JP3751397B2 - 電子装置の放熱構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信装置等の電子装置の放熱構造に関し、特に、筐体内部に設けられたガイドレールに沿ってプリント板ユニットを挿入し、該筐体内部に設けられたバックボードに該プリント板ユニットをプラグイン接続して構成される電子装置の放熱構造に関する。
【０００２】
例えば、移動通信システムにおける基地局装置のような通信装置においては、アンテナに指向性がないため多重無線装置の約１０倍程度の送信出力が必要であり、内部発熱が非常に多い。また、基地局装置は、アンテナまでの伝搬ロスの抑制の観点から装置をアンテナの直下に、即ち屋外に設置する場合が多いため、筐体を密閉構造とする必要がある。さらに、装置の小型化の要請もある。従って、装置の密閉性の劣化や大型化を抑制しつつ放熱効率を向上する構造が必要とされる。
【０００３】
【従来の技術】
図２７乃至図２９は通信装置の従来の放熱構造を示す図である。同図において、２０１は通信装置の密閉筐体であり、密閉筐体２０１は前面のみに開口２０２を有する箱状に形成されている。密閉筐体２０１の前面開口２０２は回動可能に取り付けられた扉２０３により開閉可能に閉塞される。扉２０３の内側の周縁部近傍には雨滴等の進入を防止するための防水パッキン２０４が取り付けられている。
【０００４】
密閉筐体２０１の天井壁には内外に貫通する矩形状の貫通穴２０５が形成されており、この天井の貫通穴２０５を閉塞するように放熱フィン２０６が取り付けられている。放熱フィン２０６は矩形状のベース部２０７の上下にそれぞれ複数のフィン部２０８、２０９が立設されて構成されている。放熱フィン２０６は下側のフィン部２０９が密閉筐体２０１の内部に挿入された状態で、防水パッキンを介して複数のネジにより密閉筐体２０１に固定的に取り付けられている。
【０００５】
密閉筐体２０１の内部には、複数のプリント板ユニットが収容されるシェルフ２１０が収容される。シェルフ２１０はその後面の内側に複数のコネクタが配設されたバックボードを有している。シェルフ２１０の上下の内面には、上下で一対の複数のガイドレール２１１が取り付けられており、ガイドレール２１１にはガイド溝が形成されている。
【０００６】
プリント板ユニット２１２は、例えば電源ユニットの場合には、図２９に示されているように、プリント配線板２１３に電源モジュール２１４が実装されて構成され、その一端部にはバックボードのコネクタに嵌合接続されるコネクタ２１５が実装されている。プリント配線板２１３の他端部の上下の隅部には、それぞれてこの原理によりプリント板ユニット２１２のシェルフ２１０に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）２１６が回動可能に取り付けられている。電源モジュール２１４の上面にはさらに小型の放熱ブロック（フィン）２１７が取り付けられている。
【０００７】
プリント板ユニット２１２はシェルフ２１０の上下のガイドレール２１１のガイド溝に沿って挿入され、プリント板ユニット２１２のコネクタ２１５とバックボードのコネクタとが嵌合接続されることにより、シェルフ２０１に実装される。
【０００８】
プリント板ユニット２１２の挿抜レバー２１６は、正方向に回動することにより、一部がシェルフ２１０の前面側の上下枠部に干渉することにより、てこの原理により、プリント板ユニット２１２のコネクタ２１５のバックボードのコネクタに対する挿入接続を補助し、これと逆に、プリント板ユニット２１２がシェルフ２１０に実装された状態で、挿抜レバー２１６を逆方向に回動することにより、一部がシェルフ２１０の前面側の上下枠部に干渉することにより、てこの原理により、プリント板ユニット２１２のコネクタ２１５のバックボードのコネクタからの抜去を補助するためのものである。
【０００９】
複数のプリント板ユニット２１２が実装されたシェルフ２１０は、図示は省略しているが、密閉筐体２０１の左右の側面の内側に設けられたガイド部に沿って挿入・固定されることにより、密閉筐体２０１の内部に収容され、これにより通信装置が構成される。
【００１０】
プリント板ユニット２１２の電源モジュール２１４等の発熱部品が発生した熱は、放熱ブロック２１７により密閉筐体２０１の内部の空気中に放熱され、さらに密閉筐体２０１の上面に取り付けられた大型の放熱フィン２０６を介して密閉筐体２０１の内部から密閉筐体２０１の外部に伝熱され、外部の空気中に放熱されるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術によると、以下のような問題があった。
即ち、プリント板ユニットに実装された発熱部品が発生した熱は、密閉筐体内部の空気を介して密閉筐体上面に取り付けられた放熱フィンに伝熱するものであり、空気は熱抵抗が大きいから、放熱効率が低いという問題があった。
【００１２】
また、従来技術では、密閉筐体内部から密閉筐体外部への熱の輸送は、押し出し形成された金属からなる放熱フィンを介して自然的に行うものであるから、放熱量が十分でなく、密閉筐体内部の発熱量の増大に対応するためには、大型の放熱フィンを使用する必要があり、装置の小型化、軽量化の障害になるという問題もあった。
【００１３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放熱効率を向上し、装置の小型、軽量化を達成できる電子装置の放熱構造を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、以下のような電子装置の放熱構造を提供する。即ち、筐体内部に設けられたガイドレールに沿ってプリント板ユニットを挿入し、該筐体内部に設けられたバックボードに該プリント板ユニットをプラグイン接続して構成される電子装置の放熱構造であって、前記筐体に該筐体の内外に渡るように板状の伝熱手段を設け、前記伝熱手段の前記筐体の内部に存在する部分を前記プリント板ユニットの側面に解除可能に圧接させる圧接手段を設けたことを特徴とする構造である。
【００１５】
前記伝熱手段として、板状の金属部材の内部に作動流体を封入し、該作動流体の蒸発及び凝縮により高温部から低温部に熱を移動させるようにしたプレートヒートパイプを使用することができる。
【００１６】
プリント板ユニットは筐体内部に挿入・実装された後に又は同時に圧接手段を作動させることにより、プリント板ユニットの側面と板状の伝熱手段が直接的に又は間接的に（他の熱伝導性の良好な部材を介して）面接触により接合される。一方、プリント板ユニットを抜去する場合には、圧接手段の作動を解除することにより、プリント板ユニットの側面と板状の伝熱手段の面接触による接合が解除される。
【００１７】
本発明の電子装置の放熱構造によると、プリント板ユニットが発生した熱は、プリント板ユニットに直接的に又は間接的に接合された伝熱手段の筐体内部に位置する部分に高効率的に伝熱され、さらに伝熱手段により伝熱手段の筐体外部に位置する部分に伝熱され、そこから筐体外部に放熱される。従って、プリント板ユニットから筐体外部に至る伝熱経路に従来のような空気が介在していないので、高効率的な放熱を行うことができる。
【００１８】
また、伝熱手段として前記のようなプレートヒートパイプを使用することにより、伝熱手段の筐体内部に存在する部分から伝熱手段の筐体外部に存在する部分へと積極的に熱の輸送が行われるから、従来のように自然的な伝熱によるものと比較して格段に放熱効率を高くすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明することにする。
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る通信装置は、移動通信システムにおける基地局装置である。移動通信システムの基地局装置は、アンテナに指向性がないため送信出力が多重無線装置の約１０倍程度と大きいので高い放熱性を必要とし、且つアンテナまでの伝搬ロスの抑制の観点からアンテナの直下に、即ち屋外に設置されるため密閉性も必要とされる。このような観点からこの通信装置には、以下のような放熱構造が採用されている。
【００２０】
図１は本発明の第１実施形態に係る通信装置の密閉筐体の概略を示す分解斜視図である。図１において、１１は通信装置の密閉筐体であり、密閉筐体１１は前面のみに開口１２を有する箱状に形成されている。密閉筐体１１の前面開口１２は回動可能に取り付けられた扉（図示は省略）により開閉可能に閉塞される。扉の内側の周縁部近傍には雨滴等の進入を防止するための防水パッキンが取り付けられている。
【００２１】
密閉筐体１１の天井面には内外に貫通する矩形状の貫通穴１３が形成されており、この天井の貫通穴１３を閉塞するように放熱構造体１４が取り付けられている。放熱構造体１４は、矩形板状のベース部材１５に略Ｕ字状に形成された複数のプレートヒートパイプ（伝熱手段）１６を湾曲部側を上に開放端側を下にして貫通するように一体的に固着して構成されている。
【００２２】
プレートヒートパイプ１６は、板状の金属部材の内部に作動流体（液体フロン等）を封入し、熱が高温部で該作動流体の蒸発により吸収され、該蒸気が低温部で凝縮することにより放出されることにより、高温部から低温部に熱を積極的に移動させるようにした板状の熱輸送装置である。プレートヒートパイプ１６としては、例えば、アクトロニクス（株）製の「商品名：ヒートレーン」を使用することができる。
【００２３】
放熱構造体１４のベース部材１５の下側には、シェルフ１７が取り付けられている。シェルフ１７は、各プレートヒートパイプ１６の開放端側がシェルフ１７の内部に入り込んだ状態で、ベース部材１５に取り付けられている。シェルフ１７の詳細構成は、図２に示されている。
【００２４】
図２において、シェルフ１７は左右で一対の側板１８間に渡って４本の棒状の枠部材１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを固定することにより構成されている。前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃには複数の凹状の切欠部が配列的に形成されている。
【００２５】
上側の前後枠部材１９ａ、１９ｂ間に渡ってガイド溝を有する複数のガイドレール２０が配列的に取り付けられているとともに、下側の前後枠部材１９ｃ、１９ｄ間に渡ってガイド溝を有する複数のガイドレール２０が上側のガイドレール２０に対向して配列的に取り付けられている。各ガイドレール２０は、前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃの凹状の切欠部とガイド溝が対応するように取り付けられている。
【００２６】
後側の上下枠部材１９ｂ、１９ｄ及び一対の側板１８の後部には、同図では図示は省略しているが、複数のコネクタが実装されたバックボードが取り付けられている。一対の側板１８にはそれぞれ貫通穴２１が形成されているとともに、上側にそれぞれ折曲部２２が形成されている。これらの折曲部２２が図１のベース部材１５にネジ止めされることにより、シェルフ１７はベース部材１５に取り付けられる。各プレートヒートパイプ１６の開放端側は、それぞれ一のガイドレール２０とこれに隣り合うガイドレール２０との間の部分に挿入されている。
【００２７】
シェルフ１７には、図３に示されているように、受熱板２３及び押さえ板２４が上下で一対のガイドレール２０のそれぞれに対応して複数取り付けられている。
【００２８】
受熱板２３は熱伝導性の良好な金属からなる板状の部材である。受熱板２３は、図３及び図４に示されているように、その一端（後端）の上下に設けられた突出するピン部材２５がシェルフ１７の後側の上下枠部材１９ｂ、１９ｄに形成された貫通穴に挿入され、ピン部材２５の先端部に止め輪（Ｅリング）２６が取り付けられることにより、シェルフ１７に回動自在に軸支されている。
【００２９】
また、受熱板２３の他端（前端）の上下に設けられた突起するピン部材２７はシェルフ１７の前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃに形成された貫通した長穴２８に遊嵌されている。これにより、受熱板２３は後部の軸（ピン部材２５）を中心として前部の長穴２８の寸法分だけ左右に回動できるようになっている。なお、図４において、２９は複数のコネクタ３０が配列的に実装されたバックボードである。バックボード２９は後側の上下枠部材１９ｂ、１９ｄにネジ３１により固定されている。
【００３０】
また、図５及び図６に示されているように、受熱板２３は３つのプレートヒートパイプ１６の一方の開放端側を取付金具３２と受熱板２３とで挟持した状態で互いにネジ３３により固定されることにより、プレートヒートパイプ１６に接合されている。取付金具３２の前端側の上下隅部には、Ｕ字状の切欠部３４ａがそれぞれ形成されている。
【００３１】
一方、図３における押さえ板２４は、図７に示されているように、後部及び前部近傍に軸受部３５、３６を有しており、中央部分に貫通穴３７を有している。押さえ板２４は、熱伝導性の良好な板金からなる部材である。
【００３２】
押さえ板２４は、図３及び図８に示されているように、その後部軸受部３５に挿入されたピン部材３８の上下に突出する両端部に間隔管３９が挿入された後に、シェルフ１７の後側の上下枠部材１９ｂ、１９ｄに形成された貫通穴に挿入され、その先端部に止め輪（Ｅリング）４０が取り付けられることにより、シェルフ１７に回動自在に軸支されている。
【００３３】
また、押さえ板２４は、その前部軸受部３６に挿入されたピン部材４１の上下に突出する両端部がシェルフ１７の前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃに形成された貫通した長穴４３に遊嵌され、ピン部材４１の先端部には止め輪（Ｅリング）４２が取り付けられている。
【００３４】
これにより、押さえ板２４は後部の軸（ピン部材３８）を中心として前部の長穴４３の寸法分だけ左右に回動できるようになっている。押さえ板２４の前端側の上下隅部には、取付金具３２のＵ字状の切欠部３４ａに対応してＵ字状の切欠部３４ｂがそれぞれ形成されている。
【００３５】
シェルフ１７のガイドレール２０に沿って挿入されるプリント板ユニットは、例えば、図９又は図１０に示されているように構成されている。図９は送受信ユニットとしてのプリント板ユニットの構造を、図１０は電源ユニットとしてのプリント板ユニットの構造を示している。
【００３６】
図９において、送受信ユニットとしてのプリント板ユニット４４は、プリント配線板４５にＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品（発熱部品を含む）４６が実装されて構成され、その一端部（後端）にはバックボード２９のコネクタ３０に嵌合接続されるコネクタ４７が実装されている。プリント配線板４５の他端部（前端）の上下の隅部には、てこの原理によりプリント板ユニット４４のシェルフ１７に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）４８がそれぞれ回動可能に取り付けられている。
【００３７】
また、プリント配線板４５の一方の側面（部品実装面）には第１放熱シート４９を介して受熱カバー５０が配置され、プリント配線板４５の他方の側面には裏カバー５１が配置され、受熱カバー５０と裏カバー５１が間隔ボルト５２を介して互いにネジ止め固定されている。受熱カバー５０のさらに外側には第２放熱シート５３が取り付けられている。受熱カバー５０及び裏カバー５１は熱伝導性の良好な金属で形成されている。
【００３８】
図１０において、電源ユニットとしてのプリント板ユニット４４は、プリント配線板４５に電子部品（発熱部品）としての電源モジュール４６が実装されて構成され、その一端部（後端）にはバックボード２９のコネクタ３０に嵌合接続されるコネクタ４７が実装されている。プリント配線板４５の他端部（前端）の上下の隅部には、てこの原理によりプリント板ユニット４４のシェルフ１７に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）４８がそれぞれ回動可能に取り付けられている。
【００３９】
また、プリント配線板４５の一方の側面（部品実装面）には、電源モジュール４６に接合されるように受熱カバー５０が配置され、プリント配線板４５の他方の側面には裏カバー５１が配置され、受熱カバー５０と裏カバー５１が間隔ボルト５２を介して互いにネジ止め固定されている。受熱カバー５０のさらに外側には放熱シート（図示せず）が取り付けられている。受熱カバー５０及び裏カバー５１は熱伝導性の良好な金属で形成されている。電源モジュール４６は受熱カバー５０にネジ止めされている。
【００４０】
プリント板ユニット４４の挿抜レバー４８の詳細は、図１１（ａ）〜（ｅ）及び図１２に示されている。挿抜レバー４８は、図１２に示されているように、プリント配線板４５の端部（前端）の上下隅部にピン４８ｄにより回動自在に取り付けられている。
【００４１】
挿抜レバー４８は回動中心（ピン４８ｄ）を支点とし、作業者が手で力を作用させる力点としての把持部４８ａ、作用点としての第１及び第２作用部４８ｂ、４８ｃを有し、てこの原理により、プリント板ユニット４４のシェルフ１７への実装又は抜去作業時におけるプリント板ユニット４４のコネクタ４７のバックボード２９のコネクタ３０に対する挿抜を補助するための手段である。
【００４２】
この第１実施形態における挿抜レバー４８は、図１１に示されているように、中央部にプリント配線板４５に取り付けるための中央溝５４を有しているとともに、一対の第１の溝５５及び一対の第２の溝５６を有している。
【００４３】
これらの第１及び第２の溝５５、５６は、挿抜レバー４８の回動により取付金具３２（受熱板２３）及び押さえ板２４の前端側の上下のＵ字状の切欠部３４ａ、３４ｂの近傍の部分が挿入される溝である。
【００４４】
一対の第１の溝５５は、図１１（ｅ）に示されているように、外側の内面が開口側に向かって互いに離間するような傾斜面５５ａとなっている。これと逆に、一対の第２の溝５６は内側の内面が開口側に向かって互いに近接するような傾斜面５６ａとなっている。一対の第１の溝５５間の幅は、一対の第２の溝５６間の幅よりも小さく設定されている。
【００４５】
挿抜レバー４８は、正方向（把持部４８ａがプリント配線板４５に近接する方向）に回動（押圧）することにより、第１作用部４８ｂがシェルフ１７の前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃに内側から干渉し、てこの原理によりプリント板ユニット４４コネクタ４７がバックボード２９のコネクタ３０に嵌合接続される。
【００４６】
これと逆に、プリント板ユニット４４がシェルフ１７に実装された状態で、挿抜レバー４８を逆方向（把持部４８ａがプリント配線板４５から離間する方向）に回動することにより、第２作用部４８ｃがシェルフ１７の前面側の上下枠部材１９ａ、１９ｃに外側から干渉し、プリント板ユニット４４のコネクタ４７がバックボード２９のコネクタ３０から抜去される。
【００４７】
また、図１３〜図１５に示されているように、挿抜レバー４８は正方向（矢印Ａ方向）に回動させることにより、取付金具３２（受熱板２３）及び押さえ板２４の前端の上下のＵ字状の切欠部３４ａ、３４ｂの内側近傍の第１部分５９が第１の溝５５に挿入され、第１の溝５５の傾斜面５５ａの作用によって、受熱板２３及び押さえ板２４が互いに近接する方向に回動される。これによりプリント板ユニット４４が受熱板２３及び押さえ板２４により挟持され、プリント板ユニット４４の受熱カバー５０が受熱板２３に接合される。
【００４８】
一方、挿抜レバー４８は逆方向（矢印Ｂ方向）に回動させることにより、受熱板２３及び押さえ板２４の第１部分５９が第１の溝５５から抜け出すとともに、受熱板２３及び押さえ板２４の前端の上下のＵ字状の切欠部３４ａ、３４ｂの外側近傍の第２部分６０が第２の溝５６に挿入され、第２の溝５６の傾斜面５６ａの作用によって、受熱板２３及び押さえ板２４が互いに離間する方向に回動される。これによりプリント板ユニット４４の受熱板２３及び押さえ板２４による挟持が解除され、プリント板ユニット４４の受熱カバー５０が受熱板２３から離間される。
【００４９】
プリント板ユニット４４をシェルフ１７に実装（挿入）した時の断面が図１６及び図１７に示されている。なお、図１６は送受信ユニットが挿入された部分の近傍を、図１７は電源ユニットが挿入された部分の近傍を示している。
【００５０】
図１６において、プリント板ユニット４４のプリント配線板４５に実装された電子部品（発熱部品）４６が発生した熱は、第１放熱シート４９、受熱カバー５０、第２放熱シート５３、受熱板２３を介してプレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の内部に存在する部分（開放端側）に伝熱される。
【００５１】
図１７において、プリント板ユニット４４のプリント配線板４５に実装された電源モジュール４６が発生した熱は、電源モジュール４６がネジ止めされることにより直接的に接合された受熱カバー５０、放熱シート５３、受熱板２３を介してプレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の内部に存在する部分（開放端側）に伝熱される。
【００５２】
プレートヒートパイプ１６の開放端側に伝熱された熱は、図１８中に矢印で示されているように、その内部の作動流体の蒸発及び凝縮によって密閉筐体１１の外部に存在する部分（湾曲部側）に積極的に輸送され、該外部に存在する部分から周囲環境に放熱される。
【００５３】
なお、図１８において、ベース部材１５と密閉筐体１１の接合部分には、その密閉性を損なわないように、防水パッキン６１が介装されている。また、プレートヒートパイプ１６のベース部材１５への取付部分には、その密閉性を損なわないように、シール部材６２が介装されている。
【００５４】
上述した第１実施形態におけるプレートヒートパイプ１６は、Ｕ字状に形成したものを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１９（ａ）に示されているように、湾曲部を略Ｍ字状に形成し、あるいは図１９（ｂ）に示されているように、湾曲部の内側に金属からなる板部材（又はプレートヒートパイプ）を取り付けることができる。
【００５５】
プレートヒートパイプ１６をこのような構成とすることにより、プレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の外部に存在する部分の表面積を装置を大型化することなく大きくすることができ、放熱効率を高くすることができるとともに、プレートヒートパイプ１６のベース部材１５への取付作業時に、プレートヒートパイプ１６の一部６３がベース部材１５に当接することにより、その落ち込みを防止することができ、作業性を向上することができる。
【００５６】
また、図１６及び図１７に示されているように、取付金具３２の外側にフィン６４を取り付けることにより、さらに放熱効率を向上することも可能である。
〔第２実施形態〕
図１及び図２に示した第１実施形態の構成は、この第２実施形態に係る通信装置の放熱構造の構成においても同様であるので、同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略することにする。
【００５７】
ベース部材１５の下面に取り付けられるシェルフ１７の内部において、プレートヒートパイプ１６（以下、他のプレートヒートパイプとの区別のため、第１プレートヒートパイプという）の開放端側には、図２０及び２１に示されているように、水平に（３つの第１プレートヒートパイプ１６の一方の開放端側に渡るように）３つの第２プレートヒートパイプ７１が固着されている。これらの第２プレートヒートパイプ７１は、端部（前端）側に折曲部７２が形成されてＬ字状に形成されている。
【００５８】
これらの第１プレートヒートパイプ１６と第２プレートヒートパイプ７１との交差部分には、第１取付板７３が取り付けられている。第１取付板７３は複数の取付金具７４とで第２プレートヒートパイプ７１を挟み込んだ状態で、取付金具７４を第１取付板７３にネジ止めすることにより、第１プレートヒートパイプ１６と第２プレートヒートパイプ７１との交差部分に取り付けられている。
【００５９】
第１取付板７３の折曲部７５の外面と第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２の内面との間には、第１押さえブロック７６が配置されている。第１押さえブロック７６は第１取付板７３の折曲部７５にネジ止め固定されている。
【００６０】
シェルフ１７のガイドレール２０に沿って挿入されるプリント板ユニット（送受信ユニット）８１は、図２０及び図２２に示されているように構成されている。このプリント板ユニット８１は送受信ユニットである。
【００６１】
プリント配線板８２には、ＩＣ、ＬＳＩ等の複数の電子部品（発熱部品を含む）が実装されているとともに、その一端部（後端）にはバックボードのコネクタ８３に嵌合接続されるコネクタ８４が実装されている。
【００６２】
プリント配線板８２の他端部（前端）の上下の隅部には、てこの原理によりプリント板ユニット８１のシェルフ１７に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）８５がそれぞれ回動可能に取り付けられている。プリント配線板８２の一方の側面（部品実装面）には第１放熱シート８６が配置されている。
【００６３】
８７は第２取付板であり、第２取付板８７には、３つの第３プレートヒートパイプ８８が一対の取付金具８９をネジ止めすることにより固定されている。これらの第３プレートヒートパイプ８８は、端部（前端）側に折曲部８８ａが形成されてＬ字状に形成されている。
【００６４】
これらの第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａの内側には、弾性を有する第２放熱シート９０が設けられている。第２取付板８７の折曲部９１の内面と第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａの外面との間には、第２押さえブロック９２が配置されている。第２押さえブロック９２は第２取付板８７の折曲部９１にネジ止め固定されている。第２取付板８７の最上下の折曲部９１には、首付きネジ９４がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００６５】
第３プレートヒートパイプ８８が取り付けられた第２取付板８７は、間隔ボルト９３を介して、プリント配線板８２にネジ止めされることにより、第３プレートヒートパイプ８８が放熱シート８６を介してプリント配線板８２（電子部品）に接合された状態で固定される。
【００６６】
しかして、プリント板ユニット８１をシェルフ１７の上下のガイドレール２０に沿って挿入し、挿抜レバー８５を回動（押圧）することにより、プリント板ユニット８１のコネクタ８４をバックボードのコネクタ８３に嵌合接続すると、第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２と第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａとが第２放熱シート９０を介して対峙される。この状態で、首付きネジ９４を回転して、押さえブロック７６の対応するネジ穴にねじ込むことにより、第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２と第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａは第２放熱シート９０を介して接合される。
【００６７】
電源ユニットとしてのプリント板ユニット１０１は、図２３に示されているように構成されている。プリント配線板１０２には、電源モジュール１０３が実装されているとともに、その一端部（後端）にはバックボードのコネクタ８３に嵌合接続されるコネクタ１０４が実装されている。
【００６８】
プリント配線板１０２の他端部（前端）の上下の隅部には、てこの原理によりプリント板ユニット１０１のシェルフ１７に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）１０５がそれぞれ回動可能に取り付けられている。
【００６９】
１０７は第２取付板であり、第２取付板１０７の一方の側面には電源モジュール１０３がネジ止めされることにより接合されている。第２取付板１０７の他方の側面には、３つの第３プレートヒートパイプ１０８が一対の取付金具１０９をネジ止めすることにより固定されている。これらの第３プレートヒートパイプ１０８は、端部（前端）側に折曲部１０８ａが形成されてＬ字状に形成されている。
【００７０】
これらの第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａの内面には、弾性を有する放熱シート１１０が配置されている。第２取付板１０７の折曲部１１１の内面には第２押さえブロック１１２がネジ止め固定されており、第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａの外面は第２押さえブロック１１２に当接している。第２取付板１０７の折曲部１１１の上下には、それぞれ首付きネジ１１４が回転可能に取り付けられている。
【００７１】
しかして、プリント板ユニット１０１をシェルフ１７の上下のガイドレール２０に沿って挿入し、挿抜レバー１０５を回動（押圧）することにより、プリント板ユニット１０１のコネクタ１０４をバックボードのコネクタ８３に嵌合接続すると、第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２と第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａとが放熱シート１１０を介して対峙される。この状態で、首付きネジ１１４を回転して、押さえブロック７６の対応するネジ穴にねじ込むことにより、第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２と第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａは放熱シート１１０を介して接合される。
【００７２】
プリント板ユニット８１、１０１をシェルフ１７に実装（挿入）した時の様子が図２４及び図２５に示されている。図２４は送受信ユニットが挿入された部分の近傍を、図２５は電源ユニットが挿入された部分の近傍を示している。
【００７３】
図２４において、プリント板ユニット８１のプリント配線板８２に実装された電子部品（発熱部品）９６が発生した熱は、第１放熱シート８６及び第３プレートヒートパイプ８８を介して、第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａに伝熱される。次いで、第２放熱シート９０、第２プレートヒートパイプ７１を介して第１プレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の内部に存在する部分（開放端側）に伝熱される。
【００７４】
プレートヒートパイプ１６の開放端側に伝熱された熱は、密閉筐体１１の外部に存在する部分に積極的に輸送され、該外部に存在する部分から周囲環境に放熱される。
【００７５】
図２５において、プリント板ユニット１０１のプリント配線板１０２に実装された電源モジュール１０３が発生した熱は、第２取付板１０７及び第３プレートヒートパイプ１０８を介して、第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａに伝熱される。次いで、放熱シート１１０、第２プレートヒートパイプ７１を介して第１プレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の内部に存在する部分（開放端側）に伝熱される。
【００７６】
プレートヒートパイプ１６の開放端側に伝熱された熱は、密閉筐体１１の外部に存在する部分に積極的に輸送され、該外部に存在する部分から周囲環境に放熱される。
【００７７】
この第２実施形態によると、プリント板ユニット８１、１０１が発生した熱は、第３プレートヒートパイプ８８、１０８、放熱シート９０、１１０、第２プレートヒートパイプ７１、第１プレートヒートパイプ１６を介して密閉筐体１１の外部に放熱されるから、プリント板ユニット８１、１０１から密閉筐体１１の外部に至る伝熱経路に従来のような空気が介在していないので、高効率的な放熱を行うことができる。
【００７８】
また、伝熱手段としてプレートヒートパイプを使用し、積極的に熱を輸送するようにしているから、従来のように自然的な伝熱によるものと比較して格段に放熱効率を高くすることができる。
【００７９】
なお、前記第２実施形態では、電源ユニットとしてのプリント板ユニット１０１は、プリント配線板１０２、第２取付板１０７及び第３プレートヒートパイプ１０８をこの順に配置して構成しているが、配置の順序を変更して、例えば、図２６に示されているように、第２取付板１０７、プリント配線板１０２及び第３プレートヒートパイプ１０８をこの順に配置し、あるいは第２取付板１０７、第３プレートヒートパイプ１０８及びプリント配線板１０２をこの順に配置して構成することができる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成したから、プリント板ユニットから筐体外部に至る伝熱経路に従来のような空気が介在していないので、高効率的な放熱を行うことができる。また、伝熱手段としてプレートヒートパイプを使用することにより、伝熱手段の筐体内部に存在する部分から筐体外部に存在する部分へと積極的に熱の輸送が行われるから、従来のように自然的な伝熱によるものと比較して格段に放熱効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の密閉筐体の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明第１実施形態のシェルフの構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明第１実施形態のシェルフの要部構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明第１実施形態の受熱板のシェルフへの取付状態を示す断面図である。
【図５】本発明第１実施形態の受熱板のプレートヒートパイプへの取付状態を示す分解斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図７】本発明第１実施形態の押さえ板の斜視図である。
【図８】本発明第１実施形態の押さえ板の取付状態を示す断面図である。
【図９】本発明第１実施形態のプリント板ユニット（送受信ユニット）の分解斜視図である。
【図１０】本発明第１実施形態のプリント板ユニット（電源ユニット）の分解斜視図である。
【図１１】本発明第１実施形態の挿抜レバーの構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｄ）の右側面図、（ｅ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１２】本発明第１実施形態の挿抜レバーの取付状態を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明第１実施形態のプリント板ユニットの実装（挿入）の様子を示す斜視図である。
【図１４】本発明第１実施形態の挿抜レバーの作用を示す図である。
【図１５】本発明第１実施形態の挿抜レバーの作用を示す図である。
【図１６】本発明第１実施形態のプリント板ユニット（送受信ユニット）の挿入時の要部を示す断面図である。
【図１７】本発明第１実施形態のプリント板ユニット（電源ユニット）の挿入時の要部を示す断面図である。
【図１８】本発明第１実施形態の放熱の様子を示す断面図である。
【図１９】本発明第１実施形態のプレートヒートパイプの構成の変更例を示す斜視図である。
【図２０】本発明第２実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２１】本発明第２実施形態のシェフルの内部の構成を示す分解斜視図である。
【図２２】本発明第２実施形態のプリント板ユニット（送受信ユニット）の分解斜視図である。
【図２３】本発明第２実施形態のプリント板ユニット（電源ユニット）の分解斜視図である。
【図２４】本発明第２実施形態のプリント板ユニット（送受信ユニット）の挿入時の要部を示す断面図である。
【図２５】本発明第２実施形態のプリント板ユニット（電源ユニット）の挿入時の要部を示す断面図である。
【図２６】本発明第２実施形態の電源ユニットの構成の変更例を示す斜視図である。
【図２７】従来技術の構成を示す斜視図である。
【図２８】従来技術の構成を示す断面図である。
【図２９】従来技術のプリント板ユニット（電源ユニット）の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１１ 密閉筐体
１４ 放熱構造体
１５ ベース部材
１６ プレートヒートパイプ
１７ シェルフ
２３ 受熱板
２４ 押さえ板
２９ バックボード
４４ プリント板ユニット
４５ プリント配線板
４６ 電子部品（発熱部品）
４８ 挿抜レバー
４９ 第１放熱シート
５０ 受熱カバー
５３ 第２放熱シート
５５ 第１の溝
５５ａ 第１の溝の傾斜面
５６ 第２の溝
５６ａ 第２の溝の傾斜面
【発明の属する技術分野】
本発明は通信装置等の電子装置の放熱構造に関し、特に、筐体内部に設けられたガイドレールに沿ってプリント板ユニットを挿入し、該筐体内部に設けられたバックボードに該プリント板ユニットをプラグイン接続して構成される電子装置の放熱構造に関する。
【０００２】
例えば、移動通信システムにおける基地局装置のような通信装置においては、アンテナに指向性がないため多重無線装置の約１０倍程度の送信出力が必要であり、内部発熱が非常に多い。また、基地局装置は、アンテナまでの伝搬ロスの抑制の観点から装置をアンテナの直下に、即ち屋外に設置する場合が多いため、筐体を密閉構造とする必要がある。さらに、装置の小型化の要請もある。従って、装置の密閉性の劣化や大型化を抑制しつつ放熱効率を向上する構造が必要とされる。
【０００３】
【従来の技術】
図２７乃至図２９は通信装置の従来の放熱構造を示す図である。同図において、２０１は通信装置の密閉筐体であり、密閉筐体２０１は前面のみに開口２０２を有する箱状に形成されている。密閉筐体２０１の前面開口２０２は回動可能に取り付けられた扉２０３により開閉可能に閉塞される。扉２０３の内側の周縁部近傍には雨滴等の進入を防止するための防水パッキン２０４が取り付けられている。
【０００４】
密閉筐体２０１の天井壁には内外に貫通する矩形状の貫通穴２０５が形成されており、この天井の貫通穴２０５を閉塞するように放熱フィン２０６が取り付けられている。放熱フィン２０６は矩形状のベース部２０７の上下にそれぞれ複数のフィン部２０８、２０９が立設されて構成されている。放熱フィン２０６は下側のフィン部２０９が密閉筐体２０１の内部に挿入された状態で、防水パッキンを介して複数のネジにより密閉筐体２０１に固定的に取り付けられている。
【０００５】
密閉筐体２０１の内部には、複数のプリント板ユニットが収容されるシェルフ２１０が収容される。シェルフ２１０はその後面の内側に複数のコネクタが配設されたバックボードを有している。シェルフ２１０の上下の内面には、上下で一対の複数のガイドレール２１１が取り付けられており、ガイドレール２１１にはガイド溝が形成されている。
【０００６】
プリント板ユニット２１２は、例えば電源ユニットの場合には、図２９に示されているように、プリント配線板２１３に電源モジュール２１４が実装されて構成され、その一端部にはバックボードのコネクタに嵌合接続されるコネクタ２１５が実装されている。プリント配線板２１３の他端部の上下の隅部には、それぞれてこの原理によりプリント板ユニット２１２のシェルフ２１０に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）２１６が回動可能に取り付けられている。電源モジュール２１４の上面にはさらに小型の放熱ブロック（フィン）２１７が取り付けられている。
【０００７】
プリント板ユニット２１２はシェルフ２１０の上下のガイドレール２１１のガイド溝に沿って挿入され、プリント板ユニット２１２のコネクタ２１５とバックボードのコネクタとが嵌合接続されることにより、シェルフ２０１に実装される。
【０００８】
プリント板ユニット２１２の挿抜レバー２１６は、正方向に回動することにより、一部がシェルフ２１０の前面側の上下枠部に干渉することにより、てこの原理により、プリント板ユニット２１２のコネクタ２１５のバックボードのコネクタに対する挿入接続を補助し、これと逆に、プリント板ユニット２１２がシェルフ２１０に実装された状態で、挿抜レバー２１６を逆方向に回動することにより、一部がシェルフ２１０の前面側の上下枠部に干渉することにより、てこの原理により、プリント板ユニット２１２のコネクタ２１５のバックボードのコネクタからの抜去を補助するためのものである。
【０００９】
複数のプリント板ユニット２１２が実装されたシェルフ２１０は、図示は省略しているが、密閉筐体２０１の左右の側面の内側に設けられたガイド部に沿って挿入・固定されることにより、密閉筐体２０１の内部に収容され、これにより通信装置が構成される。
【００１０】
プリント板ユニット２１２の電源モジュール２１４等の発熱部品が発生した熱は、放熱ブロック２１７により密閉筐体２０１の内部の空気中に放熱され、さらに密閉筐体２０１の上面に取り付けられた大型の放熱フィン２０６を介して密閉筐体２０１の内部から密閉筐体２０１の外部に伝熱され、外部の空気中に放熱されるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術によると、以下のような問題があった。
即ち、プリント板ユニットに実装された発熱部品が発生した熱は、密閉筐体内部の空気を介して密閉筐体上面に取り付けられた放熱フィンに伝熱するものであり、空気は熱抵抗が大きいから、放熱効率が低いという問題があった。
【００１２】
また、従来技術では、密閉筐体内部から密閉筐体外部への熱の輸送は、押し出し形成された金属からなる放熱フィンを介して自然的に行うものであるから、放熱量が十分でなく、密閉筐体内部の発熱量の増大に対応するためには、大型の放熱フィンを使用する必要があり、装置の小型化、軽量化の障害になるという問題もあった。
【００１３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放熱効率を向上し、装置の小型、軽量化を達成できる電子装置の放熱構造を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、以下のような電子装置の放熱構造を提供する。即ち、筐体内部に設けられたガイドレールに沿ってプリント板ユニットを挿入し、該筐体内部に設けられたバックボードに該プリント板ユニットをプラグイン接続して構成される電子装置の放熱構造であって、前記筐体に該筐体の内外に渡るように板状の伝熱手段を設け、前記伝熱手段の前記筐体の内部に存在する部分を前記プリント板ユニットの側面に解除可能に圧接させる圧接手段を設けたことを特徴とする構造である。
【００１５】
前記伝熱手段として、板状の金属部材の内部に作動流体を封入し、該作動流体の蒸発及び凝縮により高温部から低温部に熱を移動させるようにしたプレートヒートパイプを使用することができる。
【００１６】
プリント板ユニットは筐体内部に挿入・実装された後に又は同時に圧接手段を作動させることにより、プリント板ユニットの側面と板状の伝熱手段が直接的に又は間接的に（他の熱伝導性の良好な部材を介して）面接触により接合される。一方、プリント板ユニットを抜去する場合には、圧接手段の作動を解除することにより、プリント板ユニットの側面と板状の伝熱手段の面接触による接合が解除される。
【００１７】
本発明の電子装置の放熱構造によると、プリント板ユニットが発生した熱は、プリント板ユニットに直接的に又は間接的に接合された伝熱手段の筐体内部に位置する部分に高効率的に伝熱され、さらに伝熱手段により伝熱手段の筐体外部に位置する部分に伝熱され、そこから筐体外部に放熱される。従って、プリント板ユニットから筐体外部に至る伝熱経路に従来のような空気が介在していないので、高効率的な放熱を行うことができる。
【００１８】
また、伝熱手段として前記のようなプレートヒートパイプを使用することにより、伝熱手段の筐体内部に存在する部分から伝熱手段の筐体外部に存在する部分へと積極的に熱の輸送が行われるから、従来のように自然的な伝熱によるものと比較して格段に放熱効率を高くすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明することにする。
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る通信装置は、移動通信システムにおける基地局装置である。移動通信システムの基地局装置は、アンテナに指向性がないため送信出力が多重無線装置の約１０倍程度と大きいので高い放熱性を必要とし、且つアンテナまでの伝搬ロスの抑制の観点からアンテナの直下に、即ち屋外に設置されるため密閉性も必要とされる。このような観点からこの通信装置には、以下のような放熱構造が採用されている。
【００２０】
図１は本発明の第１実施形態に係る通信装置の密閉筐体の概略を示す分解斜視図である。図１において、１１は通信装置の密閉筐体であり、密閉筐体１１は前面のみに開口１２を有する箱状に形成されている。密閉筐体１１の前面開口１２は回動可能に取り付けられた扉（図示は省略）により開閉可能に閉塞される。扉の内側の周縁部近傍には雨滴等の進入を防止するための防水パッキンが取り付けられている。
【００２１】
密閉筐体１１の天井面には内外に貫通する矩形状の貫通穴１３が形成されており、この天井の貫通穴１３を閉塞するように放熱構造体１４が取り付けられている。放熱構造体１４は、矩形板状のベース部材１５に略Ｕ字状に形成された複数のプレートヒートパイプ（伝熱手段）１６を湾曲部側を上に開放端側を下にして貫通するように一体的に固着して構成されている。
【００２２】
プレートヒートパイプ１６は、板状の金属部材の内部に作動流体（液体フロン等）を封入し、熱が高温部で該作動流体の蒸発により吸収され、該蒸気が低温部で凝縮することにより放出されることにより、高温部から低温部に熱を積極的に移動させるようにした板状の熱輸送装置である。プレートヒートパイプ１６としては、例えば、アクトロニクス（株）製の「商品名：ヒートレーン」を使用することができる。
【００２３】
放熱構造体１４のベース部材１５の下側には、シェルフ１７が取り付けられている。シェルフ１７は、各プレートヒートパイプ１６の開放端側がシェルフ１７の内部に入り込んだ状態で、ベース部材１５に取り付けられている。シェルフ１７の詳細構成は、図２に示されている。
【００２４】
図２において、シェルフ１７は左右で一対の側板１８間に渡って４本の棒状の枠部材１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを固定することにより構成されている。前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃには複数の凹状の切欠部が配列的に形成されている。
【００２５】
上側の前後枠部材１９ａ、１９ｂ間に渡ってガイド溝を有する複数のガイドレール２０が配列的に取り付けられているとともに、下側の前後枠部材１９ｃ、１９ｄ間に渡ってガイド溝を有する複数のガイドレール２０が上側のガイドレール２０に対向して配列的に取り付けられている。各ガイドレール２０は、前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃの凹状の切欠部とガイド溝が対応するように取り付けられている。
【００２６】
後側の上下枠部材１９ｂ、１９ｄ及び一対の側板１８の後部には、同図では図示は省略しているが、複数のコネクタが実装されたバックボードが取り付けられている。一対の側板１８にはそれぞれ貫通穴２１が形成されているとともに、上側にそれぞれ折曲部２２が形成されている。これらの折曲部２２が図１のベース部材１５にネジ止めされることにより、シェルフ１７はベース部材１５に取り付けられる。各プレートヒートパイプ１６の開放端側は、それぞれ一のガイドレール２０とこれに隣り合うガイドレール２０との間の部分に挿入されている。
【００２７】
シェルフ１７には、図３に示されているように、受熱板２３及び押さえ板２４が上下で一対のガイドレール２０のそれぞれに対応して複数取り付けられている。
【００２８】
受熱板２３は熱伝導性の良好な金属からなる板状の部材である。受熱板２３は、図３及び図４に示されているように、その一端（後端）の上下に設けられた突出するピン部材２５がシェルフ１７の後側の上下枠部材１９ｂ、１９ｄに形成された貫通穴に挿入され、ピン部材２５の先端部に止め輪（Ｅリング）２６が取り付けられることにより、シェルフ１７に回動自在に軸支されている。
【００２９】
また、受熱板２３の他端（前端）の上下に設けられた突起するピン部材２７はシェルフ１７の前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃに形成された貫通した長穴２８に遊嵌されている。これにより、受熱板２３は後部の軸（ピン部材２５）を中心として前部の長穴２８の寸法分だけ左右に回動できるようになっている。なお、図４において、２９は複数のコネクタ３０が配列的に実装されたバックボードである。バックボード２９は後側の上下枠部材１９ｂ、１９ｄにネジ３１により固定されている。
【００３０】
また、図５及び図６に示されているように、受熱板２３は３つのプレートヒートパイプ１６の一方の開放端側を取付金具３２と受熱板２３とで挟持した状態で互いにネジ３３により固定されることにより、プレートヒートパイプ１６に接合されている。取付金具３２の前端側の上下隅部には、Ｕ字状の切欠部３４ａがそれぞれ形成されている。
【００３１】
一方、図３における押さえ板２４は、図７に示されているように、後部及び前部近傍に軸受部３５、３６を有しており、中央部分に貫通穴３７を有している。押さえ板２４は、熱伝導性の良好な板金からなる部材である。
【００３２】
押さえ板２４は、図３及び図８に示されているように、その後部軸受部３５に挿入されたピン部材３８の上下に突出する両端部に間隔管３９が挿入された後に、シェルフ１７の後側の上下枠部材１９ｂ、１９ｄに形成された貫通穴に挿入され、その先端部に止め輪（Ｅリング）４０が取り付けられることにより、シェルフ１７に回動自在に軸支されている。
【００３３】
また、押さえ板２４は、その前部軸受部３６に挿入されたピン部材４１の上下に突出する両端部がシェルフ１７の前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃに形成された貫通した長穴４３に遊嵌され、ピン部材４１の先端部には止め輪（Ｅリング）４２が取り付けられている。
【００３４】
これにより、押さえ板２４は後部の軸（ピン部材３８）を中心として前部の長穴４３の寸法分だけ左右に回動できるようになっている。押さえ板２４の前端側の上下隅部には、取付金具３２のＵ字状の切欠部３４ａに対応してＵ字状の切欠部３４ｂがそれぞれ形成されている。
【００３５】
シェルフ１７のガイドレール２０に沿って挿入されるプリント板ユニットは、例えば、図９又は図１０に示されているように構成されている。図９は送受信ユニットとしてのプリント板ユニットの構造を、図１０は電源ユニットとしてのプリント板ユニットの構造を示している。
【００３６】
図９において、送受信ユニットとしてのプリント板ユニット４４は、プリント配線板４５にＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品（発熱部品を含む）４６が実装されて構成され、その一端部（後端）にはバックボード２９のコネクタ３０に嵌合接続されるコネクタ４７が実装されている。プリント配線板４５の他端部（前端）の上下の隅部には、てこの原理によりプリント板ユニット４４のシェルフ１７に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）４８がそれぞれ回動可能に取り付けられている。
【００３７】
また、プリント配線板４５の一方の側面（部品実装面）には第１放熱シート４９を介して受熱カバー５０が配置され、プリント配線板４５の他方の側面には裏カバー５１が配置され、受熱カバー５０と裏カバー５１が間隔ボルト５２を介して互いにネジ止め固定されている。受熱カバー５０のさらに外側には第２放熱シート５３が取り付けられている。受熱カバー５０及び裏カバー５１は熱伝導性の良好な金属で形成されている。
【００３８】
図１０において、電源ユニットとしてのプリント板ユニット４４は、プリント配線板４５に電子部品（発熱部品）としての電源モジュール４６が実装されて構成され、その一端部（後端）にはバックボード２９のコネクタ３０に嵌合接続されるコネクタ４７が実装されている。プリント配線板４５の他端部（前端）の上下の隅部には、てこの原理によりプリント板ユニット４４のシェルフ１７に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）４８がそれぞれ回動可能に取り付けられている。
【００３９】
また、プリント配線板４５の一方の側面（部品実装面）には、電源モジュール４６に接合されるように受熱カバー５０が配置され、プリント配線板４５の他方の側面には裏カバー５１が配置され、受熱カバー５０と裏カバー５１が間隔ボルト５２を介して互いにネジ止め固定されている。受熱カバー５０のさらに外側には放熱シート（図示せず）が取り付けられている。受熱カバー５０及び裏カバー５１は熱伝導性の良好な金属で形成されている。電源モジュール４６は受熱カバー５０にネジ止めされている。
【００４０】
プリント板ユニット４４の挿抜レバー４８の詳細は、図１１（ａ）〜（ｅ）及び図１２に示されている。挿抜レバー４８は、図１２に示されているように、プリント配線板４５の端部（前端）の上下隅部にピン４８ｄにより回動自在に取り付けられている。
【００４１】
挿抜レバー４８は回動中心（ピン４８ｄ）を支点とし、作業者が手で力を作用させる力点としての把持部４８ａ、作用点としての第１及び第２作用部４８ｂ、４８ｃを有し、てこの原理により、プリント板ユニット４４のシェルフ１７への実装又は抜去作業時におけるプリント板ユニット４４のコネクタ４７のバックボード２９のコネクタ３０に対する挿抜を補助するための手段である。
【００４２】
この第１実施形態における挿抜レバー４８は、図１１に示されているように、中央部にプリント配線板４５に取り付けるための中央溝５４を有しているとともに、一対の第１の溝５５及び一対の第２の溝５６を有している。
【００４３】
これらの第１及び第２の溝５５、５６は、挿抜レバー４８の回動により取付金具３２（受熱板２３）及び押さえ板２４の前端側の上下のＵ字状の切欠部３４ａ、３４ｂの近傍の部分が挿入される溝である。
【００４４】
一対の第１の溝５５は、図１１（ｅ）に示されているように、外側の内面が開口側に向かって互いに離間するような傾斜面５５ａとなっている。これと逆に、一対の第２の溝５６は内側の内面が開口側に向かって互いに近接するような傾斜面５６ａとなっている。一対の第１の溝５５間の幅は、一対の第２の溝５６間の幅よりも小さく設定されている。
【００４５】
挿抜レバー４８は、正方向（把持部４８ａがプリント配線板４５に近接する方向）に回動（押圧）することにより、第１作用部４８ｂがシェルフ１７の前側の上下枠部材１９ａ、１９ｃに内側から干渉し、てこの原理によりプリント板ユニット４４コネクタ４７がバックボード２９のコネクタ３０に嵌合接続される。
【００４６】
これと逆に、プリント板ユニット４４がシェルフ１７に実装された状態で、挿抜レバー４８を逆方向（把持部４８ａがプリント配線板４５から離間する方向）に回動することにより、第２作用部４８ｃがシェルフ１７の前面側の上下枠部材１９ａ、１９ｃに外側から干渉し、プリント板ユニット４４のコネクタ４７がバックボード２９のコネクタ３０から抜去される。
【００４７】
また、図１３〜図１５に示されているように、挿抜レバー４８は正方向（矢印Ａ方向）に回動させることにより、取付金具３２（受熱板２３）及び押さえ板２４の前端の上下のＵ字状の切欠部３４ａ、３４ｂの内側近傍の第１部分５９が第１の溝５５に挿入され、第１の溝５５の傾斜面５５ａの作用によって、受熱板２３及び押さえ板２４が互いに近接する方向に回動される。これによりプリント板ユニット４４が受熱板２３及び押さえ板２４により挟持され、プリント板ユニット４４の受熱カバー５０が受熱板２３に接合される。
【００４８】
一方、挿抜レバー４８は逆方向（矢印Ｂ方向）に回動させることにより、受熱板２３及び押さえ板２４の第１部分５９が第１の溝５５から抜け出すとともに、受熱板２３及び押さえ板２４の前端の上下のＵ字状の切欠部３４ａ、３４ｂの外側近傍の第２部分６０が第２の溝５６に挿入され、第２の溝５６の傾斜面５６ａの作用によって、受熱板２３及び押さえ板２４が互いに離間する方向に回動される。これによりプリント板ユニット４４の受熱板２３及び押さえ板２４による挟持が解除され、プリント板ユニット４４の受熱カバー５０が受熱板２３から離間される。
【００４９】
プリント板ユニット４４をシェルフ１７に実装（挿入）した時の断面が図１６及び図１７に示されている。なお、図１６は送受信ユニットが挿入された部分の近傍を、図１７は電源ユニットが挿入された部分の近傍を示している。
【００５０】
図１６において、プリント板ユニット４４のプリント配線板４５に実装された電子部品（発熱部品）４６が発生した熱は、第１放熱シート４９、受熱カバー５０、第２放熱シート５３、受熱板２３を介してプレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の内部に存在する部分（開放端側）に伝熱される。
【００５１】
図１７において、プリント板ユニット４４のプリント配線板４５に実装された電源モジュール４６が発生した熱は、電源モジュール４６がネジ止めされることにより直接的に接合された受熱カバー５０、放熱シート５３、受熱板２３を介してプレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の内部に存在する部分（開放端側）に伝熱される。
【００５２】
プレートヒートパイプ１６の開放端側に伝熱された熱は、図１８中に矢印で示されているように、その内部の作動流体の蒸発及び凝縮によって密閉筐体１１の外部に存在する部分（湾曲部側）に積極的に輸送され、該外部に存在する部分から周囲環境に放熱される。
【００５３】
なお、図１８において、ベース部材１５と密閉筐体１１の接合部分には、その密閉性を損なわないように、防水パッキン６１が介装されている。また、プレートヒートパイプ１６のベース部材１５への取付部分には、その密閉性を損なわないように、シール部材６２が介装されている。
【００５４】
上述した第１実施形態におけるプレートヒートパイプ１６は、Ｕ字状に形成したものを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１９（ａ）に示されているように、湾曲部を略Ｍ字状に形成し、あるいは図１９（ｂ）に示されているように、湾曲部の内側に金属からなる板部材（又はプレートヒートパイプ）を取り付けることができる。
【００５５】
プレートヒートパイプ１６をこのような構成とすることにより、プレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の外部に存在する部分の表面積を装置を大型化することなく大きくすることができ、放熱効率を高くすることができるとともに、プレートヒートパイプ１６のベース部材１５への取付作業時に、プレートヒートパイプ１６の一部６３がベース部材１５に当接することにより、その落ち込みを防止することができ、作業性を向上することができる。
【００５６】
また、図１６及び図１７に示されているように、取付金具３２の外側にフィン６４を取り付けることにより、さらに放熱効率を向上することも可能である。
〔第２実施形態〕
図１及び図２に示した第１実施形態の構成は、この第２実施形態に係る通信装置の放熱構造の構成においても同様であるので、同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略することにする。
【００５７】
ベース部材１５の下面に取り付けられるシェルフ１７の内部において、プレートヒートパイプ１６（以下、他のプレートヒートパイプとの区別のため、第１プレートヒートパイプという）の開放端側には、図２０及び２１に示されているように、水平に（３つの第１プレートヒートパイプ１６の一方の開放端側に渡るように）３つの第２プレートヒートパイプ７１が固着されている。これらの第２プレートヒートパイプ７１は、端部（前端）側に折曲部７２が形成されてＬ字状に形成されている。
【００５８】
これらの第１プレートヒートパイプ１６と第２プレートヒートパイプ７１との交差部分には、第１取付板７３が取り付けられている。第１取付板７３は複数の取付金具７４とで第２プレートヒートパイプ７１を挟み込んだ状態で、取付金具７４を第１取付板７３にネジ止めすることにより、第１プレートヒートパイプ１６と第２プレートヒートパイプ７１との交差部分に取り付けられている。
【００５９】
第１取付板７３の折曲部７５の外面と第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２の内面との間には、第１押さえブロック７６が配置されている。第１押さえブロック７６は第１取付板７３の折曲部７５にネジ止め固定されている。
【００６０】
シェルフ１７のガイドレール２０に沿って挿入されるプリント板ユニット（送受信ユニット）８１は、図２０及び図２２に示されているように構成されている。このプリント板ユニット８１は送受信ユニットである。
【００６１】
プリント配線板８２には、ＩＣ、ＬＳＩ等の複数の電子部品（発熱部品を含む）が実装されているとともに、その一端部（後端）にはバックボードのコネクタ８３に嵌合接続されるコネクタ８４が実装されている。
【００６２】
プリント配線板８２の他端部（前端）の上下の隅部には、てこの原理によりプリント板ユニット８１のシェルフ１７に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）８５がそれぞれ回動可能に取り付けられている。プリント配線板８２の一方の側面（部品実装面）には第１放熱シート８６が配置されている。
【００６３】
８７は第２取付板であり、第２取付板８７には、３つの第３プレートヒートパイプ８８が一対の取付金具８９をネジ止めすることにより固定されている。これらの第３プレートヒートパイプ８８は、端部（前端）側に折曲部８８ａが形成されてＬ字状に形成されている。
【００６４】
これらの第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａの内側には、弾性を有する第２放熱シート９０が設けられている。第２取付板８７の折曲部９１の内面と第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａの外面との間には、第２押さえブロック９２が配置されている。第２押さえブロック９２は第２取付板８７の折曲部９１にネジ止め固定されている。第２取付板８７の最上下の折曲部９１には、首付きネジ９４がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００６５】
第３プレートヒートパイプ８８が取り付けられた第２取付板８７は、間隔ボルト９３を介して、プリント配線板８２にネジ止めされることにより、第３プレートヒートパイプ８８が放熱シート８６を介してプリント配線板８２（電子部品）に接合された状態で固定される。
【００６６】
しかして、プリント板ユニット８１をシェルフ１７の上下のガイドレール２０に沿って挿入し、挿抜レバー８５を回動（押圧）することにより、プリント板ユニット８１のコネクタ８４をバックボードのコネクタ８３に嵌合接続すると、第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２と第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａとが第２放熱シート９０を介して対峙される。この状態で、首付きネジ９４を回転して、押さえブロック７６の対応するネジ穴にねじ込むことにより、第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２と第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａは第２放熱シート９０を介して接合される。
【００６７】
電源ユニットとしてのプリント板ユニット１０１は、図２３に示されているように構成されている。プリント配線板１０２には、電源モジュール１０３が実装されているとともに、その一端部（後端）にはバックボードのコネクタ８３に嵌合接続されるコネクタ１０４が実装されている。
【００６８】
プリント配線板１０２の他端部（前端）の上下の隅部には、てこの原理によりプリント板ユニット１０１のシェルフ１７に対する挿抜を補助するための挿抜レバー（カードプラ）１０５がそれぞれ回動可能に取り付けられている。
【００６９】
１０７は第２取付板であり、第２取付板１０７の一方の側面には電源モジュール１０３がネジ止めされることにより接合されている。第２取付板１０７の他方の側面には、３つの第３プレートヒートパイプ１０８が一対の取付金具１０９をネジ止めすることにより固定されている。これらの第３プレートヒートパイプ１０８は、端部（前端）側に折曲部１０８ａが形成されてＬ字状に形成されている。
【００７０】
これらの第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａの内面には、弾性を有する放熱シート１１０が配置されている。第２取付板１０７の折曲部１１１の内面には第２押さえブロック１１２がネジ止め固定されており、第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａの外面は第２押さえブロック１１２に当接している。第２取付板１０７の折曲部１１１の上下には、それぞれ首付きネジ１１４が回転可能に取り付けられている。
【００７１】
しかして、プリント板ユニット１０１をシェルフ１７の上下のガイドレール２０に沿って挿入し、挿抜レバー１０５を回動（押圧）することにより、プリント板ユニット１０１のコネクタ１０４をバックボードのコネクタ８３に嵌合接続すると、第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２と第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａとが放熱シート１１０を介して対峙される。この状態で、首付きネジ１１４を回転して、押さえブロック７６の対応するネジ穴にねじ込むことにより、第２プレートヒートパイプ７１の折曲部７２と第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａは放熱シート１１０を介して接合される。
【００７２】
プリント板ユニット８１、１０１をシェルフ１７に実装（挿入）した時の様子が図２４及び図２５に示されている。図２４は送受信ユニットが挿入された部分の近傍を、図２５は電源ユニットが挿入された部分の近傍を示している。
【００７３】
図２４において、プリント板ユニット８１のプリント配線板８２に実装された電子部品（発熱部品）９６が発生した熱は、第１放熱シート８６及び第３プレートヒートパイプ８８を介して、第３プレートヒートパイプ８８の折曲部８８ａに伝熱される。次いで、第２放熱シート９０、第２プレートヒートパイプ７１を介して第１プレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の内部に存在する部分（開放端側）に伝熱される。
【００７４】
プレートヒートパイプ１６の開放端側に伝熱された熱は、密閉筐体１１の外部に存在する部分に積極的に輸送され、該外部に存在する部分から周囲環境に放熱される。
【００７５】
図２５において、プリント板ユニット１０１のプリント配線板１０２に実装された電源モジュール１０３が発生した熱は、第２取付板１０７及び第３プレートヒートパイプ１０８を介して、第３プレートヒートパイプ１０８の折曲部１０８ａに伝熱される。次いで、放熱シート１１０、第２プレートヒートパイプ７１を介して第１プレートヒートパイプ１６の密閉筐体１１の内部に存在する部分（開放端側）に伝熱される。
【００７６】
プレートヒートパイプ１６の開放端側に伝熱された熱は、密閉筐体１１の外部に存在する部分に積極的に輸送され、該外部に存在する部分から周囲環境に放熱される。
【００７７】
この第２実施形態によると、プリント板ユニット８１、１０１が発生した熱は、第３プレートヒートパイプ８８、１０８、放熱シート９０、１１０、第２プレートヒートパイプ７１、第１プレートヒートパイプ１６を介して密閉筐体１１の外部に放熱されるから、プリント板ユニット８１、１０１から密閉筐体１１の外部に至る伝熱経路に従来のような空気が介在していないので、高効率的な放熱を行うことができる。
【００７８】
また、伝熱手段としてプレートヒートパイプを使用し、積極的に熱を輸送するようにしているから、従来のように自然的な伝熱によるものと比較して格段に放熱効率を高くすることができる。
【００７９】
なお、前記第２実施形態では、電源ユニットとしてのプリント板ユニット１０１は、プリント配線板１０２、第２取付板１０７及び第３プレートヒートパイプ１０８をこの順に配置して構成しているが、配置の順序を変更して、例えば、図２６に示されているように、第２取付板１０７、プリント配線板１０２及び第３プレートヒートパイプ１０８をこの順に配置し、あるいは第２取付板１０７、第３プレートヒートパイプ１０８及びプリント配線板１０２をこの順に配置して構成することができる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成したから、プリント板ユニットから筐体外部に至る伝熱経路に従来のような空気が介在していないので、高効率的な放熱を行うことができる。また、伝熱手段としてプレートヒートパイプを使用することにより、伝熱手段の筐体内部に存在する部分から筐体外部に存在する部分へと積極的に熱の輸送が行われるから、従来のように自然的な伝熱によるものと比較して格段に放熱効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の密閉筐体の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明第１実施形態のシェルフの構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明第１実施形態のシェルフの要部構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明第１実施形態の受熱板のシェルフへの取付状態を示す断面図である。
【図５】本発明第１実施形態の受熱板のプレートヒートパイプへの取付状態を示す分解斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図７】本発明第１実施形態の押さえ板の斜視図である。
【図８】本発明第１実施形態の押さえ板の取付状態を示す断面図である。
【図９】本発明第１実施形態のプリント板ユニット（送受信ユニット）の分解斜視図である。
【図１０】本発明第１実施形態のプリント板ユニット（電源ユニット）の分解斜視図である。
【図１１】本発明第１実施形態の挿抜レバーの構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｄ）の右側面図、（ｅ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１２】本発明第１実施形態の挿抜レバーの取付状態を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明第１実施形態のプリント板ユニットの実装（挿入）の様子を示す斜視図である。
【図１４】本発明第１実施形態の挿抜レバーの作用を示す図である。
【図１５】本発明第１実施形態の挿抜レバーの作用を示す図である。
【図１６】本発明第１実施形態のプリント板ユニット（送受信ユニット）の挿入時の要部を示す断面図である。
【図１７】本発明第１実施形態のプリント板ユニット（電源ユニット）の挿入時の要部を示す断面図である。
【図１８】本発明第１実施形態の放熱の様子を示す断面図である。
【図１９】本発明第１実施形態のプレートヒートパイプの構成の変更例を示す斜視図である。
【図２０】本発明第２実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２１】本発明第２実施形態のシェフルの内部の構成を示す分解斜視図である。
【図２２】本発明第２実施形態のプリント板ユニット（送受信ユニット）の分解斜視図である。
【図２３】本発明第２実施形態のプリント板ユニット（電源ユニット）の分解斜視図である。
【図２４】本発明第２実施形態のプリント板ユニット（送受信ユニット）の挿入時の要部を示す断面図である。
【図２５】本発明第２実施形態のプリント板ユニット（電源ユニット）の挿入時の要部を示す断面図である。
【図２６】本発明第２実施形態の電源ユニットの構成の変更例を示す斜視図である。
【図２７】従来技術の構成を示す斜視図である。
【図２８】従来技術の構成を示す断面図である。
【図２９】従来技術のプリント板ユニット（電源ユニット）の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１１ 密閉筐体
１４ 放熱構造体
１５ ベース部材
１６ プレートヒートパイプ
１７ シェルフ
２３ 受熱板
２４ 押さえ板
２９ バックボード
４４ プリント板ユニット
４５ プリント配線板
４６ 電子部品（発熱部品）
４８ 挿抜レバー
４９ 第１放熱シート
５０ 受熱カバー
５３ 第２放熱シート
５５ 第１の溝
５５ａ 第１の溝の傾斜面
５６ 第２の溝
５６ａ 第２の溝の傾斜面
Claims (1)
- 筐体内部に設けられたガイドレールに沿ってプリント板ユニットを挿入し、該筐体内部に設けられたバックボードに該プリント板ユニットをプラグイン接続して構成される電子装置の放熱構造であって、
前記筐体に該筐体の内外に渡るように設けられた板状の伝熱手段と、
前記伝熱手段の前記筐体の内部に存在する部分を前記プリント板ユニットの側面に解除可能に圧接させる圧接手段とを具備し、
前記伝熱手段は、板状の金属部材の内部に作動流体を封入し、該作動流体の蒸発及び凝縮により高温部から低温部に熱を移動させるようにしたプレートヒートパイプであり、
前記圧接手段は、前記ガイドレールに沿って挿入されたプリント板ユニットの一方の側面に対向するように、且つ該プリント板ユニットの挿入方向上流側の一端部が該プリント板ユニットに対して接離するように他端部が回動可能に軸支された受熱板と、前記ガイドレールに沿って挿入されたプリント板ユニットの他方の側面に対向するように、且つ該プリント板ユニットの挿入方向上流側の一端部が該プリント板ユニットに対して接離するように他端部が回動可能に軸支された押さえ板とを有し、
前記プレートヒートパイプの前記筐体内部に存在する部分は前記受熱板に接合されており、前記受熱板及び前記押さえ板を互いに近接する方向に回動することにより、前記ガイドレールに沿って挿入されたプリント板ユニットを前記受熱板及び前記押さえ板で挟み込むようにするとともに、
前記プリント板ユニットは、てこの原理により該プリント板ユニットの挿抜を補助する回動可能に取り付けられた挿抜レバーを有し、
前記挿抜レバーには、前記挿抜レバーを正方向に回動することにより、前記受熱板及び前記押さえ板の一部が挿入され、該受熱板及び該押さえ板を互いに近接する方向に回動する第１の溝が形成されているとともに、前記挿抜レバーを逆方向に回動することにより、前記受熱板及び前記押さえ板の他の一部が挿入され、該受熱板及び該押さえ板を互いに離間する方向に回動する第２の溝が形成されていることを特徴とする電子装置の放熱構造。
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