JPH0685481A - 電子機器の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント板を並列に収容したシェルフを架に
積層し、強制空冷型の電子機器の冷却構造に関し、それ
ぞれのシェルフに収容したプリント板をほぼ均一に冷却
し得ることを目的としている。 【構成】 架に下方より上方に向かって、吸排風ユニッ
ト，下段シェルフ，上段シェルフ，ファンユニットの順
に積層し、それぞれのシェルフに並列に実装したプリン
ト板を強制空冷するよう構成した電子機器において、下
段シェルフ10-2に実装するプリント板15に、高発熱部品
を正面側近傍に搭載するとともに、下段シェルフ10-2の
開口を塞ぐ正面板18又は個別正面板に、それぞれの高発
熱部品に対応して吸入口20を設けた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント板を並列に収
容したシェルフを架に積層し、強制空冷型の電子機器の
冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】第４は従来の電子機器の斜視図、図５は
シェルフの要所斜視図、図６は従来例の断面図、図７は
従来の他のシェルフの要所斜視図である。

【０００３】図４〜図６において、10-1は、下側板, 左
右の側板, 及びバックボードコネクタ13A を配設したバ
ックボード13とで構成された、前面が開口した箱形の上
段シェルフであり、10-2は、上段シェルフ10-1と同構造
の下段シェルフである。

【０００４】それぞれのシェルフは、下側板及び上側板
のそれぞれの内側に、ガイドレールを絞り出し加工等し
て配列して設けている。プリント板15の上下側縁のそれ
ぞれを、上下一対のガイドレールを選択して差し込み、
プリント板コネクタ15A を対向するバックボードコネク
タ13A にプラグインすることで、多数のプリント板15を
それぞれのシェルフに並列に収容している。

【０００５】なお、このようにガイドレールを絞り出し
加工したことにより、上・下の側板には通風スリット
が、それぞれ配列形成されている。また、すべてのプリ
ント板15をシェルフに挿入実装した後に、シェルフの開
口側に正面板18を取り付けて、シェルフの開口を塞いで
いる。

【０００６】２は、冷却しようとするシェルフの上方に
設置するファンユニットである。ファンユニット２は、
シェルフの平面視形状に等しい角形の枠内に、複数のフ
ァンを平面的に配列したもので、ファンの回転により下
方のシェルフ内の空気を吸い込み上方に排出する。

【０００７】５は、４側面が側板で囲まれた、シェルフ
の平面視形状に等しい枠形の吸排風ユニットである。吸
排風ユニット５は、枠内に側面視で前下がりの対角線上
に位置するよう、遮蔽板６を設けて、枠体内を斜め上
方，斜め下方の２つの空間に仕切っている。

【０００８】また、吸排風ユニット５の前側板に冷気を
吸入する窓7Aを、後側板に暖気を排出する窓7Bをそれぞ
れ設けている。電子機器は、床に設置した架台１の上
に、下から上に向かって、吸排風ユニット５，下段シェ
ルフ10-2，上段シェルフ10-1，ファンユニット２、そし
て他の吸排風ユニット５，下段シェルフ10-2，上段シェ
ルフ10-1，他のファンユニット２の順に積層することで
構成されている。

【０００９】したがって、図６に図示したように、中段
に設置したファンユニット２を駆動することで、架台１
の最下段に設置した吸排風ユニット５の前部に設けた窓
7Aから冷気を吸い込み、冷気は下段シェルフ10-2のシェ
ルフ10の下側板の通風スリットを経て、下段シェルフ10
-2内に入り、プリント板15及び実装部品の熱を奪い上昇
し、上側板の通風スリットを経て、上段シェルフ10-1に
入る。

【００１０】そして、上段シェルフ10-1のプリント板15
及び実装部品を冷却した後に、ファンユニット２を経て
上昇し、中段に設置した吸排風ユニット５に入り、中段
の吸排風ユニット５の遮蔽板６に添って斜め後方に上昇
し、後部の窓7Bを経て架１の後方へ排出される。

【００１１】一方、最上段に設置したファンユニット２
を駆動することで、中段の吸排風ユニット５の前側板の
窓7Aから冷気を吸い込み、冷気は遮蔽板６に沿って斜め
上方に進行して、下段シェルフ10-2に入りそのプリント
板15及び実装部品の熱を奪い上昇し、上側板の通風スリ
ットを経て、上段シェルフ10-1に入る。

【００１２】そして、上段シェルフ10-1のプリント板15
等を冷却した後に、最上段のファンユニット２を経て、
架１の上方に排出される。なお、それぞれのプリント板
に個別正面板を取り付け、それぞれの個別正面が並列す
ることで、シェルフの開口を塞ぐようにした電子機器も
使用されている。

【００１３】図７に示すシェルフには、箱形カバーを搭
載したプリント板が並列して収容され、また、それぞれ
のプリント板の前側縁には、プリント板に直交するよう
に個別正面板を取り付けている。

【００１４】図７において、30-1,30-2 は、それぞれの
プリント板15に搭載した実装部品を保護するために、主
面板部材31，後側板部材, 及び通風孔38が並列した上・
下側板部材32からなる箱形カバーであって、開口側の縁
枠をプリント板15の実装面に当接しねじ手段等により、
プリント板15に取り付けている。

【００１５】これらの箱形カバー30-1,30-2 は、その実
装高が異なるだけで、他の寸法形状は相等しい。そし
て、箱形カバーの実装高は、そのプリント板に搭載する
実装部品の実装高よりも大きいものである。

【００１６】したがって、実装部品の実装高さが異なる
ことに伴い、それぞれの箱形カバーの実装高さが異な
る。図では箱形カバー30-1の実装高は、箱形カバー30-2
の実装高の約1.5 倍と大きい。

【００１７】また、実装高が高い箱形カバー30-1を搭載
したプリント板15には個別正面板40-1を取り付け、他の
箱形カバー30-2を搭載したプリント板15には他の個別正
面板40-2を取り付けている。

【００１８】なお、それぞれの個別正面板40-1,40-2
は、それぞれのプリント板15に搭載した箱形カバー30-
1,30-2 の前側板兼用に構成されている。一方、プリン
ト板を差し込むシェルフのガイドレールのピッチは等ピ
ッチである。

【００１９】また、プリント板を差し込むシェルフのガ
イドレールのピッチは等ピッチであるので、今実装高が
低い箱形カバー30-2の実装高がガイドレールの２ピッチ
間の距離よりも小さいとすると、実装高が高い箱形カバ
ー30-1の実装高はガイドレールの２ピッチ間の距離より
もわずかに大きくなる。

【００２０】したがって、実装高が低い箱形カバー30-2
の主面板部材31と隣接したプリント板間の間隔は小さい
が、実装高が高い箱形カバー30-1の主面板部材31と隣接
したプリント板間の間隔が大きい。

【００２１】このことにより、実装高が高い箱形カバー
30-1を搭載したプリント板15の個別正面板40-1と隣接し
た他の個別正面板との間にそれなりに大きい間隙が生ず
る。したがって、この間隙にブランク正面板40B を挿入
することで、シェルフの開口を並列した個別正面板40-
1,40-2,ブランク正面板40B で塞いでいる。

【００２２】上述のような構造のシェルフを、架に吸排
風ユニット，下段シェルフ，上段シェルフ，ファンユニ
ット、そして他の吸排風ユニット，下段シェルフ，上段
シェルフ, 他のファンユニットの順に積層して構成され
た電子機器もまた、箱形カバーの上下側板部材に通風孔
を設けているので、前述とほぼ同様にプリント板及びプ
リント板に搭載した実装部品を冷却することができる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで前者即ち箱形
カバーを搭載していないプリント板を収容するシェルフ
が積層された電子機器は、上段シェルフはファンユニッ
トの直下にあるので、並列したファンの吸引力がそれぞ
れのプリント板の前後方向に関係なく作用し、配列した
プリント板間をほぼ同等の速い風速で真っ直ぐ上方に流
れる。

【００２４】したがって、上段シェルフに収容したプリ
ント板はほぼ均一に冷却される。しかしながら、下段シ
ェルフには、吸排風ユニットの前部の窓から吸い込まれ
る空気が遮蔽板によって向きを変えて斜めに上昇するの
で、上昇流速及び流量にむらがある。このことにより、
下段シェルフに搭載した実装部品の冷却効果が低いとい
う問題点があった。

【００２５】なお、それぞれのシェルフの下に吸排風ユ
ニットを、シェルフの上に吸排風ユニットをそれぞれ搭
載すれば前述のことは解消されるが、そのような構造は
ユニット数が増加して電子機器が高コストになるので好
ましいことではない。

【００２６】一方、後者即ち箱形カバーを搭載したプリ
ント板を収容したシェルフが積層された電子機器は、実
装高が高い箱形カバーを搭載したプリント板は、隣接し
たプリント板と箱形カバーとの間に比較的大きい空間が
ある。このようなことに起因してこの空間を冷却風がよ
り多量に流れ、箱形カバー内を上昇する空気量が少なく
なる。

【００２７】したがって、このような箱形カバー内に収
容された実装部品、特に高発熱部品が所望の温度まで冷
却されないという問題点があった。本発明はこのような
点に鑑みて創作されたもので、下段シェルフに収容した
プリント板の実装部品もほぼ均一に冷却し得る電子機器
の冷却構造を提供することを目的としている。

【００２８】また他の目的は、箱形カバーを搭載したプ
リント板を収容したシェルフに適用して、プリント板に
搭載した実装部品をほぼ均一に冷却し得る電子機器を提
供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図１に例示したように、架に下方より上
方に向かって、吸排風ユニット，下段シェルフ，上段シ
ェルフ，ファンユニットの順に積層し、それぞれのシェ
ルフに並列に実装したプリント板を強制空冷するよう構
成した電子機器において、下段シェルフ10-2に実装する
プリント板15には、高発熱部品を正面側近傍に搭載し、
それぞれの高発熱部品に対応して、下段シェルフ10-2の
開口を塞ぐ正面板18又は個別正面板に、吸入口20を設け
た構成とする。

【００３０】また、図２に例示したように、架に下方よ
り上方に向かって、吸排風ユニット，シェルフ，ファン
ユニットの順に積層し、それぞれのシェルフに並列に実
装した個別正面板付きプリント板を、強制空冷するよう
構成した電子機器において、全実装部品を覆い保護すべ
く、主面板部材31, 後側板部材, 及び通風孔38が並列し
た上・下側板部材32からなる箱形カバーが、それぞれの
プリント板15の実装面に搭載されたものとする。

【００３１】それぞれの個別正面板40-1,40-2 は、それ
ぞれのプリント板15に搭載した箱形カバー30-1,30-2 の
前側板兼用に構成されており、搭載した箱形カバー30-1
の主面板部材31と隣接したプリント板間の間隔が充分に
大きい選択したプリント板15には、高発熱部品35を正面
側近傍に搭載する。

【００３２】この選択したプリント板15の個別正面板40
-1に、高発熱部品35に対向して、吸入口45を設けた構成
とする。

【００３３】

【作用】請求項１の発明によれば、下段シェルフに実装
するプリント板は、高発熱部品をそのプリント板の正面
側近傍に搭載するとともに、正面板又は個別正面板に吸
入口を設けている。

【００３４】よって、架の正面側の空気がこの吸入口を
経てシェルフ内に吸い込まれ、その高発熱部品を冷却す
る。したがって、下段シェルフに収容したプリント板も
上段シェルフに収容したプリント板とほぼ同等に冷却さ
れる。

【００３５】請求項２の発明によれば、高発熱部品をプ
リント板の正面側近傍に搭載し、個別正面板には、この
高発熱部品に対向した個所にそれぞれ吸入口を設けてい
る。よって、架の正面側の空気がこれらの吸入口を経て
箱形カバー内に吸い込まれ、その高発熱部品を冷却す
る。したがって、箱形カバーの実装高に影響されること
なく、プリント板に搭載した実装部品がほぼ同等に冷却
される。

【００３６】

【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。

【００３７】図１は本発明の実施例の斜視図、図２は本
発明の他の実施例の要所斜視図、図３は本発明の他の実
施例の正面図である。図１に図示したように、下段シェ
ルフ10-2は、下側板, 左右の側板, 及びバックボードコ
ネクタを配設したバックボードとで構成された、前面が
開口した箱形であり、上段シェルフ10-1もまた、下段シ
ェルフ10-2と同構造である。

【００３８】これらのシェルフは、下側板及び上側板の
それぞれの内側に、ガイドレールを絞り出し加工等して
配列して設け、プリント板15の上下側縁のそれぞれを、
上下一対のガイドレールを選択して差し込み、プリント
板コネクタを対向するバックボードコネクタにプラグイ
ンすることで、多数のプリント板15が並列に収容される
ようになっている。

【００３９】また、すべてのプリント板15をシェルフに
挿入実装した後に、上段シェルフ10-1, 下段シェルフ10
-2のそれぞれの開口側に正面板18を取り付けて、開口を
塞いでいる。

【００４０】ファンユニット２は、シェルフの平面視形
状に等しい角形の枠内に、複数のファンを平面的に配列
したもので、ファンの回転により下方のシェルフ内の空
気を吸い込み上方に排出する。

【００４１】吸排風ユニット５は、４側面が矩形状の側
板で囲まれた、シェルフの平面視形状に等しい枠形で、
枠内に側面視で前下がりの対角線上に位置するよう、遮
蔽板を設けて、枠体内を斜め上方，斜め下方の２つの空
間に仕切っている。

【００４２】また、吸排風ユニット５の前側板に冷気を
吸入する窓を、後側板に暖気を排出する窓をそれぞれ設
けている。電子機器は、床に設置した架台１の上に、下
から上に向かって、吸排風ユニット５，下段シェルフ10
-2，上段シェルフ10-1，ファンユニット２、そして他の
吸排風ユニット５，下段シェルフ10-2，上段シェルフ10
-1，他のファンユニット２の順に積層することで構成さ
れている。

【００４３】下段シェルフ10-2に実装するプリント板15
には、高発熱部品を正面側近傍に搭載している。そし
て、下段シェルフ10-2に取付ける正面板18には、それぞ
れの高発熱部品に対応して、スリット状の吸入口20を配
設して設けている。

【００４４】なお、個別正面板をプリント板に取り付
け、この個別正面板が配列してシェルフの前面の開口を
塞ぐ構造の電子機器では、個別正面板に吸入口を設ける
ことは勿論のことである。

【００４５】上述のように構成された電子機器のファン
ユニット２を駆動すると、下段シェルフ10-2の下方に搭
載した吸排風ユニット５の前部に設けた窓から冷気を吸
い込み、冷気は下段シェルフ10-2のシェルフ10の下側板
の通風スリットを経て、下段シェルフ10-2内に入り、プ
リント板15及び実装部品の熱を奪い上昇し、上側板の通
風スリットを経て、上段シェルフ10-1に入る。

【００４６】そして、上段シェルフ10-1のプリント板15
及び実装部品を冷却した後に、ファンユニット２を経て
上昇し、上段の吸排風ユニット５に入り、中段の吸排風
ユニット５の遮蔽板に添って斜め後方に上昇し、後部の
窓を経て架１の後方へ排出される。

【００４７】この際、下段シェルフ10-2に収容するプリ
ント板15の前面寄りの個所に高発熱部品を搭載し、さら
に正面板18に吸入口20を設けてある。よって、ファンユ
ニットを駆動すると、正面板18の前面側の冷気がこの吸
入口20を経てシェルフ内に吸い込まれ、その冷気が高発
熱部品の熱を奪う。

【００４８】したがって、上段シェルフに収容したプリ
ント板及び実装部品は勿論のこと、下段シェルフに収容
したプリント板及び実装部品がほぼ均一に冷却される。
図２，図３に図示したシェルフには、箱形カバーを搭載
したプリント板が並列して収容され、また、それぞれの
プリント板の前側縁には、プリント板に直交するように
個別正面板を取り付けている。

【００４９】詳述すると、それそれのプリント板15に
は、搭載した実装部品を保護するために箱形カバー30-1
又は箱形カバー30-2を搭載している。これらの箱形カバ
ー30-1,30-2 は、その実装高が異なるだけで、他の寸法
形状は相等しく、主面板部材31，後側板部材, 及び通風
孔38が並列した上・下側板部材32からなり、開口側の縁
枠をプリント板15の実装面に当接しねじ手段等により、
プリント板15に取り付けられている。

【００５０】箱形カバーの実装高は、そのプリント板に
搭載する実装部品の実装高よりも大きいので、実装部品
の実装高さが異なることに伴い、それぞれの箱形カバー
の実装高さが異なる。図では箱形カバー30-1の実装高
は、箱形カバー30-2の実装高の約1.5 倍と大きくしてい
る。

【００５１】また、実装高が高い箱形カバー30-1を搭載
したプリント板15には個別正面板40-1を取り付け、他の
箱形カバー30-2を搭載したプリント板15には他の個別正
面板40-2を取り付けている。

【００５２】また、それぞれの個別正面板40-1,40-2
は、それぞれのプリント板15に搭載した箱形カバー30-
1,30-2 の前側板兼用に構成されている。また、プリン
ト板を差し込むシェルフのガイドレール19のピッチは等
ピッチであるので、今実装高が低い箱形カバー30-2の実
装高がガイドレールの２ピッチ間の距離よりも小さいと
すると、実装高が高い箱形カバー30-1の実装高はガイド
レールの２ピッチ間の距離よりもわずかに大きくなる。

【００５３】したがって、実装高が低い箱形カバー30-2
の主面板部材31と隣接したプリント板間の間隔は小さい
が、実装高が高い箱形カバー30-1の主面板部材31と隣接
したプリント板間の間隔が大きい。

【００５４】このことにより、実装高が高い箱形カバー
30-1を搭載したプリント板15の個別正面板40-1と隣接し
た他の個別正面板との間にそれなりに大きい間隙が生ず
る。よって、この間隙にブランク正面板40B を挿入する
ことで、シェルフの開口を並列した個別正面板40-1,40-
2,ブランク正面板40B で塞いでいる。

【００５５】上述のような構造のシェルフにおいて、本
発明は搭載した箱形カバー30-1の主面板部材31と隣接し
たプリント板間の間隔が充分に大きい選択したプリント
板15には、高発熱部品35を正面側近傍に搭載する。

【００５６】そして、この選択したプリント板15に搭載
した個別正面板40-1には、高発熱部品35に対向した個所
に吸入口45を設けている。上述のように構成されたシェ
ルフは、図示省略したが架に下方より上方に向かって、
吸排風ユニット，下段のシェルフ，上段のシェルフ，フ
ァンユニットの順に積層されている。

【００５７】よって、ファンユニットを駆動すると、下
段のシェルフの下方に搭載した吸排風ユニットの前部に
設けた窓から冷気を吸い込み、冷気は下段のシェルフの
シェルフの下側板の通風スリットを経て、下段のシェル
フ内に入り、箱形カバー30-1,30-2 の下側板部材32の通
風孔38からそれぞれの箱形カバー内に入り、実装部品を
冷却し、上昇して上側板部材32の通風孔38から抜けて、
上段のシェルフに入り、同様にして上段のシェルフに収
容したプリント板15の実装部品を冷却する。

【００５８】この際、実装高が高い箱形カバー30-1の主
面板部材31と隣接したプリント板間の間隔が大きいの
で、空気抵抗が小さい。よってこの空間をより多量に空
気が上昇し、その箱形カバー30-1に流入する空気量は比
較的少ない。

【００５９】しかし、高発熱部品を正面寄りの位置に搭
載し、個別正面板40-1に吸入口45をそれぞれ設けてある
ので、個別正面板40-1の前面側の冷気が箱形カバー30-1
内に吸い込まれ、その冷気が高発熱部品の熱を奪う。

【００６０】したがって、その高発熱部品は所定の低温
度に維持される。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、架に下方
より上方に向かって、吸排風ユニット, 下段シェルフ,
上段シェルフ, ファンユニットの順に積層されてなる電
子機器において、下段シェルフに収容するプリント板に
は、正面寄りの位置に高発熱部品を搭載し、正面板( ま
たは個別正面板) に吸入口を設けたことにより、下段シ
ェルフに収容したプリント板を上段シェルフに収容した
プリント板とほぼ同等に冷却することができるという効
果を有する。

【００６２】また、プリント板に箱形カバーを搭載し、
実装部品を保護する構造のシェルフにおいて、高発熱部
品をプリント板の正面寄りの位置に搭載し、個別正面板
にそれぞれ吸入口を設けたことにより、箱形カバーの実
装高に影響されることなく、プリント板に搭載した実装
部品がほぼ均一に冷却されるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の斜視図

【図２】 本発明の他の実施例の要所斜視図

【図３】 本発明の他の実施例の正面図

【図４】 従来の電子機器の斜視図

【図５】 シェルフの要所斜視図

【図６】 従来例の断面図

【図７】 従来の他のシェルフの要所斜視図

【符号の説明】

１ 架 ２ ファンユニット ５ 吸排風ユニット 10-1 上段シェルフ 10-2 下段シェルフ 15 プリント板 18 正面板 20 吸入口 30-1,30-2 箱形カバー 31 主面板部材 32 上下側板部材 38 通風孔 40-1,40-2 個別正面板 40B ブランク正面板 35 高発熱部品 45 吸入口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架に下方より上方に向かって、吸排風ユ
   ニット，下段シェルフ，上段シェルフ，ファンユニット
   の順に積層し、それぞれのシェルフに並列に実装したプ
   リント板を強制空冷するよう構成した電子機器におい
   て、 該下段シェルフ(10-2)に実装するプリント板(15)に、高
   発熱部品を正面側近傍に搭載するとともに、 それぞれの該高発熱部品に対応して、該下段シェルフ(1
   0-2)の開口を塞ぐ正面板(18)又は個別正面板に、吸入口
   (20)を設けたことを特徴とする電子機器の冷却構造。
2. 【請求項２】 架に下方より上方に向かって、吸排風ユ
   ニット，シェルフ，ファンユニットの順に積層し、それ
   ぞれのシェルフに並列に実装した個別正面板付きプリン
   ト板を、強制空冷するよう構成した電子機器において、 全実装部品を覆い保護すべく、主面板部材, 後側板部材
   及び通風孔(38)が並列した上・下側板部材からなる箱形
   カバーが、それぞれの該プリント板(15)の実装面に搭載
   され、 それぞれの該個別正面板(40-1,40-2) は、それぞれの該
   プリント板(15)に搭載した箱形カバー(30-1,30-2) の前
   側板兼用に構成され、 搭載した箱形カバー(30-1)の主面板部材(31)と隣接した
   プリント板間の間隔が充分に大きい選択したプリント板
   (15)は、高発熱部品(35)が正面側近傍に搭載され、 選択した該プリント板(15)の個別正面板(40-1)に、該高
   発熱部品(35)に対向して、吸入口(45)が設けられてなる
   ことを特徴とする電子機器の冷却構造。