(57)【要約】    【課題】ファン吸引方式においてダクトや攪拌板等を使用することなく高速気流による乱流発生を防止し、ファン低速回転としても十分な冷却効率が確保する。    【解決手段】電源装置１は、遠隔制御により運用モードと待機モードに切り替えられ、運用モードでファンを高速回転し、待機モードでファンを低速回転させる。ファン４は外気を吸引して内部に噴出しすようにケース背面に配置され、ファン４の噴出口６側に近接してプリント基板７を配置すると共に、ファン４の噴出口６の前方に直線通風領域１６、１７、１８、１９を形成するように部品をプリント基板７に配置する。    【選択図】      図２
2005303227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔制御により運用モードと待機モードに切り替えられ、運用モードでファンを高速回転し、待機モードでファンを低速回転させる電源装置に於いて、
前記ファンは外気を吸引して内部に噴出しすようにケース背面に配置され、前記ファンの噴出口側に近接してプリント基板を配置すると共に、前記ファンの噴出口の前方に直線通風領域を形成するように部品を前記プリント基板に配置したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
遠隔制御により運用モードと待機モードに切り替えられ、運用モードでファンを回転し、待機モードでファンを停止させる電源装置に於いて、
前記ファンは外気を吸引して内部に噴出しすようにケース背面に配置され、前記ファンの噴出口側に近接してプリント基板を配置すると共に、前記ファンの噴出口の前方に直線通風領域を形成するように部品を前記プリント基板に配置したことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
ファンを備えた電源装置に於いて、
前記ファンは外気を吸引して内部に噴出しすようにケース背面に配置され、前記ファンの噴出口側に近接してプリント基板を配置すると共に、前記ファンの噴出口の前方に直線通風領域を形成するように部品を前記プリント基板に配置したことを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電源装置に於いて、前記ファンの噴出口の前方に少なくとも数センチメートルに亘る直線通風領域を形成するようにしたことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンにより外気を吸入して回路部品を強制的に冷却する空冷構造を備えた電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチングレギュレータ等の電源装置にあっては、パワーを大きくした場合に自然対流による冷却構造では十分な放熱ができないことから、ファンによる強制冷却を行うようにしている。
【０００３】
従来の電源装置の強制冷却にはファン排出方式とファン吸引方式がある。ファン排出方式は、排気口に設置したファンにより装置内の空気を排出し、取入口から外気を取り込んで循環せさている（特許文献１）。ファン吸引方式は、取入口に設置したファンにより空気を吸い込んで装置内に噴出し、排気口から排出させている（特許文献２）。
【特許文献１】特開昭６３−３０２７３６号公報
【特許文献２】特開２００１−２２３４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のファン排出方式にあっては、空気取入口における気流速度が遅いために冷却効率が低いという問題があり、例えば電源装置の待機モードでファンを低速回転に切替えて冷却するような使い方には適していない。またファンの近くでは空気の流れが速くなるため、乱流による冷却効率の低下を回避するためにヒートシンクの周りを導風板で囲んで専用のダクトを形成しており、電源装置を小型化する場合の妨げとなり、またダクトを形成する構造材によりコストアップになるという問題がある。
【０００５】
一方、ファン吸引方式にあっては、ファン噴出口付近の高速気流による乱流を防止するため、板状の材料によって略筒型の通風経路を設けており、更に通風経路の出口側に気流を攪拌させる攪拌体を配置しており、通風経路及び攪拌体は電源装置を小型化する際の妨げとなり、またその分、コストアップになるという問題がある。また電源装置を待機モードとした場合には、ファンを低速回転して発熱量の低下に見合った冷却をすることが考えられるが、ファン低速回転により静圧が低くなると、攪拌体によって空気溜りができ易く、ファン低速回転では効果的に冷却できない問題がある。
【０００６】
本発明は、ファン吸引方式においてダクトや攪拌板等を使用することなく高速気流による乱流発生を防止し、ファン低速回転としても十分な冷却効率が確保できる構造を備えた電源装置を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、遠隔制御により運用モードと待機モードに切り替えられ、運用モードでファンを高速回転し、待機モードでファンを低速回転させる電源装置に於いて、ファンは外気を吸引して内部に噴出しすようにケース背面に配置され、ファンの噴出口側に近接してプリント基板を配置すると共に、ファンの噴出口の前方に直線通風領域を形成するように部品をプリント基板に配置したことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、遠隔制御により運用モードと待機モードに切り替えられ、運用モードでファンを回転し、待機モードでファンを停止させる電源装置、更には遠隔制御機能をもたないファンを備えた電源装置に於いて、同様に構成する。更に、ファンの噴出口の前方に少なくとも数センチメートルに亘る直線通風領域を形成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ファンの噴出口の前方に直線通風領域を形成するように部品をプリント基板に配置することで、ファン噴出口からの高速気流に対しダクト構造を設けなくとも、乱流を起すことがなく効率良く冷却できる。またダクト構造を不要としたことで、プリント基板をファン噴出口の直前まで配置でき、プリント基板の配置スペースに無駄がなくなり、電源装置の小型化に寄与する。
【００１０】
また遠隔操作により待機モードに切替えた場合にファン低速回転としても、ファン噴出口に気流を妨げるダクト構造がないため、空気溜りなどを生ずることなくファン低速回転でも気流を装置全体に滑らかに循環させて排出でき、待機モードでのファン低速回転によって騒音を低下させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明による電源装置の説明図である。図１において、本発明の電源装置１は、本体ケース２の背後の背面ケース３に２台の冷却用のファン４を設けている。ファン４は、ファン回転により外気を吸い込んで内部に噴出しすることで、回路部品の強制冷却を行う。
【００１２】
この実施形態で使用しているファン４としては、例えば４０ｍｍ角ファンを使用している。また本発明の電源装置１にあっては、遠隔制御によって運用モードと待機モードに切り替えることができる。運用モードにあってはファン４は定格速度で回転されているが、待機モードに切り替えると所定の低速回転に切り替えられるようになる。
【００１３】
図２は、図１の電源装置１におけるファン冷却構造の説明図であり、図２（Ａ）に本体ケース２の内部構造の平面図、図２（Ｂ）に側面断面図、更に図２（Ｃ）にファン４を設置した側の背面図を示している。
【００１４】
図２において、本発明の電源装置１における本体ケース２の背面ケース３側には２台のファン４が配置されている。ファン４は外部に吸込口５を持ち、内側に噴出口６を開口しており、ファンの回転により吸込口５から外気を吸い込んで噴出口６から内部に空気を噴出しする。
【００１５】
ファン４に続いてはプリント基板７が配置されている。プリント基板７は右側の基板端部７ａがファン４の噴出口６に近接した位置となるように配置されており、ファン４を設けたことによってプリント基板７の配置スペースが制約されておらず、ファン４を設けていても内部に十分なプリント基板７の配置スペースを確保している。
【００１６】
プリント基板７上には、スイッチングレギュレータ等の電源回路を構成するための回路部品として、この例ではＳＣＲ９、ＡＣ入力整流器１０、ＦＥＴ１２、１５、入力ブロックコンデンサ１３が実装されている。これらの部品は発熱量が大きいことから、ファン４の噴出口６に近接して配置されることになる。
【００１７】
本発明にあっては、ファン４の噴出口６の前方に斜線部で示す直線通風領域１６、１７、１８、１９を形成するように、プリント基板７上に部品を配置している。ここでファン４の噴出口６からの通風路は円筒状の領域となるものであり、この円筒状の領域を径方向で断面として見たものを直線通風領域１６、１７、１８、１９として表わしている。
【００１８】
このようなファン４の噴出口６の前方に直線通風領域１６〜１９を形成するため、例えばヒートシンク８はファン４のほぼ中心となる通風領域から外れた位置に配置し、直線通風領域１６の部分にＳＣＲ９、ＡＣ入力整流器１０を取り付けている。また直線通風領域１７については、別の直線通風領域１８との間にヒートシンク１１が位置するように配置され、直線通風領域１７に入るようにヒートシンク１１にＦＥＴ１２を取り付けている。
【００１９】
更に入力ブロックコンデンサ１３にあっては、直線通風領域１８と１９の間に位置するように配置される。また直線通風領域１９に対しては近接してヒートシンク１４が設けられ、ヒートシンク１４には直線通風領域１９と重なるようにＦＥＴ１５を取り付けている。
【００２０】
またファン４の噴出口６の前方の直線通風領域は、図２（Ｂ）の縦方向の断面図から見ると、ファン４における上下の噴出口６の前方に同様に直線通風領域２０、２１として形成されている。
【００２１】
ファン４の噴出口６の前方に部品配置により形成される直線通風領域１６〜２１の長さとしては、ファン４の噴出口６からの気流は距離が離れるほど速度が下がることから、乱流をおこさないまでに気流速度が低下する距離として、噴出口６から少なくとも５ｃｍの直線通風領域を確保することが望ましい。
【００２２】
このようなファン４の噴出口６の前方にプリント基板７の部品配置により確保された直線通風領域１６〜２１の存在により、通常の運用モードにおけるファン４の定格回転による十分な高速気流は、プリント基板７の部品に妨げられることなく直線通風領域１６〜２１に噴き出され、発熱量の大きなＳＣＲ９、ＡＣ入力整流器１０、ＦＥＴ１２、１５、入力ブロックコンデンサ１３は、直線通風領域１６〜２１の近傍もしくはその一部に存在するように配置されることで、高速気流による強制冷却を効率よく受けることができる。
【００２３】
また電源装置１を遠隔操作により待機モードとした場合、プリント基板７の回路部品の放熱は待機モードにより低く抑えられ、これに伴ってファン４は低速回転に切り替えられる。低速回転の際に噴出口６からの気流速度は低下するが、前方に十分な直線通風領域１６〜２１が確保されることで、空気溜まりなどを生ずることなく滑らかに内部にファン低速回転によっても気流が流れ、待機モードにおける発熱量に見合った十分な冷却が可能となる。
【００２４】
このため本発明の冷却構造は電源装置１を小型化して本体ケース２の容積を低減した場合の冷却構造として最適であり、特に待機モードにおける放熱のためのファン低速運転における冷却効率を大幅に高めることができる。
【００２５】
なお上記の実施形態は遠隔操作により運用モードと待機モードを切り替える機能を備えた電源装置を例に取るものであったが、本発明はこれ以外に、遠隔操作によって運用モードから停止モードに切り替えた際にファンを停止する電源装置や、遠隔操作機能を持たずに使用時にファンを定格速度で回転させる電源装置についても、図２に示した冷却構造をそのまま適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による電源装置の説明図
【図２】図１の電源装置におけるファン冷却構造の説明図
【符号の説明】
【００２７】
１：電源装置
２：本体ケース
３： 背面ケース
４：ファン
５：吸込口
６：噴出口
７：プリント基板
８、１１、１４：ヒートシンク
９：ＳＣＲ
１０：ＡＣ入力整流器
１２、１５：ＦＥＴ
１３：入力ブロックコンデンサ
１６、１７、１８、１９、２０、２１：直線通風領域
【図１】
2005303227.tif 000003
【図２】
2005303227.tif 000004