JP7129192B2 - 電子機器の放熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の放熱構造に関し、内部に備える回路基板上の発熱体から発生する電子機器内部の熱を効率よく電子機器外部へと放熱させることにより、電子機器の誤動作等を無くす電子機器の放熱構造に関するものである。

本発明に関する電子機器は、映像多重伝送をプラットホームとして構築し、それを様々な機器に展開可能とすることを目的の一つとして開発されているものである。そのため、あらゆる放送セグメント製品に搭載することが可能な汎用性のある小型サイズ化したハードウエア（基板ユニット）を製作することが必要とされる。

ところで、こういった電子機器を動作させると、内部の回路基板上の発熱体から熱が発生してしまうが、この熱を電子機器の外部へと効率よく放熱させないと、電子機器内部の過度な温度上昇を引き起こしてしまい、その結果、電子機器自体の誤動作や故障を招いてしまうことに繋がる。また、専用の筐体に複数取り付けると、筐体内部の温度上昇により、取り付けられている他の電子機器や、周辺機器に悪影響を及ぼす可能性がある。従って、電子機器内部にこもってしまう熱をどのようにして外部へと放熱させるかということが、重要な課題であり、そのため、従来から、様々な検討がなされてきている。

例えば、特許文献１には、前面に設けられた開閉可能な扉と、垂直方向に並んで配置され電子機器を載置する複数の電子機器棚とを有する電子機器収納家具において、最下部に放熱用空気の吸気口を設け、前記電子機器棚と前記扉との間に前記吸気口に連通し最上部の電子機器棚の上部まで貫通する前面排熱通気路を設け、前記電子機器棚の後隔壁と電子機器収納家具の後内面との間に最下部の電子機器棚の上部から電子機器収納家具の最上部まで貫通する後面排熱通気路を設け、前記電子機器棚の側隔壁と電子機器収納家具の側内面との間に最下部の電子機器棚の上部から最上部の電子機器棚の上部まで貫通する側面排熱通気路を設け、各電子機器棚の後隔壁の上部に各電子機器棚から前記後面排熱通気路に連通する後面排熱通気口を設け、各電子機器棚の側隔壁の上部に各電子機器棚から前記側面排熱通気路に連通する側面排熱通気口を設け、前記側面排熱通気路の上部に前記側面排熱通気路から前記後面排熱通気路に連通する通気路連絡開口を設け、前記後面排熱通気路の最上部に排気口に連通する排熱ファンを設けたことを特徴とする電子機器収納家具が開示されている。

この技術によれば、放熱用空気の通気路に、後面排熱通気路と側面排熱通気路とを設けることによって、排熱ファンによる前面排熱通気路からの放熱用空気の吸い出し性を向上させることができ、発熱量が大きな電子機器の放熱を、必要最低限の排熱ファン消費電力で実現できるとしている。

また、特許文献２には、発熱素子を設けた電子機器を収納する制御箱の外側に通風路と、前記発熱素子を背面に設けた放熱フィンと、前記通風路に設け前記放熱フィンに冷却空気を吹きつける冷却ファンとを備えた電子機器の冷却装置において、下部に入気口を設け上部に排気口を設けた前記制御箱内部と通風路とを分離する仕切り板と、前記入気口の外側に冷却空気が前記放熱フィンの表面にほぼ垂直に吹きつけるように設けた軸流形の冷却ファンと、前記排気口に前記冷却空気を前記制御箱の側壁に沿って案内する空気案内板とを設けたことを特徴とする電子機器の冷却装置が開示されている。

この技術によれば、冷却ファンを制御箱の側壁に沿った扁平なスペースの中に取りつけてあるので、制御箱の電子機器を取りつけた背面のデッドスペースを少なくすると共に、冷却空気を制御箱の外側を通すので冷却効率を高く維持できるとしている。

特開平５－１７６８１７号公報 実開平５－１５４８７号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、確かに、電子機器を取り付ける筐体内部の放熱は可能であるが、筐体の構造が複雑なものとなり、大掛かりで製造コストが高くなってしまう。また、電子機器単独での内部放熱ができるものではないため、電子機器自体の誤動作や故障が生じてしまうおそれがある。

また、特許文献２の技術は、制御箱の側壁に沿った扁平なスペースに冷却ファンを配置させるものであるため、発熱体に直接エアを吹き付けることができず、改良の余地があると指摘されている。また、制御箱の外側にスペースを構築しないとならないため、電子機器の配設に様々な制約が生じ、使い勝手が悪いとされている。

本発明は、上述の課題を解決するためのもので、電子機器内部に溜まる熱を効率よく排出することで、電子機器自体の誤動作や故障を減らすことができ、また、筐体に取り付ける際に、他の電子機器や、周辺機器に悪影響を及ぼさない電子機器の放熱構造を提供することにある。

上述の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項１記載の発明は、天板と、底板と、前面板と、背面板と、左側板、及び右側板によって形成されるとともに、内部には、発熱体が搭載された回路基板が配置されてなる電子機器の熱を外部へと放熱させる電子機器の放熱構造であって、前記回路基板は、前記天板と、前記発熱体とが、相対する向きで、且つ、前記電子機器内部を前記天板側の上層及び前記底板側の下層に区分けされるよう配置されているとともに、前記前面板側の所定箇所には、前記上層及び前記下層を連通させる連通口が形成され、前記背面板の壁面には、前記回路基板を境にして、前記下層側となる位置にエアを吸気可能とする吸気部と、前記上層側となる位置にエアを排気可能とする排気部とが形成され、前記回路基板の、前記発熱体が搭載された面上であって、且つ、当該発熱体よりも前記前面板側には、前記吸気部から前記電子機器の内部に吸気され、且つ、前記連通口を通じて前記上層に流入してくるエアを引き込み、前記発熱体方向に向けて吹き付ける冷却ファンユニットが配置されており、前記冷却ファンユニットは、冷却ファンと、前記左側板、及び右側板に、それぞれ取り付けられ、前記冷却ファンを前記発熱体側に対向する位置に配設するベース部と、当該ベース部の前記発熱体に対向する側の所定箇所に、ねじ部をもって軸動可能に取り付けられた１対の羽根部と、を備え、前記羽根部を前記ねじ部を軸中心にして軸動させることにより、それぞれの配置角度を調整することで、前記発熱体方向に向けて吹き付けるエアの風速を制御することができ、前記ベース部は、前記左側板、及び右側板に、それぞれ、前記発熱体に対して前後、所定範囲で摺動可能となるよう、端部が取り付けられており、当該ベース部を摺動させ、前記冷却ファンと前記発熱体との距離を変動させることにより、前記発熱体方向に向けて吹き付けるエアの風量を制御できることを特徴とする電子機器の放熱構造である。

そして、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子機器の放熱構造であって、前記ベース部は、前記冷却ファンを配設するための冷却ファン配設部を備えており、当該冷却ファン配設部は、前記冷却ファンを挿置するための開口部と、当該開口部のうち、少なくとも、上辺及び両側辺からそれぞれ前記発熱体方向に、所定長さに延設されてなる各壁部を有し、当該各壁部の所定箇所に前記冷却ファンを固定配設する構成となっていることを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の電子機器の放熱構造であって、前記羽根部は、前記各壁部のうち、前記左側板、及び右側板に対向する壁部に、それぞれ、ねじ部をもって軸動可能に取り付けられていることを特徴としている。

またさらに、請求項４記載の発明は、天板と、底板と、前面板と、背面板と、左側板、及び右側板によって形成されるとともに、内部には、発熱体が搭載された回路基板が配置されてなる電子機器の熱を外部へと放熱させる電子機器の放熱構造であって、前記回路基板は、前記天板と、前記発熱体とが、相対する向きで、且つ、前記電子機器内部を前記天板側の上層及び前記底板側の下層に区分けされるよう配置されているとともに、前記前面板側の所定箇所には、前記上層及び前記下層を連通させる連通口が形成され、前記背面板の壁面には、前記回路基板を境にして、前記下層側となる位置にエアを吸気可能とする吸気部と、前記上層側となる位置にエアを排気可能とする排気部とが形成され、前記回路基板の、前記発熱体が搭載された面上であって、且つ、当該発熱体よりも前記前面板側には、前記吸気部から前記電子機器の内部に吸気され、且つ、前記連通口を通じて前記上層に流入してくるエアを引き込み、前記発熱体方向に向けて吹き付ける冷却ファンユニットが配置されており、前記冷却ファンユニットは、冷却ファンと、前記左側板、及び右側板に、それぞれ、前記発熱体に対して前後、所定範囲で摺動可能となるよう、端部が取り付けられた、前記冷却ファンを前記発熱体側に対向する位置に配設するベース部と、当該ベース部の前記発熱体に対向する側の所定箇所に、一端が、前記ベース部の摺動方向に対して直角の方向に沿って所定範囲で摺動可能に取り付けられるとともに、他端が、前記左側板、及び右側板それぞれに固定された１対の羽根部と、を備え、前記ベース部を摺動させることにより、前記羽根部の一端が摺動することで、当該羽根部の配置角度が調整され、前記発熱体方向に向けて吹き付けるエアの風速を制御できることを特徴とする電子機器の放熱構造である。

そして、請求項５記載の発明は、請求項４記載の電子機器の放熱構造であって、前記ベース部は、その上辺の所定範囲において、前記発熱体方向に、所定長さに延設されてなる上壁部を有し、当該上壁部の両端近傍に、前記羽根部の一端が、それぞれ摺動可能に取り付けられていることを特徴している。

さらに、請求項６記載の発明は、請求項１～５何れか１項記載の電子機器の放熱構造であって、前記左側板と、前記右側板には、それぞれ、前記前面板と、背面板を結ぶ線上に沿って所定範囲に渡り切り欠き部が形成されており、前記回路基板は、その両端辺の所定範囲が、前記切り欠き部から外部に突き出した状態に配置されていることを特徴としている。

本発明によれば、電子機器単独で、電子機器内部に溜まる熱を効率よく排出できるため、電子機器自体の誤動作や故障を大幅に減らすことが可能となり、また、例えば、筐体に、複数取り付ける際に、取り付けやすく、さらに、他の電子機器や、周辺機器に悪影響を及ぼさないという効果を奏する。

また、さらに、本発明によれば、冷却ファンユニットのベース部を摺動させることや、羽根部を軸動させることによる羽根部の配置角度を調整することができるため、回路基板上の発熱体に吹き付けるエアの風速や、風量を的確に制御することができる。

本発明に係る電子機器の放熱構造の第１の実施形態を示したもので、天板を開放した状態の斜視図である。 本発明に係る電子機器の放熱構造の第１実施形態を示した、左側板側からの断面図である。 本発明に係る電子機器の放熱構造の第１の実施形態を示した、背面板側から見た図である。 本発明に係る電子機器の放熱構造の第１の実施形態における電子機器を筐体に挿置させる状態を表した図である。 本発明に係る電子機器の放熱構造の第２の実施形態を示したもので、天板を開放した状態の斜視図である。 本発明に係る電子機器の放熱構造の放熱効率性を確認する実験結果を示したもので、（ａ）は、本発明に係る電子機器の放熱構造における温度分布、（ｂ）は、従来の電子機器の放熱構造における温度分布を表している。

本発明に係る電子機器の放熱構造の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る電子機器の放熱構造の第１の実施形態を示したもので、天板を開放した状態の斜視図で、図２は、本発明に係る電子機器の放熱構造の第１実施形態を示した、左側板側からの断面図である。そして、図３は、本発明に係る電子機器の放熱構造の第１の実施形態を示した、背面板側から見た図で、図４は、本発明に係る電子機器の放熱構造の第１の実施形態における電子機器を筐体に挿置させる状態を表した図である。

そして、符号については、１０が電子機器の放熱構造、１２が電子機器、１４が天板、１６が底板、１８が前面板、２０が背面板、２２が左側板、２４が右側板、２６が発熱体、２８が回路基板、３０が上層、３２が下層、３４が連通口、３６が吸気部、３８が排気部、４０が冷却ファンユニット、４２が冷却ファン、４４がベース部、４６がねじ部、４８が羽根部、５０がベース部摺動孔、５２が冷却ファン配設部、５４が開口部、５６が壁部、５８が軸支片部、６０が上壁部、６４が切り欠き部、６６がＢＮＣコネクタ、６８が接続部、７０が筐体、７２がレールガイド、７４がスライド軸を示している。

まず、本実施形態における電子機器の放熱構造１０は、図１～３に示すように、天板１４と、底板１６と、前面板１８と、背面板２０と、左側板２２、及び右側板２４によって形成されるとともに、内部には、発熱体２６（ＦＰＧＡ）が搭載された回路基板２８が配置されてなる電子機器１２の熱を外部へと放熱させるものである。

そして、回路基板２８が、天板１４と、発熱体２６が、相対する向きで、且つ、電子機器１２内部を天板１４側の上層３０及び底板１６側の下層３２に区分けされるよう配置されているとともに、前面板１８側の所定箇所には、上層３０及び下層３２を連通させる連通口３４が形成され、背面板２０の壁面には、回路基板２８を境にして、下層３２側となる位置にエアを吸気可能とする吸気部３６と、上層３０側となる位置にエアを排気可能とする排気部３８とが形成されている。

また、回路基板２８の、発熱体２６が搭載された面上であって、且つ、発熱体２６よりも前面板１８側には、吸気部３６から電子機器１２の内部に吸気され、且つ、連通口３４を通じて上層３０に流入してくるエアを引き込み、発熱体２６方向に向けて吹き付ける冷却ファンユニット４０が配置されている。

さらに、本実施形態では、冷却ファンユニット４０は、冷却ファン４２と、左側板２２、及び右側板２４に、それぞれ取り付けられ、冷却ファン４２を発熱体２６側に対向する位置に配設するベース部４４と、ベース部４４の発熱体２６に対向する側の所定箇所に、ねじ部４６をもって軸動可能に取り付けられた１対の羽根部４８とを備え、羽根部４８をねじ部４６を軸中心にして軸動させることにより、それぞれの配置角度を調整することで（両者間の角度を狭くすることで）、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエア（冷却風）の風速を制御できるようになっている。

また、本実施形態では、ベース部４４は、左側板２２、及び右側板２４に、それぞれ、発熱体２６に対して前後、所定範囲で摺動可能となるよう、端部が取り付けられており、ベース部４４を摺動させ、冷却ファン４２と発熱体２６との距離を変動させることにより、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエアの風量を制御することもできる。

そして、ベース部４４は、冷却ファン４２を配設するための冷却ファン配設部５２を備えており、冷却ファン配設部５２は、冷却ファン４２を挿置するための開口部５４と、開口部５４のうち、少なくとも、上辺及び両側辺からそれぞれ発熱体２６方向に、所定長さに延設されてなる各壁部５６を有し、各壁部５６の所定箇所に冷却ファン４２を固定配設する構成となっている。また、本実施形態では、羽根部４８は、各壁部５６のうち、左側板２２、及び右側板２４に対向する壁部５６に、それぞれ、ねじ部４６をもって軸動可能に取り付けられている。

続いて、本実施形態について、より詳細に説明する。本実施形態における電子機器１２は、まず、一例として、図４に示すように、筐体７０内部に１又は複数挿置して用いるもので、図１、２に示すように、内部に配置される回路基板２８の天板１４と相対する面には、発熱体２６が搭載されているもので、本実施形態は、この発熱体２６から生じる熱を効率的に外部へと放熱させることができるものである。

なお、本実施形態においては、図１に示す背面板２０には、ＢＮＣコネクタ６６が複数設けられており、一方、図２に示す前面板１８には、接続部６８が設けられ、筐体７０内部のマザーボード（図示せず）に接続できるようになっている。

続いて、本実施形態は、具体的には、電子機器１２の内部を回路基板２８によって上層３０及び下層３２に区分けし、背面板２０の壁面に形成された吸気部３６（下層３２側）から電子機器１２の内部の下層３２へと吸気したエア（冷却風）を連通口３４を通じて上層３０へと流通させ、そして、その上層３０へと流通されたエアを冷却ファンユニット４０を構成する冷却ファン４２が、発熱体２６に向けて吹き付けることで、発熱体２６の温度上昇を抑える。また、例えば、発熱体２６にヒートシンク（図示せず）を設けておけば、より効率的に温度上昇を押させることが可能である。

そして、発熱体２６に向けて吹き付けたエアは、背面板２０の壁面に形成された排気部３８（上層３０側）から電子機器１２の外部へと排気させる。なお、連通口３４は、本実施形態では、回路基板２８のうち、前面板１８側の角に２箇所形成されているが、これは、エアを効率的に流通させることができれば、どのような形状でも良い。

次に、本実施形態における冷却ファンユニット４０は、冷却ファン４２と、左側板２２、及び右側板２４に、それぞれ取り付けられ、冷却ファン４２を発熱体２６側に対向する位置に配設するベース部４４と、ベース部４４の発熱体２６に対向する側の所定箇所に、ねじ部４６をもって軸動可能に取り付けられた１対の羽根部４８とを備えている。

この１対の羽根部４８をねじ部４６を軸中心にして軸動させることにより、それぞれの配置角度を調整することができ、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエア（冷却風）の風速を制御できるようになっている。また、本実施形態では、ベース部４４は、左側板２２、及び右側板２４に、それぞれ、発熱体２６に対して前後、所定範囲で摺動可能となるよう、端部が取り付けられている。

つまり、図１に示すように、ベース部４４の端部には、左側板２２と、右側板２４にそれぞれ形成されたベース部摺動孔５０を通じてスライド軸７４が取り付けられており、このスライド軸７４を緩め、ベース部摺動孔５０内で摺動させて、ベース部４４を発熱体２６に対して前後方向に動かすことにより、冷却ファン４２と発熱体２６との距離を変動させることができる。このように、冷却ファン４２と発熱体２６の距離を変動させることで、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエアの風量の制御も行うことができるようになっている。なお、所望の位置に変動させた後は、スライド軸７４を締めることで、ベース部４４の位置を固定させることができる。

続いて、本実施形態では、図１、２に示すように、ベース部４４は、冷却ファン４２を配設するための冷却ファン配設部５２を備えている。この冷却ファン配設部５２は、冷却ファン４２を挿置ための開口部５４と、開口部５４の各側辺からそれぞれ発熱体２６方向に、所定長さ延設されてなる各壁部５６を有し、この各壁部５６に囲まれた状態で、各壁部５６の所定箇所に冷却ファン４２を固定配設する構成となっている。

なお、本実施形態では、各壁部５６は、開口部５４の各側辺からそれぞれ延設されているが、少なくとも、開口部５４の上辺と両側辺から壁部５６を延設させておけば、冷却ファン４２を安定して固定配設でき、また、的確にエアを発熱体２６方向へと吹き付けることができる。なお、本実施形態では、壁部５６のうち、開口部５４の上辺から延設された壁部５６の先端は、さらに、庇状に、やや下方側に傾斜するよう形成されており、この形状によって、より効率的にエアを発熱体２６方向に吹き付けることが可能となっている。但し、これは本発明を限定するものではない。

続いて、本実施形態では、図１に示すように、羽根部４８は、各壁部５６のうち、左側板２２、右側板２４に対抗する壁部５６に、それぞれ、ねじ部４６をもって、軸動可能に取り付けられている。詳しくは、壁部５６に設けられた軸支片部５８に、ねじ部４６をもって、羽根部４８が取り付けられている。なお、本実施形態では、羽根部４８は、軸支片部５８に取り付けられているが、安定して動作できれば、他の部材に取り付けても良く、この構成は、本発明を限定するものではない。

次に、本実施形態では、図１、３に示すように、左側板２２と、右側板２４には、それぞれ、前面板１８と、背面板２０を結ぶ線上に沿って、所定範囲に渡り、切り欠き部６４が形成されていて、回路基板２８は、その両端辺の所定範囲が、切り欠き部６４から外部に突き出した状態に配置されている。このように、電子機器１２の外部に回路基板２８の両端辺を突出させるのは、図４に示すように、電子機器１２を筐体７０に挿置する際に、筐体７０内のレールガイド７２に嵌め込み、スライドさせやすくするためである。

続いて、本発明に係る電子機器の放熱構造の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図５は、本発明に係る電子機器の放熱構造の第２の実施形態を示したもので、天板を開放した状態の斜視図である。また、符号は、６２が羽根部摺動孔である以外は、図１等と同様である。なお、第２の実施形態の説明の都合上、図２～４も援用する。

まず、本実施形態における電子機器の放熱構造１０は、図２、５に示すように、天板１４と、底板１６と、前面板１８と、背面板２０と、左側板２２、及び右側板２４によって形成されるとともに、内部には、発熱体２６（ＦＰＧＡ）が搭載された回路基板２８が配置されてなる電子機器１２の熱を外部へと放熱させるものである。

そして、回路基板２８が、天板１４と、発熱体２６が、相対する向きで、且つ、電子機器１２内部を天板１４側の上層３０及び底板１６側の下層３２に区分けされるよう配置されているとともに、前面板１８側の所定箇所には、上層３０及び下層３２を連通させる連通口３４が形成され、背面板２０の壁面には、回路基板２８を境にして、下層３２側となる位置にエアを吸気可能とする吸気部３６と、上層３０側となる位置にエアを排気可能とする排気部３８とが形成されている。

また、回路基板２８の、発熱体２６が搭載された面上であって、且つ、発熱体２６よりも前面板１８側には、吸気部３６から電子機器１２の内部に吸気され、且つ、連通口３４を通じて上層３０に流入してくるエアを引き込み、発熱体２６方向に向けて吹き付ける冷却ファンユニット４０が配置されている。

さらに、本実施形態では、冷却ファンユニット４０は、冷却ファン４２と、左側板２２、及び右側板２４に、それぞれ、発熱体２６に対して前後、所定範囲で摺動可能となるよう、端部が取り付けられた、冷却ファン４２を発熱体２６側に対向する位置に配設するベース部４４と、ベース部４４の発熱体２６に対向する側の所定箇所に、一端が、ベース部４４の摺動方向に対して直角の方向に沿って所定範囲で摺動可能に取り付けられるとともに、他端が、左側板２２と、右側板２４それぞれの所定位置に固定された１対の羽根部４８とを備えている。

このような構成であることから、本実施形態では、ベース部４４を前後に摺動させることによって、羽根部４８の一端が、羽根部摺動孔６２内を摺動し、羽根部４８の配置角度が調整され、その結果、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエア（冷却風）の風速を制御できるようになっている。また、本実施形態では、ベース部４４を摺動させ、冷却ファン４２と発熱体２６との距離を変動させることにより、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエアの風量を制御することもできる。

続いて、本実施形態について、より詳細に説明する。本実施形態における電子機器１２は、まず、一例として、図４に示すように、筐体７０内部に１又は複数挿置して用いるもので、図２、５に示すように、内部に配置される回路基板２８の天板１４と相対する面には、発熱体２６が搭載されているもので、本実施形態は、この発熱体２６から生じる熱を効率的に外部へと放熱させることができるものである。

なお、本実施形態においては、図５に示す背面板２０には、ＢＮＣコネクタ６６が複数設けられており、一方、図２に示す前面板１８には、接続部６８が設けられ、筐体７０内部のマザーボード（図示せず）に接続できるようになっている。

続いて、本実施形態は、具体的には、電子機器１２の内部を回路基板２８によって上層３０及び下層３２に区分けし、背面板２０の壁面に形成された吸気部３６（下層３２側）から電子機器１２の内部の下層３２へと吸気したエア（冷却風）を連通口３４を通じて上層３０へと流通させ、そして、その上層３０へと流通されたエアを冷却ファンユニット４０を構成する冷却ファン４２が、発熱体２６に向けて吹き付けることで、発熱体２６の温度上昇を抑える。また、例えば、発熱体２６にヒートシンク（図示せず）を設けておけば、効率的に温度上昇を押させることが可能である。

そして、発熱体２６に向けて吹き付けたエアは、背面板２０の壁面に形成された排気部３８（上層３０側）から電子機器１２の外部へと排気させる。なお、連通口３４は、本実施形態では、回路基板２８のうち、前面板１８側の角に２箇所形成されているが、これは、エアを効率的に流通させることができれば、どのような形状でも良い。

次に、本実施形態における冷却ファンユニット４０は、冷却ファン４２と、左側板２２、及び右側板２４に、それぞれ、発熱体２６に対して前後、所定範囲で摺動可能となるよう、端部が取り付けられた、冷却ファン４２を発熱体２６側に対向する位置に配設するベース部４４と、ベース部４４の発熱体２６に対向する側の所定箇所に、一端が、ベース部４４の摺動方向に対して直角の方向に沿って所定範囲で摺動可能に取り付けられるとともに、他端が、左側板２２と、右側板２４それぞれに固定された１対の羽根部４８とを備えている。

つまり、図５に示すように、ベース部４４の端部には、左側板２２と、右側板２４にそれぞれ形成されたベース部摺動孔５０を通じてスライド軸７４が取り付けられており、このスライド軸７４を緩め、ベース部摺動孔５０内で摺動させて、ベース部４４を発熱体２６に対して前後方向に動かすことにより、冷却ファン４２と発熱体２６との距離を変動させることができる。

このように、冷却ファン４２と発熱体２６の距離を変動させることで、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエアの風量の制御ができるようになっている。なお、所望の位置に変動させた後は、スライド軸７４を締めることで、ベース部４４の位置を固定させることができる。

続いて、本実施形態では、図２、５に示すように、ベース部４４は、冷却ファン４２を配設するための冷却ファン配設部５２を備えている。この冷却ファン配設部５２は、冷却ファン４２を挿置ための開口部５４と、開口部５４の両側辺からそれぞれ発熱体２６方向に、所定長さ延設されてなる各壁部５６を有し、この各壁部５６に囲まれた状態で、各壁部５６の所定箇所に冷却ファン４２を固定配設する構成となっている。

また、本実施形態では、図５に示すように、ベース部４４は、上辺の所定範囲において、発熱体２６方向に、所定長さで延設されてなる上壁部６０を有しており、この上壁部６０の両端近傍に形成された羽根部摺動孔６２にスライド可能な軸をもって、羽根部４８の一端が、それぞれ摺動可能に取り付けられている。

つまり、ベース部４４を摺動させることで、羽根部４８の一端が摺動し、その結果、羽根部４８の配置角度が調整され、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエア（冷却風）の風速も制御できるようになっている。このような構造であることから、本実施形態では、天板１４をわざわざ開放せずとも、発熱体２６方向に向けて吹き付けるエアの風量や風速の制御を行うことができるというメリットがある。

なお、図５には示していないが、例えば、上壁部６０の先端を、さらに、庇状に、やや下方側に傾斜するよう形成することによって、より効率的にエアを発熱体２６方向に吹き付けることが可能となる。

また、本実施形態では、図５に示すように、第１の実施形態と異なり、回路基板２８の両端辺が、電子機器１２の外部に突出していないが、これを第１の実施形態と同様に、左側板２２と、右側板２４とに、それぞれ、前面板１８と、背面板２０を結ぶ線上に沿って、所定範囲に渡り、切り欠き部６４を形成し、回路基板２８の両端辺の所定範囲を切り欠き部６４から外部に突き出した状態に配置させるようにしても構わない。

電子機器１２の外部に回路基板２８の両端辺を突出させるような構成とすれば、図４に示すような筐体７０内に、電子機器１２を挿置する際に、回路基板２８の両端辺をレールガイド７２に嵌め込み、スライドさせれば良いため、その作業が容易なものとなる。

ここで、本発明に係る電子機器の放熱構造と、従来の電子機器の放熱構造（冷却ファン等無し）とにおける発熱体の温度測定を行い、両者を比較してみた（サーモグラフ使用）。これは、本発明に係る電子機器の放熱構造の放熱効率性を確認するための実験である。図６に示すように、（ａ）に示す本発明に係る電子機器の放熱構造は、（ｂ）に示す従来の電子機器の放熱構造に比べ、発熱体の温度が、およそ９．６℃低くなることが分かった。従って、本発明に係る電子機器の放熱構造は、従来の電子機器の放熱構造に比べて、非常に有効な放熱を行うことができることになる。

本発明は、電子機器内部の熱を効率よく排熱させることができ、また、表面温度に影響を及ぼさない放熱構造であるため、特に小型の電子機器において、好適に用いることができる。また、他の電子機器や、周辺機器に悪影響を及ぼさないため、筐体に、電子機器を複数取り付ける際にも有用である。

１０ 電子機器の放熱構造
１２ 電子機器
１４ 天板
１６ 底板
１８ 前面板
２０ 背面板
２２ 左側板
２４ 右側板
２６ 発熱体
２８ 回路基板
３０ 上層
３２ 下層
３４ 連通口
３６ 吸気部
３８ 排気部
４０ 冷却ファンユニット
４２ 冷却ファン
４４ ベース部
４６ ねじ部
４８ 羽根部
５０ ベース部摺動孔
５２ 冷却ファン配設部
５４ 開口部
５６ 壁部
５８ 軸支片部
６０ 上壁部
６２ 羽根部摺動孔
６４ 切り欠き部
６６ ＢＮＣコネクタ
６８ 接続部
７０ 筐体
７２ レールガイド
７４ スライド軸

Claims (6)

1. 天板と、底板と、前面板と、背面板と、左側板、及び右側板によって形成されるとともに、内部には、発熱体が搭載された回路基板が配置されてなる電子機器の熱を外部へと放熱させる電子機器の放熱構造であって、
   前記回路基板は、前記天板と、前記発熱体とが、相対する向きで、且つ、前記電子機器内部を前記天板側の上層及び前記底板側の下層に区分けされるよう配置されているとともに、前記前面板側の所定箇所には、前記上層及び前記下層を連通させる連通口が形成され、
   前記背面板の壁面には、前記回路基板を境にして、前記下層側となる位置にエアを吸気可能とする吸気部と、前記上層側となる位置にエアを排気可能とする排気部とが形成され、
   前記回路基板の、前記発熱体が搭載された面上であって、且つ、当該発熱体よりも前記前面板側には、前記吸気部から前記電子機器の内部に吸気され、且つ、前記連通口を通じて前記上層に流入してくるエアを引き込み、前記発熱体方向に向けて吹き付ける冷却ファンユニットが配置されており、
   前記冷却ファンユニットは、冷却ファンと、前記左側板、及び右側板に、それぞれ取り付けられ、前記冷却ファンを前記発熱体側に対向する位置に配設するベース部と、当該ベース部の前記発熱体に対向する側の所定箇所に、ねじ部をもって軸動可能に取り付けられた１対の羽根部と、を備え、
   前記羽根部を前記ねじ部を軸中心にして軸動させることにより、それぞれの配置角度を調整することで、前記発熱体方向に向けて吹き付けるエアの風速を制御することができ、
   前記ベース部は、前記左側板、及び右側板に、それぞれ、前記発熱体に対して前後、所定範囲で摺動可能となるよう、端部が取り付けられており、当該ベース部を摺動させ、前記冷却ファンと前記発熱体との距離を変動させることにより、前記発熱体方向に向けて吹き付けるエアの風量を制御できることを特徴とする電子機器の放熱構造。
2. 前記ベース部は、前記冷却ファンを配設するための冷却ファン配設部を備えており、当該冷却ファン配設部は、前記冷却ファンを挿置するための開口部と、当該開口部のうち、少なくとも、上辺及び両側辺からそれぞれ前記発熱体方向に、所定長さに延設されてなる各壁部を有し、当該各壁部の所定箇所に前記冷却ファンを固定配設する構成となっていることを特徴とする請求項１記載の電子機器の放熱構造。
3. 前記羽根部は、前記各壁部のうち、前記左側板、及び右側板に対向する壁部に、それぞれ、ねじ部をもって軸動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の電子機器の放熱構造。
4. 天板と、底板と、前面板と、背面板と、左側板、及び右側板によって形成されるとともに、内部には、発熱体が搭載された回路基板が配置されてなる電子機器の熱を外部へと放熱させる電子機器の放熱構造であって、
   前記回路基板は、前記天板と、前記発熱体とが、相対する向きで、且つ、前記電子機器内部を前記天板側の上層及び前記底板側の下層に区分けされるよう配置されているとともに、前記前面板側の所定箇所には、前記上層及び前記下層を連通させる連通口が形成され、
   前記背面板の壁面には、前記回路基板を境にして、前記下層側となる位置にエアを吸気可能とする吸気部と、前記上層側となる位置にエアを排気可能とする排気部とが形成され、
   前記回路基板の、前記発熱体が搭載された面上であって、且つ、当該発熱体よりも前記前面板側には、前記吸気部から前記電子機器の内部に吸気され、且つ、前記連通口を通じて前記上層に流入してくるエアを引き込み、前記発熱体方向に向けて吹き付ける冷却ファンユニットが配置されており、
   前記冷却ファンユニットは、冷却ファンと、前記左側板、及び右側板に、それぞれ、前記発熱体に対して前後、所定範囲で摺動可能となるよう、端部が取り付けられた、前記冷却ファンを前記発熱体側に対向する位置に配設するベース部と、当該ベース部の前記発熱体に対向する側の所定箇所に、一端が、前記ベース部の摺動方向に対して直角の方向に沿って所定範囲で摺動可能に取り付けられるとともに、他端が、前記左側板、及び右側板それぞれに固定された１対の羽根部と、を備え、
   前記ベース部を摺動させることにより、前記羽根部の一端が摺動することで、当該羽根部の配置角度が調整され、前記発熱体方向に向けて吹き付けるエアの風速を制御できることを特徴とする電子機器の放熱構造。
5. 前記ベース部は、その上辺の所定範囲において、前記発熱体方向に、所定長さに延設されてなる上壁部を有し、当該上壁部の両端近傍に、前記羽根部の一端が、それぞれ摺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項４記載の電子機器の放熱構造。
6. 前記左側板と、前記右側板には、それぞれ、前記前面板と、背面板を結ぶ線上に沿って所定範囲に渡り切り欠き部が形成されており、前記回路基板は、その両端辺の所定範囲が、前記切り欠き部から外部に突き出した状態に配置されていることを特徴とする請求項１～５何れか１項記載の電子機器の放熱構造。

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