(57)【要約】【課題】  多段シエルフに重置された電子機器ユニットのそれぞれを独立に遠心送風機によって水平方向に排熱し、冷却と筐体への収納の効率化を図る。【解決手段】  複数のパッケージ１１が上方向に通風可能に並設された電子機器ユニット１の上方に送風ユニット２を有し、該送風ユニット２は、下方向から吸気し水平方向に設けた排気路２２へ送風する遠心送風機２１を有するように排熱装置１００を構成する。【選択図】      図１
2005340391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパッケージが上方向に通風可能に並設された電子機器ユニットの上方に送風ユニットを有し、
該送風ユニットは、下方向から吸気し水平方向に設けた排気路へ送風する遠心送風機を有する
ことを特徴とする排熱装置。
【請求項２】
複数のパッケージが上方向に通風可能に並設され、上方に送風ユニットを有する電子機器ユニットの複数が収納されるものであって、側壁面に複数の排気口を有ししており、
該排気口のそれぞれは、該電子機器ユニットが収納される際に、該電子機器ユニットに設けられた排気路のそれぞれが摺動しながら嵌脱可能に嵌合するようになっている
ことを特徴とする筐体構造。
【請求項３】
該筐体が頭部に冷却装置と側内壁に冷気通風路とを有し、
該冷気通風路は、該排熱装置のそれぞれの側面で開口しており、
該冷却装置で作られた冷気が該冷気通風路を通り、該排熱装置を通って該排気口から排出される
ことを特徴とする請求項２記載の筐体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消費電力の大きな電子機器の内部を冷却する排熱装置と該排熱装置を筐体内に重ねて収納する筐体構造に関し、特に屋外設置用の通信機器などにおいて排熱装置を筐体に収納する際の排気路と排気口との相互接続が容易な構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器のユニットを複数段のシェルフに収納した筐体内の冷却は、電子機器の実装密度が高まるとともに発熱量も大きくなり、ますます重要になっている。特に屋外に設置される通信機器においては、出力が増大するとともに機器が発する熱量も増大し、外気の温度の方が高くなるような環境の中で、如何に筐体内の電子機器ユニットを安定に作動させるかがますます重要になっている。筐体内の排熱・冷却のやり方には、筐体内に吸気した外気によって筐体の内部を冷して外部へ排気する形態と、冷却装置を装備して冷気を筐体内で循環させる形態とがある。
【０００３】
外気による冷却では、収納される電子機器ユニットごとに設けたフアンによって筐体の側面から外気を吸気して冷却し、筐体の中央部位でまとめて頭頂部から排気する形態が採られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
一方、冷却装置を装備して冷却する場合には、図７に筐体に装備された冷却装置の斜視図と、図８に冷却風の流れを示す図で示したように、通常、冷却装置で冷やされた冷却風を電子機器ユニットごとに設けたファンによって筐体内を循環させて冷却している。
【０００５】
図７において、冷却装置５は筐体４の頭頂部に設置された構成になっている。電子機器ユニット１には、ここでは２ユニットが２段のシェルフに収納される場合を示すが、例えば、プリント板に電子デバイス類が搭載された複数のパッケージ１１が収納されている。電子機器ユニット１のそれぞれの上には複数の送風ファンが配設された送風ユニット２が載置されている。
【０００６】
この送風ユニット２に用いる送風フアンには、軸流送風機が用いられる。この送風機は、軸と平行方向に吸気して、軸と平行方向に送風するもので、俗にプロペラ送風機とも呼ばれている。
【０００７】
また、筐体４の前面のカバーも周側壁も外気温や日射熱量の影響を受けないような断熱、遮光の工夫がなされており、筐体４の内部の冷却風が外部に漏れないように密封された構成になっている。
【０００８】
図８において、冷却風の流れは矢印で示したが、筐体４の頭頂部の冷却装置５で作られて筐体４の前面壁の冷気通風路５１を通って下方に運ばれる。そして、冷却風は複数段に積まれた電子機器ユニット１のそれぞれに分配され、底部からパッケージ１１の隙間を通ってプリント板に実装された電子デバイス類を冷却しながら送風ユニット２に吸気され、筐体４の空間を通って冷却装置５に戻るようになっている。
【０００９】
こうした密封型の冷却風内部循環式の冷却方法は、発熱源となる電子機器ユニットの発熱量が冷却装置の冷却能力で十分に吸収できて賄えるのであれば、非常に効率的な冷却方法である。
【特許文献１】特開平８−２８９４２２号公報（図１、図４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、電子機器ユニットの高密度実装が進んで発熱量が増大してくるにつれて、筐体内部の温度上昇が激しくなっている。そのため、冷却装置の冷却能力をどんどん大きくする必要があり、それに伴って消費電力も増大していく。しかも、電子機器ユニットを筐体内の多段シェルフに積み重ねて収納する場合には、送風ユニットに軸流送風機を用いているため、下段に収納された電子機器ユニットからの発熱が上段に収納された電子機器ユニットの温度上昇に悪影響を及ぼす不具合も生じる。
【００１１】
そこで本発明は、水平方向への排気を可能にすることを目的としている。また、送風ユニットの取り付けを容易にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）複数のパッケージが上方向に通風可能に並設された電子機器ユニットの上方に送風ユニットを有し、該送風ユニットは、下方向から吸気し水平方向に設けた排気路へ送風する遠心送風機を有するように構成された排熱装置によって解決される。
【００１３】
つまり、電子機器ユニットの上方に送風ユニットとを設けて、排熱が上下に隣接する電子機器ユニット同士が影響し合わない独立した構成になるようにしている。そして、送風ユニットには遠心送風機（渦巻き送風機、シロッコファンなどとも呼ばれる）を用いて軸方向から吸気して回転翼の遠心方向に送風し、水平方向の排気路へ送風するようにしている。
【００１４】
（２）複数のパッケージが上方向に通風可能に並設され、上方に送風ユニットを有する電子機器ユニットの複数が収納されるものであって、側壁面に複数の排気口を有しており、該排気口のそれぞれは、該電子機器ユニットが収納される際に、該電子機器ユニットに設けられた排気路のそれぞれが摺動しながら嵌脱可能に嵌合するようになっているように構成された筐体構造によって解決される。
【００１５】
つまり、排熱装置を重ねて収納する筐体の側壁面に複数の排気口を設けるようにしている。そして、排気路の先端面と排気口の筐体内端面とが互いに嵌合するように整形し、筐体のシエルフに排熱装置を押し込むように収納すると、排気路が排気口に摺動しながら嵌脱可能に嵌合するようになっている。
【００１６】
（３）該筐体が頭部に冷却装置と側内壁に冷気通風路とを有し、該冷気通風路は、該排熱装置のそれぞれの側面で開口しており、該冷却装置で作られた冷気が該冷気通風路を通り、該排熱装置を通って該排気口から排出されるように構成された請求項２記載の筐体構造によって解決される。
【００１７】
つまり、筐体の頭部には強制的に冷却するために冷却装置を設け、側内壁には冷気通風路を設け、冷気通風路は、仕切り板のそれぞれの側面で開口するようにしている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明になる排熱装置によれば、電子機器ユニットの排熱を水平方向に行う。従って、上下に隣接する電子機器ユニットが相互に影響しない。また、排熱装置を筐体内に収納した際には、排熱装置の排気路のそれぞれを通して独立に排気口から筐体外に排気されるようになっている。また、冷却装置の低消費電力化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
下方の仕切り板と上方の遠心送風機を用いた送風ユニットとからなり、間に挟まれた電子機器ユニットの排熱装置によって、上方から吸気して水平方向に排気する。さらに、筐体内に収納した際には、排熱装置の排気路が筐体の側壁面に開口した排気口に嵌合して、上下に隣り合う電子機器ユニット間同士で熱的な影響を及ぼさないようになっている。
〔実施例１〕
請求項１に関連するものであり、図１は本願発明の第一の発明の分解斜視図、図２は図１の要部の分解斜視図で、図２（Ａ）は一例、図２（Ｂ）は他の例である。
【００２０】
図１において、排熱装置１００は、排熱を必要とする発熱源となる電子機器ユニット１を上下に挟んで、上方に送風ユニット２を設け、下方に仕切り板３を設けた機構になっている。
【００２１】
電子機器ユニット１は、プリント板にいろいろな電子デバイス類が搭載されたパッケージ１１がサブラック１２に並設されたものである。パッケージ１１に搭載された電子デバイスの中には発熱するものがあり、電子機器ユニット１としては強制的な排熱が不可欠となっている。
【００２２】
電子機器ユニット１の上方に設ける送風ユニット２で送風を行うためは、遠心送風機２１を用いる。一般的に、排熱ないし冷却のための送風系では、軸と平行方向に吸気し、そのまま軸と平行方向に送風する軸流送風機あるいはプロペラ送風機と呼ばれる送風機が常用されている。従って、隣接する他のユニットへ影響が及ぶ不具合を生じ易い。
【００２３】
それに対して、本願発明で用いる遠心送風機２１は、うず巻き送風機とかシロッコ送風機などとも呼ばれ、軸と平行方向に吸気して軸に直交する方向に送風する構成になっている。従って、電子機器ユニット１を通して垂直方向に吸い上げた熱気は水平方向に全方向に送風できるので、図２に示したように、排気路２２を設けて自在に送風の方向を決めることができる。つまり、排気路２２は一方向でも双方向でも送風可能にできる。しかも、排熱量に応じて、複数個の遠心送風機２１を配設することができる。
【００２４】
図２（Ａ）に示したように、白矢印は白矢印の方向へ、斜線矢印は斜線矢印の方向へ振り分けてもよい。もちろん、排熱量が少ないときには、図２（Ｂ）に示したように、遠心送風機２１が一個で、排気路２２が白矢印のように双方向であってもよい。
【００２５】
一方、電子機器ユニット１の下方には仕切り板３を設けている。仕切り板３に設けた凸孔３１は電子機器ユニット１に入出力するケーブルの束線が通る孔である。従って、電子機器ユニット１を挟んで、遠心送風機２１による吸気は仕切り板３を下方の境界とし、遠心送風機２１と排気路２２までを上方の境界とした一つの単位として、隣接する他のユニットに熱的な影響を及ぼすことがない構成になっている。
〔実施例２〕
請求項２に関連するものであり、図３は本願発明の第二の発明の説明図で、図３（Ａ）は筐体の上面壁を外した上面図、図３（Ｂ）は筐体の前扉を開いた正面図、図３（Ｃ）は筐体の側面壁を外した側面図、図４は筐体の排気口の分解斜視図、図５は排気路と排気口との嵌合機構の斜視図である。
【００２６】
図３に示した筐体構造２００において、筐体４は複数の電子機器ユニット１をシエルフに重ねて収納するものであるが、ここでは、電子機器ユニット１が送風ユニット２と仕切り板３とで挟まれた排熱装置１００として収納できるようになっている。従って、上面壁を外せば、図３（Ａ）に示したように、最上段の排熱装置１００の送風ユニット２が見える。矢印６１は排気路２２によって水平方向に排出される排気である。
【００２７】
筐体４の側壁面には、排熱装置１００の高さ方向の排気路２２のピッチに見合った位置に図４に示したような排気口４１を設けている。この排気口４１は筐体４の側壁面を出たあとは下方に曲げた構造になっている。そして、図３（Ｂ）に示したように、送風ユニット２の排気路２２から矢印６１の水平方向に送風された排気を受け継いで矢印６２の下方向に送気して矢印６３の方向の筐体４の外へ排出する。
【００２８】
図３（Ｃ）は、送風ユニット２が電子機器ユニット１を通して吸気する際の吸気源を例示したもので、筐体４の正面に設けた吸気口４２から矢印６４の方向に送気されて仕切り板３の矢印６５の方向に振り分けられ、電子機器ユニット１を介して矢印６６に示したように送風ユニット２に吸い上げられる。
【００２９】
ところで、図３において、筐体４の側内壁には図４に示したようなガイドレール４３が対向して設けてあるので、排熱装置１００を筐体４の中に収納するには、排熱装置１００をガイドレール４３に沿わせて前面から押し込んで収納する。その際、図５に示したように、排気口４１の筐体側の内端部４４と排気路２２の外端部２３とが嵌合するようになっている。
【００３０】
つまり、図５（Ａ）に示した内端部４４の平坦なフランジに対して、図５（Ｂ）に示した外端部２３のフランジは溝形になっている。そこで、内端部４４が矢印６７の方向に押し込まれると、内端部４４のフランジが溝形に整形した外端部２３のフランジの溝に摺動しながら嵌まり込み、図５（Ｃ）に示したように自発的に排気路２２が排気口４１に嵌合するようになっている。
〔実施例３〕
請求項３に関連するもので、図６は本願発明の第三の発明の筐体構造の説明図で、図６（Ａ）は正面図、図６（Ｂ）は側面図である。
【００３１】
図６において、筐体構造２００は、筐体４の頭頂部には冷却装置５を設け、前側壁面には冷気通風路５１を設けた構成になっている。頭頂部に設ける冷却装置５は、従来のものと変わらないが、筐体４の前側壁面に設けた冷気通風路５１は、上部で矢印６８のように冷気が送風されて排熱装置１００の仕切り板３で矢印６５のように振り分けられ、電子機器ユニット１を冷却して矢印６６のように遠心送風機２１で吸気され、矢印６１のように排気路２２を通り、矢印６３のように排気口４１から筐体４の外に排気される。
【００３２】
こうして、本願発明になる排熱装置１００によれば、送風ユニット２に遠心送風機２１を送風機能を用いることによって電子機器ユニット１を通って吸い上げられた吸気は、自発的に水平方向の排気路２２に向かう。従って、近接する他のユニットに全く熱的な影響を及ぼすことなく排熱装置１００のそれぞれを独立に働かすことができる。
【００３３】
なお、本願発明になる筐体構造は、筐体の外気温の特に高い温度に対する耐候性に富んだ構造にすることができるので、発熱の大きい通信機器などを収納した屋外設置型の通信装置に適した構造である。
【００３４】
筐体の中に収納する排熱装置は段数に制約はなく、段数が増えれば類似的に高さ方向が大きくなるだけである。
【００３５】
また、筐体に設ける排気口や吸気口、冷気通気路を筐体のどの側面に設けるかは、一義的に決まるものではなく、種々の変形が可能である。
【００３６】
さらに、排気路と排気口との嵌合するフランジの形状については、どちらが平面でどちらが溝付きであってもよく、種々の変形が可能である。
【００３７】
以上の実施例１、２、３を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００３８】
（付記１）  複数のパッケージが上方向に通風可能に並設された電子機器ユニットの上方に送風ユニットを有し、
該送風ユニットは、下方向から吸気し水平方向に設けた排気路へ送風する遠心送風機を有する
ことを特徴とする排熱装置。
【００３９】
（付記２）  該遠心送風機がシロッコファンまたはシロッコブロアである
ことを特徴とする付記１記載の排熱装置。
【００４０】
（付記３）  複数のパッケージが上方向に通風可能に並設され、上方に送風ユニットを有する電子機器ユニットの複数が収納されるものであって、側壁面に複数の排気口を有ししており、
該排気口のそれぞれは、該電子機器ユニットが収納される際に、該電子機器ユニットに設けられた排気路のそれぞれが摺動しながら嵌脱可能に嵌合するようになっている
ことを特徴とする筐体構造。
【００４１】
（付記４）  該筐体が頭部に冷却装置と側内壁に冷気通風路とを有し、
該冷気通風路は、該排熱装置のそれぞれの側面で開口しており、
該冷却装置で作られた冷気が該冷気通風路を通り、該排熱装置を通って該排気口から排出される
ことを特徴とする付記２記載の筐体構造。
【００４２】
（付記５）  該筐体構造が屋外に設置される
ことを特徴とする付記３記載の筐体構造。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、電子機器ユニット、特に高出力のために発熱量が大きい通信機器を筐体に収納した屋外設置用の通信装置に適用すれば、小形に装機できて効率的な排熱を行うことができる。                    
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本願発明の第一の発明の分解斜視図である。
【図２】図１の要部の分解斜視図である。
【図３】本願発明の第二の発明の説明図である。
【図４】筐体の排気口の分解斜視図である。
【図５】排気路と排気口との嵌合機構の斜視図である。
【図６】本願発明の第三の発明の筐体構造の説明図である。
【図７】筐体に装備された冷却装置の斜視図である。
【図８】冷却風の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  電子機器ユニット    １１  パッケージ          １２  サブラック
２  送風ユニット        ２１  遠心送風機          ２２  排気路
２３  外端部
３  仕切り板            ３１  凸孔
４  筐体                ４１  排気口              ４２  吸気口
４３  ガイドレール      ４４  内端部
５  冷却装置            ５１  冷気通風路
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８  矢印
１００  排熱装置
２００  筐体構造
【図１】
2005340391.tif 000003
【図２】
2005340391.tif 000004
【図３】
2005340391.tif 000005
【図４】
2005340391.tif 000006
【図５】
2005340391.tif 000007
【図６】
2005340391.tif 000008
【図７】
2005340391.tif 000009
【図８】
2005340391.tif 000010