JPS6158980B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6158980B2 JPS6158980B2 JP55177141A JP17714180A JPS6158980B2 JP S6158980 B2 JPS6158980 B2 JP S6158980B2 JP 55177141 A JP55177141 A JP 55177141A JP 17714180 A JP17714180 A JP 17714180A JP S6158980 B2 JPS6158980 B2 JP S6158980B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- repeater
- circuit unit
- heat dissipation
- metal
- housing
- Prior art date
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- Expired
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 31
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光海底中継器筐体内の中断器回路ユ
ニツトより発生する熱量を効果的に中継器筐体に
放熱して半導体レーザの長寿命化を図るととも
に、中継器回路ユニツトに伝わる振動と衝撃を和
らげユニツト内の電子回路およびレーザ等の光学
素子を保護する構造に関するものである。
ニツトより発生する熱量を効果的に中継器筐体に
放熱して半導体レーザの長寿命化を図るととも
に、中継器回路ユニツトに伝わる振動と衝撃を和
らげユニツト内の電子回路およびレーザ等の光学
素子を保護する構造に関するものである。
光海底中継器筐体内の回路ユニツトは、上り下
りよりなる１システムあたり10W程度の電力消費
があり、これから発生する熱量のため中継器回路
ユニツト内の雰囲気温度が上省することになる。
中継器回路ユニツト内に実装されるレーザの寿命
は、レーザ周囲の雰囲気温度が高いと劣化し、雰
囲気温度が低いほど長寿命となる。一方、光海底
中継器は水深数百メートルより深い海底に布設さ
れたときには前記中継器筐体の外表面はほぼ海底
下の水温である２〜３℃になる。従つて、中継器
ユニツト発熱を中継器筐体の外表面に効率よく伝
え、中継器筐体に熱交換器の働きを持たせること
が望ましい。
りよりなる１システムあたり10W程度の電力消費
があり、これから発生する熱量のため中継器回路
ユニツト内の雰囲気温度が上省することになる。
中継器回路ユニツト内に実装されるレーザの寿命
は、レーザ周囲の雰囲気温度が高いと劣化し、雰
囲気温度が低いほど長寿命となる。一方、光海底
中継器は水深数百メートルより深い海底に布設さ
れたときには前記中継器筐体の外表面はほぼ海底
下の水温である２〜３℃になる。従つて、中継器
ユニツト発熱を中継器筐体の外表面に効率よく伝
え、中継器筐体に熱交換器の働きを持たせること
が望ましい。
従来の中継器回路ユニツトの緩衝放熱構造を図
１に示す。図１で、１は中継器筐体円筒、２は緩
衝用ゴム、３は中継器回路ユニツトの絶縁体であ
り、４が中継器回路、５は乾燥不活性ガスであ
る。この構造によると、緩衝ゴム２により振動衝
撃を和らげ、N2ガス等の乾燥不活性ガス５によ
る熱伝導により放熱を行つている。緩衝ゴム２も
不活性ガス５も熱伝率は極めて小さいため、この
構造での放熱効果は非常に低い。また、これを改
良するために緩衝ゴム２に金属粉を混ぜ、不活性
ガス５に熱伝導率の比較的大きいHeガスを使用
する案もある。この場合は前者に比して放熱効果
はかなり大きくなる。しかし、ゴム材はそれ自身
にかなりの吸着ガスを内蔵しており、中継器筐体
内に使用した場合、筐体内の乾燥不活性雰囲気を
汚す原因となる。また、Heガスはその他の不活
性ガスに比べ絶縁耐力が低いため、この両者が相
まつて回路部の絶縁が劣化し破壊される可能性が
生じる。従つて、この様な放熱構造は中継器回路
の信頼性の低下を招く恐れがあり好ましくない。
１に示す。図１で、１は中継器筐体円筒、２は緩
衝用ゴム、３は中継器回路ユニツトの絶縁体であ
り、４が中継器回路、５は乾燥不活性ガスであ
る。この構造によると、緩衝ゴム２により振動衝
撃を和らげ、N2ガス等の乾燥不活性ガス５によ
る熱伝導により放熱を行つている。緩衝ゴム２も
不活性ガス５も熱伝率は極めて小さいため、この
構造での放熱効果は非常に低い。また、これを改
良するために緩衝ゴム２に金属粉を混ぜ、不活性
ガス５に熱伝導率の比較的大きいHeガスを使用
する案もある。この場合は前者に比して放熱効果
はかなり大きくなる。しかし、ゴム材はそれ自身
にかなりの吸着ガスを内蔵しており、中継器筐体
内に使用した場合、筐体内の乾燥不活性雰囲気を
汚す原因となる。また、Heガスはその他の不活
性ガスに比べ絶縁耐力が低いため、この両者が相
まつて回路部の絶縁が劣化し破壊される可能性が
生じる。従つて、この様な放熱構造は中継器回路
の信頼性の低下を招く恐れがあり好ましくない。
本発明は、上記の問題点を解決するために、中
継器回路ユニツトの絶縁体の外周に金属円筒をか
ぶせ、中継器筐体と回路ユニツトの金属円筒との
間を金属バネにより支持することにより、良好な
放熱特性と緩衝効果を持たせた光海底中継器の放
熱緩衝構造を提供するものである。
継器回路ユニツトの絶縁体の外周に金属円筒をか
ぶせ、中継器筐体と回路ユニツトの金属円筒との
間を金属バネにより支持することにより、良好な
放熱特性と緩衝効果を持たせた光海底中継器の放
熱緩衝構造を提供するものである。
以下図面により本発明を詳細に説明する。
図２は本発明の一実施例の構成原理を示す図
で、１は中継器筐体円筒、４は中継器回路ユニツ
トである。筐体円筒１内は、図示しない左右の端
面板により気密状態に保持されている。この回路
ユニツト４は絶縁体３で覆われている。この絶縁
体３の外周と中継器筐体円筒１の内周との間隙に
金属円筒９を介して金属バネ８が配置されてい
る。また、軸方向の緩衝用に金属バネ７が配置さ
れている。６はバネ７の支持体である。このよう
な構造であれば、中継器回路ユニツト４より発生
する熱は金属円筒９から金属バネ８を伝導して中
継器筐体円筒１に放熱され、その結果中継器ユニ
ツト４内の温度は海底温度に非常に近い値にな
り、レーザの長寿命化が可能となる。この場合、
熱伝導は金属に依存できるため、不活性ガスは同
軸方式で実積のある窒素ガスでよく、また、緩衝
用にゴムを使用していないため、筐体内部の雰囲
気は常に清浄である。振動衝撃に対しては半径方
向では金属バネ８が、また軸方向では金属バネ７
が変形をし緩衝効果を生じる。放熱効果に重点を
置く場合には、熱抵抗の小さな材質、例えば銅ま
たは銅合金を用い、また金属円筒９との接触面積
が大きくなるような構造をとるのが望ましい。こ
のような金属バネの構造は種々考えられる。図３
は軸方向に不連続な構成のリーフスプリングによ
る金属バネ構造の構成原理を示すものであり、ａ
は軸方向の断面図、ｂは半径方向の断面図であ
る。本発明は、特に図４のように分割された金属
バネ８が互いに重なりあう部分を共有するように
複数個配置された構造にしたことが特徴である。
図中、１１は金属バネ８を金属円筒９に固定する
ための溶接または接着部分である。このような構
造であれば、荷重が加わつた時バネが変形する
が、不連続部分の存在により変形は容易で緩衝効
果が増大し、しかもある程度変形すると重り合つ
た部分の摩擦により変形量が抑えられダンピング
効果を生むため、図２，図３ａ，ｂに示された重
なり部分を有しない構造に比べて放熱効果は等し
く緩衝効果のよりすぐれた構造となる。
で、１は中継器筐体円筒、４は中継器回路ユニツ
トである。筐体円筒１内は、図示しない左右の端
面板により気密状態に保持されている。この回路
ユニツト４は絶縁体３で覆われている。この絶縁
体３の外周と中継器筐体円筒１の内周との間隙に
金属円筒９を介して金属バネ８が配置されてい
る。また、軸方向の緩衝用に金属バネ７が配置さ
れている。６はバネ７の支持体である。このよう
な構造であれば、中継器回路ユニツト４より発生
する熱は金属円筒９から金属バネ８を伝導して中
継器筐体円筒１に放熱され、その結果中継器ユニ
ツト４内の温度は海底温度に非常に近い値にな
り、レーザの長寿命化が可能となる。この場合、
熱伝導は金属に依存できるため、不活性ガスは同
軸方式で実積のある窒素ガスでよく、また、緩衝
用にゴムを使用していないため、筐体内部の雰囲
気は常に清浄である。振動衝撃に対しては半径方
向では金属バネ８が、また軸方向では金属バネ７
が変形をし緩衝効果を生じる。放熱効果に重点を
置く場合には、熱抵抗の小さな材質、例えば銅ま
たは銅合金を用い、また金属円筒９との接触面積
が大きくなるような構造をとるのが望ましい。こ
のような金属バネの構造は種々考えられる。図３
は軸方向に不連続な構成のリーフスプリングによ
る金属バネ構造の構成原理を示すものであり、ａ
は軸方向の断面図、ｂは半径方向の断面図であ
る。本発明は、特に図４のように分割された金属
バネ８が互いに重なりあう部分を共有するように
複数個配置された構造にしたことが特徴である。
図中、１１は金属バネ８を金属円筒９に固定する
ための溶接または接着部分である。このような構
造であれば、荷重が加わつた時バネが変形する
が、不連続部分の存在により変形は容易で緩衝効
果が増大し、しかもある程度変形すると重り合つ
た部分の摩擦により変形量が抑えられダンピング
効果を生むため、図２，図３ａ，ｂに示された重
なり部分を有しない構造に比べて放熱効果は等し
く緩衝効果のよりすぐれた構造となる。
一方、軸方向の緩衝用バネは図２の７のような
皿バネの他、図５のようなＵ型バネでもよい。軸
方向のバネは放熱にはほとんど寄与しないため、
専ら緩衝効果のみを考えてバネ剛性の高い銅合金
（例えばベリリウム銅）のような材質を使用す
る。
皿バネの他、図５のようなＵ型バネでもよい。軸
方向のバネは放熱にはほとんど寄与しないため、
専ら緩衝効果のみを考えてバネ剛性の高い銅合金
（例えばベリリウム銅）のような材質を使用す
る。
以上の実施例においてバネの数およびバネの波
数は、熱抵抗および緩衝効果により決まる。ただ
し、衝撃、振動を受けたときにバネ材料の弾性限
界をこえないようにする。
数は、熱抵抗および緩衝効果により決まる。ただ
し、衝撃、振動を受けたときにバネ材料の弾性限
界をこえないようにする。
以上述べたように、中継器回路ユニツトの支持
体を金属バネを利用した金属緩衝体で行うことに
より、中継器回路ユニツトより発生する熱量を効
果的に中継器筐体に伝導し、回路ユニツト内のレ
ーザの雰囲気温度を海底温度に極めて近づけるこ
とができるため、レーザの長寿命化が可能とな
る。この場合、熱伝導は金属を利用できるため、
封入する不活性ガスは非常に安定で同軸方式で実
績ある窒素ガスを使用できる。また、振動衝撃に
対する緩衝作用をゴムのようなガス吸着性の物質
を使用せず、金属バネにより行わせるため筐体内
の雰囲気は常に清浄なままである。従つて、光素
子および電気回路の信頼性を低下させる恐れのな
い高安定なシステムが実現できる。
体を金属バネを利用した金属緩衝体で行うことに
より、中継器回路ユニツトより発生する熱量を効
果的に中継器筐体に伝導し、回路ユニツト内のレ
ーザの雰囲気温度を海底温度に極めて近づけるこ
とができるため、レーザの長寿命化が可能とな
る。この場合、熱伝導は金属を利用できるため、
封入する不活性ガスは非常に安定で同軸方式で実
績ある窒素ガスを使用できる。また、振動衝撃に
対する緩衝作用をゴムのようなガス吸着性の物質
を使用せず、金属バネにより行わせるため筐体内
の雰囲気は常に清浄なままである。従つて、光素
子および電気回路の信頼性を低下させる恐れのな
い高安定なシステムが実現できる。
図１は従来の光中継器筐体内の放熱緩衝構造を
示す中継器筐体断面図、図２は本発明の放熱緩衝
構造の実施例の構成原理を示す中継器筐体断面
図、図３ａ，ｂ及び図４は本発明に用いる金属バ
ネによる放熱緩衝構造の構成原理及び構造例をそ
れぞれ示す断面図又は一部斜視図、図５は本発明
を適用する中継器筐体に用いる軸方向の緩衝構造
例を示す断面図である。 １…中継器筐体円筒、２…緩衝ゴム、３…中継
器回路ユニツト絶縁体、４…中継器回路ユニツ
ト、５…不活性ガス、６…金属バネ支持体、７…
軸方向緩衝用金属バネ、８…円周方向放熱緩衝用
金属バネ、９…金属円筒、１０…間隙、１１…溶
接または接着部分。
示す中継器筐体断面図、図２は本発明の放熱緩衝
構造の実施例の構成原理を示す中継器筐体断面
図、図３ａ，ｂ及び図４は本発明に用いる金属バ
ネによる放熱緩衝構造の構成原理及び構造例をそ
れぞれ示す断面図又は一部斜視図、図５は本発明
を適用する中継器筐体に用いる軸方向の緩衝構造
例を示す断面図である。 １…中継器筐体円筒、２…緩衝ゴム、３…中継
器回路ユニツト絶縁体、４…中継器回路ユニツ
ト、５…不活性ガス、６…金属バネ支持体、７…
軸方向緩衝用金属バネ、８…円周方向放熱緩衝用
金属バネ、９…金属円筒、１０…間隙、１１…溶
接または接着部分。
Claims (1)
- １ 光海底中継器筐体内における中継器回路ユニ
ツトの外側外周に配置する放熱緩衝構造におい
て、前記中継器回路ユニツトの外周に位置する電
気絶縁体の外周に配置された金属円筒の外周と前
記中継器筐体の内周との間隙に軸方向又は円周方
向に波板状に分割して成形された金属体より構成
されるバネ構造物が該金属円筒の周囲に互いに重
なり合う部分を共有するように複数個配置され、
前記中継器回路ユニツトの放熱および緩衝効果を
該バネ構造物に有せしめたことを特徴とする光海
底中継器の放熱緩衝構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55177141A JPS57102058A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Heat radiating buffer structure of submarine optical repeater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55177141A JPS57102058A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Heat radiating buffer structure of submarine optical repeater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57102058A JPS57102058A (en) | 1982-06-24 |
| JPS6158980B2 true JPS6158980B2 (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=16025892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55177141A Granted JPS57102058A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Heat radiating buffer structure of submarine optical repeater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57102058A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6292556B1 (en) | 1997-11-06 | 2001-09-18 | Anacapa Technology, Inc. | Local loop telecommunication repeater housings employing thermal collection, transfer and distribution via solid thermal conduction |
| US6430044B2 (en) | 2000-02-10 | 2002-08-06 | Special Product Company | Telecommunications enclosure with individual, separated card holders |
| US6404637B2 (en) | 2000-02-14 | 2002-06-11 | Special Product Company | Concentrical slot telecommunications equipment enclosure |
| US6507494B1 (en) | 2000-07-27 | 2003-01-14 | Adc Telecommunications, Inc. | Electronic equipment enclosure |
| US6514095B1 (en) | 2000-07-27 | 2003-02-04 | Special Product Company | Cable interface for electronic equipment enclosure |
| US6940014B1 (en) | 2000-07-27 | 2005-09-06 | Special Product Company | Modular electronic equipment enclosure comprising sealed cable interface module |
| US6625017B1 (en) | 2001-02-12 | 2003-09-23 | Special Products Company | Telecommunications enclosure with individual, separated card holders |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5018168U (ja) * | 1973-06-13 | 1975-02-27 |
-
1980
- 1980-12-17 JP JP55177141A patent/JPS57102058A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57102058A (en) | 1982-06-24 |
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