JPH11274776A - 筐体に組み込まれたモジュールの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筐体に組み込まれた各モジュールを、各々の
発熱量に対応してそれぞれ適切に冷却する。 【解決手段】 発熱素子を有するプリント基板（８）を
内部に備えたモジュール３が複数個組み込まれた筐体２
内に送風して該各モジュール３内の冷却を行う、筐体２
に組み込まれたモジュール３の冷却装置１に、各モジュ
ール３の各々の発熱量に合わせて、該各モジュール３に
対応する前記各送風手段４による風量を設定するための
風量設定手段（３０）を備える。前記風量設定手段（３
０）として、前記各モジュール３内に各々設けられ、電
圧を入力される抵抗器（３１）と、前記各モジュール３
に対応して前記筐体２内に設けられ、前記抵抗器（３
１）と接続され、前記送風手段４に電圧を出力する複数
の帰還回路（３２）と、を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱素子を有する
プリント基板を内部に備えたモジュールが、複数個組み
込まれた筐体内に通風して該モジュール内の冷却を行
う、筐体に組み込まれたモジュールの冷却装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の筐体に組み込まれたモジュールの
冷却装置を図５、図６、図７に基づいて以下に説明す
る。

【０００３】図５は従来の筐体に組み込まれたモジュー
ルの冷却装置を示す斜視図、図６は図５の矢印ｒ方向か
ら見た側断面図、図７は図５のモジュールの拡大斜視図
である。

【０００４】従来の筐体に組み込まれたモジュールの冷
却装置４０は、図５に示すように、筐体５０、筐体５０
内に組み込まれた複数のモジュール５３，…、筐体５０
内への送風を行うファン４，…等により概略構成されて
いる。

【０００５】図５に示すように、筐体５０の中央には、
例えば直方体形状に陥凹した被組込部５が形成されてい
る。該被組込部５の端部、即ち、該筐体５０の正面の開
口部６からは複数のモジュール５３，…が挿入され、該
筐体５０の該被組込部５の内部に該各モジュール５３，
…が横に並ぶように組み込まれている。

【０００６】各モジュール５３，…は図７に示すよう
に、フレーム７、プリント基板８、モジュール側コネク
タ６２，６２、そして、該フレーム７の上部と下部に多
数設けられ、通風自在な通風孔１０，…により概略構成
されている。前記各モジュール５３，…の前記筐体５０
の被組込部５内への組み込みによって、前記モジュール
側コネクタ６２，６２が、前記筐体５０の前記被組込部
５の奥に設けられた背板１２に設けられた背板側コネク
タ６４，６４と接続されている。

【０００７】前記ファン４，…からの送風を前記被組込
部５の下部へと案内可能なように、該筐体５０にはエア
ダクト５５が設けられている。さらに、該エアダクト５
５から前記被組込部５へと送風が可能なように、該筐体
５０の被組込部５の下部には、通風孔１８，…が多数設
けられている。また、被組込部５の上部から筐体２の外
部へと送風が可能なように、該筐体５０の被組込部５の
上部には、排出孔１９，…が多数設けられている。

【０００８】従って、前記ファン４，…を稼働させ、前
記筐体５０内に送風すると、前記エアダクト５５、該筐
体５０の前記通風孔１８，…、前記モジュール５３，…
の下側の通風孔１０，…、該モジュール５３，…の内
部、該モジュールの上側の通風孔１０，…、該筐体５０
の前記排出孔１９，…の順に、即ち、図６の矢印Ｂに従
って送風されるようになっている。

【０００９】各モジュール５３，…は、発熱素子を有す
るプリント基板をそれぞれ内部に備えているため、該各
モジュールの内部では発熱するが、上記のように筐体５
０（モジュール５３，…）内に送風することで、これら
発熱素子によって発生した熱を、該モジュール５３，…
から排出し、該モジュール５３，…内を冷却することが
できるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術では、前記エアダクト５５の上面の各通風孔
１８，…にほぼ均等に送風されるので、各モジュール５
３，…内は、ほぼ一様な能力で冷却される。

【００１１】従って、個々のモジュール５３，…で発熱
量が異なる場合、これらのモジュール５３，…個々の発
熱量に対応して適切な冷却ができないといった問題があ
った。

【００１２】また、例えば、前記被組込部５の全体が埋
まるように、前記モジュール５３，…が組み込まれてい
るのではなく、該被組込部５に空きがある場合がある。
この場合、この空き部分に対応する箇所は送風に対する
抵抗が少ないため、この部分の送風量が相対的に多くな
り、逆に、モジュール５３，…が組み込まれていて、送
風による放熱が必要な箇所の送風量が相対的に少なくな
り、該モジュール５３，…の冷却の効率が著しく悪くな
り、該モジュール５３，…が適切に冷却されないといっ
た問題があった。

【００１３】そこで、本発明の目的は、筐体に組み込ま
れた各モジュールをそれぞれ適切に冷却することを可能
とする筐体に組み込まれたモジュールの冷却装置を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
請求項１記載の発明は、発熱素子を有するプリント基板
を内部に備えたモジュールが複数個組み込まれた筐体内
に送風して該各モジュール内の冷却を行う、筐体に組み
込まれたモジュールの冷却装置であって、筐体内への送
風を行う送風手段と、各モジュールの各々の発熱量に合
わせて、該各モジュールに対応する前記各送風手段によ
る風量を設定するための風量設定手段と、を備えたこ
と、を特徴としている。

【００１５】以上のような構成の請求項１記載の発明に
よれば、前記風量設定手段によって、前記各モジュール
の各々の発熱量に合った前記各送風手段による風量が得
られるので、各モジュールで発熱量が異なっていても各
モジュールをそれぞれ適切に冷却することができる。

【００１６】前記送風手段としては、例えば、ファンが
挙げられる。また、前記風量設定手段としては、例え
ば、請求項２に記載の発明のように、抵抗器と帰還回路
とを用いることが挙げられる。さらに、例えば、請求項
３記載の発明のように、前記各モジュールに対応して前
記送風手段と前記風量設定手段とをそれぞれ１つずつ備
え、前記各モジュールの発熱量に対応して各風量設定手
段によって各送風手段による送風量を制御するようにし
てもよいし、その他にも例えば、発熱量が同等である複
数のモジュールを隣り合って設け、これら複数のモジュ
ールに対して１つの前記送風手段によって送風を行うよ
うにしてもよい。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の筐
体に組み込まれたモジュールの冷却装置であって、前記
送風手段として、電気力によって稼働するものを用い、
前記風量設定手段として、前記各モジュール内に各々設
けられ、電圧を入力される抵抗器と、前記各モジュール
に対応して前記筐体内に設けられ、かつ、前記各モジュ
ールの前記筐体への組み込みによって前記各抵抗器と接
続され、しかも、出力電圧を前記送風手段へと入力する
複数の帰還回路と、を用いたこと、を特徴としている。

【００１８】以上のような構成の請求項２記載の発明に
よれば、前記各モジュール内に各々設けられた前記抵抗
器の抵抗値や、該抵抗器に印加される電圧の値や、前記
帰還回路の前記帰還抵抗器の抵抗値を適宜変更すること
で、前記送風手段による送風量を容易に設定することが
できる。また、前記筐体のうち、前記モジュールが組み
込まれていない部分に対応する前記送風手段には電圧が
入力されないのでこの送風手段は稼働せず、該送風手段
による無駄な送風を防止できる。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項２に記載の
筐体に組み込まれたモジュールの冷却装置であって、前
記各モジュールに対応して、前記帰還回路と前記送風手
段とをともに一つずつ備えたこと、を特徴としている。

【００２０】上述の請求項２記載の発明の構成では、例
えば、本来、複数の前記モジュールが隣り合って設けら
れ、これら複数のモジュールに対して、１つの前記送風
手段によって送風を行うような場合には、これらモジュ
ールのうち例えば一つが設けられていないような場合、
このモジュールに対応する部分の送風に対する抵抗が相
対的に小さく、従って、この部分に優先的に無駄な送風
が行われ、逆に、モジュールが設置されている部分には
ほとんど送風されないといった事態が生じうる。そこ
で、請求項３記載の発明によれば、前記各モジュールに
対応して、前記帰還回路と前記送風手段とをともに一つ
ずつ備えたので、モジュールが設置された場所には前記
送風手段による送風が行われるが、モジュールが設置さ
れない場所には前記送風手段による無駄な送風が行われ
ることを防止できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施の形態
例を図１から図４に基づいて説明する。図１は、本発明
に係る筐体に組み込まれたモジュールの冷却装置を示す
全体斜視図、図２は図１の上部から見た一部破断の平断
面図、図３は図１の矢印Ｒ方向から見た一部破断の側断
面図である。

【００２２】この本発明に係る筐体に組み込まれたモジ
ュールの冷却装置１の各構成要素のうち、従来例の筐体
に組み込まれたモジュールの冷却装置４０と同様の構成
要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

【００２３】本発明に係る各モジュール３，…は図７に
示される従来例のモジュール５３，…に、それぞれ本発
明の特徴である風量設定素子３１，…を備えたものであ
る（図３）。この風量設定素子３１としては、本実施の
形態例では抵抗器が用いられている。

【００２４】図４は、本発明に係る風量設定部３０の回
路図である。筐体２は、図１に示すように、従来例の筐
体４０と同様の概略構成のものであるが、前記筐体２の
背板１２の奥には、本発明の特徴であるファン制御装置
３２が複数設けられている。このファン制御装置３２，
…としては、図４に示されるように、オペアンプ３３と
帰還抵抗器３４とからなる帰還回路が用いられる。この
ファン制御装置３２と前記風量設定素子３１とで風量設
定部（風量設定手段）３０が構成されているとする。

【００２５】図１および図２に示されるように、本実施
の形態例では、２つのモジュール３，３に対応して、フ
ァン制御装置３２とファン４とはともに１つとなるよう
になっている。なお、１つのファン制御装置３２および
１つのファン４に対応する２つのモジュール３，３は、
互いに同等の発熱量のものである。

【００２６】前記各モジュール３，…の前記筐体２の被
組込部５内への組み込みによって、前記モジュール側コ
ネクタ９，９が、前記筐体２の前記被組込部５の奥に設
けられた背板１２に設けられた背板側コネクタ１３，１
３と接続されている。この接続に伴い、一組の前記ファ
ン制御装置３２および前記ファン４に対応する２つの前
記モジュール３，３のうち、いずれか一つに備えられた
前記風量設定素子３１が、このファン制御装置３２の帰
還回路と接続されている。

【００２７】抵抗器である前記風量設定素子３１，…に
一定の電圧Ｖ０が印加されると、オペアンプ３３の出力
電圧、即ち、ファン制御装置３２の出力電圧ＶＳは、帰
還抵抗器３４と風量設定素子３１との抵抗値の比率で決
まる。即ち、例えば、帰還抵抗器３４を風量設定素子３
１の２倍の値に設定すると、ファン制御装置３２の出力
電圧ＶＳは、電圧Ｖ０の２倍の電圧となる。一方、風量
設定素子３１の抵抗値を一定とすると、電圧Ｖ０の値を
変化させることで出力電圧ＶＳが決定される。前記ファ
ン４，…には、前記ファン制御装置３２，…の出力電圧
ＶＳが入力されるようになっている。従って、風量設定
素子３１の抵抗値と、電圧Ｖ０の値とを各モジュール
３，…で適宜設定することで、ファン４，…による所望
の送風量を得ることができるようになっている。即ち、
各モジュール３，…の発熱量に合わせて、該各モジュー
ル３，…に備えられている風量設定素子３１，…の抵抗
値や、これら風量設定素子３１に印加する電圧を、予め
設定しておく。

【００２８】また、筐体２にモジュール３が組み込まれ
ない場合、風量設定素子３１と、ファン制御装置３２お
よびファン４とは接続されず、ファン制御装置３２の入
力電圧は０となり、ファン制御装置３２の出力電圧ＶＳ
も０となるので、ファン４には電圧が入力されず、該フ
ァン４は回転しないようになっている。

【００２９】該ファン４，…が稼働すると、該ファン
４，…から前記被組込部５の下部へと送風できるよう
に、該筐体２にはエアダクト１６，…が設けられてい
る。これら各エアダクト１６，…同士を隔絶するよう
に、しきり板１７，…が設けられている。このしきり板
１７，…によって、該各エアダクト１６，…がそれぞれ
２つずつの前記モジュール３，３に対応する送風路とな
るようになっている。

【００３０】従って、前記ファン４，…を稼働させ、前
記筐体２内に送風すると、各々の前記ファン４，…に対
応する前記エアダクト１６，…に送風され、各々の該エ
アダクトに対応する該筐体２の前記通風孔１８，…、各
々のファン４，…に対応するモジュール３，…にそれぞ
れ送風されるようになっている。即ち、図３の矢印Ａに
従って通風されるようになっている。

【００３１】次に、本発明に係る風量制御動作について
以下に説明する。まず、各モジュール３，…の前記風量
設定素子３１，…に所定の印加電圧Ｖ０，…をそれぞれ
印加する。すると、これら風量設定素子３１，…と接続
されている前記ファン制御装置３２，…のオペアンプ３
３，…からは、それぞれの帰還抵抗器３４，…と対応す
る前記風量設定素子３１，…との抵抗値の比率で決まっ
た値の出力電圧ＶＳ，…が出力される。そして、これら
出力電圧ＶＳ，…がそれぞれ対応する前記ファン４，…
へと入力され、該各ファン４，…はそれぞれが対応する
前記エアダクト１６，…へとそれぞれ所定量の送風を行
う。

【００３２】各モジュール３，…は、発熱素子を有する
プリント基板をそれぞれ内部に備えているため、該各モ
ジュール内で発熱するが、上記のようにファン４，…に
よる送風を行うと、該各モジュール３，…にはそれぞれ
の発熱量に対応した送風が行われ、発熱素子によって発
生した熱が、該モジュール３，…から排出され、該モジ
ュール３，…内はそれぞれ適切に冷却される。

【００３３】以上のような構成の本発明に係る筐体に組
み込まれたモジュールの冷却装置１によれば、各風量設
定部（風量設定手段）３０，…によって、各モジュール
３，…の各々の発熱量に合った各ファン（送風手段）
４，…による風量が得られるので、各モジュール３，…
で発熱量が異なっていても各モジュール３，…をそれぞ
れ適切に冷却することができる。

【００３４】また、各モジュール，…内に各々設けられ
た抵抗器である風量設定素子３１，…の抵抗値や、該抵
抗器に印加される電圧Ｖ０の値や、帰還回路であるファ
ン制御装置３２，…の帰還抵抗器３４，…の抵抗値を適
宜変更することで、各ファン（送風手段）４，…による
風量を容易に設定することができる。さらに、風量設定
手部（風量設定手段）３０を、各モジュール３，…内に
各々設けられ、所定の電圧を印加される抵抗器と、前記
筐体２に設けられ、該抵抗器と接続された帰還回路とし
たので、前記筐体２のうち、モジュール３，…が組み込
まれていない部分に対応するファン（送風手段）４，…
には電圧が入力されず、該ファン４，…の無駄な可動を
防止できる。

【００３５】なお、上記の実施の形態例では、２つのモ
ジュールに対応して、ファン制御装置と送風手段とをと
もに１つずつ備える構成としたが、３つ以上のモジュー
ルに対応して、１つずつのファン制御装置と送風手段と
を備える構成としてもよい。

【００３６】また、２つ以上のモジュールに対して一つ
の送風手段によって送風を行うような場合、例えば、こ
れらのモジュールの内のいずれかが設置されないような
場合、このモジュールが設置されない部分の送風に対す
る抵抗が相対的に少なく、この部分に優先的に送風さ
れ、逆にモジュールが設置されている部分には、あまり
送風がなされないといった事態が生じうる。そこで、１
つのモジュールに対応して、ファン制御装置と送風手段
とをともに１つずつ備える構成とすれば、モジュールが
設置された部分には前記送風手段による送風が行われる
が、モジュールが設置されない部分には前記送風手段に
よる送風が行われず、現実に即したより適切な送風を行
うことができ、逆に不要な送風を行うことがない。

【００３７】さらに、前記しきり板を２つのモジュール
に対応する送風路を互いに隔絶するように設けたが、３
つ以上のモジュールに対応する送風路を互いに隔絶する
ように設けてもよいし、また、１つずつのモジュールに
対応する送風路を互いに隔絶するように設けてもよい。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明に係る筐体に組み込
まれたモジュールの冷却装置によれば、前記風量設定手
段によって、前記各モジュールの各々の発熱量に合った
前記各送風手段による風量が得られるので、各モジュー
ルで発熱量が異なっていても各モジュールをそれぞれ適
切に冷却することができる。

【００３９】請求項２記載の発明に係る筐体に組み込ま
れたモジュールの冷却装置によれば、前記各モジュール
内に各々設けられた前記抵抗器の抵抗値や、該抵抗器に
印加される電圧の値や、前記帰還回路の前記帰還抵抗器
の抵抗値を適宜変更することで、前記送風手段による送
風量を容易に設定することができる。また、前記筐体の
うち、前記モジュールが組み込まれていない部分に対応
する前記送風手段には電圧が入力されないのでこの送風
手段は稼働せず、該送風手段による無駄な送風を防止で
きる。

【００４０】請求項３記載の発明に係る筐体に組み込ま
れたモジュールの冷却装置によれば、前記各モジュール
に対応して、前記帰還回路と前記送風手段とをともに一
つずつ備えたので、モジュールが設置された場所には前
記送風手段による送風が行われるが、モジュールが設置
されない場所には前記送風手段による無駄な送風が行わ
れることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る筐体に組み込まれたモジュールの
冷却装置を示す全体斜視図である。

【図２】図１の上部から見た一部破断の平断面図であ
る。

【図３】図１の矢印Ｒ方向から見た一部破断の側断面図
である。

【図４】本発明に係る風量設定部の回路図である。

【図５】従来の筐体に組み込まれたモジュールの冷却装
置を示す斜視図である。

【図６】図５の矢印ｒ方向から見た側断面図である。

【図７】図５のモジュールの拡大斜視図である。

【符号の説明】

１ 筐体に組み込まれたモジュールの冷却装置 ２ 筐体 ３ モジュール ４ 送風手段（ファン） ８ プリント基板 ３０ 風量設定手段（風量設定部） ３１ 抵抗器（風量設定素子） ３２ 帰還回路（ファン制御装置）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱素子を有するプリント基板を内部に備
   えたモジュールが複数個組み込まれた筐体内に送風して
   該各モジュール内の冷却を行う、筐体に組み込まれたモ
   ジュールの冷却装置であって、 筐体内への送風を行う送風手段と、 各モジュールの各々の発熱量に合わせて、該各モジュー
   ルに対応する前記各送風手段による風量を設定するため
   の風量設定手段と、を備えたこと、を特徴とする筐体に
   組み込まれたモジュールの冷却装置。
2. 【請求項２】前記送風手段として、電気力によって稼働
   するものを用い、 前記風量設定手段として、 前記各モジュール内に各々設けられ、電圧を入力される
   抵抗器と、 前記各モジュールに対応して前記筐体内に設けられ、か
   つ、前記各モジュールの前記筐体への組み込みによって
   前記各抵抗器と接続され、しかも、出力電圧を前記送風
   手段へと入力する複数の帰還回路と、を用いたこと、を
   特徴とする請求項１記載の筐体に組み込まれたモジュー
   ルの冷却装置。
3. 【請求項３】前記各モジュールに対応して、前記帰還回
   路と前記送風手段とをともに一つずつ備えたこと、を特
   徴とする請求項２に記載の筐体に組み込まれたモジュー
   ルの冷却装置。