モジュール冷却構造
【課題】小型化かつ軽量化する。
【解決手段】モジュール冷却構造１は、冷媒入口１２に連通するケース内流入路１３と、冷媒出口１６に連通するケース内流出路１５と、ケース内流入路１３の冷媒を分配しケース内流出路１５に誘導してケース内に設けられたモジュール１１を冷却するフィン１４と、冷媒流量を規制するオリフィス１７とを備えたモジュールケース１０と、複数のモジュールケース１０を並列に固定し、各モジュールケース１０のケース内流出路１５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。
【解決手段】モジュール冷却構造１は、冷媒入口１２に連通するケース内流入路１３と、冷媒出口１６に連通するケース内流出路１５と、ケース内流入路１３の冷媒を分配しケース内流出路１５に誘導してケース内に設けられたモジュール１１を冷却するフィン１４と、冷媒流量を規制するオリフィス１７とを備えたモジュールケース１０と、複数のモジュールケース１０を並列に固定し、各モジュールケース１０のケース内流出路１５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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５１２２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るモジュール冷却構造は、冷媒入口に連通するケース内流入路と、冷媒出口に連通するケース内流出路と、ケース内流入路の冷媒を分配しケース内流出路に誘導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、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、複数のモジュールケースを並列に固定し、各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備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るモジュール冷却構造を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るモジュール冷却構造におけるモジュールケースの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るモジュール冷却構造におけるモジュールケースの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【符号の説明】
【００２０】
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）。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５１２２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るモジュール冷却構造は、冷媒入口に連通するケース内流入路と、冷媒出口に連通するケース内流出路と、ケース内流入路の冷媒を分配しケース内流出路に誘導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、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、複数のモジュールケースを並列に固定し、各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備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るモジュール冷却構造を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るモジュール冷却構造におけるモジュールケースの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るモジュール冷却構造におけるモジュールケースの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【符号の説明】
【００２０】
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）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒入口に連通するケース内流入路と、冷媒出口に連通するケース内流出路と、前記ケース内流入路の冷媒を分配し前記ケース内流出路に誘導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、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
を有するモジュール冷却構造。
【請求項２】
モジュールケースは、ケース内流入路とケース内流出路とに冷媒の流れに指向性を持たないフィンを備えたことを特徴とする請求項１記載のモジュール冷却構造。
【請求項１】
冷媒入口に連通するケース内流入路と、冷媒出口に連通するケース内流出路と、前記ケース内流入路の冷媒を分配し前記ケース内流出路に誘導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、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
を有するモジュール冷却構造。
【請求項２】
モジュールケースは、ケース内流入路とケース内流出路とに冷媒の流れに指向性を持たないフィンを備えたことを特徴とする請求項１記載のモジュール冷却構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１７４７７９（Ｐ２０１２−１７４７７９Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３３２９３（Ｐ２０１１−３３２９３）
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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