JP2006332154A - 電子機器の空冷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機器を大形とすることなく、発熱部品の冷却能力を高めることができ、しかも、発熱部品にダストが堆積することが防止できる電子機器の空冷装置を提供する。
【解決手段】筐体１に設けた吸入口４から筐体１、２に設けた排出口５に向けて筐体内部を通る気流をファン６により発生させ、その気流により発熱体９で発生する熱を筐体外部に放散させる電子機器の空冷装置において、前記吸入口４に気流の向きを変えるように傾斜した複数の空気導入板を設け、前記空気導入板の表面に多数の突起を設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は電子機器に係わり、特に、その空冷装置に関する。

従来の電子機器の空冷装置の例を図５により説明する。図５に示す上部筐体１と下部筐体２はシャーシ３を挟むようにして合わせられ電子機器を収容する筐体を構成する。上部筐体１と下部筐体２には夫々吸入口４、４が設けられシャーシ３または上部筐体１および下部筐体２には排出口５が設けられている。そして、シャーシ３にはファン６が固定されている。

さらに、シャーシ３にはボス３ａ、３ａ…および放熱フィン３ｂ、３ｂ…が形成されており、ボス３ａ、３ａ…にはプリント基板８、８…が締着されている。プリント基板８、８…に取り付けられた最大発熱部品９で発生した熱は伝熱部材によりシャーシ３に伝えられる。

ファン６により吸入口４、４から排出口５に向けて矢印で示す気流が発生し、この気流によりプリント基板８、８…に取り付けられた最大発熱部品９を含む発熱電子部品やシャーシ３が冷却される。

上記図５に示した従来の電子機器の空冷装置によると、筐体内部に吸入口から空気が流れ込み筐体内部を循環する。そして、空気と共にダストも筐体内部に入り込みプリント基板８、８…等に堆積する。そのため、定期的にダストを除去するメインテナンスが必要であり、メインテナンスを行わないとダストにより筐体内部の部品がショートして故障の原因となっていた。

なお、ダストが筐体内部に入り込むのを防止するために図５に示した空冷装置において、吸入口４、４に防塵用のフィルタを取り付ける場合もあるが、このような空冷装置はフィルタの目づまりにより吸気量が減少して冷却能力が低下するため発熱量の大きい機種には不向きである。

防塵性能を考慮した従来の電子機器の空冷装置の例を図６に示す。この例では上部筐体１と下部筐体２がシャーシ３の上下に取り付けられ上下２つの空間が形成される。上側の密封空間に配置されるプリント基板８、８はシャーシ３のボス３ａ、３ａ…に締着される。プリント基板８、８…に取り付けられた最大発熱部品９で発生した熱は伝熱部材によりシャーシ３に伝えられる。

下部筐体２には夫々吸入口４および排出口５、５が設けられている。吸入口４の上側に固定されたファン６により吸入口４から排出口５、５に向けて矢印で示す気流が発生し、この気流によりシャーシ３の放熱フィン３ｂ、３ｂ…が冷却される。プリント基板８、８の収納される空間の空気はシャーシ３を介して冷却されその空気によりプリント基板８、８に取り付けられた電子部品も冷却される。

上記図６に示した従来の電子機器の空冷装置によると、プリント基板８、８にダストが堆積することはないが、静止したプリント基板８、８周囲の空気をシャーシ３を介して冷却する構成であるため、冷却能力が十分でなく、プリント基板８、８周囲の空気の温度が高くなり、プリント基板８、８に取り付けられた電子部品が高温となり寿命が短くなるという問題があった。

なお、図６に示した電子機器の空冷装置の冷却能力を高めるためには、放熱器となるシャーシ３の体積および密封空間の容積を大きくする必要があり電子機器が大形となる。なお、ファンの送風量を上げることにより改善することも可能であるが、いずれにしても省スペースおよび製造コストの面で不利となる。

特開２００２−３５３６７７号公報に提案された機器の放熱構造は、横置きまたは縦置きのいずれの姿勢でも発熱体の温度条件を満たすものであるが、防塵性能と冷却能力を高める特別の手段を備えていない。
特開２００２−３５３６７７号公報、段落００１３〜段落００２７、図１〜図９

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、機器を大形とすることなく、発熱部品の冷却能力を高めることができ、しかも、発熱部品にダストが堆積することが防止できる電子機器の空冷装置を提供することにある。

この発明の電子機器の空冷装置は、筐体に設けた吸入口から筐体に設けた排出口に向けて筐体内部を通る気流をファンにより発生させ、その気流により発熱体で発生する熱を筐体外部に放散させる電子機器の空冷装置において、前記吸入口に気流の向きを変えるように傾斜した複数の空気導入板を設け、前記空気導入板の表面に多数の突起を設けたものである。

また、前記電子機器の空冷装置において、前記多数の突起を気流と直交する向きに延びる凸条としたものである。

また、前記各電子機器の空冷装置において、前記空気導入板の下流域に空気導入板とは異なる方向に傾斜した複数の空気導出板を設けたものである。

また、前記各電子機器の空冷装置において、前記複数の空気導入板または空気導出板が一体に形成され前記筐体に取り付けおよび取り外しが容易に行える除塵ユニットが用いられているものである。

この発明の電子機器の空冷装置によれば、機器を大形とすることなく、発熱部品の冷却能力を高めることができ、しかも、発熱部品にダストが堆積することが防止できる。

以下この発明を実施するための最良の形態を実施例に即して説明する。図１はこの発明の実施例である電子機器の空冷装置を示す断面図である。図１に示す上部筐体１と下部筐体２はシャーシ３を挟むようにして合わせられ電子機器を収容する筐体を構成する。下部筐体２の穴を塞ぐように取り付けられた１個の防塵ユニット７には図４にも詳しく示す吸入口４、４…が設けられ、シャーシ３または上部筐体１および下部筐体２には排出口５が設けられている。さらに、シャーシ３にはファン６が固定されている。

シャーシ３にはボス３ａ、３ａ…および放熱フィン３ｂが形成されており、ボス３ａ、３ａ…にはプリント基板８、８が締着されている。プリント基板８に取り付けられた最大発熱部品９で発生した熱は伝熱部材によりシャーシ３に伝えられる。

ファン６により吸入口４、４…から排出口５に向けて矢印で示す気流が発生し、この気流によりプリント基板８、８に取り付けられた最大発熱部品９を含む発熱電子部品やシャーシ３が冷却される。

図４に防塵ユニット７の構造を詳しく示す。図４（ａ）に示す正面図は図１において防塵ユニット７を下から見た図である。すなわち、図１における防塵ユニット７の下面を正面として図４の各図が描かれている。

図４（ａ）に示すように樹脂製の防塵ユニット７の外形を構成するフレーム７ｄの正面下部には１２個の吸入口４、４…が形成されており、吸入口４、４…の背後に吸入口４、４…から覗けるように空気導入板７ａ、７ａが配置されている。

空気導入板７ａ、７ａ…は図４（ｇ）に示されているようにフレーム７ｄの正面に対して傾斜している。すなわち、空気導入板７ａ、７ａ…は吸入口４、４…から入る気流の向きを変えるように傾斜している。空気導入板７ａには図３に詳しく示すように矢印で示す気流と直交方向（紙面と直交する方向）に延びる凸条７ｂ、７ｂが設けられている。

空気導入板７ａ、７ａ…の下流（図４（ｍ）における右側部分）は空間の部分と空気導出板７ｃ、７ｃ…が配置された部分とに別れている。そして、図１に示すように空気導出板７ｃ、７ｃ…を通る気流は筐体の下部空間を通り、空気導出板７ｃ、７ｃ…を通らない気流は筐体の上部空間を通り、いずれも排出口５から排出される。

防塵ユニット７のフレーム７ｄには図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように３個の取付穴７ｅ、７ｅ…が設けられており、この取付穴７ｅ、７ｅ…を挿通する図示しないねじにより防塵ユニット７がシャーシ３に締着されている。

上記構成において、吸入口４から入る高速の気流は図３で矢印で示すように空気導入板７ａに沿うように曲げられる。このとき気流中に含まれるダストは空気より比重が大きいため慣性により空気導入板７ａの凸条７ｂに衝突し、また、凸条７ｂ近傍の気流の乱流により気流中から振り落とされる。

空気導入板７ａを通過した気流が空気導出板７ｃ、７ｃ…を通るときも図２に示すように空気導出板７ｃ、７ｃ…により気流が曲げられるため、ダストが空気導出板７ｃ、７ｃ…によりさらに振り落とされる。

このように振り落とされたダストは筐体外に落ちるものもあるが防塵ユニット７に溜まるものもある。防塵ユニット７は上記したねじを外すことにより簡単に取り外すことができ、洗浄することによりダストを除去して防塵ユニット７に溜まったダストが再び気流に巻き込まれることを防止できる。

このように筐体内を通過する気流がフィルタを通過する構成となっていないので、フィルタにより気流の流量が制限されることがなく、気流の流量が大きく冷却能力が高められる。しかも、ダストが筐体内に入り込むことが防止され、筐体内部の部品がショートすることがない。

実施例は以上のように構成されているが発明はこれに限られず、例えば、空気導出板７ｃを設けなくてもこの発明の効果が得られ、空気導出板７ｃに凸条等の突起を設けると、この発明の効果がさらに高められる。

この発明の実施例である電子機器の空冷装置を示す断面図である。 同空冷装置の部分を示す側面図である。 同空冷装置の部分を示す側面図である。 図４（ａ）は同空冷装置に用いられた除塵ユニットを示す正面図、図４（ｂ）は同除塵ユニットを示す背面図、図４（ｃ）は同除塵ユニットを示す上面図、図４（ｄ）は同除塵ユニットを示す底面図、図４（ｅ）は同除塵ユニットを示す左側面図、図４（ｆ）は同除塵ユニットを示す右側面図、図４（ｇ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図４（ｈ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、図４（ｉ）は図４（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、図４（ｊ）は図４（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図、図４（ｋ）は図４（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図、図４（ｍ）は図４（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。 従来の電子機器の空冷装置の例を示す断面図である。 従来の電子機器の空冷装置の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１ 上部筐体
２ 下部筐体
３ シャーシ、３ａ ボス、３ｂ 放熱フィン
４ 吸入口
５ 排出口
６ ファン
７ 除塵ユニット、７ａ 空気導入板、７ｂ 凸条、７ｃ 空気導出板、７ｄ フレーム、７ｅ 取付穴
８ プリント基板
９ 最大発熱部品

Claims (4)

1. 筐体に設けた吸入口から筐体に設けた排出口に向けて筐体内部を通る気流をファンにより発生させ、その気流により発熱体で発生する熱を筐体外部に放散させる電子機器の空冷装置において、前記吸入口に気流の向きを変えるように傾斜した複数の空気導入板を設け、前記空気導入板の表面に多数の突起を設けたことを特徴とする電子機器の空冷装置。
2. 前記多数の突起が気流と直交する向きに延びる凸条である請求項１の電子機器の空冷装置。
3. 前記空気導入板の下流域に空気導入板とは異なる方向に傾斜した複数の空気導出板を設けた請求項１または２の電子機器の空冷装置。
4. 前記複数の空気導入板または空気導出板が一体に形成され前記筐体に取り付けおよび取り外しが容易に行える除塵ユニットが用いられている請求項１から３のいずれかに記載された電子機器の空冷装置。

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