(57)【要約】【課題】並列に配置された複数のプレートと冷却ファンとの位置関係又は各パネルの発熱量に対応して風量を調整可能な強制空冷式の電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１０の筐体１１の側板１２−１３間に複数のパネル２０を垂直に配置し、その上部に取り付けられた１個以上の冷却ファン４０により冷却する。これら複数のパネル２０の上部又は下部に、風量調整プレート３０を配置する。この風量調整プレート３０は、部分的に開口率の異なる多数の通風孔３１を有し、冷却ファン４０による冷却空気の風量を、冷却ファン４０の取り付け位置又はパネルの発熱量等に応じて適宜プログラムする。【選択図】　　　　　図１
2004146631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ発熱を伴う電子デバイス等が実装された複数のパネルが筺体内部に並列配置され、冷却ファンの空気流を前記パネル間に生じさせて強制空冷する電子機器において、
前記複数のパネルと実質的に直交して配置され、複数の通風孔を有する風量調整プレートを設け、該風量調整プレートの前記通風孔の寸法又は形状を部分的に変化させることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記風量調整プレートは、適宜交換可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記風量調整プレートは、アルミニウム等の良熱伝導性の板状部材により形成され、筺体に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記風量調整プレートは、前記冷却ファンに隣接して配置されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記風量調整プレートは、前記複数のパネルの前記冷却ファンと反対側に配置されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の電子機器。
【請求項６】
前記風量調整プレートの前記通風孔は、異なる寸法の略矩形状の開口および実質的に円形の開口群により構成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電子機器。
【請求項７】
前記風量調整プレートの前記矩形状又は円形開口群は、前記複数のパネルの間隙に沿って列状に形成されることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
１対の側板を含む筺体の上部に配置された冷却ファンおよび相互に垂直方向に配列され、それぞれ発熱を伴う電子デバイス等が実装された複数のパネルを含む強制空冷式の電子機器において、
前記複数のパネルに対して実質的に直交して配置され、複数の通風孔が形成された風量調整プレートを備え、該風量調整プレートの通風孔は、前記配列された複数のパネル間の空気流量を補正することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
前記冷却ファンは、前記複数のパネルに沿って複数個設けられることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記風量調整プレートの前記通風孔は、前記冷却ファンの両端部および前記複数の冷却ファンの間隙部の開口率を大きく選定することを特徴とする請求項８又は９に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器筺体に関し、特に筺体の内部に配列された複数のカード（プリント基板）に実装された電子デバイス等の発熱を１以上の冷却ファンにより強制空冷する無線通信機器等の電子機器筺体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信機器等の電子機器は、内部に多数の半導体集積回路等の電子デバイスが実装された複数のカードを筺体内部に並列に実装して構成されるのが一般的である。斯かる電子デバイスの信頼性は、温度に依存する（即ち、温度が高いと信頼性が低下する）ので、低温に維持するのが好ましい。そのために、斯かる電子機器の筺体は、冷却ファンを設けて強制空冷することにより内部動作温度の上昇を抑えるのが一般的である。
【０００３】
複数の回路基板が垂直又は水平方向に多段に実装される電子機器において、回路基板間に風速が均一な風を吹かせるようにして、回路基板の冷却効率を向上させる幾つかの強制空冷式の電子機器筺体の従来技術が提案されている。そのための手段として、電子機器筺体内の回路基板の位置側に複数のファンを配置し、各ファンには、吸気口から離れる方向に所定の角度だけ傾けられた吸気側導翼を設け、回路基板の他側には排気口に向けて傾斜された排気側導翼を設ける技術を開示している。また、ファンと回路基板間に多数の開口を有するメッシュ部材を配置する他の実施形態も開示している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、多段に配置されたプリント配線基板（ＰＫＧ）の上下にそれぞれ複数のファンユニットを配置すると共に各ＰＫＧ段の上下に風向調整ユニットを配置している。各風向調整ユニットは、温度センサの検出温度により回転軸を中心に回転する複数の矩形板を備え、ファンからの風向きを調整する技術を開示している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４９４８２号（第３−４頁、第１−４図）
【特許文献２】
特開平１１−２０４９７４号（第３−４頁、第１図）
【０００６】
図８は、強制空冷型の電子機器の従来例を示す。図８（Ａ）は、この従来の電子機器１００の一部を分解した全体斜視図であり、（Ｂ）は図８（Ａ）の上部Ｂの部分拡大図である。この電子機器１００は、筺体１０１の上下のグリル（又は枠）１０８に設けられた複数のパネルガイド（又はプリント基板案内レール）１０２に沿って挿入される複数のパネル（電子デバイスが実装されたプリント基板）１０４が筺体１０１を構成する左右の側板１０１Ａ−１０１Ｂ間に相互に並列に配置する。また、この筺体１０１内のパネル１０４の上方に、例えば２個の冷却ファン（図示せず）が配置される。
【０００７】
図８（Ｂ）に示す如く、電子機器１００の筺体１０１の内部には、例えば略一定間隔でパネルガイド１０２が設けられ、その間に通風孔１０５が形成される。従って、上述した冷却ファンを回転駆動すると、この冷却ファンにより吸い込み又は吸い出（排出）される冷却用空気は、この通風孔１０５に沿って流れる。これらパネルガイド１０２に挿入されたパネル１０４に実装された電子デバイス等の発熱部材からの発熱は、この空気流により強制冷却される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
電子機器を構成する複数のパネルは、全て同一、同様に動作し且つ同様の発熱を生じるとは限らない。各パネルは、電子機器の動作状態および電子機器内での位置等により異なる発熱を生じ、その温度上昇も異なるのが一般的である。しかし、上述した従来技術では、斯かる考慮がなされていないか又は内部温度上昇の均一化のために複雑な構成を必要とし且つ電子機器を高価および大型化する等の課題を有する。また、相互に並列に配置された多数のパネル（プリント基板）を複数の冷却ファンにより強制空冷する場合には、冷却が不均一となる。即ち、冷却ファンの近傍のパネルには十分な空気流が生じるが、冷却ファンの両端又は冷却ファン間の間隙では空気流が不十分になるという課題があった。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、簡単な構成により且つ電子機器を大型化することなく、また複数の冷却ファンを使用する場合でもパネルを略一様に冷却して電子機器の内部温度を所定温度以下に維持可能な電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため本発明による電子機器は次のような特徴的な構成を採用している。
【００１１】
（１）それぞれ発熱を伴う電子デバイス等が実装された複数のパネルが筺体内部に並列配置され、冷却ファンの空気流を前記パネル間に生じさせて強制空冷する電子機器において、
前記複数のパネルと実質的に直交して配置され、複数の通風孔を有する風量調整プレートを設け、該風量調整プレートの前記通風孔の寸法又は形状を部分的に変化させる電子機器。
【００１２】
（２）前記風量調整プレートは、適宜交換可能に構成される上記（１）の電子機器。
【００１３】
（３）前記風量調整プレートは、アルミニウム等の良熱伝導性の板状部材により形成され、筺体に取り付けられる上記（１）又は（２）の電子機器。
【００１４】
（４）前記風量調整プレートは、前記冷却ファンに隣接して配置される上記（１）、（２）又は（３）の電子機器。
【００１５】
（５）前記風量調整プレートは、前記複数のパネルの前記冷却ファンと反対側に配置される上記（１）、（２）又は（３）の電子機器。
【００１６】
（６）前記風量調整プレートの前記通風孔は、異なる寸法の略矩形状の開口および実質的に円形の開口群により構成される上記（１）乃至（５）の何れかの電子機器。
【００１７】
（７）前記風量調整プレートの前記矩形状又は円形開口群は、前記複数のパネルの間隙に沿って列状に形成される上記（６）の電子機器。
【００１８】
（８）１対の側板を含む筺体の上部に配置された冷却ファンおよび相互に垂直方向に配列され、それぞれ発熱を伴う電子デバイス等が実装された複数のパネルを含む強制空冷式の電子機器において、
前記複数のパネルに対して実質的に直交して配置され、複数の通風孔が形成された風量調整プレートを備え、該風量調整プレートの通風孔は、前記配列された複数のパネル間の空気流量を補正する電子機器。
【００１９】
（９）前記冷却ファンは、前記複数のパネルに沿って複数個設けられる上記（８）の電子機器。
【００２０】
（１０）前記風量調整プレートの前記通風孔は、前記冷却ファンの両端部および前記複数の冷却ファンの間隙部の開口率を大きく選定する上記（８）又は（９）の電子機器。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子機器の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明による電子機器の第１実施形態である無線通信装置の構成を示す斜視図である。この電子機器１０は、略直方体の筺体１１、この筺体１１内に挿抜可能に垂直方向に並列に実装される多数のパネル２０、風量調節プレート３０および１以上の冷却ファン（図１中には図示せず、図３の４０参照）により構成される。
【００２３】
筺体１１は、左右側板１２−１３、バックプレーン（背面板）１４、グリル状の上板１５および底板１６を有する。バックプレーン１４には、複数のバックプレーンコネクタ（図示せず）が設けられ、筺体１１の前面は開口して、パネル２０の挿抜を可能に構成している。上板１５および底板１６には、それぞれ上下に対応して前面からバックプレーン１４に向けて複数のパネルガイド（図示せず）が所定間隔で設けられ、複数のパネル２０が、これらパネルガイドに沿って挿抜可能である。
【００２４】
パネル２０を、パネルガイドの１つに沿って十分に押し込むと、パネル２０のエッジ（後端）に形成されたコンタクト（接触片）が、上述したバックプレーンコネクタに挿入され、電気的接続を確立する。パネル２０の交換又は保守サービス時には、パネル２０を手前に引き抜くことにより、パネル２０のエッジに形成されたコンタクトが、バックプレーンコネクタから抜けて、上述した電気的接続は解除される。
【００２５】
筺体１１の上面には、ファン実装エリア２１が設けられ、複数（例えば２個）の冷却ファンが取り付けられる。これら冷却ファンを駆動すると、筺体１１の底面１６の吸気口２２から、実装された複数のパネル２０の間隙を通して冷却用空気流が、矢印Ａで示す如く筺体１１の上面から筺体１１の外部に排出される。また、風量調整プレート３０は、図１に示す好適実施形態ではファン実装エリア２１に配置される。即ち、実装された複数のパネル２０の上端と冷却ファンとの間に配置される。この風量調整プレート３０は、冷却ファンによりパネル２０間を通して排出される空気流を最適値に調整する作用を有する。この風量調整プレート３０は、電子機器の小型軽量化のためにできる限り薄い板状部材、好ましくはアルミニウム等の良熱伝導性の金属板により形成される。
【００２６】
次に、図２は、上述した風量調整プレート３０の具体例の平面図である。この風量調整プレート３０は、略矩形状であり、その全面にわたり多数の通風孔３１が形成されている。これら通風孔３１は、実質的にパネル２０の挿抜方向に沿って且つ隣接するパネル２０間の間隙と一致して列状に形成されている。この風量調整プレート３０の通風孔３１は、部分的に異なる開口率の矩形状の開口又は複数の略円形の開口群により構成される。図２に示す特定例にあっては、中央部の比較的大きな複数列の矩形状の開口３１Ａ、両端部の細長い矩形状の開口３１Ｂ−３１Ｃ、両端部と中央部間の比較的小さい複数列の開口群３１Ｄ−３１Ｅを含んでいる。図２から明らかな如く、通風孔３１Ａ、３１Ｂおよび３１Ｃは、開口率が比較的大きく、通風量が大きい。一方、通風孔３１Ｄおよび３１Ｅは、開口率が比較的小さいので、通風量が小さい。
【００２７】
次に、図３は、本発明による電子機器１０の冷却ファン４０による冷却効果乃至冷却空気の風量を示す概略説明図である。図３（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は右側面図である。図３（Ｂ）に示す如く、冷却ファン４０による空気は、複数の矢印で示す如く、電子機器１０の底面からパネル２０の間隙を通って電子機器１０の上面へ排出される。一方、図３（Ａ）は、冷却ファン４０としてパネルの配列方向に並べて配置された複数の冷却ファン４０Ａ−４０Ｂを使用する場合の、パネル２０間を通過する風量を示す。風量調整プレート３０を使用しない場合には、実線で示す如く、冷却ファン４０Ａ−４０Ｂの近傍の風量は大きい。しかし、冷却ファン４０Ａおよび４０Ｂの両端部又は両冷却ファン４０Ａ−４０Ｂの間の風量は少ないので、冷却ファン４０とパネル２０との位置関係に応じて風量に不均一（ばらつき）を生じる。
【００２８】
しかし、上述の如くプログラムされた開口率の通風孔３１を有する風量調整プレート３０を使用することにより、上述した風量の不均一を実質的に低減可能である。即ち、図２に示す如き風量調整プレート３０を使用することにより、図３（Ａ）中に破線で示す如く、複数のパネル２０と冷却ファン４０Ａ−４０Ｂとの位置に無関係に略均一な風量が得られる。
【００２９】
次に、図４は、本発明による電子機器の第２実施形態の説明図である。この実施形態の電子機器５０では、図４（Ｂ）に示す如く、筺体１１の左側約２／３に発熱量が比較的大きいパネル２０Ａが配列され、右側の約１／３に発熱量の比較的小さいパネル２０Ｂが配置されていると仮定する。
【００３０】
上述の場合には、電子機器５０の内部に使用する風量調整プレート６０は、図４（Ａ）に示す如く、左側の約２／３には開口率が比較的大きい矩形状の通風孔６１Ａを形成する。一方、右側の約１／３には開口率が比較的小さい円形開口群による通風孔６１Ｂを形成する。これにより、図４（Ｂ）に示す如き風量分布曲線が得られる。即ち、発熱量が比較的大きいパネル２０Ａを実装する部分では風量を大きく選定し、発熱量が比較的小さいパネル２０Ｂを実装する部分では風量を抑えることにより、有限の冷却風量を複数のパネル２０に対して効率的に使用することが可能になる。
【００３１】
次に、図５は、本発明による電子機器の第３実施形態の構成を示す斜視図である。この電子機器７０では、風量調節プレート３０を上述した第１および第２実施形態の電子機器１０および５０の如く冷却ファン４０の近傍ではなく、複数のパネル（図示せず）の下側に配置していることを特徴とする。即ち、風量調整プレート３０は、冷却ファン４０による吸気通路内であれば、任意位置に配置可能である。
【００３２】
次に、図６は、本発明による電子機器の第４実施形態の構成を示す斜視図である。この電子機器８０は、風量調整プレート３０を取り外し可能にすることを特徴とする。即ち、この電子機器８０にあっては、例えば風量調整プレート３０として異なるパターンでプログラムされた通風孔３１を有する複数のプレートを用意し、電子機器８０内に使用する複数のパネル２０の位置および発熱状態等に応じて適宜交換して、最適な風量調整プレートを使用する。そのために、図７に部分斜視図で示す如く、電子機器の筺体１１の側板（サイドプレート）１２−１３にガイドレール８１を設け、取り付けネジ８２により電子機器８０の筺体１１の適当な位置に取り外し可能に取り付けられる。風量調整プレート３０は、異なる通風孔３１が形成された複数個用意し、温度上昇試験を実施した結果に基づいて、最適な風量調整プレートを採用することが可能である。
【００３３】
以上、本発明による電子機器の好適実施形態の構成および作用を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。例えば、複数のパネルは、上下に複数段状に配置してもよい。その場合には、複数のパネルの段間に風量調整プレートを配置してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明の電子機器によると次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、パネルの冷却ファンに対する実装位置関係による風量のばらつきを均等に変更することが可能である。また、複数のパネルの発熱量の違いに合わせ、パネル間の風量を簡単に調整可能となり、ファンの性能を効率的に利用可能にする。更に、電子機器の筺体を大型化することなく、実装された複数のパネルに対して必要最小限の風量を得ることが可能である。
【００３５】
また、風量調整プレートの通風孔は、適宜プログラム可能であり、しかも温度上昇試験等により内部温度上昇を確認して、必要に応じて適当な通風孔が形成された風量調整プレートに交換可能である。更に、風量調整プレートは、アルミニウム等の良熱伝導性の金属板により形成し、熱を筺体の側板等に伝導して放熱することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子機器の第１実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電子機器に使用される風量調整プレートの一例の平面図である。
【図３】図１に示す電子機器の冷却動作説明図であり、（Ａ）は冷却ファンと複数のパネル位置における風量分布、（Ｂ）は筺体内での冷却空気の流れを示す。
【図４】本発明による電子機器の第２実施形態を示し、（Ａ）は使用する風量調整プレートの平面図、（Ｂ）は複数のパネルと風量分布図を示す。
【図５】本発明による電子機器の第３実施形態の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明による電子機器の第４実施形態の構成を示す斜視図である。
【図７】図６に示す電子機器の風量調整プレートの取付状態を説明する部分斜視図である。
【図８】従来の電子機器の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、５０、７０、８０　電子機器
１１　　筺体
１２、１３　側板
２０　　パネル（電子デバイスを実装したプリント基板）
３０、６０　風量調整プレート
３１、６１　通風孔
４０　　冷却ファン
【図１】
2004146631.tif 000003
【図２】
2004146631.tif 000004
【図３】
2004146631.tif 000005
【図４】
2004146631.tif 000006
【図５】
2004146631.tif 000007
【図６】
2004146631.tif 000008
【図７】
2004146631.tif 000009
【図８】
2004146631.tif 000010