JPH10198460A - 電子筐体の防塵システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子筐体の防塵システムを提供すること。特
に電子筐体を換気する空気流の塵埃を除去又は減少する
各種の技術を使用する受動的な防塵システムを提供する
こと。 【解決手段】 本発明は、（１）筐体のパネルに多数の
小さな穴を設けること、（２）側部パネルの下部に多数
の穴を配置すること、（３）多数の穴の下流の通風室が
可能性の高い集塵器即ちトラップとして働くこと、且つ
（４）空気流の流れの方向を変えて低速のポケットを発
生するようにルートづけして成る電子筐体の防塵システ
ムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子筐体の防塵シ
ステムに関する。特に本発明は、電子筐体を換気する空
気流の中の塵埃を除去又は減少する各種の技術を用いた
受動的な防塵システムに関する。より特徴付けると本発
明は、（１）筐体のパネルに多数の小さな穴を設けるこ
と、（２）側部パネルの下部に多数の穴を配置するこ
と、（３）多数の穴の下流の通風室が可能性の高い集塵
器即ちトラップとして働くこと、且つ（４）空気流の流
れの方向を変えて低速のポケットを発生するようにルー
トづけることに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子筐体内の余分の塵埃は、電子装置の
動作を妨害し、それどころか電子部品を故障させる。更
に電子筐体は、塵埃を締め出すために密閉することはで
きないし、もしそうすると電子部品は過熱のため故障し
てしまう。多くの周知の配置では、電子筐体を通して換
気空気の連続流を循環させて電子部品を冷却している。
しかしながらこの空気の連続流は、空気流を清浄化する
手段を取らなければ、周囲環境から塵埃を取り入れるこ
とになる。電子筐体が塵埃分子を蓄積しがちな床に設置
される時には、入り口空気流から塵埃を除去することは
特に重要である。空気取入口が床の近くにあるときは、
塵埃の除去は必須のことである。多くの現存の配置は、
この点に関しては不十分である。

【０００３】多くの文献が電子筐体の防塵システムにつ
いて開示している。防塵システムは２個の主なカテゴリ
ーに分けられる。能動的防塵システムと、受動的防塵シ
ステムとである。能動的防塵システムは全般的に除去フ
ィルタを使用し、空気流内の塵埃を捕捉且つトラップす
る。これらのフィルタは空気流から取り出した塵埃を積
極的に保持することを意味する。しかしながらこの配置
は、詰まりがちで時間を掛け過ぎとなり、入り口空気流
の抵抗を増加するので、ある環境においては望ましくな
いものである。従ってかかるフィルタは監視され、定期
的に清掃され又は取り替えなければならない。このフィ
ルタの清掃に失敗すれば、その結果、電子部品は空気流
の減少に基づき過熱となり故障することになる。

【０００４】例えばヘンシャール氏の米国特許第１，５
４８，８３９号明細書には、換気装置の新鮮な空気取入
口に能動的空気フィルタを取り付け、換気装置に引き入
れられる塵埃、不純物並びに異物を除去することが開示
されている。ヘンシャール氏の特許には、（１）筐体の
開孔に金網スクリーンを設け、（２）金網スクリーンの
直接下流に壁で囲まれた箱を設け、（３）一連のルーバ
ーを壁で囲まれた箱内の空気流通路を横切るように配置
し、（４）積み重ねられたバッフルプレートを持つフィ
ルタを設け、各プレートは４個の区分からなり、各区分
は小さな孔の列を有し、孔はフィルタを横切る空気流に
比し次第に小さくなっており、（５）各バッフルプレー
トにオイルを塗布して塵埃分子を保持し、且つ（６）フ
ィルタは、空気流がフィルタを貫通する時、方向を変化
せしめるような幾何学的配置にすることが開示されてい
る。ヘンシャール氏のシステムは能動的なフィルタシス
テムである。ヘンシャール氏のバッフルプレートはオイ
ル塗布で塵埃分子をトラップ且つ保持するものなので、
周期的に清掃して塵埃分子を除去することが必要であ
る。

【０００５】反対に受動的な防塵システムにおいては、
清掃又は取り替える必要のあるフィルタは使用しない。
このシステムは全般的にいって空気流の速度の変化に依
存して塵埃を沈下し静める。例えばロディ氏他の米国特
許第４，６５９，３４９号明細書には、電子システムの
入り口の換気空気流から塵埃並びに不純物を除去するラ
ビリンス型のフィルタについて開示されている。ラビリ
ンス型のフィルタは、空気流が室を通過するとき方向を
変えるという一連の室を指している。空気流速が低下し
た時、塵埃分子は空気流から沈下する。ロディ氏他の特
許には長い溝形状の単一の空気取入口を開示している。
ロディ氏他の特許の空気取入口の断面が大きいので、十
分に冷却空気が供給できるとはいえ、換気空気流に伴っ
て大きな塵埃の塊が入りがちである。

【０００６】更に電子筐体の熱伝達のための換気につい
て、多くのシステムが提案された。これらのシステム
は、全般的に筐体のパネルに溝をつけた空気取入口又は
数多くの比較的小さな穴を持つ口があり、筐体に大きな
破片の塊が侵入しないようにしてある。例えばシュヴィ
ベルト氏他の米国特許第５，４０６，３１６号明細書に
はインクジェットプリンタ用空気流システムが開示され
ている。一つの実施の形態には前部パネルの下部の多数
の小さな穴を介して、プリンタの筐体に換気空気が取り
入れられることが示されている。入った空気は直ちに回
路基板を通過し、筐体のパネルの多数の小さな開口によ
り阻止されない分子が電子部品に直ちに堆積される。同
様にダットソン氏の米国特許第４，７０２，１５４号明
細書には、パーソナルコンピュータを低温で動作させる
ための改造された電源及びファンについて開示されてい
る。取り入れ空気は、小さな穴の二重の列を介して筐体
に吸引される。穴に入った後取り入れ空気は、空気流の
塵埃を減少する何等の試みもなく回路基板筐体に直ちに
入る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、電子筐体に清浄な換気空気を提供することにある。

【０００８】より詳述すれば、本発明の目的は、受動的
防塵システム即ち定期的な監視又はフィルタの補修を要
することのない防塵システムを備えた電子筐体を提供す
るものである。

【０００９】更に詳述すれば本発明の目的は、塵埃分子
で詰まり、換気空気流の一部又は全体を阻止することに
なる能動的なフィルタを使用しない、換気空気流の塵埃
の量を減少する受動的な防塵システムを提供することで
ある。

【００１０】本発明の他の目的は、一連の受動フィルタ
装置に換気空気流を当てることにより、塵埃を換気空気
の流れから沈下させることにある。

【００１１】本発明の更に他の目的は、若し一つの空気
取入口が閉塞したとしても、他の空気取入口が電子部品
を的確に換気することができる、部分的な冗長防塵シス
テムを備えるパーソナルコンピュータ電子筐体を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ＰＣ／
電子筐体の中央電子空洞に余分な塵埃が入り込まないよ
うにするものである。防塵システムは、（１）側部パネ
ルの下部領域に沿って配列された多数の小さな穴と、
（２）小さな穴の直接下流に設けた通風室と、（３）空
気流の方向を変化させ、低速空気の小さなポケットを発
生させる空気取り入れチャンネルとを具備する。防塵シ
ステムは、空気が電子筐体の主空洞に到達する前に取り
入れ換気空気から塵埃を除去するものである。好ましい
実施の形態では、取り入れ換気空気は対向する両側の側
部スカートに配置された多数の小さな穴を介して引き込
まれ、空気は各側部スカートの後にある空間即ち通風室
に入る。それより空気流は下部前部スカートの後の圧力
室に流れ、電子部品が収容されている中央筐体に達す
る。多数の小さな穴は塵埃の非常に大きな分子を締め出
す。側部スカートの後の通風室は、空気流の速度を減少
させ、より多くの塵埃を空気流から沈下させる。更に通
風室から圧力室への空気流のルート付け、並びに再び方
向を変えることは、選定された領域の空気流の速度を減
少させ、より多くの塵埃を空気流から沈下させる。前部
スカートの後ろの圧力室から、空気は筐体の電子部品収
納部即ち領域に流れ込み、電子部品を冷却する。最終的
に換気空気流は、下部後部パネルの排気口から大気中に
排出される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態の電子筐体を説明するが、図において電子筐
体を全体的に１０で示す。図１、２において電子筐体１
０は全体的に、対向する側部パネル１２０、２２０と、
前部パネル３０と、後部パネル４０と、頂部パネル５０
と、底部パネル６０と、空気取入口７０、及び空気排出
口８０とからなる。図１、２に示す好ましい実施の形態
では、多くのパネルは、一つ又はそれ以上の分離した置
き換え可能のピースを備え、各ピースはセクションに対
応するように図示されている。側部パネル１２０、２２
０は、夫々２個のセクションを有しており、それらは主
要なセクション１２２、２２２と、該主要なセクション
１２２、２２２の下の側部スカート１２４、２２４とで
ある。前部パネル３０は上部前部セクション３２と、中
央前部セクション３４、並びに前部スカート３６の３個
のセクションを備えている。後部パネル４０は上部後部
セクション４２、並びに下部後部セクション４４の２個
のセクションを有する。パネル数又は各パネルのセクシ
ョンの数は変更可能で、かかる電子筐体も本発明の技術
範囲に含まれる。これらのモジュールパネルは、典型的
にプラスチックスの射出成型によって成型され、新しい
電子装置の形状に対応して容易に置き換え可能である。

【００１４】図３に示すように側部スカート１２４と２
２４とは、夫々が吸気口即ち多数の小さな穴１２６と２
２６を備える。好ましい実施の形態を図４に示す。各穴
は２４列と７行に配列された１６８個の穴からなる。１
５個の盲穴２７を列内の開口２９の中に介在させる。開
口２９は直径３．１８ｍｍ（０．１２５インチ）であ
る。更に好ましい実施の形態において、側部スカートの
後部分における穴は盲穴２７である。全体的に言って、
側部スカート１２４と２２４の小さな穴の数、位置及び
正確な寸法は変更できる。更に側部スカート１２４と２
２４の穴の特性は、例えば必要とされる冷却空気量、冷
却フアン容量、及びシステムの圧力降下のような各種の
設計パラメータに適合するよう、当業者において特定さ
れ、最適化される。例えば穴の数は変更し得るし、穴の
寸法も変更し得るし、更に穴の寸法も一定である必要は
なく、且つ全体の流れの領域も大きくも小さくもでき
る。

【００１５】図５は防塵システムの概略図である。図６
と７に換気空気流の方向を示す。換気空気１００と２０
０は、両側の側部スカート１２４と２２４の穴１２６と
２２６を介して筐体１０に入る。穴１２６と２２６は、
塵埃の塊が筐体に入らないような十分な小さな寸法であ
る。側部スカート１２４と２２４とは、夫々通風室１６
０と２６０の一つの壁を構成する。側部スカート１２４
に隣接して設けられた通風室１６０は複数の壁１６２と
第１の端部１６４を有する。通風室１６０の第１の端部
１６４に隣接して、圧力室９０に接続された第１の開口
１６６が設けられている。同様に側部スカート２２４に
隣接して配置された通風室２６０は、複数の壁２６２と
第１の端部２６４を備える。通風室２６０の第１の端部
２６４に隣接して、圧力室９０に接続された第１の開口
２６６が設けられる。このようにして穴１２６と２２６
を介して入った換気空気１００と２００とは、夫々通風
室１６０と２６０とに入り込む。通風室１６０と２６０
内で、空気の速度は低下し、ある程度の塵埃分子が換気
空気流１０２と２０２から除去される。換気空気流１０
２と２０２は第１の通風室の開口１６６と２２６を介し
て、通風室１６０と２６０から排出され、高圧開口９２
と９４を介して圧力室９０に引き込まれる。通風室１６
０、２６０は夫々屈曲部を介して圧力室９０に連通して
いる。本発明の好ましい実施の形態においては、圧力室
９０は前部スカート３６の後に設置される。圧力室９０
は複数の壁９１と、第１の端部９３と、第２の端部９
５、及び上部部分９７とを有する。圧力室９０の第１の
端部９３に隣接して、通風室の第１開口１６６を介して
通風室１６０に流体的に接続された高圧開口９２が設け
られる。同様に圧力室９０の第２の端部９３に隣接し
て、通風室の第１開口２６６を介して通風室２６０に流
体的に接続された高圧開口９４が設けられる。第３の開
口９６が、圧力室９０の上部部分９７に隣接して設けら
れ、且つ中央電子機器筐体１２に流体的に接続される。
開口９２と９４で圧力室９０に入る空気流１０２と２０
２を換気する前に、空気流１０２と２０２はまず方向を
変えなければならない。本質的に換気空気流１０２と２
０２は、通風室１６０と２６０から圧力室９０に入るた
めに９０゜回転が必要である。空気流のこの方向の転換
により、低速空気のポケット即ち澱み点が生じ、塵埃分
子は換気空気流１０２、２０２から沈下させられる。圧
力室９０内では、通風室１６０から排出され、開口９２
を介して流入した一方の換気空気流１０２と、通風室２
６０から排出され、開口９４を介して流入した他方の換
気空気流２０２の方向が変えられ互いに対向流となった
換気空気流１０２、２０２が単一の中央換気空気流１０
４に合体される。２つの対向して流入する換気空気流１
０２と２０２の正面衝突による合体並びに圧力室９０の
幾何学的配置により、更に低速度空気のポケットが発生
し、換気空気から塵埃分子の除去が容易になる。このよ
うに単一に合体された換気空気流１０４は、圧力室９０
から穴９６を介して排出され、フアン９９により電子部
品が実装されている筐体１０の電子部品収納部１２に引
き込まれる。この段階において、換気空気流１０４の塵
埃分子の量は、始めの入り込んだ換気空気流１００と２
００内の塵埃分子の量から著しく低減され、ほんの僅か
な塵埃分子が電子部品に当たることになる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、筐体の電子部品収納部即ち電
子部品領域に塵埃の侵入を防止する数多くの受動的防御
体を有する電子筐体を提供することにより、従来の欠点
を克服できる。電子部品への空気流を減少する詰まりが
ちなフィルタを用いる必要もなく、塵埃は取り入れ空気
流から除去される。

【００１７】本発明は、一連の５個の受動的なフイルタ
領域を備えている。好ましい動作モードでは、換気空気
は両側の側部パネル１２０と２２０を介して筐体１０に
入り込む。しかしながらたとえ一方の側部パネルが完全
に又は部分的にブロックされていたとしても、本発明で
は清浄な換気空気が電子部品を冷却することを保証でき
る。まず第１に小さな穴１２６と２２６は、最大の塵埃
の塊が筐体１０に入ることを阻止する。第２に通風室１
６０と２６０は空気流の速度を下げ、塵埃を空気流から
沈下させる。第３に隅部を曲がって圧力室９０に入る前
に、空気流は通風室の端部に当たり、低速度の渦を発生
し、空気流から塵埃を取り除くことができる。第４に圧
力室９０の幾何学的配置並びに換気空気流の合体は澱み
点を発生させ、その澱み点で多くの塵埃が換気空気から
降下される。第５に高圧開口９４を介して電子部品収納
部１２に向かう合体された換気空気流１０４を再び方向
付けることは、低速度渦を発生させそれは更に空気流か
ら塵埃を除去することになる。

【００１８】好ましい実施の形態においては、防塵シス
テムはパーソナルコンピュータの筐体に一体に組み込ま
れる。この特定の筐体は床に縦方向に設置されるように
設計され、即ちほぼ長方形の筐体の最短の寸法即ち縁が
床に平行になるように置かれる。側部スカート１２４と
２２４は側部パネル１２０と２２０の下部区分を構成
し、且つ側部パネルの上部区分１２２と２２２からフレ
アーが出ている。孔の列１２６と２２６は床に平行の列
である７列の開口２９の列がある。

【００１９】開示した実施の形態は単に本発明の原理を
述べたものにすぎない。本発明は当業者において明らか
な構造の変形についても実施できるものである。従って
本発明の技術範囲は、添付する特許請求の範囲に基づい
て決定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施の形態の形状の前部斜視
図。

【図２】本発明の好ましい実施の形態の形状の後部斜視
図。

【図３】本発明の一実施の形態の側部パネルの正面図。

【図４】本発明の一実施の形態の好ましい形状の孔の列
を備えるスカートの正面図。

【図５】本発明の一実施の形態の防塵システムの概略
図。

【図６】本発明の一実施の形態の換気空気流の方向を示
す側部正面図。

【図７】本発明の一実施の形態の換気空気流の方向を示
す前部正面図。

【符号の説明】

１０ 筐体 １２ 電子部品収納部 ３０ 前部パネル ４０ 後部パネル ５０ 頂部パネル ６０ 底部パネル ９０ 圧力室 ９２ 第１の開口 ９４ 第２の開口 ９６ 第３の開口 １０２ 第１の換気空気流 １２０ 第１の側部パネル １２２ 第１のパネルのセクション １２４ 第１のパネルの側部スカート １２６ 第１の穴 １６０ 第１の通風室 １６４ 第１の通風室の第１の端部 ２０２ 第２の換気空気流 ２２０ 第２の側部パネル ２２２ 第２のパネルのセクション ２２４ 第２のパネルの側部スカート ２２６ 第２の穴 ２６０ 第２の通風室 ２６４ 第２の通風室の第１の端部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の内面を持つ第１の側面と、第２の内
   面を持ち前記第１の側面に連続する第２の側面を有し、
   電子部品が収納される収納部が内部に設けられた筐体
   と、 前記第１の側面の下部に設けられた吸気口と、 前記第１の内面の下部に隣接して設けられ、前記収納部
   とは分離されると共に前記吸気口と連通した第１の通風
   室と、 前記第２の内面の下部に隣接して設けられ、前記収納部
   とは分離されると共に前記第２の通風部と屈曲部を介し
   て連通された第２の通風室と、 前記第２の通風室と前記収納部とを連通するように前記
   第２の通風室の上部に設けられた開口と、 空気を前記吸気口から、前記第１の通風室、前記屈曲
   部、前記第２の通風室および前記開口を介して収納部内
   に引き込む手段とを具備したことを特徴とする電子筐体
   の防塵システム。
2. 【請求項２】複数のパネルを有する筐体と、 第１のパネルに設けられた第１の穴と、 第２のパネルに設けられた第２の穴と、 前記第１の穴に隣接して前記筐体内に配置され、前記第
   １のパネルから形成され且つ前記第１の穴を取り囲む１
   個の壁および第１の端部を有する第１の通風室と、 前記第２の穴に隣接して前記筐体内に配置され、前記第
   ２のパネルから形成され且つ前記第２の穴を取り囲む１
   個の壁および第１の端部を有する第２の通風室と、 前記第１の通風室の前記第１の端部開口を介して前記第
   １の通風室と流体的に連通する第１の側部開口、前記第
   １の側部開口と対向しており且つ前記第２の通風室の前
   記第１の端部開口を介して前記第２の通風室と流体的に
   連通する第２の側部開口、および電子部品が収納される
   前記筐体の領域と流体的に連通する第３の開口を有する
   圧力室とを有し、 前記第１の穴、前記第１の通風室および前記圧力室は、
   第１の換気空気流の通路にあるように配置され、 前記第２の穴、前記第２の通風室および前記圧力室は、
   第２の換気空気流の通路にあるように配置されている電
   子筐体の防塵システム。
3. 【請求項３】前記筐体は第１の側部パネルと、この第１
   の側部パネルに対向する第２の側部パネルと、頂部パネ
   ルと、底部パネルと、前部パネル及び後部パネルとを具
   備し、前記第１の穴は前記第１の側部パネルの下部区分
   に配置され、且つ前記第２の穴は前記第２の側部パネル
   の下部区分に配置されている請求項２記載の防塵システ
   ム。
4. 【請求項４】前記第１の通風室は単一の容積を形成し、
   前記第２の通風室は単一の容積を形成し、且つ前記圧力
   室は単一の容積を形成してなる請求項２記載の防塵シス
   テム。
5. 【請求項５】前記電子装置は床の上に立つ筐体を有する
   パーソナルコンピュータであり、前記筐体は第１の比較
   的短い水平方向の寸法を有し、前記第１の水平方向の寸
   法より長い第２の水平方向の寸法を有し、且つ垂直方向
   の寸法は前記第１の水平方向の寸法より長い寸法を有
   し、前記穴は前記第１の垂直の縁から第２の垂直の縁へ
   延長し、前記第２の水平方向の寸法に平行である請求項
   ３記載の防塵システム。