JP2001015968A - 電子装置の冷却構造および冷却用ファンの取り付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子装置の冷却構造に関し、冷却効率の向上
とともに装置の小型化を可能とする。 【解決手段】 一方の面に冷却を要するユニット３４を
取り付ける熱伝導性基板３５の他方の面に平面の熱伝達
媒体を介して熱交換器３６が一体的に取り付け結合され
てなり、熱交換器３６は熱伝導性基板３５の面と平行方
向へ送風される冷却用ファンによって放熱される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子装置の冷却構
造および冷却用ファンの取り付け構造に関する。なお、
本発明が適用される各種の情報処理などを行なう電子装
置や、通信装置、などについて、本発明ではこれらを総
称して単に、電子装置と略称する。

【０００２】無線による通信装置、たとえば、携帯電話
機用の基地局装置の送信装置は、送信出力信号を信号増
幅装置によって無線周波数の出力電力を増幅し、外部の
アンテナから無線信号として空中へ送信するようにして
いるが、このような増幅装置は複数が並列して構成され
る。

【０００３】複数の増幅装置とすることにより、たとえ
ば、同種の２台の出力を合成して２倍の送信電力、ある
いは４台の出力を合成して４倍の送信電力、などとして
送出することが行なわれる。

【０００４】

【従来の技術】このような従来の装置構成を図１８に示
す。すなわち、局舎内に設置される筐体架１内に図示を
省略の電源盤や制御盤、他の装置盤などが取り付け実装
される上部に増幅装置盤２が取り付け実装される。な
お、図１８で図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側断面図、
である。

【０００５】増幅装置盤２には、正面面視縦長な複数の
増幅装置３が横方向並列に取り付けられ、下方に冷却用
空気取り入れ部４、上方に冷却用空気を排出させる冷却
用ファン５が平面方向複数並設されている。

【０００６】筐体架１の大きさは規格化されていること
から、任意な大きさに設定することはできない。そのた
めに、増幅装置３を図示例の場合横方向に１２台実装し
ており、１台分は正面視横方向の幅を狭くして縦長なも
のとしている。

【０００７】これらの増幅装置３は動作にともない熱を
生じることから、矢印のように下方の冷却用空気取り入
れ部４から外部の空気を取り入れ、上方の冷却用ファン
５により排出させることで空気による強制冷却を行うよ
うにしている。

【０００８】増幅装置３の幅が狭く前後方向に偏平なこ
とから、個々の増幅装置３に冷却用ファン５を設けるこ
とが困難なことにより、図１９の分離状態の斜視図にも
示すように複数台の増幅装置３、この場合３台分を前後
方向の２つの冷却用ファン５によって強制冷却するよう
にしている。

【０００９】冷却用ファン５は平面視正方形なプロペラ
型である。このために、冷却用ファン５は３台分の幅を
必要とするうえ、さらに奥行き方向にも設けなければな
らない。

【００１０】冷却用空気取り入れ部４には、側面視、正
面から後方に傾斜上昇する空気誘導板６が設けられてお
り、冷却用ファン５によって吸引される空気は、図１９
に矢印で示されるように、この空気誘導板６に沿って増
幅装置３内にほぼ均等に流れ込み、増幅装置３の放熱フ
ィン７内を通過する際に装置の熱を奪い取り暖気となっ
て上方へ排出される。このことは、図１９の２点鎖線に
示される２台分についても同様である。

【００１１】この増幅装置３は、図２０の分離状態の斜
視図に示されるようである。すなわち、１枚の平坦なア
ルミニウム合金板でなる基板８の１側面に回路構成に必
要な各種の回路ユニットが配置され、それぞれが基板８
に密接するようにして取り付けられる。また、基板８の
裏面側のほぼ全面には縦方向に延びる、やはりアルミニ
ウム合金からなる放熱用の放熱フィン７が横方向（前後
方向）に並列して多数設けられている。

【００１２】基板８面に実装される各部の回路ユニット
概略の回路構成は、信号増幅用の主増幅器である第１の
増幅器９が下方に取り付けられ終段増幅器である第２の
増幅器１１が上方に取り付けられる。中間部分には制御
用回路の実装されたプリント板１２と、背面側の部分に
は電源ユニット１３ならびに電源用回路の実装されたプ
リント板１４と、が取り付けられる。

【００１３】基板８の上下の端縁には前後方向に延びる
ガイド板１５、１６が取り付けられ正面側の端面には正
面板１７、背面側の端面には背面板１８とプラグイン接
続用コネクタ１９、がそれぞれ取り付けられ、これら全
体を覆う側面板２１が取り付けられる。

【００１４】上記のように取り付け組み立てるには、そ
れぞれに示される接続線に沿って組み合わせられるとと
もに、図示しない取り付け用ねじによって着脱可能に結
合され、全体として薄く偏平な箱型となる。

【００１５】第１の増幅器９、第２の増幅器１１、電源
ユニット１３、などは、いずれもがアルミニウム合金材
を切削加工して形成された金属ケース内に増幅用、電源
用の回路構成の電子部品が取り付けられることにより、
これら電子部品などからの発熱が金属ケースに伝達さ
れ、基板８に伝導拡散されることにより、伝熱される裏
面側の放熱フィン７から放熱させるように構成されてい
る。

【００１６】このようにして、放熱フィン７を含めて可
能なかぎり一枚構成の基板８上に偏平な形に平面配置に
構成させることから、上下方向に延びる高さを要する高
密度実装構造としている。

【００１７】また、回路構成用の増幅器やその他のユニ
ットなどを箱型として覆うことにより、冷却用空気のほ
とんどすべてが効果的に基板８の裏面側と隣接する増幅
装置３の側面板２１とにより構成される狭隘な通気路内
の放熱フィン７の部分を流れることになる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来の構成によ
ると、放熱フィン７の部分を冷却用空気が流れるように
なるが、回路構成のための箱型部分を空気が流れること
ができないことから、この部分が空気抵抗となることが
避けられない。

【００１９】このために、冷却用ファン５を大型で強力
なものとしなければならず、装置全体が大型化し、小型
化の要求に応じることができない以外にも軽量化するこ
とができない。また、大型な冷却用ファン５と空気流に
対する騒音対策を必要とする。

【００２０】多数の増幅装置３を並列に実装させること
は、極力薄型の偏平な構造にすることから高さ方向に延
びることが避けられず、放熱フィン７のフィンの高さも
また低くしなければならない。

【００２１】このことは高い発熱量を効果的に放熱させ
るために放熱フィン７の間隔を狭めて、より多数のフィ
ンとすることが必要であるけれども、空気の流路が狭
く、かつ長くなるので空気の流れに対する空気抵抗が増
加するので、フィン数を増加させるのには限界があり、
放熱フィン７による放熱の効率化が図れない。

【００２２】基板８は熱伝導性の良好な金属材料である
けれども、発熱部分が集中したり、高い発熱素子部品の
部分に対しては、基板８による広い放熱フィン７部分へ
の拡散伝導に限界があることから、やはり放熱の効率化
が図れない。集中する発熱部分に対しては、発熱部品を
分散配置させればよいことであるが、回路構成上の制約
から困難なことである。

【００２３】以上のような同一基板８面上による平面上
とした構成配置は、平面の広い面積を確保するためと、
幅方向を狭くして小型化することにより、装置製造上の
組み立てや電気回路の調整、後日の保守などの作業に対
しては理想的であるが、放熱フィン７の長さが長くなる
以外に高さが低くなったり、フィン間隔を狭くすること
に限界があることから、放熱面からは非効率的な放熱構
造といわなければならず、集中する発熱に対しては対応
しきれない。

【００２４】本発明は、上記のような従来技術の種々な
問題点にかんがみて、このような問題点が解消され、冷
却効率の向上とともに装置の小型化を可能とする、新規
な電子装置の冷却構造ならびに冷却用ファンの取り付け
構造の提供を発明の課題とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決される本
発明電子装置の冷却構造の構成要旨とするところの、第
１の手段は、一方の面に冷却を要するユニットを取り付
ける熱伝導性基板の他方の面に平面の熱伝達媒体を介し
て放熱器が一体的に取り付け結合されてなり、この放熱
器は熱伝導性基板の面と平行方向へ送風される冷却用フ
ァンによって放熱されるものである。

【００２６】この第１の手段によると、熱伝導性基板の
面に平面の熱伝達媒体を介して放熱器が一体的に取り付
け結合されていることから、これを一体の構造物として
取り扱うことができ、しかも、平面の熱伝達媒体により
発熱ユニットから熱伝導性基板に伝導される熱は速やか
に拡散されるとともに放熱器に伝達され、冷却用ファン
による空気流で放熱器から放熱される。

【００２７】放熱器は、対向する冷却用ファンとの間に
通風を阻害するなどの障害となる部分が存在せず、全面
を通風可能なことから集中的にして有効かつ効果的に放
熱させられ、冷却用ファンの性能が最大限発揮されるこ
とから、放熱器ならびに冷却用ファンを小型化し得る。

【００２８】このようなことからも、放熱器の放熱効率
の向上により、空気の通過距離を短いものとすることが
可能であり、通風抵抗が低く抑えられる。

【００２９】基板でもある熱伝導性基板の一面側は発熱
をともなう回路ユニットの搭載実装領域として確保さ
れ、他方の面側は放熱領域として明確に区分されること
から、立体的な装置構成となし得るので、装置の小型化
を可能にし得る。

【００３０】本発明電子装置の冷却構造の構成要旨とす
るところの、第２の手段は、平行する両外側の面に冷却
を要するユニットを取り付ける一対の熱伝導性基板の対
向面に平面の熱伝達媒体を介して放熱器が一体的に取り
付け結合されてなり、この放熱器は熱伝導性基板の面と
平行方向へ送風される冷却用ファンによって放熱される
ものである。

【００３１】この第２の手段によると、対向する熱伝導
性基板の面に、それぞれ平面の熱伝達媒体を介して放熱
器が一体的に取り付け結合されていることから、これを
一体の構造物として取り扱うことができ、しかも、それ
ぞれの平面の熱伝達媒体により発熱ユニットから両方の
熱伝導性基板に伝導される熱は速やかに拡散されるとと
もに放熱器の両側から伝達され、冷却用ファンによる空
気流で放熱器から放熱される。

【００３２】放熱器は、対向する冷却用ファンとの間に
通風を阻害するなどの障害となる部分が存在せず、全面
を通風可能なことから集中的にして有効かつ効果的に放
熱させられ、冷却用ファンの性能が最大限発揮されるこ
とから、放熱器ならびに冷却用ファンを小型化し得る。

【００３３】このようなことからも、放熱器の放熱効率
の向上により、空気の通過距離を短いものとすることが
可能であり、通風抵抗が低く抑えられる。

【００３４】基板でもある熱伝導性基板の両外側面は発
熱をともなう回路ユニットの搭載実装領域として確保さ
れ、対向する他方の面側間を放熱領域として明確に区分
されるから、立体的な装置構成となし得るので、装置の
小型化を可能とする。

【００３５】本発明冷却用ファンの取り付け構造の構成
要旨とする手段は、正面視方形な冷却用ファンの両側面
にガイド用具と係合用具とを取り付け、冷却用ファンを
取り付ける取り付け具の面から突出される一対のアーム
板が冷却用ファンの他の両側面と接するように延在され
てなり、この取り付け具のアーム板の対向間に冷却用フ
ァンのガイド用具の両側に突出するガイド片を嵌め合わ
せて挿入させ、アーム板先端の係合突起を冷却用ファン
の係合用具端部の係合用切り欠き内に弾性的に突出係合
させるものである。

【００３６】この冷却用ファンの取り付け構造による
と、冷却用ファンの両側面に取り付けたガイド用具の両
側のガイド片を取り付け具のアーム板の両側に嵌め添わ
せることにより確実な挿入ができる。挿入の終段の段階
で係合用具端部の係合用切り欠き内にアーム板先端の係
合突起を弾性的に嵌め込ませることにより抜け止め状態
に係合して保持される。

【００３７】取り付け具に保持された状態の冷却用ファ
ンを取り出すには、アーム板先端を互いに接近する方向
へ、その弾性に抗して移動させることにより容易に係合
が解除されるから冷却用ファンを引き出し得る。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明電子装置の冷却構造
および冷却用ファンの取り付け構造について、構成要旨
にもとづいた好適実施の形態を示すそれぞれの図を参照
しながら、具体的詳細に説明する。なお、理解を容易と
するために同様部分には同一符号を付して示す。

【００３９】図１は、本発明が適用される概略の装置構
成であり、局舎内に接地される装置架３１内に図示を省
略の電源盤や制御盤、他の装置盤などが取り付け実装さ
れる上部に増幅装置盤３２が取り付け実装される。な
お、図１において、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側断
面図、である。

【００４０】増幅装置盤３２には、正面視やや縦長で方
形な複数の増幅装置３３が横方向へ並列して複数段に取
り付けられている。装置架３１は従来と同様な大きさで
あり、増幅装置３３が本実施の形態の場合、横方向に６
台、縦方向に２段、の合計１２台実装される。

【００４１】冷却用の空気は、図（ｂ）に矢印で示され
るように、個々の増幅装置３３の前面から取り入れら
れ、背面側へ排出されるように構成されている。

【００４２】この増幅装置３３の主要部の構成につい
て、図２の原理的構成斜視図を参照すると、一方の面に
冷却を要するユニット３４を取り付ける熱伝導性基板３
５の他方の面に平面の熱伝達媒体を介して、図示してい
ない放熱器と冷却用ファンとからなる熱交換器３６が一
体的に取り付け結合されている。また、両側面には側面
板３７が取り付けられることにより、熱交換器３６への
前後方向の通風路が確実に囲まれ確保される。したがっ
て、この熱交換器３６は熱伝導性基板３５の面と平行方
向（図中の矢印方向）へ送風される冷却用ファンによっ
て熱交換されるように構成されている。

【００４３】なお、熱交換器３６との間に介在される平
面の熱伝達媒体は熱伝導性基板３５と一体として図示省
略してあり、冷却用ファンについても熱交換器３６と一
体に図示し省略して示してある。しかしながら、これら
については詳細図を参照して詳細に内容を後述する。

【００４４】図３は、増幅装置３３の詳細構成を示す分
離状態の斜視図であり、図４は、その組み立て状態の斜
視図である。図４を参照し、図示左側を正面または前
方、右側を背面または後方、向こう側を上面、手前側を
下面、手前右側を右側面、向こう側左側を左側面、と称
することとする。

【００４５】図５は組み立て状態における右側面板を外
した状態の側面図、図６は組み立て状態の平面図でもあ
る上面図、図７は組み立て状態の底面図でもある下面
図、にそれぞれ示す。なお、以下も同様であるが、いず
れの図においても組み立て用のねじ類や、構成説明に直
接関係のない部品類は煩雑となることから図示省略して
あることに留意されたい。

【００４６】上記、各図にもとづいて説明するに先だっ
て、まず図８を参照して説明をしておくことにより理解
が一層容易となる。図８の図（ａ）は正面図、図（ｂ）
は右側面図、図（ｃ）は上面図、であり、平行する上下
一対の熱伝導性基板（以下、単に略称して基板とも称す
る）４１、４２の対向面に、それぞれ平面の熱伝達媒体
４３、４４を介して間隔を設けて前後方向の二箇所に放
熱器４５が一体的に取り付け結合された放熱基板４６が
示される。

【００４７】図９は、この放熱基板４６を分離状態とし
た正面図であり、基板４１、４２は適宜な厚さを有し熱
伝導性の良好なアルミニウム合金板を切削加工してなる
ものである。

【００４８】平面の熱伝達媒体４３、４４は図示左右方
向に適宜な幅を有し紙面に直交する前後方向に長く延び
る、ヒートレーンまたは偏平ヒートパイプとして知られ
るもので、具体的には一体のアルミニウム材の内部に細
い管状をなす流体の流路が接近して多数並行するように
形成されるが、それぞれの流路は両端部分で折り返され
るように隣接間が連結結合されることにより一連のジグ
ザグの流路が形成されてなり、熱伝達用の作動流体液が
必要量封じ込まれてなるものである。しかして、その熱
伝達原理は公知なヒートパイプと同様であるが、任意箇
所が加熱されることにより、その熱は長さ方向に拡散さ
れることに格別な特徴がある。ちなみに、厚さは２ｍｍ
程度、内部の流路の径は１ｍｍ程度、幅は任意である
が、この場合５０〜６０ｍｍ程度、長さは任意長に設定
し得る。

【００４９】放熱器４５は、上記平面の熱伝達媒体４
３、４４と同様な構成の一体の長い平面の熱伝達媒体４
７を正面視平行間隔となるように円弧状で複数回折り返
し、その両端側をそれぞれの折り返し円弧部に接するよ
う、図示状態に曲げ形成するとともに、それぞれの平行
間隔間に平面の熱伝達媒体４７の前後方向の幅と同一の
アルミニウム薄板でなり、正面視で狭い間隔に折り返し
てジグザグに曲げ形成した放熱用ひれ４８を接合したも
のである。

【００５０】この放熱器４５の平面の熱伝達媒体４７の
接触部分、ならびに放熱用ひれ４８との接触部分すべて
の接合手段は、アルミニウムろう材により接合一体化さ
れるものである。

【００５１】放熱器４５の平面の熱伝達媒体４７の両端
面４９、５１の面を、平面の熱伝達媒体４３、４４を介
してそれぞれ基板４１、４２の対向面と、それぞれ接合
し図８に示される状態に一体的に取り付け結合させるの
あるが、これらの接合についても、アルミニウムろう材
やアルミニウム半田材などによる面接合されることか
ら、これらの接合間には空間などが存在せず、一体とな
ることからきわめて効果的に熱伝導が行なわれる。

【００５２】基板４１、４２には後述する各回路ユニッ
トや正面板、側面板、などを取り付けるためのねじ孔
や、回路配線接続のための切り欠きや、孔などが要所に
形成されている。

【００５３】ここで、既述の図３ないし図７を参照する
と、放熱基板４６の下側の基板４２の下面側には信号増
幅用の前段増幅器である第１の増幅ユニット５５が取り
付けられ、上側の基板４１の上面側には後段増幅器であ
る第２の増幅ユニット５６が取り付けられる。

【００５４】上側の基板４１上には第２の増幅ユニット
５６と平行して、フィルタユニット５７と、前側に電源
ユニット５８と、が取り付けられる。電源ユニット５８
の上側には電源用回路の実装されたプリント板５９も平
行して取り付けられる。

【００５５】放熱基板４６の正面側には正面板６１が取
り付けられる。この正面板６１の前面側には増幅装置３
３を着脱などの操作時に取り扱い易いように把手６２
と、装置架３１へ取り付け固定させるための２本の取り
付け用ねじ６３と、電源スイッチ６４と、動作状態の表
示灯６５と、エアフイルタを有する空気取り入れ口６６
と、が設けられている。

【００５６】放熱基板４６の両側面には同様な高さの右
側板６７と左側板６８とが取り付けられ、全体の両側面
を覆うとともに、これら側板６７、６８の上下端縁が図
示しない装置架のガイド溝に嵌まり込んで挿抜を容易と
し、挿入位置の位置決めがなされるようになっている。

【００５７】放熱基板４６の、前後２箇所の放熱器４５
の前後と中間の３箇所には図５に示されるよう、それぞ
れ冷却用ファン７１が取り付けられるが、図３には都合
で２箇所のみに示してある。

【００５８】第１の増幅ユニット５５、第２の増幅ユニ
ット５６、電源ユニット５８は、いずれもがアルミニウ
ム合金材を切削加工して形成された金属ケース内に増幅
用、電源用の回路構成の電子部品が取り付けられ、これ
ら電子部品からの発熱が金属ケースに伝達され、放熱基
板４６の基板４１、４２に伝導拡散される。

【００５９】上記の各ユニットや正面板６１、側板６
７、６８などは、図示しない取り付け用ねじによって着
脱可能に結合されるが、冷却用ファン７１の取り付け手
段については図示していないが後述するようにして取り
付けられる。

【００６０】図７に示されるように、第１の増幅ユニッ
ト５５の背面側には信号入力用の同軸コネクタ７５が設
けられており、背面板７６に設けられ背面方向に突出さ
れるプラグイン接続型の同軸コネクタ７７との間が同軸
ケーブル７８によってコネクタ接続される。背面板７６
には増幅装置３３への外部からの電源回路や制御回路、
その他の信号回路などを接続するためのプラグイン接続
型のコネクタ７９も設けられている。

【００６１】第１の増幅ユニット５５の前面側には、こ
れからの増幅信号出力用の同軸コネクタ８１が設けられ
ており、図６および図３に示されるフイルタユニット５
７の前面の入力用の同軸コネクタ８２との間を同軸ケー
ブルで、図３に示される接続線の経路に接続されるので
あるが、その途中を結合器（カプラ）８３を介して接続
される。

【００６２】このフイルタユニット５７からの信号出力
用に背面側の側面に設けられた同軸コネクタ８４と、第
２の増幅ユニット５６背面側の側面に設けられた入力用
の同軸コネクタ８５とが、図６に示されるように接続さ
れることによって行なわれ、第２の増幅ユニット５６内
部で信号が増幅され、最終的な増幅信号として背面側に
突出して設けられたプラグイン接続型の同軸コネクタ８
６から出力されるように構成される。

【００６３】放熱基板４６の上側の基板４１に設けられ
ている平面の熱伝達媒体４３は、各図にもよく示されて
いるように、第２の増幅ユニット５６の直下と電源ユニ
ット５８の直下とに位置するような幅と連続した長さと
に設定されている。

【００６４】また、放熱基板４６の下側の基板４２に設
けられている平面の熱伝達媒体４４は、同様に第１の増
幅ユニット５５の直上に位置するような幅と長さとに設
定されている。

【００６５】直列する３つの冷却用ファン７１は、いず
れも前面側から空気を取り入れ背面側へ排出送風するよ
うに設定されている。したがって、前方側の放熱器４５
は前側の冷却用ファン７１で外部から取り入れられる空
気が押し込まれ、背面側の冷却用ファン７１で吸引され
るようになっている。後方側の放熱器４５についても、
その前後２つの冷却用ファン７１によって前方側の放熱
器４５からの空気により同様であり、一貫した急速な空
気流によって効果的に冷却される。

【００６６】以上の構成によると、通信装置の装置架３
１に搭載実装される増幅装置３３の動作にともなって冷
却用ファン７１も回転し送風が行なわれると、第１の増
幅ユニット５５、第２の増幅ユニット、電源ユニット５
８、などからの電子部品からの発熱にともない、それぞ
れの金属ケースを通じて放熱基板４６の基板４１、４２
に伝熱される。

【００６７】金属ケースならびに基板４１、４２は厚さ
が適宜に厚いことと、熱伝導率が良好なことにもとづい
て、内部に適宜拡散して拡がり、その程度に応じた範囲
の温度が上昇する。このような温度上昇は基板４１、４
２と一体構成の平面の熱伝達媒体４３、４４に伝達され
ることにより、それぞれの平面の熱伝達媒体４３、４４
の全面方向へ熱が急速に伝達拡散される。

【００６８】このようなことは、放熱基板４６の平面の
熱伝達媒体４７の上下両面４９、５１に対しても、平面
の熱伝達媒体４３、４４から伝熱されることとなる結
果、放熱基板４６の平面の熱伝達媒体４７全体の温度を
急速に上昇させる。しかしながら、このような温度上昇
は平面の熱伝達媒体４７と一体構成の放熱用ひれ４８の
表面と平面の熱伝達媒体４７の表面とを１方向に流れる
急速な空気の流れによって熱が取り去られ、温度が低下
する。

【００６９】つまり、各ユニット５５、５６、５８、な
どの発熱部分が一様でなく、発熱部位に偏りや発熱量に
高低があるとしても、金属ケースと基板４１、４２によ
るある程度の温度の拡散、ならびに平面の熱伝達媒体４
３、４４による熱の伝達搬送と拡散により、すばやい放
熱器４５による吸熱と放熱とにより、増幅装置３３の冷
却が行なわれる。

【００７０】このように、単に基板４１、４２による熱
伝導に依存するのではなく、この間に介在された平面の
熱伝達媒体４３、４４による積極的な熱の拡散移動は、
放熱器４５への熱の流れ込みを促進する。放熱器４５に
おいても同様な作用によって空気流による全面からの効
果的かつ急速な熱放散により冷却が行なわれる。したが
って、放熱器４５が熱の放散による温度低下を生じるこ
とにより、熱の流入搬送が一層促進されることになる。

【００７１】以上のようなことは、両基板４１、４２へ
の発熱ユニットによる発熱量の配分を均等化しているこ
とによっても、熱伝導と放熱器４５への熱の流入が効率
的に行なわれるようにしていることにもよる。

【００７２】放熱器４５内の空気の通過距離を短くした
ことと、緻密な放熱用ひれ４８とによる全体面からの熱
放散と、放熱器４５の前後に冷却用ファン７１を配置し
て空気の流速を急速なものとしたことにより、冷却空気
の流体損失を軽減化し冷却系全体を従来に比して大幅に
小型化し得た。

【００７３】空気の流速を高くしたことにより、後続側
の冷却用ファン７１への冷却用空気流による温度の影響
を軽減させることにも益している。このようなことは、
放熱器４５と冷却用ファン７１との対向面積を、ほぼ同
等としたことにもよることである。

【００７４】その結果、図１と図１８との装置構造を比
較すると、冷却系を含む増幅盤部分２と３２の占める正
面視面積を、図１８の従来構造に比較して図１の本発明
の場合、高さ方向で約７０％に小型化を可能になし得
た。

【００７５】つぎに、放熱基板４６への冷却用ファン７
１の取り付け構造について、図１０以降を参照して説明
すると、図１０は冷却用ファン７１の外観図であり、図
（ａ）に正面図、図（ｂ）に平面図、が示される。正面
視、周囲が正方形をなす枠体９１の中央部分を中心に、
枠体９１に支持された電動機によりプロペラ９２が回転
し得るように構成されており、枠体９１の四隅に取り付
け用の貫通孔９３が設けられている。図（ｂ）に示され
る矢印はプロペラ９２の回転方向と空気の流れの方向を
示している。図１１は、既述の放熱器４５と冷却用ファ
ン７１との位置関係を示すもので、矢印の軸流方向に冷
却用空気が送られる。

【００７６】図１２は、冷却用ファン７１の枠体９１
に、平行する両側面の一側面にガイド用具９４を、他の
一側面に係合用具９５を、それぞれに貫通孔９３を介し
てねじ９６で取り付けた状態が示される。なお、図１２
において、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は図（ａ）の左
側面図、図（ｃ）は図（ａ）の右側面図、図（ｄ）は図
（ａ）の平面図、にそれぞれ示される。

【００７７】ガイド用具９４と係合用具９５とについ
て、図１３の分離状態の斜視図とを参照して説明する
と、ガイド用具９４は、平面視コ形であり、主面９７の
両側に平行する取り付け面９８に取り付け用の、ねじ挿
通孔９９とねじ孔１０１とがそれぞれに対応して形成さ
れ、取り付け面９８の上下両端部は主面９７の高さより
も長くガイド片１０２として突出される。

【００７８】主面９７の高さは冷却用ファン７１の枠体
９１の一辺の長さにほぼ等しく、取り付け面９８の対向
間隔は枠体９１の幅を嵌め込むに適した間隔である。し
たがって、ガイド片１０２は枠体９１の辺の両側へ突出
される。

【００７９】係合用具９５は、平面視コ形であり、上下
２箇所に孔１０３を有する主面１０４の両側に平行する
取り付け面１０５に取り付け用の、ねじ挿通孔１０６と
ねじ孔１０７とがそれぞれに対応して形成され、主面１
０４の上下はさらに延びて取り付け面１０５と同方向へ
平行する折り曲げ面１０８が側面視コ形をなし、この面
１０８には係合用切り欠き１０９が開けられている。

【００８０】主面１０４の高さは冷却用ファン７１の枠
体９１の一辺の長さよりも適宜に高く平行する面１０８
は枠体９１の両側面上を覆うようであり、取り付け面１
０５の対向間隔は枠体９１の幅を嵌め込むに適した間隔
である。また、主面１０４と枠体９１の側面との対向間
には適宜な間隔が与えられる。

【００８１】上記、ガイド用具９４と係合用具９５と
は、アルミニウム合金板またはステンレス鋼板のような
金属板材を加工したものや、あるいは、合成樹脂成型品
などが適当である。

【００８２】これらガイド用具９４と係合用具９５とを
冷却用ファン７１の枠体９１の両側面に嵌め合わせ、４
箇所のねじ挿通孔９９および１０６からそれぞれに、ね
じ９６を挿入し反対側のねじ孔１０１および１０７にね
じ込むことにより、図１２の状態にし得る。

【００８３】この状態とした冷却用ファン７１を、放熱
基板４６に取り付けるための手段としての取り付け具に
ついては、図１４の外観図を参照して説明する。図
（ａ）に正面図、図（ｂ）に側面図、図（ｃ）に平面
図、を示す。また、図１３の左側に斜視図が示される。
取り付け具１１１は、支持面１１２の中央部から平行す
るアーム板１１３の先端に両外側へ突出する係合突起１
１４が形成され、先端部１１５はアーム板１１３の幅よ
りも狭く形成されている。

【００８４】支持面１１２はアーム板１１３の前後方向
である図（ｂ）の左右が上下方向へ延ばされ、その部分
にそれぞれ取り付け用孔１１６が形成されている。

【００８５】アーム板１１３は、その途中までが平行
し、それよりも先端方向は互いに拡開離間するように傾
斜面に延びているが、係合突起１１４から先の先端部１
１５は、再び接近する方向へ傾斜面となっている。

【００８６】アーム板１１３の平面視幅は、冷却用ファ
ン７１の枠体９１の幅に等しく、平行部分の対向間は枠
体９１の両側面間を受け入れるに適当した対向幅に設定
されている。

【００８７】係合突起１１４については、先端部１１５
側から支持面１１２方向へ向けて、外方向へ立ち上がる
ようアーム板の面から離間するように傾斜し側面視三角
形状で、その先端は直立面である。金属板を加工する場
合には内面側から打ち出し加工によって形成し得る。

【００８８】この取り付け具１１１は、後述する理由に
より弾性を有することが必要なことから、ばね用のステ
ンレス鋼板材などの金属板材を加工したものか、公知な
弾性を有する合成樹脂材の成型品から選択することが好
ましい。

【００８９】以上の構成で、図１３に示す経路の案内線
にしたがって、冷却用ファン７１を図１２の状態に組み
立て、取り付け具１１１に挿入することにより取り付け
保持させることができる。これについて以下の図を参照
して説明する。

【００９０】図１５は、取り付け手順を示す正面図であ
り、まず、取り付け具１１１の支持面１１２の上下を放
熱基板４６の両基板４１、４２の側面に、取り付け用孔
１１６により図示しないねじで取り付け固定させる。こ
の状態が図１５に示されている。図１５の状態は、放熱
基板４６に左側板６８が取り付けられているが、冷却用
ファンを取り付けるため、右側板６７は取り外してあ
る。

【００９１】なお、この取り付け具１１１は二箇所の放
熱器４５の前後と中間部分の３箇所に取り付ける。

【００９２】この状態は、アーム板１１３が両基板４
１、４２に添ってその対向間に延び開放端に到ってい
る。なお、図は取り付け手順を説明するのみで、理解を
容易とするために関係する部分以外の構成要素、たとえ
ば、放熱器４５などは図示していないことに注意された
い。

【００９３】アーム板１１３先端の係合突起１１４の突
出端は、アーム板１１３先端側の弾性による拡開力によ
って両基板４１、４２の対向する内面に弾性的に接する
ようになっており、平行部分は両平面の熱伝達媒体４
３、４４に接することを避けるように位置している。

【００９４】ガイド用具９４と係合用具９５とが取り付
けられた状態の冷却用ファン７１を図示されるように、
両アーム板１１３の対向間にガイド用具９４側を先行さ
せて挿入させる。このとき、送風される方向が紙面の表
側から裏面側、すなわち、正面側から背面側へ向かうよ
うに確認設定することが肝要である。

【００９５】ガイド用具９４の主面９７がアーム板１１
３の対向間に位置することから、その両ガイド片１０２
はアーム板１１３の幅方向の両側面に位置し横方向へ位
置ずれすることが防止され、かつアーム板１１３の対向
間先端側の拡がりによりアーム板１１３に添って容易に
挿入させることができる。

【００９６】つぎに、図１６を参照すると、この状態
は、冷却用ファン７１が取り付け具１１１の内部に挿入
され、その大部分の枠体９１の上下両側面がアーム板１
１３の平行する対向面に接するようになっている。そう
して、係合用具９５の両側の取り付け面１０５の両側が
アーム板１１３の先端部の幅方向の両側を受け入れるよ
うになり、折り曲げ面１０８の先端が、各基板４１、４
２の先端内面とアーム板１１３の先端部１１５傾斜面と
の対向間に入り込み得るように位置している。

【００９７】この状態から、係合用具９５の主面１０４
を押し込ませることにより、折り曲げ面１０８の先端が
基板４１、４２の対向間に嵌まりこむと同時に、アーム
板１１３の先端部１１５の傾斜面と接して両傾斜部を接
近する方向へと弾性変形させる。この弾性変形はアーム
板１１３の長さが比較的に長いことから容易である。

【００９８】なおも、押し込ませ弾性変形させることに
より、ついには係合突起１１４の頂上が折り曲げ面１０
８の内面側となり、折り曲げ面１０８の先端面を通過す
ると同時に、ガイド用具９４の主面９７が取り付け具１
１１の支持面１１２の面と接するとともに、係合突起１
１４が折り曲げ面１０８の係合用切り欠き１０９内に弾
性的に突出係合し、先端部１１５は主面１０４の係合用
切り欠き１０９から覗きその先端部分が主面１０４の端
面から突出する。この状態が図１７に示されている。

【００９９】ガイド用具９４は取り付け具１１１の支持
面１１２とアーム板１１３とによって位置が規制されて
おり、係合用具９５もアーム板１１３の先端部分に取り
付け面１０５の両端部が接して横方向への移動が規制さ
れるとともに、係合突起１１４が係合用切り欠き１０９
内への嵌まり込みによって抜け出る方向への移動が阻止
される。これにより、上下一対のアーム板１１３は相互
の接近方向へ弾性変形されることから、冷却用ファン７
１の枠体９１の上下面を弾性力で挟持するようになり、
がたついたりするなどの不都合もない。

【０１００】このようにして取り付けた状態で右側板６
７を図示省略のねじにより、基板４１、４２の側面に取
り付け固定させる。この状態が図１７に示される。なお
アーム板１１３の先端部１１５が右側板６７と干渉した
り接触することがないように、右側板６７にはこの部分
に先端部１１５を避けるに必要な大きさの孔１１７を設
けておく。

【０１０１】都合で冷却用ファン７１を取り外す必要に
応じては、右側板６７を外し、アーム板１１３の先端部
１１５を片手で両側から接近するように押さえることに
より、係合突起１１４先端が係合用切り欠き１０９との
係合状態から外れるので、もう一方の手の指を係合用具
９５の孔１０３に引っ掛け、引き出すことにより挿入と
逆の手順で容易に取り外すことができる。係合用具９５
の主面１０４と冷却用ファン７１の枠体９１の面との間
には適宜な空間が存在することから、指を引っ掛けるこ
とは確実に行なえる。

【０１０２】右側板６７に係合用具９５を通過可能とす
るに十分な大きさの孔を開けておくことにより、冷却用
ファン７１の着脱を、右側板６７を取り付けた状態で容
易に可能となし得ることでもある。

【０１０３】本発明は、通信装置における増幅装置を例
に説明したが、このような形態にとらわれるものではな
く、その他の電子装置や、類似の同様な発熱をともなう
装置の冷却構造に適用し得ることはもちろんであり、あ
らためていうまでもないことである。

【０１０４】さらには、放熱器の両側に熱伝導性基板を
一対設けるとしたが、これについても少なくとも一方と
することが基本形である。放熱器と冷却用ファンについ
ても最低限一か所とし、より多くの複数とすることも含
まれることである。

【０１０５】

【発明の効果】以上、詳細に説明のように、本発明にな
る電子装置の冷却構造および冷却用ファンの取り付け構
造によれば、熱伝導性基板の面に平面の熱伝達媒体を介
して放熱器が一体的に取り付け結合させたことにより、
これを一体の構造物として取り扱うことができるもので
ある。

【０１０６】平面の熱伝達媒体により、熱伝導性基板の
面に取り付けられる発熱ユニットから熱伝導性基板に伝
導される熱は、速やかに拡散されるとともに放熱器に伝
達され、冷却用ファンの空気流で放熱器から放熱され
る。

【０１０７】放熱器は冷却用ファンと対向して配置され
ることから全面を通風可能なこととなり、集中的に放熱
させることができ冷却用ファンの能力が最大限利用され
るので、放熱器と冷却用ファンを小型なものとすること
ができる一方、放熱器の放熱効率の向上により放熱器の
長さを短くすることができたことから、放熱器内の空気
の通過距離を短縮することも、また可能なこととなり通
風抵抗すなわち空気抵抗を少ないものとすることができ
た。

【０１０８】基板であるところの熱伝導性基板の一面側
を発熱をともなう回路ユニットの搭載実装領域とし、他
方の面側を放熱領域として明確に区分したことにより、
立体的な装置構成になし得るので装置の小型化もまた可
能となった。

【０１０９】さらには、対向する熱伝導性基板の面に、
それぞれ平面の熱伝達媒体を介して放熱器を一体的に取
り付け結合させ、これを一体の構造物として取り扱える
ようにし、それぞれの平面の熱伝達媒体により発熱ユニ
ットから両方の熱伝導性基板に伝導される熱は速やかに
拡散されて放熱器の両側から伝達され、冷却用ファンの
空気流で放熱器から放熱される。

【０１１０】放熱器は対向する冷却用ファンの空気を全
面を通風可能であるから、集中して効果的に放熱させら
れ冷却用ファンの能力が最大限利用されるので放熱器と
冷却用ファンとを小型にし得る。しかも、放熱器の放熱
効率の向上により放熱器の長さを短くすることができた
ことから、空気の通過距離の短縮化が可能となり、通風
抵抗を少ないものとできた。

【０１１１】基板である熱伝導性基板の両外側面を発熱
をともなう回路ユニットの搭載実装領域とし、対向する
面側間を放熱領域として明確に区分し、立体的な装置構
成として装置の小型化をなし得る。

【０１１２】冷却用ファンの取り付け構造については、
冷却用ファンの両側面に取り付けたガイド用具の両側の
ガイド片を取り付け具のアーム板の両側に嵌め添わせる
ことにより確実な挿入を可能とし、挿入の終段の段階で
係合用具端部の係合用切り欠き内にアーム板先端の係合
用突起を弾性的に嵌め込ませることにより抜け止め状態
に係合保持させることができる。

【０１１３】取り付け具に保持された状態の冷却用ファ
ンを取り出すには、アーム板先端を互いに接近する方向
へ、その弾性に抗して移動させることにより容易に係合
が解除されるから、そのまま冷却用ファンを引き出せ
る。このように保持と取り出しとの操作に際して、なん
らの格別な工具や用具を必要とすることなく手の操作の
みによって可能である。

【０１１４】以上のように、本発明によればその実用上
の効果は、きわめて顕著なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる通信装置の概略構成図である。

【図２】本発明の増幅装置の原理的構成斜視図である。

【図３】本発明の増幅装置の詳細構成の分離状態斜視図
である。

【図４】図３の組み立て状態斜視図である。

【図５】図４の側板を外した状態の右側面図である。

【図６】図４の上面図である。

【図７】図４の下面図である。

【図８】本発明の放熱基板の外観図である。

【図９】図８の分離状態の正面図である。

【図１０】冷却用ファンの外観図である。

【図１１】放熱器と冷却用ファンとの位置関係を示す図
である。

【図１２】冷却用ファンの両側にガイド用具と係合用具
とを取り付けた状態である。

【図１３】冷却用ファンとガイド用具および取り付け具
の分離状態の斜視図である。

【図１４】取り付け具の外観図である。

【図１５】放熱基板内に冷却用ファンを取り付ける手順
を示す正面図（その１）である。

【図１６】放熱基板内に冷却用ファンを取り付ける手順
を示す正面図（その２）である。

【図１７】放熱基板内に冷却用ファンを取り付ける手順
を示す正面図（その３）である。

【図１８】従来の通信装置の概略構成図である。

【図１９】従来の通信装置要部の分離状態斜視図（その
１）である。

【図２０】従来の通信装置要部の分離状態斜視図（その
２）である。

【符号の説明】

１ 筐体架 ２ 増幅装置盤 ３ 増幅装置 ４ 冷却用空気取り入れ部 ５ 冷却用ファン ６ 空気誘導板 ７ 放熱フィン ８ 基板 ９ 第１の増幅器 １１ 第２の増幅器 １２ 制御用回路のプリント板 １３ 電源ユニット １４ 電源用回路のプリント板 １５、１６ ガイド板 １７ 正面板 １８ 背面板 １９ 接続用コネクタ ２１ 側面板 ３１ 装置架 ３２ 増幅装置盤 ３３ 増幅装置 ３４ ユニット ３５ 熱伝導性基板 ３６ 熱交換器 ３７ 側面板 ４１、４２ 熱伝導性基板、基板 ４３、４４ 平面の熱伝達媒体 ４５ 放熱器 ４６ 放熱基板 ４７ 平面の熱伝達媒体 ４８ 放熱用ひれ ４９、５１ 端面 ５５ 第１の増幅ユニット ５６ 第２の増幅ユニット ５７ フィルタユニット ５８ 電源ユニット ５９ 電源回路のプリント板 ６１ 正面板 ６２ 把手 ６３ 取り付け用ねじ ６４ 電源スイッチ ６５ 表示灯 ６６ 空気取り入れ口 ６７ 右側板 ６８ 左側板 ７１ 冷却用ファン ７５ 同軸コネクタ ７６ 背面板 ７７ 同軸コネクタ ７８ 同軸ケーブル ７９ コネクタ ８１、８２ 同軸コネクタ ８３ 結合器 ８４、８５、８６ 同軸コネクタ ９１ 枠体 ９２ プロペラ ９３ 貫通孔 ９４ ガイド用具 ９５ 係合用具 ９６ ねじ ９７ 主面 ９８ 取り付け面 ９９ ねじ挿通孔 １０１ ねじ孔 １０２ ガイド片 １０３ 孔 １０４ 主面 １０５ 取り付け面 １０６ ねじ挿通孔 １０７ ねじ孔 １０８ 折り曲げ面、面 １０９ 係合用切り欠き １１１ 取り付け具 １１２ 支持面 １１３ アーム板 １１４ 係合突起 １１５ 先端部 １１６ 取り付け用孔 １１７ 孔

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 祐次 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AA11 BA01 BA03 BA05 BB03 BC02 DB01 EA05 FA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の面に冷却を要するユニットを取り
   付ける熱伝導性基板の他方の面に平面の熱伝達媒体を介
   して放熱器が一体的に取り付け結合されてなり、 上記放熱器は熱伝導性基板の面と平行方向へ送風される
   冷却用ファンによって放熱されることを特徴とする通信
   装置の冷却構造。
2. 【請求項２】 平行する両外側の面に冷却を要するユニ
   ットを取り付ける一対の熱伝導性基板の対向面に平面の
   熱伝達媒体を介して放熱器が一体的に取り付け結合され
   てなり、 上記放熱器は熱伝導性基板の面と平行方向へ送風される
   冷却用ファンによって放熱されることを特徴とする通信
   装置の冷却構造。
3. 【請求項３】 正面視方形な冷却用ファンの両側面にガ
   イド用具と係合用具とを取り付け、冷却用ファンを取り
   付ける取り付け具の面から突出される一対のアーム板が
   冷却用ファンの他の両側面と接するように延在されてな
   り、 上記取り付け具のアーム板の対向間に冷却用ファンのガ
   イド用具の両側に突出するガイド片を嵌め合わせて挿入
   させ、アーム板先端の係合突起を冷却用ファンの係合用
   具端部の係合用切り欠き内に弾性的に突出係合させるこ
   とを特徴とする冷却用ファンの取り付け構造。