JP6134600B2 - 電気機器の収納構造及び防爆型装置 - Google Patents

Description

この発明は、防爆容器等の筐体の内部に、カメラ等の電気機器を収納する際に用いられる電気機器の収納構造及び防爆型装置に関する。

筐体の内部に電気機器を収納する装置として、危険区域内を監視する監視カメラを防爆容器内に収納した防爆型カメラがある（例えば、特許文献１参照。）。防爆容器は、本体の一方の面に形成された開口部を開閉自在に被覆する蓋体を備えている。

電気機器であるカメラに対する給電用の電源ケーブルや映像信号を筐体外部に出力する映像ケーブルは、本体に形成されたネジ孔に螺合するクランプを貫通して本体内に導入される。

クランプから本体内に導入された電源ケーブル及び映像ケーブルを、開口部から本体外に引き出し、ホルダに端子取付具を介して取り付けられた端子台に接続した後、本体の開口部を開放した状態で、カメラを搭載したホルダを本体内部に挿入し、固定ネジを介してホルダを本体内部に固定する。

このように、従来の電気機器の収納構造では、電気機器を搭載したホルダを開口部から本体内に挿入し、ホルダを本体内部に固定することで、電気機器を本体内部の所定の位置に収納するようにしている。

特開２００１−３２０６１５号公報

しかし、従来の電気機器の収納構造では、電気機器が発生する熱の放熱を考慮したものがなかった。このため、筐体内部で電気機器が高温になり、動作不良や故障を発生する問題があった。

この発明の目的は、筐体内に収納された電気機器が発生する熱を効果的に放熱することができる電気機器の収納構造及びこれを適用した防爆型装置を提供することにある。

この発明の電気機器の収納構造は、筐体と、保持部材と、を備えている。筐体は、電気機器を内部に収納する筒状を呈し、軸方向の少なくとも一方の端面に設けられた開閉自在の開口部と、内周面から突出した取付部と、を有する。保持部材は、電気機器が装着される装着部と、当該装着部に連続する第１の放熱部と、を有する。具体的には、保持部材は、電気機器と共に開口部から筐体の内部に挿入されたとき、第１の放熱部が、取付部に当接することにより、筐体の軸方向における所定位置に電気機器を位置決めするものである。又、少なくとも装着部及び第１の放熱部は、熱伝導材料を素材とする。そして、保持部材は、開口部から軸方向に沿って筐体の内部に挿入され、第１の放熱部を取付部に当接させた状態で、筐体の内部に固定される。

この構成では、電気機器で発生した熱が、保持部材における装着部から第１の放熱部に伝導した後、第１の放熱部から取付部を経由して筐体に伝導する。装着部及び第１の放熱部は熱伝導材料を素材とするため、電気機器で発生した熱が効率よく筐体に伝導する。

この構成において、保持部材は、装着部における軸方向に直交する断面が、筐体内部の取付部の位置における空間よりも大きくかつ開口部よりも小さく、装着部以外の部分における軸方向に直交する断面が筐体内部の取付部の位置における空間よりも小さくされていることが好ましい。電気機器を装着した保持部材を開口部から第１の放熱部が取付部に当接するまで筐体内部に軸方向に沿って挿入していくだけで、保持部材を介して電気機器を筐体内部の所定の位置に配置することができる。

また、保持部材は、装着部から直交する方向に連続する第２の放熱部を更に有し、当該第２の放熱部は、第１の放熱部が取付部に当接した状態で、筐体の内周面の一部に直接又は放熱シートを介して面接触することが好ましい。保持部材と筐体との接触面積が拡大し、保持部材に伝導した電気機器の熱を、より効率的に筐体に伝導させることができる。

さらに、第２の放熱部は熱伝導材料を素材とすることが好ましい。保持部材から筐体への熱伝導率が高くなり、保持部材に伝導した電気機器の熱を、さらに効率的に筐体に伝導させることができる。

加えて、保持部材に軸方向の一端側に電気機器に対する配線が接続される接続器具を搭載し、筐体に軸方向に直交する方向の配線用の貫通孔を軸方向の一端側に設けることが好ましい。保持部材に搭載された電気機器に対する配線作業が容易になる。

この発明によれば、筐体内に収納された電気機器が発生する熱を効果的に放熱することができ、筐体内部が高温になることによる電気機器の動作不良や故障の発生を未然に防止できる。

この発明の実施形態に係る電気機器の収納構造が適用される防爆型カメラの外観図である。 同防爆型カメラの要部の組立図である。 同防爆型カメラに内蔵されるカメラモジュールの組立図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、同防爆型カメラの断面図である。 この発明の別の実施形態に係る電気機器の収納構造が適用される防爆型カメラの平面断面図である。

以下に、防爆型カメラに適用した場合の本発明の実施形態に係る電気機器の収納構造について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜図３に示すように、この発明の実施形態に係る電気機器の収納構造は、一例として防爆型カメラ１００に適用される。防爆型カメラ１００は、危険区域内を撮像することを前提として、防爆容器１０内にこの発明の電気機器であるカメラモジュール２０を収納している。

防爆容器１０は、この発明の筐体に相当し、本体１１及び蓋体１２、蓋体１３及び引込部１４を備えている。本体１１は、一例として略円筒形状を呈し、軸方向の両端面が開放しており、それぞれ前面側開口部１１Ａ及び背面側開口部１１Ｂにされている。前面側開口部１１Ａ及び背面側開口部１１Ｂは、それぞれ雌ネジ部１１１及び１１２を備え、蓋体１２及び蓋体１３のネジ部１２２及び１３２が螺合することによって開閉自在にされている。蓋体１２は、中央部に強化ガラス等の透明部材で被覆された孔部１２１が形成されている。

引込部１４は、本体１０の周面の背面側から本体１０の半径方向に延出している。引込部１４は、本体１０の内部に連通する貫通孔を備え、底面に装着される引込器具１４１を介して、カメラモジュール２０に対する配線を貫通させる。

カメラモジュール２０は、カメラ２１、プレート２２、ホルダ２３、回路基板２４、回路基板２５、接続器具２６を備えている。カメラ２１は、回路基板２４及び２５とともにプレート２２に装着されている。プレート２２は、一例として熱伝導材料の平板で構成されている。回路基板２４及び２５は、カメラ２１に対する給電用、及び信号処理用の電子部品を実装している。

ホルダ２３は、一例として略コの字形状を呈し、それぞれ平板状の装着部２３Ａ、第１の放熱部２３Ｂ、第２の放熱部２３Ｃ、接続部２３Ｄを備えている。装着部２３Ａは、ホルダ２３の前面側で、互いの間に空間を設けて左右に配置されている。各装着部２３Ａには、ネジ孔２３１が形成されており、前面側にカメラ２１を装着したプレート２２がネジ２２１を介して取り付けられる。

ホルダ２３は、プレート２２とともにこの発明の保持部材に相当するが、プレート２２は必須ではない。カメラ２１並びに回路基板２４及び２５を個別に装着部２３Ａに取り付けるようにしてもよく、回路基板２４及び２５が取り付けられたカメラ２１を装着部２３Ａに取り付けるようにしてもよい。

第１の放熱部２３Ｂは、各装着部２３Ａから外側に向かって同一平面内で連続して形成されており、取付孔２３２が形成されている。第２の放熱部２３Ｃは、装着部２３Ａから背面側に向かって直交する方向に連続している。接続部２３Ｄは、第２の放熱部２３Ｃに上方に直交する方向に連続しており、背面側に接続器具２６が装着される。

接続器具２６は、回路基板２６１、端子台２６２、アダプタ２６３を備えている。アダプタ２６３は回路基板２６１に取り付けられる。回路基板２６１及び端子台２６２は、取付ネジ２６４及び２６５を介して接続部２３Ｄに固定される。接続器具２６は、回路基板２４及び２５の電子部品に電気的に接続されるとともに、引込部１４を貫通した配線に接続される。

ホルダ２３は、金属平板を素材としてプレス加工により、装着部２３Ａ、第１の放熱部２３Ｂ、第２の放熱部２３Ｃ、接続部２３Ｄを一体的に形成しており、全体として熱伝導材料で構成されている。但し、少なくとも装着部２３Ａと第１の放熱部２３Ｂとが熱伝導材料で構成されていればよく、必ずしも全体が熱伝導材料で構成されている必要はない。

なお、本体１１は、必ずしも略円筒形状に形成する必要はなく、中空の筐体であることを条件に、角筒形状等の任意の形状とすることができる。

図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、防爆容器１０の内部には、前面側寄りの位置に左右の内周面から突出する取付部１５が形成されている。各取付部１５には、ネジ穴が形成されている。なお、図４（Ａ）は防爆型カメラ１００の側面断面図、同図（Ｂ）は同平面断面図）、同図（Ｃ）は同図（Ａ）におけるＳ−Ｓ部の断面図である。

ホルダ２３において、装着部２３Ａにおける軸方向に直交する横断面は、取付部１５の位置における空間よりも大きく前面側開口部１１Ａの開口面よりも小さい。また、装着部２３Ａ以外の部分における軸方向に直交する横断面は、取付部１５の間の空間よりも小さい。

カメラモジュール２０は、蓋体１２を取り外した状態で開放された前面側開口部１１Ａから防爆容器１１内に背面側から挿入される。第１の放熱部２３Ｂの背面が取付部１５の前面に達すると両者が面接触し、それ以上カメラモジュール２０を挿入方向に移動できなくなる。この状態で固定ネジ２３４を取付孔２３２に貫通させて取付部１５のネジ穴に螺合させることにより、カメラモジュール２０が防爆容器１１内の所定の位置に固定される。

カメラ２１の動作により、カメラ２１及び回路基板２４，２５から熱が発生する。主にカメラ２１から発生した熱は、プレート２２から装着部２３Ａを経由して第１の放熱部２３Ｂに伝導する。第１の放熱部２３Ｂに伝導した熱は、面接触する取付部１５を経由して本体１１に伝導し、本体１１から外部に放熱される。このため、主にカメラ２１から発生した熱を、効率よく本体１１に伝導して外部に放熱することができ、本体１１内に籠もることがなく、カメラ２１や回路基板２４及び２５に実装された電子部品の動作不良や故障の発生を防止できる。

なお、第１の放熱部２３Ｂの背面と取付部１５の前面とが面接触する所定の位置にカメラモジュール２０が固定された状態で、第２の放熱部２３Ｃが本体１１の内側面の一部に面接触させることで、カメラ２１並びに回路基板２４及び２５で発生した熱を、さらに効率よく本体１１に伝導させることができる。

この場合に、第２の放熱部２３Ｃを放熱シートを挟んで本体１１の内側面の一部に面接触させることもできる。また、第２の放熱部２３Ｃは、直接又は放熱シートを挟んで本体１１の内側面の一部に面接触することを条件に、平板状以外の例えば曲面形状とすることができる。この場合に、第２の放熱部２３Ｃの軸方向における底面形状を一定にすることで、第２の放熱部２３Ｃと本体１１の内側面との接触面積を最大にすることができ、カメラ２１並びに回路基板２４及び２５で発生した熱の放熱性がさらに向上する。

第１の放熱部２３Ｂの背面と取付部１５の前面とが面接触する所定の位置にカメラモジュール２０が固定された状態で、接続部２３Ｄに取り付けられた接続器具２６が本体１１における引込部１４の連続部分に対向する位置に配置される。蓋体１３を取り外すことで背面側開口部Ｂを開放すると、本体１１の背面側から接続器具２６の接続部分の全体が視認できる。引込器具１４１を介して引込部１４の貫通孔１４２を貫通した配線を、本体１１の背面側から接続器具２６に容易に接続することができる。

図５に示すように、ホルダ２３において第１の放熱部２３Ｂを接続部２３Ｄの左右両側に連続して形成し、取付部１５を本体１１の内部における背面側寄りの位置で背面に向けて形成し、カメラモジュール２０を背面側開口部１１Ｂから本体１１の内部に挿入するようにしてもよい。カメラ２１に対するメンテナンス頻度が低い場合には、本体１１の前面側を閉塞した状態で本体１１を形成し、前面側開口部１１Ａを開閉する蓋体１２を省略できる。この場合でも、カメラ２１並びに回路基板２４及び２５で発生した熱は、装着部２３Ａから第２の放熱部２３Ｃ及び接続部２３Ｄを経由して第１の放熱部２３Ｂに伝導した後、取付部１５から本体１１に伝導して外部に放熱される。

なお、この発明の筐体は、防爆容器１０に限るものではない。この発明は、カメラ２１を含む任意の電気機器を収納する任意の筐体に適用できる。

１０−防爆容器
１１−本体
１１Ａ−前面側開口部
１１Ｂ−背面側開口部
１２，１３−蓋体
１５−取付部
２０−カメラモジュール
２１−カメラ（電気機器）
２３−ホルダ（保持部材）
２３Ａ−装着部
２３Ｂ−第１の放熱部
２３Ｃ−第２の放熱部
２３Ｄ−接続部
２６−接続器具

Claims (6)

1. 電気機器を内部に収納する筒状を呈し、軸方向の少なくとも一方の端面に設けられた開閉自在の開口部と、内周面から突出した取付部と、を有する筐体と、
   前記電気機器が装着される装着部と、前記装着部に連続する第１の放熱部と、を有する保持部材であって、当該保持部材が前記電気機器と共に前記開口部から前記筐体の内部に挿入されたとき、前記第１の放熱部が、前記取付部に当接することにより、前記軸方向における所定位置に前記電気機器を位置決めする、保持部材と、
   を備え、
   少なくも前記装着部及び前記第１の放熱部は、熱伝導材料を素材とし、
   前記保持部材は、前記開口部から前記軸方向に沿って前記筐体の内部に挿入され、前記第１の放熱部を前記取付部に当接させた状態で、前記筐体の内部に固定される、電気機器の収納構造。
2. 前記保持部材は、前記装着部における前記軸方向に直交する断面が、前記筐体内部の前記取付部の位置における空間よりも大きく前記開口部よりも小さく、前記装着部以外の部分における前記軸方向に直交する断面が前記筐体内部の前記取付部の位置における空間よりも小さい、請求項１に記載の電気機器の収納構造。
3. 前記保持部材は、前記装着部から直交する方向に連続する第２の放熱部を更に有し、前記第２の放熱部は、前記第１の放熱部が前記取付部に当接した状態で、前記筐体の内周面の一部に直接又は放熱シートを介して面接触する、請求項１又は２に記載の電気機器の収納構造。
4. 前記第２の放熱部は、熱伝導材料を素材とする、請求項３に記載の電気機器の収納構造。
5. 前記保持部材は、前記軸方向の一端側に配線が接続される接続器具を保持する接続部を更に有し、
   前記筐体は、前記軸方向に直交する方向の配線用の貫通孔を前記軸方向の一端側に有する、請求項１乃至４の何れかに記載の電気機器の収納構造。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の電気機器の収納構造を備え、
   前記筐体は、防爆容器である、防爆型装置。

Images