JP5137264B2 - 整流装置とそれを備える多層基板と電子機器とその冷却方法 - Google Patents

Description

本発明は、整流装置と、整流装置を備える多層基板と電子機器、および電子機器の冷却方法とに関する。

伝送装置、中継器等の通信用の電子装置や他の電子装置等では、金属製筐体（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実装された複数のプリント配線基板ユニット（以下、適宜プラグインユニット（ＰＩＵ）と称する）が縦置き懸架されたブックシェルフ型電子装置が使用されている。

このＰＩＵは、複数の配線層を有するプリント配線基板上に、電子回路が形成されたＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の電子回路パッケージや、電子部品等が複数個実装されて構成される。

一般に、このような電子機器に収納されるプリント配線基板は、自然空冷あるいはファンによる強制空冷によって、基板上に搭載された回路部品の温度上昇を抑え、実装部品が熱障害を受けることを回避し、回路が常に正常動作するように構成される。ファンには、筐体の内部に風を強制的に送風するプッシュ型と、筐体の内部の空気を強制的に排気するプル型と等が知られている。

また、電子機器には、屋外に設置され風雨に暴露された状態で用いられたり、あるいは航空機や船舶、車両等に搭載され、例えば摂氏−２０度から＋８０度程度までの温度変化がある厳しい環境条件下で使用される場合がある。このような電子機器では、図１７に示すように電子回路が密閉形筐体内に組み込まれ、筐体内部の実装部品の温度が過度に上昇しないように、筐体を強制空冷で冷却する。

図１７は、従来のプリント配線基板を搭載した電子機器を示す図である。図１７に示すように、ＩＣ等の種々の回路部品１７０１を搭載した複数のプリント配線基板１７０２は、コネクタ１７２１を介して、筐体１７０３内に着脱自在に収納される。

プリント配線基板１７０２は、各々例えば数十Ｗ程度の電力が消費される場合がある。また、回路部品１７０１で発生した熱は、アルミニウム製の冷却板からプリント配線基板１７０２の周縁部で熱伝導が可能なように接触する基板ホルダー１７０５を経て、筐体１７０３へと伝導されて放熱される。

また、筐体１７０３からの放熱をよりスムーズにするために、空冷ファン１７０６と空気取り入れ口１７３１とが設けられる。また、筐体１７０３には上面カバー１７３２が設けられる。また、基板ホルダー１７０５はプリント配線基板１７０２が筐体１７０３に収納された状態で、冷却ガイド１７３３に密着し、回路部品１７０１からの熱を冷却ガイド１７３３から筐体１７０３全体に伝導する機能を有する。

上述したような電子機器冷却装置は、例えば下記特許文献１に開示されている。

特開２００１−２８４８６２号公報

昨今、電子機器の高機能化と処理の高速化は顕著であり、小型化や軽量化の要求とも相まって実装密度が増大すると共に、各実装部品の処理負荷は増大している。実装密度が増大すると共に実装部品の処理負荷が増大することにより、より適切かつ効率的、効果的な冷却方法とすることが求められる。

また、プログラムソフトと、そのプログラムにより機能を発揮する処理装置とにおいては、ファームアップ等のメンテナンスやプログラムのバージョンアップ等により、後発的に、プリント配線基板等に搭載された特定の実装部品の処理負荷が増大する場合が生じ得る。

後発的に特定の実装部品の処理負荷が増大することに伴って、その実装部品及び周辺部品での発熱量が当初より増大することとなる。この場合には、ハードウェア的には当初から変更がなく、すなわちプリント配線基板及び部品等の実装状態やその筐体は当初のままにも拘わらず、熱の内部分布が変化する懸念が生じる。これに対応するため、後発的に、空冷冷却能力を容易に調整できる整流装置が実現されることが好ましい。

本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、基板への取り付け後でも空冷のための空気流を任意に調整することが可能な整流装置と、整流装置を備える多層基板と電子機器、および電子機器の冷却方法を提供することを目的とする。

本発明の整流装置は、多層基板に実装された電子部品を冷却する空気流を調整する整流装置であって、多層基板に凸状に固定される取り付けベース部と、取り付けベース部の先端部に締結部材で軸止され、締結部材が緩められた場合に、締結部材を中心として、少なくとも所定範囲内で回動可能となるＲＡＤ部とを備え、ＲＡＤ部は、多層基板に平行であって取り付けベースの先端部を中心とする扇型の天板と、天板の円周辺縁部に多層基板に垂直に設けられる側板とを備えることを特徴とする。

また、本発明の整流装置は、好ましくはＲＡＤ部が、多層基板に締結を要することなく、配置位置の変更と固定とが可能であることを特徴とする。

また、本発明の整流装置は、さらに好ましくはＲＡＤ部が、天板と側板との境界の一部に、円周辺縁部に沿ったスリット部を備えることを特徴とする。

また、本発明の整流装置は、さらに好ましくは同一の取り付けベース部に軸止された複数のＲＡＤ部を備え、ＲＡＤ部は、隣接する他のＲＡＤ部と、スリット部において重ね合わせ可能であることを特徴とする。

また、本発明の整流装置は、さらに好ましくはＲＡＤ部が金属で形成され、スリット部に対応する側板をフレキシブルに折り曲げ可能であることを特徴とする。

また、本発明の整流装置は、さらに好ましくは天板が、中心角が４５°の扇形であることを特徴とする。

また、本発明の整流装置は、さらに好ましくは取り付けベース部の先端部が、多層基板に平行な断面がｎ角形の形状であって、天板は、ｎ角形の形状の先端部に嵌合するｎ角形の嵌合孔を備え、天板は、先端部を中心として、（３６０／ｎ）°ごとの角度で配置位置の変更が可能であることを特徴とする。但し、ｎは３以上の整数であるものとする。

また、本発明の整流装置は、さらに好ましくは取り付けベース部とＲＡＤ部とが、第一の締結部材と第二の締結部材とで軸止され、ＲＡＤ部の天板は、第一の締結部材に対応する半径方向の長孔と、第二の締結部材に対応する円周方向の回動用長孔と、を備え、回動用長孔には、複数の半径方向の軸止用長孔が設けられ、締結部材が緩められた場合に、第一の締結部材を半径方向の長孔の他端に移動させることに対応して、第二の締結部材が軸止用長孔から回動用長孔に移動することで、第一の締結部材を中心として、回動用長孔の範囲内において、天板が回動可能となることを特徴とする。

また、本発明の多層基板は、上述のいずれかに記載の多層基板を備えることを特徴とする。

また、本発明の電子機器は、上述の多層基板を備えることを特徴とする。

また、本発明の電子機器の空冷方法は、上述のいずれかに記載の整流装置による電子機器の空冷方法であって、電子機器が備える多層基板に実装された電子部品に対して所望の冷却が為されるように、取り付けベース部の位置を変更することなく、ＲＡＤ部の配置位置を調整して空気流の向きと電子部品に対する風量とを調節することを特徴とする。

また、本発明の電子機器の他の空冷方法は、複数のＲＡＤ部の重ね合わせ面積を調整することで、天板と側板との整流に寄与する総面積を変更するとともに、電子機器が備える多層基板に実装された電子部品に対して所望の冷却が為されるように、取り付けベース部の位置を変更することなく、複数のＲＡＤ部の配置位置を調整して空気流の向きと電子部品に対する風量とを調節することを特徴とする。

また、本発明の電子機器の他の空冷方法は、電子機器が備える多層基板に実装された電子部品に対して所望の冷却が為されるように、スリット部に対応する側板を、屈曲させて空気流の向きと電子部品に対する風量とを調節することを特徴とする。

本発明により、基板への取り付け後でも空冷のための空気流を任意に調整することが可能な整流装置と、整流装置を備える多層基板や電子機器と、電子機器の冷却方法とを提供できる。

第一の実施形態にかかる整流装置の外観を説明する平面図である。 第一の実施形態にかかる整流装置の外観を説明する正面図である。 第一の実施形態にかかる整流装置の外観を説明する右側面図である。 整流装置を斜めから外観した状態を説明する斜視図である。 整流装置を斜めから外観した状態を説明する斜視図である。 整流装置を斜めから外観した状態を説明する斜視図である。 （ａ）は整流装置による空気の流れを説明する図であり、（ｂ）は整流装置の回動範囲を説明する図である。 （ａ）は、整流装置のフレキシブル部を外側に湾曲させた状態を説明する図であり、（ｂ）は、整流装置のフレキシブル部を内側に湾曲させた状態を説明する図である。 第二の実施形態にかかる整流装置を説明する図である。 （ａ）は第三の実施形態にかかる整流装置を説明する図であり、（ｂ）は第三の実施形態にかかる整流装置の取り付けベース部を説明する図である。 （ａ）は整流装置を複数用いた場合の整流について概念的に説明する図であり、（ｂ）は整流装置を用いた場合の整流について概念的に説明する図である。 上述した実施形態にかかる複数の整流装置を、基板に実装した状態の整流を説明する図である。 上述した実施形態にかかる複数の整流装置を、基板に実装した状態の整流を説明する図である。 上述した実施形態にかかる複数の整流装置を、基板に実装した状態の整流を説明する図である。 上述した実施形態にかかる複数の整流装置を、基板に実装した状態の整流を説明する図である。 上述した実施形態にかかる複数の整流装置を実装した基板をシェルフに搭載した状態の整流全体を概念的に説明する図である。 従来のプリント配線基板を搭載した電子機器を示す図である。 形状配置固定型の整流金具を説明する図である。 形状配置固定型の整流金具を説明する図である。 実施形態にかかる他の取り付けベース部を説明する平面図である。

電子機器を搭載する通信装置などは、通信容量の増大化とともに搭載する電子部品消費電力がますます大きくなっている。高集積化されたＬＳＩのようにプリント基板上で局所的に高発熱となる部品は、装置を構成する上で効果的な放熱対策が要求される。

部品の温度上昇は装置の信頼性に大きく影響する。特に通信装置はインフラとしての重要な役目をもっており、長寿命／安定性が要求されるため、部品の温度上昇を抑えることが重要である。

電子機器に冷却フィンを取り付けることで放熱させて、温度上昇をおさえる方法があるが、強制冷却風の向きを調整し、風の流れを集中させないと規定温度に抑えることができない実装部品も多い。このため、プリント配線板上に板状のついたてを立てて、冷却風を誘導することで風向きを調整する場合もある。

このような冷却風の対流誘導機構は、集中的に冷却したい部品または部位に風があたるような風向きとなるように、プリント配線基板への取り付け位置と向きとを決めて設計する。しかし、最終的に実機での温度測定を現実にリアルタイムで検証し、最適な風向きと風量となっていない場合には、実装状態で風向き等のその場調整等が必要となる。

現状の対流誘導機構では、プリント配線基板等に固定されているため、一度設置した後には容易に風向きの調整ができない。また、空気の漏れが多く整流効率が悪い。また、部品の配置によっては、この高発熱部品が熱に弱い他の部品を煽ったりする畏れもあり、電子部品の温度上昇を規定の温度範囲内に抑えることができないとの懸念がある。

実施形態では、上面に天板を設け、空気を囲いこむ構造の整流装置について説明する。
また、整流装置は、側面を円形にしている。また、実施形態にかかる整流装置は、風の流れを誘導する可動式のＲＡＤ（誘導）部と、取り付けベースと、これらを締結する締結部材とで構成される。さらに、角度調整が一定の角度単位で行えるようにＲＡＤ部に締結部材が嵌る溝を設けてもよい。また、ネジ部に多角形の穴と突起を設けて嵌合させてもよい。

また、ＲＡＤ部にスリットを設けて、取り付けベース１個に対して複数のＲＡＤ部を重ねて取り付ける構成としてもよい。また、これにより、ＲＡＤ部の角度だけではなく、ＲＡＤ部のうち整流に寄与する整流板の実効面積についても調整ができるように構成してもよい。すなわち、複数のＲＡＤ部の重ね合わせ量を調整することにより、整流板の実効面積を変更可能である。

また、装置に整流装置を複数組み合わせて配置し、各々角度と面積とを調整することで、全体として最適な風の流れを実現できる電子機器となる。また、実施形態にかかる整流装置は、空気を囲いこむ構造になっているため空気の漏れが少なく、整流効率がよい整流装置とできる。また、この整流装置は、側面を円形にしていることによりスムーズな風の流れを生み出すことができる。

また、ＲＡＤ部とＲＡＤ取り付けベースの角度調整により、整流板の大きさ、角度が変化し風の方向、風量を任意に調整できる。また、スリットに合わせて単位角度ごとの調整を実現できる。これにより、角度の設定が正確かつ容易にでき、製品の冷却性能のばらつきも抑えられる。

また、装置の運用構成にあわせて、出荷先で調整をする運用も可能であり、顧客の装置使用環境にあわせて、装置の熱条件の最適化を個々にかつ容易にかつ短時間で図ることが可能となる。装置の熱条件が最適化できれば、例えば機械室の温度を高めに設定できたり、ファンの回転数をおとして騒音と消費電力とを抑えられる。

さらには、装置自体の長寿命化などのメリットが得られる。また、角度だけではなく、整流板の面積も調整が可能であるので、風向きと風量とを調整でき、また、複数の羽の角度と大きさとを調整できるため、従来、実現が困難であった複雑な風の流れを、その場で調整しながら作り出すことも可能となる。

（第一の実施形態）
図１は、第一の実施形態にかかる整流装置１００（１）の外観を説明する平面図である。また、図２は、第一の実施形態にかかる整流装置１００（１）の外観を説明する正面図である。また、図３は、第一の実施形態にかかる整流装置１００（１）の外観を説明する右側面図である。

図１乃至図３に示すように、整流装置１００（１）は、ＲＡＤ部と、取り付けベース部１３０と、ＲＡＤ部と取り付けベース部１３０とを締結する第一の締結部材１３１（１）と第二の締結部材１３１（２）（以下、適宜締結部材１３１と総称する）と、を備える。

ＲＡＤ部は、略扇型（中心角約４５°）の平板状である天板１１０と、天板１１０の円周辺縁部に沿って円弧状に設けられた側板１２０とを備える。側板１２０と天板１１０との境界の一部には、円周辺縁部に沿ってスリット１２５が設けられる。また、側板１２０は、スリット１２５に対応して折り曲げ可能なフレキシブル部１２１を有する。フレキシブル部１２１を含めたＲＡＤ部は、金属の薄板等で一体形成されてもよい。

取り付けベース部１３０は、多層基板２００にネジ止め等によって固定される。また、取り付けベース部１３０の先端部には、天板１１０の略中心部が第一の締結部材１３１（１）により固定される。また、第一の締結部材１３１（１）に対して天板１１０の半径方向外側に、第二の締結部材１３１（２）が併設される。

また、天板１１０は、第一の締結部材１３１（１）に対応する半径方向の長孔１３２と、第二の締結部材１３１（２）に対応する円周方向の回動用長孔１３３と軸止用長孔１３４と、が設けられている。

このため、図１において、締結部材１３１を緩めてＲＡＤ部を紙面右側方向にずらすことで、ＲＡＤ部は、取り付けベース部１３０に対して回動用長孔１３３の範囲内で回動することが可能となる。この場合に、取り付けベース部１３０は、多層基板２００に固定されたままでよいので、多層基板２００に新たな取り付け用の孔や取り付けスペースを設ける必要はない。

また、整流装置１００（１）が実装された場合に、天板１１０が冷却対象となる実装部品の高さよりも高くなるように、取り付けベース部１３０の高さを構成することが好ましい。

これにより、ＲＡＤ部を回動させる場合においても、天板１１０が実装部品に閊えることを回避できる。さらに、ＲＡＤ部を回動する場合に必要なスペースとしては、天板１１０の円周上に沿って、おおよそ側板１２０の厚さに相当する程度の円弧状の細いスペースがあればよいこととなる。

このため、多層基板２００上に、整流装置１００（１）の予備の設置スペースや配置変更させる場合の予備スペースを設ける必要性が低減され、回路配置や基板デザインの自由度が向上する。図１に示すように、整流装置１００（１）は、ＲＡＤ部を、大凡６０°程度の角度範囲で移動させて配置変更させることができる。

図４乃至図６は、整流装置１００（１）を斜めから外観した状態を説明する斜視図である。図４乃至図６においては、図１乃至図３と対応する部位には同一の符号を付して、説明の重複を避けるためその説明を省略する。

図４乃至図６から理解されるように、整流装置１００（１）は、軸止用長孔１３４を３つ備える構造として説明しているが、任意の数の軸止用長孔１３４を設けることができる。また、半径方向の長孔１３２と軸止用長孔１３４とは、半径方向における長さが同一であることが好ましい。これにより、ＲＡＤ部をスムースに回動させることができ、かつ所定の配置角度で確実に固定することが可能となる。

図７（ａ）は、整流装置１００（１）による空気の流れを説明する図であり、図７（ｂ）は、整流装置１００（１）の回動範囲を説明する図である。また、図８（ａ）は、整流装置１００（１）のフレキシブル部１２１を外側に湾曲させた状態を説明する図であり、図８（ｂ）は、整流装置１００（１）のフレキシブル部１２１を内側に湾曲させた状態を説明する図である。図７と図８とにおいては、図１乃至図６と対応する部位には同一の符号を付している。

整流装置１００（１）は、プラスチック等を樹脂成型により作製してもよいが、金属材料を用いてもよい。特に、少なくともＲＡＤ部は、金属板で構成することが好ましい。これにより、電磁波の遮蔽効果も併せ持つ整流装置１００（１）とできる。

また、少なくともフレキシブル部１２１を金属板で構成すれば、図８に説明するようにフレキシブル部１２１を任意に屈曲・湾曲することができるので、さらにダイナミックに空気流を整流することが可能な整流装置１００（１）とできる。

ここで、図２０は、他の取り付けベース部１３０（３）のバリエーションを説明する平面図である。ＲＡＤ部は、図１乃至図６に示したＲＡＤ部と同一であるので、同一の符号を付して説明を省略する。

図２０に示すように、他の取り付けベース部１３０（３）は断面円形形状であって、その先端部には第二の締結部材１３１（２）を留めるために、複数のネジ穴２１３１（１），２１３１（２），２１３１（３）等が設けられている。図２０においては、ＲＡＤ部９０°ずつ配置を変更し、大きくは４つの角度位置に固定することができる。

また、ＲＡＤ部は９０°ずつ離れた各角度位置において、約６０°ずつ回動されて微調整が可能となる。これにより、ＲＡＤ部が、どの角度に配置されたとしても、より安定して強固にＲＡＤ部が固定される整流装置を実現できる。

なお、側板１２０と取り付けベース部１３０とは、各々の多層基板２００に垂直方向の高さが略同一とすることが、空気流の予期せぬ漏れを低減できるので好ましい。

（第二の実施形態）
図９は、第二の実施形態にかかる整流装置１００（３）を説明する図である。図９に示すように、整流装置１００（３）は、二つの整流装置１００（１）を一つの共通の取り付けベース部１３０で軸止する。この場合に、一つの整流装置１００（１）は、第一の締結部材１３１（１）と第二の締結部材１３１（２）とで取り付けベース部１３０に固定する。

一方、他の整流装置１００（１）は、整流装置１００（１）と同様に、第一の締結部材１３１（１）等で、取り付けベース部１３０に固定する。すなわち、他の整流装置１００（１）は、第一の締結部材１３１（１）と第二の締結部材１３１（２）との二つのネジを緩めると、回動が可能となるように取り付けることができる。

二つの整流装置１００（１）は、一方の整流装置１００（１）のスリット１２５に対応しない側板１２０部分と他方の整流装置１００（１）のスリット１２５に対応する側板１２０部分とで、重ね合わせることができる。

したがって、整流装置１００（３）の整流に寄与する実効的な板面積（天板１１０の面積と側板１２０の面積との総計）を全体として可変とすることができるとともに、側板１２０の面積を変えることにより、風の向きと風量とを任意に調整することが可能となる。さらに、天板１１０と多層基板と側板１２０とで囲い込むように、空気流を導くことができるので、高い整流効果が得られる。

（第三の実施形態）
図１０（ａ）は、第三の実施形態にかかる整流装置１００（２）を説明する図であり、図１０（ｂ）は、第三の実施形態にかかる整流装置１００（２）の取り付けベース部１３０（２）を説明する図である。整流装置１００（２）のＲＡＤ部は、略扇型（中心角約４５°）の平板状である天板１１０（２）と、天板１１０（２）の円周辺縁部に沿って円弧状に、かつ基板に垂直に設けられた側板１２０（２）とを備える。

側板１２０（２）と天板１１０（２）との境界の一部には、天板１１０（２）の円周辺縁部に沿ってスリット１２５（２）が設けられる。また、側板１２０（２）は、スリット１２５（２）に対応する部位に、折り曲げや湾曲が可能なフレキシブル部１２１（２）を備えてもよい。また、フレキシブル部１２１（２）を含めたＲＡＤ部は、金属の薄板等で一体形成されてもよい。

取り付けベース部１３０（２）は、多層基板にネジ止め等によって固定される。また、取り付けベース部１３０（２）の先端部には、天板１１０（２）の略中心部が第一の締結部材１３１（１）により固定される。また、天板１１０（２）は、第一の締結部材１３１（１）に対応する部位に、ｎ角形の形状の嵌合孔を備える。一方で、取り付けベース部１３０（２）の先端部には、嵌合孔に嵌るとともに、その断面がｎ角形の嵌合部１３５が設けられる。ここで、天板１１０（２）の厚さａは、嵌合部１３５の突起高さｂよりも大きいものとする。また、締結部材１３１（１）のネジ頭の大きさは、突起の大きさよりも大きいものとする。

このため、図１０において、締結部材１３１（１）を解除すれば、ＲＡＤ部は、取り付けベース部１３０（２）に対して（３６０／ｎ）°ずつ全周に亘って配置角度を変更することが可能となる。この場合に、取り付けベース部１３０（２）は、多層基板に固定されたままでよいので、多層基板に新たな取り付け用の孔や取り付けスペースを設ける必要はない。

また、天板１１０（２）が、冷却対象となる実装部品の高さよりも高くなるように、取り付けベース部１３０（２）の基板垂直方向の高さを構成することが好ましい。これにより、ＲＡＤ部の配置角度を変更する場合においても、天板１１０（２）が実装部品に閊えることを回避できる。

さらに、ＲＡＤ部の配置角度を変更する場合に、天板１１０（２）の円周辺縁部上に沿って、おおよそ側板１２０（２）の厚さに相当する程度の円弧状の細いスペースが基板上にあれば、ＲＡＤ部（典型的には、その側板１２０（２））の配置が可能である。

このため、多層基板上に、整流装置１００（２）の設置スペースや配置変更させる場合の予備スペースを予め設ける必要性が低減され、回路配置や基板デザイン上の自由度が向上する。また、後発的に、ＲＡＤ部を調整して空気流を変更する場合にも、第一の締結部材１３１（１）を解除すればＲＡＤ部が全方向に亘って所定の角度単位で容易に回動可能であるので、調整自由度が飛躍的に向上する。

また、整流装置１００（２）を固定する場合にも、ＲＡＤ部が多層基板や取り付けベース部１３０（２）に対して、予期せぬ移動をしたりずれたりする懸念が低減されて、確実かつ安定して固定されることとなる。

（基板等への実装例）
図１１（ａ）は整流装置１００（１）を複数用いた場合の整流について概念的に説明する図であり、図１１（ｂ）は整流装置１００（１）の角度を、約６０°微調整により変更した場合の整流について概念的に説明する図である。

図１２乃至図１５は、上述した実施形態にかかる複数の整流装置１００（１）等を、基板に実装した状態の整流を説明する図である。また、図１６は、上述した実施形態にかかる複数の整流装置を実装した基板をシェルフに搭載した状態の整流全体を概念的に説明する図である。図１２乃至図１６から理解されるように、実施形態で説明した整流装置１００（１）等を用いれば、後発的に高発熱部品となった実装部品に対しても、基板配置構成等を何ら変更することなく、基板等に対する新規な加工等を加えることなく、適切な空気流を適宜整えることが可能となる。

このため、電子機器の作製当初においては処理負荷が小さく、未だ高発熱部品とは言えない実装部品について、将来の処理負荷の増大と高発熱化を見越して、予め冷却マージンを含んだ過剰な冷却設計をする必要がない。

実施形態の整流装置１００（１）等を用いれば、プログラムのバージョンアップ等により処理負荷が増大し、高発熱部品化した実装部品に対して、ファームアップ時やメンテナンス時などに、冷却風の量と向きとを容易に調整することが可能となる。初期の基板への実装時には、取り付けベース部の取り付けネジ孔等を基板に設けるだけでよく、その後基板への加工や取り付けベース部の配置移動等は不要である。。

また、図１６（ａ）に示すように、電子機器１６００（ａ）は、縦に実装された多層基板１６４０（１），１６４０（２）に対して、底面側に設けられた冷却ファン１６１０から冷却風が送り込まれる。また、電子機器１６００（ｂ）は、横に実装された多層基板１６４０（１），１６４０（２）に対して、側面の角に設けられた冷却ファン１６３０から冷却風が送り込まれ、他の側面に設けられた排気ファン１６２０を介して冷却風が排出される。

電子機器１６００（ａ）と電子機器１６００（ｂ）とのいずれの場合でも、多層基板１６４０（１），１６４０（２）には、上述した実施形態の整流装置１００（１）等を実装することができ、これによりさらに効率的かつ効果的な冷却風の整流ができる電子機器となる。また、電子機器の処理負荷や発熱分布の変動に対応した適切な冷却を容易に実現できるので、電子機器の信頼性と耐久性とが向上し、また汎用性を増大させた電子機器とできる。

例えば、図１８と図１９とに示した形状配置固定型の整流金具１８１０（１），１８１０（２）では、実装後の冷却風の向き変更等の調整は、極めて困難であることが理解できる。図１８と図１９とは、形状配置固定型の整流金具１８１０（１），１８１０（２）を説明する図である。

図１８において、基板１８００には部品が見かけ上実装されていない箇所にも配線層を備えているため、後発的に、整流金具１８１０（１），１８１０（２）取り付け用のネジ孔を他の部位に設けることは困難である。

さらに、基板１８００に、予め整流金具１８１０（１），１８１０（２）取り付け箇所が変更された場合の配置場所を確保しておくことも、実装密度の増大と小型軽量化の要請の下、困難であることが理解できる。

以上説明したように、実施形態では、通信装置など電子機器の高発熱部品を実装されたユニットにおいて、ファンによる強制冷却での風の流れを、高発熱部品に効果的に誘導できる対流誘導機構を備える。また、この対流誘導機構は、風の流れを誘導するＲＡＤ（誘導）部と、ＲＡＤ取り付けベースとで構成され、風向きや風量の調整を可能とする。

さらに、ＲＡＤ部に溝を設けるか、またはネジ部分のＲＡＤ部に多角形の穴とそれに嵌まる取り付けベース部の突起とを設けることにより、ＲＡＤ取り付けベースに対し、一定の角度単位で回動調整が可能としたことで、ユニット上の発熱具合に応じて風向きを容易に調節できる。

また、実施形態の対流誘導機構において、ＲＡＤ部にスリットがきってあり、ＲＡＤ取り付けベース１個に対し、複数のＲＡＤ部を取り付ける。これにより、ＲＡＤ部の角度だけではなく、整流板（整流羽根）の総面積も調整が可能であり、風向きと風量とが容易に調整できる。さらに、複数組み合わせにより、複雑で多彩な風の流れを実現できる。

また、実施形態で説明した対流誘導機構においては、設計の段階で角度や大きさを予め決定する必要がなく、また実装後の温度評価検証時に風向きの調整を行いたい場合には、容易に行える。また、評価検証の結果、その実装状態のままで最適な角度配置に調整することが可能であり、製品への適用をする場合に、整流金具の作り変えや交換に多くの時間と費用とを要することがない。

また、配置変更が困難な従来品では、実装当初の調整時の配置角度等に製品ごとのばらつきがあれば、製品毎に風向きのばらつきが出てしまう懸念が生じることとなる。しかし、実施形態で示した整流装置１００（１）等は、後発的に調整が可能であるので、そのような懸念も払拭できる。

また、設計段階で複雑な整流金具の形状や配置を検討することが困難な程度に複雑な風の流れを必要とする場合や、風の流れが複雑なため現実の製品に適用した場合に設計どうりの冷却効果が得られない場合等であっても、本実施形態の整流装置１００（１）等においては、実装状態の実機でのその場調整が可能である。

上述した各実施形態における整流装置とそれを備える多層基板と電子機器とは、各実施形態での説明に限定されることはなく、自明な範囲で構成を適宜変更してもよく、また自明な範囲で形状や構造やそれらの組み合わせ及び材料を適宜変更してもよい。

本発明は、空冷により冷却する必要がある電子部品が実装された多層基板や、それを備える電子機器等に幅広く適用できる。

１００（１）・・整流装置、１１０・・天板、１２０・・側板、１２１・・フレキシブル部、１２５・・スリット、１３０・・取り付けベース部、１３１・・締結部材、１３２・・半径方向の長孔、１３３・・回動用長孔、１３４・・軸止用長孔、２００・・多層基板。

Claims (13)

1. 多層基板に実装された電子部品を冷却する空気流を調整する整流装置において、
   前記多層基板に凸状に固定される取り付けベース部と、
   前記取り付けベース部の先端部に締結部材で軸止され、前記締結部材が緩められた場合に、前記締結部材を中心として、少なくとも所定範囲内で回動可能となるＲＡＤ部とを備え、
   前記ＲＡＤ部は、前記多層基板に平行であって前記取り付けベースの先端部を中心とする扇型の天板と、前記天板の円周辺縁部に前記多層基板に垂直に設けられる側板と、を備える
   ことを特徴とする整流装置。
2. 請求項１に記載の整流装置において、
   前記ＲＡＤ部は、前記多層基板に締結を要することなく、配置位置の変更と固定とが可能である
   ことを特徴とする整流装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の整流装置において、
   前記ＲＡＤ部は、前記天板と前記側板との境界の一部に、前記円周辺縁部に沿ったスリット部を備える
   ことを特徴とする整流装置。
4. 請求項３に記載の整流装置において、
   同一の取り付けベース部に軸止された複数の前記ＲＡＤ部を備え、
   前記ＲＡＤ部は、隣接する他の前記ＲＡＤ部と、前記スリット部に対応する部分において重ね合わせ可能である
   ことを特徴とする整流装置。
5. 請求項３に記載の整流装置において、
   前記ＲＡＤ部は金属で形成され、前記スリット部に対応する側板をフレキシブルに屈曲可能である
   ことを特徴とする整流装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の整流装置において、
   前記天板は、中心角が４５°の扇形である
   ことを特徴とする整流装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の整流装置において、
   前記取り付けベース部の先端部は、前記多層基板に平行な断面がｎ角形の形状であって、
   前記天板は、ｎ角形の形状の前記先端部に嵌合するｎ角形の嵌合孔を備え、
   前記天板は、前記先端部を中心として、（３６０／ｎ）°ごとの角度で配置位置の変更が可能である
   ことを特徴とする整流装置。
   但し、ｎは３以上の整数であるものとする。
8. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の整流装置において、
   前記取り付けベース部と前記ＲＡＤ部とは、第一の締結部材と第二の締結部材とで軸止され、
   前記ＲＡＤ部の前記天板は、前記第一の締結部材に対応する半径方向の長孔と、前記第二の締結部材に対応する円周方向の回動用長孔と、を備え、
   前記回動用長孔には、複数の半径方向の軸止用長孔が設けられ、前記締結部材が緩められた場合に、前記第一の締結部材を前記半径方向の長孔の他端に移動させることに対応して、前記第二の締結部材が前記軸止用長孔から前記回動用長孔に移動することで、前記第一の締結部材を中心として、前記回動用長孔の範囲内において、前記天板が回動可能となる
   ことを特徴とする整流装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の整流装置を備える
   ことを特徴とする多層基板。
10. 請求項９に記載の多層基板を備える
    ことを特徴とする電子機器。
11. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の整流装置による電子機器の空冷方法であって、
    前記電子機器が備える前記多層基板に実装された前記電子部品に対して所望の冷却が為されるように、前記取り付けベース部の位置を変更することなく、前記ＲＡＤ部の配置位置を調整して空気流の向きと前記電子部品に対する風量とを調節する工程を有する
    ことを特徴とする電子機器の空冷方法。
12. 請求項４に記載の整流装置による電子機器の空冷方法であって、
    前記複数のＲＡＤ部の重ね合わせ面積を調整することで、前記天板と前記側板との整流に寄与する総面積を変更するとともに、
    前記電子機器が備える前記多層基板に実装された前記電子部品に対して所望の冷却が為されるように、前記取り付けベース部の位置を変更することなく、前記複数のＲＡＤ部の配置位置を調整して空気流の向きと前記電子部品に対する風量とを調節する工程を有する
    ことを特徴とする電子機器の空冷方法。
13. 請求項５に記載の整流装置による電子機器の空冷方法であって、
    前記電子機器が備える前記多層基板に実装された前記電子部品に対して所望の冷却が為されるように、
    前記スリット部に対応する側板を、屈曲させて空気流の向きと前記電子部品に対する風量とを調節する工程を有する
    ことを特徴とする電子機器の空冷方法。

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