媒によって必要以上に冷却さ れ、温度が極端に低下するということがなく、従って冷却ブロックが外気との関 係で結露し、電子回路基板の絶縁不良や腐食等により装置が破壊されるというよ うな問題も生じないものである。

【００２４】 また、冷却ブロックの温度データと、棚箱の周囲環境の温度、湿度データとの 関係に基づいて開閉バルブの開閉制御を行う構成とすると、冷却用パイプ内への 冷媒流通は、常に冷却ブロックの温度及び外気の温度、湿度状態に応じて行われ ることとなる。従って冷却ブロックが結露する露点温度が、棚箱の周囲環境の温 度、湿度により変化した場合にも、冷媒流通による冷却ブロックの冷却は、常に その変化した露点温度に対する冷却ブロックの温度状態に基づいて制御されるこ ととなり、冷却ブロックの結露という問題が生じないものである。

【００２５】 また本考案の収納棚箱は、電子回路基板が冷却ブロックと接触状態に収納され ると共に、冷却ブロックに埋設された冷却用パイプ内に冷媒を流通する構成であ るため、電子回路基板で発生した熱は、冷却ブロック、冷却用パイプ、冷媒へと 放熱されることとなり、非常に簡単な構成で、しかも効率良く冷却出来るもので ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す電子機器収納棚箱の
斜視図である。

【図２】本考案の第２実施例を示す電子機器収納棚箱の
斜視図である。

【図３】本考案の第２実施例における制御回路構成を示
すブロック図である。

【図４】従来の電子機器収納棚箱を示す斜視図である。

【図５】収納棚箱における熱伝導経路の要部を示す図で
ある。

【図６】従来の他の電子機器収納棚箱を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 棚箱 ２，３ 冷却ブロック ６ 電子回路基板 ７ 冷却用パイプ ８ 冷媒 ９ 温度センサ １０ 電磁開閉バルブ １１ 制御回路 １２ 温度センサ １３ 湿度センサ １４ 制御回路 １５ 露点温度検出部 １６ 基準温度設定部 １７ 処理制御部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却ブロックを備え、電子回路基板を該
   冷却ブロックと接触状態に収納可能な棚箱と、 前記冷却ブロックに埋設され、冷媒を流通する冷却用パ
   イプと、 前記冷却用パイプ内への冷媒の流通開閉を行う開閉バル
   ブと、 前記冷却ブロックに埋設され、冷却ブロックの温度を測
   定する温度センサと、 予め設定された基準温度と前記温度センサからの温度デ
   ータとの比較結果に基づいて前記開閉バルブの開閉を制
   御する制御手段とを有することを特徴とする電子機器収
   納棚箱。
2. 【請求項２】 冷却ブロックを備え、電子回路基板を該
   冷却ブロックと接触状態に収納可能な棚箱と、 前記冷却ブロックに埋設され、冷媒を流通する冷却用パ
   イプと、 前記冷却用パイプ内への冷媒の流通開閉を行う開閉バル
   ブと、 前記冷却ブロックに埋設され、冷却ブロックの温度を測
   定する第１温度センサと、 前記棚箱の周囲環境の温度を測定する第２温度センサ
   と、 前記棚箱の周囲環境の湿度を測定する湿度センサと、 前記第２温度センサからの温度データ及び前記湿度セン
   サからの湿度データに基づいて基準温度を設定し、該基
   準温度と第１温度センサからの温度データとの比較結果
   に基づいて前記開閉バルブの開閉を制御する制御手段と
   を有することを特徴とする電子機器収納棚箱。