JP3808018B2

JP3808018B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP3808018B2
Application number: JP2002234747A
Authority: JP
Inventors: 紀佳千葉; 聖二原田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2022-08-12
Also published as: JP2004079616A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気口付近の電子部品の温度を低減可能な電子機器に係り、例えば電源装置等の電子機器の内部を冷却するのに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の一種として外部の装置類に電力を供給する為の電源装置があり、このような電源装置等の電子機器の構造として、その内部に設置された電子部品を冷却するために、ファン等を用いて内部に強制的に空気の流れを生じさせるようなものが一般的となっている。そして、このような構造を有した多くの電子機器の場合、電子機器の外枠となる筐体内で空気の流れを効率良く発生させる為、筐体内への空気の導入用の吸気口が、ファン等と隣接した排気口の部分とは反対側の筐体の部分に、設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、昨今の電子機器では、小型化及び高密度化が進んだことから、吸気口の近くに温度の高い電子部品が配置される場合も生じるようになった。この場合、吸気口から導入された空気がこの電子部品により熱せられて高い温度の空気となり、この高い温度の空気の流れをそのまま排気口付近の他の電子部品が受けるようになる。つまりこの結果として、排気口付近の電子部品の温度を十分に低減できない虞が生じるようになった。
【０００４】
この一方、排気口付近の電子部品の温度を十分に低減できなくなることを回避するために、他の吸気口を筐体の別の壁部に設けることが考えられた。但し、電子機器が使用される際にこの吸気口が塞がれる虞もあって、効果的に冷却できる位置に他の吸気口を設けられず、この手段では十分に排気口付近の電子部品を冷却することが困難であった。
【０００５】
また、空気の流れを大きなダクトケースによりコントロールする構造が、特開２００１−１８９５８４号公報に開示されている。しかし、この公報に示された例でも、電子機器内に配置された電子部品を挟んで、ファン等が設置された排気口と吸気口とが単に存在する形なので、ダクトケースの為に大きなスペースが必要となるだけで、必ずしも有効な構造と言えなかった。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、排気口付近の電子部品の温度を低減し得る電子機器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１による電子機器は、外枠となる筐体に、外部から気体を導入する主吸気口と筐体内から気体を導出する排気口とが設けられた電子機器であって、
筐体内に気流を生じさせる送風源が排気口に合わせて配置されると共に、筐体を形成する壁部内における排気口の近傍とされ且つこの排気口が設けられた壁部と同一面内の箇所に、補助的に外部から気体を導入する副吸気口が設けられ、
気体の流れを案内する整流部材が、筐体内における副吸気口と排気口との間の部分であって、送風源の送風方向におけるこの送風源の投影範囲から外れた位置に突出固定されて、
副吸気口から導入される気体の流れ方向が、主吸気口から導入される気体の流れ方向に対してこの整流部材によって逆向きとされることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る電子機器の作用を以下に説明する。
本請求項に係る電子機器は、外部から気体を導入する主吸気口と内部から気体を導出する排気口とが、外枠となる筐体に設けられる構成になっている。また、排気口に合わせて、筐体内に気流を生じさせる送風源が配置されていると共に、筐体を形成する壁部内における排気口の近傍であってこの排気口が設けられた壁部と同一面内の箇所に、補助的に外部から気体を導入する副吸気口が設けられている。さらに、筐体内における副吸気口と排気口との間の部分であって、送風源の送風方向におけるこの送風源の投影範囲から外れた位置に、気体の流れを案内する整流部材が突出固定されている。これに伴い、副吸気口から導入される気体の流れ方向が、主吸気口から導入される気体の流れ方向に対してこの整流部材によって逆向きとされている。
【０００９】
従って、筐体内に発生する気体である空気の流れの上流側に、特に発熱する電子部品が多数実装されている場合でも、上流側から排気口の近くに位置する電子部品に供給される温度の高い空気の影響を、この副吸気口から空気が導入されるのに伴って低減し、排気口の近くの電子部品の温度上昇を抑えることができる。この際、筐体内に気流を生じさせる送風源が、排気口に合わせて配置されていることから、この送風源により気流を強制的に筐体内に生じさせることが可能となって、排気口の近くの電子部品の温度上昇を抑える作用効果がより高まることになる。
【００１０】
他方、本請求項によれば、電子機器の筐体内における副吸気口と排気口との間の部分に、筐体内の気体の流れを案内する整流部材が突出固定されて、この整流部材で間仕切りすることで、この整流部材に沿って気体が流れるようになる。そして、これに伴い、排気口の近くに位置する電子部品に副吸気口からの気流がより積極的に当たるようになって、この電子部品の温度上昇を抑える効果を倍増させることができる。
【００１１】
請求項２に係る電子機器の作用を以下に説明する。
本請求項は請求項１と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに本請求項では、整流部材が、板状に形成されて基端側を筐体の壁部に支持された整流板とされるという構成となっている。
つまり、整流部材が筐体の壁部に支持された整流板とされたことから、整流部材が筐体内に確実に固定可能になるだけでなく、整流部材を設置する為の必要以上に大きなスペースが筐体内に不要となる。
【００１３】
請求項３に係る電子機器の作用を以下に説明する。
本請求項は請求項１と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに本請求項では、排気口が設けられた壁部と送風源とが一体的にユニット化されたファンユニットとされ、このファンユニットに整流部材が取り付けられるという構成となっている。
つまり、ファンユニットに整流板が取り付けられ、この整流板で例えば送風源のケーブル等を補助的に固定する機能を兼ね備えた構造にすれば、ファンユニットの脱着作業の際に整流板と一体的にケーブル等を脱着可能になって、この脱着作業が簡素化されることにもなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る電子機器の一実施の形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る電子機器である電源装置１０の直方体状に形成された外枠を金属製の筐体１２が、構成している。尚、この筐体１２の上面は、筐体１２の一部となる図示しない金属製の蓋材で覆われる構造になっている。さらに、図２に示すように、この筐体１２を形成する一端側の壁部１２Ａには、外部から気体を筐体１２内に導入する為の多数の主吸気口１４が配置されており、この筐体１２を形成する他端側の壁部１２Ｂには、筐体１２内から気体を外部に導出する為の排気口１６が配置されている。
【００１６】
つまり、この筐体１２に、これら主吸気口１４と排気口１６とが相互に対向した形で配置されて、筐体１２がダクトのような構造となっており、多数の電子部品１８が図１に示すようにこの筐体１２内に配置されている。そして、筐体１２内の主吸気口１４から排気口１６までの間に、これら多数の電子部品１８の内の特に発熱する電子部品として、第１発熱電子部品１８Ａ、第２発熱電子部品１８Ｂ及び第３発熱電子部品１８Ｃが順に配置されている。尚、これら発熱する電子部品とは例えばトランス等の部品が考えられる。
【００１７】
一方、筐体１２に対して排気口１６の外側の排気口１６に隣り合う箇所には、気体である空気を強制的に送風して筐体１２内に気流を生じさせる為の送風源である図２から図４に示すファン２０が配置されており、このファン２０が回転することで、主吸気口１４から排気口１６への空気の流れが筐体１２内に生じるようになっている。また、これに伴って板状の遮断材２２が、筐体１２内の第２発熱電子部品１８Ｂにおけるこの気流の下流側の箇所に、空気の流れ方向に対して傾いた形で、配置されている。
【００１８】
さらに、図２から図５に示すように、排気口１６が設けられた壁部１２Ｂにおけるこの排気口１６の近傍の箇所には、補助的に外部から空気を導入する為のスリット状に形成された副吸気口２４が設けられており、筐体１２内の気体の流れを案内する為に板状に形成された整流部材である整流板２６が、これら副吸気口２４と排気口１６との間であって第３発熱電子部品１８Ｃに隣接した位置に配置されている。
【００１９】
他方、上記のファン２０の外側には保護枠２８が配置されていて、この保護枠２８と壁部１２Ｂとでファン２０を挟持する三体構造の形で、図３及び図４に示すファンユニット３０が構成されている。さらに、整流板２６の基端側がこの壁部１２Ｂに固定的に支持されているので、このファンユニット３０の一部を整流板２６が形成していることになる。尚、この整流板２６は、金属や合成樹脂等の材料で形成されていて、主吸気口１４と排気口１６とを繋ぐ方向である筐体１２の長手方向に沿い且つ副吸気口２４の長手方向に沿って平面が拡がる形で、固定されている。
【００２０】
また、図３に示すように、この整流板２６の一部には、整流板２６を切り欠かくようにして保持部２６Ａが設けられており、このファン２０を回転する図示しないモータに電力を供給する為のケーブル３２が整流板２６の保持部２６Ａに係止されている。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る電源装置１０の作用を説明する。
本実施の形態に係る電源装置１０は、多数の電子部品１８を内部に配置した筐体１２に、外部から気体を導入し得る主吸気口１４と、筐体１２内から外部に気体を導出し得る排気口１６とが相互に対向して、設けられる構成になっている。
【００２２】
また、排気口１６が設けられた壁部１２Ｂ内における排気口１６の近傍の箇所に、補助的に外部から気体を導入する為の副吸気口２４が設けられており、さらに、筐体１２内の気体の流れを案内する整流板２６が、これら副吸気口２４と排気口１６との間であって第３発熱電子部品１８Ｃに隣接した位置に配置されている。そして、筐体１２内に気流を生じさせるファン２０が、排気口１６に対して気流の下流側に隣り合った形で配置されている。
【００２３】
従って、このファン２０によって図２の矢印で示す気流が強制的に筐体１２内に生じることで、上記のように副吸気口２４からも気体が筐体１２内に導入される。さらに、この副吸気口２４と排気口１６の間に整流板２６を配置して、この整流板２６でこれらの間が間仕切りされることで、図２及び図５に示すように、副吸気口２４から導入された気体が整流板２６に沿って流れるようになる。そして、これに伴い、排気口１６の近くに位置する第３発熱電子部品１８Ｃに副吸気口２４からの気流が積極的に当たるようになる。
【００２４】
この結果、筐体１２内に発生する気体の流れの上流側部分に、特に発熱する電子部品である第１発熱電子部品１８Ａ及び第２発熱電子部品１８Ｂが実装されている場合でも、上流側部分から排気口１６の近くに位置する第３発熱電子部品１８Ｃに温度の高い空気が供給されないようになる。従って、この温度の高い空気の影響が低減されて、排気口１６の近くに位置するこの第３発熱電子部品１８Ｃの温度上昇を抑えることができる。
【００２５】
以上のことから、本実施の形態は、電源装置１０の側面を形成する壁部１２Ｃ（図１及び図２に示す）等に新たに吸気口が設けられない場合に有効な構造であり、また前述の特開２００１−１８９５８４号公報のように大きなダクトケースを用いて吸気口からフレッシュエアを供給する必要がない為、筐体１２内の電子部品の実装スペースを有効に使える構造ともなる。
【００２６】
他方、本実施の形態では、整流部材が板状に形成されて基端側を筐体１２の壁部１２Ｂに支持された整流板２６とされているので、整流部材が筐体１２内に確実に固定可能になるだけでなく、整流部材を設置する為の必要以上に大きなスペースが筐体１２内に不要となる。
【００２７】
また、本実施の形態では、遮断材２２が筐体１２内の第３発熱電子部品１８Ｃの上流側に配置されているので、温度の高い空気の第３発熱電子部品１８Ｃへの流れが遮断されて、第３発熱電子部品１８Ｃに温度の高い空気が当たり難くなる。従って、副吸気口２４及び整流板２６による第３発熱電子部品１８Ｃの温度上昇を抑える作用効果がより一層高まることになる。
【００２８】
尚、本実施の形態では、ファンユニット３０に整流板２６が取り付けられ、この整流板２６がケーブル３２を補助的に固定する機能を兼ね備えた構造とされているので、ファンユニット３０の脱着作業の際に整流板２６と一体的にケーブル３２を脱着可能になって、この脱着作業が簡素化されることにもなる。
【００２９】
次に、整流板２６の大きさを変えたときの温度変化を試験した結果について、図６のグラフに基づき説明する。
つまり、整流板２６の大きさには適切な寸法があり、図５に示す上記実施の形態で採用した整流板２６の長さＬ１とされる「整流板長さ」と、第３発熱電子部品１８Ｃの長さ寸法Ｌ２とされる「部品サイズ」との比である、「整流板長さ/ 部品サイズ」の値を０．７程度（具体的には０．６６とされる）としたときが、図６に示すグラフのように最適なものとなった。具体的には、何も対策していない従来例の場合であるこの比が０のときと比較して、第３発熱電子部品１８Ｃの温度上昇値を表す部品温度上昇値を約１０℃低減できた。
【００３０】
尚、上記実施の形態では、整流板２６を長方形の板としたが、他の多角形や円形等の板であっても良い。また、上記実施の形態では、整流板２６に保持部２６Ａが形成されていたが、この保持部２６Ａが無いような構造であっても良い。他方、上記実施の形態は、電源装置を例として説明したが、他のコンピュータ等の電子機器に本発明を採用しても良い。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の電子機器によれば、排気口付近の電子部品の温度を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電源装置の蓋材を除いた状態の平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電源装置の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る電源装置に適用されるファンユニットの斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る電源装置に適用されるファンユニットの別の方向から見た斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る電源装置内における気体の流れを示す要部拡大断面図である。
【図６】整流板の大きさを変えたときの温度変化を表したグラフを示す図である。
【符号の説明】
１０電源装置
１２筐体
１２Ｂ壁部
１４主吸気口
１６排気口
１８電子部品
１８Ａ第１発熱電子部品
１８Ｂ第２発熱電子部品
１８Ｃ第３発熱電子部品
２０ファン（送風源）
２２遮断材
２４副吸気口
２６整流板（整流部材）
３０ファンユニット

Claims

外枠となる筐体に、外部から気体を導入する主吸気口と筐体内から気体を導出する排気口とが設けられた電子機器であって、
筐体内に気流を生じさせる送風源が排気口に合わせて配置されると共に、筐体を形成する壁部内における排気口の近傍とされ且つこの排気口が設けられた壁部と同一面内の箇所に、補助的に外部から気体を導入する副吸気口が設けられ、
気体の流れを案内する整流部材が、筐体内における副吸気口と排気口との間の部分であって、送風源の送風方向におけるこの送風源の投影範囲から外れた位置に突出固定されて、
副吸気口から導入される気体の流れ方向が、主吸気口から導入される気体の流れ方向に対してこの整流部材によって逆向きとされることを特徴とする電子機器。
整流部材が、板状に形成されて基端側を筐体の壁部に支持された整流板とされることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
排気口が設けられた壁部と送風源とが一体的にユニット化されたファンユニットとされ、このファンユニットに整流部材が取り付けられることを特徴とする請求項１記載の電子機器。