(57)【要約】【課題】電子機器の冷却効率を向上させるとともに、日射等による外からの受熱による筐体内部の温度上昇を小さく抑える。【解決手段】電子機器が設置された筐体密閉部１００と、外気が流通可能な筐体開放部２００と、筐体密閉部１００と筐体開放部２００の間の熱交換を行う熱交換器２，３から構成される電子機器筐体１において、筐体密閉部１００の側面壁および前面壁と電子機器の間に通風路を設ける。また、熱交換器２，３の排気側空気と吸気側空気を仕切板で分離し、高温空気と低温空気の混合を防止する。【選択図】        図１
2004158641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器が設置された筐体密閉部と、外気が流通可能な筐体開放部と、上記筐体密閉部と上記筐体開放部の間の熱交換を行う熱交換器を備えた電子機器筐体において、
上記筐体密閉部の側面壁と上記電子機器の間に、上記熱交換器で冷却された空気が下降する通風路を設けたことを特徴とする電子機器筐体。
【請求項２】
筐体密閉部にファンユニットを設けたことを特徴とする請求項１記載の電子機器筐体。
【請求項３】
熱交換器へ送られる空気と熱交換器から流れる空気を分離する仕切りを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子機器筐体。
【請求項４】
筐体密閉部において、高温空気を整流し、熱交換器へ送り込むための通風路を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の電子機器筐体。
【請求項５】
筐体開放部において、熱交換器から排気される空気を整流し、電子機器筐体の外部へ放出するための通風路を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の電子機器筐体。
【請求項６】
筐体開放部において、熱交換器から排気される空気が干渉し合う部分にＹ字型に構成された仕切を設置することによって、通風路を設けたことを特徴とする請求項５記載の電子機器筐体。
【請求項７】
筐体密閉部の前面壁と電子機器の間に通風路を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の電子機器筐体。
【請求項８】
筐体密閉部において、電子機器側面部の通風路の断面積を直前の断面積よりも小さくしたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の電子機器筐体。
【請求項９】
筐体密閉部において、通風路を通る低温空気の風速が高い位置ほど発熱量の大きい電子機器を配置することを特徴とする請求項８記載の電子機器筐体。
【請求項１０】
熱交換器にファンを取りつけ、上記熱交換器の風向が、筐体密閉部に位置する部分と筐体開放部に位置する部分とで逆向きになるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の電子機器筐体。
【請求項１１】
筐体密閉部において、背面壁と電子機器の間に通風路を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の電子機器筐体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器筐体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器筐体に収められる電子機器の高発熱化が進んでいる。その発熱量に見合う放熱性能を得るため、複数の熱交換器を並列に設置するなどの工夫がなされている。
【０００３】
例えば従来の電子機器筐体においては、向かい合った複数組の冷却ファンの間に垂直に仕切板を設け、冷却ファンからの排気が混合するのを防止しているものがある。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２０４６７３号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、電子機器の高発熱化に伴い、電子機器筐体の冷却効率をより向上させたいという要望があった。
【０００６】
また、特に屋外に設置される電子機器筐体では、日射による外部からの受熱による筐体密閉部の温度上昇を小さく抑える必要があるという課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電子機器の冷却効率が高い電子機器筐体を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子機器筐体は、電子機器が設置された筐体密閉部と、外気が流通可能な筐体開放部と、筐体密閉部と筐体開放部の間の熱交換を行う熱交換器を備え、筐体密閉部の側面壁と電子機器の間に熱交換器で冷却された空気が下降する通風路を設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の様々な形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電子機器筐体の正面図である。図に示すように、電子機器筐体１は下段の筐体密閉部１００と、上段の筐体開放部２００により構成されている。筐体密閉部１００と筐体開放部２００の間は、熱交換器（左）２および熱交換器（右）３によって熱交換される。筐体密閉部１００の下部には、ユニット形状の電子機器３４〜３６および基板形状の電子機器１４が設置されている。筐体密閉部１００が電子機器の保護のためにほぼ密閉されているのに対し、筐体開放部２００では筐体内部の冷却のために空気の流通が可能になっている。これらの電子機器の発熱により熱せられた高温空気は、ファンユニット３７により筐体密閉部１００の上部へ押し上げられ、熱交換器内部吸気口４，６から吸引され、熱交換器内部排気口５，７から排気される。この際、吸引された高温空気は、左右の熱交換器のフィン付ヒートパイプ１２，１３を熱伝導する過程で、通風孔６７，６８から筐体開放部２００内に取り込まれ熱交換器外部吸気口８，１０から吸引された低温空気と熱交換する。熱交換により高温になった空気は、熱交換器外部排気口９，１１から排気され、電子機器筐体１の外部へ排出される。
【００１０】
熱交換器外部排気口９，１１から排気された高温空気が干渉し合う部分には、仕切板３８が設置されている。また、熱交換器外部吸気口８，１０へ吸気される低温空気と熱交換器外部排気口９，１１から排気される高温空気を分離するために仕切板３９，４０が設けられている。同様に、熱交換器内部の吸気側と排気側を仕切る為に仕切板４１，４２が設けられている。
【００１１】
筐体密閉部１００の側面壁と内部の機器類（基板形状の電子機器１４、ユニット形状の電子機器３４〜３６およびファンユニット３７）の間には仕切板４３，４４が設けられており、仕切板４３，４４は、仕切板４１，４２から連続的に下方に延びている。仕切板４３，４４と筐体密閉部１００の側壁は、熱交換器内部排気口５，７から排気された低温空気を電子機器筐体１の底部に通風させる為の通風路４５，４６を画定している。また、仕切板４３，４４とユニット形状の電子機器３６の間には、ユニット形状の電子機器３６を冷却する低温空気を通風する為の通風路４７，４８が構成される。
【００１２】
図２は図１に示すＡ−Ａ面の断面図である。図に示すように、前面パネル５２〜５７と筐体密閉部１００の前面壁との間には、電子機器筐体１の底部から筐体密閉部１００の上部へ通風する為の通風路４９が構成される。前面パネル５７の下部には、通風路４５，４６を通って電子機器筐体１の底部に通風された低温空気を通風路４９へ送出するための通風孔５０が設けられている。前面パネル５２の上部には、通風孔５１が設けられている。
【００１３】
図３は図１に示すＢ−Ｂ面の断面図である。図に示すように、仕切板３８，６０によって、対面する熱交換器外部排気口９，１１の中間にＹ字型の仕切が形成されており、排気された高温空気の干渉を防止し、熱交換器外部排気口９，１１から排出された空気を整流して電子機器筐体１の背面に設けられた通風孔６４へ向けて排気するための通風路５８，５９を構成している。
【００１４】
図４は図１に示すＣ部の拡大図である。図に示すように、ユニット形状の電子機器３６の上部に基板形状の電子機器１４に低温空気を通風させる為の通風路６１が構成され、ユニット形状の電子機器３４，３５に低温空気を通風させるための通風路６２，６３が構成されている。
【００１５】
次に、電子機器筐体１の筐体密閉部１００および筐体開放部２００における、低温空気と高温空気の循環について説明する。
図１に示すように、熱交換器内部排気口５，７から排出された低温空気は、通風路４５，４６を通って筐体密閉部１００の底部に集められる。底部に集められた低温空気は、ファンユニット３７によってユニット形状の電子機器３４〜３６および基板形状の電子機器１４の周囲へ送り込まれ、それらを冷却する。ユニット形状の電子機器３４〜３６および基板形状の電子機器１４等より熱せられた高温空気はファンユニット３７によって通風路６６へ通風され、熱交換器内部吸気口４，６へ誘導される。
【００１６】
ユニット形状の電子機器３４〜３６および基板形状の電子機器１４等により熱せられた高温空気と熱交換器内部排気口５，７から排出された低温空気は、仕切板４１，４２および４３，４４によって分離され、混合されないようになっている。これにより、高温空気は効率的に熱交換器２，３に吸気され、低温空気は効果的に電子機器に送風される。
【００１７】
また、筐体密閉部１００の最下部に設置したユニット形状の電子機器３６の側面と仕切板４３及び４４で構成される通風路４７，４８は断面積が小さくなっているため、通風路４７，４８を通る低温空気の風速を上げることが出来る。風速が大きい通風路４７，４８の出口近傍にユニット形状の電子機器３４，３５を配置することで図４に示すように通風路６２，６３が構成され、冷却効率を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、図４に示すように、通風路４８を上昇した低温空気は、通風路６１を通って、基板形状の電子機器１４に通風される。
【００１９】
筐体開放部２００側面の通風孔６７，６８から吸気された低温空気は、熱交換器外部吸気口８，１０から熱交換器２，３に吸気され、熱交換器外部排気口９，１１から筐体開放部２００中央へ排気される。排気された高温空気は、図３に示す通風路５８，５９を通って電子機器筐体１背面の通風孔６４から排気される。この時、熱交換器２，３から排気された高温空気は、仕切板３８，６０によって形成されたＹ字型の整流板により効率よく筐体背面へ誘導される。
【００２０】
図２に示すように、熱交換器内部排気口５，７から排気され、筐体密閉部１００の底部に集まった低温空気は、通風孔５０を通って通風路４９に排出され、通風路４９を上昇して、通風孔５１から熱交換器２，３に取り込まれる。このようにして、筐体密閉部１００前面に循環する空気の層が形成されるので、電子機器筐体１は外部と断熱でき、日射等による外部からの受熱による電子機器筐体１内部の温度上昇を抑えることが出来る。
【００２１】
筐体密閉部１００の側面および背面についても、側面には通風路４５，４６が構成され、また、図２に示すように背面壁と電子機器との間には通風路６５が構成されるので、電子機器筐体の外部との間に空気の層が形成され、外からの受熱による温度上昇を抑えることができる。
【００２２】
次に、熱交換器２，３による熱交換処理について説明する。
図１に示すように、熱交換器２，３の筐体密閉部１００側と筐体開放部２００側では、風向が逆になっている。このような構成にしたことにより、フィン付ヒートパイプ１２，１３の特性を活かすことができ、冷却効率を高めることが可能となる。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、筐体密閉部１００の側面部に通風路４５，４６を設けたことにより、高温空気と低温空気の混合を防ぐとともに低温空気が効率よく電子機器に供給され、冷却効率が向上するという効果がある。
【００２４】
また、この実施の形態１によれば、筐体密閉部１００の熱交換器２，３下部にファンユニット３７を設けたことにより、電子機器から発熱された高温空気を効率よく熱交換器２，３に供給出来る。
【００２５】
また、この実施の形態１によれば、筐体密閉部１００の仕切板４１，４２，４３，４４、また、筐体開放部２００の仕切板３９，４０を設けて熱交換器２，３の吸気側と排気側の空気を分離したことにより、高温空気と低温空気の混合を防いで冷却効率を向上させることが出来る。
【００２６】
また、この実施の形態１によれば、筐体密閉部１００において、仕切板４１，４２により通風路６６が形成されるようにしたので、高温空気を整流して効率よく熱交換器２，３に供給出来る。
【００２７】
また、この実施の形態１によれば、筐体開放部２００において、熱交換器から排気された高温空気が干渉し合う位置に、仕切板３８，６０によりＹ字型の整流板を構成するようにしたので、高温空気を整流して効率よく通風孔６４へ誘導出来る。
【００２８】
また、この実施の形態１によれば、筐体密閉部１００の前面部に設けられた通風路４９、側面部に設けられた通風路４５，４６、背面部に設けられた通風路６５により、筐体壁と電子機器の間に流動する空気の層ができるようにしたので、外部からの受熱による筐体内の温度上昇を抑えられるという効果がある。
【００２９】
また、この実施の形態１によれば、仕切板４３，４４によって電子機器側面の通風路４７，４８の断面積を小さくしたことにより、電子機器へ供給される低温空気の風速が大きくなり、冷却効率を向上させることが出来る。
【００３０】
また、この実施の形態１によれば、断面積の小さい通風路４７，４８の出口付近に発熱量の大きいユニット形状の電子機器３４，３５を設置するようにしたので、大きな風速を利用して冷却効率を高めることが出来る。
【００３１】
また、この実施の形態１によれば、熱交換器２，３の風向が、筐体密閉部１００と筐体開放部２００で逆向きになるようにしたので、フィン付ヒートパイプの特性を活かして冷却効率を高められるという効果がある。
【００３２】
実施の形態２．
実施の形態１では、ユニット形状の電子機器３４，３５が通風路４８上部に配置されている構成を示したが、ユニット形状の電子機器３４，３５は、通風路４７の上部に配置しても同様の効果が得られる。
【００３３】
実施の形態３．
実施の形態１では、ファンユニット３７がユニット形状の電子機器３４，３５および基板形状の電子機器１４の上部に配置されている構成を示したが、ファンユニット３７は、ユニット形状の電子機器３４，３５および基板形状の電子機器１４の下部に配置しても同様の効果が得られる。
【００３４】
実施の形態４．
ユニット形状の電子機器３６は密閉されたユニットに電子機器が格納されていてもよいし、ユニットの上下方向に通風路があってもよい。その場合には、通風路４７，４８を設けずに、低温空気がユニット形状の電子機器３６内を通過するようにする。この場合、空気流速が最も速くなるユニット形状の電子機器３６の排出口中央部にユニット形状の電子機器３４，３５を配置することにより、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００３５】
実施の形態５．
実施の形態１では、２台の熱交換器２，３を向い合わせに設置する構成であったが、熱交換器の数量、種類および熱交換器に取付けるファンの数量、特性等を変化させてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、筐体密閉部の側面壁と電子機器の間に熱交換器で冷却された空気が下降する通風路を設けたことにより、電子機器の冷却効率が高い電子機器筐体を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電子機器筐体の正面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による図１に示すＡ−Ａ面の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による図１に示すＢ−Ｂ面の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１による図１に示すＣ部の拡大図である。
【符号の説明】
１  電子機器筐体、２  熱交換器（左）、３  熱交換器（右）、４  熱交換器（左）内部吸気口、５  熱交換器（左）の内部排気口、６  熱交換器（右）の内部吸気口、７  熱交換器（右）の内部排気口、８  熱交換器（左）の外部吸気口、９  熱交換器（左）の外部排気口、１０  熱交換器（右）の外部吸気口、１１熱交換器（右）の外部排気口、１２  熱交換器（左）のフィン付ヒートパイプ、１３  熱交換器（右）のフィン付ヒートパイプ、１４  基板形状の電子機器、３４，３５，３６  ユニット形状の電子機器、３７  ファンユニット、３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４，６０  仕切板、４５，４６，４７，４８，４９，５８，５９，６１，６２，６３，６５，６６  通風路、５０，５１，６４，６７，６８  通風孔、５２，５３，５４，５５，５６，５７  前面パネル、１００  筐体密閉部、２００  筐体開放部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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