JP2018116982A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】独立した冷却風通路を備える電子機器において、冷却風通路内を流れる冷却風で電子機器内の発熱素子の冷却を偏りなく行う電子機器を提供する。【解決手段】複数の発熱素子５が実装された基板４を備える電子機器１０において、筐体１０Ａ内を、二重構造の仕切板で下部空間ＳＰ１と上部空間ＳＰ２に仕切る。この仕切板は、下部空間ＳＰ１に面して配置され、少なくとも一部に通風部１５を備える金属製の第１の仕切板１４と、上部空間ＳＰ２に面して配置され、通風部１５に重ね合わされる第２の仕切板１２とを備える。第２の仕切板１２には、冷却風の流れ方向の上流側の開口面積が、下流側の開口面積より大きい通気孔１３を、発熱素子５の基板４上の位置にそれぞれ対応して設ける。【選択図】図５

Description

本出願は電子機器に関する。

近年、伝送装置などの電子機器に内蔵された回路基板には、処理速度の速い大規模の集積回路が搭載されるようになって来ており、集積回路は発熱素子であるので、電子機器の筐体内の温度が上昇し、集積回路の能力が低下する。そこで、これらの発熱素子は空冷装置或いは水冷装置によって冷却することが行われる。一方、ボックスタイプの電子機器であって、筐体の前面或いは裏面から冷却風を導入して発熱素子を冷却し、暖まった冷却風を排気する電子機器においては、下流側の冷却風ほど温度が上昇し、下流側では冷却効果が低下する問題がある。

そこで、電子機器の内部に実装されたすべての発熱素子に対して、外気温と同等温度で且つ適切な風量を持った空気を当てるために、電子機器の内部に独立した冷却風のダクトを設け、冷却風を分流しながら発熱素子の冷却を行う電子機器がある。このような電子機器では、例えば、電子機器の筐体の内部空間の上側に仕切板によって冷却風のダクトを形成し、発熱素子の位置に対応させて仕切板に開けた通気孔から冷却風を基板上の発熱素子に向けて導く構造が採用されている。発熱素子の上側に放熱フィンが取り付けられている場合は、ダクトから孔を通った冷却風が個々の発熱素子に供給されて放熱フィンを冷却するので、冷却効率が良い。

更に、独立した冷却風のダクトを形成した電子機器では、冷却風の通風抵抗が小さくなり、圧力損失が小さくて冷却風の風量および風速が低下しないと共に、各々の放熱フィンに冷却風が直接供給される。このために、風上側の放熱フィンで暖められた風が風下側の放熱フィンに当たって冷却能力を低下させることが少なくなり、冷却能力の向上を図ることができる。

特開平７−０７９０８４号公報

ところが、比較技術における独立した冷却風のダクトを形成した電子機器の冷却構造では、前面側からダクトに流入し、ダクトの通気孔から発熱素子に供給される冷却風の風量は、背面側の通気孔の方が多く、冷却風の上流側の発熱素子の冷却効率が悪い。この理由は、装置の前面側からダクト内に流入した冷却風は、圧力損失（通風抵抗）の低い上流側の通気孔を通過する性質があり、冷却風の下流側のダクトに設けられた通気孔からの冷却風量が多いからである。このため、電子機器の内部空間の上部側にダクトを設けても、冷却風の流れを制御し、風量、風速を自由に変えることが困難であり、冷却風の流れの上流側に位置する発熱素子の冷却を十分に行うことができなかった。

また、比較技術における冷却風のダクトを装置の上側に形成した電子機器では、ダクトを金属板で形成して電子機器内部からのＥＭＩ対策としているが、ダクトに設けた通気孔→吸気口の経路で電波が漏れ、ＥＭＩ対策が不十分であるという課題があった。

１つの側面では、本出願は、独立した冷却風のダクトを装置に形成した電子機器において、ダクト内を流れる冷却風の流れ、風量、風速を制御して、冷却風の流れの上流側に位置する発熱素子の冷却を十分に行うことができる電子機器の提供を目的とする。他の側面では、電子機器に形成した冷却風のダクトに通気孔があっても、十分なＥＭＩ対策を施すことができる電子機器の提供を目的としている。

１つの形態によれば、複数の発熱素子が実装された基板と、基板が内部に搭載された金属製の筐体と、筐体内の空間を、基板を含む下部空間と、複数の発熱素子を冷却する冷却風の通路となる上部空間とに仕切る仕切板とを備え、仕切板の、複数の発熱素子の位置にそれぞれ対応する位置にはそれぞれ、冷却風を上部空間から下部空間に流入させると共に、電磁遮蔽機能を備える通気孔が設けられており、通気孔は、冷却風の流れ方向の下流側の開口面積が、上流側の開口面積より小さく形成されている電子機器が提供される。

開示の電子機器によれば、冷却風の流れの上流側、下流側を問わずに発熱素子の冷却を十分に行うことができると共に、十分なＥＭＩ対策を講じることができるという効果がある。

複数の電子機器がラック内に実装された比較技術の電子機器を示す斜視図である。 （ａ）は図１に示した電子機器に実装された電子機器の１つの外観を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した電子機器の天井カバーを取り外して内部構造の比較技術の一例を示す斜視図である。 （ａ）は図２（ａ）に示した内部構造を備える比較技術の電子機器における冷却風の流れを示す平面図、（ｂ）は（ａ）の側断面図である。 開示する第１の形態の電子機器を分解した構造の一実施例を示す分解斜視図である。 （ａ）は図４に示した電子機器を分解した構造を側面から見た側面図、（ｂ）は（ａ）に示した電子機器の組み立て後の状態を示す側断面図である。 （ａ）は図４に示した第１の仕切板のＡ部の構造の一実施例の部分拡大斜視図、（ｂ）は図４に示した第１の仕切板のＡ部の構造の別の実施例の部分拡大斜視図である。 （ａ）は図４に示した第１の仕切板の構造が図６（ａ）に示した構造を備える時の、第２の仕切板の第１の仕切板側の構造を示す部分拡大斜視図、（ｂ）は図６（ａ）に示した構造を備える第１の仕切板に第２の仕切板が取付けられた状態の仕切板を示す部分拡大斜視図である。 （ａ）は図４（ａ）に示した構造の電子機器が天井カバーを除いて組み立てられた状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した電子機器に天井カバーが取付けられた状態を示す斜視図である。 （ａ）は図８（ｂ）に示した電子機器の内部に冷却風が流れる様子を天井カバーを除いて示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示した電子機器の仕切板を除去して内部に冷却風が流れる様子を示す平面図である。 図８（ｂ）に類似する構造を備える電子機器の内部を流れる冷却風の風速のシミュレーション結果を示す断面図である。 （ａ）は図８（ａ）と同様の構造を備える電子機器において、第２の仕切板に設けた通気孔の大きさを冷却風の下流側より上流側を大きくした場合の、直下の基板に実装された発熱素子に流れる冷却風の風速のシミュレーション結果を示す風速分布図、（ｂ）は（ａ）に示した冷却風の風速分布による発熱素子の温度分布のシミュレーション結果を示す温度分布図である。 開示する電子機器に使用する第１の仕切板の更に別の実施例の構造を示す組立斜視図である。 （ａ）は開示する電子機器に使用する第２の仕切板の別の実施例の構造を示す斜視図、（ｂ）は開示する電子機器に使用する第２の仕切板の更に別の実施例の構造を示す斜視図である。 （ａ）は図１３（ｂ）に示す実施例の第２の仕切板の第1の変形例を装着した電子機器の部分断面図、（ｂ）は（ａ）に示した実施例の傾斜板の角度を大きくした電子機器の部分断面図、（ｃ）は図１３（ｂ）に示す実施例の第２の仕切板の第２の変形例を装着した電子機器の部分断面図である。 開示する第２の形態の仕切板と第２の仕切板の組み立てを説明する分解斜視図である。 開示する第２の形態の電子機器を分解した構造の一実施例を示す分解斜視図である。 図１５のＢ部の部分拡大斜視図である。 （ａ）は図１５に示した電子機器の組立後の外観を示す斜視図、（ｂ）は図１７（ａ）に示した電子機器の内部を流れる冷却風の流れを、天井カバーを除去して示す斜視図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態においては、同一または類似の要素には共通の参照符号を付し、理解を容易にするために、図面の縮尺を適宜変更している。

図１は、ラック１内に複数の電子機器１０が実装された、比較技術の電子装置５０を示す斜視図である。電子装置５０のラック１には、複数の電子機器１０が着脱可能に実装され、電子装置５０は、全体としてサーバ等として使用される。

図２（ａ）は、図１に示したラック１から１つの電子機器１０を取り出してその外観を示す斜視図である。また、図２（ｂ）は、図１（ａ）に示した電子機器１０から天井カバー１１を取り外し、電子機器１０の内部構造の比較技術における一例を示す斜視図である。この例の電子機器１０では、電子機器１０の筐体１０Ａの内部に基板４が搭載されており、基板４の上にはＣＰＵ等の発熱素子５が複数実装されている。また、発熱素子５０にはピンフィンなどの放熱フィン６が取り付けられており、筐体１０Ａの１つの側面（例えば背面）には、筐体１０Ａ内に冷却風を流すための排気ファン７が複数台取り付けられている。そして、筐体１０Ａの前面には、基板４に接続するコネクタ３と、冷却風を筐体１０Ａ内に取り入れる吸気口２が開口している。

図３（ａ）は、図２（ｂ）に示した排気ファン７が稼働し、筐体１０Ａ内に冷却風が流れる様子を、天井カバー１１を外して示す平面図である。また、図３（ｂ）は、筐体１０Ａ内を、吸気口２から取り入れられた冷却風が流れる様子を横方向から見た側断面図である。吸気口２から筐体１０Ａ内に流入した低温の冷却風ＣＷは、発熱素子５が発生する熱を放熱フィン６から奪うので、次第に暖められて中温の冷却風ＷＷとなり、最終段の放熱フィン６を通過する頃には高温の冷却風ＨＷとなり、排気ファン７から排出される。このため、冷却風の下流側の基板４の上に実装された発熱素子５の、冷却風による冷却効果が低減してしまう。

そこで、仕切板を用いて電子機器の内部を、冷却風が流れる上部空間と、発熱素子が実装された基板を含む下部空間に分け、仕切板に設けた通気口から低温の冷却風を下流側の発熱素子にも供給して冷却効果を向上させた比較技術がある。しかしながら、この比較技術の構造は、仕切板に設けた通気口の大きさを均一にしていたので、冷却風の下流側に位置する発熱素子の冷却効果は向上したが、冷却風の上流側に位置する発熱素子の冷却効率が逆に低下する問題があった。この理由は、電子機器の前面側から筐体内に吸入されて上部空間を流れる冷却風は、圧力損失（通風抵抗）の低い場所（上流側）を通過してしまう性質があり、上流側の通気口から下部空間に流入する冷却風の風量が少なくなるからであると考えられる。

また、前述のように仕切板を用いて電子機器の内部を上部空間と下部空間に分け、仕切板に設けた通気口から冷却風を下部空間に供給する比較技術では、発熱素子等から発生する電磁波が通気口から吸気口を通じて外部に漏れ、電磁妨害の性能が劣化していた。電磁妨害（ＥＭＩ:Electro-Magnetic Interference）の性能が劣化すると、電子機器が発する電磁波ノイズが周囲の他の電子機器や人体に影響を与えるので好ましくない。

そこで、本発明者らは電子機器に対するＥＭＩの性能を確保しつつ、電子機器内の発熱素子に対する冷却効率の偏りを無くした仕切板の構造を案出した。本発明者らが案出した構造の仕切板を備える電子機器について、いくつかの実施例を図面を用いて以下に説明する。

図４は、開示する第１の形態の電子機器１０を分解した構造の一実施例を示しており、図５（ａ）は、図４に示した電子機器１０を分解した構造を側面側から見た図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示した電子機器１０の組み立て後の状態を示すものである。開示する電子機器１０は、複数の発熱素子５が実装された基板４と、基板４が内部に搭載された金属製の筐体１０Ａと、筐体１０Ａ内の空間を、下部空間ＳＰ１と上部空間ＳＰ２とに区画する仕切板１６とを備える。下部空間ＳＰ１は図５（ｂ）に示すように、基板４を含むものであり、上部空間ＳＰ２は、複数の発熱素子５を冷却する冷却風の通路となるものである。

基板４の上に設けられた複数の発熱素子５には、発熱素子５が発生する熱を外部に放熱するための放熱フィン６（この実施例ではピンフィン）が設けられている。また、冷却風の流れに沿った２列目と３列目の発熱素子５の上流側の基板４の上には、上流側の発熱素子５を通過して暖められた冷却風を遮蔽するための風遮蔽板８が実装されている。更に、電子機器１０の筐体１０Ａの後端部には、冷却風を筐体１０Ａ内から排出させるための排気ファン７が設けられている。

仕切板１６は、第１の仕切板１４に第２の仕切板１２が重ね合わされた二重構造をしており、第１の仕切板１４が下部空間ＳＰ１に面して配置され、第２の仕切板１２が上部空間ＳＰ２に面して配置される。第１の仕切板１４は金属製であり、少なくとも一部、例えば、基板４に実装される発熱素子５に対向する部分に、冷却風を通過させる通風部１５を備える。第１の仕切板１４には、通風部１５を備える平坦部１４Ｆと、筐体１０Ａの排気ファン７の取付側（背面側）に位置する段差部１４Ｄがある。第２の仕切板１２は、第１の仕切板１４にある通風部１５よりサイズが大きく、複数の通気孔１３を備えて圧力損失調整板の機能を持つ。第２の仕切板１２は、例えば合成樹脂で形成することができる。そして、第２の仕切板１２を第１の仕切板１４に重ね合わせた状態では、第１の仕切板１４にある通風部１５は、通気孔１３に重なる部分を除いて見えなくなる。第２の仕切板１２は、第１の仕切板１４の通風部１５に対して、通気孔１３を除いて気密状態で重ね合わされる。

第１の仕切板１４の通風部１５はパンチングメタルであり、第１の仕切板１４の平坦部１４Ｆを打ち抜いて形成された複数の穿孔Ｈを備える。通風部１５にある穿孔Ｈは、図４の平坦部１４ＦのＡ部を拡大して示す図６（ａ）、または図６（ｂ）に示すように、孔径が均一で、均一ピッチで規則正しく整列する孔である。図６（ａ）に示す穿孔Ｈは円孔であり、図６（ｂ）に示す穿孔Ｈは角孔であるが、穿孔Ｈの形状は特に限定されるものではない。このように、通風部１５がパンチングメタルで形成されていると、冷却風がスムーズに通過できると共に、通風部１５から電磁波が漏れなくなり、ＥＭＩ対策になる。通風部１５に形成する孔Ｈの径は遮蔽する電磁波の周波数により異なる。

第２の仕切板１２を合成樹脂で形成する場合、第２の仕切板１２の第１の仕切板１４側の面には、穿孔Ｈに嵌め込まれる形状の突起を形成することができる。例えば、第１の仕切板１４の通風部１５に、図６（ａ）に示すような円形形状の穿孔Ｈが形成されていた場合は、第２の仕切板１２の第１の仕切板１４側の面に、図７（ａ）に示すような円柱状の突起Ｐを、穿孔Ｈの位置に合わせて形成できる。そして、図７（ａ）に示した複数の円柱状の突起Ｐは、図７（ｂ）に示すように、第１の仕切板１４の平坦部１４Ｆに設けられた複数の穿孔Ｈにそれぞれ嵌め込むことができる。このように、全ての円柱状の突起Ｐを第１の仕切板１４の平坦部１４Ｆに設けられた複数の穿孔Ｈにそれぞれ嵌め込めば、両者は気密状態で嵌合し、冷却風は通気孔１３以外の場所から下部空間に流入しない。なお、第２の仕切板１２に設けられた突起Ｐの裏面側には凹部Ｒが設けられている。

第２の仕切板１２に設ける通気孔１３は、第１の仕切板１４に第２の仕切板１２を重ね合わせて形成された仕切板１６を筐体１０Ａに取り付けた時に、基板４に実装された複数の発熱素子５の位置にそれぞれ対応する位置に設けられている。この状態が、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示される。これは、通気孔１３が、冷却風を上部空間ＳＰ２から下部空間ＳＰ１に流入させて、発熱素子５を冷却するために設けられているからである。更に、通気孔１３は、図４、図５に示すように、冷却風の流れ方向の下流側の開口面積が、上流側の開口面積より小さく形成されている。

通気孔１３の開口面積を、冷却風の流れ方向の下流側で小さく、上流側で大きくする理由は、通気孔１３から下部空間ＳＰ１に流入する冷却風の流量の均一化を図るためである。前述のように、電子機器の前面側から筐体内に吸入されて上部空間を流れる冷却風は、圧力損失（通風抵抗）の低い場所（上流側）を通過する性質があり、上流側の通気口から下部空間に流入する冷却風量が少ない。しかしながら、通気孔１３の開口面積を、冷却風の流れ方向の上流側で大きく、下流側で小さくしておけば、上流側と下流側に圧力損失の差があっても、通気孔１３から下部空間ＳＰ１に流入する冷却風の流量の均一化を図ることができる。

図３に示した電子機器１０の筐体１０Ａに仕切板１６を取り付けた状態が図８（ａ）に示され、これに天井カバー１１を取り付けた状態が図８（ｂ）に示される。第１の形態の電子機器１０では、電子機器１０の筐体１０Ａに仕切板１６を取り付けた状態で、筐体１０Ａには、冷却風の取り入れ口である吸気口２が１箇所だけ開口しており、第２の仕切板１２にある通気孔１３からは第１の仕切板１４の通風部１５が露出している。そして、吸気口２から筐体１０Ａ内に取り入れられた冷却風は全量、上部空間ＳＰ２に供給され、上部空間ＳＰ２の下部に位置する下部空間ＳＰ１への冷却風は、通気孔１３を通じて供給される。

図９（ａ）は、図８（ｂ）に示した電子機器１０の吸気口２から冷却風が筐体１０Ａの内部に取り込まれ、図８（ａ）に示した第２の仕切板１２の上を冷却風が流れる様子を示すものである。第２の仕切板１２のどの部分を流れる冷却風も低温の冷却風ＣＷである。第２の仕切板１２を流れる低温の冷却風ＣＷは、通気孔１３から第１の仕切板１４の通風部１５を通って上部空間ＳＰ２の下部にある下部空間に供給される。

図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した電子機器１０の仕切板１６を除去して内部に冷却風が流れる様子を示す平面図である。基板４に実装された発熱素子５と放熱フィン６の各個には、図９（ａ）に示した通気孔１３を通じて低温の冷却風ＣＷが供給される。上流側の発熱素子５と放熱フィン６を冷却して暖まった中温度の冷却風ＭＷは、風遮蔽板８によって流路が変更され、下流側にある発熱素子５と放熱フィン６には流入しない。このため、全ての発熱素子５と放熱フィン６には、通気孔１３を通じて低温の冷却風ＣＷが供給される。そして、前述のように、冷却風の上流側に位置する発熱素子５と放熱フィン６にも、下流側に位置する発熱素子５と放熱フィン６にも同程度の量の冷却風が供給される。これにより、基板４に実装された全ての発熱素子５と放熱フィン６が同じように冷却される。最終的に筐体１０Ａの背面側に設けられた排気ファン７によって筐体１０Ａから排出される冷却風は、高温の冷却風ＨＷとなる。

ここで、開示する第１の形態の仕切板の効果を確認するために、開示する仕切板と類似の構造を備える電子機器を使用して熱シミュレーション実験を行った。その結果を図１０及び図１１に示す。なお、シミュレーション実験に使用した電子機器の前述の実施例における電子機器１０の各部材に対応するシミュレーション実験に使用した電子機器１０の対応部材には同じ符号を付して説明する。

図１０は、電子機器１０の内部を第２の仕切板１２によって下部空間ＳＰ１と上部空間ＳＰ２に二分し、第２の仕切板１２には冷却風の流れの方向に沿って次第に開口面積を小さくした通気孔１３を設けた場合の、冷却風の風速を示すものである。第１の仕切板は設置を省略した。電子機器１０の筐体１０Ａ内には発熱素子５と放熱フィン６が実装された基板４を搭載し、吸気口２から上部空間ＳＰ２内に冷却風を流入させた。この結果、冷却風の上流側にある通気孔１３からの冷却風の風速分布と、冷却風の下流側にある開口面積の小さい通気孔１３からの冷却風の風速分布がほぼ同じであることが分った。

図１１（ａ）は、電子機器の内部を第２の仕切板１２によって下部空間ＳＰ１と上部空間ＳＰ２に二分し、第２の仕切板１２には冷却風の流れの方向の通気孔１３の長さを下流側で小さくした場合の、冷却風の風速を示すものである。シミュレーションでは、下流側の通気孔１３の横幅が上流側の通気孔１３の横幅よりも大きいために、冷却風の流れの方向の通気孔１３の長さを下流側で小さくしている。また、図１１（ｂ）は同じ構造における冷却風の温度分布を示すものである。基板４の上には、放熱フィン６の上流側に風遮蔽板８が設けられている。

図１１（ａ）、（ｂ）に示したシミュレーション結果からは以下のことが分る。（１）冷却風の上流側における放熱フィン６に流入する冷却風の風速と、冷却風の下流側における放熱フィン６に流入する冷却風の風速とに余り差がない。（２）冷却風の上流側における放熱フィン６の周囲の温度分布と、冷却風の下流側における放熱フィン６の周囲の温度分布に余り差がない。このシミュレーション結果から、開示する仕切板によっても電子機器の内部において、基板に実装された複数の発熱素子は、冷却風の上流側でも下流側でも同じように冷却される。

図１２は、開示する電子機器に使用する第１の仕切板１４の更に別の実施例の構造を示す組立斜視図である。前述の実施例では、第１の仕切板１４には平坦部１４Ｆに多数の穿孔Ｈが、平坦部１４Ｆを規則正しく打ち抜くことによって形成されていた。一方、図１２に示す実施例では、第１の仕切板１４の平坦部１４Ｆが切り欠かれて大きな孔１５Ｈが設けられており、この孔１５Ｈの上部側または下部側に金網１５Ｃが取り付けられて第１の仕切板１４が形成されている。金網１５Ｃは平坦部１４Ｆの縁部に接着剤などで固定することができる。金網１５Ｃの上に重ね合わせる第２の仕切板も接着剤や両面テープ等で固定することができる。

図１３（ａ）は、開示する電子機器に使用する第２の仕切板１２の別の実施例の構造を示す斜視図である。前述の実施例では、第２の仕切板１２に設ける通気孔１３は１つの孔であったが、本実施例では通気孔１３が複数の通気孔２３を備えて形成されている。そして、冷却風の流れ方向の上流側の複数個の通気孔２３の合計の開口面積よりも、下流側の複数個の通気孔２３の合計の開口面積の方が小さく形成されている。複数個の通気孔２３の孔形状は特に限定されるものではない。

図１３（ｂ）は、開示する電子機器に使用する第２の仕切板１２の更に別の実施例の構造を示す斜視図である。第２の仕切板１２を合成樹脂で形成する場合、第２の仕切板１２の通気孔１３の部分の形状は自由に変形できる。本実施例では、第２の仕切板１２の通気孔１３の位置に、上部空間内に突出して、冷却風を取り込む導風部材１７が設けられている。導風部材１７は通気孔１３の上側全面に形成し、冷却風の流れの上流側に取り込み口１７Ａを設け、取り込み口１７Ａに続く部分には傾斜板１７Ｂを形成して、取り込み口１７Ａから取り込まれた冷却風がスムーズに下部空間側に流れるようにすれば良い。冷却風の取込量を増やしたい場合には取り込み口１７Ａの高さを高くすれば良い。

図１４（ａ）は、図１３（ｂ）に示した実施例の第２の仕切板１２の第１の変形例を装着した電子機器１０の部分断面図である。図１３（ｂ）に示した実施例の第２の仕切板１２には、放熱素子の位置に対応する位置に１つの大きな通気孔１３が設けられていたが、本実施例では、第２の仕切板１２に複数の通気孔２３が設けられている。但し、複数の通気孔２３は冷却風の流れ方向に長い形状ではなく、例えば、矩形の通気孔２３がマトリクス状に設けられているものとする。このような場合、通気孔２３の冷却風の流れ方向の長さが短いので、導風部材１７の取り込み口１７Ａに続く部分に形成する傾斜板１７Ｂの傾斜角度を大きくすることができる。

例えば、図１４（ｂ）に示すように、導風部材１７の取り込み口１７Ａに続く部分に形成する傾斜板１７Ｂを４５度程度に傾斜させれば、傾斜板１７Ｂによって冷却風の流れ方向を水平方向から垂直方向に変更することができる。この結果、導風部材１７の取り込み口１７Ａから取り込まれた冷却風を、下部空間ＳＰ１内にある発熱素子５や放熱フィン６の方向に向かわせることができ、冷却風の流れの上流側に位置する発熱素子５や放熱フィン６の端部を冷却できる。これにより、図１３（ｂ）に示した実施例の第２の仕切板１２の第１の変形例では通気孔２３からの冷却風による発熱素子５や放熱フィン６の冷却効率が向上すると考えられる。

また、冷却風の流れを水平方向から垂直方向に変更する導風部材１７の形状は傾斜板１７Ｂに限定されるものではなく、例えば、図１４（ｃ）に示すような、図１３（ｂ）に示した実施例の第２の仕切板１２の第２の変形例が考えられる。図１３（ｂ）に示した実施例の第２の仕切板１２の第２の変形例では、導風部材１７がパイプのエルボの一部分のような湾曲面が形成された傾斜部１７Ｃに形成されている。この形状でも、導風部材１７の取り込み口１７Ａから取り込まれた冷却風を、下部空間ＳＰ１内にある発熱素子５や放熱フィン６の方向に向かわせることができ、冷却風の流れの上流側に位置する発熱素子５や放熱フィン６の端部を冷却できる。

開示する第１の形態の電子機器１０では、図８（ｂ）に示したように、筐体１０Ａには、吸気口２が１箇所開口しており、吸気口２から筐体１０Ａ内に取り入れられた冷却風は全量、前記上部空間ＳＰ２に供給されていた。一方、図１５から図１８を用いて説明する第２の形態の電子機器２０では、図１８（ａ）に示すように、筐体２０Ａの前面に下部空間ＳＰ１に冷却風を取り入れる第１の吸気口２Ａと、上部空間ＳＰ２に冷却風を取り入れる第２の吸気口２Ｂとを備える。ここでは、第１の吸気口２Ａから冷却風が流入する筐体２０Ａ内の空間を下部空間ＳＰ１とし、第２の吸気口２Ｂから冷却風が流入する筐体２０Ａ内の空間を上部空間ＳＰ２とする。

このため、第２の形態の電子機器２０に設けられる仕切板２６は、図１６に示すように、第２の吸気口２Ｂから冷却風を引き込む冷却風の導入部２６Ａと、冷却風を筐体の幅方向に拡散する冷却風の拡散部２６Ｂを備える略Ｌ字状をしている。そして、仕切板２６の下部空間ＳＰ１側の端部には、上部空間ＳＰ２内に下部空間ＳＰ１側からの冷却風を流入させないための風遮蔽板２８が設けられている。

第２の形態の電子機器２０に設けられる仕切板２６も、図１５に示すように、第１の仕切板２４に第２の仕切板２２が重ね合わされた二重構造をしており、第１の仕切板２４が下部空間ＳＰ１側にあり、第２の仕切板２２が上部空間ＳＰ２内にある。第１の仕切板２４は金属製であり、基板４に実装される特定の発熱素子５に対向する部分に、冷却風を通過させる通風部２５を備える。通風部２５の構造は第１の形態の電子機器１０に設けられる仕切板１６の通風部１５と同じ構造で良い。第１の仕切板２４には、通風部２５を備える平坦部２４Ｆと、筐体の排気ファンの取付側（背面側）に位置する段差部２４Ｄがある。

第２の仕切板２２は、第１の仕切板２４にある通風部２５よりサイズが大きく、複数の通気孔２３を備える。第２の仕切板２２に設けられた複数の通気孔２３は、基板４に実装される特定の発熱素子５に対向する位置に設けられている。第２の仕切板２２も合成樹脂で形成することができ、その場合には、第１の形態の電子機器１０に用いられた仕切板１６と同様の導風部材を設けることができる。そして、第２の仕切板２２を第１の仕切板２４に重ね合わせた状態では、図１６に示すように、第１の仕切板２４にある通風部２５は、通気孔２３に重なる部分を除いて見えなくなる。第２の仕切板２２は、第１の仕切板２４の通風部２５に対して、通気孔２３を除いて気密状態で重ね合わされる点は第１の形態と同様である。

なお、図１６の一部を拡大した図１７に示すように、第１の仕切板２４の通風部２５には、第１の仕切板２４の平坦部２４Ｆを打ち抜いて形成された複数の円形状の穿孔Ｈを備える場合が示してある。このため、第１の仕切板２４に重ね合わされる第２の仕切板２２の上部空間ＳＰ２側の面には、凹部Ｒが形成されている。

以上のように形成された第２の形態の電子機器２０では、図１８（ｂ）に示すように、第１の吸気口２Ａから下部空間ＳＰ１内に取り入れられる低温の冷却風ＣＷは，基板４の上に実装された複数の発熱素子５の内の、第１の吸気口２Ａに近いものを冷却する。発熱素子５で暖められた中温度の冷却風ＷＷは、基板４に実装された風遮蔽板８によって左右に分流され、冷却風の下流側の発熱素子には達しない。

一方、第２の吸気口２Ｂから上部空間ＳＰ２内に取り入れられた低温の冷却風ＣＷは上部空間ＳＰ２内を流れ、通気孔２３から下部空間ＳＰ１に流入し、複数の発熱素子５の内の第２の吸気口２Ｂから遠いものを冷却する。このため、冷却風の流れの下流側の基板４の上に配置された複数の発熱素子５は、第１の吸気口２Ａから流入する低温の冷却風ＣＷによって冷却される。よって、第２の形態の電子機器２０においても、基板４の上に実装された発熱素子５は、冷却風の流れの上流側、下流側を問わずに低温の冷却風ＣＷで冷却されるので、冷却効率が良い。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 複数の発熱素子が実装された基板と、
前記基板が内部に搭載された金属製の筐体と、
前記筐体内の空間を、前記基板を含む下部空間と、前記複数の発熱素子を冷却する冷却風の通路となる上部空間とに仕切る仕切板とを備え、
前記仕切板の、前記複数の発熱素子の位置にそれぞれ対応する位置にはそれぞれ、前記冷却風を前記上部空間から前記下部空間に流入させると共に、電磁遮蔽機能を備える通気孔が設けられており、
前記通気孔は、前記冷却風の流れ方向の下流側の開口面積が、上流側の開口面積より小さく形成されている電子機器。
（付記２） 前記筐体には、前記冷却風の取り入れ口である吸気口が１箇所開口しており、
前記吸気口から前記筐体内に取り入れられた前記冷却風は全量、前記上部空間に供給され、
前記下部空間への冷却風は、前記通気孔を通じて供給される付記１に記載の電子機器。
（付記３） 前記筐体には、前記下部空間への前記冷却風の取り入れ口である第１の吸気口と、前記上部空間への前記冷却風の取り入れ口である第２の吸気口とが開口しており、
前記第２の吸気口から前記上部空間内に取り入れられた前記冷却風は，前記複数の発熱素子の内の特定の発熱素子に対応して前記仕切板に設けられた通気孔から、前記下部空間に供給される付記１に記載の電子機器。
（付記４） 前記仕切板は、第１の仕切板に第２の仕切板が重ね合わされた二重構造をしており、
第１の仕切板は、前記下部空間に面して配置され、少なくとも一部に前記冷却風を通過させる通風部を備える金属製であり、
前記第２の仕切板は、前記上部空間に面して配置され、前記通風部に対して、前記通気孔を除いて気密状態で重ね合わされることにより、前記通気孔が電磁遮蔽機能を備える付記１から３の何れかに記載の電子機器。
（付記５） 前記発熱素子の前記基板上の位置にそれぞれ対応して前記第２の仕切板に設けられた前記通気孔の各個が複数個の通気孔を備えており、前記冷却風の流れ方向の上流側の前記複数個の通気孔の合計の開口面積よりも、下流側の前記複数個の通気孔の合計の開口面積の方が小さい付記１から４の何れかに記載の電子機器。

（付記６） 前記第２の仕切板は樹脂製であり、前記通気孔の位置に、前記上部空間内に突出して、前記冷却風を取り込む導風部材が設けられていることを特徴とする付記１から５の何れか１項に記載の電子機器。
（付記７） 前記導風部材は、前記冷却風の流れる向きを、前記発熱素子の位置する方向に変更する形状に形成されている付記６に記載の電子機器。
（付記８） 前記導風部材は、前記冷却風の流れに対して斜めに傾斜する傾斜面を備えることを特徴とする付記７に記載の電子機器。
（付記９）前記導風部材は、前記冷却風の流れに対して湾曲する傾斜部を備える付記７に記載の電子機器。
（付記１０） 前記通風部が、前記第１の仕切板を打ち抜いて形成された複数の穿孔を備える付記１から９の何れか１項に記載の電子機器。

（付記１１） 前記第２の仕切板の前記第１の仕切板側の面に、前記第１の仕切板に形成された前記複数の穿孔に嵌合する突起が設けられている付記１０に記載の電子機器。
（付記１２） 前記第１の仕切板に形成された前記複数の穿孔が、孔径が均一で、均一ピッチで規則正しく整列する孔であり、前記第１の仕切板に形成された前記突起が全て前記複数の穿孔に嵌合する付記１１に記載の電子機器。
（付記１３） 前記発熱素子の前記冷却風の流れの上流側の前記基板４の上には、上流側からの前記冷却風の流入を阻止する風遮蔽板が設けられている付記１から１２の何れかに記載の電子機器。
（付記１４） 前記上部空間の前記下部空間との境界部には、前記冷却風の前記上部空間への流入を阻止する風遮蔽板が設けられている付記３に記載の電子機器。

２、２Ａ，２Ｂ 吸気口
４ 基板
５ 発熱素子
６ 放熱フィン
７ 排気ファン
８、２８ 風遮蔽板
１０、２０ 電子機器
１０Ａ．２０Ａ 筐体
１１、２１ 天井カバー
１２、２２ 第２の仕切板
１３、２３ 通気孔
１４、２４ 第２の仕切板
１５、２５ 通風部
１６，２６ 仕切板
Ｈ 穿孔
Ｐ 突起
ＳＰ１ 下部空間
ＳＰ２ 上部空間

Claims (5)

1. 複数の発熱素子が実装された基板と、
   前記基板が内部に搭載された金属製の筐体と、
   前記筐体内の空間を、前記基板を含む下部空間と、前記複数の発熱素子を冷却する冷却風の通路となる上部空間とに仕切る仕切板とを備え、
   前記仕切板の、前記複数の発熱素子の位置にそれぞれ対応する位置にはそれぞれ、前記冷却風を前記上部空間から前記下部空間に流入させると共に、電磁遮蔽機能を備える通気孔が設けられており、
   前記通気孔は、前記冷却風の流れ方向の下流側の開口面積が、上流側の開口面積より小さく形成されている電子機器。
2. 前記筐体には、前記冷却風の取り入れ口である吸気口が１箇所開口しており、
   前記吸気口から前記筐体内に取り入れられた前記冷却風は全量、前記上部空間に供給され、
   前記下部空間への冷却風は、前記通気孔を通じて供給される請求項１に記載の電子機器。
3. 前記筐体には、前記下部空間への前記冷却風の取り入れ口である第１の吸気口と、前記上部空間への前記冷却風の取り入れ口である第２の吸気口とが開口しており、
   前記第２の吸気口から前記上部空間内に取り入れられた前記冷却風は，前記複数の発熱素子の内の特定の発熱素子に対応して前記仕切板に設けられた通気孔から、前記下部空間に供給される請求項１に記載の電子機器。
4. 前記仕切板は、第１の仕切板に第２の仕切板が重ね合わされた二重構造をしており、
   第１の仕切板は、前記下部空間に面して配置され、少なくとも一部に前記冷却風を通過させる通風部を備える金属製であり、
   前記第２の仕切板は、前記上部空間に面して配置され、前記通風部に対して、前記通気孔を除いて気密状態で重ね合わされることにより、前記通気孔が電磁遮蔽機能を備える請求項１から３の何れか１項に記載の電子機器。
5. 前記第２の仕切板は樹脂製であり、前記通気孔の位置に、前記上部空間内に突出して、前記冷却風を取り込む導風部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。

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