JP2006245112A

JP2006245112A - 通気口用格子および電子機器

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Publication number: JP2006245112A
Application number: JP2005055947A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Sakamoto; 成生坂本; Kenji Nagase; 健二長瀬; Kazuaki Tabiie; 一彰旅家
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2006-09-14
Also published as: US7277300B2; US20060196692A1

Abstract

【課題】冷却効率の低下を抑制しつつ電磁波の誘起をできる限り回避することができる通気口用格子および電子機器を提供する。
【解決手段】複数列の第１導電部材２７は均一断面積で第１方向に延びる。複数列の第２導電部材２８は、第１方向に交差する第２方向に均一断面積で延びる。開口２６の隅には第１および第２導電部材２７、２８を連結する導電片２９が配置される。こうして導電片２９は第１および第２導電部材２７、２８の交差点で断面積を増加させる。特性インピーダンスは増大する。その結果、第１導電部材２７や第２導電部材２８を流通する電流は第１および第２導電部材２７、２８と交差点との境界で反転する。通気口用格子２５では電磁波の誘起はできる限り回避される。しかも、導電片２９は開口２６の隅にのみ配置される。通気口用格子２５では開口率の減少はできる限り抑制される。冷却効率の低下はできる限り抑制されることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えばコンピュータといった電子機器に組み込まれる通気口用格子に関する。

コンピュータは筐体を備える。例えば筐体の背面には通気口用格子が配置される。通気口用格子は例えば正方形の開口を備える。筐体内に組み込まれる冷却ファンの働きで筐体内には気流が生成される。こうした気流は、同様に筐体内に組み込まれるマザーボードから熱を奪う。熱を奪った気流は通気口用格子の開口から筐体の外側に排出される。こうして筐体内の温度上昇は回避される。

マザーボードには電子回路素子すなわちＣＰＵが搭載される。こうしたＣＰＵは電磁波を放射する。ＣＰＵのクロック周波数が高められると、電磁波は通気口用格子の開口から直接的に筐体外へ漏れ出る。電磁波は周辺機器の誤動作を引き起こしてしまう。電磁波の波長に比べて開口が十分に狭められれば、電磁波の漏れ出しは回避される。しかしながら、開口が狭められると、冷却ファンの冷却効率は十分に実現されることができない。

しかも、通気口用格子は鉄板といった導電性材料から構成される。電子回路素子から放射される電磁波が通気口用格子に作用すると、通気口用格子では電流が流通する。その結果、通気口用格子では電磁波が誘起されてしまう。こうして、開口から直接的に漏れ出る電磁波のみならず、通気口用格子からも間接的に電磁波が放射されてしまう。こうした電磁波はできる限り抑制されなければならない。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、冷却効率の低下を抑制しつつ電磁波の誘起をできる限り回避することができる通気口用格子および電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明によれば、均一断面積で第１方向に延びる複数列の第１導電部材と、第１方向に交差する第２方向に均一断面積で延び、第１導電部材に交差する複数列の第２導電部材と、第１および第２導電部材で囲まれる開口の隅に配置されて、第１および第２導電部材を相互に連結する導電片とを備えることを特徴とする通気口用格子が提供される。

こういった通気口用格子では、導電片に基づき開口の隅には面取りすなわち隅切りが実現される。こうして導電片は、第１導電部材を横切る第２導電部材の前後で第１導電部材の断面積を増加させる。同様に、導電片は、第２導電部材を横切る第１導電部材の前後で第２導電部材の断面積を増加させる。こうして第１および第２導電部材の交差点では断面積は増大する。特性インピーダンスは増大する。その結果、第１導電部材や第２導電部材を流通する電流は第１および第２導電部材と交差点との境界で反転する。こうして電流の流れが断ち切られることから、通気口用格子では電磁波の誘起はできる限り回避される。しかも、導電片は開口の隅にのみ配置される。通気口用格子では開口率の減少はできる限り抑制される。気流の流通は確保される。冷却効率の低下はできる限り抑制されることができる。こうした通気口用格子では、導電片は第１および第２導電部材に一体化されればよい。

第２発明によれば、均一断面積で第１方向に延びる複数列の第１導電部材と、第１方向に交差する第２方向に均一断面積で延び、第１導電部材に交差する複数列の第２導電部材と、第１および第２導電部材で囲まれる開口の隅に配置されて、第１および第２導電部材を相互に連結する導電片とを備える通気口用格子が組み込まれることを特徴とする電子機器が提供される。

こういった電子機器によれば、前述と同様に、通気口用格子では、導電片に基づき開口の隅には面取りすなわち隅切りが実現される。こうして導電片は、第１導電部材を横切る第２導電部材の前後で第１導電部材の断面積を増加させる。同様に、導電片は、第２導電部材を横切る第１導電部材の前後で第２導電部材の断面積を増加させる。こうして第１および第２導電部材の交差点では断面積は増大する。特性インピーダンスは増大する。その結果、第１導電部材や第２導電部材を流通する電流は第１および第２導電部材および交差点の境界で反転する。こうして電流の流れが断ち切られることから、通気口用格子では電磁波の誘起はできる限り回避される。しかも、導電片は開口の隅にのみ配置される。通気口用格子では開口率の減少はできる限り抑制される。気流の流通は確保される。冷却効率の低下はできる限り抑制されることができる。通気口用格子では、導電片は第１および第２導電部材に一体化されればよい。

以上のように本発明によれば、冷却効率の低下を抑制しつつ電磁波の誘起をできる限り回避することができる通気口用格子および電子機器が提供されることができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は、情報処理装置の一具体例すなわちデスクトップコンピュータシステム１１の構成を概略的に示す。このデスクトップコンピュータシステム１１は、電子機器すなわちコンピュータ１２と、コンピュータ１２に接続されるディスプレイ装置１３とを備える。コンピュータ１２には、例えばキーボード１４やマウス１５といった入力装置がさらに接続される。

コンピュータ１２は箱形の筐体１６を備える。この筐体１６内にはいわゆるマザーボードが収容される。周知の通り、マザーボードには例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリといった電子回路素子が実装される。ＣＰＵは、例えばメモリに一時的に格納されるソフトウェアプログラムやデータに基づき様々な演算処理を実行する。ソフトウェアプログラムやデータは、同様に筐体１６内に収容されるハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった大容量記憶装置に格納されればよい。利用者はキーボード１４やマウス１５からＣＰＵに向けて様々なデータや指令を入力することができる。

筐体１６内には、ＦＤＤ（フレキシブルディスク駆動装置）１７と、記録ディスク駆動装置１８とがさらに組み込まれる。ＦＤＤ１７や記録ディスク駆動装置１８は、正面の各受け入れ口からディスケット（ＦＤ）やＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭを受け入れることができる。ＦＤＤ１７や記録ディスク駆動装置１８は、受け入れたＦＤやＣＤ−ＲＯＭから例えばデータやソフトウェアプログラムを読み出すことができる。

ディスプレイ装置１３はディスプレイ用筐体１９を備える。ディスプレイ用筐体１９には、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルといった平面ディスプレイパネルが収容される。ディスプレイ用筐体１９には長方形の窓孔２１が区画される。この窓孔２１にはＬＣＤパネルの表示画面が臨む。ＬＣＤパネルの表示画面にはＣＰＵの演算処理に基づきグラフィックスやテキストが映し出される。

図２に示されるように、コンピュータ１２の筐体１６の背面には通気口用格子２５が嵌め込まれる。この通気口用格子２５には複数の開口２６、２６…が区画される。開口２６は筐体１６の内部空間と外部空間とを接続する。こういった通気口用格子２５は例えば導電性の金属板から構成されればよい。金属板には例えば鉄板が用いられればよい。通気口用格子２５は例えばねじ（図示されず）といった締結部品に基づき筐体１６に固定されればよい。

筐体１６内には冷却ファン（図示されず）が組み込まれる。冷却ファンの働きで筐体１６内では気流が生成される。生成される気流は前述のマザーボードの表面や裏面に沿って流通する。流通する気流はマザーボードから熱を奪う。こうした気流は通気口用格子２５に向かって誘導される。その後、気流は開口２６から筐体１６の外部に排出される。こうしてマザーボード上の電子回路素子の放熱は効率的に促進される。筐体１６内では温度上昇は回避されることができる。

図３に示されるように、通気口用格子２５は複数列の第１導電部材２７、２７…と、第１導電部材２７に交差する複数列の第２導電部材２８、２８…とを備える。第１導電部材２７の列は等間隔に規定される。第２導電部材２８の列は等間隔に規定される。開口２６は第１および第２導電部材２７、２８で囲まれる。第１導電部材２７は均一断面積で第１方向に延びる。第２導電部材２８は、第１方向に交差する第２方向に均一断面積で延びる。ここでは、第１および第２導電部材２７、２８は同一の断面積に設定されればよい。第１方向および第２方向は直交する。

図４に示されるように、開口２６の例えば四隅には、第１および第２導電部材２７、２８を相互に連結する導電片２９が配置される。導電片２９は、隅の頂点から第１および第２導電部材２７、２８に沿って広がる。こうして開口２６の四隅には面取りすなわち隅切りが実現される。隅切りは例えば直線状に実現されればよい。導電片２９は、第１導電部材２７を横切る第２導電部材２８の前後で第１導電部材２７の断面積を増加させる。同様に、導電片２９は、第２導電部材２８を横切る第１導電部材２７の前後で第２導電部材２８の断面積を増加させる。こうして第１および第２導電部材２７、２８の交差点では、導電片２８に基づき第１および第２導電部材２７、２８よりも大きな断面積を有する交差領域３１が区画される。

以上のような通気口用格子２５によれば、交差領域３１では断面積は増大する。特性インピーダンスは増大する。その結果、第１導電部材２７や第２導電部材２８を流通する電流は第１および第２導電部材２７、２８と交差領域３１との境界で反転する。こうして電流の流れが断ち切られることから、通気口用格子２５では電磁波の誘起はできる限り回避される。しかも、導電片２９は開口２６の四隅にのみ配置される。通気口用格子２５では開口率の減少はできる限り抑制される。気流の流通は確保される。冷却ファンの冷却効率の低下はできる限り抑制されることができる。

本発明者は通気口用格子２５の効果を検証した。検証にあたって、コンピュータソフトウェアに基づきシミュレーションが実施された。図５に示されるように、電磁波を放射する波源３２と、放射された電磁波を受信する受信アンテナ３３との間に通気口用格子２５が配置された。波源３２には、特定の周波数成分を有する時間波形が用いられた。ここでは、ガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎｓ）波形が用いられた。図６に示されるように、２００［ｐｓ］の時間で１０００［Ｖ／ｍ］の電界強度が設定された。図７に示されるように、０〜２００［ＧＨｚ］の周波数帯域で所定の相対振幅が設定された。

シミュレーションにあたって、第１および第２具体例に係る通気口用格子２５と、比較例に係る通気口用格子とが用意された。図４に示されるように、いずれの通気口用格子でも、第１導電部材の間隔すなわち開口の横幅Ｄ１は例えば８［ｍｍ］に設定された。同様に、第２導電部材同士の間隔すなわち開口の縦幅Ｄ２は例えば８［ｍｍ］に設定された。第１具体例では、導電片２９の縦幅Ｌ１および横幅Ｌ２はともに１ｍｍに設定された。第２具体例では、導電片２９の縦幅Ｌ１および横幅Ｌ２はともに２ｍｍに設定された。比較例では導電片２９の配置は省略された。

シミュレーションでは、波源３２から放射される電磁波は受信アンテナ３３で受信された。受信される電磁波に基づき受信アンテナ３３に流通する受信電流の波形の振幅が算出された。図８に示されるように、比較例に比べて第１具体例では受信電流［μＡ］は減少することが確認された。第２具体例では、受信電流は比較例に比べて著しく減少することが確認された。こうして、前述されるように、導電片２９の働きで、通気口用格子２５では電磁波の誘起はできる限り回避されることが確認された。

その一方で、図９に示されるように、比較例に比べて第１具体例および第２具体例では開口率［％］の減少はわずかに留められた。したがって、冷却ファンの冷却効率の低下はできる限り抑制されることが確認された。特に、図８および図９から明らかなように、第１具体例では、比較例に比べて、開口率の減少は回避されると同時に、電磁波の誘起は回避されることが確認された。ここで、開口率は、図４に示されるように、開口２６並びに第１および第２導電部材２７、２８を含む方形領域３４の面積のうち、開口２６が占める面積の割合を示す。

続いて、本発明者は、シミュレーションに基づき、例えば第２具体例に係る通気口用格子２５の電流の分布を観察した。図１０に示されるように、第１および第２導電部材２７、２８や導電片２９、交差領域３１で電流量が異なることが確認された。ただし、通気口用格子２５の電流量は濃淡で色分けして示される。着色が濃いほど電流量は増加する。通気口用格子２５では、第１および第２導電部材２７、２と交差領域３１との境界で電流の反転が引き起こされていることが確認された。断面積の変化に基づき通気口用格子２５では第１および第２導電部材２７、２８や導電片２９、交差領域３１で特性インピーダンスの不整合が発生することが確認された。

その他、図１１に示されるように、通気口用格子２５では隅切りは湾曲形状で実現されてもよい。湾曲形状は例えば隅の頂点から開口２６の中心に向かって突き出ればよい。その他、湾曲形状は、開口２６の中心から隅の頂点に向かって後退してもよい。その他、通気口用格子２５では、隅切りは、第１および第２導電部材２７、２８と交差領域３１との間で特性インピーダンスの不整合が生ずる限り、どのような形状で実現されてもよい。

情報処理装置の一具体例すなわちデスクトップコンピュータシステムの構成を概略的に示す斜視図である。コンピュータの背面図である。通気口用格子の構造を概略的に示す部分平面図である。一具体例に係る通気口用格子の構造を概略的に示す部分拡大平面図である。シミュレーションの様子を概略的に示す斜視図である。電界および時間の関係を示すグラフである。振幅および周波数の関係を示すグラフである。受信電流の大きさを示すグラフである。開口率の大きさを示すグラフである。通気口用格子の電流の分布を示す図である。一変形例に係る通気口用格子の構造を概略的に示す図である。

符号の説明

１２電子機器（コンピュータ）、１６筐体、２５開口、２６通気口用格子、２７第１導電部材、２８第２導電部材、２９導電片。

Claims

均一断面積で第１方向に延びる複数列の第１導電部材と、第１方向に交差する第２方向に均一断面積で延び、第１導電部材に交差する複数列の第２導電部材と、第１および第２導電部材で囲まれる開口の隅に配置されて、第１および第２導電部材を相互に連結する導電片とを備えることを特徴とする通気口用格子。
請求項１に記載の通気口用格子において、前記導電片は前記第１および第２導電部材に一体化されることを特徴とする通気口用格子。
均一断面積で第１方向に延びる複数列の第１導電部材と、第１方向に交差する第２方向に均一断面積で延び、第１導電部材に交差する複数列の第２導電部材と、第１および第２導電部材で囲まれる開口の隅に配置されて、第１および第２導電部材を相互に連結する導電片とを備える通気口用格子が組み込まれることを特徴とする電子機器。