特開 2024-15657 機器収容筐体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024015657

(43)【公開日】2024-02-06

(54)【発明の名称】機器収容筐体

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/14 20210101AFI20240130BHJP

【ＦＩ】

G01K1/14 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022117876

(22)【出願日】2022-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】増田 俊之

(72)【発明者】

【氏名】阪本 容宜

(72)【発明者】

【氏名】高橋 亮太

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056CL01

(57)【要約】

【課題】
強制対流方式の恒温槽の槽内において自然対流を模した環境下での電子機器の温度測定を行うことが可能な機器収容筐体を提供する。
【解決手段】
強制対流方式の恒温槽の槽内に配されて電子機器を収容する機器収容筐体であって、頂部に設けられた天板及び天板から下方に延在して柱状の空間を形成する筒状部を含み、筒状部の１の側面の下部に第１の開口を有しかつ１の側面または他の側面の上部に第２の開口を有する本体部と、第１の開口を覆い、１の側面と共に上方に開口する第３の開口を形成しかつ１の側面と共に第３の開口と第１の開口との間の流体流路を形成するカバー部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

強制対流方式の恒温槽の槽内に配されて電子機器を収容する機器収容筐体であって、
頂部に設けられた天板及び前記天板から下方に延在して柱状の空間を形成する筒状部を含み、前記筒状部の１の側面の下部に第１の開口を有しかつ前記１の側面または他の側面の上部に第２の開口を有する本体部と、
前記第１の開口を覆い、前記１の側面と共に上方に開口する第３の開口を形成しかつ前記１の側面と共に前記第３の開口と前記第１の開口との間の流体流路を形成するカバー部と、
を有することを特徴とする機器収容筐体。

【請求項2】

前記第２の開口に付随して形成されており前記１の側面または前記他の側面から突出している庇を有することを特徴とする請求項１に記載の機器収容筐体。

【請求項3】

前記第２の開口は前記１の側面に形成されており、前記庇は上面視において前記第３の開口を覆うように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の機器収容筐体。

【請求項4】

前記天板は、前記第２の開口が形成されている側面に向かって上方に傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の機器収容筐体。

【請求項5】

前記第２の開口は、前記第２の開口が形成されている側面の上端に至っており、
前記天板の下面には、前記第２の開口に向かって流体を案内するガイド構造が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の機器収容筐体。

【請求項6】

前記１の側面と前記カバー部との間の前記流体流路には、前記第３の開口から前記第２の開口に向かって流体を案内するガイド構造が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の機器収容筐体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機器を収容する機器収容筐体に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の動作テストにおいて、強制対流方式の恒温槽内において電子機器の表面温度を測定する方法が知られている。例えば、非特許文献１には、恒温槽内に設けられた循環ファンから送られる空気が温度測定対象である電子機器に直接当たってしまうことを防ぐために、循環ファンと電子機器との間に電子機器の側方及び上方を覆うように防風板を設ける方法や電子機器を箱で覆う方法が開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】“熱電対を用いた温度測定における注意点”，ローム株式会社 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｔｅ Ｎｏ．６２ＡＮ１５３Ｊ Ｒｅｖ.００１，２０２０年４月

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

非特許文献１に記載の方法のように、強制対流方式の恒温槽内において、循環ファンと電子機器との間に防風板を設ける場合には、自然対流が再現できずに電子機器の動作によって発生した熱が防風板によって覆われた領域に籠ってしまう恐れがある。このような場合、電子機器の動作テストにおいて自然対流を模した環境下での温度測定を行うことができないという問題点が一例として挙げられる。

【0005】

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、強制対流方式の恒温槽の槽内において自然対流を模した環境下での電子機器の温度測定を行うことが可能な機器収容筐体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】

本発明による機器収容筐体は、強制対流方式の恒温槽の槽内に配されて電子機器を収容する機器収容筐体であって、頂部に設けられた天板及び天板から下方に延在して柱状の空間を形成する筒状部を含み、前記筒状部の１の側面の下部に第１の開口を有しかつ前記１の側面または他の側面の上部に第２の開口を有する本体部と、前記第１の開口を覆い、前記１の側面と共に上方に開口する第３の開口を形成しかつ前記１の側面と共に前記第３の開口と前記第１の開口との間の流体流路を形成するカバー部と、を有することを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１に係る機器収容筐体を示す斜視図である。

【図2】実施例１に係る機器収容筐体を恒温槽内に配置して、機器収容筐体内に電子機器を配置して動作テストをする際の様子を示す断面図である。

【図3】実施例１に係る機器収容筐体の一部を拡大した断面図である。

【図4】実施例１の変形例に係る機器収容筐体を示す斜視図である。

【図5】実施例１の変形例に係る機器収容筐体を恒温槽内に配置して、機器収容筐体内に電子機器を配置して動作テストをする際の様子を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ具体的に説明する。なお、図面において、同一の構成要素については同一の符号を付け、重複する構成要素の説明は省略する。

【実施例0009】

図１は、実施例１に係る機器収容筐体１０を示す斜視図である。本体部１２は、略直方体形状を有している。

【0010】

本体部１２は、柱状の空間を形成する筒状部としての筒状体１４と、当該筒状体１４の一方の開口を塞ぐ天板１３と、他方の開口を塞ぐ底板１５とから構成される。すなわち、本体部１２は、内部が中空となっている筐体である。以下、筒状体１４からみて底板１５側を下、天板１３側を上として説明する。

【0011】

筒状体１４は、直方体状の外形を有しかつ直方体状の空間を内包する筒状の部分である。筒状体１４の１の側面１４Ｓの一方の端部である下部には、１の側面１４Ｓと底板１５とによって形成された第１の開口としての長方形状の開口１４ＯＡが設けられている。

【0012】

また、筒状体１４の１の側面１４Ｓの他方の端部である上部には、第２の開口としての長方形状の開口１４ＯＢが設けられている。

【0013】

天板１３は、上述のように筒状体１４の上側の開口を塞ぐ長方形の平面形状を有する部分である。天板１３は、１の側面１４Ｓから１の側面１４Ｓに垂直な方向に突出している庇１３Ａを有している。言い換えれば、天板１３は、天板１３の１の側面１４Ｓと接している一端から外方に向かって突出している突出部を有している。

【0014】

底板１５は、上述のように筒状体１４の下側の開口を塞ぐ長方形の平面形状を有する部分である。

【0015】

カバー部１６は、本体部１２の筒状体１４の１の側面１４Ｓの下部に、１の側面１４Ｓと垂直な方向からみて開口１４ＯＡを覆うように設けられた部分である。カバー部１６は、１の側面１４Ｓと垂直な方向から見て開口１４ＯＡを覆いかつ１の側面１４Ｓから離隔している平板状の第１の部分１６Ａと、当該第１の部分１６Ａの両側端及び下端から１の側面１４Ｓに向かって延在し、それぞれが１の側面１４Ｓに接続されている第２の部分１６Ｂとによって構成されている。

【0016】

カバー部１６は、上記構成を有することにより、筒状体１４の１の側面１４Ｓと共に上方に開口する第３の開口としての開口１６Ｏを形成している。カバー部１６は、１の側面１４Ｓと共に開口１６Ｏと開口１４ＯＡとの間の流体流路を形成している。

【0017】

開口１６Ｏは、上面視において、上記した天板１３の庇１３Ａによって覆われている。言い換えれば、上面視において、天板１３の庇１３Ａは開口１６Ｏを覆うように形成されている。

【0018】

機器収容筐体１０は、例えば、機器収容筐体１０の展開図の形状に成形された段ボールを組み立てることによって作製されてもよい。また、機器収容筐体１０は、プラスチックや金属等を射出成形等で成形することで形成されてもよい。また、例えば、３Ｄプリンター等を用いて本体部１２とカバー部１６とが一体に成形された機器収容筐体１０を製造してもよい。

【0019】

図２は、図１に示した機器収容筐体１０を恒温槽内に配置して、機器収容筐体１０内に電子機器を配置して動作テストをする際の様子を示す断面図である。

【0020】

まず、恒温槽２０について説明する。恒温槽２０は、フレームＦＬによって内部空間２１を形成する筐体である。内部空間２１は、仕切り２２によって空調室２１Ａと恒温室２１Ｂとに分けられている。

【0021】

仕切り２２の下部には、恒温室２１Ｂ内の空気を吸い込む吸込口２２Ａが形成されており、仕切り２２の上部には、恒温室２１Ｂ内に空気を吹き出す吹出口２２Ｂが形成されている。この吸込口２２Ａ及び吹出口２２Ｂを通じて、空調室２１Ａと恒温室２１Ｂとは互いに連通している。

【0022】

制御装置２４は、フレームＦＬの外部に設けられており、恒温槽２０内に配されている種々の機器と接続されている外部装置である。制御装置２４は、恒温室２１Ｂ内の温度を所定の温度にするために種々の機器の制御を実施する。

【0023】

冷却器２５は、空調室２１Ａ内の下部に配されており、制御装置２４の制御に基づいて空調室２１Ａ内の空気を冷却する装置である。

【0024】

ヒータ２６は、空調室２１Ａ内において冷却器２５の上に配されており、制御装置２４の制御に基づいて空調室２１Ａ内の空気を加熱する装置である。

【0025】

循環ファン２７は、空調室２１Ａ内においてヒータ２６の上に配されており、制御装置２４の制御に基づいて、空調室２１Ａで生成された空気を空調室２１Ａから恒温室２１Ｂへと送る送風機である。

【0026】

温度センサ２８は、例えば恒温室２１Ｂ内の上隅に配されており、恒温室２１Ｂ内の温度を測定するセンサである。制御装置２４は、温度センサ２８から恒温室２１Ｂ内の現在の温度を取得し、恒温室２１Ｂ内の設定温度に応じて冷却器２５、ヒータ２６及び循環ファン２７を駆動させて恒温室２１Ｂに冷風や温風を送ることにより、恒温室２１Ｂ内の温度を設定温度に保つ。

【0027】

次に、恒温槽２０内における機器収容筐体１０の配置について説明する。機器収容筐体１０は、恒温室２１Ｂの中央において、１の側面１４Ｓが吹出口２２Ｂからの空気の吹き出し方向と同じ方向を向くように配されている。言い換えれば、開口１４ＯＡ及び開口１４ＯＢは、吹出口２２Ｂからの空気の吹き出し方向と同じ方向を向いている。

【0028】

機器収容筐体１０の筒状体１４の内部には、複数の脚部３１Ａと当該複数の脚部３１Ａによって支持されている平板状の金網３１Ｂとによって構成されている置き台３１が配されている。

【0029】

機器３２は、置き台３１の金網３１Ｂ上に載置されている電子機器である。機器３２は、例えば、外部電源から電力供給を受けて駆動させることが可能なルータ等の通信デバイスである。なお、機器収容筐体１０のサイズは機器３２の大きさに応じて適宜変更可能である。

【0030】

筒状体１４の１の側面１４Ｓを除く他の側面及び恒温槽２０の恒温室２１Ｂ側のフレームＦＬには、例えば、機器３２と外部電源との接続に用いられる配線（図示せず）を通すための貫通孔（図示せず）が設けられている。

【0031】

また、例えば、機器３２の側面には、当該機器３２の表面温度を測定するための熱電対（図示せず）が装着されており、当該熱電対の配線も上記した貫通孔を介して外部の温度計に接続されている。

【0032】

ここで、図２を用いて、循環ファン２７の駆動時における恒温槽２０の内部の空気の流れ及び機器３２の動作テスト時における機器収容筐体１０の内部の空気の流れについて説明する。図２において、図中実線の矢印は循環ファン２７によって送られて恒温室２１Ｂ内を流れる空気の流れを示しており、一点鎖線の矢印は機器収容筐体１０の内部を流れる空気の流れを示している。

【0033】

図２に示すように、循環ファン２７によって送られた空気は、恒温室２１Ｂの内面に沿って流れて機器収容筐体１０の開口１４ＯＡに向かう際にカバー部１６によって防がれる。すなわち、機器収容筐体１０にカバー部１６を設けることによって、循環ファン２７から送られる空気が機器収容筐体１０の内部に直接流入することを防ぐことができる。

【0034】

これにより、本実施例の機器収容筐体１０によれば、強制対流方式の恒温槽２０内であっても、循環ファン２７による強制対流の影響をなるべく抑えた環境下で機器３２の温度測定を行うことができる。

【0035】

機器３２は、外部電源から電力供給を受けて駆動している間に自己発熱を生じる。すなわち、通電時に機器３２の周囲の空気の温度が上昇することで、機器３２の周囲に上昇気流が生じる。

【0036】

本実施例の機器収容筐体１０によれば、この上昇気流が生じることにより、開口１４ＯＢを介して機器収容筐体１０の内部から外部へと空気が排出され、開口１６Ｏ及び開口１４ＯＡを介して機器収容筐体１０の外部から内部へと空気が吸入される。すなわち、機器収容筐体１０において、開口１４ＯＢを排気口、開口１６Ｏ及び開口１４ＯＡを吸気口とした空気の流れが形成される。

【0037】

これにより、機器３２に自己発熱が生じた際に、機器収容筐体１０内に熱が籠って自然対流に近い環境を形成できなくなることを防ぐことができる。すなわち、機器収容筐体１０の内部を自然対流に近い環境下とすることができる。

【0038】

従って、本実施例の機器収容筐体１０によれば、強制対流方式の恒温槽の槽内において自然対流を模した環境下での電子機器の温度測定を行うことができる。

【0039】

ここで、図３を用いて、機器収容筐体１０の天板１３の庇１３Ａの作用について説明する。図３は、図２におけるＡ部を拡大した断面図である。

【0040】

循環ファン２７によって空調室２１Ａから恒温室２１Ｂに空気が送られた際に、天板１３に沿って進行する空気は、天板１３の端部において空気の剥離が生じることで渦状の空気からなる乱流ＴＵを生じ得る。

【0041】

本実施例の機器収容筐体１０によれば、天板１３の端部で乱流ＴＵが生じた場合であっても、庇１３Ａの長さ分だけ天板１３の端部が開口１４ＯＢから離れているために、開口１４ＯＢに対する乱流ＴＵの影響を小さくすることができる。

【0042】

具体的には、庇１３Ａの長さだけ天板１３の端部が開口１４ＯＢから離れているために、乱流ＴＵの発生によって開口１４ＯＢからの排気が阻害されることを防ぐことができる。すなわち、庇１３Ａの形成によって開口１４ＯＢからスムーズな排気を行うことができるために、自然対流に近い環境下で機器３２の温度測定を行うことができる。

【0043】

なお、本実施例の機器収容筐体１０において、第１の開口としての開口１４ＯＡが筒状体１４の１の側面１４Ｓに形成されているとしたが、当該形成態様はこの限りではない。例えば、開口１４ＯＡ及び開口１４ＯＢは筒状体１４の互いに異なる側面に形成されていてもよく、開口１４ＯＡが１の側面１４Ｓ以外の他の側面に形成されていてもよい。

【0044】

また、本実施例の機器収容筐体１０において、カバー部１６が開口１４ＯＡを覆いつつ１の側面１４Ｓと共に上方に開口を有する開口１６Ｏを形成するとしたが、当該開口を形成する向きはこれに限られない。

【0045】

例えば、開口１４ＯＡが１の側面１４Ｓと反対側の側面に形成されている場合には、当該反対側の側面に開口が下向き或いは横向きとなるようにカバー部１６を形成してもよい。これにより、機器収容筐体１０が図２のように配されている場合であっても循環ファン２７から送られる空気が機器収容筐体１０内に直接入り込むことを抑えることができる。

【0046】

また、本実施例の機器収容筐体１０において、天板１３の庇１３Ａが１の側面１４Ｓ側に形成されているとしたが、当該庇１３Ａの形成態様はこれに限られない。例えば、上述のように開口１４ＯＡ及びカバー部１６が１の側面１４Ｓと反対側の側面に形成される場合には、１の側面１４Ｓ側に加えて１の側面１４Ｓと反対の側面側にも庇を設けてもよい。

【0047】

本実施例の機器収容筐体１０において、天板１３に庇１３Ａが形成されていることについて説明したが、当該庇１３Ａに加えて又はこれに代えて、乱流ＴＵの影響を小さくするような他の部材を天板１３に設けてもよい。例えば、車両に搭載されるリアスポイラーのように、乱流ＴＵの発生を抑えて空気の流れを整える突出部を天板１３上に設けてもよい。

【0048】

本実施例の機器収容筐体１０において、筒状体１４に底板１５が設けられているとしたが、当該底板１５は設けられていなくてもよい。例えば、恒温槽２０内に予め置き台３１及び機器３２を配置し、当該置き台３１及び機器３２の上から底板１５を設けていない機器収容筐体１０を被せることで、機器収容筐体１０を恒温槽２０内に設置するとしてもよい。

【0049】

本実施例の機器収容筐体１０において、置き台３１は複数の脚部３１Ａと金網３１Ｂとから構成されるとしたが、機器３２を載置した際に筒状体１４内の空気の流れが阻害されない構成であればよい。例えば、機器収容筐体１０の筒状体１４の内面に棚受けを形成し、この棚受けの上に金網３１Ｂを載置する態様としてもよい。

【0050】

なお、恒温槽２０内における機器収容筐体１０の向きは、恒温槽２０内に配されている循環ファン２７及びその他の機器の配置態様に応じて変えることができる。例えば、循環ファン２７によって図２中右から左へと空気が送られる際には、１の側面１４Ｓに設けられた開口１４ＯＢが左を向くように、機器収容筐体１０を配置してもよい。

【0051】

［変形例１］
以下に、図４を用いて実施例１に係る機器収容筐体１０の変形例１について説明する。図４は、変形例１に係る機器収容筐体４０を示す斜視図である。機器収容筐体４０は、ガイド構造３５及びガイド構造３６を有している点で実施例１と異なっており、それ以外の構成、例えば１の側面１４Ｓにおける開口１４ＯＡ及び開口１４ＯＢの形成態様等については実施例１と同様である。

【0052】

本変形例において、筒状体１４の１の側面１４Ｓとカバー部１６との間には、各々が開口１６Ｏに垂直な方向に長手方向を有し、互いに平行な複数の平板状部材からなるガイド構造３５が設けられている。ガイド構造３５は、開口１６Ｏから開口１４ＯＡの上端まで延在している。

【0053】

また、本変形例において、天板１３の下面には、各々が開口１４ＯＢに垂直な方向に長手方向を有し、互いに平行な複数の平板状部材からなるガイド構造３６が設けられている。ガイド構造３６は、天板１３の庇１３Ａの下面にまで達している。

【0054】

本変形例の機器収容筐体４０において、ガイド構造３５は開口１６Ｏから開口１４ＯＡにかけて流入する空気を案内し、ガイド構造３６は機器収容筐体４０内から開口１４ＯＢにかけて流出する空気を案内する。

【0055】

すなわち、本変形例の機器収容筐体４０によれば、ガイド構造３５及びガイド構造３６によって、機器収容筐体４０内における空気の流れをスムーズにすることができ、機器収容筐体４０の内部をより自然対流に近い環境とした中で機器３２の温度測定を行うことができる。

【0056】

なお、図４において、ガイド構造３５及びガイド構造３６は共に３つの平板状部材からなることを示しているが、その数は機器収容筐体４０の大きさや開口の大きさに応じて適宜変更してもよい。また、ガイド構造３５及びガイド構造３６の長さや形状についても、機器収容筐体４０の大きさや開口の大きさに応じて適宜変更してもよい。

【0057】

なお、ガイド構造３５及びガイド構造３６はどちらか一方の開口側にのみ形成されていてもよく、また、筒状体１４の内面の他の部分にも空気を案内するガイド構造が設けられていてもよい。

【0058】

［変形例２］
以下に、図５を用いて実施例１に係る機器収容筐体１０の変形例２について説明する。図５は、変形例２に係る機器収容筐体５０を恒温槽内に配置して、機器収容筐体５０内に電子機器を配置して動作テストをする際の様子を示す断面図である。機器収容筐体５０は、天板１３の形成態様が実施例１と異なっており、それ以外の構成、例えば１の側面１４Ｓにおける開口１４ＯＡ及び開口１４ＯＢの形成態様等については実施例１と同様である。

【0059】

本変形例において、機器収容筐体５０の天板１３は、開口１４ＯＢが形成されている１の側面１４Ｓに向かって上方に傾斜している。言い換えれば、天板１３は、開口１４ＯＢが形成されている１の側面１４Ｓから下方に傾斜している。

【0060】

本変形例の機器収容筐体５０によれば、循環ファン２７から送られた空気が機器収容筐体５０に沿って流れる際に天板１３に合わせて上方に傾斜していくため、上述した乱流ＴＵの影響をより小さくすることができる。

【0061】

すなわち、天板１３を傾斜させることで空気の剥離による乱流ＴＵの発生地点を開口１４ＯＢから遠ざけることができるために、開口１４ＯＢからスムーズな排気を行うことができ、自然対流に近い環境下で機器３２の温度測定を行うことができる。

【符号の説明】

【0062】

１０、４０、５０ 機器収容筐体
１２ 本体部
１３ 天板
１４ 筒状部
１５ 底板
１６ カバー部
２０ 恒温槽
２４ 制御装置
２５ 冷却器
２６ ヒータ
２７ 循環ファン
２８ 温度センサ
３１ 置き台
３２ 機器
３５、３６ ガイド構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】