(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器を加温するためのヒーターユニットにおいて、
前記機器の底部に密着配置されるヒーター筐体と、
前記機器の底部と前記ヒーター筐体上部との間に形成され、前記ヒーター筐体で発生した熱を均一化するバッファ空間部と、
前記ヒーター筐体内に分散して配置された複数の加温モジュールと、
を備え、
前記加温モジュールは、発熱部品を実装したプリント基板で構成されていることを特徴とするヒーターユニット。
【請求項２】
前記プリント基板は、前記ヒーター筐体の内周壁に配置されたベース基板にコネクタ手段を介して結合されていることを特徴とする請求項１に記載のヒーターユニット。
【請求項３】
前記ベース基板に対向する前記ヒーター筐体の内周壁に断熱部材を配置したことを特徴とする請求項２に記載のヒーターユニット。
【請求項４】
前記プリント基板は、前記ヒーター筐体内の温度分布を調整するために、分散して配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヒーターユニット。
【請求項５】
前記前記ヒーター筐体の上部及び底部に通気孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のヒーターユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器を加温するためのヒーターユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
制御機器は、多機能化により従来使用されていた以外の様々な用途に用いられるようになる一方、制御対象の分散化、広域化に伴い機器の設置場所は多様化している。それに伴い、過酷な現場に設置される例も増えつつある。一例として、1日の温度差が激しい乾燥地帯や、酷寒な高緯度地帯におけるパイプラインの制御等がある。
【０００３】
低温環境下にさらされる制御機器を構成する、筐体から電子部品に至るすべての電子部品が、必要とされる温度仕様を満たすことが困難な場合も少なくない。そのような場合、エンクロージャ内に制御機器と併せて設置し、エンクロージャ内部全体を加温するヒーターを用いることにより制御機器の温度仕様を満足させる方法がとられてきた。
【０００４】
図６は、特許文献１に開示されている、従来の通信機器の加温構造を示す斜視図である。通信機器は、シェルフ型筐体の各段にプラグイン方式のパネルを複数収容し、中央に筐体内の温度を均一化するファンユニットを実装する。各ガイドレール板の前縁の裏側には、小型ヒーターが分散して取付けられている。
【０００５】
上部のガイドレール板の後縁には温度センサーが取付けられ、サイドプレートには温度センサーの検出温度により、この温度を所定幅に保持するために各ヒーターの電源をオンオフするヒーター制御器が取付けられている。各パネルは、主としてヒーターから金属製のガイドレール板とサイドプレートを介する熱伝導により加温され、ファンユニットは筐体内温度を均一化する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３７６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のヒーターユニットの構造では、次のような問題点がある。
（１）ヒーターが加温対象の機器筐体内に同居して分散配置されるので、筐体構造が複雑となり、機器の標準化を妨げ、コストアップの要因となる。
【０００８】
（２）筐体内の温度分布を均一にするためには、分散個数を多くする必要がある。更に、筐体内温度を均一化するためのファンユニットを筐体内に設ける必要があり、コストアップの要因となる。
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、加温対象の機器とヒーターユニットとを別体構造とすると共に、温度分布の均一化手段を極めて簡素化したヒーターユニットを実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）機器を加温するためのヒーターユニットにおいて、
前記機器の底部に密着配置されるヒーター筐体と、
前記機器の底部と前記ヒーター筐体上部との間に形成され、前記ヒーター筐体で発生した熱を均一化するバッファ空間部と、
前記ヒーター筐体内に分散して配置された複数の加温モジュールと、
を備え、
前記加温モジュールは、発熱部品を実装したプリント基板で構成されていることを特徴とするヒーターユニット。
【００１２】
（２）前記プリント基板は、前記ヒーター筐体の内周壁に配置されたベース基板にコネクタ手段を介して結合されていることを特徴とする（１）に記載のヒーターユニット。
【００１３】
（３）前記ベース基板に対向する前記ヒーター筐体の内周壁に断熱部材を配置したことを特徴とする（２）に記載のヒーターユニット。
【００１４】
（４）前記プリント基板は、前記ヒーター筐体内の温度分布を調整するために、分散して配置されていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のヒーターユニット。
【００１５】
（５）前記前記ヒーター筐体の上部及び底部に通気孔が形成されていることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のヒーターユニット。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）ヒーター筐体を機器とは別体で機器の直下に密着して配置することにより、ヒーターを加温対象の機器筐体内に同居して分散配置する従来構造に比較し、構造がシンプルとなり機器の標準化の妨げとならない。
【００１７】
（２）加温対象の機器とヒーター筐体の間にバッファ空間部を形成することで、温度分布の均一化のために特別にファンユニットを設ける従来構造に比較し、筐体構造がシンプルとなりコストダウンに貢献することができる。
【００１８】
（３）ヒーター筐体内に分散配置される熱源をモジュール化し、その加温モジュールをベース基板にコネクタ接続されるプリント基板の構成とすることにより、発熱量の異なるプリント基板の差し替えで加温熱量の調節が可能となるばかりでなく、使用環境での電源電圧の違いなどに対応でき、さまざまなバリエーションの展開が可能となる。
【００１９】
（４）ベース基板にコネクタ接続されるプリント基板の接続位置は、任意パターンに分散配置できるので、ヒーター筐体内での温度分布の均一化が容易に実現でき、バッファ空間部での均一化との相乗効果が期待できる。
【００２０】
（５）ベース基板及びプリント基板、更に必要に応じて設ける基板状の断熱部材を、ヒーター筐体の内周壁を囲むように配置することにより、ヒーター筐体側面から逃げる熱量を低減することができ、エネルギーの省力化並びに加温を開始してから機器が起動可能となるまでの待機時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明のヒーターユニットを装着した機器の一実施形態を示す正面図である。
【００２２】
図１において、１はラックマウントされた加温対象の機器である。２は同じくラックマウントされたヒーター筐体であり、機器１の底部に密着配置されている。３はバッファ空間部であり、機器１の底部とヒーター筐体２上部との間に形成され、ヒーター筐体２で発生した熱を均一化する。４は複数の加温モジュールであり、ヒーター筐体２内に所定の密度で分散配置されている。
【００２３】
図２は、ヒーター筐体２の外観を示す斜視図である。上面パネル２１には、連続した通気孔２２が形成されている。図示されていないが、下面パネルも同様な通気孔が形成されている。バッファ空間部３は、上面パネル２１の上方に、四方が筐体の上部側壁で囲まれた空間により実現されており、この空間内には特別な構成要素は存在しない。
【００２４】
図３は、ヒーター筐体２内に分散配置される加温モジュール４の取り付け構造を透視的に示す斜視図である。複数の加温モジュール４はプリント基板で構成され、ヒーター筐体２の内壁部に配置されたベース基板５に直交する方向でコネクタ手段を介して結合保持されている。この実施形態では、加温モジュール４は、ヒーター筐体２内に均一に分散配置されている。
【００２５】
図４は、プリント基板で構成された加温モジュール４の構成例を示す平面図である。４１は、ベース基板５に設けられたコネクタに挿入される接点部である。４２は、基板上に複数個が分散配置された発熱体であり、チップ状のセラミックヒータ、通常の抵抗体等を用いることができる。分散配置することで、加温モジュール４の発熱をプリント基板面で均一化することができる。
【００２６】
図５は、本発明の他の実施形態を示す、加温モジュール４の斜視図である。この実施形態では、加温モジュール４をベース基板５に結合する場所を、等間隔ではなく、中央を粗に、両端を密に配置することで、熱が逃げ易い両端部の発熱量を大きくし、ヒーター筐体２内の温度分布の均一化を図ったものである。
【００２７】
温度分布の均一化目的の他、機器の特定領域、とりわけ低温では動作しないような特定の部品や箇所を加温したい場合や、全体を加温しながらかつ特定部分をさらに加温する必要がある場合には、熱源の分散を意図的に不均一とした特定パターンの温度分布を実現することができる。
【００２８】
このように、熱源の配置を偏在配置させることで必要な程度に応じた加温分布を実現する一方、さほど加温を必要としない箇所の加温を低減することで、エネルギーの利用効率の向上が可能となる。
【００２９】
本発明では、ベース基板５及び加温モジュール４のプリント基板が、ヒーター筐体２の内周壁を囲むように配置されることにより、ヒーター筐体側面から逃げる熱量を低減することができ、エネルギーの省力化並びに加温を開始してから機器が起動可能となるまでの待機時間を短縮することができる。
【００３０】
更に、ベース基板５に対向するヒーター筐体２の内周壁にプリント基板と同じ断熱部材を配置することで、内周壁４面を断熱部材で囲むことにより、エネルギーの利用効率を一層向上せしめることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のヒーターユニットを装着した機器の一実施形態を示す正面図である。
【図２】ヒーター筐体の外観を示す斜視図である。
【図３】ヒーター筐体内に分散配置される加温モジュールの取り付け構造を透視的に示す斜視図である。
【図４】プリント基板で構成された加温モジュールの構成例を示す平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す加温モジュールの斜視図である。
【図６】従来の通信機器の加温構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  機器
２  ヒーター筐体
３  バッファ空間部
４  加温モジュール
【図１】
0004529182.tif 000002
【図２】
0004529182.tif 000003
【図３】
0004529182.tif 000004
【図４】
0004529182.tif 000005
【図５】
0004529182.tif 000006
【図６】
0004529182.tif 000007