JP2002190685A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、２個のファンを備え、発熱量が大な
る電子部品と、その他の電子部品の発熱状態に対応し
て、常に最適な冷却環境が得られる電子機器を提供す
る。 【解決手段】吸気口１１，１２と排気口１３が開口さ
れ、内部に発熱量が大なる電子部品４などが収容される
筐体１に配置される２個の送風ファン２，３と、これら
送風ファンを筐体とともに囲んで空気の流れを案内する
通気口７を備えた壁部材１０と、この壁部材の通気口と
筐体の吸気口および排気口を開閉するシャッタ１４とを
備え、シャッタの変位による通気口と吸気口および排気
口の開閉により、２個の送風ファンを並列に動作させて
２つに分離した空気流路と、２個の送風ファンを直列に
動作させて１つに統合した空気流路とのいずれかを形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱量が大なる電
子部品に対して送風ファンによる空気流路を形成し、電
子部品を強制空冷する冷却装置を備えた電子機器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開平５−３０４３７９号公報や、特開
平９−１７２１１３号公報には、電子機器に備えた発熱
量が大なる電子部品を冷却するため、ファンとヒートシ
ンクが一体になった冷却構造が開示されている。

【０００３】その一例として、図１８（Ａ）に、電子機
器であるノートパソコンの内部の概略構成を示し、図１
８（Ｂ）に、ノートパソコン内に備えられる冷却装置を
断面にして示す。

【０００４】筐体１２１内には回路基板１２２が取付け
られ、この回路基板上にＣＰＵなどの発熱量が大なる電
子部品１２３（以下、発熱電子部品と言う）と、その他
の電子部品１２４（ＩＣやハードディスク、バッテリ
等）が実装されている。

【０００５】上記発熱電子部品１２３には、ダクト構造
のヒートシンク１２５と送風ファン１２６が一体形成さ
れた冷却装置が取付けられている。上記ヒートシンク１
２５は、フィン１２７が一体に設けられた放熱ベース１
２８（アルミダイキャスト材）をアルミ板金からなるカ
バー１２９で覆っている。

【０００６】上記ファン１２６として、ロータにブレー
ドを取付けた遠心ファンが用いられていて、上記ロータ
を放熱ベース１２８に支持し回転駆動することにより、
遠心ファンの垂直方向からヒートシンク１２５内へ吸気
される。そして、ブレードの周方向に風が流れ、放熱ベ
ース１２８とフィン１２７を冷却したあと排気口１３０
から外部へ排出される。

【０００７】すなわち、遠心ファン１２６からヒートシ
ンク１２５内部に送風することで、主要発熱部品１２３
の発熱をフィン１２７から送風空気へ熱交換する。遠心
ファンからの送風はダクト内部だけを通過するので、フ
ィン１２７近傍の風速が大きい熱交換が行われる。

【０００８】上記筐体１２１の側壁に複数の吸気口１３
５が設けられていて、遠心ファン１２６の吸気によって
吸気口１３５からファンまでの間に、筐体１２１内に複
数の空気流路が形成される。この空気流路中に他の電子
部品１２４が配置されていて、これら電子部品は確実に
冷却される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ノートパソ
コン等の電子機器においては、使用状況によって搭載さ
れている発熱電子部品１２３の発熱量が変化する。常
時、発熱電子部品１２３の温度が仕様温度を超える場合
には、ファン１２６の風量を増大させたり、ヒートシン
クの大型化が必要となる。

【００１０】しかしながら、ファン１２６の風量を増大
するためには、ファンの回転数を上げなければならず、
それにともなって運転騒音が大となる。また、実装スペ
ースの小さいノートパソコンでは、ヒートシンク１２５
の大型化は困難である。

【００１１】上述の冷却構造では、筐体１２１の吸気口
１３５から吸気され、電子部品１２４を冷却したあとの
温度上昇した空気が、ファン１２６を通過してヒートシ
ンク１２５内に導かれる。

【００１２】そのため、発熱電子部品１２３を冷却する
のは既に温度上昇した空気であって、効率のよい熱交換
が行えず、肝心な発熱電子部品１２３に対する冷却効果
は低いものである。

【００１３】さらに、ヒートシンク１２５の排気口１３
０から排出される空気はかなり温度上昇していて、排気
口周辺の筐体部位が加熱される。そのため、高温の排気
風に吹かれた場合や、加熱された排気口周辺の筐体部位
が、人体が許容できる限度以上に温度上昇することも考
えられる。

【００１４】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであり、第１の目的とするところは、２個のフ
ァンを並列動作して発熱電子部品とその他の電子部品に
対し独立した空気流路を形成でき、もしくは、２個のフ
ァンを直列動作して発熱電子部品に集中する空気流路を
形成でき、電子部品の発熱状態に対応して常に最適な冷
却環境が得られる電子機器を提供しようとするものであ
る。

【００１５】また、第２の目的とするところは、電子機
器の高性能化により搭載されている発熱電子部品の発熱
量がさらに増大しても、排気温度および排気開口部周囲
の筐体温度を人体の許容限度以下に抑制し、比較的簡素
な構造で安全性の向上を図れる電子機器を提供しようと
するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を満足す
るため本発明の電子機器は、請求項１として、吸気口と
排気口が設けられ、内部に発熱量が大なる電子部品など
が収容される筐体を具備した電子機器において、上記筐
体内に配置され、吸気口から外部空気を取り込んで筐体
内に空気の流れを発生させ上記電子部品から発生する熱
を奪って排気口から外部へ排出する２個の送風ファン
と、上記２個の送風ファンを筐体とともに囲んで、これ
ら送風ファンが発生させた空気の流れを案内する通気口
を備えた壁部材と、この壁部材の通気口と、上記筐体の
吸気口および排気口を開閉するシャッタとを備え、上記
シャッタの変位による通気口と吸気口および排気口の開
閉により、２個の送風ファンを並列に動作させて２つに
分離した空気流路と、２個の送風ファンを直列に動作さ
せて１つに統合した空気流路とのいずれかを形成するこ
とを特徴とする。

【００１７】請求項２として、請求項１記載の電子機器
において上記２個の送風ファンは、それぞれ軸流ファン
であることを特徴とする。

【００１８】請求項３として、請求項１記載の電子機器
において上記２個の送風ファンは、その一方が軸流ファ
ンであり、他方が遠心ファンであることを特徴とする。

【００１９】上記第２の目的を満足するため本発明の電
子機器は、請求項４として、送風ファンを駆動すること
により吸気口から空気を導入し、この空気流路に設けら
れたフィンと熱交換して発熱量が大なる電子部品を冷却
したあと、排気開口部から外部に排気するダクト構造の
電子機器において、上記排気開口部の近傍で、この排気
開口部とフィンとの間に、その軸方向が温度上昇して排
出される空気の流通方向と鋭角になるように設定される
補助空気取入れ口が設けられることを特徴とする。

【００２０】請求項５として、送風ファンを駆動するこ
とにより吸気口から空気を導入し、この空気流路に設け
られたフィンと熱交換して発熱量が大なる電子部品を冷
却したあと、排気口から外部に排気するダクト構造の電
子機器において、上記排気開口部の近傍に、温度上昇し
て排出される空気の流通にともなって外部の空気を取入
れ案内する二重壁部を具備したことを特徴とする。

【００２１】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、請求項１ないし請求項３の発明によれば、
電子機器の使用状況の変化に対応できるように、発熱量
が大なる電子部品とその他の電子部品に対するそれぞれ
独立したファンの並列動作による冷却と、発熱量が大な
る電子部品に対する温度上昇抑制に著しく効果のある冷
却をなすファンの直列動作による冷却との切換えを可能
として、常に最適な冷却効率が得られる。

【００２２】また、請求項４および請求項５の発明によ
れば、電子機器の高性能化により搭載されている発熱部
品の消費電力が増大しても、外部に排出される空気温度
および排気開口部近傍の筐体温度を人体の許容限度以下
に抑制して、比較的簡素な構成で安全性の向上を図れ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は、本発明
の基本的な構成である、第１の実施の形態を示す概略図
である。

【００２４】筐体１内には、２個の送風ファン２，３が
搭載されている。一方のファン２は、ＣＰＵなどの特に
発熱量が大なる電子部品４（以下、発熱電子部品と言
う）に送風するように配置される。さらに、ファン２の
送風側にはダクト型のヒートシンク５が配置されてい
て、ファン２の送風が筐体１内に漏れずに、すべて排気
口６から外部へ排出されるようになっている。

【００２５】他方のファン３は、上記ファン２の吸気側
に配置されている。各ファン２，３は通気口７，８，９
を有する壁部材１０と、筐体１に設けられる吸気口１
１，１２と、排気口１３に囲まれている。ファン２，３
を駆動することにより形成される空気流路は、これらの
通気口７，８，９と、吸気口１１，１２と、排気口１３
を経由する。

【００２６】ファン２の吸気側に壁部材１０の通気口７
が設けられる。壁部材１０の通気口７，８，９および筐
体の吸気口１１，１２と排気口１３は、壁部材１０に組
み合せて設けられるシャッタ１４によって開閉される。

【００２７】上記シャッタ１４には、複数の整流板１５
〜１９が一体に備えられいて、整流板１５は通気口７
を、整流板１６は吸気口１１および排気口１３を、整流
板１７は吸気口１２を、整流板１８は通気口８を、整流
板１９は通気口９を、それぞれ開閉する。

【００２８】図１（Ａ）は、電子機器が通常動作すると
きの冷却状態を示し、シャッタ１４により壁部材１０の
通気口７，９が閉成され、通気口８が開放される。ま
た、筐体１の吸気口１２は閉成され、吸気口１１と排気
口１３が開放される。

【００２９】ファン３を駆動することにより、筐体１に
設けられる吸気口２０から内部に外部空気を取り込む。
外部空気は吸気口２０に対向して実装される、あるいは
発熱電子部品４以外の筐体内領域に実装される電子部品
２１を通過して冷却する。

【００３０】上記電子部品２１は、発熱電子部品４と比
較して発熱量が小さく、したがって確実に冷却される。
この電子部品２１を冷却したあとの外部空気は、壁部材
１０の通気口８からファン３側に取り込まれ、さらにフ
ァン３と筐体１の排気口１３を介して外部へ排出され
る。

【００３１】同時に、ファン２を駆動することにより、
発熱電子部品４だけを冷却する空気流路が形成される。
すなわち、ファン２は筐体１の吸気口１１から筐体内に
外部空気を取込み、ファン２を介して発熱電子部品４へ
送風する。

【００３２】上記発熱電子部品４には外部空気が直接導
かれるので、効率よく冷却される。この発熱電子部品４
を冷却したあとの温度上昇した外部空気は、筐体１内と
は区画されるヒートシンク５によって案内され、筐体内
部に漏れることなく排気口６から外部へ排出される。

【００３３】このようにして、電子機器が通常状態にあ
るときは、各ファン２，３の各空気流路が混合せずに完
全分離され、各ファン２，３は並列動作することにな
る。そして、各ファン２，３による空気流路を分離する
ことで、発熱電子部品４と、その他の電子部品２１をそ
れぞれ独立して冷却できる。

【００３４】図１（Ｂ）は、発熱電子部品４の温度上昇
が著しい場合の冷却状態を示している。シャッタ１４が
移動して、通気口７が開放状態に変わり、通気口８が閉
成状態に変わる。また、筐体１の吸気口１２が開放状態
に変わり、吸気口１１と排気口１３が閉成状態に変わ
る。

【００３５】ファン３が駆動されて、外部空気を吸気口
１２から筐体１内の壁部材１０内に取り込む。外部空気
はファン３から通気口７を介してファン２の吸気側へ導
かれる。吸気口１１が閉成されているので、ファン２は
ファン３側からしか吸気できない。したがって、ファン
３の送風とファン２の吸気は直結することとなり、直列
動作をなす。

【００３６】これらファン２，３の直列動作により、単
体動作時よりも静圧特性が向上する。しかも、発熱電子
部品４に対し、これを冷却する空気流路が前述のファン
２，３の並列動作時と同様に形成され、通風抵抗も同程
度である。

【００３７】前述のファンの並列動作と比較して、通風
抵抗が等しく、ファンの静圧特性が向上するところか
ら、ファン風量が増大して発熱電子部品４に対する冷却
効果が向上する。

【００３８】また、このとき、シャッタ１４が壁部材１
０の通気口９を開放して、発熱電子部品４以外の領域で
ある筐体１内へ送風でき、この領域に実装される他の電
子部品２１が冷却される。

【００３９】他の電子部品２１と外部空気との間の熱交
換特性が自然空冷よりも向上するため、この電子部品に
対する送風は筐体１内の空気を若干対流させる程度とす
る。風量の調整は、通気口９の開口面積を調整すること
により可能である。

【００４０】以上説明したように、発熱電子部品４と、
その他の電子部品２１をそれぞれ冷却するファン２，３
を個別に設置し、各ファンによる空気流路が干渉しない
ように分離させて冷却を行う。

【００４１】筐体１内に、ファン２，３が発生する独立
した空気流路によって、発熱電子部品４の冷却と同時
に、他の電子部品２１の冷却も行える。このとき、電子
部品２１を冷却して温度上昇した風が発熱電子部品４を
冷却するための空気流路に合流しないため、発熱電子部
品を外部空気に近い温度で効率よく冷却できる。

【００４２】また、発熱電子部品４が所定温度より上昇
した場合には、シャッタ１４の動作によってそれぞれの
ファン２，３が直列に配置する空気流路を形成し、一方
のファン３からの送風を他方のファン２の吸気面に送る
ことで、発熱電子部品４への送風量を増大させる。

【００４３】これらファン２，３が直列に動作すること
で、各ファンが単体で動作する際の風量よりも増大す
る。また、これらファン２，３が外部からのみ吸気を行
うことによって、この吸気温度が外部空気に近い温度ま
で低減するため、空気流路を分離した場合よりも、発熱
電子部品４の冷却性能が上昇し、電子機器の動作状況変
化による発熱電子部品の温度上昇に対応できる。

【００４４】そして、ファン２，３が直列動作する場合
に、発熱電子部品４だけでなく、他の電子部品２１方向
へもわずかに送風を行えば、筐体１内の空気が対流し、
電子部品の冷却にも寄与できる。

【００４５】各ファン２，３による空気流路の切換え制
御は、整流板１５〜１９を備えたシャッタ１４の１回の
移動で行われる。各ファン２，３は通気口を有する壁部
材１０と、吸気口と排気口を有する筐体１に囲まれてい
て、シャッタによってこれらの通気口、吸気口および排
気口が開閉され、空気流路が切換る。

【００４６】図２ないし図７は、具体的な構成である第
２の実施の形態を示していて、冷却装置に２個の軸流フ
ァンを備えた例である。図２は、電子機器であるノート
パソコンと、ここに搭載される冷却装置を分解して示し
ている。すなわち、筐体３１内には回路基板３２、ＩＣ
などの電子部品３３、ハードディスク３４、ＣＰＵなど
の特に発熱量が大なる電子部品（以下、発熱電子部品と
言う）３５、バッテリ３６が搭載されている。

【００４７】冷却装置を構成する２つの軸流ファン３
７，３８は、後述する壁部材３９およびシャッタ４０に
囲まれて設置されている。上記発熱電子部品３３には、
フィン４１が一体形成された放熱ベース４２をカバー４
３で覆ったダクト型のヒートシンクが接続されている。

【００４８】ファン３７からヒートシンクのダクト内へ
送風することによって、発熱電子部品３３から受熱した
フィン４１がダクト内で空気と熱交換して冷却が行なわ
れる。温度上昇した外部空気は、全く筐体３１内に漏れ
ることなく、筐体に設けられる排気口４４を介して全て
外部へ排出される。

【００４９】図３は、筐体３１の一部を拡大して示して
いて、この側壁には吸気口４５，４６と、排気口４７が
それぞれ２個づつ千鳥状に設けられている。すなわち、
吸気口４５と排気口４７は同じ高さに設けられ、吸気口
４６は一段下がった位置で吸気口４５と排気口４７の上
下相互間に対向する部位に設けられる。

【００５０】上記吸気口４５の近傍には上下方向に長
く、筐体３１側壁高さとほぼ同一長さの爪部４９が設け
られ、上記吸気口４６の近傍には爪部４９よりも上下方
向寸法が短く、かつ幅寸法の大なる突起部４８が設けら
れる。

【００５１】これら爪部４９と突起部４８間に上記壁部
材３９が取付け固定されるとともに、この壁部材と密接
して上記シャッタ４０が上下方向に移動自在に取付けら
れる。そして、シャッタ４０の移動にともなって吸気口
４５，４６および排気口４７を開閉する。

【００５２】図４（Ａ）（Ｂ）に、互いに異なる方向か
ら見た壁部材３９の斜視図を示す。この壁部材３９は、
外壁５０と、外壁５１ａ，５１ｂと、内壁５２および補
助杆部５３とから構成される。

【００５３】上記外壁５０の一側部には２個の通気口５
４が上下に並設されていて、これは組立てられた状態で
上記筐体３１に設けられる吸気口４５および排気口４７
と高さを揃えられている。

【００５４】さらに、上記通気口５４近傍の外壁５０外
面側に上下方向に亘って爪部５５が設けられる。この爪
部５５は、組立てられた状態でシャッタ４０の側端縁が
掛合して、シャッタの上下方向のガイドをなす。

【００５５】さらに、壁部材３９の内壁５２には２個の
通気口５６が上下に並設されていて、これら通気口は筐
体３１の吸気口４６と高さ位置を揃えられる。組立てら
れた状態で、内壁５２の両側に各ファン３７，３８が配
置されることになる。なお、ファン３８と筐体３１に隙
間ができる場合には、空気の流れを遮断する補助杆部５
３を追加する。

【００５６】筐体３１および壁部材３９に設けられる全
ての開口部、すなわち吸気口４５，４６と、排気口４７
と、通気口５４，５６は、シャッタ４０で完全に開閉さ
れるよう全て統一された同一幅寸法に形成されている。

【００５７】図５に示すように、シャッタ４０が構成さ
れる。このシャッタ４０は、上述した吸気口４５，４６
と排気口４７と通気口５４，５６の全てを開閉するた
め、２枚対で複数の同一幅の整流板５７，５８，５９，
６０を備えている。

【００５８】このシャッタ４０は、筐体３１と壁部材３
９に対して上下方向に移動自在に組み込まれていて、そ
の位置に応じて、整流板５７は吸気口４５を、整流板５
８は吸気口４６と排気口４７を、整流板５９は通気口５
６を、整流板６０は通気口５４をそれぞれ開閉する。

【００５９】組立てられた状態でシャッタ４０は、筐体
３１側壁内面に当接し、整流板６０の両側縁が筐体３１
の爪部４９と突起部４８に掛合する。そして、シャッタ
４０は、壁部材３９の外壁５０，５１ｂ外面に当接し、
整流板６０の先端縁が壁部材の爪部５５に掛合して、上
下方向にガイドされる。

【００６０】図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、通常状態
で各軸流ファン３７，３８を並列動作させる場合には、
シャッタ４０を下降位置に置く。吸気口４６と通気口５
６が整流板５７，５９によって閉成され、吸気口４５
と、排気口４７および通気口５４が開放される。

【００６１】筐体３１の吸気口３１ａ，３１ｂから内部
に導入された外部空気が電子部品３４，３５，３６を冷
却したあと、通気口５４を介して壁部材３９内に吸込ま
れ、ファン３８を介して排気口４７から排出される空気
流路が形成される。

【００６２】一方、吸気口４５から壁部材３９内に吸込
まれ、ファン３７を介してヒートシンクのフィン４１間
を流通し、発熱電子部品３３を冷却して外部に排出され
る空気流路が形成される。

【００６３】図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、特に発熱
電子部品３３の発熱量が大になってヒートシンク内の温
度上昇が著しい場合は、各ファン３７，３８を直列動作
させるため、シャッタ４０を上昇変位させる。

【００６４】吸気口４５と、排気口４７と、通気口５４
が閉成する一方で、吸気口４６と、通気口５６がそれぞ
れ開口される。したがって、外部空気が吸気口４６から
直接筐体３１の壁部材３９内に導入され、ファン３８と
通気口５６を介してファン３７からヒートシンクに導か
れる。

【００６５】外部空気はフィン４１間を流通して上記発
熱電子部品３３を冷却する。ここでは、２つの軸流ファ
ン３７，３８を作動して１つの空気流路が形成されるこ
とになり、ヒートシンク内に外部空気が直接導かれ、発
熱電子部品３３を効率よく冷却してから外部に排出され
る。

【００６６】図８ないし図１３は、具体的な構成である
第３の実施の形態を示していて、冷却装置に、それぞれ
１つの軸流ファンと遠心ファンを備えた例である。図８
は、電子機器であるノートパソコンと、ここに搭載され
る冷却装置を分解して示している。冷却装置を構成する
遠心ファン７７は後述するダクト構造のヒートシンクに
取付けられ、軸流ファン７８は後述する壁部材７９およ
びシャッタ８０に囲まれて設置されている。

【００６７】筐体７１内には回路基板７２、ＣＰＵなど
の特に発熱量が大なる電子部品（以下、発熱電子部品と
言う）７３、ハードディスク７４、ＩＣなどの電子部品
７５およびバッテリ７６が搭載されている。

【００６８】上記発熱電子部品７３は、放熱ベース８２
に密着状態になっていて、この放熱ベースにはフィン８
１が一体に設けられる。さらに、放熱ベース８２には遠
心ファン７７が取付けられ、これら遠心ファン７７と放
熱ベース８２およびフィン８１はカバー８３で覆われて
いて、ダクト型のヒートシンクが構成される。

【００６９】そして、遠心ファン７７からヒートシンク
のダクト内へ送風することによって、発熱電子部品７３
から受熱したフィン８１と熱交換し、発熱電子部品の冷
却がなされる。冷却したあとの空気は、筐体７１の側壁
に設けられる排気口８４から外部へ排出される。

【００７０】このように、ヒートシンクは遠心ファン７
７の上方にあるカバー８３に設けられる開口部を介して
内部に吸気され、遠心ファン７７は発熱電子部品７３の
みを対象とした冷却をなす。

【００７１】図９に示すように、筐体７１には、１個の
吸気口８５と、それぞれ２個の吸気口８６および排気口
８７とが千鳥状に設けられる。すなわち、上記吸気口８
５は、上部側の排気口８７と同じ位置に、かつ上記吸気
口８６は、排気口８７相互間に一段下がった位置に設け
られる。

【００７２】上記吸気口８５近傍の筐体７１側壁に突起
部８８が設けられ、上記吸気口８６近傍の筐体側壁には
爪部８９が設けられていて、それぞれ後述するシャッタ
８０の上下方向の移動をガイドするようになっている。

【００７３】図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、壁部材
７９は外壁９０，９１ａ，９１ｂと、内壁９２および補
助杆部９３とで構成されている。外壁９０には、２個の
通気口９４が設けられている。これらは組立てられた状
態で、筐体７１側壁の排気口８７と同一高さに揃えら
れ、したがって上部側の通気口９４が吸気口８５と同一
高さとなる。

【００７４】上記通気口９４近傍の外壁９０外面側には
シャッタ８０を位置決めガイドする爪部９５が設けられ
る。内壁９２には１個の通気口９６が設けられていて、
これは筐体７１側壁の吸気口８６のうちの上部吸気口と
同じ高さに揃えられる。

【００７５】組立てられた状態で、内壁９２は遠心ファ
ン７７と軸流ファン７８との間を仕切る位置にある。ま
た、軸流ファン７８と筐体７１との間に隙間ができる場
合には、空気の流れを遮断する補助杆部（内壁）９３を
追加する。

【００７６】外壁９１は遠心ファン７７と軸流ファン７
８の送風を遮断する。このとき、遠心ファン７７の吸気
が吸気口８５または通気口９６でしか行えないように、
遠心ファン７７の吸気面を囲む形で外壁面９１を構成す
る。

【００７７】なお、筐体７１および壁部材７９に設けら
れる全ての開口部である吸気口８５，８６と、排気口８
７と、通気口９４，９６は、シャッタ８０で完全に開閉
が可能なように同一幅に形成される。

【００７８】図１１に示すように、上記シャッタ８０
は、吸気口８５，８６と、排気口８７と、通気口９４，
９６を完全に開閉する複数の整流板９７，９８，９９，
１００を備えている。

【００７９】そして、整流板９７は吸気口８５を、整流
板９８は吸気口８６および排気口８７を、整流板９９は
通気口９６を、整流板１００は通気口９４を、それぞれ
開閉するよう組立てられる。それぞれの開口部とシャッ
タ８０の対応が一対一になるよう、整流板９７，９９は
１枚、整流板９８，１００は２枚から構成される。

【００８０】組立てられた状態でシャッタ８０は筐体７
１の側壁内面と壁部材７９の外面に密接し、かつ筐体７
１の突起８８と爪部８９および壁部材７９の爪部９５に
上下変位自在に掛合される。このシャッタ８０の上下位
置の選択に応じて、吸気口８５，８６と、排気口８７お
よび通気口９４，９６が開閉される。

【００８１】図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、通常状
態で軸流ファン７８と遠心ファン７７を並列動作させる
場合には、シャッタ８０を下降位置する。吸気口８６と
通気口９６がそれぞれ整流板９８，９９によって閉成さ
れ、吸気口８５と、排気口８７および通気口９４が開放
される。

【００８２】そのため、筐体７１の吸込口７１ａ，７１
ｂから内部に導入された外部空気が電子部品等７４，７
５，７６を冷却したあと、通気口９４を介して壁部材７
９内に吸込まれ、軸流ファン７８を介して排気口８７か
ら排出される空気流路が形成される。

【００８３】一方、吸気口８５から壁部材７９内に吸込
まれ、遠心ファン７７を介してヒートシンクのフィン８
１間を流通し、発熱電子部品７３を冷却して外部に排気
される空気流路が形成される。

【００８４】図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、特に発
熱電子部品７３の発熱量が大になってヒートシンク内の
温度上昇が著しい場合は、軸流ファン７８と遠心ファン
７７を直列動作させるため、シャッタ４０を上昇変位さ
せる。

【００８５】吸気口８５と、排気口８７と、通気口９４
が整流板９７、９８、１００によって閉成される一方
で、吸気口８６と、通気口９６がそれぞれ開口される。
外部空気は吸気口８６から直接筐体７１の壁部材８０内
に導入され、軸流ファン７８と通気口９６を介して遠心
ファン７７７からヒートシンク内に導かれる。

【００８６】外部空気はフィン８１間を流通して上記発
熱電子部品７３を冷却する。ここでは、軸流ファン７８
と遠心ファン７７が作動して１つの空気流路が形成され
ることになり、ヒートシンク内に外部空気が直接導か
れ、発熱電子部品３３を効率よく冷却してから外部に排
出される。

【００８７】図１４（Ａ）（Ｂ）は、シャッタ１１１を
上下移動する昇降駆動機構の概略を示している。

【００８８】すなわち、図１４（Ａ）では、シャッタ１
１１の内面側に上下方向に沿ってラックギヤ１１２が取
付け固定される。一方、筐体１１５内に収容される回路
基板１１６の所定部位には、正逆回転自在なモータ１１
４が配置される。このモータ１１４の回転軸にはギヤ１
１３が嵌着され、このギヤは上記ラックギヤ１１２に噛
合している。

【００８９】モータ１１４が正回転してギヤ１１３を時
計回り方向に駆動することにより、ラックギヤ１１２と
ともにシャッタ１１１が下降変位され、図の位置で停止
する。したがって、先に説明した第２の実施の形態にお
ける軸流ファン３７と軸流ファン３８の並行動作が可能
となるとともに、第３の実施の形態における遠心ファン
７７と軸流ファン７８の並行動作が可能となる。

【００９０】また、モータ１１４を逆回転させギヤ１１
３を反時計回り方向に駆動することにより、ラックギヤ
１１２とともにシャッタ１１１が上昇変位され、所定位
置で停止する。したがって、第２の実施の形態における
軸流ファン３７と軸流ファン３８の直列動作が可能とな
るとともに、第３の実施の形態における遠心ファン７７
と軸流ファン７８の直列動作が可能となる。

【００９１】図１４（Ｂ）は、回路基板１１６に正逆回
転自在なモータ１１４を配置し、この回転軸にワイヤ１
１７の一端部を巻装固定している。ワイヤ１１７の中途
部は筐体１１５の側壁上部に設けられる滑車１１８にか
けられ、さらにワイヤ１１７の他端部はシャッタ１１１
に取付け固定される。

【００９２】モータ１１４の正転と逆転に応じてワイヤ
１１７を介してシャッタ１１１が上昇もしくは下降変位
させられ、上述した各ファンの並列動作もしくは直列動
作の切換えが可能となる。

【００９３】なお、上記モータ１１４は、発熱電子部品
の近傍に取付けたサーミスタによって温度をモニタリン
グし、この発熱電子部品が規定温度以上になった場合に
所定方向の駆動を行うようにするとよい。

【００９４】図１５，１６は、第４の実施の形態であ
り、冷却装置のみを示している。図１５（Ａ）（Ｂ）に
示すように、回路基板２００上の所定部位にＣＰＵなど
の発熱量が大なる電子部品（以下、発熱電子部品と言
う）２０１が実装される。冷却装置であるヒートシンク
は、放熱ベース２０２の底面一部に熱伝導性シート２０
４を介して上記発熱電子部品２０１に接触する受熱部２
０３を備えている。

【００９５】上記放熱ベース２０２は一側端を除いて側
縁が立ち上がり形成され、かつこの上面一側部にはフィ
ン２０５が一体に設けられ、他側部には遠心ファン２０
６が載設される。

【００９６】放熱ベース２０２の上面開口部はカバー２
０８で閉成され、フィン２０５が覆われる。カバー２０
８には、上記遠心ファン２０６の軸芯に対向して吸気口
２０７が設けられる。

【００９７】また、放熱ベース２０２とカバー２０８の
側端縁に排気開口部２０９が形成される。したがって、
電子機器をなすヒートシンクは上記吸気口２０７と排気
開口部２０９を備えたダクト構造である。

【００９８】ここでは、上記フィン２０５と離間してい
る放熱ベース２０２の立上り両側壁で、かつ排気開口部
２０９近傍部位に、補助空気取入れ口２１０が設けられ
ることが特徴である。

【００９９】なお、この補助空気取入れ口２１０は、放
熱ベース２０２の両側壁に設けるばかりでなく、上記フ
ィン２０５が突設される放熱ベース底面壁で排気開口部
２０９と受熱部２０３との間に設けてもよい。

【０１００】図１６（Ａ）（Ｂ）に拡大して示すよう
に、上記補助空気取入れ口２１０として正面視は円形孔
であるが、軸方向Ｘは遠心ファン２０６が作動すること
によって形成される空気流路の流通方向Ｙと、鋭角θを
なすように設定される。

【０１０１】以上の構成から、遠心ファン２０６を回転
駆動することにより、この軸芯に対向する吸気口２０７
から外部空気が吸込まれ、周方向に吹出される。吹出さ
れた空気は放熱ベース２０２とカバー２０８とで囲まれ
る空間部を案内され、排気開口部２０９から排出され
る。

【０１０２】この途中でフィン２０５に沿って流通し、
フィンと熱交換する。したがって、発熱電子部品２０１
から熱伝導性シート２０４と受熱部２０３を介してフィ
ン２０５に伝導した熱が外部に放出され、発熱電子部品
２０１が冷却される。

【０１０３】そして、排気開口部２０９から外部へ排出
される空気は、吸気口２０７から吸込まれフィン２０５
を通過して温度上昇した空気と、補助空気取入れ口２１
０を介して直接ヒートシンク内部に導入される空気との
混合気となる。

【０１０４】当然、補助空気取入れ口２１０から導かれ
るヒートシンク外部の空気温度は、フィン２０５と熱交
換して温度上昇した空気温度よりも低い。したがって、
フィン２０５を通過したあとの空気は補助空気取入れ口
２１０から導かれた空気によって温度低下する。

【０１０５】結局、排気開口部２０９から排出される空
気温度は、補助空気取入れ口２１０から導入される空気
の分だけフィン２０５での熱交換直後の空気温度よりも
低い温度になる。この排気開口部２０９から吹出される
風にさらされても、あるいは排気開口部周辺の筐体部位
に接触しても、熱的悪影響の低下を得る。

【０１０６】なお、補助空気取入れ口２１０からヒート
シンク内部に空気が流入する現象は、ベルヌーイの定理
を根拠とする。すなわち、ダクト構造のヒートシンクの
内部構造と、外部の圧力（静圧）を比較すると、流速の
大きいヒートシンク内部の静圧が小さく、流速の小さい
外部の静圧が大であるところから、必然的に静圧の大き
な外部から内部に向かう空気の流れが発生する。

【０１０７】しかも、上述したように補助空気取入れ口
２１０の軸方向Ｘを、ヒートシンク内の空気の流通方向
Ｙと鋭角θになる向きに設けたので、ヒートシンク内部
の流動空気が補助空気取入れ口２１０から外部に流出す
るような運動エネルギのベクトル成分は発生しない。

【０１０８】以上の理由から、遠心ファン２０６を駆動
している限り、外部空気が補助空気取入れ口２１０を介
してヒートシンク内部に導かれることとなり、排気開口
部２０９から排出される空気の温度低下を得られる。

【０１０９】このように、電子機器の高性能化により搭
載されているＣＰＵなどの発熱部品の消費電力が増大し
ても、単に補助空気取入れ口２１０を設けることだけ
で、排出される空気温度と筐体温度の低下をなし、人体
の許容限度以下に抑制して、安全性の向上を図れる。

【０１１０】図１７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す構成も、
後述するように、ベルヌーイの定理を応用して外部空気
をヒートシンク内部に導入する二重壁部２２０Ａ，２２
０Ｂ，２２０Ｃを備え、排気開口部２０９から排出され
る空気の温度低下を図るようにしたものである。

【０１１１】すなわち、図１７（Ａ）においては、排気
開口部２０９近傍の放熱ベース２０２側面と底面の壁面
に開口部Ｓを設けるとともに、この開口部Ｓを覆うよう
に壁面を外方に延出させ、かつこの延出端部を開口した
ものである。したがって、開口部Ｓを覆う部分が二重壁
となる。

【０１１２】図１７（Ｂ）においては、排気開口部２０
９近傍の放熱ベース２０２側面と底面の壁面に開口部Ｓ
を設けるとともに、この開口部Ｓ端と同一の位置に延出
される端部を有する壁面を延出させ、かつこの延出端部
を開口したものである。したがって、開口部Ｓの近傍が
二重壁となる。

【０１１３】図１７（Ｃ）においては、排気開口部２０
９近傍の放熱ベース２０２側面と底面の壁面に開口部Ｓ
を設けるとともに、この開口部Ｓを覆うように壁面を内
方に延出させ、かつこの延出端部を開口したものであ
る。したがって、開口部Ｓを覆う部分が二重壁となる。

【０１１４】上述したいずれの構成においても、熱交換
した後の温度上昇した空気が流通すれば、二重壁部２２
０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃを介して外部空気がヒートシ
ンク内部に導入され、排気開口部２０９から排出される
空気の温度低下を図れ、安全性が向上する。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
熱電子部品の温度上昇があっても、動作の安定性が向上
した電子機器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す、電子機器と
冷却装置における並列動作と直列動作を説明する図。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示す、電子機器
と、この電子機器に備えられる冷却装置を分解した斜視
図。

【図３】同実施の形態の、筐体の一部斜視図。

【図４】同実施の形態の、壁部材の互いに異なる方向か
ら見た斜視図。

【図５】同実施の形態の、シャッタの斜視図。

【図６】同実施の形態の、２個の軸流ファンによる並列
動作を説明する電子機器と、冷却装置の斜視図。

【図７】同実施の形態の、２個の軸流ファンによる直列
動作を説明する電子機器と、冷却装置の斜視図。

【図８】本発明の第３の実施の形態を示す、電子機器
と、この電子機器に備えられる冷却装置の分解した斜視
図。

【図９】同実施の形態の、筐体の一部斜視図。

【図１０】同実施の形態の、壁部材の互いに異なる方向
から見た斜視図。

【図１１】同実施の形態の、シャッタの斜視図。

【図１２】同実施の形態の、それぞれ１個の軸流ファン
と遠心ファンによる並列動作を説明する電子機器と、冷
却装置の斜視図。

【図１３】同実施の形態の、それぞれ１個の軸流ファン
と遠心ファンによる直列動作を説明する電子機器と、冷
却装置の斜視図。

【図１４】各実施の形態に対応する、互いに異なるシャ
ッタの昇降機構の概略構成図。

【図１５】本発明の第４の実施の形態を示す、電子機器
の一部を省略した斜視図と、概略の断面図。

【図１６】同実施の形態の、補助空気取入れ口を説明す
るためのケースの一部断面図と、一部斜視図。

【図１７】同実施の形態の変形例で、二重壁部を説明す
るためのケースの一部断面図。

【図１８】従来の、電子機器と、この電子機器に備えら
れる冷却装置の斜視図および断面図。

【符号の説明】

１１，１２…吸気口、 １３…排気口、 ４…発熱電子部品、 ２１…電子部品、 １…筐体、 ２，３…送風ファン、 １０…壁部材、 １４…シャッタ、 ３７，３８，７８…軸流ファン、 ７７…遠心ファン、 ２０６…遠心ファン（送風ファン）、 ２０７…吸気口、 ２０５…フィン、 ２０９…排気開口部、 ２１０…補助空気取入れ口、 ２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ…二重壁部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気口と排気口が設けられ、内部に発熱量
   が大なる電子部品などが収容される筐体を具備した電子
   機器において、 上記筐体内に配置され、吸気口から外部空気を取り込ん
   で筐体内に空気の流れを発生させ上記電子部品から発生
   する熱を奪って排気口から外部へ排出する２個の送風フ
   ァンと、 上記２個の送風ファンを筐体とともに囲んで、これら送
   風ファンが発生させた空気の流れを案内する通気口を備
   えた壁部材と、 この壁部材の通気口と、上記筐体の吸気口および排気口
   を開閉するシャッタとを備え、 上記シャッタの変位による通気口と吸気口および排気口
   の開閉により、２個の送風ファンを並列に動作させて２
   つに分離した空気流路と、２個の送風ファンを直列に動
   作させて１つに統合した空気流路とのいずれかを、選択
   的に形成する冷却装置を具備することを特徴とする電子
   機器。
2. 【請求項２】上記２個の送風ファンは、それぞれ軸流フ
   ァンであることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 【請求項３】上記２個の送風ファンは、その一方が軸流
   ファンであり、他方が遠心ファンであることを特徴とす
   る請求項１記載の電子機器。
4. 【請求項４】送風ファンを駆動することにより吸気口か
   ら空気を導入し、この空気流路に設けられたフィンと熱
   交換して発熱量が大なる電子部品を冷却したあと、排気
   口から外部に排気するダクト構造の電子機器において、 上記排気開口部の近傍に、温度上昇して排出される空気
   の流通にともなって外部空気を取入れ、かつその取入れ
   軸方向が排出空気の流通方向と鋭角になるように開口さ
   れる補助空気取入れ口を具備したことを特徴とする電子
   機器。
5. 【請求項５】送風ファンを駆動することにより吸気口か
   ら空気を導入し、この空気流路に設けられたフィンと熱
   交換して発熱量が大なる電子部品を冷却したあと、排気
   口から外部に排気するダクト構造の電子機器において、 上記排気開口部の近傍に設けられ、温度上昇して排出さ
   れる空気の流通にともなって外部の空気を取入れ案内す
   る二重壁部を具備したことを特徴とする電子機器。