JP2007042791A - 放熱ユニットおよび電子機器用筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率を低下させず、デザイン性も損なうことのない放熱ユニットおよび電子機器用筐体を提供すること。
【解決手段】発熱部品を搭載する電子機器の筐体本体３における冷却ファンの通気口４が形成された外壁に配設される放熱ユニット１であって、少なくとも前記通気口４を被覆可能な平面形状とされた被覆板７と、少なくとも１つの開口部１４が形成された空間部９を前記外壁５との間に形成しつつ前記被覆板７を前記筐体本体３に固定させる脚部８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発熱部品を搭載した電子機器の筐体本体内を冷却するエアの流路を規制する電子機器の放熱ユニット、および、この放熱ユニットを備えた電子機器用筐体に関する。

従来より、多数のＩＣチップを装着した回路基板などの発熱部品を筐体本体内に搭載する電子機器には、前記筐体本体内を通気して冷却する冷却ファンが配設されている（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）。

特開平１−２６４２９８号公報 特開平１０−１１７０７９号公報

前記冷却ファンは、その通気口が放熱特性を考慮して筐体本体に形成されることが望ましい。

しかしながら、実際には、放熱特性を考えればファンの通気口が電子機器の正面に位置することが望ましい場合などは、電子機器のデザイン性が優先される等の優先事項が働き、所望の場所に通気口を開口させることができない場合が多い。そのような場合には、ダクト等によって、例えば側面等の目立たない部分のような別の場所に通気口を開口させるような工夫がなされている。

しかし、このような設計では排気ファンの放熱効率は低下してしまうことは云うまでもない。

そこで、本発明は、放熱効率を低下させず、デザイン性も損なうことのない放熱ユニットおよび電子機器用筐体を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明の第１の態様の放熱ユニットは、発熱部品を搭載する電子機器の筐体本体における冷却ファンの通気口が形成された外壁に配設される放熱ユニットであって、少なくとも前記通気口を被覆可能な平面形状とされた被覆板と、前記被覆板を、前記被覆板の側方へ開口する少なくとも１つの開口部が形成された空間部を該外壁との間に形成しつつ前記筐体本体に固定させる脚部とを備えてなることを特徴とする。

本発明に係る放熱ユニットによれば、前記通気口を筐体本体の外郭における放熱効率の観点から最適な箇所に形成したとしても、筐体本体外壁の少なくとも前記通気口が形成された領域は、前記被覆板によって隠蔽することができるので、外観デザインを整えることが可能となる。また、前記通気口が形成された筐体本体外壁、被覆板および少なくとも１つの開口部を形成しつつ配設された脚部によって、前記通気口と開口部間におけるエアの流路を確保することができるので、放熱効率を低下させることもない。

また、本発明の第２の態様の放熱ユニットは、前記脚部は、前記被覆板の外周部に立設する側板と、前記側板の他端部に連接され、前記被覆板と平行に延在する裏面板とからなり、前記側板の少なくとも一部に前記開口部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る放熱ユニットによれば、裏面板を冷却ファンの通気口が形成された筐体本体の外壁に固着させることで、側板の高さ寸法の設計で前記筐体本体外壁と被覆板との間に所定の厚さ寸法を規制しつつ、該被覆板の側方へ開口する少なくとも１つの開口部を有する空間部を形成することができる。

さらに、本発明の第３の態様の放熱ユニットは、前記被覆板の背面には、前記空間部内のエアの流路を規制するリブが配設されていることを特徴とする。

本発明に係る放熱ユニットによれば、本来、平面間すなわち前記空間部の強度補強を目的として形成されるリブを、前記空間部内におけるエアの流路案内板としても作用させることにより、前記空間部内のエアの流路を規制することができるので、放熱効率をより向上させることができる。

なお、本発明の放熱ユニットは、前記開口部の位置、面積等は任意に設定すればよい。

そして、本発明の電子機器用筐体は、発熱部品と冷却ファンとを搭載する電子機器用筐体であって、前記冷却ファンの通気口が形成された外壁に、前記請求項１乃至請求項３のいずれか１項の放熱ユニットが配設されていることを特徴とする。

本発明の電子機器用筐体によれば、前記通気口を筐体本体の外郭における放熱効率の観点から最適な箇所に形成したとしても、前記通気口を前記被覆板を目隠し板として作用させて隠蔽することで、外観デザインを整えることが可能となり、デザインの多様化を図ることができる。

また、前記通気口が形成された筐体本体外壁、被覆板および少なくとも１つの開口部を形成しつつ配設された脚部によって空間部を形成し、前記通気口と開口部間におけるエアの流路を確保することができるので、放熱効率を低下させることもない。さらに、前記被覆板の背面に、前記空間部内のエアの流路を規制するリブを配設すれば、放熱効率をより向上させることができる。

本発明の放熱ユニットおよび電子機器用筐体によれば、冷却ファンの通気口をデザイン的な制約事項にとらわれずに該電子機器に搭載された発熱部品の冷却に最も効率的な位置に形成しつつ、エアの流路を確保し、さらにはエアの流路を規制することも可能となるので、冷却ファンの放熱効率を低下させることがない。

また、前記冷却ファンの通気口部分は、放熱ユニットにおいては被覆板により隠蔽されるので、電子機器の外観のデザイン性は損なわれず、ましてや、前記被覆板のデザインを工夫することができるので、電子機器の外観デザインの幅を広げることが可能となるなどの効果を奏する。

以下、本発明の放熱ユニットとこの放熱ユニットを配設した電子機器用筐体の実施形態について、図１乃至図１３を用いて説明する。なお、いずれの図面においても、電子機器については、筐体本体内に配設されるＩＣチップを搭載した電子基板等の発熱部品や、筐体本体内を冷却するために配設される冷却ファン等は省略し、筐体本体と、前記取付外壁に形成される冷却ファンの通気口のみを図示する。

図１は、第１実施形態における放熱ユニット１と、この放熱ユニット１の取付け対象となる電子機器の筐体本体３の位置・大きさ関係を主に示す分解斜視図である。図２は、本実施形態の放熱ユニット１を取付対象の電子機器の筐体本体３における、冷却ファンの通気口４が形成された外壁５（以下、取付外壁５という。）に取付た、第１実施形態の電子機器用筐体２を示す要部斜視図であり、図３は、図２における右側面図、そして、図４は、図２におけるIV−IV断面図である。

そして、本実施形態の放熱ユニット１は、前記通気口４を被覆可能に、前記取付外壁５と略同じ平面形状とされた薄板状の被覆板７と、前記被覆板７を前記筐体本体３に固定させる脚部８とを有している。

前記被覆板７は、その素材は特に拘らないが、例えば、前記筐体本体３と同一の素材、前記筐体本体３がプラスティック等の樹脂により形成されている場合には樹脂、金属材により曲げ形成されている場合には同じ金属材を用いることができる。また、前記被覆板７は、正面化粧板として作用するべくデザインが施されていてもよい。

前記脚部８は、被覆板７と筐体本体３の取付外壁５との間に前記筐体本体３の内部の冷却に用いるエアを流通させるための空間部９を形成するようにして、取付外壁５と略平行に前記被覆板７を固定・保持させるためのものである、そして、本実施形態においては、前記脚部８は、記被覆板７の外周の四辺に立設する側板１１と、前記側板１１の他端部に連接され、前記被覆板７と平行に延在する背面板１２とから構成されている。

本実施形態の放熱ユニット１においては、前記背面板１２には、筐体本体３の通気口４に対応する位置に、該通気口４と略同形状とされたユニット側通気口１３が形成されている。また、上部と左右側部に配置される側板１１にはそれぞれ開口部１４が形成されている。

このように構成された本実施形態の放熱ユニット１は、図４に示すように、固定手段１６によって、前記ユニット側通気口１３を前記取付外壁５に形成された通気口４に重ねた状態で前記背面板１２を筐体本体３の取付外壁５に接続させ、本実施形態の電子機器用筐体２を構成することで、前記被覆板７、取付外壁５、および脚部８（側板１１）とに囲繞され、開口部１４を有する空間部を形成することができ、放熱ユニット１の開口部１４から空間部９を介して筐体本体３の取付外壁５に形成された通気口４を連通させ、筐体本体３の内部の冷却に供するエアの流路を確保することができる。

なお、前記側板１１の高さ寸法は、前記筐体本体３の取付外壁５と被覆板７との間に形成される空間部９の厚さ寸法となる。この空間部９の厚さ寸法は任意であるが、５ｍｍ〜２０ｍｍ程度確保することが望ましい。

また、図５は、第２実施形態における放熱ユニット１と、この放熱ユニット１の取付け対象となる電子機器の筐体本体３の位置・大きさ関係を主に示す分解斜視図である。図６は、本実施形態の放熱ユニット１を取付た、第２実施形態の電子機器用筐体２を示す要部斜視図であり、図７は、図６におけるVI−VI断面図である。なお、前述の第１実施形態の図３に示す右側面図に対応する図面は、この図３と同一となるため省略する。

第２実施形態の放熱ユニット１は、図５乃至図６に示すように、第１実施形態の放熱ユニット１の構成とは前記背面板１２に形成されたユニット側通気口１３の形状を異ならせている。

すなわち、本実施形態においては、前記背面板１２は額縁枠状に形成されており、該額縁枠内には前記通気口４を配置可能な面積および形状とされている。すなわち、本実施形態においては、前記ユニット側通気口１３として、前記額縁枠の内側縁部（図５乃至図７には、便宜的に符号１３を付す。）が作用することとなる。

このように構成された本実施形態の放熱ユニット１は、図７に示すように、固定手段１６によりユニット側通気口１３としての額縁枠内に前記通気口４を位置させた状態で、前記背面板１２を筐体本体３の取付外壁５に接続させ、本実施形態の電子機器用筐体２を構成することで、放熱ユニット１の開口部１４から空間部９を介して筐体本体３の取付外壁５に形成された通気口４を連通させ、筐体本体３内の冷却に供するエアの流路を確保することができる。

そして、前述の第１実施形態、第２実施形態の放熱ユニット１および電子機器用筐体２によれば、前記通気口４を筐体本体３の外郭における放熱効率の観点から最適な箇所に形成したとしても、筐体本体３の外壁の少なくとも前記通気口４が形成された領域は、前記被覆板７によって隠蔽されるので、外観デザインを整えることが可能となる。また、前記通気口４が形成された筐体本体３の取付外壁５、被覆板７および開口部１４を有する脚部８によって、空間部９を形成し、前記通気口４と開口部１４間におけるエアの流路を確保することができるので、放熱効率を低下させることもない。

なお、前記開口部１４の配設位置、大きさ、配設数などは、冷却効率を勘案して任意に設定するものとする。また、図４および図７には、前記固定手段１６としてねじを用いた構成を示しているが、固定手段１６はねじに限らない。例えば、筐体本体３および放熱ユニット１の素材との関係にもよるが、溶接の技術を用いた接続や、接着剤を用いた接続なども可能である（以下、各実施形態において同じ）。

そして、図８は、第２実施形態の応用例としての第３実施形態における放熱ユニット１の要部背面図であり、図９はこの放熱ユニット１を配設した、第３実施形態の電子機器用筐体２の要部断面図（前述の第２実施形態の図７に示す断面図に対応する図）である。

また、図１０は、同じく第２実施形態の別の応用例としての第４実施形態における放熱ユニット１の要部背面図であり、図１１はこの放熱ユニット１を配設した、筐体本体３の要部断面図（前述の第２実施形態の図７に示す断面図に対応する図）である。

これらの図８乃至図１１に示すように、第３実施形態および第４実施形態の放熱ユニット１においては、第２実施形態の放熱ユニット１の前記被覆板７の背面には、前記空間部９内のエアの流路を規制するリブ１７が配設されている。

例えば、図８および図９の第３実施形態においては、空間部９の開口部１４が、通気口４の上側に位置する側壁の左右両側部分と、通気口４の左右に位置するそれぞれの側壁の上側部分の計４箇所に形成されており、これら４箇所の開口部１４と筐体本体３の通気口４との間にエアの冷却効率のよい流路を確保するように、リブ１７が配設されている。

また、図１０および図１１の第４実施形態においては、空間部９の開口部１４が、通気口４の上下左右に位置する側壁の中央部に形成されており、これら４箇所の開口部１４と筐体本体３の通気口４との間にエアの冷却効率のよい流路を確保するように、リブ１７が配設されている。

このように、空間部９内にリブ１７が形成された放熱ユニット１においては、例えば、前記冷却ファンにより外気を筐体本体３内に取り込む場合には、図８および図１０にそれぞれ白矢印で示すように、各開口部１４から空間部９内に吸引されたエアは前記リブ１７に案内されつつ、空間部９内に滞留することもなく外気温度を略保ったままの状態で前記通気口４（図８、図１０中には、破線にて開口部１４の配置予定位置を示す。）を通過し、筐体本体３内に送り込まれて筐体本体３内の冷却に供されることとなる。

これらの実施形態の放熱ユニット１によれば、本来、平面間すなわち前記空間部９の強度補強を目的として形成されるリブ１７を前記空間部９内におけるエアの流路案内板としても作用させることにより、前記空間部９内のエアの流路を規制することができるので、放熱効率を勘案してリブ１７を配設設計することにより、その放熱効率を向上させることができる。

なお、図９および図１１に示すように、第３実施形態および第４実施形態においては、前記リブ１７は被覆板７の背面に固着され、立設されているものとするが、前記リブ１７の反被覆板７側端辺部分を対応する筐体本体３の取付側面に溶着等の固定手段で固定させ、リブ１７の本来の作用である空間部９の強度補強の効果を向上させてもよい。また、前記冷却ファンにより、筐体本体３の内部の空気を外部へ吹出する場合には、空間部９内の前記エアは図８および図１０に示す白矢印と反対方向へ指向する流路をとることになることは云うまでもない。

このように、前述の各実施形態の放熱ユニット１および電子機器用筐体２によれば、冷却ファンの通気口４をデザイン的な制約事項にとらわれずに該電子機器に搭載された発熱部品の冷却に最も効率的な位置に形成しつつ、エアの流路を確保し、さらにはエアの流路を規制することも可能となるので、冷却ファンの放熱効率を低下させることがない。

また、筐体本体３の取付外壁５に形成された前記冷却ファンの通気口４は、被覆板７により隠蔽されるので、電子機器の外観のデザイン性は損なわれず、ましてや、前記被覆板７や第２外壁のデザインを工夫することができるので、電子機器の外観デザインの幅を広げることが可能となる。

さらに、前記開口部１４を任意の位置に開口させることができるので、例えば、塵埃を吸引してしまうことを防止するべく、開口部１４を該電子機器の例えば床などの配設面に対向する側壁には形成しない等の工夫をすることで、電子機器自体の故障や汚損を防止することもできる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、前記放熱ユニット１は、筐体本体３に配設された冷却フィンの開口部１４が形成された外壁に配設されていればよく、該外壁（取付外壁５）が電子機器の正面外壁である必要はないし、前記通気口４も取付外壁５の中央部に形成されている必要もない。図１２には、筐体本体３に配設された冷却フィンの開口部１４が該筐体本体３の上部外壁の後方寄りに形成されており、前記上部外壁に放熱ユニット１を配設すると共に、その開口部１４を前面に向けて形成した例を示しておく。また、この図１２に示すように、前記放熱ユニット１の平面形状を、取付外壁５と略同一の平面形状とする必要もなく、少なくとも前記通気口４を被覆可能な平面形状とされていれば、その形状は任意である。

さらに、放熱ユニット１の構成要件である脚部８は、前述の実施形態のように、側壁や、側壁と背面板１２から構成されている必要はない。図１３には、エアの流路を規制する案内板としての役割も兼ねたリブ１７状の脚部８を備えた放熱ユニット１の要部背面図を示す。この図１３に示すように、前記脚部８には必ずしも開口部１４が形成されている必要もなく、溶接等によって脚部８が筐体の取付外壁５に接続されることにより前記取付外壁５と被覆板７との間に空間部９が形成されるとともに、空間部９の開口部１４が形成される構成であればよい。

本発明の第１実施形態における放熱ユニットと電子機器の筐体本体の位置・大きさ関係を主に示す分解斜視図 本発明の第１実施形態の放熱ユニットを電子機器の筐体本体における取付外壁に取付た、本発明の第１実施形態の電子機器用筐体を示す要部斜視図 図２における右側面図 図２におけるIV−IV断面図 本発明の第２実施形態における放熱ユニットと電子機器の筐体本体の配設位置関係等を主に示す分解斜視図 本発明の第２実施形態の放熱ユニットを電子機器の筐体本体における取付外壁に取付た、本発明の第２実施形態の電子機器用筐体を示す要部斜視図 図６におけるVII−VII断面図 本発明の第３実施形態における放熱ユニットの要部背面図 本発明の第３実施形態の放熱ユニットを配設した、本発明の第３実施形態の電子機器用筐体の要部断面図 本発明の第４実施形態における放熱ユニットの要部背面図 本発明の第４実施形態の放熱ユニットを配設した、本発明の第３実施形態の電子機器用筐体の要部断面図 本発明の別の電子機器用筐体の要部斜視図 本発明の別の放熱ユニットの要部背面図

符号の説明

１ 放熱ユニット
２ 電子機器用筐体
３ 筐体本体
４ 通気口
５ 取付外壁
７ 被覆板
８ 脚部
９ 空間部
１１ 側板
１２ 背面板
１３ ユニット側通気口
１４ 開口部
１６ 固定手段
１７ リブ

Claims (4)

1. 発熱部品を搭載する電子機器の筐体本体における冷却ファンの通気口が形成された外壁に配設される放熱ユニットであって、
   少なくとも前記通気口を被覆可能な平面形状とされた被覆板と、
   少なくとも１つの開口部が形成された空間部を該外壁との間に形成しつつ前記被覆板を前記筐体本体に固定させる脚部と
   を備えてなることを特徴とする放熱ユニット。
2. 前記脚部は、前記被覆板の外周部に立設する側板と、前記側板の他端部に連接され、前記被覆板と平行に延在する裏面板とからなり、前記側板の少なくとも一部に前記開口部が形成されていることを特徴とする請求項１の放熱ユニット。
3. 前記被覆板の背面には、前記空間部内のエアの流路を規制するリブが配設されていることを特徴とする請求項１および２に記載の放熱ユニット。
4. 発熱部品と冷却ファンとを搭載する電子機器用筐体であって、
   前記冷却ファンの通気口が形成された外壁に、前記請求項１乃至請求項３のいずれか１項の放熱ユニットが配設されていることを特徴とする電子機器用筐体。

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