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【発明の名称】 屋外設置型通信機器用カードの冷却装置
【発明者】 【氏名】望月 正孝

【氏名】益子 耕一

【氏名】斎藤 祐士

【氏名】後藤 和彦

【氏名】江口 勝夫

【氏名】高宮 明弘

【氏名】タン ニューエン

【氏名】イワン サウチェック
【要約】 【課題】屋外に設置される筐体の内部のカードを冷却することの可能な屋外設置型通信機器用カードの冷却装置を提供する。

【解決手段】屋外に設置され、かつ、通信機器の情報処理を行うカード１６が収容された筐体２と、カード１６を保持するカードホルダー２２と、カードホルダー２２と筐体７とを熱授受可能に接続したヒートパイプ２７と、カードホルダー２２およびカード１６に密着し、かつ、熱伝導性エラストマーにより構成された第１集熱部材３３とを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 屋外に設置され、かつ、通信機器の情報処理を行うカードが収容された筐体と、この筐体の内部に配置され、かつ、前記カードを保持するカードホルダーと、このカードホルダーと前記筐体とを熱授受可能に接続したヒートパイプと、前記カードホルダーおよび前記カードに密着し、かつ、熱伝導性エラストマーにより構成された第１集熱部材とを備えていることを特徴とする屋外設置型通信機器用カードの冷却装置。
【請求項２】 屋外に設置され、かつ、通信機器の情報処理を行うカードが収容された筐体と、この筐体に対して熱授受可能に接続され、かつ、前記カードを保持するカードホルダーと、このカードホルダーに密着し、かつ、前記カードに対面して配置された第２集熱部材と、前記筐体の外部に取り付けられ、この筐体の内部から筐体に伝達された熱を外気中に放熱する放熱機構とを備えていることを特徴とする屋外設置型通信機器用カードの冷却装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、屋外設置型の通信機器用のカードの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、情報通信の分野においては、各種の情報が電子データ化され、この情報が無線または有線の方式により、相互の端末機同士や、端末機と交換機との間で通信されている。端末機や交換機などの通信機器にはコンピュータが内蔵されており、電子データがコンピュータにより処理される。
【０００３】上記コンピュータには、情報処理電子機器ユニットとしてのカードが接続されており、このカードにより、コンピュータの保有する情報を電子データとして外部に出力する処理や、外部から送信された電子データをコンピュータに入力する処理が行われる。上記構成の通信機器においては、カードにより処理される情報容量の増大によりカードの発熱が生じた場合は、この熱を通信機器の外部に放熱することでカードの冷却が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、テレターミナルシステムや、衛星通信システムなどにおいては、通信機器が屋外に設置される場合がある。この場合は、通信機器を構成する部品が風雨に曝されることを防止するため、密閉構造の筐体の内部に部品を収納する構成が採用されている。しかしながら、密閉構造の筐体の内部にカードが収納されている場合は、カードの発熱を筐体の外部に放熱することが困難であるため、このような外部設置型通信機器用カードに対する有効な冷却装置の開発が望まれていた。
【０００５】この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、筐体の内部に配置されたカードを冷却することの可能な屋外設置型通信機器用カードの冷却装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目的を達成するために請求項１の発明は、屋外に設置され、かつ、通信機器の情報処理を行うカードが収容された筐体と、この筐体の内部に配置され、かつ、前記カードを保持するカードホルダーと、このカードホルダーと前記筐体とを熱授受可能に接続したヒートパイプと、前記カードホルダーおよび前記カードに密着し、かつ、熱伝導性エラストマーにより構成された第１集熱部材とを備えていることを特徴とする。
【０００７】請求項１の発明によれば、通信機器が屋外に設置された状態において、筐体によりカードが保護される。一方、情報処理容量の増大によりカードが発熱した場合は、この熱が第１集熱部材により集熱されるとともに、この熱がカードホルダーを介してヒートパイプに伝達される。
【０００８】すると、ヒートパイプはその内部に温度差が生じることにより動作し、高温部で蒸発した作動流体が低温部に流動して放熱・凝縮することにより、作動流体の潜熱として熱輸送が行われ、この熱が筐体を介して外気中に放熱されるおよび筐体を介して外気中に放熱され、カードが冷却される。すなわち、密閉構造の筐体の内部に配置されたカードの熱が、第１集熱部材により効率的に集熱されるとともに、第１集熱部材から筐体への熱伝達がヒートパイプにより促進される。また、第１集熱部材のゴム弾性により、第１集熱部材とカードとの密着性が確保される。
【０００９】請求項２の発明は、屋外に設置され、かつ、通信機器の情報処理を行うカードが収容された筐体と、この筐体に対して熱授受可能に接続され、かつ、前記カードを保持するカードホルダーと、このカードホルダーに密着し、かつ、前記カードに対面して配置された第２集熱部材と、前記筐体の外部に取り付けられ、この筐体の内部から筐体に伝達された熱を外気中に放熱する放熱機構とを備えていることを特徴とする。
【００１０】請求項２の発明によれば、通信機器が屋外に設置された状態において、筐体によりカードが保護される。一方、情報処理容量の増大によりカードが発熱した場合は、この熱が第２集熱部材により集熱されるとともに、この熱がカードホルダーを介して筐体に伝達される。筐体に伝達された熱は、放熱機構により外気中に放熱され、カードが冷却される。すなわち、密閉構造の筐体の内部に配置されたカードの熱が、第１集熱部材により効率的に集熱されるとともに、筐体からの放熱が放熱機構により高められる。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明に係る屋外設置型通信機器用カードの冷却装置（以下、単に冷却装置と略記する）の実施例を、図面に基づいて説明する。この冷却装置は、例えば、テレターミナルシステムや衛星通信システムなどに適用される。以下に説明する各実施例のうち、第１実施例ないし第５実施例は請求項１に対応する実施例であり、第６実施例は請求項２に対応する実施例である。
【００１２】（第１実施例）図１は、この発明に係る冷却装置１の第１実施例を示す部分的な正面図、図２は、図１のII−II線における右側面断面図、図３は、図２のIII −III 線における部分的な底面断面図である。冷却装置１は屋外に設置されるもので、金属板により構成された筐体２を備えている。筐体２は、放熱性能、密封性、組立コストの観点から、アルミニウム材料を鋳造して成形されている。
【００１３】筐体２は、相互に平行に、かつ、ほぼ水平に配置された天板３および底板４と天板３の両端同士を接続し、かつ、ほぼ垂直に配置された一対の側板５と、天板３および底板４ならびに側板５の側縁を接続し、かつ、ほぼ垂直に配置された後面板６と、天板３および底板４ならびに側板５により構成された開口部２Ａを塞開閉するための前扉７とを備えている。
【００１４】前記天板３の下面には電源１２が取り付けられている。また、筐体２の内部における側板５の側方には、部品８が収納されている。そして、電源１２の下方には、金属製の保持台９が設けられている。保持台９はフレーム板１０および板状のサポート部材１３を備えている。このフレーム板１０とサポート部材１３とは、ほぼ水平に、かつ、相互に平行に配置されている。フレーム板１０およびサポート部材１３の両端には一対の側板１１が接続され、一対の側板１１の下端が底板４に当接している。また、一対の側板１１の下端にはベース部１２が取り付けられている。このベース部１２により、一対の側板１１に対する支持力が高められている。
【００１５】そして、前記フレーム板１０とサポート部材１３との間には、情報処理電子機器ユニットとして、複数枚のカード１６が収納されている。なお、図１においては、便宜上、カード１６を一枚だけ示している。各カード１６の側面形状はほぼ方形に構成され、相互に平行にほぼ一定間隔で保持されている。また、各カード１６は、ほぼ垂直に立てられた状態で一方の側板５から他方の側板５に向けて順次配置されている。
【００１６】そして、各カード１６には、外部システムとの間で電子データの入力および出力を行うためのケーブル（図示せず）が接続されている。さらに、各カード１６は、筐体２の内部に配置されたコンピュータ（図示せず）に対してデータ通信可能に接続されている。さらにまた、各カード１６は側板５と平行に前後方向に移動可能に構成され、かつ、フレーム板１０とサポート部材１３との間に対して、着脱自在に構成されている。さらに、後面板６の前方にはプレート１７が立設されており、プレート１７にはコネクタ１８が設けられている。コネクタ１８は各カード１６に接続されている。
【００１７】一方、前記前扉７の内面におけるカード１６と対向する位置には、ブラケット１９が配置されている。このブラケット１９には、前扉７側から後面板６側に向けて貫通する孔２０が形成されている。孔２０にはシャフト２１が長手方向に移動可能に配置されており、シャフト２１における後面板６側の端部にはカードホルダー２２が取り付けられている。
【００１８】カードホルダー２２は、アルミニウムなどのように熱伝導性に優れた材料により板状に構成されており、カードホルダー２２は、各カード１６に対応して複数配置されている。また、各カードホルダー２２は側面形状がほぼ方形に構成され、カードホルダー２２は側板５とほぼ平行に立設されている。さらに、各カードホルダー２２における後面板６側の端部には、切欠部２３が形成されている。
【００１９】前記シャフト２１における前扉７側の端部には、孔２０の内径よりも大径に設定された頭部２４が形成されている。そして、シャフト２１の周囲には圧縮ばね２５が取り付けられている。このため、圧縮ばね２５の弾性力によりカードホルダー２２が後面板６側に向けて押圧されている。
【００２０】また、前記底板４には棒状のヒートパイプサポート２６が立設されており、ヒートパイプサポート２６の上端がフレーム板１０に当接している。さらに底板４上には棒状のヒートパイプ２７が複数取り付けられている。各ヒートパイプ２７は、各カードホルダー２２に対応して配置されたマイクロヒートパイプであり、各ヒートパイプ２７は、底板４に当接された第１水平部２８と、第１水平部２８の一端から後面板６側に向けて斜め上側に延ばされた傾斜部２９と、傾斜部２９における後面板６側の端部から、後面板６に向けてほぼ水平に延ばされた第２水平部３０と、第２水平部３０における後面板６側の端部からほぼ垂直に延ばされた垂直部３１とを備えている。
【００２１】各ヒートパイプ２７は、密閉された金属パイプ等のコンテナの内部に、非凝縮性ガスを脱気した状態で、水、アルコール、メタノール、アセトン、アンモニア、ヘリウム、ナトリウム、窒素などの凝縮性の流体（図示せず）を作動流体として封入した構成になっている。ヒートパイプ２７を構成するコンテナの材料としては、銅、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、インコネルなどが例示される。なお、ヒートパイプ２７を構成するコンテナの内部には、作動流体の還流を促進するウィック（図示せず）が、必要に応じて設けられる。
【００２２】上記構成の各ヒートパイプ２７は、クランプ３２により底板４上に固定されている。そして、筐体２の開口部２Ａが前扉７により閉じられている状態においては、圧縮ばね２５の弾性力により後面板６側に押圧された各カードホルダー２２と、ヒートパイプサポート２６との間に、ヒートパイプ２７の垂直部３１が挟持されている。具体的には、図３に示すように、カードホルダー２２の切欠部２３内に、ヒートパイプ２７の垂直部３１が保持されている。
【００２３】一方、前記カードホルダー２２におけるカード１６側の面には、第１集熱部材３３が取り付けられている。この第１集熱部材３３は、カード１６の熱を集熱してカードホルダー２２に伝達するための構成である。第１集熱部材３３は、側面形状がほぼ方形の板形状（シート形状）に構成され、かつ、熱伝導性エラストマーにより構成されている。そして、第１集熱部材３３の一方の面がカードホルダー２２の表面に面接着され、第１集熱部材３３の他方の面がカード１６の表面に当接している。第１集熱部材３３におけるカード１６との当接面には、格子状の溝３４が形成されている。このように、第１集熱部材３３が、カード１６およびカードホルダー２２に対して熱授受可能に接続されている。
【００２４】この第１集熱部材３３の具体的な成分組成および構成としては、酸化アルミニウムの粒子を充填したシリコンエラストマーのシートに、熱伝導性を備えた強化材（カプトン）を貼り合わせて耐久性を向上させた第１の製品と、酸化アルミニウムを充填したシリコンエラストマーのシートの表面に、アルミ箔を被覆した第２の製品と、低硬度の放熱シリコーンゴムと放熱シリコーンゴムとを重合して一体成形した第３の製品と、低硬度放熱シリコーンゴムの単体をシート状に成形した第４の製品とが例示される。
【００２５】第１の製品ないし第４の製品は、高い熱伝導性および柔軟性を備え、かつ電気的には絶縁性を備え、さらには、蓄熱を防ぐ優れた熱拡散機能を備えている。また、第１の製品ないし第４の製品は、柔軟性および粘着性に富むため、カード１６およびカードホルダー２２に対する密着性が良好に維持される。さらに、第３の製品は難燃性に優れている。なお、第３の製品は、どちらの面をカード１６にと当接させた場合でも、その放熱効果はほとんど同じになることが確認されている。
【００２６】つぎに、第１実施例の作用を説明する。まず、外部システムとカード１６との間でデータ通信が行われる。また、冷却装置１に内蔵されたコンピュータにより電子データが処理される。一方、冷却装置１が風雨に曝された場合でも、筐体２の材質および構造に基づく密封機能により、外部から水や異物が筐体２の内部に侵入することを抑制できる。
【００２７】さらに、前扉７を図２の左方向に移動させて開口部２Ａを開口させることにより、前扉７と一緒にカードホルダー２２および第１集熱部材３３を筐体２の外部に取り出すことができる。このように、前扉７を取り外した状態で、各カード１６を筐体２に対して出し入れする作業が行われる。
【００２８】一方、通信機器の起動中に、各カード１６により処理される情報容量が増大して各カード１６の発熱が生じた場合、各カード１６が筐体２の内部に収納され、かつ、筐体２の開口部２Ａが前扉７により閉じられているため、各カード１６の熱を、空気伝達により筐体２の外部に放熱させることは困難である。
【００２９】そして、第１実施例において、各カード１６が発熱した場合は、その熱が各第１集熱部材３３を介して各カードホルダー２２に伝達される。各カードホルダー２２に伝達された熱が各ヒートパイプ２７に伝達されると、各ヒートパイプ２７は、その内部に温度差が生じることにより動作し、垂直部（高温部）３１で蒸発した作動流体が第１水平部（低温部）２８に流動して放熱・凝縮することにより、作動流体の潜熱として熱輸送が行われる。
【００３０】ここで、各ヒートパイプ１３の見かけ上の熱伝導率は、銅やアルミ等の金属と比較して数十倍ないし数百倍程度優れている。このようにして、ヒートパイプ２７により輸送された熱が筐体２の底板４に伝達されるとともに、底板４から外気中に放熱されて各カード１６が冷却される。すなわち、密閉構造の筐体２の内部に配置されたカード１６の熱が、第１集熱部材３３により効率的に集熱されるとともに、第１集熱部材３３から筐体２に対する熱伝達がヒートパイプ２７により促進される。したがって、カード１６を効率的に冷却することが可能になる。
【００３１】また、第１実施例においては、各カード１６および各カードホルダー２２に熱伝達可能に密着された第１集熱部材３３が、熱伝達性エラストマーにより構成されている。さらに、第１集熱部材３３におけるカード１６との接触面に溝３４が形成されている。このため、第１集熱部材３３のゴム弾性により、第１集熱部材３３と各カード１６および各カードホルダー２２との密着性が確保される。特に、カード１６の取付および取り外しにより、カード１６とカードホルダー２２との相対位置決め精度が低下した場合でも、この相対位置の変動を第１集熱部材３３のゴム弾性により吸収することが可能である。したがって、カード１６の熱をカードホルダー２２に伝達する場合の集熱面積（熱伝達面積）が広く確保され、熱伝達効率が向上してカード１６の冷却機能を高めることができる。
【００３２】また、第１実施例においては、各カードホルダー２２と筐体２とが各ヒートパイプ２７により熱授受可能に接続されているため、カードホルダー２２から筐体４に伝達される熱の伝達率が高められ、冷却装置１のカード冷却機能が一層向上する。
【００３３】さらに、第１実施例においては、前扉７を図２の左方向に移動させてカードホルダー２２および第１集熱部材３３を筐体２の外部に取り出すことにより、各カード１６の側方の空間が広く確保される。したがって、筐体２の内部に対して各カード１６を出し入れする作業性が向上する。
【００３４】（第２実施例）図４は、冷却装置１の第２実施例を示す部分的な正面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線における側面断面図、図６は、図５のVI−VI線における部分的な平面断面図である。なお、第２実施例において、第１実施例の構成と同様の構成部分については、第１実施例と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】筐体２の後面板６の近傍にはサポート部材３５が立設されており、サポート部材３５の上端にはブラケット３６が取り付けられている。このブラケット３６には、前扉７側から後面板６側に向けて貫通する孔３７が形成されている。孔３７にはシャフト３８が長手方向に移動可能に配置されており、シャフト３８における前扉７側の端部にはカードホルダー３９が取り付けられている。
【００３６】カードホルダー３９は、アルミニウムなどのように熱伝導性に優れた材料により板状に構成されており、各カードホルダー３９は、各カード１６に対応して複数配置されている。また、各カードホルダー３９は側面形状がほぼ方形に構成され、カードホルダー３９は側板５とほぼ平行に立設されている。さらに、各カードホルダー３９における前扉７側の端部には、当接板４０が取り付けられている。当接板４０は、アルミニウムなどのように熱伝導性に優れた材料により板状に構成されている。
【００３７】前記シャフト３８における後面板６側の端部には、孔３７の内径よりも大径に設定された頭部４１が形成されている。そして、シャフト３８の周囲には圧縮ばね４２が取り付けられている。このため、圧縮ばね４２の弾性力によりカードホルダー３９が前扉７側に向けて押圧されている。そして、前扉７が閉じられた状態においては、当接板４０が前扉７に当接して停止している。
【００３８】また、各カードホルダー３９におけるカード１６とは反対側の面には、ヒートパイプ４３が固定されている。このヒートパイプ４３は、相互に平行に配置され、かつ、上下方向に配置された第１水平部４４および第２水平部４５と、第１水平部４４および第２水平部４５の両端を接続する垂直部４６とを備えている。つまり、ヒートパイプ４３はほぼＵ字形状に屈曲されている。そして、垂直部４６が当接板４０に当接している。なお、ヒートパイプ４３の構成材料および内部構造は、第１実施例に示されたヒートパイプ２７と同様である。
【００３９】さらに、カードホルダー３９におけるカード１６側の面には、第１集熱部材３３が取り付けられている。この第１集熱部材３３は、カード１６の熱を集熱してカードホルダー３９に伝達するための構成である。
【００４０】つぎに、第２実施例における冷却装置１の作用を説明する。各カード１６が発熱した場合は、その熱が各第１集熱部材３３を介して各カードホルダー３９に伝達される。各カードホルダー３９に伝達された熱が各ヒートパイプ４３に伝達されると、第１実施例と同様の作用により、熱が当接板４０を介して前扉７に伝達され、前扉７から外気中に放熱されて各カード１６が冷却される。したがって、第２実施例においても、第１実施例と同様の効果を得られる。また、第２実施例においても、第１集熱部材３３のゴム弾性および溝３４の存在により、第１実施例と同様の効果を得られる。
【００４１】（第３実施例）図７は、冷却装置１の第３実施例を示す部分的な正面図、図８は、図７のVIII−VIII線における左側面断面図、図９は、図７のIX−IX線における冷却装置１の全体的な構成を示す右側面断面図である。なお、第３実施例において、第１実施例の構成と同様の構成部分については第１実施例と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】底板４上にはベース板４７が配置され、ベース板４７上には集熱ブロック４８が設けられている。ベース板４７および集熱ブロック４８は、アルミニウムなどのように熱伝導性に優れた材料により構成されている。また集熱ブロック４８の上面には、前扉７側から後面板６側に向けて複数の溝４９が形成されている。これらの溝４９は相互に平行に配置されている。
【００４３】一方、集熱ブロック４８の両端には、一対の側板５０が相互に平行に立設されている。この一対の側板５０の上端同士が天板５１により接続されている。そして、集熱ブロック４８と天板５１との間には、複数のカード１６が立てられた状態で配置されている。また、集熱ブロック４８と天板５１との対向面には、２個を一組とする保持爪５２が複数組設けられている。各カード１６は各保持爪５２により保持されて相互に平行な状態に維持されている。各カード１６は、各保持爪５２の間に対して着脱自在に構成されている。
【００４４】さらに、集熱ブロック４８と天板５１との間には、各カード１６に対応する複数のカードホルダー５３が設けられている。各カードホルダー５３は、アルミニウムなどのように熱伝導性に優れた材料により、板状に構成されている。このカードホルダー５３は、カード１６とほぼ平行に配置されており、カードホルダー５３の上端が天板５１に当接している。
【００４５】また、カードホルダー５３の下部には、ほぼ方形に屈曲された屈曲部５４が形成され、この屈曲部５４が溝４９の内部に配置されている。さらにまた、集熱ブロック４８の上面には、複数の押え板５５が設けられており、各押え板５５により各屈曲部５４が上側から押えられている。このようにして、各カードホルダー５３がほぼ垂直に保持されている。
【００４６】そして、各カードホルダー５３における各カード１６側の側面には、第１集熱部材３３が取り付けられている。この第１集熱部材３３は、第１実施例と同様の材質および構成を備えており、第１集熱部材３３における格子状の溝３４側の面がカード１６に接触している。
【００４７】一方、カードホルダー５３における第１集熱部材３３とは反対側の面には、ヒートパイプ５６が熱授受可能に接続されている。このヒートパイプ５６の構成材料および内部構造は、第１実施例に示されたヒートパイプ２７と同様である。このヒートパイプ５６は、相互に平行に配置され、かつ、上下方向に配置された第１水平部５７および第２水平部５８と、第１水平部５７および第２水平部５８の両端を接続する接続部５９とを備えている。つまり、ヒートパイプ５６はほぼＵ字形状に屈曲されている。
【００４８】そして、第１水平部５７がカードホルダー５３に当接され、第１水平部５７がブラケット６０によりカードホルダー５３に固定されている。また、第２水平部５８は、カードホルダー５３の屈曲部５４により取り囲まれた空間に配置されて屈曲部５４に当接している。上記のようにして、各カード１６に対して各第１集熱部材３３がそれぞれ熱授受可能に接続され、各ヒートパイプ５６がカードホルダー５３の屈曲部５４を介して集熱ブロック４８に熱授受可能に接続されている。そして、集熱ブロック４８はベース部４７を介して筐体２の底板４に熱授受可能に接続されている。
【００４９】つぎに、第３実施例の作用を説明する。各カード１６が発熱した場合は、その熱が各第１集熱部材３３を介して各カードホルダー５３に伝達される。各カードホルダー５３に伝達された熱が各ヒートパイプ５６の第１水平部５７に伝達されると、第１実施例と同様の作用によりヒートパイプ５６の内部で熱輸送が行われ、この熱が第２水平部５８から屈曲部５４に伝達される。屈曲部５４に伝達された熱は、集熱ブロック４８およびベース板４７を介して筐体２に伝達され、筐体２の底板４を介して外気中に放熱される。したがって、第３実施例においても、第１実施例と同様の効果を得られる。また、第３実施例においても、第１集熱部材３３のゴム弾性および溝３４の存在により、第１実施例と同様の効果を得られる。
【００５０】（第４実施例）図１０は、冷却装置１の第４実施例を示す部分的な正面図、図１１は、図１０のXI−XI線における右側面断面図である。なお、第４実施例において、第１実施例または第３実施例と同様の構成部分については、第１実施例または第３実施例と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】この第４実施例においては、集熱ブロック４８と天板５１との間に、各カード１６および各カードホルダー２２ならびに各第１集熱部材３３が配置されている。つまり、各カードホルダー２２は、集熱ブロック４８およびベース板４７を介して筐体２に熱授受可能に接続されている。
【００５２】一方、後面板６の内面には、複数のヒートパイプ６１が取り付けられている。各ヒートパイプ６１の材料および内部構成は、第１実施例のヒートパイプ２７と同様である。各ヒートパイプ６１は、ブラケット６２により後面板６に固定されている。各ヒートパイプ６１は、ほぼ垂直に立てられており、その大半が後面板６に当接しているとともに、その下端にはベース板４７側に向けて屈曲された屈曲部６３が形成されている。各屈曲部６３は底板４に当接されている。すなわち、底板４と後面板６とが、ヒートパイプ６１により熱授受可能に接続されている。
【００５３】つぎに、第４実施例の作用を説明する。カード１６が発熱した場合は、カード１６の熱が第１集熱部材３３およびカードホルダー２２を介して集熱ブロック４８に伝達される。そして、集熱ブロック４８に伝達された熱が、ベース板４７および底板４を介してヒートパイプ６１の屈曲部６３に伝達される。すると、第１実施例と同様の作用によりヒートパイプ６１の内部で熱輸送が行われ、後面板６に熱が伝達されて後面板６を介して外気中に放熱される。したがって、第４実施例においても、第１実施例と同様の効果を得られる。
【００５４】また、第４実施例においても、前扉７と第１集熱部材３３とが、ブラケット２０およびシャフト２５ならびにカードホルダー２２により接続されている。このため、前扉７を取り外して開口部２Ａを開放することにより、各カード１６を筐体２の外部に取り出すことができる。そして、各カード１６および各カードホルダー２２に対して熱伝達可能に密着された第１集熱部材３３が、熱伝達性エラストマーにより構成されているため、第１実施例と同様の効果を得られる。
【００５５】（第５実施例）図１２は、冷却装置１の第５実施例を示す正面図、図１３は、図１２に示された冷却装置１の右側面断面図である。なお、第５実施例において、第１実施例の構成と同様の部分については第１実施例と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】まず、電源１２が集熱ブロック６４を介して天板２に取り付けられている。集熱ブロック６４は、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料により構成されている。この集熱ブロック６４の内部には、前扉７から後面板６側に向けて棒状のヒートパイプ６５が複数埋め込まれている。各ヒートパイプ６５は相互に平行に、かつ、ほぼ水平に配置されている。各ヒートパイプ６５の構成材料および内部構造は、第１実施例のヒートパイプ２７と同様である。
【００５７】一方、天板３の外面には複数の放熱フィン６６が設けられており、前扉７の外面には放熱フィン６７が設けられている。各放熱フィン６６，６７は、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料により構成されている。
【００５８】また、筐体２の底板４上にはベース板６８が設けられており、ベース板６８の上面には孔６９が形成されている。さらに、ベース板６８上の両端には一対の側板７０が立設されており、一対の側板７０の上端同士が天板７１により接続されている。天板７１にはその厚さ方向に貫通する孔７２が形成されている。孔７２は孔６９のほぼ真上に配置されている。
【００５９】また、天板７１とベース板６８との間には複数のカード１６が立てられた状態で、かつ、相互に平行に配置されている。さらに、天板７１とベース板６８との間には、各カード１６に対応する集熱ブロック７３が複数配置されている。各集熱ブロック７３は、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料により構成されている。各集熱ブロック７３の上端にはピン７４が形成され、集熱ブロック７３の下端にはピン７５が形成されている。そして、ピン７４が孔７２に配置され、ピン７５が孔６９に配置されることにより、集熱ブロック７３がほぼ垂直に支持されている。
【００６０】さらに、各集熱ブロック７３には、前扉７側から後面板６側に向けて挿入孔７６が２箇所ずつ形成されている。そして、各挿入孔７６には棒状のヒートパイプ７７がそれぞれ取り付けられている。各ヒートパイプ７７の構成材料および内部構造は、第１実施例のヒートパイプ２７と同様である。各ヒートパイプ７７の一端は、挿入孔７６の外部から前扉７側に露出している。
【００６１】また、各集熱ブロック７３と各カード１６とが、サーマルパッド７８により熱授受可能に接続されている。具体的には、サーマルパッド７８の一方の面がカード１６に対して密着し、サーマルパッド７８の他方の面が集熱ブロック７３に密着している。
【００６２】一方、前記前扉７の内面にはサーマルパッド７９を介して保持部材８０が２個を一組として、各集熱ブロック７３に対応する組数が取り付けられている。このサーマルパッド７９および前記サーマルパッド７８は、第１実施例の第１集熱部材３３と同様の材質により構成されている。
【００６３】また、各保持部材８０は、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料により構成されている。各保持部材８０には前扉７側から集熱ブロック７３側に向けて貫通するスライド孔８１が２箇所ずつ形成されている。そして、各スライド孔８１には、各ヒートパイプ７７が長手方向に相対移動可能に配置されている。上記のように、集熱ブロック７３と前扉７とが、ヒートパイプ７７および保持部材８０ならびにサーマルパッド７８により熱授受可能に接続されている。
【００６４】さらに、ヒートパイプ７７の外周には圧縮ばね８２が取り付けられている。この圧縮ばね８２により、集熱ブロック７３がプレート１７側に押圧されて確実に位置決めされ、サーマルパッド７８とカード１６との密着性が高められている。この集熱ブロック７３の位置決めにより、ヒートパイプ７７と保持部材８０とが長さ方向に位置決めされ、ヒートパイプ７７と保持部材８０との密着性が高められている。なお、前扉７は金具８３により閉じられた状態が維持される構成になっている。
【００６５】ここで、第５実施例の構成と請求項１との対応関係を説明すれば、集熱ブロック７３が請求項１のカードホルダーに相当し、サーマルパッド７８が請求項１の第１集熱部材に相当する。
【００６６】つぎに、第５実施例の作用を説明する。すなわち、カード１６が発熱した場合は、この熱がサーマルパッド７８を介して集熱ブロック７３に伝達される。集熱ブロック７３に伝達された熱は、ヒートパイプ７７の機能により保持部材８０に伝達される。保持部材８０に伝達された熱は、サーマルパッド７９を介して前扉７に伝達され、ついで放熱フィン６７により外気中に放熱される。したがって、第１実施例と同様の効果を得られる。
【００６７】一方、電源１２が発熱した場合は、この熱が集熱ブロック６４に伝達されるとともに、ヒートパイプ６５の機能により天板３に伝達される。天板３に伝達された熱は、放熱フィン６６により外気中に放熱される。このため、電源１２の過熱が抑制される。
【００６８】また、金具８３を取り外して前扉７を図１３の左側に移動させると、保持部材８０とヒートパイプ７７とが長手方向に相対移動して、ヒートパイプ７７が保持部材８０のスライド孔８１から抜け出すとともに、開口部２Ａが開放される。この状態においては、圧縮ばね８２をヒートパイプ７７から取り外すことが可能である。
【００６９】さらに、この第５実施例では、圧縮ばね８２により、集熱ブロック７３がプレート１７側に押圧されて、サーマルパッド７８とカード１６との密着性が高められている。このため、カード１６とサーマルパッド７８との間の熱伝達性が向上している。また、集熱ブロック７３の位置決めにより、ヒートパイプ７７と保持部材８０とが長さ方向に位置決めされ、ヒートパイプ７７と保持部材８０との密着性が高められている。このため、ヒートパイプ７７の放熱性が一層向上している。
【００７０】なお、この第５実施例においても、サーマルパッド７８が熱伝導性のエラストマーにより構成されているため、カード１６との密着性が良好に維持されて第１実施例と同様の効果を得られる。
【００７１】（第６実施例）図１４は、冷却装置１の第６実施例を示す正面図、図１５は、図１４に示された冷却装置１の側面断面図である。なお、第６実施例において、第１実施例と同様の構成部分については、第１実施例と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】まず、天板３の外面には放熱フィン８４が形成されている。放熱フィン８４はアルミニウムなどの熱伝達性に優れた材料により構成されている。また、筐体２の内部には、板状に構成された一対のカードホルダー８５，８６が、相互に平行に、かつほぼ水平に配置されている。一対のカードホルダー８５，８６はアルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料により構成されている。一対のカードホルダー８５，８６のうち、上側に位置するカードホルダー８５が天板３の内面に密着されている。
【００７３】また、一対のカードホルダー８５，８６の間には、複数のカード１６が相互に平行に、かつ、立てられた状態で配置されている。各カード１６は、その下端が一方のカードホルダー８６に対して着脱自在に支持されている。さらに、一対のカードホルダー８５，８６の間には、複数の第２集熱部材８７が配置されている。各第２集熱部材８７は板状に構成され、各第２集熱部材８７と各カード１６とが交互に配置されている。具体的には、各カード１６と各第２集熱部材８７とが所定の間隔おきに配置されており、両者が非接触の状態にある。
【００７４】そして、各第２集熱部材８７の両端が一対のカードホルダー８５，８６により支持されている。つまり、各第２集熱部材８７と一対のカードホルダー８５，８６とが熱授受可能に接続されている。ここで、各第２集熱部材８７は、第１実施例に示された第１集熱部材３３と同様の材料により構成されている。
【００７５】図１６は、筐体２に取り付けられた前扉７の開閉を制御するヒンジ機構８８の一部を破断した平面図、図１７は、図１６のXVII−XVII線における側面断面図である。
【００７６】すなわち、ヒンジ機構８８は、２本のヒートパイプ８９，９０と、これらのヒートパイプ８９，９０を接続するコネクタ９１とから構成されている。このコネクタ９１は、例えば熱伝導性に優れる銅やアルミニウム合金等の金属ブロックで構成され、このコネクタ９１が筐体２の天板３の上面に固定されている。このコネクタ９１には、径の等しい２つの円孔を水平方向に連通した状態で並列させた保持孔９２が形成されている。すなわち、この保持孔９２は、側面断面形状が８字形状に構成され、コネクタ９１の両側面に開口するように貫通している。
【００７７】また、２本のヒートパイプ８９，９０は棒状に構成されたマイクロヒートパイプである。そして、一方のヒートパイプ８９は、保持孔９２内に回転可能に配置された回転部９３と、この回転部９３に対してほぼ直角に接続された揺動部９４とを備えている。この揺動部９４は前扉７の外面に熱授受可能に接続されている。
【００７８】さらに、他方のヒートパイプ９０は、保持孔９２に保持された固定部９５と、固定部９５に対してほぼ直角に接続された水平部９６とを備えている。そして、水平部９６が天板３の外面に対して熱授受可能に接続されている。固定部９５は、例えば接着剤などによってコネクタ９１に固定されている。
【００７９】また、固定部９５には、その長さ方向に沿って延びた窪み部９７が形成されている。この窪み部９７は、回転部９３の半径方向の断面形状に合わせて湾曲した円弧形状に構成されている。つまり、窪み部９７の外周面の曲率半径は、回転部９３の外周面の曲率半径とほぼ等しく設定されている。このため、回転部９３と固定部９５とが相互に面接触した状態で相対回転可能である。なお、ヒートパイプ８９，９０の構成材料および内部構造は、第１実施例のヒートパイプ２７と同様である。
【００８０】ここで、第６実施例の構成と、請求項２の構成との対応関係を説明すれば、放熱フィン８４およびヒンジ機構８８ならびに前扉７が請求項２の放熱機構（言い換えればヒートシンク）に相当する。
【００８１】つぎに、第６実施例の作用を説明する。カード１６が発熱した場合は、カード１６の熱が空気、またはカードホルダー８６を介して第２集熱部材８７に伝達される。第２集熱部材８７に伝達された熱は、カードホルダー８５を介して天板３に伝達される。そして、天板３に伝達された熱の一部が放熱フィン８４により外気中に放熱される。
【００８２】一方、天板３に伝達された熱の一部がヒートパイプ９０に伝達され、ヒートパイプ９０の機能によりコネクタ９１に熱伝達される。コネクタ９１に伝達された熱は、ヒートパイプ８９の機能により前扉７に伝達され、前扉７の外面から外気中に放熱される。以上のようにして、カード１６が冷却され、第１実施例と同様の効果を得られる。また、第６実施例においては、カード１６から筐体２に伝達された熱が、天板３および前扉７の両方から外気中に放熱されるため、冷却装置１の冷却機能が一層向上する。
【００８３】また、筐体２と前扉７とがヒンジ機構８８により接続されているため、ヒートパイプ８９を回転部９３を支点として回転させることにより、前扉７を開閉させることができる。
【００８４】なお、第６実施例においては、各カード１６と第２集熱部材８７とが非接触の状態で配置されている。このため、各カード１６と第２集熱部材８７との密着性を考慮する必要性が無く、第２集熱部材８７を熱伝導性に優れたアルミニウムなどにより構成することも可能である。また、第６実施例においては、放熱フィン８４またはヒンジ機構８８の何れか一方だけを採用することも可能である。また、第６実施例において、カード１６と第２集熱部材とを接触させる構成を採用することも可能である。
【００８５】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば、通信機器が屋外に設置された状態において、筐体によりカードが保護される。一方、情報処理容量の増大によりカードが発熱した場合は、この熱が第１集熱部材により集熱されるとともに、この熱がカードホルダーを介してヒートパイプに伝達される。すると、ヒートパイプはその内部に温度差が生じることにより動作し、高温部で蒸発した作動流体が低温部に流動して放熱・凝縮することにより、作動流体の潜熱として熱輸送が行われ、この熱が筐体を介して外気中に放熱されるおよび筐体を介して外気中に放熱され、カードが冷却される。すなわち、密閉構造の筐体の内部に配置されたカードの熱が、第１集熱部材により効率的に集熱されるとともに、第１集熱部材から筐体への熱伝達がヒートパイプにより促進される。したがって、筐体の内部に配置されたカードを有効に冷却することができる。
【００８６】また、第１集熱部材のゴム弾性により、第１集熱部材とカードとの密着性が確保される。このため、カードホルダーに対してカードの取付および取り外しを行うことにより、カードとカードホルダーとの相対位置決め精度が低下した場合でも、この相対位置の変動を第１集熱部材のゴム弾性により吸収することが可能である。したがって、カードの熱をカードホルダーに伝達する場合の集熱面積が広く確保され、熱伝達効率が向上してカードの冷却機能を高めることができる。
【００８７】請求項２の発明によれば、通信機器が屋外に設置された状態において、筐体によりカードが保護される。一方、情報処理容量の増大によりカードが発熱した場合は、この熱が第２集熱部材により集熱されるとともに、この熱がカードホルダーを介して筐体に伝達される。筐体に伝達された熱は、放熱機構により外気中に放熱され、カードが冷却される。すなわち、密閉構造の筐体の内部に配置されたカードの熱が、第１集熱部材により効率的に集熱されるとともに、筐体からの放熱が放熱機構により高められる。
【出願人】 【識別番号】０００００５１８６
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
【出願日】 平成１０年（１９９８）１月１６日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 丈夫
【公開番号】 特開平１１−２０４９６６
【公開日】 平成１１年（１９９９）７月３０日
【出願番号】 特願平１０−２０４９６