JP2002217577A - コンポーネントを冷却するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールド内のボード上のコンポーネントの冷
却を単純に改良する。 【解決手段】 シールド３が、少なくとも１つの空気入
口オリフィス１１ａ，１１ｂと、少なくとも１つの空気
出口オリフィス１２ａ，１２ｂとを有しており、空気入
口オリフィスが、空気ガイドダクト１３を介してファン
５に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁放射からの保
護のための金属シールド内に配置されたボード上の電子
コンポーネントを冷却するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子コンポーネント、特に高密度の集積
回路は動作時に熱を発生し、この熱は、コンポーネント
が破壊されないように放散されなければならない。この
ために、これらのコンポーネントが配置されているハウ
ジング内で加熱される空気は、ファンによってより低温
の周囲空気と連続的に交換される。この方法は、電磁両
立性（ＥＭＣ）を保証するために、コンポーネントを有
するボードに、ハウジング内に金属シールドも設けられ
ている場合には全く十分ではない。このような直接的な
シールディングは、それ自体もある程度のシールディン
グを提供する金属ハウジングの場合でさえも必要であ
る。しかしながら、それだけでは不十分である。なぜな
らば、概して、ハウジングは、フィードライン及びオペ
レーティングエレメントのための多数のオリフィスを有
しており、電磁放射がこれらのオリフィスを通過するお
それがあるからである。正確であるために、また、十分
に効果的であるために、金属シールドは十分にリークタ
イトでなければならず、すなわち、金属シールドはいか
なる大きすぎるオリフィスをも有していないことが望ま
しい。しかしながら、ボード上に直接に配置されたこの
ようなリークタイトのシールドは、ボードとシールドと
の間の空気がハウジングにおける全体的な空気交換に関
与せず、ひいては熱放射が減じられるという結果も生じ
る。

【０００３】したがって、冷却したいコンポーネントと
シールドとの間に熱伝導クッションを配置することが既
に提案されており、これにより、コンポーネントによっ
て発生された熱がシールドに伝達され、シールド自体
が、外部から通流させられる空気流によって冷却され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、シールド内
のボード上のコンポーネントの冷却を単純な方法で改良
するという課題に基づく。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このために、請求項１の
上位概念部による冷却のための装置においては、シール
ドが、少なくとも１つの空気入口オリフィスと少なくと
も１つの空気出口オリフィスとを有しており、空気入口
オリフィスが空気ガイドダクトを介してファンに接続さ
れていることが提案されている。

【０００６】ボードに対して平行にかつボードから短い
距離において延びておりかつほとんど閉鎖された箱を形
成するように側壁を介して互いに結合された２つのデッ
キから成るシールに関して、空気入口オリフィス及び空
気出口オリフィスが側壁に形成されている場合に、ボー
ド表面に沿った空気流の最適かつ低摩擦の分配が達成さ
れる。

【０００７】冷却したいコンポーネントは、しばしばボ
ードの両側に配置されている。このような場合、空気ガ
イドダクトが２つの部分ダクトを有しており、一方の部
分ダクトが、ボードの一方の側とシールドとの間の空間
に通じており、他方の部分ダクトが、ボードの他方の側
とシールドとの間の空間に通じていると有利である。

【０００８】シールドは、しばしば、金属薄板から成っ
ており、ボードの一方の側における側壁の部分はタブを
有しており、これらのタブは、ボードにおいて互いに近
傍に配置された孔を介して挿入され、ボードの他方の側
における、シールドの対応するタブに摩擦により及びポ
ジティブに接続される。ボードの一部は、この場合、シ
ールドを超えて延びている。特にこの構造形式において
は、空気ガイドダクトを形成したコンポーネントが、ボ
ードのこの部分に差し込まれることが適切である。この
ために、コンポーネントはスロットを有しており、この
スロットにボードが挿入されるようになっており、これ
により前記ボードは同時に、適切ならば、２つの部分ダ
クトの間の仕切りを形成する。

【０００９】金属被覆されたプラスチックから成るシー
ルドも設けられている。このような場合には、空気ガイ
ドダクトは、シールドと一体的に形成されることが適切
である。この利点は、シールド及び空気ガイドダクトを
１つの作業で製造することができ、ボードに同時に配置
することができることである。実際のバージョンにおい
ては、シールドは、ボードの両側に配置された２つの浅
い金属被覆された半トラフから成っており、空気ガイド
ダクトは、それぞれ半トラフに１片で接続された２つの
半シェルによって形成されている。

【００１０】通常電子コンポーネントを冷却するために
使用されるファンは、フレームから成っており、このフ
レームの中央には、ファンホイールを駆動するファンモ
ータが配置されており、ファンホイールのブレードは、
フレームとファンモータとの間の環状の自由空間を走行
する。このようなファンは、空気ガイドダクトの入口の
すぐ前方に配置されており、この自由空間の一部のみが
カバーされている。その結果、自由空間のカバーされて
いない部分を介して吸入される空気流の部分は、ハウジ
ングに進入し、シールドの外側の別のコンポーネントを
冷却する。したがって、シールド内の空気交換及びハウ
ジング内の空気交換のために１つのファンのみを使用す
ればよい。

【００１１】空気ガイドダクトの入口によってカバーさ
れた自由空間の領域は、シールド内の空間を通気するた
めに働く。ボードの上下の２つの部分空間にほぼ同じ空
気量が供給されるように、自由空間と、それぞれの部分
ダクトとが重なっている面積が、ほぼ同じサイズを有す
ることを保証するように注意が払われねばならない。

【００１２】有利には、ファンは、ハウジングの壁部に
設けられたオリフィスに取り付けられており、ハウジン
グは、ボードと、シールドと、別の、特に機械的に動作
するコンポーネントとを収容し、ファンの、空気ガイド
ダクトによってカバーされていない自由空間は、前記別
のコンポーネントを冷却するために働く。

【００１３】以下に本発明を典型的な実施態様につきさ
らに詳しく説明する。

【００１４】

【発明の実施の形態】まず図１を参照すると、ボード２
が、ハウジング１の下部に、シールド３内に配置されて
いる。ボード２の上には、例えば、ここでは概略的にの
み示されたＣＤプレーヤ４が配置されている。ファン５
が、ハウジング１の後壁に取り付けられている。ハウジ
ング壁部には、複数のオリフィス、例えばＣＤを導入す
るための導入スロット６が配置されている。オリフィス
のサイズ及び数は、ハウジング自体が金属から成るとし
ても、ハウジング自体をＥＭＣシールドとして使用する
ことを可能にしない。したがって、ボード２は、少なく
とも敏感なコンポーネント７を支持した領域において
は、（ＥＭＣ）シールド３内に位置しており、シールド
３は、できるだけ少ないオリフィスを有しており、また
小さなオリフィスのみを有している。

【００１５】本発明に基づき、ボード２の上方及び下方
における、シールド３内の部分空間８，９を通気するた
めに、シールド３の側壁１０は、入口オリフィス１１
ａ，１１ｂ及び出口オリフィス１２ａ，１２ｂを有して
いる。入口オリフィス１１ａ，１１ｂには空気ガイドダ
クト１３が接続されており、この空気ガイドダクト１３
は側壁１０とハウジングの後壁に設けられたファン５と
の間の距離をブリッジしている。空気ガイドダクトの入
口オリフィスは、ファンを完全にカバーせずに、一部を
自由にさせており、これにより、ファン５によって吸入
された空気量の一部は、ハウジング１の内部に進入す
る。

【００１６】図２に示したファン５及び空気ガイドダク
ト１３から分かるように、空気ガイドダクト１３の入口
断面は矩形であり、ファン５の３分の２がカバーされて
いる。空気ガイドダクト１３の高さはシールド３に向か
って減少しており、この場合、空気ガイドダクト１３の
上壁が、下方傾斜したプロフィルを有している。空気ガ
イドダクト内には仕切り１４が配置されており、この仕
切り１４は水平方向に、すなわちボードに対して平行に
延びており、空気ガイドダクトを、異なる入口断面を有
する２つの部分ダクトに分割しており、これらの部分ダ
クトの、ファンへの投影が、矩形５ａ，５ｂとして示さ
れている。実際には、上部の部分ダクトの入口の断面積
は、下部の部分ダクトの入口の断面積のほぼ２倍であ
る。それにも拘わらず、同じの空気量が両部分ダクトに
進入する。なぜならば、ファンブレード２７によって吹
き込まれる各部分ダクトの領域が同じサイズだからであ
る。

【００１７】仕切り１４の下方において、空気ガイドダ
クト１３にはスロット１５が配置されており、このスロ
ットは、前記空気ガイドダクトをボード２に差し込むこ
とを可能にする。さらに、スロット１５の上方及び下方
にはそれぞれねじ穴を備えたウイング１６ａ，１６ｂが
配置されており、これらのねじ穴は、ボード２に設けら
れた孔と一致し、これにより、空気ガイドダクト１３を
ボード２に螺合することができる。

【００１８】図２は、概して、シールド３及び通気のた
めの装置を備えたボード２の分解図を示している。ボー
ド２は、金属フレーム１７によって包囲された中央領域
において電子コンポーネント（図示せず）を支持してい
る。金属フレーム１７は、ボー２の上方においてシール
ド３の側壁１０を形成している。このフレーム１７はデ
ッキ１８によって閉鎖される。４つの円形の孔１９が、
フレーム１７の、ハウジング１の後壁に面した側に入口
オリフィス１１ａとして配置されている。入口オリフィ
ス１１ａは、上部の部分ダクトの対応する形状の出口２
０と合致する。反対側には、複数のより小さな孔が出口
オリフィス１２ａとして配置されており、出口オリフィ
スの断面積全体は、入口オリフィスの断面積全体に相当
する。

【００１９】図示しない複数のタブは、ボード２に設け
られたオリフィスを貫通し、ボードの反対側へ突出す
る。シールドの他方の半分は、金属薄板トラフ２２であ
り、この金属薄板トラフの縁部にも同様にタブ２３が設
けられており、これらのタブは、挿入された端部にポジ
ティブにかつ摩擦により接続され、これにより、閉鎖さ
れたシールド３が形成される。下部の部分ダクトのため
の入口オリフィス１１ｂを形成するために、幾つかのタ
ブ２４は他のタブよりも狭幅であり、これにより、タブ
の間隔がより大きくなっている。出口オリフィス１２ｂ
自体は、複数の小さな孔によって示されている。

【００２０】図面の上部は、ボード２をシールド３と共
に収容するハウジング１の一部を示しており、このハウ
ジングの後壁にはファン５が配置されている。ファン
は、フレーム２５から成っており、フレームの中央には
ファンモータ２６が取り付けられている。ファンのブレ
ード２７はロータに直接に取り付けられており、フレー
ム２５とファンモータ２７との間に形成された環状の自
由空間２８を走行する。

【図面の簡単な説明】

【図１】シールド内のボードと、ファンと、空気ガイド
ダクトとを備えたハウジングを示す断面図である。

【図２】実際のバーションを示す分解図である。

【符号の説明】

１ ハウジング、 ２ ボード、 ３ シールド、 ４
ＣＤプレーヤ、 ５ファン、 ６ 導入スロット、
７ 敏感なコンポーネント、 ８，９ 部分空間、 １
０ 側壁、 １１ａ，１１ｂ 入口オリフィス、 １２
ａ，１２ｂ出口オリフィス、 １３ 空気ガイドダク
ト、 １４ 仕切り、 １５ スロット、 １６ａ，１
６ｂ ウイング、 １７ 金属フレーム、 １８ デッ
キ、１９ 孔、 ２０ 出口、 ２２ 金属薄板トラ
フ、 ２３，２４ タブ、 ２５ フレーム、 ２６
ファンモータ、 ２７ ファンブレード、 ２８ 空間

フロントページの続き (72)発明者 ウテ リードル ドイツ連邦共和国 ゾルムス／オーベルン ドルフ シュレジーアシュトラーセ 11 Ｆターム(参考） 5E322 BA03 BB03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁放射から保護するための金属シール
   ド内に配置されたボード上の電子コンポーネントの冷却
   のための装置において、 シールド（３）が、少なくとも１つの空気入口オリフィ
   ス（１１ａ，１１ｂ）と、少なくとも１つの空気出口オ
   リフィス（１２ａ，１２ｂ）とを有しており、前記空気
   入口オリフィスが、空気ガイドダクト（１３）を介して
   ファン（５）に接続されていることを特徴とする、電子
   コンポーネントの冷却のための装置。
2. 【請求項２】 前記シールド（３）が、２つのデッキ
   （１８）から成っており、該デッキが、ボードに対して
   平行にかつ該ボードから短い距離において延びておりか
   つほとんど閉鎖された箱を形成するように側壁（１０）
   を介して互いに結合されており、該側壁（１０）にオリ
   フィス（１１ａ，１１ｂ；１２ａ，１２ｂ）が形成され
   ている、請求項１記載の冷却のための装置。
3. 【請求項３】 前記空気ガイドダクト（１３）が、２つ
   の部分ダクトを有しており、一方の部分ダクトが、ボー
   ド（２）の一方の側とシールド（３）との間の空間に通
   じており、他方の部分ダクトが、ボード（２）の他方の
   側とシールド（３）との間の空間に通じている、請求項
   １記載の冷却のための装置。
4. 【請求項４】 シールド（３）から側方へ突出したボー
   ド（２）の一部に、空気ガイドダクト（１３）を形成し
   たコンポーネントが差し込まれる、請求項１記載の冷却
   のための装置。
5. 【請求項５】 前記シールド（３）が、金属被覆された
   プラスチックから成っており、空気ガイドダクト（１
   ３）が、シールド（３）と一体的に形成されている、請
   求項１から３までのいずれか１項記載の冷却のための装
   置。
6. 【請求項６】 前記シールド（３）が、ボード（２）の
   両側に配置された２つの浅い半トラフから成っており、
   空気ガイドダクト（１３）が、２つの半シェルによって
   形成されており、これらの半シェルが、半トラフを形成
   するようにそれぞれ１片に結合されている、請求項５記
   載の冷却のための装置。
7. 【請求項７】 前記ファン（５）が、フレーム（２５）
   から成っており、該フレームの中央には、ファンホイー
   ルを駆動するファンモータ（２６）が配置されており、
   前記ファンホイールのブレード（２７）が、フレーム
   （２５）とファンモータ（２６）との間の環状の自由空
   間（２８）において走行するようになっており、空気ガ
   イドダクト（１３）の入口が、ファンのすぐ前方に配置
   されておりかつ自由空間（２８）の一部のみをカバーし
   ている、請求項１記載の冷却のための装置。
8. 【請求項８】 自由空間（２８）と、それぞれの部分ダ
   クトの入口とが重なっている面積が、ほぼ同じサイズで
   ある、請求項７記載の冷却のための装置。
9. 【請求項９】 前記ファンが、ハウジング（１）の壁部
   に設けられたオリフィスに取り付けられており、前記ハ
   ウジングが、ボード（２）と、シールド（３）と、別
   の、特に機械的に動作するコンポーネント（４）とを収
   容するようになっており、ファン（５）の、空気ガイド
   ダクト（１３）によってカバーされていない自由空間
   （２８）が、これらの別のコンポーネント（４）を冷却
   するために働くようになっている、請求項７記載の冷却
   のための装置。