(57)【要約】【課題】ノードユニットの実装位置によらず、ノードユニットへ流入する冷却用空気の温度を一定になるための改善を施した機器用筐体を実現する。【解決手段】複数のモジュールから構成されるノードユニットをキャビネット内に複数段積み重ねて実装する機器用筐体において、キャビネットの下部に設けられた吸気口に取り付けられた吸気ファンと、吸気口に接続され、キャビネットの上方に伸び、吸気ファンが取り入れた冷却用空気をノードユニットの下部に配置した開口部から流出するダクトと、ダクト内を流れる冷却用空気の有効範囲を調整するダクト封止栓と、ノードユニットが実装されていない箇所の開口部を塞ぐ遮蔽板とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモジュールから構成されるノードユニットをキャビネット内に複数段積み重ねて実装する機器用筐体において、
前記キャビネットの下部に設けられた吸気口に取り付けられた吸気ファンと、
前記吸気口に接続され、前記キャビネットの上方に伸び、前記吸気ファンが取り入れた冷却用空気を前記ノードユニットの下部に配置した開口部から流出するダクトと、
このダクト内を流れる前記冷却用空気の有効範囲を調整するダクト封止栓と、
前記ノードユニットが実装されていない箇所の前記開口部を塞ぐ遮蔽板と
を備えたことを特徴とする機器用筐体。
【請求項２】
前記ダクトの開口部に取り付けられ、この開口部から流出する前記冷却用空気の流出量を調整する開口調整板を設けたことを特徴とする
請求項１記載の機器用筐体。
【請求項３】
前記開口調整板に設けられ、前記ノードユニットからの排気がケーブル受け板の下に溜まらないように前記冷却用空気を流出する通気口を設けたことを特徴とする
請求項２記載の機器用筐体。
【請求項４】
モジュール未実装部分の前記開口調整板に取り付けられ、前記開口部または前記通気口から前記冷却用空気が流出しないように制限するモジュール有無調整板を設けたことを特徴とする
請求項２または３記載の機器用筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のモジュールから構成されるノードユニットがキャビネット内に複数段積み重ねられて実装される機器用筐体に関し、詳しくは、ノードユニットの実装位置によらず、ノードユニットへ流入する冷却用空気の温度が一定になるための改善を施した機器用筐体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の機器用筐体の一例を示した側面図である。
図３において、モジュール１は、主に半導体部品から成る電気回路で構成され、稼動時には熱を発生する。例えば、フィールド機器からのアナログ信号またはデジタル信号の入出力を行う入出力モジュール、外部の制御装置との通信を行う通信モジュールおよび各モジュールに電源を供給する電源モジュール等がある。
【０００３】
ノードユニット２は、複数のモジュール１から構成され、フィールド機器からのアナログ信号またはデジタル信号を信号変換して、外部の制御装置に伝送する信号処理装置である。ケーブル受け板３は、モジュール１へ接続された信号用ケーブルを置く板であり、このようにすることで、下段のモジュールに上段の信号用ケーブルがかからないようになる。
【０００４】
キャビネット４内には、ノードユニット２が複数段積み重ねられて実装される。吸気口５は、キャビネット４の下部に開いた開口部であり、冷却用空気が流入される。フィルタ６は、キャビネット４の下部の吸気口５に取り付けられ、流入される冷却用空気に含まれる塵埃を取り除く。排気口７は、キャビネット４の上部に開いた開口部である。排気ファン８は、キャビネット４の上部の排気口７に取り付けられ、キャビネット４内を通過した冷却用空気を排出する。
【０００５】
このような機器用筐体に実装されたモジュール１の冷却動作を説明する。
キャビネット４の上部の排気口７に取り付けられた排気ファン８が動作することにより、キャビネット４内が負圧（キャビネット４の内部圧力が外部より低い）となり、キャビネット４の下部の吸気口５から冷却用空気がキャビネット４へ流入する。
【０００６】
各段のノードユニット２は、冷却用空気を取り込み、ノードユニット２のモジュール１が冷却用空気により冷却される。そして、各段のノードユニット２からの排気は、暖められて比重が小さくなっているので、自然対流により、キャビネット４の上部に流される。そして、暖められた空気は、排気ファン８により排気口７からキャビネット４の外部へ放出される。
【０００７】
このように、キャビネット４の上部の排気口７に排気ファン８を取り付け、キャビネット４内を負圧とすることにより、自然対流が発生するので、各段のノードユニット２のモジュール１からの排気をキャビネット４の外部へ放出することができる。
【０００８】
図４は、従来の機器用筐体の他の一例を示した側面図である。
図４において、図３の従来例と異なる点は、排気ファン８を削除してキャビネット４下部の吸気口５に吸気ファン９を取り付けた点である。
【０００９】
このような機器用筐体に実装されたモジュール１の冷却動作を説明する。
キャビネット４の下部の吸気口５に取り付けられた吸気ファン９が動作することにより、冷却用空気がキャビネット４へ流入する。この時、キャビネット４内は正圧（キャビネット４の内部圧力が外部より高い）となる。
【００１０】
各段のノードユニット２は、冷却用空気を取り込み、ノードユニット２のモジュール１が冷却用空気により冷却される。そして、各段のノードユニット２からの排気は、暖められて比重が小さくなっているので、自然対流により、キャビネット４の上部に流される。そして、暖められた空気は、排気口７からキャビネット４の外部へ放出される。
【００１１】
このように、キャビネット４の下部の吸気口５に吸気ファン９を取り付け、キャビネット４内を正圧とすることにより、自然対流が発生するので、各段のノードユニット２のモジュール１からの排気をキャビネット４の外部へ放出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平７−２０２４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、図３および図４に示す従来例では、冷却用空気がノードユニットの下部から上部に抜けるため、キャビネットの上段に実装されたノードユニットを冷却する冷却用空気の吸気温度は、下段に実装されたノードユニットから排出される冷却用空気の排気温度が加算された温度となる。従って、上段に行くほど、冷却用空気の温度が上昇するので、ノードユニットの実装位置により冷却用空気の温度が異なるという問題があった。
【００１４】
そこで本発明の目的は、ノードユニットの実装位置によらず、ノードユニットへ流入する冷却用空気の温度を一定になるための改善を施した機器用筐体を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明は、
複数のモジュールから構成されるノードユニットをキャビネット内に複数段積み重ねて実装する機器用筐体において、
前記キャビネットの下部に設けられた吸気口に取り付けられた吸気ファンと、
前記吸気口に接続され、前記キャビネットの上方に伸び、前記吸気ファンが取り入れた冷却用空気を前記ノードユニットの下部に配置した開口部から流出するダクトと、
このダクト内を流れる前記冷却用空気の有効範囲を調整するダクト封止栓と、
前記ノードユニットが実装されていない箇所の前記開口部を塞ぐ遮蔽板と
を備えたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記ダクトの開口部に取り付けられ、この開口部から流出する前記冷却用空気の流出量を調整する開口調整板を設けたことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、
前記開口調整板に設けられ、前記ノードユニットからの排気がケーブル受け板の下に溜まらないように前記冷却用空気を流出する通気口を設けたことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、
モジュール未実装部分の前記開口調整板に取り付けられ、前記開口部または前記通気口から前記冷却用空気が流出しないように制限するモジュール有無調整板を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下のような効果がある。
複数のモジュールから構成されるノードユニットをキャビネット内に複数段積み重ねて実装する機器用筐体において、キャビネットの下部に設けられた吸気口に取り付けられた吸気ファンと、吸気口に接続され、キャビネットの上方に伸び、吸気ファンが取り入れた冷却用空気をノードユニットの下部に配置した開口部から流出するダクトと、ダクト内を流れる冷却用空気の有効範囲を調整するダクト封止栓と、ノードユニットが実装されていない箇所の開口部を塞ぐ遮蔽板とを備えたことにより、吸気口から各段のノードユニットに到達するまでに冷却用空気は暖められることがないので、ノードユニットの実装位置によらず、ノードユニットへ流入する冷却用空気の温度を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の機器用筐体の一実施例を示した正面図である。
【図２】本発明の機器用筐体の一実施例を示した側面図である。
【図３】従来の機器用筐体の一例を示した側面図である。
【図４】従来の機器用筐体の他の一例を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の機器用筐体の一実施例を示した正面図であり、図２は、本発明の機器用筐体の一実施例を示した側面図である。ここで、図３または図４と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。
【００１９】
キャビネット１０内には、ノードユニット２が複数段積み重ねられて実装される。ダクト１１は、キャビネット１０と結合された構造体であり、キャビネット１０の奥行き方向の真ん中を通るように吸気口５から上方に伸びている。また、ダクト１１は、吸気口５から流入された冷却用空気を通す通路であり、ノードユニット２を実装するための実装パネルとしての機能も兼ねている。ダクト１１を通ってきた冷却用空気が開口部１２から流出され、ノードユニット２に供給される。
【００２０】
開口調整板１３は、ダクト１１の開口部１２に取り付けられ、開口部１２から流出する冷却用空気の流出量を調整する。すなわち、開口調整板１３は、冷却用空気の流路の絞り機能を有している。例えば、吸気ファン９に近い開口部１２で冷却用空気が多量に排出されるのを防ぎ、吸気ファン９からの距離に応じて、開口部１２から排出される冷却用空気の量に差が生じないように調整する。
【００２１】
通気口１４は、開口調整板１３に設けられ、ノードユニット２からの排気がケーブル受け板３の下に溜まらないように冷却用空気を流出する。モジュール有無調整板１５は、モジュール１が実装されていない部分（モジュール未実装部分）の開口調整板１３に取り付けられ、開口部１２または通気口１４から冷却用空気が流出しないように制限する。具体的には、もし、開口部１２の上側のノードユニット２にモジュール未実装部分がある場合には、モジュール未実装部分に冷却用空気が流出しないように開口部１２の該当部分を遮蔽する。同様に、開口調整板１３の通気口１４の下側のノードユニット２にモジュール未実装部分がある場合には、モジュール未実装部分に冷却用空気が流出しないように通気口１４の該当部分を遮蔽する。
【００２２】
遮蔽板１６は、ノードユニット２が実装されていない箇所の開口部１２を塞ぐ。ダクト封止栓１７は、ダクト１１内を流れる冷却用空気の有効範囲を調整する。また、ダクト封止栓１７は、ノードユニット２の実装段数に応じて位置を調整できるように、ダクト１１内に取り付けられている。具体的には、ノードユニット２が実装されている一番上の段まで冷却用空気が供給されるように、ダクト封止栓１７を配置する。
【００２３】
このような機器用筐体の動作を説明する。
キャビネット１０の下部の吸気口５に取り付けられた吸気ファン９が動作することにより、冷却用空気がキャビネット１０のダクト１１へ流入する。冷却用空気は、ダクト１１を通って、各段のノードユニット２の下部の開口部１２から流出される。
【００２４】
ただし、遮蔽板１６またはモジュール有無調整板１５が取り付けられた開口部１２からは、冷却用空気は流出されない。このことにより、冷却すべきモジュールが無い箇所には冷却用空気は供給されないので、冷却すべきモジュールがある箇所に対して効率的に冷却用空気が供給される。
【００２５】
開口部１２から流出された冷却用空気を各段のノードユニット２が取り込み、ノードユニット２のモジュール１が冷却用空気により冷却される。そして、各段のノードユニット２からの排気は、暖められて比重が小さくなっているので、自然対流により、キャビネット１０の上部に流される。暖められた空気は、排気口７からキャビネット１０の外部へ放出される。
【００２６】
このように、キャビネット１０にダクト１１を設け、吸気ファン９によりダクト１１へ冷却用空気を流入する。ダクト１１を通って、各段のノードユニット２の下部の開口部１２から冷却用空気を流出させることにより、吸気口５から各段のノードユニット２に到達するまでに冷却用空気は暖められることがないので、ノードユニット２の実装位置によらず、ノードユニット２へ流入する冷却用空気の温度を一定にすることができる。
【００２７】
さらに、キャビネット１０の下部の吸気口５に吸気ファン９を取り付け、冷却用空気をキャビネット１０内に取り込むことにより、キャビネット１０内が正圧となるので、キャビネット１０の各部の隙間から塵埃を吸い込むことが無くなり、塵埃によるモジュール１の誤動作を防ぐことができる。
【００２８】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
（１）図１および図２に示す実施例において、開口部１２から流出する冷却用空気の流出量を調整する開口調整板１３を設けた構成を示したが、各段のノードユニット２で開口部１２から流出する冷却用空気の流出量に差が生じないのであれば、開口調整板１３を設けなくてもよい。この場合、例えば、開口部１２の開口面積を予め変えることが考えられる。具体的には、吸気ファン９からの距離が近ければ、開口部１２の開口面積を小さくし、吸気ファン９からの距離が遠ければ、開口部１２の開口面積を大きくする。
【００２９】
（２）図１および図２に示す実施例において、ノードユニット２からの排気がケーブル受け板３の下に溜まらないように冷却用空気を流出する通気口１４を開口調整板１３に設けた構成を示したが、ノードユニット２からの排気がケーブル受け板３の下に溜まらないのであれば、通気口１４を開口調整板１３に設けなくてもよい。
【００３０】
（３）図１および図２に示す実施例において、モジュール未実装部分の開口調整板１３に、開口部１２または通気口１４から冷却用空気が流出しないように制限するモジュール有無調整板１５を設けた構成を示したが、各段のノードユニット２に十分な冷却用空気が供給できるのであれば、モジュール有無調整板１５をモジュール未実装部分の開口調整板１３に設けなくてもよい。
【００３１】
（４）図１および図２に示す実施例において、キャビネット１０の下部の吸気口５に吸気ファン９を取り付けて、吸気ファン９によりダクト１１へ冷却用空気を流入させる構成を示したが、吸気口５の吸気ファン９を削除し、排気口７に排気ファンを取り付けて、排気ファンによりダクト１１へ冷却用空気を流入させるようにしてもよい。
【００３２】
（５）図１および図２に示す実施例において、外部からフィルタ６を介して吸気ファン９により冷却用空気を取り込む構成を示したが、機器用筐体を設置する周囲環境（温度、湿度、塵埃等）が劣悪な場合には、機器用筐体の吸気口５に冷却装置（チラー、熱交換器）、集塵機、乾燥機等を接続し、制御された空気を取り込むようにしてもよい。さらに、機器用筐体の排気口７と吸気口５の間に冷却装置（チラー、熱交換器）を配置することにより、密閉された完全循環型の機器用筐体になり、周囲のごみや塵を含んだ空気と遮断することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  キャビネット
１１  ダクト
１２  開口部
１３  開口調整板
１４  通気口
１５  モジュール有無調整板
１６  遮蔽板
１７  ダクト封止栓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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