(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製筐体の内部に、放熱フィンユニットと、発熱部品を取付けたプリント配線板と、その発熱部品と面接触して他端部では前記放熱フィンユニットに接続される熱伝導板とを備えた情報処理装置用筐体構造において、
前記放熱フィンユニットのフィン側と前記筐体の両内側面とは対向して配設され、前記フィン間の各縦長空隙部とプリント配線板側とは該放熱フィンユニットの基盤によって分離されており、前記空隙部の上下面が対向する筐体の上下面に、流路が絞られることなく上記下面側から上面側に至る空気流通路が形成される通気穴を設け、かつ前記空隙部の側面と対向する筺体の側面に通気穴を設けて外部と連通させているとともに、前記筐体の底面に金属製脚体を固着し、かつ当該金属製脚体によって受承される前記プリント配線板の裏面当接箇所に、伝熱用ベタプリント部を形成することにより、プリント配線板の熱を前記伝熱用ベタプリント部と前記金属製脚体とを経て、筺体底面及び小さな熱抵抗で筺体に固定されている放熱フィンユニット側へ逃すことようにしたことを特徴とする情報処理装置用筐体構造。
【請求項２】
前記発熱部品の両側には頭部を有するスプリング押えが立設され、前記熱伝導板は、前記スプリング押えに摺動自在に装着されるとともに、該スプリング押えの頭部によって一端側を受け止められたスプリングで押圧されることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置用筐体構造。
【請求項３】
前記スプリング押えは頸部に形成された環状突条を有し、前記スプリングの一端側は前記スプリング押えの頭部と環状突条の間で係止されてスプリング押えとスプリングとの一体化がなされていることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置用筐体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置の放熱対策筐体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
情報処理装置は、近年、その処理スピードが飛躍的に速くなってきたことに伴って、装置筐体内で発生する熱量も増し、この熱を如何に効果的に外気に逃がして情報処理装置の品質を保証するかが重視されている。これまで行われてきた筐体放熱対策には、筐体に穴を開けて自然空冷させる、フアン等によって強制空冷させる、熱伝導の良好な金属板で発熱体と筐体とを連結して筐体表面から放熱させる等があるが、実効のある自然空冷を達成するためには筐体の上下に大きな通気穴をあけて空気の円滑な流通を可能にしなければならず、その場合には、落下してきた金属異物等が該通気穴を経て筐体内に侵入し、電気的短絡を生じさせる原因を作るおそれがあったため、通気穴の穴径は小さくせざるを得ず、思うような放熱効果を得がたかった。フアンを使用する場合は騒音のほか、回転部品の保守管理や寿命といった問題を生じた。また、単純な熱伝導によって筐体表面から熱を逃がす構造では筐体自体を大きくせざるを得なかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近、顧客は、騒音がなく保守管理の煩わしさをなくすためフアンレスであることに加えて、例えば４段スタックでも放熱効果に支障ない筐体構造であることを強く要望されている。本発明の目的は、フアンを使用しない自然空冷であっても筐体内で発生した熱を効率的に外気に逃がすことができ、筐体を複数個積み重ねて使用する場合でも放熱効果上問題のない筐体構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明の情報処理装置用筐体構造においては、金属製筐体の内部に、放熱フィンユニットと、発熱部品を取付けたプリント配線板と、その発熱部品と面接触して他端部では前記放熱フィンユニットに接続される熱伝導板とを備えた情報処理装置用筐体構造において、前記放熱フィンユニットのフィン側と前記筐体の両内側面とは対向して配設され、前記フィン間の各縦長空隙部とプリント配線板側とは該放熱フィンユニットの基盤によって分離されており、前記空隙部の上下面が対向する筐体の上下面に、流路が絞られることなく上記下面側から上面側に至る空気流通路が形成される通気穴を設け、かつ前記空隙部の側面と対向する筺体の側面に通気穴を設けて外部と連通させているとともに、前記筐体の底面に金属製脚体を固着し、かつ当該金属製脚体によって受承される前記プリント配線板の裏面当接箇所に、伝熱用ベタプリント部を形成することにより、プリント配線板の熱を前記伝熱用ベタプリント部と前記金属製脚体とを経て、筺体底面及び小さな熱抵抗で筺体に固定されている放熱フィンユニット側へ逃すことようにしたことを特徴としている。
【０００５】
請求項２に記載の発明においては、前記発熱部品の両側には頭部を有するスプリング押えが立設され、前記熱伝導板は、前記スプリング押えに摺動自在に装着されるとともに、該スプリング押えの頭部によって一端側を受け止められたスプリングで押圧されることを特徴としている。
【０００６】
請求項３に記載の発明においては、前記スプリング押えは頸部に形成された環状突条を有し、前記スプリングの一端側は前記スプリング押えの頭部と環状突条の間で係止されてスプリング押えとスプリングとの一体化がなされていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の実施態様について、分解した状態の斜視図である図１と、組立てた状態の説明用断面図である図２を参照して説明する。金属板により偏平な四角箱形状を形成する筐体１は、下面側と一つの側面側を解放した上ケース２、および上面側と三つの側面側とを解放し、底面３ａの両端及び側面３ｂの３方の端部を折曲して接片４を形成した下ケース３とから構成される。下ケース３の接片４は、組立て時には案内の役を果たし、組立て後は筐体１に必要な剛性を付与するのに役立つものである。
【０００９】
基盤５ａに多数のフィン５ｂ，５ｂ…を適宜間隔に並設したアルミニウム製の公知の放熱フィンユニット５は、フィン５ｂ側を筐体１の両内側面に対向させて、筐体１内部両側に配設される。図１に図示した放熱フィンユニット５は、フィン５ｂの厚さを厚く、放熱フィンユニット５の高さを低く描いているが、実際のフィン５ｂの厚さはもっと薄くてフィンの数も多く、放熱表面積も遥かに大きく、放熱フィンユニット５の高さにしても筐体１の内法高さと略等しいものである（図２参照）。上記したように放熱フィンユニット５，５を装着することで、フィン５ｂ，５ｂ間に形成される各縦長空隙部５ｃ，５ｃ…側は基盤５ａの内側のプリント配線板７装着側とは隔絶分離されるから、金属異物等が縦長空隙部５ｃに落下侵入しても、プリント配線板７側への移動はできないことになる。
【００１０】
プリント配線板７に取付く発熱部品６で発生した熱を放熱フィンユニット５に熱伝達する熱伝導板８は、発熱部品６の表面に面接触する水平板状部分８ａと、放熱器５の基盤５ａに取付く垂直板状部分８ｂとから成り、熱伝導性に優れたアルミニウム板等によって作られる。プリント配線板７の設計時には、発熱部品６の取付位置をできるだけ放熱フィンユニット５側に近付けて、水平板状部分８ｂの長さを短くする工夫をするとよい。放熱フィンユニット５の縦長空隙部５ｃ，５ｃ…の上下面と側面とが対向する筐体１の上下面と側面には、前記縦長空隙部５ｃ，５ｃ…の上下面および側面の各形状と略同形の通気穴９ａ，９ｃおよび９ｂをそれぞれ形成する。底面の通気穴９ｃから縦長空隙部５ｃを経て上面の通気穴９ａに至る空気流通路で、通気穴９ｃ，９ａによって流通路が絞られることはないから流通抵抗を小さくできる。したがって、対流による放熱を効果的に行うことができる。その反面、落下した金属異物が通気穴９ａから筐体１内部に侵入する恐れは増すことになるが、前述したとおり、放熱フィンユニット５の基盤５ａで縦長空隙部５ｃ，５ｃ…側とプリント配線板７側とは分離されていて、縦長空隙部５ｃにある金属異物がプリント配線板７側に移動できないから、金属異物による電気的短絡事故のおそれはない。
【００１１】
放熱フィンユニット５と熱伝導板８とは接着剤や溶接等による分離不能な固着よりも、随時に取外すことができる小ネジ（図示せず）等による連結がよい。この場合、熱伝導板８を放熱フィンユニット５に取付けただけで、熱伝導板８の水平板状部分８ａにより所望する適切な圧着力で発熱部品６の上面を押すことは難しく、ある時は圧着が強過ぎて発熱部品６に無理なストレスを与えたり、逆に弱過ぎて発熱部品６との面接触が不良だったりする。本発明では、発熱部品６の両側に当る水平板状部分８ａ箇所に頭部１０ａを有するスプリング押え１０を立設し、熱伝導板８にはスプリング押え１０を摺動自在に嵌挿させる穴１１を形成し、該スプリング押え１０の頭部１０ａによって一端側を受け止められたスプリング１２により熱伝導板８を押圧して適切な圧着状態とする。こうして適切な圧着状態を維持した状態で、熱伝導板８の垂直板状部分８ｂと放熱フィンユニット５の基盤５ａとを結合することで、希望する良好な圧着状態で組上げるのである。
【００１２】
熱伝導板８の垂直板状部分８ｂは、放熱フィンユニット５の基盤５ａに密着させるために、押え板（図示するを省略）を用意して、該押え板と，垂直板状部分８ｂと、放熱器５の基盤５ａとの三つを小ネジ等で結合させるとよい。
【００１３】
下ケース３の底面３ａには、左右に断面コの字状の金属製脚体１３，１３と、両金属製脚体１３，１３の間に該金属製脚体１３とほぼ同じ高さの複数の短円柱状の金属製脚体１４，１４…を設ける。プリント配線板７は、その両側を両金属製脚体１３，１３で受承され、小ネジ（図示せず）等で止着される。前記した放熱フィンユニット５の基板５ａも小ネジ（図示せず）等で金属製脚体１３，１３に止着される。
【００１４】
プリント配線板７の中間部を受承する複数の金属製脚体１４，１４…は、前述したスプリング押え１０を立設する基柱の役を果たす。金属製脚体１４にはネジ穴１４ａを形成して、図３（Ａ）に示したスプリング押え１０の先端部に設けた小径ネジ部１０ｃを螺合する。または図３（Ｂ）に示した二つ割り構造の縮径可能な小径係止部１０ｄが押し込まれる取付孔（図示せず）を形成する。一方、プリント配線板７には、ネジ穴１４ａ等に繋がる穴を設け、小径ネジ部１０ｃまたは小径係止部１０ｄを挿通できるようにする。スプリング押え１０が図３（Ａ）のタイプでは、ねじ込みの加減で若干の範囲ならばスプリング１２の押圧力を調整することが可能であるが、ねじ込み作業には手間がつく。これに対し図３（Ｂ）のタイプでは、スプリング１２の押圧力調整はできないが、取付けは小径係止部１０ｄを取付穴に押し込めば係止できるので作業は簡単である。
【００１５】
図３（Ａ）及び（Ｂ）のスプリング押え１０は、頸部に環状突条１０ｂを形成して、前記スプリング１２の一端側をスプリング押え１０の頭部１０ａと環状突条１０ｂの間に係止させ、これによってスプリング１２をスプリング押え１０から脱落させなくしている。このためスプリング押え１０の取付時にスプリング１２の扱いが煩わしくない。
【００１６】
図１に示したように、前記した金属製脚体１３，１４によって受承されるプリント配線板７の裏面当接箇所には、銅のベタパターン部１５，１６が形成されている。図４には、金属製脚体１４と当接するプリント配線板７の裏面に形成されているベタパターン部１６を拡大して示した。金属製脚体１４の外径が６ｍｍに対して，ベタパターン部１６は例えば１０ｍｍ角程度の大きさである。プリント配線板７の熱は該ベタパターン部１５，１６および金属製脚体１３，１４を経て下ケース３及び放熱フィンユニット５側に逃げることになる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に記載した本発明によれば、放熱フィンユニットの基盤による分断作用によって、放熱フィンユニットの放熱フィン間の各縦長空隙部側に落下してきた金属製異物がプリント配線板側に移れなくしているので、通気穴を大きくすることが可能となり、加熱空気が対流によって上記各縦長空隙部内を上方に向け流動するときに、通気穴箇所での抵抗を少なくでき、その結果、筐体１を複数個例えば４個程度積み重ねた場合でも、対流による良好な自然空冷が達成される。
加えて、プリント配線板の熱を伝熱用ベタプリント部と金属製脚体とを経て、筺体底面及び小さな熱抵抗で筺体に固定されている放熱フィンユニット側へ逃すことようにしているので、プリント配線板に蓄熱される熱を効率よく筐体底面及び放熱フィンユニットに熱伝達し放熱させ、プリント配線板からの放熱が筐体内部にこもって筐体内部温度を上昇させなくすることができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明においては、熱伝導板をスプリングの力で押圧したことによって、発熱部品にストレスを与えずに均一な圧力で抑えた状態での熱伝導板の取付けが可能になる。
【００１９】
特に、請求項３に記載の発明においては、スプリングはスプリング押えから脱落しなくしたことで、ビス止め作業時に片方の手で蔓巻バネを掴まえておく必要がなくなって、作業能率の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる筐体構造の分解した状態の斜視図
【図２】図１の組立てた状態の説明用断面図
【図３】（Ａ）は先端に小径ネジ部を形成したスプリング押えの側面図、（Ｂ）は先端に二つ割り構造の縮径可能な小径係止部を形成したスプリング押えの側面図
【図４】プリント配線板の裏面に形成されているベタパターン部を拡大して示した斜視図である。
【符号の説明】
１          筐体
５          放熱フィンユニット
５ａ        基盤
５ｂ        フィン
５ｃ        縦長空隙部
６          発熱部品
７          プリント配線板
８          熱伝導板
９ａ〜９ｃ  通気穴
１０          スプリング押え
１０ａ        頭部
１０ｂ        環状突条
１１          穴
１２          スプリング
１３，１４    金属製脚体
１５，１６    ベタパターン部
【図１】
0003606150.tif 000002
【図２】
0003606150.tif 000003
【図３】
0003606150.tif 000004
【図４】
0003606150.tif 000005