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公開番号2025011401
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113494
出願日2023-07-11
発明の名称コンピュータ冷却保護ケース
出願人株式会社イマジオム
代理人個人,個人
主分類H05K 7/20 20060101AFI20250117BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】複雑な冷却システムを必要とせず、故障しにくい簡素な仕組みでありながら、過酷な環境で稼動するパソコンを周囲の汚染要因から保護し、かつパソコン自体を適正に冷却して過熱を防ぐコンピュータ冷却保護ケースを提供する。
【解決手段】コンピュータ冷却保護ケースは、パソコン1を気密状態で格納するケース本体10と、ケース本体10内に外部から圧縮空気を導入する空気導入部16と、ケース本体10内の余剰な空気を排出する空気排出部19と、空気導入部16からケース本体10内に導入した圧縮空気の圧力エネルギを周囲の空気の運動エネルギに変換し、圧縮空気の空気量よりも大流量の風を作り出す風量増加器30と、風をパソコン1に接触するように導く導入側風ガイド21・排出側風ガイド22と、パソコン1に接触した後の風を風量増加器30に還流させる底板側隙間25a・天板側隙間25bを備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータを気密状態で格納するケース本体と、
前記ケース本体に設けられて前記ケース本体内に外部から圧縮空気を導入する空気導入部と、
前記ケース本体に設けられて余剰な空気を排出する空気排出部と、
前記空気導入部から前記ケース本体内に導入した前記圧縮空気の圧力エネルギを周囲の空気の運動エネルギに変換し、前記圧縮空気の空気量よりも大流量の風を作り出す風量増加手段と、
前記風を前記コンピュータに接触するように導く空気導流手段と、
前記コンピュータに接触した後の前記風を前記風量増加手段に還流させる空気循環手段と、
を備えることを特徴とするコンピュータ冷却保護ケース。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記空気導入部から前記空気排出部に至る空気の流れの途中に、一部の空気を下流側から上流側に還流させる循環ループを設けたことを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータ冷却保護ケース。
【請求項３】
前記風量増加手段は、前記空気導入部から前記ケース本体内に導入した前記圧縮空気の噴流に周囲の空気を巻き込ませて大流量の風を作り出すことを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータ冷却保護ケース。
【請求項４】
前記圧縮空気のゲージ圧が４気圧以上８気圧以下であることを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータ冷却保護ケース。
【請求項５】
前記空気導入部には流量調節バルブが設けられ、前記流量調節バルブは前記ケース本体内に導入される前記圧縮空気の流量を調節可能に構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータ冷却保護ケース。
【請求項６】
前記空気排出部にはチェックバルブが設けられ、前記チェックバルブは前記ケース本体内の圧力が一定のしきい値を上回った場合に前記ケース本体内の空気を外部に排出するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータ冷却保護ケース。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータを過酷な環境から保護し、かつ過熱を防ぐことのできるコンピュータ冷却保護ケースに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＩｏＴ（Internet on Things＝種々なものをインターネットに接続して高度に活用しようという取り組み）やＤＸ（Digital Transformation＝コンピュータやソフトウェアを活用して業務を合理化しようという取り組み）の流れもあり、ものづくり現場でパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと称する。）を活用しようという機運が高まっている。
【０００３】
ＩｏＴやＤＸを目的としてものづくり現場にパソコンを設置する場合、その環境は必ずしもパソコンに適しているとは限らない。たとえば工場内で行われるアーク溶接の状態を詳しく観察するカメラシステムを構成しようとすると、溶接点のすぐ近くにカメラを取り付ける必要が生じる。そしてカメラにＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続型のものを使用する場合には、ＵＳＢ通信の規格上、パソコンをカメラから遠ざけて設置することが難しい。結果として溶接点から飛び散る火花やスパッタ、溶接点の近くでフラックスや油が蒸発して発生するヒュームやミストなどが存在する苛酷な環境にパソコンを設置し、稼動させなければならなくなる。上記の例ほど過酷ではないにしても、農場や道路などの屋外、建物や橋梁の建設現場、移動する船舶や鉄道車両など、多様な場所でのパソコンの活用が積極的に模索されている。そのため雨や泥、粉塵や砂埃、結露といった各種の汚染要因がある環境でパソコンを使用したくなる状況は、今後増えていくと予想される。
【０００４】
しかしながら多くのパソコンは、オフィスなど比較的清浄な環境で使用されることを想定して設計されており、上記のような過酷な場所での使用はほとんど想定されていない。さほど清浄ではない環境でパソコンを使用したいというニーズに対しては、フィルタを介して外気を取り込むファンを設けた密閉ケースの内部にパソコンを格納して保護する「防塵ラック」、パソコンの筐体に大きな放熱フィンを設けてパソコン自体を密閉構造とした「ファンレスパソコン」といった製品群が存在してはいるが、それらも上記のような苛酷な設置環境を想定しているものではない。そのような過酷な環境では、防塵ラックのフィルタは汚染物質によって短期間のうちに目詰まりするし、ファンレスパソコンの放熱フィンには短期間のうちに多量の汚染物質が堆積し、放熱効果を失わせる。そして仮にパソコン本体を良好に保護することができたとしても、パソコンに接続される各種のケーブルまでも保護することは、それらの製品群ではできない。
【０００５】
上記のような過酷な環境でパソコンを使用する場合には、パソコン本体と、パソコンに接続されるケーブルの両方を密閉保護するケースを用意することが望ましい。その場合に問題になるのが、パソコンから発生する熱をどのように放熱するかである。特に最近では、個々の現場にセンサだけを設置して演算処理は中央で行う従来の構成から、個々の現場で演算処理までを行う「エッジコンピューティング」に向かう流れが進んでおり、現場に設置するパソコンは高性能化してきている。高性能のパソコンは、ＣＰＵなどの部品が多くの熱を発生させるので、それをどのように放熱して過熱を防止するかが大きな課題となる。つまりパソコンの密閉と冷却を両立させることが求められてきている。
【０００６】
パソコンを冷却するには冷媒が必要である。すなわち低温の流体である冷媒を継続的に供給し、パソコンの内部にある発熱部品に接触させ続ける構造が欠かせない。一般的なパソコンでは、周囲の空気をファンで取り込み、冷媒として使用する方法が採られている。発熱部品であるＣＰＵにヒートパイプを設置して冷却する技術もある（たとえば、特許文献１参照）が、この場合にも最終的には、ヒートパイプによって伝熱された熱を周囲の空気に放散させることになる。すなわち周囲の空気を間接的に冷媒として利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第３９２０９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記のような過酷な環境では、ファンレスパソコンや防塵ラックについて述べたように、パソコン周囲の空気を取り込んで冷媒として使用することが難しい。そのため必然的に、パソコンとは別に設けた装置から冷媒を供給する冷却システムが必要になる。そしてこの冷却システムが複雑になったのでは、今度はこちらを過酷な環境から保護する対策が必要になる上、パソコンの長所であるコンパクト性も失われる。したがって冷却システムは簡素であるほど良いと言える。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複雑な冷却システムを必要とせず、故障しにくい簡素な仕組みでありながら、過酷な環境で稼動するパソコンを周囲の汚染要因から保護し、かつパソコン自体を適正に冷却して過熱を防ぐコンピュータ冷却保護ケースを提供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】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、コンピュータを気密状態で格納するケース本体と、前記ケース本体に設けられて前記ケース本体内に外部から圧縮空気を導入する空気導入部と、前記ケース本体に設けられて余剰な空気を排出する空気排出部と、前記空気導入部から前記ケース本体内に導入した前記圧縮空気の圧力エネルギを周囲の空気の運動エネルギに変換し、前記圧縮空気の空気量よりも大流量の風を作り出す風量増加手段と、前記風を前記コンピュータに接触するように導く空気導流手段と、前記コンピュータに接触させた後の前記風を、前記風量増加手段に還流させる空気循環手段と、を備えることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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