JP2010173598A - 航空機用ポッド収納型電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の航空機用ポッド収納型電子装置では、複数の電子機器はケースに収納されていたので、ケースを設ける空間が必要であり、スペース効率が悪かった。また、電子機器を収納するケースは直方体だったので、円形断面のポッドに収納するとポッド内面との隙間空間が大きく、スペース効率が悪かった。従って、大規模な電子装置をポッド内に収納することが困難だった。
【解決手段】電子機器を収納するケースを省略する。
電子回路と冷却配管を実装した冷却配管付き電子回路基板を、ポッド中央に設けられ各冷却配管付き電子回路基板間の電気配線を実施した電気パネル及び配管した冷却マニホールドに、直接プラグイン接続する。冷却配管付き電子回路基板の外形は半円形に近い形状として、断面が円形であるポッドの内面に沿わせる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、航空機等の高速移動体に懸架されたポッド内部の狭く限られた空間に収納される電子機器及びその冷却装置に関するものである。

従来の航空機用ポッド収納型電子装置では一般的に、電子機器をポッド内の所定位置に固定し、各電子機器間をケーブル及び冷却用配管により接続していた。狭いポッド内部に電子機器を固定し、ポッド内の機器間配線、冷却用配管及びそれらの着脱作業スペースを確保する必要があり、省スペース化、小型化に課題があった。
この改善策としての場合、ポッド内側にストッパに向かうレ−ルを設け、このレ−ルを軌道とするスライド部を備えた複数の電子機器を、所定位置まで挿入し、対面する電子機器の電気コネクタ及び冷却用配管をプラグイン接続することにより、省スペース化していた。（例えば特許文献１）。

特開２００７−２７４１５１号公報（段落００１１、図２，図３）

特許文献１の航空機用ポッド収納型電子装置では、複数の電子機器はケースに収納されていたので、ケースを設ける空間が必要であり、スペース効率が悪かった。また、電子機器を収納するケースは直方体だったので、円形断面のポッドに収納するとポッド内面との隙間空間が大きくなり、スペース効率が悪かった。従って、大規模な電子装置をポッド内に収納することが困難だった。

本発明は、航空機用ポッド内での電子機器の収納スペースを極力広くできる電子装置を提供することを目的としている。

各電子機器を収納するケースを省略する。ケース内に収納されていた電子回路及び冷却用配管を実装した冷却配管付き電子回路基板を、ポッド中央に設けた電気パネル及び冷却マニホールドに嵌合して接続する。
冷却配管付き電子回路基板の外形は半円形に近い形状とする。
冷却配管付き電子回路基板の間を接続する電気配線及び冷却用配管を、ポッド中央に設けた電気パネル及び冷却用マニホールドに集中させる。

電子機器を収納するケースを省略したので、スペース効率が向上した。冷却配管付き電子回路基板の外形を半円形に近くしたので、断面が円形であるポッドとの隙間空間を削減しスペース効率を向上した。

この発明の実施の形態１の電子装置を収納した航空機用ポッドの概略構成図。 この発明の実施の形態１の電子装置を収納した航空機用ポッド内部概略図。 この発明の実施の形態１における冷却配管付き電子回路基板の概略構成図。 この発明の実施の形態１における電子装置およびこれを収納する航空機用ポッドのラジアル方向の断面図。 この発明の実施の形態１における冷却配管付き電子回路基板の着脱要領の説明図。 この発明の実施の形態１における冷却配管付き電子回路基板の冷却カプラの構造図。 この発明の実施の形態１における冷却カプラのプラグの断面図。 この発明の実施の形態１における冷却装置の構成図。 この発明の実施の形態２の電子装置を収納した航空機用ポッドの概略構成図。 この発明の実施の形態２における電子装置およびこれを収納する航空機用ポッドの断面図。

実施の形態１．
本発明における航空機用ポッドは、航空機等の高速移動体に懸架されている。航空機用ポッドの内部には冷却配管付き電子回路基板、電気パネル、アンテナ等の電子機器、並びに熱交換器、冷却用マニホールド等の冷却装置を備えた大規模な電子装置が狭い限られたスペースに収納されている。以下、図に基づいて本発明の実施の形態１について詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態１の電子装置及びこれを収納する航空機用ポッドの概略構成図である。
ポッド１はその長手方向に設けられたポッドフレーム２及びその円周に設けられたリングフレーム３を強度部材とし、それらの表面に外板４をリベット又はボルト等により取り付けた基本構造をしている。更に、ポッド１の前後端部には電波を通過するレドーム５が取り付けられている。
また、ポッド１内部にアクセスし整備するために開閉する整備用扉６がポッド１のラジアル方向左右両側面に設けられている。
ポッド１外壁面の一部には、図に示すように外気と接触する熱交換部を有する熱交換器７が設けられている。

ポッド１内部には、冷却配管付き電子回路基板８が収納されており、これを交換する際は、整備用扉６を開けて着脱する。冷却配管付き電子回路基板８には、高周波回路部品、信号処理回路部品、基板などの電子部品と冷却用配管が実装されており、航空機用ポッドからワンタッチで着脱し交換できる。また、冷却配管付き電子回路基板８の外形は、その内部に実装できるスペースをかせぐために、八角形を２分割して半円形に近い形として、ポッド１の内面に沿うようにしている。

図２は航空機用ポッド内部の概略構成図である。熱交換器７を通過し冷却された冷却用媒体を循環させアンテナ８１、冷却配管付き電子回路基板８を冷却する循環ポンプ９を収納したものである。

図３は電子回路部品及び冷却用配管を実装した冷却配管付き電子回路基板８の概略構成図である。冷却配管付き電子回路基板８の接続部品は、プラグイン嵌合タイプの電気コネクタ９１、並びに流体コネクタであり内部に冷却用媒体が流れるＯリングつき冷却カプラ９２である。電気コネクタ９１は冷却配管付き電子回路基板８の機能に合わせて電源用、制御信号用、高周波回路用のコネクタから選定する。

図４は航空機用ポッド内に電子装置を収納した状態を示すラジアル方向断面図である。断面中央には電気パネル１０、中央上部及び下部には冷却用マニホールド１１が配置され、ポッドフレーム２に固定されている。電気パネル１０及び冷却用マニホールド１１には、冷却配管付き電子回路基板８をワンタッチで着脱できる。
すなわち、電気パネル１０は、冷却配管付き電子回路基板８の電気コネクタ９１とプラグイン嵌合する電気コネクタを両側に備え、各冷却配管付き電子回路基板８との間および複数の冷却配管付き電子回路基板同士を電気的に接続している。
冷却用マニホールド１１は、冷却配管付き電子回路基板８の冷却配管連結部品である冷却カプラ９２とプラグイン嵌合する連結部を両側に備え、各冷却配管付き電子回路基板８との間の冷却用配管を接続している。
この際の電気コネクタ９１及び冷却カプラ９２の嵌合力に耐え得るように電気パネル１０及び冷却用マニホールド１１は補強されている。
また、図４の中央上部及び下部は、熱交換器７、冷却用マニホールド１１、アンテナ８１及び冷却配管付き電子回路基板８等に冷却用媒体を循環させる冷却配管スペースとして使用する。

図５により冷却配管付き電子回路基板８の着脱要領を説明する。
ポッド内への冷却配管付き電子回路基板８へのアクセスは整備用扉６を取り外して行う。あらかじめ、冷却配管付き電子回路基板８には取り外し可能なグリップ９３を取り付けておく。次に整備用扉６を開け、冷却配管付き電子回路基板８をポッドフレーム２に設けられたガイドに沿わせて差し込む。
次に、冷却配管付き電子回路基板８をポッドフレーム２にネジ９４にて固定する。冷却配管付き電子回路基板８の固定方法はカードロックリテイナ、1/4クイックファスナ等でも良い。
電気コネクタ９１、冷却カプラ９２はプラグインタイプのものであるので、冷却配管付き電子回路基板８の着脱作業時に、これらにアクセスせずにネジ９４を取り付け、取り外すことにより電気パネル１０及び冷却用マニホールド１１から着脱できる。最後に冷却配管付き電子回路基板８に取り付けたグリップ９３を外し、整備用扉６を閉める。

図６、図７により、プラグインタイプである冷却カプラの構造を以降詳細に説明する。図６には、冷却カプラのプラグとソケットを示す。
冷却カプラのプラグ９２ａはネジ部を有し、冷却配管付き電子回路基板８に取り付けられている。冷却カプラのソケット９２ｂもネジ部を有し、冷却用マニホールド１１に取り付けられている。
冷却カプラのプラグ９２ａ側は、図７に示すようにフローティング機構を有している。従って、嵌合する際にソケットの軸とプラグの軸が少しずれていてもワンタッチで嵌合できる構造となっている。

図７は、冷却カプラのプラグ９２ａの断面図である。冷却カプラのプラグは９２ａ１〜４により構成されている。
プラグ部品１（９２ａ１）には、Ｏリング（９２ａ３）が取り付けられている。プラグ部品１（９２ａ１）とプラグ部品２（９２ａ２）の間にはＯリング（９２ａ３）で吸収可能な隙間があり、Ｏリングの変形分フローティングし嵌合時の軸ずれを吸収できる。またＯリング（９２ａ３、９２ａ４）が有るため液漏れすることはない。

図８には、本発明の冷却装置の構成例を示す。
循環ポンプ９から流出した冷却用媒体は、ポッド１の両側面に設けられて外気と接触する熱交換器７を通過し冷却され、冷却用マニホールド１１の内部配管を通過し、冷却配管付き電子回路基板８、アンテナ８１の内部を循環することにより冷却した後、循環ポンプ９へと流れる。

以上のように、電子機器を収納するケースを省略したので、スペース効率が向上した。冷却配管付き電子回路基板の外形を半円形に近くしたので、断面が円形であるポッドとの隙間空間を削減しスペース効率が向上した。
また、熱交換器をポッド壁面に設けることにより、省スペース化されている。
実施の形態２．

以下図に基づいて本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、特に図１に示したように、整備用扉６と熱交換器７を別部品とした場合の航空機用ポッド収納型電子装置について述べた。しかし、本発明の実施の形態１を用いることで航空機用ポッド内は高密度実装となり全体発熱量も大きくなる為、より高い冷却性能が必要となる場合が考えられる。実施の形態２では、この問題点を解決するために、整備用扉に熱交換器を取り付け兼用した場合について説明する。これ以外の部分は実施の形態１とまったく同じ構成である。

図９には、実施の形態２の航空機用ポッド収納型電子装置の概略構成図を示す。図に示すように、実施の形態２の場合は、ポッド１の左右両側面に設けられた整備用扉兼熱交換器１２を開けてできた開口からアクセスして冷却配管付き電子回路基板８を着脱する。実施の形態１において既にポッド外壁面の一部に形成された熱交換器７は取り外す必要がない。

図１０は航空機用ポッド１のラジアル方向断面図である。実施の形態２の整備用扉兼熱交換器１２はフレキシブルな配管部品１３によって冷却用マニホールド１１と配管接続されている。配管部品１３は冷却配管付き電子回路基板８を着脱する際に、整備用扉兼熱交換器１２と干渉しない十分な長さを有している。フレキシブル配管部品１３は冷却配管付き電子回路基板８を極力大きくできるような位置に配置される。

以上のように構成したので、実施の形態２の場合は、実施の形態１に比べ、熱交換面積を広く取ることが可能となり、高い冷却性能を得ることができる。
また、冷却配管付き電子回路基板８着脱時に冷却循環経路を切断する必要もないので、整備性を損ねることもない。

１ ポッド、２ ポッドフレーム、３ リングフレーム、４ 外板、５ レドーム、
６ 整備用扉、７ 熱交換器、８ 冷却配管付き電子回路基板、９ 循環ポンプ、
１０ 電気パネル、１１ 冷却用マニホールド、１２ 整備用扉兼熱交換器、
１３ フレキシブル配管部品、
８１ アンテナ、９１ 電気コネクタ、９２ 冷却カプラ、９３ グリップ、
９４ ネジ、９２ａ 冷却カプラのプラグ、９２ｂ 冷却カプラのソケット、
９２ａ１ プラグ部品１、９２ａ２ プラグ部品２、
９２ａ３ Ｏリング、９２ａ４ Ｏリング。

Claims (2)

1. 航空機用ポッドに収納される電子装置であって、
   半円形に近い外形を有する複数の冷却配管付き電子回路基板と、
   前記ポッドの中央部に設けられ前記冷却配管付き電子回路基板の電気コネクタと嵌合する電気コネクタを両側に備え、前記複数の冷却配管付き電子回路基板間を電気的に接続する電気パネルと、
   前記ポッドの中央部に設けられ前記冷却配管付き電子回路基板の冷却配管連結部と嵌合する連結部を両側に備え、前記複数の冷却配管付き電子回路基板間の冷却配管を接続する冷却用マニホールドと
   を備えたことを特徴とする航空機用ポッド収納型電子装置。
2. 前記ポッドの側面に設けられた整備用扉には冷却配管と接続される熱交換器が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の航空機用ポッド収納型電子装置。

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