JP6321320B2

JP6321320B2 - 電子装置

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Publication number: JP6321320B2
Application number: JP2013036605A
Authority: JP
Inventors: 幸生小杉
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2033-02-27
Also published as: JP2014165408A

Description

本発明は、例えば、電子部品が実装された複数の電子基板を搭載する電子装置に関する。

パソコンなどの電子装置には、電子部品が実装された複数の電子基板や、これらの電子基板に電力を供給する電源が、高密度に搭載されている。このような電子装置を作動させると、当該電子装置内の電子基板などが高熱になってしまう。このため、冷却用のファン部を用いて電子基板や電源を冷却する構造が多くの電子装置に採用されている。

図１０、図１１および図１２は、一般的な電子装置９００を模式的に示す。図１０は、一般的な電子装置９００の透過側面図である。図１０は、図１１のＬ−Ｌ切断面における断面に相当する。図１１は、一般的な電子装置９００の正面図である。図１２は、一般的な電子装置９００の透過上面図である。図１２は、図１０の矢視Ｍから視た図に相当する。なお、説明の便宜上、図１０および図１１には、鉛直方向Ｇを示す。

ここで、図１０では、紙面左側を電子装置１００の前面側、紙面右側を同装置１００の背面側、紙面上側を同装置１００の上面側、紙面下側を同装置１００の下面側とする。また、電子装置１００に含まれる各部についても、紙面左側を当該部の前面側、紙面右側を当該部の背面側、紙面上側を当該部の上面側、紙面下側を当該部の下面側とする。

図１０および図１１に示されるように、電子装置９００は、ファンユニット９１０と、基板搭載ユニット９２０と、導風板ユニット９３０と、排気ユニット９４０が筐体９０１に搭載されるように構成されている。

図１０、図１１および図１２に示されるように、ファンユニット９１０は、複数のファン部９１１を有している。ファンユニット９１０は、基板搭載ユニット９２０の上面側に、設けられている。複数のファン部９１１は、基板搭載ユニット９２０の上面側に、配置されている。

図１０および図１１に示されるように、基板搭載ユニット９２０は、ファンユニット９１０と導風板ユニット９３０の間に設けられている。図１０および図１１に示されるように、基板搭載ユニット９２０には、複数の電子基板９２１が搭載される。複数の電子基板９２１は、筐体９０１の前面９０１ａに対して略垂直方向に沿って互いに向かい合うように、配置されている。また、基板搭載ユニット９２０には、ファン部誘導用通気口９２２と基板誘導用通気口９２３とが設けられている。ファン誘導用通気口９２２は、ファンユニット９１０のファン部９１１と基板搭載ユニット９２０との間の空気を通すために、ファン部９１１側に設けられている。基板誘導用通気口９２３は、基板搭載ユニット９２０と導風板ユニット９３０との間の空気を通すために、導風板ユニット９３０側に設けられている。また、図１１に示されるように、基板搭載ユニット９２０の前面には、基板用カバー９２４が取り付けられている。また、案内板９２５が、後述の導風板ユニット９３０の前面側に延出するように、基板誘導用通気口９２３の近傍に設けられている。

図８および図１０に示されるように、導風板ユニット９３０は、筐体９０１内であって、基板搭載ユニット９２０の下面側に設けられている。導風板ユニット９３０の前面側には、吸気口９３１が設けられている。

図１０に示されるように、排気ユニット９４０には、排気用ダクト部９４１が設けられている。排気用ダクト部９４１は、ファン部９１１から送出される風を筐体９０１の背面９０１ｂ側へ排出するために設けられている。

図１０に示されるように、電子装置９００の冷却は、冷却ルートγに沿って行われる。

すなわち、ファン部９１１を駆動することにより、外気が電子装置９００の導風板ユニット９３０の前面側に設けられた吸気口９３１に流れ込む。吸気口９３１から吸い入れられた外気は、基板誘導用通気口９２３を介して基板搭載ユニット９２０の下面側から上面側に流れ、ファン誘導用通気口９２２を介してファン部９１１へ流入する。そして、ファン部９１１は、流入する空気を、排出用ダクト部９１１を介して、筐体９０１の背面９０１ｂ側へ排出する。このように、ファン部９１１により外気を基板搭載ユニット９２０内に吸い入れて、基板搭載ユニット９２０内の電子基板９２１などを冷却する。

本発明の参考技術として、特許文献１には、ファンが複数の基板の背面側に配置された電子装置が開示されている。また、特許文献２には、図１０〜図１２を用いて説明した電子装置９００と同様に、ファンが複数の基板の上面側に配置された電子装置が開示されている。

特開平１０−１０７４７０号公報特開２００６−２０７５５号公報

しかしながら、図１０、図１１および図１２に示す電子装置９００では、複数のファン部９１１は、基板搭載ユニット９２０の真上に配置されているので、ファン部９１１により吸入された空気は、図１０の冷却ルートγに沿って、基板搭載ユニット９２０内では略鉛直方向Ｇの上方に流れる。このため、基板搭載ユニット９２０内の電子基板９２１の背面側などには十分に冷却されない領域が生じるという問題があった。また、電子基板９２１のうちで冷却が不十分な領域が無くなる様に、ファン部９２１を増加させることもできるが、多くのファン部９２１を搭載する必要があり効率的でない。また、複数のファン部９１１を設けても、幾つかのファン部９１１が故障などにより停止してしまった場合、当該停止したファン部９１１の鉛直方向Ｇの下方の電子基板９２１に風が供給されず、当該電子基板９２１は冷却されなくなってしまうという問題があった。特に、基板搭載ユニット９２０の中を流れる空気は、各電子基板９２１により区切られてしまうため、このような問題は顕著となる。さらには、電子装置９００をサブラックとして、複数のサブラックを収容できるラックに搭載する場合、できるだけ多くの電子装置９００をラックに搭載したいという要求がある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、基板搭載ユニット内の複数の基板を均一に効率よく冷却できる電子装置を提供する。

本発明の電子装置は、筐体内部に設けられ、電子部品が実装された複数の電子基板を前記筐体の前面に対して略垂直方向に沿って互いに向かい合うように搭載する基板搭載ユニットと、前記筐体外の空気を前記筐体の前面側から前記筐体内部に吸入するために、前記筐体の前面側に設けられた吸気口と、前記筐体内部であって前記基板搭載ユニットの上面側かつ背面側に設けられ、前記筐体外の空気を前記吸気口から吸入し、前記吸気口から吸入した空気を前記基板搭載ユニット内の前記複数の電子基板間を介して前記基板搭載ユニットの上面側かつ背面側で前記筐体の外へ排出するファン部と、前記基板搭載ユニットの背面側に設けられ、前記吸気部から吸入された空気を前記基板搭載ユニット内から前記ファン部へ導く第１のダクト部とを備えている。

本発明にかかる技術によれば、基板搭載ユニット内の複数の基板を均一に効率よく冷却できる。

本発明の実施の形態にかかる電子装置の透過側面図である。本発明の実施の形態にかかる電子装置の前面図である。

本発明の実施の形態にかかる電子装置の透過上面図である。本発明の実施の形態にかかる電子装置の前面側斜視図である。ファン部の構成を示す斜視図である。ブロア型ファン部の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態にかかる電子装置をラックに収容した際の前面側斜視図である。本発明の実施の形態における電子装置を積み重ねた状態を示す透過側面図である。本発明の実施の形態における電子装置を積み重ねた状態の別例を示す透過側面図である。一般的な電子装置の透過側面図である。一般的な電子装置の前面図である。一般的な電子装置の透過側面図である。

＜実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態にかかる電子装置１００の透過側面図である。この図１は、図２のＡ−Ａ切断線における断面を示す。図２は、電子装置１００の前面図である。図３は、電子装置１００の透過上面図である。この図３は、図１の矢視Ｂを示す。図４は、電子装置１００の前面側斜視図である。図５は、ファン部の構成を示す斜視図である。図６は、ブロア型ファン部の構成を示す斜視図である。図７は、電子装置１００をラック２００に収容した際の前面側斜視図である。なお、説明の便宜上、図１、図２、図４、図７および図１０には、鉛直方向Ｇを示す。

ここで、図１では、紙面左側を電子装置１００の前面側、紙面右側を同装置１００の背面側、紙面上側を同装置１００の上面側、紙面下側を同装置１００の下面側とする。また、電子装置１００に含まれる各部についても、紙面左側を当該部の前面側、紙面右側を当該部の背面側、紙面上側を当該部の上面側、紙面下側を当該部の下面側とする。

図１〜図４に示されるように、電子装置１００は、ファンユニット１１０と、基板搭載ユニット１２０と、導風板ユニット１３０と、排気ユニット１４０が、筐体１０１に搭載されるように構成されている。電子装置１００は、例えば、通信局舎などに設置される通信機器である。図７を用いて後述するように、電子装置１００は、サブラックとして、ラック２００に収容される。

図１〜図４に示されるように、筐体１０１は、電子装置１００の外装枠に相当する。筐体１０１は、特に基板搭載ユニット１２０内の電子基板１２１を搭載するために形成されている。筐体１０１は、基板搭載ユニット１２０以外にも、ファンユニット１１０、導風板ユニット１３０および排気ユニット１４０の全てを収容する。

図１〜図４および図７に示されるように、ファンユニット１１０は、ファン部１１１を有している。複数のファンユニット１１０が、基板搭載ユニット９２０の上面側に設けられている。

ファン部１１１は、筐体１０１の内部であって、基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側に設けられている。ファン部１１１は、筐体１０１の外部の空気を、後述の吸気口１３１から吸入し、吸気口１３１から吸入した空気を、後述の基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１の間を介して基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側で筐体１０１の外部へ排出する。

次に、ファン部１１１の構成を、図５を用いて説明する。図５に示されるように、ファン部１１１は、プロペラ部１１１ａと、駆動部１１１ｂとを有する。プロペラ部１１１ａは、複数の羽（不図示）を有する。駆動部１１１ｂは、プロペラ部１１１ａを、回転軸Ｓ−Ｓを中心に回転させる。

このとき、回転軸Ｓ−Ｓは、筐体１０１の前面１０１ａに対して略平行方向に配置されている。このように、回転軸Ｓ−Ｓを配置することにより、回転軸Ｓ−Ｓを筐体１０１の前面１０１ａに対して略垂直方向に配置する場合と比較して、ファンユニット１１０の鉛直方向Ｇにおける高さを低くすることができる。この結果、電子装置１００の全体の大きさを小さくすることができる。

ここでは、回転軸Ｓ−Ｓが筐体１０１の前面１０１ａに対して略平行方向に配置されるように、ファン部１１１を筐体１０１内に設けると説明した。しかしながら、回転軸Ｓ−Ｓが筐体１０１の前面１０１ａに対して略垂直方向に配置されるように、ファン部１１１を筐体１０１内に設けてもよい。

次に、ファン部１１１の変形例を、図６を用いて説明する。図６に示されるように、ファン部１１１に代えて、ブロア型ファン部１１１Ａを用いてもよい。

ブロア型ファン部１１１Ａも、前述のファン部１１１と同様に、プロペラ部（不図示）と、駆動部（不図示）とを有する。プロペラ部は、複数の羽（不図示）を有する。これらプロペラ部と駆動部は、ケース１１１ｃ内に収容されている。駆動部は、プロペラ部を、回転軸Ｓ１−Ｓ１を中心に回転させる。

また、ブロア型ファン部１１１Ａは、吹出口１１１ｄを有している。吹出口１１１ｄは、回転軸Ｓ１−Ｓ１に対して略垂直方向に開口して設けられている。プロペラ部の複数の羽により送出される風は、この吹出口１１１ｄから排出される。

このとき、回転軸Ｓ１−Ｓ１は、筐体１０１の前面１０１ａに対して略平行方向に配置されている。このように、回転軸Ｓ１−Ｓ１を配置することにより、前述のファン部１１１と同様に、回転軸Ｓ１−Ｓ１を筐体１０１の前面１０１ａに対して略垂直方向に配置する場合と比較して、ファンユニット１１０の鉛直方向Ｇにおける高さを低くすることができる。この結果、電子装置１００の全体の大きさを小さくすることができる。

ここでは、回転軸Ｓ１−Ｓ１が筐体１０１の前面１０１ａに対して略平行方向に配置されるように、ファン部１１１Ａを筐体１０１内に設けると説明した。しかしながら、回転軸Ｓ１−Ｓ１が筐体１０１の前面１０１ａに対して略垂直方向に配置されるように、ファン部１１１Ａを筐体１０１内に設けてもよい。

また、ファンユニット１１０は、図７に示されるように、筐体１０１の前面側１０１ａ側から筐体１０１内部に、筐体１０１の前面１０１ａに対して略垂直方向に抜き差しできるように構成されている。これにより、ファン部１１１が筐体１０１の背面側に配置された場合であっても、ファンユニット１１０を筐体１０１の前面側から抜き差しすることができるので、ファン部１１１の交換などの保守作業を容易に行うことができる。

図１〜図４に示されるように、基板搭載ユニット１２０は、筐体１０１内であって、ファンユニット１１０と導風板ユニット１３０の間に設けられている。

図１、図３、図４および図７に示されるように、基板搭載ユニット１２０には、複数の電子基板１２１が搭載される。複数の電子基板１２１は、筐体１０１の前面１０１ａに対して略垂直方向に沿って互いに向かい合うように、配置されている。電子基板１２１の基板面には、抵抗やＩＣなどの電子部品（不図示）が実装されている。図１および図７に示されるように、電子基板１２１は、後述の基板カバー１２４とともに、筐体１０１内の基板搭載ユニット１２０に対して、筐体１０１の前面１０１ａ側から抜き差しできるように設けられている。このとき、電子基板１２１の面は、筐体１０１の前面１０１ａに対して略垂直方向に沿うように、配置されている。

また、図１に示されるように、基板搭載ユニット１２０には、ファン部誘導用通気口１２２と基板誘導用通気口１２３とが設けられている。ファン誘導用通気口１２２は、ファンユニット９１０のファン部１１１と基板搭載ユニット１２０との間の空気を通すために、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられている。基板誘導用通気口１２３は、基板搭載ユニット１２０と導風板ユニット１３０との間の空気を通すために、導風板ユニット１３０側に設けられている。

また、図１、図２、図４および図７に示されるように、基板搭載ユニット１２０の前面には、基板用カバー１２４が取り付けられている。また、基板用カバー１２４は、図７に示されるように、電子基板１２１の面に対して略垂直方向に沿って、電子基板１２１の端面に取り付けられている。

また、案内板１２５が、後述の導風板ユニット１３０の前面側に延出するように、基板誘導用通気口１２３の近傍に設けられている。案内板１２５は、後述するように、特に吸入口１３１から吸入された空気を、導風板ユニット１３０から基板搭載ユニット１２０へ誘導するために設けられている。この案内板１２５は、吸気部１３１から吸入された空気を円滑に基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１間へ導くために、設けられている。

また、図１に示されるように、基板搭載ユニット１２０には、ファン部誘導用ダクト部１２６が設けられている。このファン部誘導用ダクト部１２６は、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられている。ファン部誘導用ダクト部１２６の一端は、ファン誘導用通気口１２２に接続され、ファン部誘導用ダクト部１２６の他端は、ファン部１１１に接続されている。これにより、ファン部１１１と基板搭載ユニット１２０とが連通する。このように、ファン部１１１を基板搭載ユニット１２０の背面側かつ上面側に配置し、ファン部１１１と基板搭載ユニット１２０とが連通するようにファン部誘導用ダクト部１２６を設けることにより、空間Ｘができる。この空間Ｘは、基板搭載ユニット１２０内の全ての電子基板１２１の間の空間と繋がっている。

そして、ファン部誘導用ダクト部１２６は、後述の吸気口１３１から吸入された空気を、基板搭載ユニット１２０からファン部１１１へ導く。これにより、後述の吸気口１３１から吸入された空気は、全ての電子基板１２１の間を通って、基板搭載ユニット１２０の背面側に送出された後、ファン部誘導用ダクト部１２６によって鉛直方向Ｇの上方に円滑に流れ、ファン部１１１に流入する。

図１、図２、図４および図７に示されるように、導風板ユニット１３０は、筐体１０１内であって、基板搭載ユニット１２０の下面側に、設けられている。導風ユニット１３０の前面側には、吸気口１３１が設けられている。導風板ユニット１３０は、吸気部１３１から吸入された空気を基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１間へ導く。

図１〜図４に示されるように、排気ユニット１４０は、筐体１０１内部の最上面側に設けられている。排気ユニット１４０は、基板搭載ユニット１２０の上面側に設けられている。排気ユニット１４０は、排気用ダクト部１４１を有する。

排気用ダクト部１４１は、図１〜図４に示されるように、ファン部１１１の位置に対応して、筐体１０１の内部であって基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側に設けられている。排気用ダクト部１４１は、ファン部１１１から送出される空気を基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側で筐体１０１の背面側へ導く。なお、排気用ダクト部１４１は、本発明の第２のダクト部に相当する。

なお、図４に示されるように、コンソールパネル１５０を、筐体１０１の前面側に取り付けてもよい。このコンソールパネル１５０は、複数のコンソールポート１５１を有している。なお、コンソールポート１５１は、ターミナルソフトを起動するＰＣをＲＳ−２３２Ｃケーブルを使用して接続するためにＨＵＢなどの機器に装備されたポートである。図４では、コンソールパネル１５０は、筐体１０１の前面であって、ファンユニット１１０および排気ユニット１４０と向かい合う位置に、取り付けられている。

以上、本発明の実施の形態における電子装置１００の構成を説明した。

次に、本発明の実施の形態にかかる電子装置１００をラック２００に収容した際の構成を、図7に基づいて説明する。

図7に示されるように、ラック２００は、直方体の外枠によって構成されている。ラック２００は、単数または複数の電子装置１００を、サブラックとして、収容することができる。図７に示されるように、電子装置１００の筐体１０１の前面側１０１ａは、ラック２００の前面側に露出するように配置される。このため、図７に示されるように、ファンユニット１１０や電子基板１２１を、筐体１０１の前面側１０１ａ側から抜き差しすることができる。このように、筐体１０１の前面側からファンユニット１１０や電子基板１２１を抜き差しできる方式は、フロントアクセス方式とも呼ばれている。

以上、電子装置１００をラック２００に収容した際の構成を説明した。

次に、電子装置１００の冷却ルートαについて、図に基づいて説明する。

図１に示されるように、電子装置１００内の冷却は、冷却ルートαに沿って行われる。

すなわち、ファン部１１１を駆動することにより、筐体１０１外の空気が電子装置９００の導風板ユニット１３０の前面側に設けられた吸気口１３１に流れ込む。

吸気口９３１から吸い入れられた空気は、ファン部１１１の吸引力によって、導風板ユニット１３０内を通って、基板誘導用通気口１２３を介して基板搭載ユニット１２０の下面側から上面側に流れる。このとき、導風板ユニット１３０の前面側では、吸気口９３１から吸い入れられた空気は、案内板１２５に沿って、基板誘導用通気口１２３を介して基板搭載ユニット１２０の下面側から上面側に流れる。このように、案内板１２５を設けることにより、吸気口９３１の近くの空気を、効率よく鉛直方向Ｇの上方に向け、流すことができる。

次に、吸気口１３１から吸い入れられた空気は、ファン部１１１の吸引力によって、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１の間を前面側から背面側に向けて流れて、ファン部誘導用通気口１２２を介してファン部誘導用ダクト部１２６内に流れる。これにより、吸気口９３１から吸い入れられた空気は、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられたファン部誘導用ダクト部１２６内の空間Ｘに流入する。

このとき、複数のファン部１１１が基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側に設けられている場合において、いくつかのファン部１１１が故障等により停止した状態を想定する。この場合であっても、稼動しているファン部１１１が、空間Ｘ内の空気を吸入するので、新たに吸気口１３１から吸入される空気が基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１の間に流入する。このため、図１０〜図１２に示した電子装置９００のように、基板搭載ユニット内の電子基板の一部の領域が十分に冷却されない状態が生じない。

次に、ファン部１１１は、ファン部誘導用ダクト部１２６内の空間Ｘ内の空気を吸入して、これをファン部１１１の鉛直方向Ｇの上方へ向けて送出する。

ファン部１１１から送出された空気は、排気用ダクト部１４１に沿って、排気ユニット１４０の背面側に排出される。これにより、吸気口１３１から吸い入れられた空気が、筐体１０１の外に排出される。

このように、電子装置１００は、ファン部９１１により筐体１０１の外の空気を基板搭載ユニット１２０内に吸い入れて、基板搭載ユニット１２０内の電子基板１２１などを冷却する。

以上の通り、電子装置１００の冷却ルートαについて説明した。

次に、電子装置１００を積み重ねて利用する例を、図８に基づいて説明する。図８は、本発明の実施の形態における電子装置を積み重ねた状態を示す透過側面図である。

なお、電子装置１００の積み重ねは、図７に示したラック２００内で行われる。ただし、これに限定されず、複数の電子装置１００をラック２００外で積み重ねてもよい。

ここで、図８では、紙面左側を電子装置１００、１００Ａの前面側、紙面右側を同装置１００、１００Ａの背面側、紙面上側を同装置１００、１００Ａの上面側、紙面下側を同装置９００の下面側とする。また、電子装置１００、１００Ａに含まれる各部についても、紙面左側を当該部の前面側、紙面右側を当該部の背面側、紙面上側を当該部の上面側、紙面下側を当該部の下面側とする。

図８に示されるように、上側の電子装置１００Ａが、下側の電子装置１００の鉛直方向Ｇの上方に積み重ねられている。より具体的には、上側の電子装置１００Ａの筐体１０１の下面が、下側の電子装置１００の筐体１０１の上面に向かい合うように、重ねられている。

ここで、上側の電子装置１００Ａは、導風板ユニット１３０を有していない。すなわち、上側の電子装置１００Ａは、導風板ユニット１３０を外した後に、下側の電子装置１００の上に積み重ねられている。

ここで、図１および図８に示されるように、ファン部１１１は、基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側で、基板搭載ユニット１２０の上面側へ突出するように筐体１０１に設けられている。このため、図８
に示されるように、上側の電子装置１００Ａを下側の電子装置１００に積み重ねた際に、上側の電子装置１００Ａの基板搭載ユニット１２０の下面と、下側の電子装置１００の基板搭載ユニット１２０の上面との間は離間される。

また、図８に示されるように、導風路１６０は、上側の電子装置１００Ａと下側の電子装置１００の間の空間に設けられる。すなわち、導風路１６０は、互いに離間された上側の電子装置１００Ａの基板搭載ユニット１２０の下面と下側の電子装置１００の基板搭載ユニット１２０の上面との間であって、下側の電子装置１００の筐体１０１の前面とファン部１１１の間に設けられている。

より具体的には、導風路１６０は、上側の電子装置１００の基板搭載ユニット１２０の下面と下側の電子装置１００のファンユニット１１０の上面の間に設けられるとともに、下側の電子装置１００のファンユニット１１０内にも設けられる。

また、上側の電子装置１００Ａ内に外部の空気を吸入するための吸気口１６１は、図８に示されるように、導風路１６０の前面側に設けられている。

また、図８に示されるように、下側の電子装置１００のファンユニット１１０の上面には、複数のファンユニット通気口１１２が設けられている。このファンユニット通気口１１２は、下側の電子装置１００のファンユニット１１０内を通る空気を上側の電子装置１１０Ａの基板搭載ユニット１２０内へ通すために、開口して設けられている。

次に、積み重ねられた上側の電子装置１００Ａの冷却ルートβについて説明する。なお、下側の電子装置１００の冷却ルートαは、前述したとおりであるので、詳しい説明を省略する。

図８に示されるように、積み重ねられた上側の電子装置１００Ａ内の冷却は、冷却ルートβに沿って行われる。

すなわち、ファン部１１１を駆動することにより、筐体１０１外の空気が導風路１６０の前面側に設けられた吸気口１６１に流れ込む。

吸気口１６１から吸入された空気は、ファン部１１１の吸引力によって、導風路１６０内を通って、基板誘導用通気口１２３を介して基板搭載ユニット１２０の下面側から上面側に流れる。なお、下側の電子装置１００のファンユニット１１０内を通る空気は、ファン部１１１の吸引力によって、ファンユニット通気口１１２および基板誘導用通気口１２３を介して基板搭載ユニット１２０の下面側から上面側に流れる。

次に、吸気口１３１から吸入された空気は、ファン部１１１の吸引力によって、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１の間を前面側から背面側に向けて流れて、ファン部誘導用通気口１２２を介してファン部誘導用ダクト部１２６内に流れる。これにより、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１が冷却される。そして、吸気口９３１から吸入された空気は、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられたファン部誘導用ダクト部１２６内の空間Ｘに流入する。

ファン部１１１から送出された空気は、排気用ダクト部１４１に沿って、排気ユニット１４０の背面側に排出される。これにより、吸気口９３１から吸入された空気が、筐体１０１の外に排出される。

このように、積み重ねられた上側の電子装置１００Ａは、ファン部９１１により筐体１０１の外の空気を基板搭載ユニット１２０内に吸入して、基板搭載ユニット１２０内の電子基板１２１などを冷却する。

以上の通り、積み重ねられた上側の電子装置１００Ａの冷却ルートβについて説明した。

次に、電子装置１００を積み重ねて利用する別例を、図９に基づいて説明する。図９は、本発明の実施の形態における電子装置を積み重ねた状態の別例を示す透過側面図である。

図９に示されるように、上側の電子装置１００Ｂが、下側の電子装置１００の鉛直方向Ｇの上方に積み重ねられている。より具体的には、上側の電子装置１００Ｂの筐体１０１の下面が、下側の電子装置１００の筐体１０１の上面に重ねられている。

図９では、紙面左側を電子装置１００、１００Ｂの前面側、紙面右側を同装置１００、１００Ｂの背面側、紙面上側を同装置１００、１００Ｂの上面側、紙面下側を同装置９００の下面側とする。また、電子装置１００、１００Ｂに含まれる各部についても、紙面左側を当該部の前面側、紙面右側を当該部の背面側、紙面上側を当該部の上面側、紙面下側を当該部の下面側とする。

ここで、図８と図９を対比する。図９では、積み重ねられた上側の電子装置１００Ｂの基板搭載ユニット１２０の下面と下側の電子装置１００のファンユニット１１０の上面の間の導風路１６０の前面側に、コンソールパネル１５０が設けられている点で、図８と相違する。

このため、上側の電子装置１００Ｂ内に外部の空気を吸入するための吸気口１６１Ａは、図９に示されるように、導風路１６０の前面側であって、下側の電子装置１００のファンユニット１１０の前面側のみに設けられている。

次に、積み重ねられた上側の電子装置１００Ａの冷却ルートδについて説明する。なお、下側の電子装置１００の冷却ルートαは、前述したとおりであるので、詳しい説明を省略する。

図９に示されるように、積み重ねられた上側の電子装置１００Ｂ内の冷却は、冷却ルートδに沿って行われる。

吸気口１６１から吸入された空気は、ファン部１１１の吸引力によって、導風路１６０内を通って、ファンユニット通気口１１２および基板誘導用通気口１２３を介して基板搭載ユニット１２０の下面側から上面側に流れる。

次に、吸気口１３１から吸入された空気は、ファン部１１１の吸引力によって、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１の間を前面側から背面側に向けて流れて、ファン部誘導用通気口１２２を介してファン部誘導用ダクト部１２６内に流れる。これにより、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１が冷却される。そして、吸気口１６１から吸い入れられた空気は、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられたファン部誘導用ダクト部１２６内の空間Ｘに流入する。

ファン部１１１から送出された空気は、排気用ダクト部１４１に沿って、排気ユニット１４０の背面側に排出される。これにより、吸気口１６１から吸い入れられた空気が、筐体１０１の外に排出される。

このように、積み重ねられた上側の電子装置１００Ｂは、ファン部１１１により筐体１０１の外の空気を基板搭載ユニット１２０内に吸入して、基板搭載ユニット１２０内の電子基板１２１などを冷却する。

以上の通り、積み重ねられた上側の電子装置１００Ｂの冷却ルートδについて説明した。

以上に説明したように、本発明の実施の形態における電子装置１００は、基板搭載ユニット１２０と、吸気口１３１と、ファン部１１１と、ファン部誘導用ダクト部１２６（第１のダクト部）とを備えている。

基板搭載ユニット１２０は、筐体１０１内部に設けられ、電子部品が実装された複数の電子基板１２１を筐体１０１の前面に対して略垂直方向に沿って互いに向かい合うように搭載する。吸気口１３１は、筐体１０１外の空気を筐体１０１の前面側から筐体１０１内部に吸入するために、筐体１０１の前面側に設けられている。ファン部１１１は、筐体１０１内部であって基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側に設けられている。また、ファン部１１１は、筐体１０１外の空気を吸気口１３１から吸入し、吸気口１３１から吸入した空気を基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１間を介して基板搭載ユニット１２１の上面側かつ背面側で筐体１０１の外へ排出する。ファン部誘導用ダクト部１２６は、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられている。ファン部誘導用ダクト部１２６は、吸気部１３１から吸入された空気を基板搭載ユニット１２０内からファン部１１１へ導く。

このように、ファン部１１１は、筐体１０１内部であって基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側に設けられている。そして、ファン部誘導用ダクト部１２６は、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられ、吸気部１３１から吸入された空気を基板搭載ユニット１２０内からファン部１１１へ導く。ファン部１１１は、筐体１０１外の空気を吸気口１３１から吸入し、吸気口１３１から吸入した空気を基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１間を介して基板搭載ユニット１２１の上面側かつ背面側で筐体１０１の外へ排出する。これにより、吸気部１３１から吸入された空気は、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１間を通って、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられたファン部誘導用ダクト部１２６の空間Ｘに集中的に集められた後に、ファン部１１１により筐体１０１の外に排出される。したがって、ファン部１１１が、筐体１０１外の空気を筐体１０１の前面１０１ａ側から吸入して、筐体１０１の背面側へ排出する風の流れを形成することができる（図１の冷却ルートαを参照）。このため、本発明の実施の形態における電子装置１００によれば、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１を均一に効率よく冷却できる。

また、吸気部１３１から吸入された空気は、基板搭載ユニット１２０の背面側に設けられたファン部誘導用ダクト部１２６の空間Ｘに集中的に集められる。このとき、複数のファン部１１１が基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側に設けられている場合において、いくつかのファン部１１１が故障等により停止した状態を想定する。この場合であっても、稼動しているファン部１１１が、空間Ｘ内の空気を吸入するので、新たに吸気口１３１から吸入される空気が基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１の間に流入する。このため、図１０〜図１２に示した電子装置９００のように、基板搭載ユニット内の電子基板の一部の領域が十分に冷却されない状態が生じない。したがって、複数のファン部１１のうち一部の故障によって、電子基板１２１が破損することを低減することができる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００は、ファンユニット１１０を備えている。ファンユニット１１０は、ファン部１１１を収容し、基板搭載ユニット１２０の上面側に設けられるように、筐体１０１の前面側から筐体１０１内部に筐体１０１の前面に対して略垂直方向に挿入できるように構成されている。

これにより、ファンユニット１１０を筐体１０１の前面側から抜き差しすることができるので（フロントアクセス方式）、例えば、ファン部１１１が故障した場合などで、ファン部１１１の取り外しや取り付けを容易に行うことができる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００は、導風板ユニット１３０を備えている。導風板ユニット１３０は、筐体１０１内部であって基板搭載ユニット１２０の下面側に設けられている。また、導風板ユニット１３０は、吸気部１３１を有し、吸気部１３１から吸入された空気を基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１間へ導く。これにより、吸気部１３１から吸入された空気を円滑に複数の電子基板１２１間へ導くことができる。この結果、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１を均一に効率よく冷却できる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００は、排気用ダクト部１４１（第２のダクト部）を備えている。排気用ダクト部１４１は、筐体１０１内部であって基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側にファン部１１１の位置に対応して設けられている。排気用ダクト部１４１は、ファン部１１１から送出される空気を基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側で筐体１０１の背面側へ導く。これにより、ファン部１１１から送出される空気を基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側で効率よく筐体１０１の背面側へ導くことができる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００Ａにおいて、ファン部１１１は、基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側で、基板搭載ユニットの上面側へ突出するように筐体１０１に設けられている。このとき、電子装置１００Ａの筐体１０１の下面を電子装置と別の電子装置１００の筐体１０１の上面に重ねることで複数の電子装置１００、１００Ａを鉛直上下方向に積み重ねた際に、上側の電子装置１００Ａ（当該電子装置）の基板搭載ユニット１２０の下面と下側の電子装置１００（当該電子装置の下側に配置された別の電子装置）の基板搭載ユニット１２０の上面との間は離間されている。また、導風路１６０は、互いに離間された上側の電子装置１００Ａの基板搭載ユニットの下面と下側の電子装置１００の基板搭載ユニット１２０の上面との間であって下側の電子装置１００の筐体１０１の前面とファン部１１１の間に設けられている。導風路１６０は、吸気口１６１から吸入された空気を基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１間へ導く。

このように、ファン部１１１が基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側で基板搭載ユニットの上面側へ突出するように筐体１０１に設けられている。この場合に、電子装置１００Ａの筐体１０１の下面を電子装置と別の電子装置１００の筐体１０１の上面に重ねることで複数の電子装置１００、１００Ａを鉛直上下方向に積み重ねると、互いに離間された上側の電子装置１００Ａの基板搭載ユニットの下面と下側の電子装置１００の基板搭載ユニット１２０の上面との間であって下側の電子装置１００の筐体１０１の前面とファン部１１１の間に空間が確保される。この空間を、吸気口１６１から吸入された空気を基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１間へ導く導風路１６０として利用することにより、積み重ねられた電子装置の高さを低く抑えることができる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００Ａは、ファンユニット１１０を備えている。ファンユニット１１０は、ファン部１１１を収容する。ファンユニット１１０は、基板搭載ユニット１２０の上面側に設けられるように、筐体１０１の前面側から筐体１０１内部に筐体１０１の前面に対して略垂直方向に挿入できるように構成されている。このとき、導風路１６０は、互いに離間された上側の電子装置１００Ａ（当該電子装置）の基板搭載ユニット１２０の下面と下側の電子装置１００（当該電子装置の下側に配置された別の電子装置）の基板搭載ユニット１２０の上面との間であって下側の電子装置１００の筐体１０１の前面とファン部１１１の間に配置されている。そして、ファンユニット通気口１１２（第１の通気口）は、吸気口１３１から吸入された空気を導風路１６０から上側の電子装置１００Ａの基板搭載ユニット１２０へ通すために、導風路１６０が設けられたファンユニット１１０の上面に形成されている。

このように、導風路１６０が設けられたファンユニット１１０の上面にファンユニット通気口１１２（第１の通気口）を形成することにより、吸気口１３１から吸入された空気を導風路１６０から上側の電子装置１００Ａの基板搭載ユニット１２０へ円滑に通すことができる。この結果、基板搭載ユニット１２０内の複数の電子基板１２１を効率よく冷却することができる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００において、ファン部１１１は、プロペラ部１１１ａと、駆動部１１１ｂとを有する。プロペラ部１１１ａは、複数の羽を有する。駆動部１１１ｂは、プロパラ部１１１ａを、回転軸Ｓ−Ｓを中心に回転させる。また、ファン部１１１は、吸気口１３１から吸入された空気を回転軸Ｓ−Ｓと略平行方向に沿って送出するように構成されている。これにより、ファン部１１１からは回転軸Ｓ−Ｓと略平行方向に風が送出されるので、回転軸Ｓ−Ｓの向きを調整することによって、吸気口１３１から吸入された空気を筐体１０１の背面側へ排出するように容易に調整することができる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００において、ファン部１１１Ａは、吸気口１３１から吸入された空気を回転軸Ｓ１−Ｓ１と略垂直方向に沿って送出するように構成されている。これにより、ファン部１１１からは回転軸Ｓ１−Ｓ１と略垂直方向に風が送出されるので、回転軸Ｓ１−Ｓ１の向きを調整することによって、吸気口１３１から吸入された空気を筐体１０１の背面側へ排出するように容易に調整することができる。このようなファン部１１１Ａは、前述の通り、例えばブロア型ファンとも呼ばれる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００において、回転軸Ｓ−Ｓまたは回転軸Ｓ１−Ｓ１は、筐体１０１の前面１０１ａに対して略平行方向に配置されている。このようにすることで、ファン部１１１を横置きにすることができる。これにより、回転軸Ｓ−Ｓまたは回転軸Ｓ１−Ｓ１を筐体１０１の前面１０１ａに対して略垂直方向に配置する場合と比較して、ファン部１１１の鉛直方向Ｇの実装高さを低くすることができる。このため、電子装置１００の高さを低く抑えることができる。

また、本発明の実施の形態における電子装置１００は、コンソールパネル１５０を備えている。コンソールパネル１５０は、コンソールポート１５１を有し、筐体１０１の前面側に取り付けることができるように構成されている。上述の通り、ファン部１１１は、筐体１０１内部であって基板搭載ユニット１２０の上面側かつ背面側に設けられている。したがって、電子装置１００の前面側にコンソールパネル１５０を配置することができる。これにより、電子装置１００の大きさを変えずに、コンソールパネル１５０を配置することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００、１００Ａ、１００Ｂ電子装置
１０１筐体
１１０ファンユニット
１１１ファン部
１１２ファンユニット通気口
１２０基板搭載ユニット
１２１電子基板
１２２ファン部誘導用通気口
１２３基板誘導用通気口
１２４基板用カバー
１２５案内板
１２６ファン部誘導用ダクト部
１３０導風板ユニット
１３１吸気口
１４０排気ユニット
１４１排気用ダクト部
１５０コンソールパネル
１５１コンソールポート
１６０導風路
１６１、１６１Ａ吸気口
９００電子装置
９０１筐体
９１０ファンユニット
９１１ファン部
９２０基板搭載ユニット
９２１電子基板
９２２ファン部誘導用通気口
９２３基板誘導用通気口
９２４基板用カバー
９２５案内板
９３０導風板ユニット
９３１吸気口
９３２案内板
９４０排気ユニット
９４１排気用ダクト部

Claims

筐体内部に設けられ、電子部品が実装された複数の電子基板を前記筐体の前面に対して略垂直方向に沿って互いに向かい合うように搭載する基板搭載ユニットと、
前記筐体外の空気を前記筐体の前面側から前記筐体内部に吸入するために、前記筐体の前面側に設けられた吸気口と、
前記筐体内部であって前記基板搭載ユニットの上面側かつ背面側に設けられ、前記筐体外の空気を前記吸気口から吸入し、前記吸気口から吸入した空気を前記基板搭載ユニット内の前記複数の電子基板間を介して前記基板搭載ユニットの上面側かつ背面側で前記筐体の外へ排出するファン部と、
前記基板搭載ユニットの背面側に設けられ、前記吸気口から吸入された空気を前記基板搭載ユニット内から前記ファン部へ導く第１のダクト部とを備え、
前記ファン部は、前記基板搭載ユニットの上面側かつ背面側で、前記基板搭載ユニットの上面側へ突出するように前記筐体に設けられており、
前記電子装置の筐体の下面を前記電子装置と別の電子装置の筐体の上面に重ねることで複数の前記電子装置を鉛直上下方向に積み重ねた際に、当該電子装置の基板搭載ユニットの下面と、当該電子装置の下側に配置された前記別の電子装置の基板搭載ユニットの上面との間は離間されており、
互いに離間された当該電子装置の基板搭載ユニットの下面と前記別の電子装置の基板搭載ユニットの上面との間であって前記別の電子装置の筐体の前面と前記ファン部の間に設けられ、前記吸気口から吸入された空気を前記基板搭載ユニット内の前記複数の電子基板間へ導く導風路を備えた電子装置。
前記ファン部を収容し、前記基板搭載ユニットの上面側に設けられるように、前記筐体の前面側から前記筐体内部に前記筐体の前面に対して略垂直方向に挿入できるように構成されたファンユニットを備えた請求項１に記載の電子装置。
前記筐体内部であって前記基板搭載ユニットの下面側に設けられ、前記吸気口を有し、前記吸気口から吸入された空気を前記基板搭載ユニット内の前記複数の電子基板間へ導く導風板ユニットを備えた請求項１または２に記載の電子装置。
前記筐体内部であって前記基板搭載ユニットの上面側かつ背面側に前記ファン部の位置に対応して設けられ、前記ファン部から送出される空気を前記基板搭載ユニットの上面側かつ背面側で前記筐体の背面側へ導く第２のダクト部を備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子装置。
前記ファン部を収容し、前記基板搭載ユニットの上面側に設けられるように、前記筐体の前面側から前記筐体内部に前記筐体の前面に対して略垂直方向に挿入できるように構成されたファンユニットを備え、
前記導風路は、互いに離間された当該電子装置の基板搭載ユニットの下面と前記別の電子装置の基板搭載ユニットの上面との間であって前記別の電子装置の筐体の前面と前記ファン部の間に配置される前記ファンユニット内に設けられ、
前記吸気口から吸入された空気を前記導風路から前記上側の電子装置の基板搭載ユニットへ通すための第１の通気口が、前記導風路が設けられた前記ファンユニットの上面に形成された請求項１に記載の電子装置。
前記ファン部は、
複数の羽を有するプロペラ部と、
前記プロペラ部を、回転軸を中心に回転させる駆動部とを有し、
前記吸気口から吸入された空気を前記回転軸と略平行方向に沿って送出するように構成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子装置。
前記ファン部は、
複数の羽を有するプロペラ部と、
前記プロペラ部を、回転軸を中心に回転させる駆動部とを有し、
前記吸気口から吸入された空気を前記回転軸と略垂直方向に沿って送出するように構成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子装置。
前記回転軸は、前記筐体の前面に対して略平行方向に配置された請求項６または７に記載の電子装置。
コンソールポートを有し、前記筐体の前面側に取り付けることができるように構成されたコンソールパネルを備えた請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子装置。