JP2009283851A - 放熱装置および電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気方向を制御できる。
【解決手段】吸気口１１ａと排気口１１ｂとを備える筺体１１内に収容されたファン１２によって、吸気口１１ａから吸気された外気が排気口１１ｂから排気され、側部に排気口群１３ａを備え、排気口群１３ａ側に向かせた導風構造体１３ｂを内部に備え、排気口１１ｂに設けられたダクト１３から、排気口１１ｂから排気された外気が導風構造体１３ｂによって導かれて排気口群１３ａから外部へ排気される。
【選択図】図１

Description

本発明は放熱装置および電子装置に関し、特に、ファンによって排気する放熱装置およびその放熱装置を備える電子装置に関する。

伝送装置、交換機などの通信用の電子装置などでは、金属製シェルフの背面に搭載したバックワイヤリングボード（ＢＷＢ）に、電子回路パッケージを有する複数のプリント基板ユニット（以下、「プラグインユニット（ＰＩＵ）」）が横置きに実装されている。このＰＩＵは、プリント基板上に電子回路が形成されたＬＳＩ（Large Scale Integration）などの電子回路パッケージを複数個実装して構成されるものである。

近年、このような電子装置では、多ポート化・高性能化が進んでいる。このため、電子装置の消費電力が大幅に増加している。電子装置を構成するＬＳＩなどの発熱部品単体では動作規定温度を超えて、動作範囲内での使用が難しくなってきている。このため、通信用に限らず、ＬＳＩなどの発熱部品を備える様々な電子装置では、強制的に冷却するためにファン（Fan）を利用して、電子装置内の熱気を放出し冷却している（例えば、特許文献１参照）。以下に、その具体例をあげて説明する。

図１５は、ＰＩＵおよびファンユニットが実装された電子装置を示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図、（Ｃ）はファンユニットが外された場合の裏面斜視図である。

電子装置５００は、図１５（Ａ）に示されるように、金属製のシェルフ５０１の正面に、複数のＰＩＵ５０２が横置きに実装されている。また、シェルフ５０１には実装されたＰＩＵ５０２の側部に吸気口５０３が設置されている。

また、電子装置５００は、図１５（Ｂ）に示されるように、金属製のシェルフ５０１の裏面にＰＩＵ５０２への電源供給用の電源端子台５０５が設置されている。さらに、複数のファンユニット５０４が縦方向に重なって実装されている。

このファンユニット５０４は、図１５（Ｃ）に示されるように、固定ねじ５０４ａでシェルフ５０１に固定されており、固定ねじ５０４ａを緩めるとシェルフ５０１から自由に取り外せる。これは連続運転を行わせるためにファンに故障が生じやすいことを考慮すると、このように容易にファンを交換できる構成が必要となる。

このような電子装置５００においては、ファンユニット５０４を動作させると、吸気口５０３から電子装置５００内に外気が矢印Ｘ方向に吸気される。外気の吸気に伴って、電子装置５００内の熱気がファンユニット５０４によって矢印Ｙ方向に排出される。

次に、ファンユニット５０４について図面を参照しながら説明する。
図１６は、ファンユニットを示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）はファンユニットに実装される制御回路ボードの斜視図である。

ファンユニット５０４は、図１６（Ａ）に示されるように、筺体５０４ａ１と、筺体５０４ａ１に設置された取っ手５０４ａ４とを有する。
筺体５０４ａ１には排気口５０４ａ３が形成されており、この排気口５０４ａ３に対向して内部にファン（図示を省略）が収容されている。

図１６（Ａ）に示されたファンユニット５０４の破線Ａ―Ａにおける断面図は、図１６（Ｂ）に示される。
これによれば、筺体５０４ａ１は、吸気口５０４ａ７と排気口５０４ａ３とが対向して形成されている。なお、吸気口５０４ａ７にはフィルタ（図示を省略）が貼付されており、筺体５０４ａ１の内部にゴミなどが入らないようになっている。または、フィルタは金属性シェルフ５０１の正面の吸気口５０３に付けてもよい。さらに、筺体５０４ａ１の内部には、吸気口５０４ａ７と排気口５０４ａ３との間に、２つのファン５０４ａ２が重なって収容されている。なお、筺体５０４ａ１には、プリント回路基板である、外部接続コネクタ５０４ａ５を備える制御回路ボード５０４ａ６が設置されている。

図１６（Ｃ）に示される制御回路ボード５０４a６は、ケーブルを介してファン５０４ａ２と接続されている。上述の通り、ファンユニット５０４は、外部接続コネクタ５０４ａ５を介して外部から電源が供給されて、制御回路ボード５０４ａ６によって、ファン５０４ａ２を回転させ、回転速度などの制御が行われる。

次に、電子装置５００内の熱気の移動について図面を参照しながら説明する。
図１７は、ＰＩＵおよびファンユニットが実装された電子装置を説明するための、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。

電子装置５００の正面は、既に説明し、図１７（Ａ）に示されるように、金属製のシェルフ５０１の正面に、複数のＰＩＵ５０２が横置きに実装されている。また、シェルフ５０１には実装されたＰＩＵ５０２の側部に吸気口５０３が設置されている。

そして、電子装置５００の破線Ａ−Ａでの断面図は、図１７（Ｂ）に示されるように、シェルフ５０１に正面からはＰＩＵ５０２が、裏面にはファンユニット５０４がそれぞれ実装されている。ファンユニット５０４が駆動すると、吸気口５０３から電子装置５００内に外気が矢印Ｘ方向に吸気される。そして、電子装置５００内の熱気が矢印Ｙに沿って移動して、ファンユニット５０４から排出される。このようにして、ファンユニット５０４によって、電子装置５００内の熱気が外部へ排出されて、電子装置５００が冷却される。

図１８は、ラックに搭載された電子装置を説明するための、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は側面図である。
電子装置５００は、図１８（Ａ）に示されるように、レール５１１に固定されて、ラック５１０に搭載されてユーザの所望の場所に設置される。なお、ラック５１０は、図１８（Ｃ）にも示されるように、側面部および上下面部が金属板で覆われている。

そして、電子装置５００のファンユニット５０４は、図１８（Ｂ）に示されるように、ラック５１０の裏面に露わになっており、ファンユニット５０４からラック５１０の後方に排気される。また、ファンユニット５０４は、電子装置５００がラック５１０に搭載されたまま交換することができる。

電子装置５００は、吸気口５０３からの吸気方向とファンユニット５０４からの排気方向とが平行になるようにシェルフ５０１に実装した場合である。一方、電子装置からの排気方向を変更するために、吸気口からの吸気方向とファンユニットの排気方向とが垂直になるようにシェルフに実装するようにしても構わない。

図１９は、ＰＩＵおよびファンユニットが実装された別の電子装置を説明するための、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図である。
電子装置６００は、図１９に示されるように、金属製のシェルフ６０１の正面に複数のＰＩＵ６０２が横置きに実装されている。シェルフ６０１には実装されたＰＩＵ６０２の側部に吸気口６０３が設置されている。そして、電子装置６００は、シェルフ６０１の側面部に複数のファンユニット６０４が縦方向に重なって実装されている。したがって、吸気方向と排気方向とが垂直をなしている。また、電子装置６００も電子装置５００と同様にラック５１０に搭載することができる。但し、ファンユニット６０４はラック５１０の側面部側に位置することになる。
特開２００２−２４８８３６号公報

しかし、このような電子装置に設置したファンユニットには次のような問題点があった。
電子装置５００，６００のように排気方向が一方向に限定されると、電子装置５００，６００の設置場所によっては、排出された熱気が籠ってしまう場合がある。また、電子装置５００，６００では、排気を増加させるためには、ファンユニットを高速回転させる必要があり、この場合、騒音が増加する。

電子装置６００のように、ラックの側面に排気させようとすると保守交換が必要なファンユニットをＢＷＢに接続するためにプリント回路基板が新たに必要となり構造が複雑になる。また、ラックの側面からファンユニットを挿抜するためには、ラックの側部にスペースが必要となりラックの設置スペースが増大するという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、排気方向を制御できる放熱装置およびその放熱装置を備える電子装置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、ファンによって排気する放熱装置が提供される。
この放熱装置は、吸気口と排気口とを備える筺体と、前記筺体内に収容されており、前記吸気口から吸気した外気を前記排気口から排気させるファンと、前記排気口に設けられており、前記排気口からの外気を所定の方向にさらに排気する排気口群を側部に備え、前記排気口群側に向かせて、前記排気口からの外気を前記排気口群へ導く導風構造体を内部に備えた送風管と、を有する。

このような放熱装置では、吸気口と排気口とを備える筺体内に収容されたファンによって、吸気口から吸気された外気が排気口から排気され、排気口に設けられ、側部に排気口群を備え、排気口群側に向かせた導風構造体を内部に備えた送風管から、排気口からの排気された外気が導風構造体によって導かれて排気口群から排気される。

また、上記目的を達成するために、発熱体を内部に備えた電子装置が提供される。
この電子装置は、外壁部に形成された外気導入口と、吸気口と排気口とを備える筺体と、前記筺体内に収容されており、前記吸気口から吸気した前記発熱体からの熱気を前記排気口から排気させるファンと、前記排気口に設けられており、前記排気口からの熱気を所定の方向にさらに排気する排気口群を側部に備え、前記排気口群側に向かせて、前記排気口からの熱気を前記排気口群へ導く導風構造体を内部に備えた送風管と、を有し、前記外気導入口が形成された前記外壁部と異なる外壁部に設けられた開口部に着脱可能に実装された放熱装置と、を有する。

このような電子装置によれば、外気導入口から外気が導入されて、吸気口と排気口とを備える筺体内に収容されたファンによって、吸気口から吸気された、発熱体からの熱気が排気口から排気され、排気口に設けられ、側部に排気口群を備え、排気口群側に向かせた導風構造体を内部に備えた送風管から、排気口からの排気された熱気が導風構造体によって導かれて排気口群から排気される。

上記放熱装置および電子装置では、排気方向が制御できるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されるものではない。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分は同一または類似の符号を付している。

まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係るファンユニットを説明するための断面模式図である。なお、図１は、後述の図２に示すファンユニット１０の破線Ａ−Ａでの断面模式図である。また、ファンユニット１０は、例えば、ＰＩＵなどの発熱体を内部に搭載した電子装置などの外壁部に形成された開口部に実装されて、発熱体からの熱気を電子装置の内部から外部へ排気させることができる。

ファンユニット１０は、図１に示されるように、筺体１１と、筺体１１に設置されたダクト１３と、同様に筺体１１に設置された取っ手１４とを有する。
筺体１１には、吸気口１１ａと排気口１１ｂとが対向して形成されている。なお、吸気口１１ａにはフィルタ１１ｄが貼付されており、筺体１１の内部にゴミなどが入らないようになっている。または、フィルタは、図７で示す金属性シェルフ１０１の正面の吸気口１０３に付けてもよい。さらに、筺体１１の内部には、吸気口１１ａと排気口１１ｂとの間に、例えば、２つのファン１２が縦に連なって収容されている。ファン１２を２つ備えることで、送風力を向上させることができる。また、電子装置内部の熱気を排気させるファンユニット１０は連続運転が行われるため、各構成要素の故障が生じる可能性が高い。ファン１２を２つ用意しておくことで、片方のファン１２が故障した場合でも、残りのもう片方のファン１２によって送風を行って、熱気の排気を続けることが可能となる。なお、筺体１１には、外部接続コネクタ１５を備える制御回路ボード１６が設置されており、制御回路ボード１６は、ケーブル１１ｃを介してファン１２と接続されている。上述の通り、ファンユニット１０は、外部接続コネクタ１５を介して外部から電源が供給されて、制御回路ボード１６によって、ファン１２を回転させ、ファン１２の回転速度などの制御が行われる。

ダクト１３は筺体１１の排気口１１ｂに被さりつつ、ダクト１３の開口部の縁部が、筺体１１に形成された排気口１１ｂの縁部に上部から押さえられている。さらに、ダクト１３の開口部の縁部に形成された複数の凹部１３ｄが筺体１１の内部に向いた複数の突起部１３ｃにそれぞれ嵌合されている。このようなダクト１３は、筺体１１上を回転させることができる。なお、この回転機構については後述する。

ダクト１３の側面の片側には複数の小さい孔から構成される排気口群１３ａが形成されている。なお、排気口群１３ａは、外部からダクト１３内へのゴミや塵などの侵入を防ぎ、ダクト１３から外部へ排気が行える構造であればよい。排気口群１３ａに代わって、ダクト１３の側部に、例えば、大きめの開口孔を形成し、その孔にメッシュ状の例えば網などを貼付しても構わない。また、複数のスリット状の開口孔をダクト１３の側面の円周方向または円周方向に対して垂直方向に形成するようにしても構わない。

次に、ファンユニットの外観について説明する。
図２は、第１の実施の形態に係るファンユニットを示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。

ファンユニット１０は、既述の通りであって、図２（Ａ）に示されるように、筺体１１と、筺体１１に設置されたダクト１３と、同様に筺体１１に設置された取っ手１４とを有する。

筺体１１には排気口１１ｂが形成されており、この排気口１１ｂに対向して内部にファン１２が収容されている。
ダクト１３の開口部が排気口１１ｂに被さるように筺体１１に設置されている。ダクト１３は、円柱状であって、側面の片側には、複数の孔からなる排気口群１３ａが形成されている。さらに、ダクト１３の内部には、排気口群１３ａ側に向いた導風構造体１３ｂが設置されている。

取っ手１４は、ファンユニット１０を電子装置の所定の開口部に対して挿抜する時の握り部として用いられる。その他、ファンユニット１０を持ち運ぶ際にも用いられる。
また、ファンユニット１０にて、図２（Ｂ）に示されるように、筺体１１の裏面には、内部に収容したファン１２に対向して吸気口１１ａが形成されている。なお、ファンユニット１０には外部接続コネクタ１５を備える制御回路ボード１６が設置されている。ファンユニット１０は、外部接続コネクタ１５を介して外部から電源が供給されて、制御回路ボード１６によって、ファン１２を回転させ、ファン１２の回転速度などの制御が行われる。

したがって、このような構成のダクト１３は、筺体１１上を回転して、排気口群１３ａからの排気方向をダクト１３の円周方向に自由に変えることができる。
また、導風構造体１３ｂは、後述のように、ダクト１３内に吸気された外気の進行方向を変化させる役目をする。また、導風構造体１３ｂの排気口群１３ａ側を向いた面に、例えば、ウレタンによって構成される吸音部材を貼付することで、ファン１２の回転による騒音を抑えることができる。同様に、導風構造体１３ｂの排気口群１３ａ側を向いた面に、例えば耐熱ゴムなどによって構成される電波吸収体を貼付しておくことで、ファン１２の回転によるノイズの発生を抑制することができる。

次に、ファンユニット１０の駆動による排気について説明する。
図３は、第１の実施の形態に係る排気機構を説明するための、（Ａ）はダクトの斜視図、（Ｂ）は排気機構を示す断面模式図である。なお、図３（Ａ）では、ダクト１３が排気口１１ｂと対向する側を上部にして示されている。また、図１で示した凹部１３ｄの図示については省略している。図３（Ｂ）では、排気機構に最低限必要なファンユニット１０の構成が模式的に示されている。

まず、ダクト１３は、図３（Ａ）に示されるように、側部の片側に排気口群１３ａが形成されており、内部に導風構造体１３ｂが形成されている。導風構造体１３ｂは、円柱を斜めに切断した形状であって、切断面が排気口群１３ａ側を向いて形成されている。

さらに、ファンユニット１０の排気について説明する。
ファンユニット１０は、既述の通り、吸気口１１ａと排気口１１ｂとが対向して形成された筺体１１と、筺体１１内に収容したファン１２と、吸気口１１ａに設置されたダクト１３とを有する。

このような構成を有するファンユニット１０のファン１２を回転させると、吸気口１１ａから吸気された外気が、排気口１１ｂから排気される。
排気口１１ｂから排気された外気は、矢印Ｘ１の流れに示されるように、ダクト１３内部に入っていき、導風構造体１３ｂによって、進行方向が変更されて、排気口群１３ａから外部へ排気される。

さらに、ファンユニット１０において、ダクト１３の回転による排気方向の変更について説明する。
図４は、第１の実施の形態に係るダクトの回転による排気方向の変更について示す正面模式図である。

図４にそれぞれ示されるファンユニット１０は、ダクト１３の回転機構に関する構成について模式的に示されている。なお、図４では、ダクト１３の開口部の縁部に形成された凹部１３ｄの図示については省略している。

また、ファンユニット１０のダクト１３は、図１で示したように、開口部の縁部に形成された複数の凹部１３ｄが、筺体１１の排気口１１ｂの縁部に形成された複数の突起部１３ｃに嵌合されて押さえられている。さらにダクト１３は筺体１１に縁部が押さえられながら、ダクト１３を円周方向に回転させることができる。これらの凹部１３ｄおよび突起部１３ｃは、例えば、図４にそれぞれ示されるように、ダクト１３の周りに等間隔で４カ所設置されている。この構成において、ダクト１３を回転させると、９０度回転するごとに、凹部１３ｄが突起部１３ｃに嵌合して、ダクト１３が再び固定される。このように、ダクト１３を回転させることで、排気口群１３ａの排気方向を９０度ずつ変更することができる。なお、図４に示す場合では、凹部１３ｄおよび突起部１３ｃを４組ずつ形成し、９０度ずつ回転させる場合について示されている。その他、所望の回転角度で回転させたい場合は、凹部１３ｄおよび突起部１３ｃの設置数を変更すればよい。

図４（Ａ）に示される、ファンユニット１０のダクト１３は、図３（Ｂ）で説明したように、側面の片側に形成された排気口群１３ａからの排気方向Ｘ１が図面右側を向くように筺体１１に設置されている。

図４（Ａ）の状態からダクト１３を反時計回りに９０度回転させた場合が図４（Ｂ）に示されている。この場合、ダクト１３に形成された排気口群１３ａからの排気方向Ｘ１が図面上側を向く。

図４（Ｂ）の状態からダクト１３をさらに反時計回りに９０度回転させた場合が図４（Ｃ）に示されている。この場合、ダクト１３に形成された排気口群１３ａからの排気方向Ｘ１が図面左側を向く。

そして、図４（Ｃ）の状態からダクト１３をさらに反時計回りに９０度回転させた場合が図４（Ｄ）に示されている。この場合、ダクト１３に形成された排気口群１３ａからの排気方向Ｘ１が図面下側を向く。

このようにしてファンユニット１０は、排気方向をダクト１３の円周方向に自由に変更することができる。
このようにしてファンユニット１０の、排気口群１３ａが形成されたダクト１３を回転させることで、排気口群１３ａからの排気方向を変更することができる。

これまでの説明ではファンユニット１０に設置されたダクト１３は側面の片側に排気口群１３ａを形成した場合であった。以下に、ダクト１３の側面に形成される他の排気口群について説明する。

図５は、第１の実施の形態に係る排気機構を説明するための、（Ａ）は側面の全面に排気口群が形成されたダクトの斜視図、（Ｂ）はその排気機構を示す断面模式図である。なお、図５（Ａ）では、ダクト２３が排気口１１ｂと対向する側を上部にして示されている。

まず、ダクト２３は、図５（Ａ）に示されるように、側部の全面に排気口群２３ａが形成されており、内部に導風構造体２３ｂが形成されている。導風構造体２３ｂは、円錐形であって、側面が排気口群２３ａ側を向いて形成されている。

さらに、ダクト２３が設置されたファンユニット１０ａの排気について説明する。なお、ファンユニット１０ａのダクト２３以外の構成についてはファンユニット１０と同様であって、同様の符号を付している。

したがって、ファンユニット１０ａは吸気口１１ａと排気口１１ｂとが対向して形成された筺体１１と、筺体１１内に収容したファン１２と、排気口１１ｂに設置されたダクト２３とを有する。

このような構成を有するファンユニット１０ａのファン１２を回転させると、吸気口１１ａから吸気された外気が、排気口１１ｂから排気される。
排気口１１ｂから排気された外気は、矢印Ｘ２の流れに示されるように、ダクト２３に入っていき、導風構造体２３ｂによって、進行方向が変更されて、排気口群２３ａから四方に広がって外部へ排気される。

なお、ファンユニット１０ａのダクト２３は回転しないように固定しておいても構わない。
図６は、第１の実施の形態に係る排気機構を説明するための、（Ａ）は側面の２カ所に排気口群が形成されたダクトの斜視図、（Ｂ）はその排気機構を示す断面模式図である。なお、図６（Ａ）では、ダクト３３が排気口１１ｂと対向する側を上部にして示されている。また、ダクト３３の開口部の縁部に形成された凹部１３ｄの図示については省略している。図６（Ｂ）では、排気機構に最低限必要なファンユニット１０ｂの構成が模式的に示されている。

まず、ダクト３３は、図６（Ａ）に示されるように、側部の対向する位置に排気口群３３ａがそれぞれ形成されており、内部に導風構造体３３ｂが形成されている。導風構造体３３ｂは、円錐形であって、側面が排気口群３３ａ側を向いて形成されている。

さらに、ダクト３３が設置されたファンユニット１０ｂの排気について説明する。なお、ファンユニット１０ｂのダクト３３以外の構成についてはファンユニット１０と同様であって、同様の符号を付している。

したがって、ファンユニット１０ｂも、吸気口１１ａと排気口１１ｂとが対向して形成された筺体１１と、筺体１１内部に収容したファン１２と、排気口１１ｂに設置されたダクト３３とを有する。

このような構成を有するファンユニット１０ｂのファン１２を回転させると、吸気口１１ａから吸気された外気が、排気口１１ｂから排気される。
そして、排気口１１ｂから排気された外気は、矢印Ｘ３の流れに示されるように、ダクト３３に入っていき、導風構造体３３ｂによって、進行方向が変更されて、対向する排気口群３３ａから二方に広がって外部へ排気される。

また、ファンユニット１０ｂにおいても、ダクト３３を回転させることができる。このためダクト３３からの排気方向を変更することができる。
次に、ファンユニットを実際に電子装置に実装した場合について説明する。なお、電子装置に実装されるのはダクト１３が設置されたファンユニット１０である場合を例に挙げて説明する。

図７は、第１の実施の形態に係る電子装置を示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。
電子装置１００は、図７（Ａ）に示されるように、金属製のシェルフ１０１の正面の所定の位置に、複数のＰＩＵ１０２が横置きに実装されている。実装されたＰＩＵ１０２は、シェルフ１０１の背面の内側のＢＷＢ（図示を省略）に搭載されたコネクタ（図示を省略）に嵌合して、電源が供給される。また、シェルフ１０１の正面には外気が電子装置１００内部に導入される吸気口１０３が設置されている。

また、電子装置１００は、図７（Ｂ）に示されるように、金属製のシェルフ１０１の裏面にＰＩＵ１０２への電源供給用の電源端子台１０５が設置されている。さらに、複数のファンユニット１０４が縦方向に重なって実装されている。

このファンユニット１０４は、固定ねじでシェルフ１０１に固定されており、固定ねじを緩めて、取っ手１４を持ってシェルフ１０１から自由に取り外せる。また、ファンユニット１０４をシェルフ１０１に搭載して、固定ねじを締めることで実装することができる。ファンユニット１０４に設置した各々のダクト１３は排気口群１３ａからの排気方向が全て同方向を向いている。

図８は、第１の実施の形態に係るラックに搭載された電子装置を示す背面斜視図である。
ラック１１０は、図８に示されるように、一対の側面に対して上下面が形成された金属板の棚である。なお、側面にはラック１１０内部を通気させるスリットが形成されている。ラック１１０には内部に対向するレール１１１が２組（計４本）設置されている。

電子装置１００は、このようなラック１１０のレール１１１に固定されて、搭載されている。なお、電子装置１００はレール１１１に沿って所望の高さで固定される。なお、図８ではラック１１０に搭載された電子装置１００の裏面側が示されており、電子装置１００の外壁部に形成された開口部に実装されたファンユニット１０が露わになっている。

図９は、第１の実施の形態に係るＰＩＵおよびファンユニットが実装された電子装置を示す断面図である。なお、図９は、ラック１１０のレール１１１に固定された電子装置１００の図８に示した破線Ａ−Ａにおける断面模式図である。

電子装置１００は、図８で説明し、図９に示されるように、ラック１１０（図９では図示を省略）に設置されたレール１１１に固定されている。電子装置１００には、既述の通り、正面（図面下側）からＰＩＵ１０２が実装されており、同様に正面には吸気口１０３が設置されている。ＰＩＵ１０２は電子装置１００のシェルフ１０１の背面の内側のＢＷＢ（図示を省略）に搭載されたコネクタ１０２ａに嵌合している。また、電子装置１００のシェルフ１０１の裏面には電源端子台１０５が設置されており、外部電源（図示を省略）と接続した電源端子台１０５から、コネクタ１０２ａを介して、ＰＩＵ１０２に電源が供給される。さらに、ファンユニット１０４が、電子装置１００のシェルフ１０１の裏面の外壁部に形成された開口部に実装されている。なお、ファンユニット１０４も、外部電源と接続した電源端子台１０５から、外部接続コネクタ１５（図９では図示を省略）を介して電源が供給されて、制御回路ボード１６（図９では図示を省略）によって、ファン１２（図９では図示を省略）を回転させ、ファン１２の回転速度などの制御が行われる。ファンユニット１０４に設置されたダクト１３の排気口群１３ａからの排気方向は図面左方向を向いている。

このような電子装置１００の内部に発生する熱気の排気について説明する。
電子装置１００に実装されているＰＩＵ１０２は動作することにより発熱する。ＰＩＵ１０２からの熱は電子装置１００のシェルフ１０１内に溜まる。

一方、ファンユニット１０は常時動作しており、内部に収容されているファン１２が回転している。すると、吸気口１０３から外気が電子装置１００の内部に吸気される。すると、電子装置１００内の熱気が、矢印Ｙ１の流れに示されるように、ファンユニット１０４に吸気される。ファンユニット１０４に吸気された熱気は、図９で示したように、排気口群１３ａから、矢印Ｙ２の流れに沿って、外部に排気される。なお、図９では、排気口群１３ａからの排気方向を図面左側の場合を示しているが、図４で示したように、ダクト１３を回転させることによって、排気方向を変更させることができる。

このように、図１９に示したような排気方向を制御するための新たな構成を必要としないため、不要なコストをかけずに、既存の電子装置ラックおよび設置スペースを用いて電子装置の内部の熱気の排気方向を制御することができる。

また、導風構造体に吸音部材や電波吸収部材を貼付することができるため、ファンの回転による騒音および電波の発生を抑制することができる。
次に、第２の実施の形態について説明する。

第１の実施の形態では、ファンユニットに形成された吸気口と排気口とが対向して形成されている場合について説明した。第２の実施の形態では、ファンユニットに形成された吸気口と排気口とが平行ではなく角度を有する場合について説明する。

図１０は、第２の実施の形態に係るファンユニットを示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。なお、ファンユニットは、例えば、ＰＩＵなどの発熱体を内部に搭載した電子装置などの外壁部に形成された開口部に実装されて、発熱体からの熱気を電子装置の内部から外部へ排気させることができる。

ファンユニット４０は、図１０（Ａ）に示されるように、筺体４１と、筺体４１に設置されたダクト４３と、同様に筺体４１に設置された取っ手４４とを有する。
筺体４１には排気口（図示を省略）が形成されており、この排気口に対向して内部にファン（図示を省略）が収容されている。

ダクト４３の開口部が排気口に被さるように筺体４１に設置されている。ダクト４３は、円柱状であって、側面の片側には、複数の孔からなる排気口群４３ａが形成されている。さらに、ダクト４３の内部には、排気口群４３ａ側に向いた導風構造体（図示を省略）が設置されている。なお、ダクト４３が設置されている排気口は、後述する吸気口４１ａに対して、図１０（Ａ）に示すように、傾斜が付けられている。

取っ手４４は、ファンユニット４０を電子装置の所定の開口部に対して挿抜する時の握り部として用いられる。その他、ファンユニット４０を持ち運ぶ際にも用いられる。
また、ファンユニット４０にて、図１０（Ｂ）に示されるように、筺体４１の裏面には、内部に収容したファンに対向して吸気口４１ａが形成されている。なお、ファンユニット４０には外部接続コネクタ４５を備える制御回路ボード４６が設置されている。ファンユニット４０は、外部接続コネクタ４５を介して外部から電源が供給されて、制御回路ボード４６によって、ファンを回転させ、ファンの回転速度などの制御が行われる。

なお、排気口が吸気口４１ａに対して傾斜が付けられたファンユニット４０のその他の構成はファンユニット１０と同様である。
ファンユニット４０について、引き続き説明を行う。

図１１は、第２の実施の形態に係るファンユニットを説明するための断面模式図である。なお、図１１は、図１０に示したファンユニット４０の破線Ａ−Ａでの断面模式図である。

ファンユニット４０は、上述の通りであって、図１０に示されるように、筺体４１と、筺体４１に設置されたダクト４３と、同様に筺体４１に設置された取っ手４４とを有する。

筺体４１には、吸気口４１ａが形成されており、吸気口４１ａに対して傾斜が付けられた排気口４１ｂが形成されている。すなわち、吸気口４１ａと排気口４１ｂとの法線が、第１の実施の形態の筺体１１では平行であったが、筺体４１では、角度をなしている。なお、吸気口４１ａにはフィルタ４１ｄが貼付されており、筺体４１の内部にゴミなどが入らないようになっている。さらに、筺体４１の内部には、吸気口４１ａと排気口４１ｂとの間に、第１の実施の形態と同様に、２つのファン４２が縦に連なって収容されている。なお、筺体４１には、外部接続コネクタ４５を備える制御回路ボード４６が設置されており、制御回路ボード４６は、ケーブル４１ｃを介してファン４２と接続されている。上述の通り、ファンユニット４０は、外部接続コネクタ４５を介して外部から電源が供給されて、制御回路ボード４６によって、ファン４２を回転させ、ファン４２の回転速度などの制御が行われる。

ダクト４３は筺体４１の排気口４１ｂに被さりつつ、ダクト４３の開口部の縁部が、筺体４１に形成された排気口４１ｂの縁部に上部か押さえられている。さらに、ダクト４３の開口部の縁部に形成された複数の凹部４３ｄが筺体４１の内部に向いた複数の突起部４３ｃにそれぞれ嵌合されている。このようなダクト４３は、第１の実施の形態で説明した通り、筺体４１上を回転させることができる。

ダクト４３の側面の片側には複数の小さい孔から構成される排気口群４３ａが形成されている。なお、排気口群４３ａは、第１の実施の形態で説明した通り、外部からダクト４３内へのゴミや塵などの侵入を防ぎ、ダクト４３から外部へ排気が行える構造であればよい。

したがって、このような構成のダクト４３が設置されたファンユニット４０の排気機構は、ファンユニット１０と基本的に同様であって、排気口４１ｂと吸気口４１ａとに付けられた角度分だけ、排気口群１３ａと比べて、排気口群４３ａからの排気方向が傾く。

また、ダクト４３の内部には、排気口群４３ａ側に向いた導風構造体４３ｂが設置されている。導風構造体４３ｂは、第１の実施の形態で説明した通り、ダクト４３内に吸気された外気の進行方向を変化させる役目をする。また、導風構造体４３ｂの排気口群４３ａ側を向いた面に、例えば、ウレタンによって構成される吸音部材を貼付することで、ファン４２の回転による騒音を抑えることができる。同様に、導風構造体４３ｂの排気口群４３ａ側を向いた面に、例えば耐熱ゴムなどによって構成される電波吸収体を貼付しておくことで、ファン４２の回転によるノイズの発生を抑制することができる。

また、ファンユニット４０に設置されたダクト４３の回転機構もファンユニット１０のダクト１３と同様である。
また、第１の実施の形態で説明した図５，図６のダクト２３，３３は、第２の実施の形態に対しても適用させることが可能である。

次に、ファンユニット４０を実際に電子装置に実装した場合について説明する。なお、電子装置に実装されるのはダクト４３が設置されたファンユニット４０である場合を例に挙げて説明する。

図１２は、第２の実施の形態に係る電子装置を示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。
電子装置１００ａは、図１２（Ａ）に示されるように、金属製のシェルフ１０１の正面の所定の位置に、複数のＰＩＵ１０２が横置きに実装されている。実装されたＰＩＵ１０２は、シェルフ１０１の背面の内側のＢＷＢ（図示を省略）に搭載されたコネクタ（図示を省略）に嵌合して、電源が供給される。また、シェルフ１０１の正面には外気が電子装置１００ａ内部に導入される吸気口１０３が設置されている。

また、電子装置１００ａは、図１２（Ｂ）に示されるように、金属製のシェルフ１０１の裏面にＰＩＵ１０２への電源供給用の電源端子台（図示を省略）が設置されている。さらに、複数のファンユニット４０が縦方向に重なって実装されている。

このファンユニット４０は、固定ねじでシェルフ１０１に固定されており、固定ねじを緩めて、取っ手４４を持ってシェルフ１０１から自由に取り外せる。また、ファンユニット４０をシェルフ１０１に搭載して、固定ねじを締めることで実装することができる。ファンユニット４０に設置した各々のダクト４３は排気口群４３ａからの排気方向が全て同方向を向いている。

図１３は、第２の実施の形態に係るラックに搭載された電子装置を示す背面斜視図である。
ラック１１０は、図１３に示されるように、一対の側面に対して上下面が形成された金属板の棚である。なお、側面にはラック１１０内部を通気させるスリットが形成されている。ラック１１０には内部に対向するレール１１１が２組（計４本）設置されている。

電子装置１００ａは、このようなラック１１０のレール１１１に固定されて、搭載されている。なお、電子装置１００ａはレール１１１に沿って所望の高さで固定される。なお、図１３ではラック１１０に搭載された電子装置１００ａの裏面側が示されており、電子装置１００ａの外壁部に形成された開口部に実装されたファンユニット４０が露わになっている。

図１４は、第２の実施の形態に係るＰＩＵおよびファンユニットが実装された電子装置を示す断面図である。なお、図１４は、ラック１１０のレール１１１に固定された電子装置１００ａの図１３に示した破線Ａ−Ａにおける断面模式図である。

電子装置１００ａは、図１３で説明し、図１４に示されるように、ラック１１０（図１４では図示を省略）に設置されたレール１１１に固定されている。電子装置１００ａには、既述の通り、正面（図面下側）からＰＩＵ１０２が実装されており、同様に正面には吸気口１０３が設置されている。ＰＩＵ１０２は電子装置１００ａのシェルフ１０１の背面の内側のＢＷＢ（図示を省略）に搭載されたコネクタ１０２ａに嵌合している。また、電子装置１００ａのシェルフ１０１の裏面には電源端子台１０５が設置されており、外部電源（図示を省略）と接続した電源端子台１０５から、コネクタ１０２ａを介して、ＰＩＵ１０２に電源が供給される。さらに、ファンユニット４０が、電子装置１００ａのシェルフ１０１の裏面の外壁部に形成された開口部に実装されている。なお、ファンユニット４０も、外部電源と接続した電源端子台１０５から、外部接続コネクタ４５（図１４では図示を省略）を介して電源が供給されて、制御回路ボード４６（図１４では図示を省略）によって、ファン４２（図１４では図示を省略）を回転させ、ファン４２の回転速度などの制御が行われる。ファンユニット４０に設置されたダクト４３の排気口群４３ａからの排気方向は図面右方向を向いている。

このような電子装置１００ａの内部に発生する熱気の排気について説明する。
電子装置１００ａに実装されているＰＩＵ１０２は動作することにより発熱する。ＰＩＵ１０２からの熱は電子装置１００ａのシェルフ１０１内に溜まる。

一方、ファンユニット４０は常時動作しており、内部に収容されているファン４２(図１４では図示を省略)が回転している。すると、吸気口１０３からの外気が電子装置１００ａの内部に吸気される。すると、電子装置１００ａ内の熱気が、矢印Ｚ１の流れに示されるように、ファンユニット４０に吸気される。ファンユニット４０に吸気された熱気は、排気口群４３ａから、矢印Ｚ２の流れに沿って、外部に排気される。なお、図１４では、排気口群４３ａからの排気方向を図面右側の場合を示しているが、ダクト４３を回転させることによって、排気方向を変更させることができる。

このように、図１９に示したような排気方向を制御するための新たな構成を必要としないため、不要なコストをかけずに、既存の電子装置ラックおよび設置スペースを用いて電子装置の内部の熱気の排気方向を制御することができる。

また、導風構造体に吸音部材や電波吸収部材を貼付することができるため、ファンの回転による騒音および電波の発生を抑制することができる。

（付記１） 吸気口と排気口とを備える筺体と、
前記筺体内に収容されており、前記吸気口から吸気した外気を前記排気口から排気させるファンと、
前記排気口に設けられており、前記排気口からの外気を所定の方向にさらに排気する排気口群を側部に備え、前記排気口群側に向かせて、前記排気口からの外気を前記排気口群へ導く導風構造体を内部に備えた送風管と、
を有することを特徴とする放熱装置。

（付記２） 前記送風管は、前記送風管の円周方向に回転可能であることを特徴とする付記１記載の放熱装置。
（付記３） 前記排気口群を前記送風管の側部の片面に備えることを特徴とする付記１または２に記載の放熱装置。

（付記４） 前記導風構造体は、円柱を斜めに切断した形状であることを特徴とする付記３記載の放熱装置。
（付記５） 前記排気口群を前記送風管の側部の全面に備えることを特徴とする付記１または２に記載の放熱装置。

（付記６） 複数の前記排気口群を前記送風管の側部周りに沿って等間隔に備えることを特徴とする付記１または２に記載の放熱装置。
（付記７） 前記導風構造体は、円錐形であることを特徴とする付記５または６に記載の放熱装置。

（付記８） 前記導風構造体には吸音材が貼られていることを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の放熱装置。
（付記９） 前記吸気口と前記排気口とが対向していることを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載の放熱装置。
（付記１０） 前記吸気口と前記排気口との法線が角度を有することを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載の放熱装置。

（付記１１） 発熱体を内部に備えた電子装置において、
外壁部に形成された外気導入口と、
吸気口と排気口とを備える筺体と、前記筺体内に収容されており、前記吸気口から吸気した前記発熱体からの熱気を前記排気口から排気させるファンと、前記排気口に設けられており、前記排気口からの熱気を所定の方向にさらに排気する排気口群を側部に備え、前記排気口群側に向かせて、前記排気口からの熱気を前記排気口群へ導く導風構造体を内部に備えた送風管と、を有し、前記外気導入口が形成された前記外壁部と異なる外壁部に設けられた開口部に着脱可能に実装された放熱装置と、
を有することを特徴とする電子装置。

第１の実施の形態に係るファンユニットを説明するための断面模式図である。 第１の実施の形態に係るファンユニットを示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。 第１の実施の形態に係る排気機構を説明するための、（Ａ）はダクトの斜視図、（Ｂ）は排気機構を示す断面模式図である。 第１の実施の形態に係るダクトの回転による排気方向の変更について示す正面模式図である。 第１の実施の形態に係る排気機構を説明するための、（Ａ）は側面の全面に排気口群が形成されたダクトの斜視図、（Ｂ）はその排気機構を示す断面模式図である。 第１の実施の形態に係る排気機構を説明するための、（Ａ）は側面の２カ所に排気口群が形成されたダクトの斜視図、（Ｂ）はその排気機構を示す断面模式図である。 第１の実施の形態に係る電子装置を示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。 第１の実施の形態に係るラックに搭載された電子装置を示す背面斜視図である。 第１の実施の形態に係るＰＩＵおよびファンユニットが実装された電子装置を示す断面図である。 第２の実施の形態に係るファンユニットを示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。 第２の実施の形態に係るファンユニットを説明するための断面模式図である。 第２の実施の形態に係る電子装置を示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。 第２の実施の形態に係るラックに搭載された電子装置を示す背面斜視図である。 第２の実施の形態に係るＰＩＵおよびファンユニットが実装された電子装置を示す断面図である。 ＰＩＵおよびファンユニットが実装された電子装置を示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図、（Ｃ）はファンユニットが外された場合の裏面斜視図である。 ファンユニットを示す、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）はファンユニットに実装される制御回路ボードの斜視図である。 ＰＩＵおよびファンユニットが実装された電子装置を説明するための、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。 ラックに搭載された電子装置を説明するための、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は側面図である。 ＰＩＵおよびファンユニットが実装された別の電子装置を説明するための、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図である。

符号の説明

１０ ファンユニット
１１ 筺体
１１ａ 吸気口
１１ｂ 排気口
１１ｃ ケーブル
１１ｄ フィルタ
１２ ファン
１３ ダクト
１３ａ 排気口群
１３ｂ 導風構造体
１３ｃ 突起部
１３ｄ 凹部
１４ 取っ手
１５ 外部接続コネクタ
１６ 制御回路ボード

Claims (6)

1. 吸気口と排気口とを備える筺体と、
   前記筺体内に収容されており、前記吸気口から吸気した外気を前記排気口から排気させるファンと、
   前記排気口に設けられており、前記排気口からの外気を所定の方向にさらに排気する排気口群を側部に備え、前記排気口群側に向かせて、前記排気口からの外気を前記排気口群へ導く導風構造体を内部に備えた送風管と、
   を有することを特徴とする放熱装置。
2. 前記送風管は、前記送風管の円周方向に回転可能であることを特徴とする請求項１記載の放熱装置。
3. 前記導風構造体には吸音材が貼られていることを特徴とする請求項１または２に記載の放熱装置。
4. 前記吸気口と前記排気口とが対向していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放熱装置。
5. 前記吸気口と前記排気口との法線が角度を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放熱装置。
6. 発熱体を内部に備えた電子装置において、
   外壁部に形成された外気導入口と、
   吸気口と排気口とを備える筺体と、前記筺体内に収容されており、前記吸気口から吸気した前記発熱体からの熱気を前記排気口から排気させるファンと、前記排気口に設けられており、前記排気口からの熱気を所定の方向にさらに排気する排気口群を側部に備え、前記排気口群側に向かせて、前記排気口からの熱気を前記排気口群へ導く導風構造体を内部に備えた送風管と、を有し、前記外気導入口が形成された前記外壁部と異なる外壁部に設けられた開口部に着脱可能に実装された放熱装置と、
   を有することを特徴とする電子装置。

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