JP4221386B2 - クリーニング機能付き集塵装置および電子機器筐体 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器筐体に併設されるクリーニング機能付き集塵装置の改良に関する。

ＣＰＵやＬＳＩは高性能/高密度になると発熱量が非常に高くなる。コンピュータやワークステーション等の小型の電子機器では、発熱量の多いチップに対して冷却用の空気を供給するエアダクトを設け、外部の新鮮な空気を取り込んで直にチップを冷却する必要がある。
設置環境によってはエアダクトに防塵フィルタを設けるが、定期的にクリーニングする必要があり、防塵フィルタを取り出すときにネジや装置カバーを取り外すなど構造的にメンテナンスが面倒であった。
また、定期的なメンテナンスを怠っていると防塵フィルタに埃が詰まって冷却効率が悪化し、電子機器の信頼性を確保することが難しいという問題があった。

防塵フィルタのメンテナンスを容易化するための技術手段としては、例えば、特許文献１に開示されるようなノーメンテナンスフィルタや特許文献２に開示されるような冷却筐体構造が公知である。

特許文献１に開示されるノーメンテナンスフィルタは、装置の使用時間が所定時間に達する度に無端ベルト状の防塵フィルタに送りを掛けて移動させ、この移動過程でモータ駆動式の回転ブラシを作動させて防塵フィルタの表面から塵や埃を取り除くように構成したものである。しかし、このものは、基本的に、空調機等の防塵フィルタのセルフクリーニングを目的として開発されたものであり、構成が大掛かりなためコンピュータやワークステーション等の小型の電子機器に転用することは難しい。

一方、特許文献２に開示される冷却筐体構造は、筐体に設けられた扉の開閉動作と連動させて防塵フィルタをスライドさせ、防塵フィルタの両側に固定配備されたブラシに防塵フィルタを摺接させることによって防塵フィルタの表面から塵や埃を取り除くように構成したものである。従って、コンピュータやワークステーション等の電子機器筐体に併設することが可能であるが、扉の開閉動作と防塵フィルタのスライド動作を連動させるリンク機構が複雑となる点、および、リンク機構を配置するスペースが必要となるために電子部品の設置スペースが制限される点で問題があり、当然、扉を備えていない電子機器筐体に実装することはできない。
また、防塵フィルタをエアダクトの外気取り込み口と平行な面内でスライドさせる構造であるため、スライドする防塵フィルタとの干渉を防止する必要上、エアダクトの外気取り込み口の周辺のかなり広い範囲に亘って機能部品を配置することが困難となる弊害が生じる。

特開平１０−２６０４号公報 特開２０００−４９４８１号公報

そこで、本発明の課題は、前記従来技術の不都合を改善し、扉のない小型の電子機器にも実装することができ、より望ましくは、エアダクトの外気取り込み口の周辺にも機能部品を容易に配置することのできるクリーニング機能付き集塵装置および電子機器筐体を提供することにある。

本発明は、冷却用の外気を取り込むエアダクトに設けられる集塵装置であり、前記課題を達成するため、特に、前記エアダクト内の空間を上流側と下流側に仕切る位置に設けられたシート状の防塵フィルタと、前記エアダクト内に設けられ前記防塵フィルタの一端を前記エアダクトから突出させた状態で前記防塵フィルタの面の接線の方向に沿って前記防塵フィルタをスライド可能に保持するフィルタガイドと、前記防塵フィルタで仕切られた上流側の空間に配備され前記防塵フィルタの前記一端寄りの部分で前記防塵フィルタの面に当接するブラシとを備え、
前記防塵フィルタが湾曲可能な素材で形成されると共に、前記フィルタガイドの少なくとも一部が、前記エアダクト内の空間を上流側と下流側に仕切って下流側に凸となる円弧状に湾曲された防塵フィルタの存在する部分である仮想傾斜面に沿って形成され、前記防塵フィルタの前記一端が前記エアダクトの外気取り込み口の側から突出していることを特徴とする構成を有する。

以上の構成により、集塵装置の通常の使用に際しては、エアダクトに取り込まれる冷却用の外気に含まれる塵や埃がシート状の防塵フィルタによって除去され、この塵や埃がエアダクト内の空間を上流側と下流側に仕切る位置に設けられた当該防塵フィルタの上流側の面に付着する。
また、防塵フィルタのクリーニングを行う場合は、エアダクトから突出した防塵フィルタの一端を把持し、エアダクトから離間させる方向に引くことにより、エアダクト内のフィルタガイドに沿って防塵フィルタをスライドさせる。この際、防塵フィルタで仕切られた上流側の空間において防塵フィルタの前記一端寄りの部分に配備されているブラシの先端が防塵フィルタの面と摺接することで、防塵フィルタの上流側の面に付着している塵や埃を払い落とす。
このように、エアダクトから突出した防塵フィルタの一端を把持して引き出す操作によって防塵フィルタをクリーニングする簡便な構成であるから、モータ等を始めとする格別の駆動手段やリンク機構を必要とせず、扉のない小型の電子機器にも容易に実装することができる。

しかも、エアダクト内の空間を仕切る仮想傾斜面に沿って下流側に凸となるように形成されたフィルタガイドで防塵フィルタを保持し、冷却用の外気の流れに対して防塵フィルタの姿勢を傾斜させ且つ其の形状を湾曲させるようにしているので、防塵フィルタの実質的な有効面積を増大させることができ、冷却用の外気の取り込み効率が向上する。
また、防塵フィルタを傾斜させて防塵フィルタの把持部となる前記一端をエアダクトの外気取り込み口の側から突出させることで、クリーニング操作に必要とされる把持部を含め、集塵装置の構成要素の全てをエアダクトにおける外気取り込み口の投影面積内に納めることができる。これにより、エアダクトの外気取り込み口の周辺にも機能部品（例えば、スイッチ類，アクセスランプ，表示器等）を容易に配置することが可能となった。同時に、集塵装置のコンパクト化も可能である。

更に、外気取り込み口の近傍でエアダクトの壁面に沿ってフィルタガイドを形成し、それ以外の部分では前記仮想傾斜面に沿ってフィルタガイドを形成することができる。

このような構成を適用した場合、防塵フィルタのクリーニングを行う際に引き出された防塵フィルタの突出部分を含め、集塵装置の構成要素の全てをエアダクトにおける外気取り込み口の投影面積内に納めることができる。

更に、防塵フィルタで仕切られた上流側の空間と連絡する集塵スペースをエアダクトの下部に併設し、この集塵スペース内に、上面を開口した容器型の集塵ボックスを着脱可能に装着するように構成してもよい。

防塵フィルタから払い落とされた塵や埃を集塵ボックスに集めて簡単に回収することができる。

本発明の電子機器筐体は、前述のクリーニング機能付き集塵装置を備えた電子機器筐体である。

従って、防塵フィルタのクリーニングのための格別の駆動手段やリンク機構を必要とせず、電子部品の設置スペースを容易に確保することができる。
また、集塵装置の構成要素の全てをエアダクトにおける外気取り込み口の投影面積内に納め、エアダクトの外気取り込み口の周辺に機能部品（例えば、スイッチ類，アクセスランプ，表示器等）を容易に配置することができる。

本発明のクリーニング機能付き集塵装置および電子機器筐体は、エアダクトから突出した防塵フィルタの一端を把持してエアダクトから離間させる方向に引くことによってエアダクト内で防塵フィルタをスライドさせ、エアダクト内のブラシの先端を防塵フィルタに摺接させて防塵フィルタの塵や埃を払い落とすようにしているので、モータ等を始めとする格別の駆動手段やリンク機構を筐体に設けなくても防塵フィルタを容易にクリーニングすることができ、同時に、筐体内の空間を電子部品の設置スペースとして有効に利用することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を適用した一実施形態のクリーニング機能付き集塵装置１および電子機器筐体としてのパーソナルコンピュータのケーシング２の一例を示した斜視図である。

図１ではパーソナルコンピュータにおけるケーシング２の外形とコンパクトディスク挿入口３，フロッピーディスク挿入口４，起動スイッチ５，コンパクトディス用アクセスランプ６，フロッピーディスク用アクセスランプ７の配置について示すにとどめ、パーソナルコンピュータ自体の内部構造に関しては記載を省略している。

図１に示されるように、クリーニング機能付き集塵装置１を併設したエアダクト８は、ケーシング２の一面を形成する側板２ａ上に実質的に一体に固設されている。

エアダクト８は、ケーシング２内に冷却用の外気を取り込んでプリント基板上のＣＰＵ９を冷却するためのもので、ケーシング２の前面パネルに開口した外気取り込み口１０と吸引用のファン１１およびＣＰＵ９に外気を吹き付けるための空気送出口１２を備え、空気送出口１２から送り出されてＣＰＵ９を冷却した空気は、ケーシング２の背面に穿設された換気口１３を介してケーシング２の外部に排出されるようになっている。図１ではＣＰＵ９の配設位置について簡略化して示しているが、実際には、ＣＰＵ９はケーシング２内のメインボード上に設置されている。

図２は図１の断面Ａ−Ａに沿ってクリーニング機能付き集塵装置１の内部構造を示した断面図、図３（ａ）および図３（ｂ）は、各々、図２の断面Ｂ−Ｂおよび断面Ｃ−Ｃに沿ってクリーニング機能付き集塵装置１における防塵フィルタ１４の取付構造を具体的に示した断面図である。

矩形管状に形成されたエアダクト８の左右の側壁８ａ，８ｂの内側には、図２に示されるように、湾曲可能な素材から形成されたシート状（フィルム状を含む）の防塵フィルタ１４を保持するための突条からなるフィルタガイド１５，１６が側壁８ａ，８ｂと一体に形成され、フィルタガイド１５，１６間に保持された防塵フィルタ１４によって、エアダクト８内の空間が上流側の空間１７と下流側の空間１８とに仕切られている。

フィルタガイド１５，１６は防塵フィルタ１４の面の接線の方向に沿って防塵フィルタ１４を全体として図２中の左右方向にスライド可能に保持しており、防塵フィルタ１４の一端１４ａは、エアダクト８の外気取り込み口１０からエアダクト８の外側、更には、ケーシング２の外側に突出している。以下、防塵フィルタ１４の一端１４ａを把持部１４ａと称する。

突条からなるフィルタガイド１５，１６のうち外気取り込み口１０の近傍に位置する部分、つまり、図２中の区間Ｘに含まれる部分は、フィルタガイド１５，１６が、矩形管状のエアダクト８の上面を形成する壁面８ｃに沿って形成されている。また、それよりも下流側の部分では、フィルタガイド１５，１６が、エアダクト８内の空間を上流側の空間１７と下流側の空間１８に仕切る仮想傾斜面に沿って形成されている。この仮想傾斜面は下流側に凸の円弧面を備えた傾斜面であり、図２中で円弧状に湾曲された防塵フィルタ１４が存在する部分である。

図３（ｂ）に示されるように、仮想傾斜面に沿って形成された下流側の部分においては突条のフィルタガイド１５，１６と壁面８ｃとの明確な区別があるが、外気取り込み口１０の近傍に位置する上流側の部分では、図３（ａ）に示されるように、フィルタガイド１５と壁面８ｃとの区別はなく、壁面８ｃ自体がフィルタガイド１５を兼ねている。

また、防塵フィルタ１４で仕切られた上流側の空間１７には、防塵フィルタ１４の把持部１４ａ寄りの位置で防塵フィルタ１４の面に当接するブラシ１９が、側壁８ａ，８ｂ間に掛け渡されるようにして固着配備されている。

この実施形態では、突条からなるフィルタガイド１５，１６によって矩形状の防塵フィルタ１４の両端部のみを表裏から挟んで保持するようにしているが、通気を妨げない限り、フィルタガイド１５，１６の構造は問わない。例えば、矩形状の防塵フィルタ１４の全面を表裏から挟むメッシュ構造であってもよい。

更に、エアダクト８の下部には、防塵フィルタ１４で仕切られた上流側の空間１７と連絡する集塵スペース２０が併設され、この集塵スペース２０内に、上面を開口した容器型の集塵ボックス２１が着脱可能に装着されている。

以上の構成において、ＣＰＵ９を冷却させるためにファン１１を作動させると、ケーシング２の外部の空気が外気取り込み口１０を介してダクト８に吸い込まれ、更に、この冷却用の空気がダクト８および空気送出口１２を介してＣＰＵ９に吹き付けられる。ファン１１はパーソナルコンピュータの動作中に定常的に作動するものであってもよいし、あるいは、ＣＰＵ９の温度上昇を検知して作動するようなものであっても構わない。

エアダクト８に取り込まれる冷却用の外気に含まれる塵や埃は、図４に示されるように、この送風過程でシート状の防塵フィルタ１４によって除去され、この塵や埃が防塵フィルタ１４の上流側の面、つまり、図２で言えば防塵フィルタ１４の右側の面に付着する。

そして、防塵フィルタ１４のクリーニングを行う場合には、ファン１１の作動を停止させた状態でエアダクト８の外気取り込み口１０から外側に突出した防塵フィルタ１４の把持部１４ａを把持し、エアダクト８から離間させる方向、つまり、図１中で手前側に引くことで、エアダクト８内のフィルタガイド１５，１６に沿って防塵フィルタ１４をスライドさせる。

この際、防塵フィルタ１４の把持部１４ａ寄りの位置に配備されているブラシ１９の先端が防塵フィルタ１４の面と摺接することで、防塵フィルタ１４の上流側の面、つまり、図２で言えば防塵フィルタ１４の右側の面に付着している塵や埃が払い落とされて自重で落下し、図４に示されるように、集塵ボックス２１内に回収される。

このように、防塵フィルタ１４の把持部１４ａを把持して引き出す操作によって防塵フィルタ１４をクリーニングする簡便な構成であるから、モータ等を始めとする格別の駆動手段やリンク機構を必要とせず、扉のない小型の電子機器、例えば、図１に示されるようなパーソナルコンピュータのケーシング２にもクリーニング機能付き集塵装置１を容易に実装することができる。

特に、この実施形態では、エアダクト８内の空間を仕切る円弧状の仮想傾斜面に沿って形成されたフィルタガイド１５，１６で防塵フィルタ１４を保持し、冷却用の外気の流れに対して防塵フィルタ１４の姿勢を傾斜させ且つ其の形状を湾曲させることで防塵フィルタ１４の実質的な有効面積を大きくしているので、冷却用の外気の取り込み効率を向上させることができる。

また、防塵フィルタ１４を傾斜および湾曲させて配置することで防塵フィルタ１４の把持部１４ａをエアダクト８の外気取り込み口１０の側から突出させるようにしているので、クリーニング操作に必要とされる把持部１４ａを含め、集塵ボックス２１を除くクリーニング機能付き集塵装置１の構成要素の全てをエアダクト８における外気取り込み口１０の投影面積内に納めることができ、外気取り込み口１０の直近にもアクセスランプ６，７等を始めとする各種の機能部品を容易に配置することが可能となった。
外気取り込み口と平行な面内で防塵フィルタをスライドさせる従来のクリーニング機能付き集塵装置では、スライド移動する防塵フィルタとパーソナルコンピュータの機能部品あるいは其の配線との干渉を防止する必要上、外気取り込み口の直近に機能部品を配置することは困難であり、外気取り込み口１０の直近への機能部品の配置を許容する効果は、防塵フィルタ１４を傾斜あるいは湾曲させた状態で配置した実施形態に固有の効果である。同時に、クリーニング機能付き集塵装置１自体のコンパクト化も可能である。

同様の効果は、図２に示す点Ｐ−点Ｑ間を結ぶ直線に沿って防塵フィルタ１４をスライド自在に配置することによっても達成され得るが、その場合、防塵フィルタ１４の傾斜に合うようにブラシ１９を図２中で反時計方向に回転させた状態で設置してブラシ１９の先端を防塵フィルタ１４の面に当接させなければならないので、ブラシ１９の左右方向の長さを大きくすると、外気取り込み口１０の上部がブラシ１９で遮られて空気の取り込みが阻害されるといった弊害がある。
本実施形態では、外気取り込み口１０の近傍に位置する部分、つまり、図２中の区間Ｘに含まれる部分で防塵フィルタ１４がエアダクト８の天面を形成する壁面８ｃに沿って水平となる構成を採用しているので、ブラシ１９を傾斜させて取り付ける必要はなく、ブラシ１９の左右方向の長さを大きくとった場合でも、外気取り込み口１０からの空気の取り込みが阻害されることはなく、ブラシ１９に十分な左右方向の長さを与えて防塵フィルタ１４から確実に塵や埃を払い落とすことができる。
また、外気取り込み口１０の近傍で防塵フィルタ１４が水平となるので、防塵フィルタ１４の把持部１４ａを引き出した状態下においても、把持部１４ａや引き出し操作によって外気取り込み口１０から突出した防塵フィルタ１４の部分を外気取り込み口１０の投影面積内に納めることができる。従って、外気取り込み口１０に直近する位置に各種のコネクタ類を実装し、これらのコネクタにプラグが突出して接続されているような場合であっても、プラグ類を外さずに把持部１４ａを操作して防塵フィルタ１４をクリーニングすることが可能である。

なお、図２に示す点Ｐ−点Ｑ間を結ぶ直線に沿って防塵フィルタ１４をスライド自在に配置する構成を適用する場合においては、シート状の防塵フィルタ１４が湾曲可能である必要はない。

防塵フィルタ１４から払い落とされた塵や埃は自重によって集塵ボックス２１内に落下するので、集塵ボックス２１内に或る程度の塵や埃が溜まった段階でケーシング２の前面パネル側から集塵ボックス２１を引き抜いて内部の塵や埃を処分すればよい。

防塵フィルタ１４のクリーニングのための格別の駆動手段やリンク機構はケーシング２の内部には設けられていないので、ケーシング２の内部空間を電子部品の設置スペースとして有効に利用することができる。

以上、一例として、クリーニング機能付き集塵装置１をパーソナルコンピュータのケーシング２に配備したものについて説明したが、同様の技術思想を他の電子機器筐体、例えば、ワークステーションやディスクアレイシステム等の筐体に転用することができる。

本発明を適用した一実施形態のクリーニング機能付き集塵装置および電子機器筐体としてのパーソナルコンピュータのケーシングの一例を示した斜視図である。 同実施形態のクリーニング機能付き集塵装置の内部構造を示した断面図である。 同実施形態のクリーニング機能付き集塵装置における防塵フィルタの取付構造を具体的に示した断面図で、図３（ａ）は図２の断面Ｂ−Ｂ、また、図３（ｂ）は図２の断面Ｃ−Ｃに相当する。 外気の取り入れと塵や埃の除去過程について簡単に示した概念図である。

符号の説明

１ クリーニング機能付き集塵装置
２ ケーシング（電子機器筐体）
２ａ 側板
３ コンパクトディスク挿入口
４ フロッピーディスク挿入口
５ 起動スイッチ
６ コンパクトディス用アクセスランプ
７ フロッピーディスク用アクセスランプ
８ エアダクト
８ａ，８ｂ 側壁
９ ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）
１０ 外気取り込み口
１１ ファン
１２ 空気送出口
１３ 換気口
１４ 防塵フィルタ
１４ａ 防塵フィルタの一端（把持部）
１５，１６ フィルタガイド
１７ 上流側の空間
１８ 下流側の空間
１９ ブラシ
２０ 集塵スペース
２１ 集塵ボックス

Claims (4)

1. 冷却用の外気を取り込むエアダクトに設けられた集塵装置であって、前記エアダクト内の空間を上流側と下流側に仕切る位置に設けられたシート状の防塵フィルタと、前記エアダクト内に設けられ前記防塵フィルタの一端を前記エアダクトから突出させた状態で前記防塵フィルタの面の接線の方向に沿って前記防塵フィルタをスライド可能に保持するフィルタガイドと、前記防塵フィルタで仕切られた上流側の空間に配備され前記防塵フィルタの前記一端寄りの部分で前記防塵フィルタの面に当接するブラシとを備え、
   前記防塵フィルタが湾曲可能な素材で形成されると共に、前記フィルタガイドの少なくとも一部が、前記エアダクト内の空間を上流側と下流側に仕切って下流側に凸となる円弧状に湾曲された防塵フィルタの存在する部分である仮想傾斜面に沿って形成され、前記防塵フィルタの前記一端が前記エアダクトの外気取り込み口の側から突出していることを特徴とするクリーニング機能付き集塵装置。
2. 前記フィルタガイドが、前記外気取り込み口の近傍では前記エアダクトの壁面に沿って形成される一方、それ以外の部分では前記仮想傾斜面に沿って形成されていることを特徴とする請求項１記載のクリーニング機能付き集塵装置。
3. 前記防塵フィルタで仕切られた上流側の空間と連絡する集塵スペースが前記エアダクトの下部に併設され、この集塵スペース内に、上面を開口した容器型の集塵ボックスが着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のクリーニング機能付き集塵装置。
4. 請求項１，請求項２または請求項３記載のクリーニング機能付き集塵装置を備えた電子機器筐体。

Images