JP2008294270A - 空冷ファン付電子装置およびファンユニット - Google Patents

Abstract

【課題】空冷ファン付電子装置においてファンユニットから筐体に伝わる振動を、簡単な構成で効率的に抑制する。
【解決手段】空冷ファン付電子装置のファンユニット収納部２０は、電子装置筐体２１の例えば最上段に設けられ、このファンユニット収納部２０に収納、実装されたファンユニットにより、筐体２１の下側から上側に空気流を生ぜしめることによって筐体２１内部を強制空冷する。ファンユニット収納部２０には、ファンユニットの両側面に設けられたガイドレールをスライドさせてファンユニットを筐体２１に収納して支持するガイドレール受け部２２が設けられ、このガイドレール受け部２２内に板厚の薄い金属を曲げた板バネ２３を配置し、この板バネ２３を介してファンユニットのガイドレールを支持することにより、ファンユニットの振動が筐体２１側へ伝わらないようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、基地局等に配置される電子装置筐体の内部を強制空冷する技術に関し、特に冷却ファンユニットの取り付け構造に関する。

基地局等に配置される通信機器等の電子装置は、デジタル化、高容量化、高速化等によってその消費電力は大きくなりそれに伴う発熱量も大きくなっている。そのため、これらの電子装置が実装された筐体内部の温度上昇を抑えることは、電子装置を安定動作させる上で非常に重要である。電子装置が実装された筐体の放熱方法として最も一般的に使用される方法はファンを使用して放熱する強制空冷方法である（特許文献１〜３等参照）。

図４は、このような強制空冷電子装置の一例を示す概略図であり、通信装置等の電子装置の筐体（キャビネット）１内には、複数のシェルフ２が収容されている。各シェルフ２は、その上下面は空気が流通できるように開放されており、奥側にバックボードを有している。各シェルフ２の正面開口からは、複数の電子回路ユニット３が、その基板面が縦方向となる状態で挿入され、バックボードにプラグイン接続される。その後、各シェルフ２の正面開口はフロントパネルでそれぞれ覆われる。

図４に示す例では、筐体１の最上段と下段側に複数のファンユニット４が挿入・実装されており、このファンユニット４により筐体１の下側から上側に空気流を生ぜしめることによって、筐体１内部を強制空冷する。このように、放熱を効率的に行うためにはファンの実装は必須であり、特に大容量化に伴い、発熱が多くなるとファンの数量が増える傾向にあるが、ファンを多く使用するにつれて、ファンの振動が筐体に実装された電子機器ユニットに伝わって電子機器ユニットを振動させ、電子機器ユニットの性能を劣化させる等の影響を与えることがある。

そのため、特許文献３においては、冷却用ファン及び該冷却用ファンを駆動するモータを支持する内枠部材と、この内枠部材の外周面の略全体を覆う外枠部材と、内枠部在に嵌め込まれた防振部材を貫通して、内枠部在の外周面と外枠部材の内周面とが当接しないように内枠部在と外枠部材とを固定する固定部材を備えることにより、ファンユニットから筐体に伝達される振動を良好に抑制することができる、筐体への着脱可能なファンユニットが提案されている。

また、特許文献２では、ファン取り付け台であるベースと、このベース上に固定して設けられ、送風ファン内蔵のファンユニットの挿脱方向を除く側面及び上面周囲を保持するユニット保持フレームを備え、このユニット保持フレームのファンユニット保持空間を形成する内面に、弾性スナップを利用してファンユニットを弾性保持する複数の係止片を設けることにより、ユニット保持フレームの内側にファンユニットをがたつくことなく弾性保持するとともに、振動や外力を有効に吸収、緩衝する技術が記載されている。

実開平５−６７０８３号公報 特開平１０−３０８５８９号公報 特開２００４−２４１６５５号公報

特許文献２に記載の発明では、ユニット保持フレームのファンユニット保持空間を形成する内面に、弾性スナップを利用してファンユニットを弾性保持する複数の係止片を設け、この係止片で振動や外力を吸収、緩衝する効果を得ているが、特許文献２に記載の構成の場合、ファンユニット３０は、電子機器筐体と一体構成のファン取り付け台ベース１０により直接支持される構成となっているので、ファンユニット３０の動作時に発生する振動の大部分が、ファンユニット３０を直接支持しているファン取り付け台ベース１０を介して筐体側へ伝わってしまうため、ファンユニット３０から発生する振動を筐体側へ伝えないようにする効果は期待できない。

一方、特許文献３に記載の発明では、ファンユニットを内枠部材に固定し、この内枠部材を、防振部材を介して外枠部材に固定し、この外枠部材を筐体内に挿入・固定しているので、ファンユニットが動作時に発生する振動は、防振部材により吸収されて筐体側への伝達を抑制することができるが、そのために、ファンユニットを固定するための内枠部材とは別に、防振部材を介してこの内枠部材を支持するための外枠部材を設ける必要があり、その分構成が複雑となり、製造コストがかかるという問題がある。

また、ファンユニットを固定した内枠部材を外枠部材で支持する手段として、防震用部材（ゴム等）が使用されているが、ゴムには経年劣化が有り、使用年数が多くなると防震効果が薄れてくるという問題があり、劣化の度合いによっては防震用部材の交換が必要になる。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、簡単な構成で、冷却ファンユニットから筐体に伝わる振動を効率的に抑制可能にする手段を提供することにある。

本発明は、複数の電子回路ユニットが挿入され、その上下面が空気流通のために開放されているシェルフを収容する筐体と、該筐体内に収容されて下側から上側への空気流を生ぜしめることにより該筐体内部を強制空冷するファンユニットを備えた空冷ファン付電子装置において、前記ファンユニットの両側部に、該ファンユニットを前記筐体のファンユニット収納部へスライドさせて収納するためのガイドレールを設け、前記筐体のファンユニット収納部側壁に設けられて前記ガイドレールをスライドさせるガイドレール受け部に、前記ガイドレールと接して前記ファンユニットを支持するとともに前記ファンユニットの動作時に発生する振動を該ガイドレール受け部内で吸収する振動吸収用板バネを配置したことを特徴としている。

前記振動吸収用板バネは、前記ガイドレール受け部の長手方向に沿って配置され、湾曲部が前記ガイドレールの下面と当接する第１の板バネと、湾曲部が前記ガイドレールの上面と当接する第２の板バネとによって構成する、あるいは前記ガイドレール受け部の長手方向に沿って配置され、湾曲部が前記ガイドレールの下面と当接する複数の第１の板バネと、湾曲部が前記ガイドレールの上面と当接する複数の第２の板バネとによって構成することができる。

また本発明の空冷ファン付電子装置に用いられるファンユニットは、前記筐体のファンユニット収納部へスライドさせて収納するためのガイドレールを設けた構成として実現される。

また本発明の空冷ファン付電子装置に用いられる筐体は、該筐体のファンユニット収納部側壁に、前記ファンユニットの両側部に設けられたガイドレールをスライドさせるガイドレール受け部を設け、該ガイドレール受け部に、前記ガイドレールと接して前記ファンユニットを支持するとともに前記ファンユニットの動作時に発生する振動を該ガイドレール受け部内で吸収する振動吸収用板バネを配置した構成として実現される。

本発明は、空冷用のファンユニットをスライドして収納する筐体内のガイドレール受け部に板バネを設け、該板バネを介してファンユニットのガイドレールを支持する構成としているので、ファンユニットの動作時に発生する振動がガイドレールに伝わったとしても、板バネの弾性を利用してガイドレール受け部内で振動を吸収することができ、空冷用のファンユニットの振動による筐体自体及び筐体内の他のパネルへの影響を抑制することができる。

また本発明では、防震用部材をゴムでなく金属の弾性を利用するバネにより実現しているので、経年変化が少なく、長期の耐用年数で使用可能になる。

さらに本発明では、ユニットの防震対策をユニット内で行うのではなく、ユニットのガイドレールを支持する筐体のガイドレール受け部内で行うので、ファンユニットのガイドレールも通常のガイドレールと同様に構成可能であり、他のユニットの筐体内への固定方法と共通化することができるため、防震機構を低コストかつ簡単な構成で実現できる。

図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の実施例を示す空冷用のファンユニットの上面図、正面図、側面図、背面図をそれぞれ示しており、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施例を示す筐体内ファンユニット収納部の、内部平面図、内部正面図、内部側面図をそれぞれ示している。

ファンユニット１０には、市販品のファン１２（実施例では４個のファン）がネジ止め等で固定されている。このファンユニット１０の左右には、ファンユニット１０を筐体２１に設けられたファンユニット収納部２０へスライドさせて収納するためのガイドレール１３が設けられており、正面側には筐体２１のファンユニット収納部に収納された状態で筐体とネジ等により固定される表面パネル１１が設けられている。また、背面部には筐体２１のバックボード側に設けられたコネクタ２４と電気的接続を行うコネクタ１４が設けられている。

一方、筐体２１に設けられたこのファンユニット１０を収納、固定するファンユニット収納部２０には、ファンユニット１０のガイドレール１３をスライドさせてファンユニット１０を筐体２１に収納して支持するためのガイドレール受け部２２が設けられている。このガイドレール受け部２２内には、板厚の薄い金属を曲げた板バネ２３が配置されており、ガイドレール受け部２２は、この板バネ２３を介してガイドレール１３を支持する構成となっている。また、筐体２１のバックボード側にはファンユニット１０のコネクタ１４と接続されるコネクタ２４が設けられている。

筐体２１には、例えば図４に示すように、複数のシェルフ２が収容されている。各シェルフは、その上下面は空気が流通できるように開放されており、奥側にバックボードを有している。各シェルフの正面開口からは、複数の電子回路ユニットが、その基板面が縦方向となる状態で挿入され、バックボードにプラグイン接続される。その後、各シェルフの正面開口はフロントパネルでそれぞれ覆われる。

図２に示す本実施例のファンユニット収納部２０は、例えば図４に示すように筐体２１の最上段、あるいは任意の段に配置することができ、このファンユニット収納部２０に収納、実装された図１に示す本実施例のファンユニットにより、筐体２１の下側から上側に空気流を生ぜしめることによって、筐体２１内部を強制空冷する。

本実施例では、ファンユニット１０のガイドレール１３を筐体２１のガイドレール受け部２２にスライドさせて入れてファンユニット１０のコネクタ１４と筐体２１の相手側コネクタ２４を接続する事によってファン１２への電源供給経路が形成される。

ファン１２への電源がオンされてファン１２が動作を開始し、それに伴う振動がファンユニット１０のガイドレール１３に伝わり、このガイドレールによりファンユニット１０を支持している筐体２１のガイドレール受け部２２に伝わるが、本実施例では、このガイドレール受け部２２内に、板厚の薄い金属を曲げた板バネ２３が配置されており、ガイドレール受け部２２は、この板バネ２３を介してガイドレール１３を支持する構成となっているので、板バネ２３の弾性により振動が吸収され、ファンユニット１０で発生した振動が筐体２１及び他のパネル（シェルフ）に伝わることを防止することができる。

このように、本実施例によれば、ファンユニット１０の両側部に、該ファンユニットを筐体２１のファンユニット収納部へスライドさせて収納するためのガイドレール１３を設け、前記筐体のファンユニット収納部側壁に設けられて前記ガイドレール１３をスライドさせるガイドレール受け部２２に、前記ガイドレール１３と接して前記ファンユニット１０を支持するとともにファンユニット１０の動作時に発生する振動をガイドレール受け部２２内で吸収する振動吸収用板バネ２３を配置した、極めて簡単な構成で、ファンユニット１０の動作時に発生する振動が筐体２１に伝わることを効率よく抑制することができる。

図３は、本発明の他の実施例を示す、筐体内のファンユニット収納部の内部側面図である。

本実施例では、ガイドレール受け部内に配置された板バネを、ガイドレール受け部３２の長手方向に沿って、湾曲部がファンユニットのガイドレール１３の下面と当接する複数の板バネ３３と、湾曲部がファンユニットのガイドレール１３の上面と当接する複数の板バネ３４を配置した構成としている。このような構成とすることにより、ガイドレール１３の支持の安定化と、振動の吸収率の向上を図ることができる。

本発明の実施例を示す空冷用のファンユニットの上面図、正面図、側面図、背面図である。 本発明の実施例を示す筐体内のファンユニット収納部の、内部平面図、内部正面図、内部側面図である。 本発明の実施例を示す筐体内のファンユニット収納部の内部側面図である。 従来の強制空冷電子装置の一例を示す概略図である。

符号の説明

１，２１ 筐体
２ シェルフ
３ 電子回路ユニット
４，１０ ファンユニット
５，２０ ファンユニット収納部
１１ 表面パネル
１２ ファン
１３ ガイドレール
１４，２４ コネクタ
２２ ガイドレール受け部
２３，３３，３４ 板バネ

Claims (7)

1. 複数の電子回路ユニットが挿入され、その上下面が空気流通のために開放されているシェルフを収容する筐体と、該筐体内に収容されて下側から上側への空気流を生ぜしめることにより該筐体内部を強制空冷するファンユニットを備えた空冷ファン付電子装置において、
   前記ファンユニットの両側部に、該ファンユニットを前記筐体のファンユニット収納部へスライドさせて収納するためのガイドレールを設け、前記筐体のファンユニット収納部側壁に設けられて前記ガイドレールをスライドさせるガイドレール受け部に、前記ガイドレールと接して前記ファンユニットを支持するとともに前記ファンユニットの動作時に発生する振動を該ガイドレール受け部内で吸収する振動吸収用板バネを配置したことを特徴とする空冷ファン付電子装置。
2. 前記振動吸収用板バネは、前記ガイドレール受け部の長手方向に沿って配置され、湾曲部が前記ガイドレールの下面と当接する第１の板バネと、湾曲部が前記ガイドレールの上面と当接する第２の板バネとによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空冷ファン付電子装置。
3. 前記振動吸収用板バネは、前記ガイドレール受け部の長手方向に沿って配置され、湾曲部が前記ガイドレールの下面と当接する複数の第１の板バネと、湾曲部が前記ガイドレールの上面と当接する複数の第２の板バネとによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空冷ファン付電子装置。
4. 請求項１〜３に記載の空冷ファン付電子装置に用いられるファンユニットであって、
   前記ファンユニットの両側部に、該ファンユニットを前記筐体のファンユニット収納部へスライドさせて収納するためのガイドレールを設けたことを特徴とするファンユニット。
5. 請求項１〜３に記載の空冷ファン付電子装置に用いられる筐体であって、
   前記筐体のファンユニット収納部側壁に、前記ファンユニットの両側部に設けられたガイドレールをスライドさせるガイドレール受け部を設け、該ガイドレール受け部に、前記ガイドレールと接して前記ファンユニットを支持するとともに前記ファンユニットの動作時に発生する振動を該ガイドレール受け部内で吸収する振動吸収用板バネを配置したことを特徴とする筐体。
6. 前記振動吸収用板バネは、前記ガイドレール受け部の長手方向に沿って配置され、湾曲部が前記ガイドレールの下面と当接する第１の板バネと、湾曲部が前記ガイドレールの上面と当接する第２の板バネとによって構成されていることを特徴とする請求項５に記載の筐体。
7. 前記振動吸収用板バネは、前記ガイドレール受け部の長手方向に沿って配置され、湾曲部が前記ガイドレールの下面と当接する複数の第１の板バネと、湾曲部が前記ガイドレールの上面と当接する複数の第２の板バネとによって構成されていることを特徴とする請求項５に記載の筐体。
   

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