JP2013131649A - 放熱構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない冷却リソースを用いて、発熱部品を効率よく冷却する。
【解決手段】シャシ３１は、筐体の内部の空間を空間２０１と空間２０２とに仕切るとともに、背面パネル４１の近傍の位置に、発熱部品９２から発生した熱を空間２０２から排出する通風穴３３が形成される。ファン５０は、背面パネル４１に設置される。放熱器７０は、空間２０１の内部に配置され、発熱部品９１と接触して、発熱部品９１から吸収した熱を放出する。背面パネル４１のファン５０に対応する位置には、通風穴４３が形成される。放熱器７０は、通風穴３３から通風穴４３までを結ぶ排熱路を形成するダクトの少なくとも一部を構成し、発熱部品９１から吸収した熱を排熱路に放出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、放熱構造体に関する。

現在、パーソナルコンピュータ等の電子機器の内部には、ＣＰＵ、チップ部品、ハードディスク装置、ＤＶＤ装置等の電子部品や装置が配置されている。これらの電子部品や装置は、電源が供給されると発熱し、次第に高温になる。これらの電子部品や装置が高温になりすぎると、これらの電子部品や装置が誤動作する可能性が高くなる。このため、現在、特許文献１に例示するような、種々の放熱対策がなされている。

特許文献１は、ヒートシンクに固定されたある発熱部材を冷却ファンで強制冷却するとともに、他の発熱部材を冷却ファンにより発生する負圧で自然冷却する電子機器の冷却装置を開示している。なお、特許文献１が開示している電子機器の冷却装置では、ヒートシンクに固定されたある発熱部材が配置される空間と他の発熱部材が配置される空間とが、誘導部材によって仕切られている。

特開２０００−１７４４７４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された電子機器の冷却装置では、他の発熱部材の冷却が十分ではないことがある。その理由は、ある発熱部材は、ヒートシンクと冷却ファンとにより冷却されるのに対し、他の発熱部材は、冷却ファンにより発生する負圧で自然冷却されるだけだからである。

この他、他の発熱部材の冷却のために、別途、ヒートシンクや冷却ファンを用意する方法もある。しかしながら、この方法では、軽量化、省スペース化、コスト削減などに反してしまう。このため、少ない冷却リソースを用いて、発熱部品を効率よく冷却することが可能な放熱構造体が望まれている。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、少ない冷却リソースを用いて、発熱部品を効率よく冷却することが可能な放熱構造体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る放熱構造体は、
上面板と、前記上面板と平行に配置される底面板と、前記上面板と垂直に配置される前面板と、前記前面板と平行に配置される背面板と、前記上面板と前記前面板とに垂直に配置される２つの側面板と、を備える筐体と、
前記上面板と前記底面板との間に前記上面板に平行に配置され、前記筐体の内部の空間を、第１の発熱体を収容する第１の収容空間と第２の発熱体を収容する第２の収容空間とに仕切るとともに、前記背面板の近傍の位置に、前記第２の発熱体から発生した熱を前記第２の収容空間から排出する第１の排熱口が形成された仕切板と、
前記背面板の前記第１の収容空間に対応する位置に設置されるファンと、
前記第１の収容空間の内部に配置され、前記第１の発熱体と接触して、前記第１の発熱体から吸収した熱を放出する放熱器と、を備え、
前記背面板の前記ファンに対応する位置には、第２の排熱口が形成され、
前記放熱器は、前記第１の排熱口から前記第２の排熱口までを結ぶ排熱路を形成するダクトの少なくとも一部を構成し、前記第１の発熱体から吸収した熱を前記排熱路に放出し、
前記ファンは、前記放熱器から前記排熱路に放出された熱と、前記第２の収容空間から前記排熱路に排出された熱と、を、前記筐体の外部に排出する、
ことを特徴とする。

前記放熱器は、柱状であり、柱の長さが前記仕切板から前記上面板までの長さとほぼ等しく、前記柱の断面が前記仕切板と平行になるように、前記第１の収容空間の内部に配置され、
前記上面板の一部が、前記ダクトの少なくとも一部を構成してもよい。

前記第１の排熱口は、前記仕切板の前記２つの側面板から離れた位置に形成され、
前記ファンは、前記背面板の前記第１の収容空間に対応する位置のうち、前記２つの側面板に直交する方向における位置が、前記第１の排熱口と同じ位置になるように設置され、
前記放熱器は、
前記柱の断面の形状がコの字型であり、前記断面と直交する面であって内側の中央の面が前記背面板と対向し、前記背面板と接触もしくは近接するように、前記第１の収容空間の内部に配置されてもよい。

前記第１の排熱口は、前記仕切板の前記２つの側面板のうちのいずれか一方の側面板に近接する位置に形成され、
前記ファンは、前記背面板の前記第１の収容空間に対応する位置のうち、前記２つの側面板に直交する方向における位置が、前記第１の排熱口と同じ位置になるように設置され、
前記放熱器は、
前記柱の断面の形状がＬ字型であり、前記断面と直交する面であって内側の一方の面が前記背面板と対向し、内側の他方の面が前記２つの側面板のうちのいずれか一方の側面板と対向し、前記背面板と接触もしくは近接するとともに前記一方の側面板と接触もしくは近接するように、前記第１の収容空間の内部に配置されてもよい。

前記放熱器は、板状であり、前記柱の４つの側面のうちいずれか１つの面が前記背面板と対向し、前記柱の４つの側面のうち前記いずれか１つの面と隣り合う２つの面が前記２つの側面板とそれぞれ接触もしくは近接するように、前記第１の収容空間の内部に配置されてもよい。

前記筐体は、前記第１の収容空間を囲む第１の筐体と、前記第２の収容空間を囲む第２の筐体と、を重ねることにより構成されてもよい。

本発明によれば、少ない冷却リソースを用いて、発熱部品を効率よく冷却することができる。

本発明の第１の実施形態に係る放熱構造体の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る放熱構造体の分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る放熱構造体が備える放熱器の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る放熱構造体の背面図である。 本発明の第１の実施形態に係る放熱構造体の図４のＡ−Ａ矢視における部分断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る放熱構造体の図４のＢ−Ｂ矢視における部分断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る放熱構造体が備える放熱器の斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る放熱構造体の背面図である。 本発明の第２の実施形態に係る放熱構造体の図８のＡ−Ａ矢視における部分断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る放熱構造体の図４のＡ−Ａ矢視における部分断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る放熱構造体の背面図である。 本発明の第４の実施形態に係る放熱構造体の図１１のＢ−Ｂ矢視における部分断面図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る放熱構造体について説明する。なお、放熱構造体は、例えば、オーディオ機器、計測器、通信装置、パーソナルコンピュータなどの電子機器に適用される放熱構造体である。放熱構造体は、筐体と、筐体の内部の空間を仕切る仕切板と、ファンと、放熱器（ヒートシンク）と、を備える。

図１は、本実施形態に係る放熱構造体１００の斜視図である。図２は、放熱構造体１００の分解斜視図である。

本実施形態では、図１に示すように、放熱構造体１００の筐体１５０は、略直方体であり、天板１０と、フロントパネル２０と、シャシ３１と、シャシ３２と、背面パネル４１と、背面パネル４２と、を備える。天板１０、フロントパネル２０、背面パネル（背面金具）４１、および、背面パネル４２（背面金具）は、厚さ方向に直交する面が略長方形の板状である。一方、シャシ３１、および、シャシ３２は、厚さ方向に直交する面が長方形の板の両端部を同じ方向に折り曲げて形成される断面がコの字型の形状である。

筐体１５０の外形は、Ｚ軸に直交しＺ軸の＋方向よりの面である前面と、Ｚ軸に直交しＺ軸の−方向よりの面である背面と、Ｙ軸に直交しＹ軸の＋方向よりの面である上面と、Ｙ軸に直交しＹ軸の−方向よりの面である底面と、Ｘ軸に直交しＸ軸の＋方向よりの面である右側面と、Ｘ軸に直交しＸ軸の−方向よりの面である左側面と、の６つの面により構成される。なお、Ｚ軸の＋方向は、放熱構造体１００の背面から放熱構造体１００の正面に向かう方向であり、適宜、前方向という。Ｚ軸の−方向は、放熱構造体１００の正面から放熱構造体１００の背面に向かう方向であり、適宜、後ろ方向という。また、Ｙ軸の＋方向は、放熱構造体１００の底面から放熱構造体１００の上面に向かう方向であり、適宜、上方向という。Ｙ軸の−方向は、放熱構造体１００の上面から放熱構造体１００の底面に向かう方向であり、適宜、下方向という。なお、Ｘ軸の＋方向は、放熱構造体１００の左側面から放熱構造体１００の右側面に向かう方向であり、適宜、右方向という。Ｘ軸の−方向は、放熱構造体１００の右側面から放熱構造体１００の左側面に向かう方向であり、適宜、左方向という。

筐体１５０の前面は、フロントパネル２０の外側の面により構成される。筐体１５０の背面は、背面パネル４１の外側の面と、背面パネル４２の外側の面と、がＹ軸の＋方向から順に並べられて構成される。筐体１５０の上面は、天板１０の外側の面により構成される。筐体１５０の底面は、シャシ３２の中央部の外側の面により構成される。筐体１５０の右側面は、シャシ３１の一端部の外側の面と、シャシ３２の一端部の外側の面と、がＹ軸の＋方向から順に並べられて構成される。筐体の左側面は、シャシ３１の他端部の外側の面と、シャシ３２の他端部の外側の面と、がＹ軸の＋方向から順に並べられて構成される。なお、シャシ３１の中央部は、筐体１５０の内部の空間を、２つの空間に仕切る仕切板の役割を果たす。

ここで、図２を参照して、放熱構造体１００の構造について詳細に説明する。まず、シャシ３２の両端部の上端部とシャシ３１の両端部の下端部とがネジ６１により固定されることにより、シャシ３２の上にシャシ３１が固定される。そして、シャシ３１の両端部の上端部と天板１０の両端部とが嵌合することにより、シャシ３１の上に天板１０が固定される。そして、シャシ３１の両端部の一端に配設された切り欠き部３４と、シャシ３２の両端部の一端に配設された切り欠き部３５とが、フロントパネル２０の両端部に配設された突起部２１と嵌合することにより、シャシ３１とシャシ３２とにフロントパネル２０が固定される。

また、シャシ３１の両端部の他端と背面パネル４１とがネジ６１により固定されることにより、シャシ３１と背面パネル４１とが固定される。同様に、シャシ３２の両端部の他端と背面パネル４２とがネジ６１により固定されることにより、シャシ３２と背面パネル４２とが固定される。このように、筐体１５０は、天板１０と、フロントパネル２０と、シャシ３１と、シャシ３２と、背面パネル４１と、背面パネル４２と、により構成される。

ここで、背面パネル４１の中央部には、通風穴４３が設けられる。そして、この通風穴４３を覆うように、背面パネル４１の外側からファン５０が重ねられた状態で、ネジ６２により背面パネル４１とファン５０とが固定される。

また、シャシ３２の中央部の内側の面に、発熱部品９２が実装された回路基板８２が、ネジ６３により取り付けられる。同様に、シャシ３１の中央部の内側の面には、発熱部品９１が実装された回路基板８１がネジ６３により取り付けられる。ここで、発熱部品９１には、放熱器７０がネジ６４により固定される。ここで、発熱部品９１と放熱器７０とは、なるべく広い範囲で接触すること、つまり、接触面積が広いこと、が望ましい。

図３に、放熱器７０の斜視図を示す。図３に示すように、放熱器７０は、厚さ方向に直交する面が長方形（ＬＹ１×（ＬＺ１＋ＬＸ１＋ＬＺ１））の放熱板の両端部を同じ方向に折り曲げて形成される、断面がコの字型の柱状である。放熱器７０は、中央部７１と端部７２と端部７３とにより構成される。中央部７１の大きさは、厚さ方向に直交する面が、ＬＸ１×ＬＹ１である。端部７２および端部７３の大きさは、厚さ方向に直交する面が、ＬＺ１×ＬＹ１の大きさである。なお、放熱器７０の中央部７１には、ネジ６４が固定されるネジ受け７４が形成される。なお、本実施形態では、理解を容易にするため、放熱器７０の厚み、つまり中央部７１の厚みと端部７２の厚みと端部７３の厚みは考えないものとする。

ここで、放熱器７０の柱の長さ（コの字型の断面に直交する方向（Ｙ軸方向）における長さ）であるＬＹ１は、シャシ３１の高さ（天板１０とシャシ３１とシャシ３２との積層方向（Ｙ軸方向）におけるシャシ３１の長さ）とほぼ等しいことが望ましい。また、ＬＸ１は、Ｘ軸方向における通風穴４３の長さとほぼ同じか若干長いことが望ましい。さらに、ＬＺ１は、発熱部品９１から背面パネル４１までの距離とほぼ同じか若干短いことが望ましい。

放熱器７０は、放熱器７０の中央部７１の外側の面が発熱部品９１と接触し、放熱器７０の中央部７１の外側の面が背面パネル４１と平行になり、放熱器７０のコの字型の断面がシャシ３１の中央部の面や回路基板８１の基板面と平行になる状態で、発熱部品９１に固定される。ここで、背面パネル４１の長手方向（Ｘ軸方向）における通風穴４３の位置（もしくはファン５０の位置）と同方向（Ｘ軸方向）における放熱器７０の位置とは、ほぼ同じ位置である。つまり、通風穴４３（もしくはファン５０）を覆うように、放熱器７０が発熱部品９１に固定される。

また、放熱器７０の表面を構成する面のうち、放熱器７０の中央部７１の外側の面から最も離れた面が、背面パネル４１に接触もしくは近接するように、放熱器７０が発熱部品９１に固定されることが望ましい。つまり、放熱器７０の中央部７１の面に直交する方向（Ｚ軸方向）における、放熱器７０の長さであるＬＺ１は、回路基板８１に実装された発熱部品９１から背面パネル４１までの距離とほぼ同じか若干短くなるように、放熱器７０が形成されることが望ましい。

また、放熱器７０と背面パネル４１とにより囲まれる領域を、Ｙ軸方向に沿ってシャシ３１に投影したときに、シャシ３１に投影される領域の少なくとも一部には、通風穴３３が設けられる。通風穴３３の大きさは、前記領域とほぼ同じか若干小さいことが望ましい。

上述したように、筐体１５０内の空間は、シャシ３１などにより囲まれる空間と、シャシ３２などにより囲まれる空間と、に分けられる。そして、シャシ３１などにより囲まれる空間内に発生した熱は、シャシ３１内に設置された放熱器７０により、筐体１５０の外部に放出され、シャシ３２などにより囲まれる空間内に発生した熱は、シャシ３１に設置されたファン５０により、筐体１５０の外部に放出される。以下、放熱構造体１００の断面図を参照して、各空間内に発生した熱が、筐体１５０の外部に放出される様子について説明する。

図４は、本実施形態に係る放熱構造体１００の背面図である。図５は、放熱構造体１００の図４のＡ−Ａ矢視における部分断面図である。言い換えれば、図５は、Ｙ軸に直交し、図４のＡ−Ａにより示される一点鎖線を含む平面で、放熱構造体１００を切り取ったときの断面の一部を示す図である。なお、図５においては、理解を容易にするため、通風穴３３と回路基板８１とを適宜破線で示している。

回路基板８１は、シャシ３１の中央部分の内側の平面を覆い、Ｙ軸方向からみて放熱器７０により囲まれる空間が投影される位置を避けるように形成される。また、発熱部品９１は、回路基板８１の背面パネル４１側の端部の中央部分に実装される。そして、放熱器７０は、コの字型の中央部７１の外側の面が発熱部品９１と接触するように、発熱部品９１に固定される。ここで、シャシ３１は、Ｙ軸方向からみて放熱器７０により囲まれる空間が投影される位置に通風穴３３が空けられる。また、背面パネル４１は、Ｚ軸方向からみて放熱器７０が投影される位置の中央部に通風穴４３が空けられる。そして、この通風穴４３を覆うように、背面パネル４１の外側の面に、ファン５０が設置される。

図６は、放熱構造体１００の図４のＢ−Ｂ矢視における断面図である。言い換えれば、図６は、Ｘ軸に直交し、図４のＢ−Ｂにより示される一点鎖線を含む平面で、放熱構造体１００を切り取ったときの断面の一部を示す図である。なお、図６においては、理解を容易にするため、ネジ６３とネジ受け６５と放熱器７０の端部７２と放熱器７０の端部７３とを適宜破線で示している。

空間２０１は、天板１０とフロントパネル２０とシャシ３１と背面パネル４１と放熱器７０とにより囲まれる空間である。一方、空間２０２は、フロントパネル２０とシャシ３１とシャシ３２と背面パネル４２と通風穴３３とにより囲まれる空間である。

回路基板８１は、ネジ６３が、回路基板８１に空けられた図示しないネジ穴を介して、シャシ３１に設けられたネジ受け６５に固定されることにより、シャシ３１に固定される。また、放熱器７０は、天板１０の内側の面と接触もしくは近接し、シャシ３１の中央部の内側の面と接触もしくは近接し、背面パネル４１の内側の面と接触もしくは近接する。

かかる構成によれば、放熱器７０は、発熱部品９２から発生した熱を、空間２０２から筐体１５０の外部に導くダクトの一部を構成することになる。このため、放熱器７０は、内側の面の近傍に発生する気流を利用して、外側の面から吸収した熱を内側の面から効率的に放出することになる。

回路基板８２は、シャシ３２の中央部分の内側の平面を覆うように形成される。回路基板８２は、ネジ６３が、回路基板８２に空けられた図示しないネジ穴を介して、シャシ３２に設けられたネジ受け６５に固定されることにより、シャシ３２に固定される。また、発熱部品９２は、回路基板８２に実装される。

かかる構成によれば、ファン５０の順方向の回転（筐体１５０の内部の空気を筐体１５０の外部に流す回転）により、空間２０２内の空気は、通風穴３３、天板１０と背面パネル４１と放熱器７０とにより構成されるダクト、通風穴４３、の順に流れ、筐体１５０の外部に放出される。つまり、空間２０２内の空気は、矢印３０１および矢印３０２により示される方向に流れる。一方、発熱部品９１から放熱器７０に伝達された熱は、矢印３０３により示される方向に向かって放出される。

以上説明したように、本実施形態に係る放熱構造体１００によれば、発熱部品９２から発生した熱が、ファン５０の回転により生じた気流に乗って、筐体１５０の外部に放出されるとともに、発熱部品９１から発生した熱が、この気流が通過する経路を囲むダクトの一部をなす放熱器７０により筐体１５０の外部に放出される。このように放熱器７０は、ダクト機能を備える。従って、１個のファン５０で、互いに異なる空間に存在する複数個の発熱部品を同時に冷却することが可能である。つまり、本実施形態によれば、放熱器７０を、発熱部品９２が存在する空間２０２内の熱を筐体１５０の外部に導くダクトの一部として利用することにより、発熱部品９２をファンによる風で冷却するとともに、空間２０１に存在する発熱部品９１と接触する放熱器７０を強制風冷して発熱部品９１を冷却する構造を、簡易且つ小スペースで実現することができる。

なお、本実施形態では、空間２０２内の空気を筐体１５０の外部まで導くダクトは、天板１０の一部と背面パネル４１の一部と放熱器７０とにより構成される。かかる構成によれば、放熱板を２箇所同じ方向に折り曲げるだけで放熱器７０を形成することができる。このため、放熱器７０を形成するための放熱板の加工が容易である。また、放熱器７０の中央部７１の外側の面が平らであるため、放熱器７０と発熱部品９１との熱交換が効率よく実行されることが期待できる。

本実施形態によれば、筐体内の仕切られたそれぞれの空間を、少ないリソース（１個の放熱器７０と１個のファン５０）で冷却することができる。なお、設置される放熱器７０やファン５０の個数が増大すると、筐体１５０の構造が複雑化し、省スペース化、薄型化等の妨げになる上、製品コストの削減の妨げになる。また、ファン５０の個数が増えると、回転音や振動による騒音が増大する。一方、放熱器７０の個数が増えると、放熱穴を空けることにより、筐体１５０内部への異物混入、ラジエーションなどの電気特性の悪化、あるいは、放熱器７０の設置による重量増や筐体１５０内のスペースの狭小化などの問題が大きくなる。従って、本実施形態のように、ファン５０や放熱器７０の個数をできるだけ減らし、効率よく筐体１５０の内部を冷却する構造が望ましい。なお、本実施形態は、ファン５０による冷却が好ましくない発熱部品９１や、放熱器７０による冷却が好ましくない発熱部品９２が筐体内に混在する場合に、特に有効である。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、断面がコの字型の柱状である放熱器７０が採用される例を示した。本発明において、放熱器は、断面がコの字型の柱状でなくてもよい。本発明において、例えば、断面がＬ字型の柱状である放熱器１７０が採用されてもよい。以下、第２の実施形態について説明するが、第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略または簡略化する。

図７は、本実施形態に係る放熱構造体が備える放熱器１７０の斜視図である。図７に示すように、放熱器１７０は、例えば、板状の放熱板を直角に折り曲げて形成される形状であり、断面がＬ字型の柱状である。例えば、放熱器１７０は、縦方向（Ｙ軸方向）の長さがＬＹ２で、横方向（Ｘ軸方向）の長さが（ＬＸ２＋ＬＺ２）である放熱板を、Ｘ軸方向における一端からＬＺ２の長さのところで直角に曲げることにより形成される。

本実施形態では、外側の面がＬＸ２×ＬＹ２により定義される部分を被折り曲げ部１７１とし、外側の面がＬＺ２×ＬＹ２により定義される部分を折り曲げ部１７２とする。被折り曲げ部１７１を構成する面のうち、Ｚ軸に直交し、Ｚ軸の＋方向にある面を、被折り曲げ部１７１の外側の面といい、被折り曲げ部１７１を構成する面のうち、Ｚ軸に直交し、Ｚ軸の−方向にある面を、被折り曲げ部１７１の内側の面という。また、折り曲げ部１７２を構成する面のうち、Ｘ軸に直交し、Ｘ軸の＋方向にある面を、折り曲げ部１７２の外側の面といい、折り曲げ部１７２を構成する面のうち、Ｘ軸に直交し、Ｘ軸の−方向にある面を、折り曲げ部１７２の内側の面という。なお、本実施形態では、理解を容易にするため、放熱器１７０の厚み、つまり、被折り曲げ部１７１の厚みと折り曲げ部１７２の厚みは考えないものとする。

図８は、本実施形態に係る放熱構造体１１０の背面図である。図９は、放熱構造体１１０の図８のＡ−Ａ矢視における部分断面図である。言い換えれば、図９は、Ｙ軸に直交し、図８のＡ−Ａにより示される一点鎖線を含む平面で、放熱構造体１１０を切り取ったときの断面の一部を示す図である。なお、図９においては、理解を容易にするため、通風穴３３と回路基板８１とを適宜破線で示している。

回路基板８１は、シャシ３１の中央部分の内側の平面を覆い、Ｙ軸方向からみて放熱器１７０、背面パネル４１、および、シャシ３１の右端部により囲まれる空間が投影される位置を避けるように形成される。また、発熱部品９１は、回路基板８１の背面パネル４１側の端部の右端部に実装される。そして、放熱器１７０は、被折り曲げ部１７１の外側の面が発熱部品１９１と接触もしくは近接し、被折り曲げ部１７１の折り曲げ部１７２に接していない方の端部がシャシ３１の右端部に接触もしくは近接し、折り曲げ部１７２の被折り曲げ部１７１に接していない方の端部が背面パネル４１の内面に接触もしくは近接するように、発熱部品１９１に固定される。ここで、シャシ３１は、Ｙ軸方向からみて放熱器１７０、背面パネル４１、および、シャシ３１の右端部により囲まれる空間が投影される位置に通風穴３３が空けられる。また、背面パネル４１は、Ｚ軸方向からみて放熱器１７０が投影される位置の中央部に通風穴４３が空けられる。そして、この通風穴４３を覆うように、背面パネル４１の外側の面に、ファン５０が設置される。

以上説明したように、本実施形態に係る放熱構造体１１０によれば、発熱部品９２から発生した熱が、ファン５０の回転により生じた気流に乗って、筐体１５０の外部に放出されるとともに、発熱部品９１から発生した熱が、この気流が通過する経路を囲むダクトの一部をなす放熱器１７０により筐体１５０の外部に放出される。

なお、本実施形態では、空間２０２内の空気を筐体１５０の外部まで導くダクトは、天板１０の一部と背面パネル４１の一部とシャシ３１の右端部の一部と放熱器１７０とにより構成される。かかる構成によれば、放熱板を１箇所折り曲げるだけで放熱器１７０を形成することができる。このため、放熱器１７０を形成するための放熱板の加工が用意である。また、放熱器１７０の被折り曲げ部１７１の外側の面が平らであるため、放熱器１７０と発熱部品９１との熱交換が効率よく実行されることが期待できる。

（第３の実施形態）
第２の実施形態では、断面がＬ字型の柱状である放熱器１７０が採用される例を示した。本発明において、放熱器は、断面がＬ字型の柱状でなくてもよい。本発明において、例えば、断面がＩ字型の柱状、つまり、板状である放熱器２７０が採用されてもよい。以下、第３の実施形態について説明するが、第１の実施形態もしくは第２の実施形態と同様の構成については、説明を省略または簡略化する。

本実施形態に係る放熱構造体１２０の背面図は、図４に示す背面図と同様である。図１０は、放熱構造体１２０の図４のＡ−Ａ矢視における部分断面図である。言い換えれば、図１０は、Ｙ軸に直交し、図４のＡ−Ａにより示される一点鎖線を含む平面で、放熱構造体１２０を切り取ったときの断面の一部を示す図である。なお、図１０においては、理解を容易にするため、通風穴３３と回路基板８１とを適宜破線で示している。

回路基板８１は、シャシ３１の中央部分の内側の平面を覆い、Ｙ軸方向からみて放熱器２７０、背面パネル４１、および、シャシ３１の両端部により囲まれる空間が投影される位置を避けるように形成される。また、発熱部品９１は、回路基板８１の背面パネル４１側の端部の中央部に実装される。そして、放熱器２７０は、両面がＺ軸に直交し、フロントパネル２０側の面が発熱部品９１と接触し、右端部がシャシ３１の右端部に接触もしくは近接し、左端部がシャシ３１の左端部に接触もしくは近接し、背面パネル４１側の面と背面パネル４１の内面とに所定の間隔が空くように、発熱部品９１に固定される。ここで、シャシ３１は、Ｙ軸方向からみて、放熱器２７０、背面パネル４１、および、シャシ３１の両端部により囲まれる空間が投影される位置に通風穴３３が空けられる。また、背面パネル４１は、Ｚ軸方向からみて放熱器２７０が投影される位置の中央部に通風穴４３が空けられる。そして、この通風穴４３を覆うように、背面パネル４１の外側の面に、ファン５０が設置される。

以上説明したように、本実施形態に係る放熱構造体１２０によれば、発熱部品９２から発生した熱が、ファン５０の回転により生じた気流に乗って、筐体１５０の外部に放出されるとともに、発熱部品９１から発生した熱が、この気流が通過する経路を囲むダクトの一部をなす放熱器２７０により筐体１５０の外部に放出される。

なお、本実施形態では、空間２０２内の空気を筐体１５０の外部まで導くダクトは、天板１０の一部と背面パネル４１の一部とシャシ３１の両端部の一部と放熱器２７０とにより構成される。かかる構成によれば、放熱板により放熱器１７０を形成することができる。このため、放熱器２７０を形成するための加工が容易である。また、放熱器２７０の一面が平らであるため、放熱器２７０と発熱部品９１との熱交換が効率よく実行されることが期待できる。さらに、本実施形態では、回路基板８１の両面が長方形でよいので、回路基板８１の形成も容易である。

（第４の実施形態）
第１の実施形態では、筐体１５０内の空間が空間２０１と空間２０２との２つの空間に分離される例を示した。本発明において、筐体１５０内の空間は、３つ以上の空間に分離されてもよい。以下、筐体１５０内の空間が、発熱部品９１が放熱器７０により冷却される１つの空間と、発熱部品９２および発熱部品９３がファン５０により発生する気流により冷却される２つの空間と、に分離される例について説明する。以下、第４の実施形態について説明するが、第１〜３の実施形態と同様の構成については、説明を省略または簡略化する。

図１１は、本実施形態に係る放熱構造体１３０の背面図である。図１２は、放熱構造体１３０の図１１のＢ−Ｂ矢視における断面図である。言い換えれば、図１２は、Ｘ軸に直交し、図１１のＢ−Ｂにより示される一点鎖線を含む平面で、放熱構造体１３０を切り取ったときの断面を示す図である。なお、図１２においては、理解を容易にするため、ネジ６３とネジ受け６５と放熱器７０の端部７２と放熱器７０の端部７３とを適宜破線で示している。

空間２０１は、シャシ３６とフロントパネル２０とシャシ３１と背面パネル４１と放熱器７０とにより囲まれる空間である。一方、空間２０２は、フロントパネル２０とシャシ３１とシャシ３２と背面パネル４２と通風穴３３とにより囲まれる空間である。さらに、空間２０３は、天板１０とフロントパネル２０と背面パネル４３と通風穴３７とにより囲まれる空間である。

回路基板８１は、ネジ６３が、回路基板８１に空けられた図示しないネジ穴を介して、シャシ３１に設けられたネジ受け６５に固定されることにより、シャシ３１に固定される。また、放熱器７０は、シャシ３６の外側の面と接触もしくは近接し、シャシ３１の中央部の内側の面と接触もしくは近接し、背面パネル４１の内側の面と接触もしくは近接する。ここで、シャシ３１の中央部の背面パネル４１側の端部の中央部には、通風穴３３が開けられている。

回路基板８２は、シャシ３２の中央部分の内側の平面を覆うように形成される。回路基板８２は、ネジ６３が、回路基板８２に空けられた図示しないネジ穴を介して、シャシ３２に設けられたネジ受け６５に固定されることにより、シャシ３２に固定される。また、発熱部品９２は、回路基板８２に実装される。

回路基板８３は、シャシ３６の中央部分の内側の平面を覆うように形成される。回路基板８３は、ネジ６３が、回路基板８３に空けられた図示しないネジ穴を介して、シャシ３６に設けられたネジ受け６５に固定されることにより、シャシ３６に固定される。また、発熱部品９３は、回路基板８３に実装される。ここで、シャシ３６の中央部の背面パネル４３側の端部の中央部には、通風穴３７が開けられている。

かかる構成によれば、放熱器７０は、発熱部品９２から発生した熱を筐体１５０の外部に導くダクトの一部を構成するとともに、発熱部品９３から発生した熱を筐体１５０の外部に導くダクトの一部を構成することになる。このため、放熱器７０は、内側の面の近傍に発生する気流を利用して、外側の面から吸収した発熱部品９１による熱を内側の面から効率的に放出することになる。

かかる構成によれば、ファン５０の順方向の回転（筐体１５０の内部の空気を筐体１５０の外部に流す回転）により、空間２０２内の空気は、通風穴３３、背面パネル４１と放熱器７０とにより構成されるダクト、通風穴４３、の順に流れ、筐体１５０の外部に放出される。つまり、空間２０２内の空気は、矢印３０１および矢印３０２により示される方向に流れる。また、ファン５０の順方向の回転により、空間２０３内の空気も、通風穴３７、背面パネル４１と放熱器７０とにより構成されるダクト、通風穴４３、の順に流れ、筐体１５０の外部に放出される。つまり、空間２０３内の空気は、矢印３０１および矢印３０４により示される方向に流れる。一方、発熱部品９１から放熱器７０に伝達された熱は、矢印３０１および矢印３０３により示される方向に向かって放出される。

以上説明したように、本実施形態に係る放熱構造体１３０の放熱構造によれば、発熱部品９２および発熱部品９３から発生した熱が、ファン５０の回転により生じた気流に乗って、筐体１５０の外部に放出されるとともに、発熱部品９１から発生した熱が、この気流が通過する経路を囲むダクトの一部をなす放熱器７０により筐体１５０の外部に放出される。

なお、本実施形態では、空間２０２内の空気を筐体１５０の外部まで導くダクトは、背面パネル４１の一部と放熱器７０とにより構成され、空間２０３内の空気を筐体１５０の外部まで導くダクトは、背面パネル４１の一部と放熱器７０とにより構成される。かかる構成によれば、放熱板を２箇所同じ方向に折り曲げるだけで放熱器７０を形成することができる。このため、放熱器７０を形成するための放熱板の加工が容易である。また、放熱器７０の中央部７１の外側の面が平らであるため、放熱器７０と発熱部品９１との熱交換が効率よく実行されることが期待できる。

（変形例）
本発明は、第１〜４の実施形態に開示したものに限られない。

例えば、第４の実施形態では、発熱部品９１が放熱器７０により冷却される空間２０１を挟むように、発熱部品９２がファン５０により発生する気流により冷却される空間２０２と、発熱部品９３がファン５０により発生する気流により冷却される空間２０３と、が配置される例を示した。本発明において、各空間が配置される並び順は、任意である。

例えば、各空間は、空間２０１、空間２０２、空間２０３の順に上から配置されてもよいし、空間２０３、空間２０２、空間２０１の順に上から配置されてもよい。いずれの配置の場合も、例えば、一番下に配置されるシャシ以外のシャシに通風穴が開けられることになる。

また、筐体１５０内の空間が４つ以上の空間に分離されてもよい。さらに、発熱部品が放熱器により冷却される空間の個数と、発熱部品がファン５０により発生する気流により冷却される空間の個数と、は、適宜、調整が可能である。例えば、筐体１５０内の空間が３つの空間に分離され、発熱部品が放熱器により冷却される空間、発熱部品がファン５０により発生する気流により冷却される空間、発熱部品が放熱器により冷却される空間、の順に上から配置されてもよい。

第１の実施形態では、放熱器７０がコの字型の断面を有する柱状である例を示し、第２の実施形態では、放熱器１７０がＬ字型の断面を有する柱状である例を示し、第３の実施形態では、放熱器２７０が板状である例を示した。本発明において、放熱器の形状は、これらの例に限定されない。例えば、放熱器は、Ｕ字型の断面を有する柱状、つまり、半筒状であってもよい。なお、放熱器の形状は、天板や背面パネルとの組み合わせで、ダクトを形成するのに適した形状であることが望ましい。

第１〜４の実施形態では、放熱器の表面が平らである例を示した。本発明において、放熱器の表面が、放熱効率を向上させるための形状、例えば、蛇腹状や剣山状であってもよい。

第１の実施形態では、シャシに設けられた通風穴３３の面積が、放熱器と天板と背面パネルとにより構成されるダクトの断面積と、ほぼ一致する例を示した。本発明において、通風穴３３の面積は、ダクトの断面積より小さくても良い。

第１〜４の実施形態では、放熱器と、シャシ、天板１０、もしくは、背面パネルとが接触もしくは近接する例（ほとんど隙間がない例）を示した。本発明において、放熱器と、シャシ、天板１０、もしくは、背面パネルとの間にある程度の隙間があってもよい。ただし、この隙間が狭いほど、冷却効率が向上することが期待される。

第１〜４の実施形態では、筐体１５０内の空間が、シャシにより区切られる例を示した。本発明において、独立した複数個の筐体を重ねて、１つの筐体を形成してもよい。

第１〜４の実施形態では、フロントパネル２０などに通風穴が設けられていない例を示した。本発明において、フロントパネル２０などに通風穴を設けることにより、筐体１５０内の空気が効率よく流れるようにしてもよい。

第１〜４の実施形態では、筐体１５０の内部の空気を筐体１５０の外部に放出するようにファン５０が回転する例について説明した。本発明において、筐体１５０の外部の空気を筐体１５０の内部に押し込むようにファン５０が回転してもよい。

第１の実施形態では、放熱器７０の中央部７１が発熱部品９１と固定される例を示した。本発明において、放熱器７０の端部７２もしくは放熱器７０の端部７３が発熱部品９１と固定されてもよい。また、放熱器７０は、発熱部品９１に固定される必要はなく、例えば、シャシ３１や回路基板８１に固定されてもよい。

第１の実施形態では、主に、各部材がネジにより互いに固定される例を示した。本発明において、各部材を互いに固定する手法は任意である。例えば、各部材は接着剤や切り欠きにより互いに固定されてもよい。

１０ 天板
２０ フロントパネル
２１ 突起部
３１、３２、３６ シャシ
３３、３７、４３ 通風穴
３４、３５ 切り欠き部
４１、４２ 背面パネル
５０ ファン
６１、６２、６３、６４ ネジ
６５ ネジ受け
７０、１７０、２７０ 放熱器
７１ 中央部
７２、７３ 端部
７４ ネジ受け
８１、８２、８３ 回路基板
９１、９２、９３ 発熱部品
１００、１１０、１２０、１３０ 放熱構造体
１５０ 筐体
１７１ 被折り曲げ部
１７２ 折り曲げ部
２０１、２０２、２０３ 空間
３０１、３０２、３０３、３０４ 矢印

Claims (6)

1. 上面板と、前記上面板と平行に配置される底面板と、前記上面板と垂直に配置される前面板と、前記前面板と平行に配置される背面板と、前記上面板と前記前面板とに垂直に配置される２つの側面板と、を備える筐体と、
   前記上面板と前記底面板との間に前記上面板に平行に配置され、前記筐体の内部の空間を、第１の発熱体を収容する第１の収容空間と第２の発熱体を収容する第２の収容空間とに仕切るとともに、前記背面板の近傍の位置に、前記第２の発熱体から発生した熱を前記第２の収容空間から排出する第１の排熱口が形成された仕切板と、
   前記背面板の前記第１の収容空間に対応する位置に設置されるファンと、
   前記第１の収容空間の内部に配置され、前記第１の発熱体と接触して、前記第１の発熱体から吸収した熱を放出する放熱器と、を備え、
   前記背面板の前記ファンに対応する位置には、第２の排熱口が形成され、
   前記放熱器は、前記第１の排熱口から前記第２の排熱口までを結ぶ排熱路を形成するダクトの少なくとも一部を構成し、前記第１の発熱体から吸収した熱を前記排熱路に放出し、
   前記ファンは、前記放熱器から前記排熱路に放出された熱と、前記第２の収容空間から前記排熱路に排出された熱と、を、前記筐体の外部に排出する、
   ことを特徴とする放熱構造体。
2. 前記放熱器は、柱状であり、柱の長さが前記仕切板から前記上面板までの長さとほぼ等しく、前記柱の断面が前記仕切板と平行になるように、前記第１の収容空間の内部に配置され、
   前記上面板の一部が、前記ダクトの少なくとも一部を構成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放熱構造体。
3. 前記第１の排熱口は、前記仕切板の前記２つの側面板から離れた位置に形成され、
   前記ファンは、前記背面板の前記第１の収容空間に対応する位置のうち、前記２つの側面板に直交する方向における位置が、前記第１の排熱口と同じ位置になるように設置され、
   前記放熱器は、
   前記柱の断面の形状がコの字型であり、前記断面と直交する面であって内側の中央の面が前記背面板と対向し、前記背面板と接触もしくは近接するように、前記第１の収容空間の内部に配置される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の放熱構造体。
4. 前記第１の排熱口は、前記仕切板の前記２つの側面板のうちのいずれか一方の側面板に近接する位置に形成され、
   前記ファンは、前記背面板の前記第１の収容空間に対応する位置のうち、前記２つの側面板に直交する方向における位置が、前記第１の排熱口と同じ位置になるように設置され、
   前記放熱器は、
   前記柱の断面の形状がＬ字型であり、前記断面と直交する面であって内側の一方の面が前記背面板と対向し、内側の他方の面が前記２つの側面板のうちのいずれか一方の側面板と対向し、前記背面板と接触もしくは近接するとともに前記一方の側面板と接触もしくは近接するように、前記第１の収容空間の内部に配置される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の放熱構造体。
5. 前記放熱器は、板状であり、前記柱の４つの側面のうちいずれか１つの面が前記背面板と対向し、前記柱の４つの側面のうち前記いずれか１つの面と隣り合う２つの面が前記２つの側面板とそれぞれ接触もしくは近接するように、前記第１の収容空間の内部に配置される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の放熱構造体。
6. 前記筐体は、前記第１の収容空間を囲む第１の筐体と、前記第２の収容空間を囲む第２の筐体と、を重ねることにより構成される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放熱構造体。

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