(57)【要約】      （修正有）【課題】発熱部を有する各種装置のラックへの着脱を短時間で行うことができ、よって保全作業の大幅な合理化を図ることができ、ひいては宇宙での貴重な時間の有効活用を図ることが可能となって経済性に優れるラック搭載装置を提供する。【解決手段】ラックに固定される外筐体１と、この外筐体１内に前面側から脱着可能に設けられる内筐体２と、外筐体１に排熱手段（コールドプレート）７を設け、内筐体２に発熱部を有する監視装置を、かつ外筐体と内筐体との間に、内筐体側と排熱手段７とを熱的に密着させて発熱部の熱を排熱手段７に吸収させる熱伝達手段２０を設けているので、上記監視装置の保全時に、コールドプレート７への配管を取り外す必要が無く、内筐体２を外筐体１から取り出すのみで、当該監視装置の保全作業を行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックに、発熱部を有する機器類を搭載するためのラック搭載装置であって、
上記ラックに固定される外筐体と、この外筐体内に上記ラックの前面側から脱着可能に設けられるとともに、上記機器類が搭載された内筐体とを備え、上記外筐体に上記発熱部で発生した熱を吸収するための排熱手段を設け、かつ上記外筐体と内筐体との間に、上記内筐体側と上記排熱手段とを熱的に密着させて上記発熱部の熱を上記排熱手段に吸収させる熱伝達手段を設けたことを特徴とするラック搭載装置。
【請求項２】
上記排熱手段は、上記外筐体の側面に設けられ、かつ上記熱伝達手段は、上記内筐体を上記外筐体に装着した後に上記ラックの前面側から操作可能な操作部と、この操作部からの入力を上記内筐体の脱着方向と交差する方向に変換して上記内筐体を上記排熱手段に向けて押圧する押圧部とを有してなることを特徴とする請求項１に記載のラック搭載装置。
【請求項３】
上記排熱手段は、配管を通じて循環供給する冷却水によって冷却されるコールドプレートであることを特徴とする請求項１または２に記載のラック搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宇宙ステーション等の作業空間に設置されたラック内に、発熱部を有する各種機器類を搭載する際に用いられるラック搭載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
宇宙ステーションのような、無重力あるいは低重力の作業空間においては、各種の実験設備、コンピュータ等データ処理設備あるいは電源設備等を構成する各種の機器類が、各々ユニット化されたうえで、上記作業空間の床上に組み立てられたラックの所定区画に、しっかりと固定されるようになっている。
【０００３】
ところで、このような機器類のうち、電源設備やコンピュータ等の発熱部を有する機器類に対しては、何等かの排熱手段が必要になる。一方、上記宇宙ステーションのような空気の対流のない無重力環境においては、自然放熱による排熱をすることができない。
そこで、一般に上記機器類の発熱部に、冷却水を用いたコールドプレートを直接取り付けることにより、当該発熱部にコールドプレートを熱的に密着させて排熱を行う構造が採用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のラックへの取付構造においては、保全のために上記機器類をラックから取り外す際に、先ず、ラック自体を傾斜させて当該ラックの背面へのアクセスを確保し、上記背面側からコールドプレートあるいは当該コールドプレートへの配管を取り外した後に、上記機器類をラックから取り外す必要がある。このため、作業性に劣り、保全後の復旧作業も含めて、これら機器類の脱着作業に多くの時間を要するという問題点があり、特に短い時間で、多くの効率的な作業を要求される宇宙ステーションにおいては、その改善が強く要望されていた。
【０００５】
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、発熱部を有する各種装置のラックへの着脱を短時間で行うことができ、よって保全作業の大幅な合理化を図ることができ、ひいては宇宙での貴重な時間の有効活用を図ることが可能となって経済性に優れるラック搭載装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ラックに、発熱部を有する機器類を搭載するためのラック搭載装置であって、上記ラックに固定される外筐体と、この外筐体内に上記ラックの前面側から脱着可能に設けられるとともに、上記機器類が搭載された内筐体とを備え、上記外筐体に上記発熱部で発生した熱を吸収するための排熱手段を設け、かつ上記外筐体と内筐体との間に、上記内筐体側と上記排熱手段とを熱的に密着させて上記発熱部の熱を上記排熱手段に吸収させる熱伝達手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
なお、ここでいう内筐体側と排熱手段とを熱的に密着させるとは、内筐体に搭載した機器類の発熱部と上記排熱手段とを直接密着させる場合の他、上記機器類の他の部分あるいは内筐体と排熱手段とを密着させることにより、これら機器類あるいは内筐体を介して間接的に上記発熱部で発生した熱を上記排熱手段によって吸収する構成も含む概念である。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記排熱手段が外筐体の側面に設けられ、かつ上記熱伝達手段が、上記内筐体を上記外筐体に装着した後に上記ラックの前面側から操作可能な操作部と、この操作部からの入力を上記内筐体の脱着方向と交差する方向に変換して上記内筐体を上記排熱手段に向けて押圧する押圧部とを有してなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記排熱手段が、配管を通じて循環供給する冷却水によって冷却されるコールドプレートであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜３のいずれかに記載の発明においては、ラック搭載装置を、ラックに固定される外筐体とこの外筐体内に脱着可能に設けられる内筐体とを備えた構成とし、かつ上記外筐体に排熱手段を設けるとともに、内筐体に発熱部を有する機器類を設けているので、上記機器類の保全時に、内筐体を外筐体から取り出すのみで、上記機器類の保全作業を行うことが可能になる。
【００１１】
したがって、上記ラック搭載装置によれば、発熱部を有する各種装置のラックへの着脱時間を、従来と比較して大幅に短縮することができる。この結果、上記機器類の保全作業の大幅な合理化を図ることができ、ひいては宇宙での貴重な時間の有効活用を図ることが可能となって経済性にも優れる。
【００１２】
この際に、単に内筐体を外筐体に対して脱着自在に設けた場合には、当該脱着に必要とされる内筐体と外筐体との間隙によって、装着時に内筐体側と外筐体の排熱手段とを熱的に密着させることが難しくなる。
この点、本発明においては、上記外筐体と内筐体との間に、内筐体を排熱手段に熱的に密着させる熱伝達手段を設けているので、当該熱伝達手段によって上記機器類の発熱部で発生する熱を上記排熱手段に吸収させることができる。
【００１３】
ところで、外筐体における排熱手段の取付位置としては、内筐体を脱着する関係上、前面側に設けることは難しいが、他の部分、例えば後面側や側面側に設けることが可能である。ちなみに、上記排熱手段を、外筐体の後面側に設けた場合には、内筐体を装着する際に、当該内筐体をラックの前面側から挿入することにより、容易に内筐体の先端部を上記排熱手段と熱的に密着させることが可能になる。しかしながら、この場合には、必ず発熱部を内筐体の挿入方向先端側（後面側）に設けなければならない制約が生じるとともに、ラック自体の奥行き寸法（前面−後面間の幅寸法）が大きくなって、広い作業空間の確保を妨げるという問題点を生じる。
【００１４】
これに対して、請求項２に記載の発明のように、上記排熱手段を外筐体の側面に設けるとともに、上記熱伝達手段として、内筐体を外筐体に装着した後にラックの前面側から操作可能な操作部と、この操作部からの入力を内筐体の脱着方向と交差する方向に変換して内筐体を排熱手段に向けて押圧する押圧部とを有する構成とすれば、排熱手段として容易の所望の伝熱面積を確保することができ、かつ機器類の設置の自由度が増すという利点がある。
【００１５】
したがって、請求項１または２に記載の発明は、特に請求項３に記載の発明のように、上記排熱手段が、配管を通じて循環供給する冷却水によって冷却されるコールドプレートである場合に、上記機器類の保全時に、従来のように上記コールドプレートへの配管を取り外す必要が無く、よって顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図５は、本発明のラック搭載装置を、宇宙ステーション内に組み立てられたラックに、内部状況の映像を地上に向けて発信する監視装置（機器）を搭載する装置に適用した一実施形態を示すものである。
これらの図において、符号１は、ラック（図示を略す。）に固定される外筐体であり、符号２は、この外筐体１に脱着自在に設けられた内筐体である。
【００１７】
上記外筐体１は、側面３ａ〜３ｄおよび後面４が閉じられることにより内部空間５が形成されるとともに、作業空間側に面するラックの前面側に開口部１ａが形成された箱状の部材で、開口部１ａの周囲には、複数本（図では１０本）のボルト６ａを介してこの外筐体１をラックに固定するためのフランジ部６が一体に形成されている。そして、この外筐体１の側面３ａには、内筐体２に熱的に密着して、その発熱部からの熱を排熱するためのコールドプレート（排熱手段）７が固定されている。そして、このコールドプレート７には、ラックの背面に配管された冷却水管が接続されており、当該冷却水管から循環供給する水によって冷却されるようになっている。
【００１８】
他方、内筐体２は、外筐体１の側面３ａに沿って挿入され、内部空間５のほぼ１／２の部分に納まる本体部８と、この本体部８の前面側に設けられたフロントパネル９とが一体に形成されたものである。そして、本体部８の内部に、コンピュータ等の発熱部を有する監視装置（図示せず。）が取り付けられ、外筐体１の他方の側面３ｃと対向する外面８ａに、そのコネクタ１０ａ〜１０ｃが取り付けられている。また、フロントパネル９には、上記監視装置の操作用スイッチ１１ａ、１１ｂおよび内筐体２を脱着する際に図示されない操作用ハンドレールが取り付けられるシートトラック１２が設けられ、さらにこの内筐体２を外筐体１のフランジ部６に固定するための６本のキャプティブスクリュー１３が設けられている。なお、図中符号１４は、後述するカードロックリテーナ２２の操作用の六角ボルト２９を操作するための開口部である。
【００１９】
そして、外筐体１の内部空間５内であって、かつその側面３ｃと内筐体１の外面８ａとの間に、内筐体２を外筐体１のコールドプレート７側へと熱的に密着させて監視装置の発熱部において発生する熱をコールドプレート７に吸収させる２組の熱伝達手段２０が設けられている。
これら熱伝達手段２０は、ガイドブロック２１と、カードロックリテーナ２２と、ロックプレート２３とから概略構成されたものであり、各々外筐体１の側面３ｂ、３ｄに沿って配設されている。
【００２０】
上記ガイドブロック２１は、フランジ２１ａを内筐体２とカードロックリテーナ２２とに向けて配設されたＩ型の部材で、図２および図５に示すように、ウエブ２１ｂの長手方向３箇所に形成された長穴２４にネジ２５が挿入され、これらネジ２５が側壁３ｂ、３ｄに螺合されることにより、上記側面３ｂ、３ｄに内筐体２側に向けて所定長さ接離自在に取り付けられている。また、外筐体１の側面３ｂ、３ｄには、ガイドブロック２１のフランジ２１ａと所定の間隔をおいて、上記ロックプレート２３が平行に固定されている。そして、これらガイドブロック２１とロックプレート２３との間に、上記ガードロックリテーナ２２が介装されている。
【００２１】
このガードロックリテーナ２２は、中間部に複数のくさびブロック２６ａが配設された角筒状のくさび部材２６内に、シャフト２７が挿入され、このシャフト２７の一端部がピン２７ａによってくさび部材２６の端部に固定されるとともに、シャフト２７の他端面に押圧板２８を介して六角ボルト２９が螺合されたものである。ここで、くさびブロック２６ａは、角筒状の部材を交互に逆方向に傾斜して切断することによって形成されたものである。
【００２２】
この結果、図３に示すように、カードロックリテーナ２２の六角ボルト（操作部）２９を締め付けて押圧板２８によってくさびブロック２６ａを押圧し、くさび部材２６の全長を短くすると、くさびブロック２６ａが傾斜面に沿って交互にシャフト２７と直交する方向に移動するようになっている。したがって、押圧板２８、くさびブロック２６ａ、ロックプレート２３およびガイドブロック２１によって、この熱伝達手段２０の押圧部が構成されている。
【００２３】
なお、図中符号３０ａ〜３０ｃは、各々監視装置のコネクタ１０ａ〜１０ｃに接続されて外部コネクタであり、符号３１は、これら外部コネクタ３０ａ〜３０ｃの配線を、上記内部空間５を通じて外筐体１の後面側へと導くハーネスであり、図示されないデュアルロックファスナーによって外筐体１の側面３ｃ側に取り付けられている。
【００２４】
次に、以上の構成からなるラック搭載装置の作用について説明する。
通常の組み付け状態から、保全のために内筐体２に取り付けた監視装置を外部に取り出す場合には、先ず２組の熱伝達手段２０におけるカードロックリテーナ２２の六角ボルト２９を緩める。これにより、図３において、押圧板２８がピン２７ａに対して後退するために、くさびブロック２６ａによる押圧力が解除される。この結果、内筐体２とガイドブロック２１のフランジ２１ａとの間に間隙が生じる。
【００２５】
そこで、内筐体２のフロントパネル９の６本のキャプティブスクリュー１３緩め、内筐体２の外筐体１への固定状態を解く。次いで、シートトラック１２に図示されないハンドレールを取り付け、このハンドレールによって内筐体２を、予め本体部８に表示しておいた仮固定位置のマーキングＭの位置まで引き抜く。そして、この位置で、一旦六角ボルト２９を締め付けて、熱伝達手段２０により内筐体２を外筐体１に仮固定した後に、ハーネス３１の固定用のデュアルロックファスナーを取り外し、外部コネクタ３０ａ〜３０ｃを各々コネクタ１０ａ〜１０ｃから取り外す。
【００２６】
次いで、再び六角ボルト２９を緩めて、内筐体２の外筐体１への仮固定を解いた後に、ハンドレールによって内筐体２を外筐体１から完全に抜き出す。
これにより、上記監視装置のラックからの取り外し作業が完了する。
そして、保全後に再び監視装置をラック内に搭載する場合には、上述した抜き出し作業と逆の手順を経ることにより、装着作業が完了する。
【００２７】
以上のように、上記構成からなるラック搭載装置によれば、ラックに固定される外筐体１と、この外筐体１内に前面側から脱着可能に設けられる内筐体２とによって構成とし、かつ外筐体１にコールドプレート７を設けるとともに、内筐体２に発熱部を有する監視装置を設けているので、上記監視装置の保全時に、コールドプレート７への配管を取り外す必要が無く、内筐体２を外筐体１から取り出すのみで、当該監視装置の保全作業を行うことができる。
【００２８】
したがって、監視装置のラックへの着脱時間を、従来と比較して大幅に短縮することができる。ちなみに、本発明者等の実験によれば、前記背景技術において示した従来のラックへの取付構造において、２時間程度を要していた脱着作業が、上記ラック搭載装置によれば、１１分程度で行えることが確認された。この結果、従来と比較して保全作業の大幅な合理化を図ることができ、ひいては宇宙での貴重な時間の有効活用を図ることができて経済性にも優れる。
【００２９】
また、内筐体２を外筐体１に装着した後においては、フロントパネル９の開口部１４から、カードロックリテーナ２２の六角ボルト２９を締め付けるのみで、内筐体２をコールドプレート７に熱的に密着させることができるために、簡易な作業によって、容易かつ確実に所望の排熱効果を得ることができる。
【００３０】
さらに、上記コールドプレート７を外筐体１の側面３ａに設けるとともに、熱伝達手段２０として、内筐体２を外筐体１に装着した後にラックの前面側から操作可能な六角ボルト２９と、この六角ボルト２９の回転を内筐体２の脱着方向と直交する方向に変換して内筐体２をコールドプレート７に向けて押圧するくさびブロック２６ａ、ガイドブロック２１等からなる押圧部とによって構成しているため、コールドプレート７として容易の所望の伝熱面積を確保することができ、しかも監視装置の設置位置の自由度が増すという利点がある。
【００３１】
なお、上記実施の形態においては、熱伝達手段２０によって内筐体２をコールドプレート７が設けられた外筐体１側に押圧する場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、他の構成の熱伝達手段によって外筐体１側の部材を内筐体２側に押圧することにより熱的に密着させてもよい。
また、熱伝達手段２０の構成についても、上記くさびブロック２６ａを用いたカードロックリテーナ２２に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のラック搭載装置の一実施形態を示す要部を切り欠いた斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図２のカードロックリテーナ部分の拡大断面図である。
【図４】図３のＩＶ―ＩＶ線視断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線視断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  外筐体
１ａ  開口部
２  内筐体
３ａ〜３ｄ  外筐体の側面
７  コールドプレート（排熱手段）
２０  熱伝達手段
２１  ガイドブロック
２２  カードロックリテーナ
２３  ロックプレート
２６  くさび部材
２６ａ  くさびブロック
２７  シャフト
２８  押圧板
２９  六角ボルト（操作部）
【図１】
2006351585.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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