(57)【要約】【課題】吸気口に設けられたエアフィルタが目詰まりすることにより空気流が制限されて空冷効率が低下し、筐体内部の異常温度上昇を防止する又はエアフィルタの清掃作業頻度を低減する電子機器の空冷方法および装置を提供する。【解決手段】吸気口１４の近傍に配置されたエアフィルタ１５に振動を加えて、エアフィルタ１５に付着した埃１６にブラウン運動を促進させて、埃１６同士を密着させて、エアフィルタ１５の目詰まりを防止又は遅らせて、エアフィルタ１５の清掃頻度を遅らせる。【選択図】図１
2007266020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に発熱を伴う電気部品を収容する電子機器の前記筐体内部の温度上昇を、前記筐体に取り付けられたファンによる空気流で冷却する電子機器の空冷方法において、
外部からの冷たい空気を前記筐体の内部へ吸い込む吸気口に設けられたエアフィルタを振動させて、該エアフィルタ上の埃にブラウン運動を促進させ、埃同士を密着させることを特徴とする電子機器の空冷方法。
【請求項２】
前記エアフィルタの振動は、前記電子機器の稼働時間が予め設定された時間経過毎に一定時間行われることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の空冷方法。
【請求項３】
前記エアフィルタの振動は、前記筐体の内部温度を加味して行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器の空冷方法。
【請求項４】
前記振動装置は、前記エアフィルタを連続的に振動することを特徴とする請求項１に記載の電子機器の空冷方法。
【請求項５】
筐体の内部に発熱を伴う電気部品等を収容する電子機器の筐体内部の温度上昇を、前記筐体に取り付けられたファンによる空気流で冷却する電子機器の空冷装置において、
前記筐体の吸気口の近傍に配置されたエアフィルタを振動させて該エアフィルタ上の埃のブラウン運動を促進する振動装置を備えることを特徴とする電子機器の空冷装置。
【請求項６】
前記振動装置の振動を断続するタイマを備えることを特徴とする請求項５に記載の電子機器の空冷装置。
【請求項７】
前記タイマは、前記電子機器の稼働時間を求め、該稼働時間が予め決められた時間経過する毎に前記振動装置を一定時間振動させることを特徴とする請求項６に記載の電子機器の空冷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器に関し、特に筐体の内部に収容された電気部品等の発熱を空冷する冷却用ファンを備える電子機器の空冷方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの電子機器、電気機器および電子応用機器等（以下、本明細書中ではこれらを総称して電子機器という）にあっては、機器の制御その他の目的でマイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータ等の半導体デバイスである能動部品および抵抗器等の受動部品（以下、本明細書中ではこれらを総称して電気部品という）を多数使用している。これらの電気部品は、動作中に発熱を伴うのが普通である。また、これらの電気部品により構成され、所定の機能を実現する電気回路は、外部に露出した状態ではなく、これを実質的に包囲する筐体の内部に収容して使用されるのが一般的である。
【０００３】
斯かる筐体内部で発生する熱を効果的に放熱して内部の温度上昇を抑えるために、一般にファン（換気扇）を使用し、吸気口から外部の冷たい空気を吸い込み、発熱する電気部品を通って筐体外へ排出するのが一般的である。
【０００４】
図３は、一般的な強制空冷式の電子機器の１例を示す。この電子機器（装置）３０は、略矩形状の筐体３１内に電気部品３２が収容されている。図３において、筐体３１の上部にファン３３が設けられている。また、筐体３１の底面には吸気口３４が形成され、この吸気口３４にはエアフィルタ３５が配置されている。
【０００５】
電子機器３０を動作させると、電気部品３２に通電されて発熱する。同時にファン３３が回転して、筐体３１内部の暖められた空気を筐体３１の外部へ排出する。これにより、筐体３１内部に負圧が発生し、筐体３１の外部の冷たい空気が吸気口３４からエアフィルタ３５および電気部品３２を通過してファン３３に向けて流れる。即ち、図３中に矢印で示す如き空気流が生じて、外部の冷たい空気により、電気部品３２の熱を奪い、ファン３３により筐体３１の外部へ排出する。
【０００６】
しかし、吸気口３４から吸い込まれる空気中には埃や塵等を含むので、かかる埃３６等がフィルタ３５に付着して目詰まりを生じる。このように、フィルタ３５に埃目詰まりが生じると、吸気口３４からの空気流に大きな抵抗を生じ、空気流が減少するので、電気部品３２の冷却効率が低下して、筐体３１の内部に温度上昇を生じさせる。場合によっては、電気部品３２が許容動作温度を超えて、その動作信頼性が低下し又は発熱その他のトラブルを誘発する危険が生じる。斯かる事態を回避するには、フィルタ３５に付着する埃３６を定期的に清掃するか又はフィルタ３５自体を交換する必要がある。
【０００７】
ところで、使用済みの粒子除去フィルタの外枠に加振機構を取り付けて、振動させて粉塵収納箱に粉塵を落下させて、フィルタを再生するフィルタ再生及び活性化装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、空調機用フィルタに防塵機構を設けて、フィルタに振動を与え、フィルタの表面に付着している粉塵を自動的に払い落としてフィルタの交換等の期間を長くし、保守の省力化を図る空調機用フィルタの自動清掃装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２３９３２７号公報（第３頁、図１、図２）
【特許文献２】特開平８−４９９１２号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、図３に示す如き一般的な電子機器では、フィルタに埃等が付着して比較的短い時間で目詰まりを生じて空気流を制限して放熱効率を低下させるので、保守サービスが煩わしい。また、上述した従来技術に開示されるフィルタ再生装置で再生する場合にも保守サービスに労力を必要とするか又は振動により剥離させた粉塵等を回収するための装置が必要となり、装置が複雑になるという課題がある。
【００１０】
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、簡単な構成で頻繁に保守サービスを行う手間を省くことが可能な電子機器の空冷方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の課題を解決するため本発明による電子機器の空冷方法および装置は次のような特徴的な構成を採用している。
【００１２】
（１）筐体の内部に発熱を伴う電気部品を収容する電子機器の前記筐体内部の温度上昇を、前記筐体に取り付けられたファンによる空気流で冷却する電子機器の空冷方法において、
外部からの冷たい空気を前記筐体の内部へ吸い込む吸気口に設けられたエアフィルタを振動させて、該エアフィルタ上の埃にブラウン運動を促進させ、埃同士を密着させる電子機器の空冷方法。
【００１３】
（２）前記エアフィルタの振動は、前記電子機器の稼働時間が予め設定された時間経過毎に一定時間行われる上記（１）の電子機器の空冷方法。
【００１４】
（３）前記エアフィルタの振動は、前記筐体の内部温度を加味して行われる上記（１）又は（２）の電子機器の空冷方法。
【００１５】
（４）前記振動装置は、前記エアフィルタを連続的に振動する上記（１）の電子機器の空冷方法。
【００１６】
（５）筐体の内部に発熱を伴う電気部品等を収容する電子機器の筐体内部の温度上昇を、前記筐体に取り付けられたファンによる空気流で冷却する電子機器の空冷装置において、
前記筐体の吸気口の近傍に配置されたエアフィルタを振動させて該エアフィルタ上の埃のブラウン運動を促進する振動装置を備える電子機器の空冷装置。
【００１７】
（６）前記振動装置の振動を断続するタイマを備える上記（５）の電子機器の空冷装置。
【００１８】
（７）前記タイマは、前記電子機器の稼働時間を求め、該稼働時間が予め決められた時間経過する毎に前記振動装置を一定時間振動させる上記（６）の電子機器の空冷装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電子機器の空冷方法および装置によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、エアフィルタを振動装置で振動させてエアフィルタ上の埃のブラウン運動を促進して、埃同士を密着させるので、フィルタの目詰まりが遅れ、フィルタの清掃頻度を大幅に低減させて省力化することが可能である。また、振動装置は動作を断続することにより、連続動作の場合よりも動作寿命を伸ばすことが可能である。更に、エアフィルタの側方に振動装置を配置することにより電子機器を小型化することが可能である。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明による電子機器の空冷方法および装置の好適実施例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。
【００２１】
先ず、図１は本発明による電子機器の空冷装置の第１実施例の概略構成図である。この電子機器の空冷装置１０は、筐体１１、発熱を伴う電気部品１２、ファン１３、吸気口１４、エアフィルタ１５、振動装置１７およびタイマ１８により構成される。
【００２２】
図１に示す、電子機器の空冷装置１０を構成する各部の主要機能を説明する。筐体１１は、電子機器の電気部品１２等を外部から遮蔽又は隔離する。電気部品１２は、半導体デバイス等の能動部品および抵抗器等の受動部品であって、電子機器が所定の機能を実行する電気回路を構成する。ファン１３は、例えば筐体１１の上面に配置され、筐体１１の内部温度上昇を抑える空気流を生じさせる。吸気口１４は、筐体１１の外部から冷たい空気を筐体１１の内部へ取り込むための空気取り込み口である。エアフィルタ１５は、筐体１１の外部から吸気口１４を介して取り込まれる冷たい空気に含まれる埃１６を除去する。振動装置１７は、エアフィルタ１５を振動させる。タイマ１８は、振動装置１７の振動時間を制御する。
【００２３】
次に、電子機器の空冷装置１０の全体動作を説明する。電子機器、即ち電気部品１２およびファン１３の稼動状態が、予め設定された一定時間経過する毎にタイマ１８は振動装置１７を作動させる。振動装置１７の振動により、エアフィルタ１５を高周波で振動させる。
【００２４】
即ち、電子機器の稼動状態が一定時間経過する毎にタイマ１８が振動装置１７を作動させてエアフィルタ１５を振動させる。この振動により、エアフィルタ１５上の埃１６のブラウン運動を促進させる。換言すると、エアフィルタ１５の振動により、埃自身のブラウン運動（熱エネルギー等による埃自身の振動運動）量を増幅させ、各埃自身が持つクーロン力で埃１６同士の密着を誘発する。その結果、図１に示す如く、エアフィルタ１５の埃未着面積を増加させ、エアフィルタ１５の目詰まりを抑えて、その使用時間を延長させる。
【００２５】
このように、埃１６同士を相互に密着させて、埃１６同士間の隙間を大きくすることで、エアフィルタ１５の目詰まりによる空気流量低下から誘発される電気部品１２の異常温度上昇を遅らせる。そして、埃除去を目的とするエアフィルタ１５の清掃間隔を延長し、電子機器の空冷装置１０の保守部門によるエアフィルタ１５の清掃作業工数の低減を図っている。
【００２６】
また、振動装置１７の動作を連続運転ではなく、タイマ１８を利用した断続運転とすることで、振動装置１７の動作寿命が電子機器の空冷装置１０の生涯運用期間に満たない場合でも、振動装置１７の交換作業なしで電子機器の空冷装置１０の運用を可能とする。尚、振動装置１７は、タイマ１８に代わって筐体１１の内部温度を測定し、この内部温度が予め設定した所定値を超える毎に動作させてもよい。また、タイマ１８が設定する振動装置１７の駆動時間を、上述した筐体１１の内部温度に応じて制御してもよい。
【実施例２】
【００２７】
次に、図２は、本発明による電子機器の空冷装置の第２実施例の概略構成図を示す。この筐体の空冷装置２０は、筐体２１、電気部品２２、ファン２３、吸気口２４、エアフィルタ２５および長寿命振動装置２７により構成される。
【００２８】
この第２実施例の電子機器の空冷装置２０は、タイマを備えていない点で図１に示す第１実施例の電子機器の空冷装置１０と異なる。即ち、ファン２３を有する電子機器の空冷装置２０において、吸気口２４に設けられたエアフィルタ２５に長寿命振動装置２７を実装する。そして、ファン２３の稼動状態で常に（連続して）長寿命振動装置２７を作動させてエアフィルタ２５を振動させるように構成されている。
【００２９】
エアフィルタ２５上の埃２６の上述したブラウン運動促進により、埃２６同士を相互に密着させて埃２６同士間の隙間を大きくすることで、エアフィルタ２５の目詰まりによる空気流量低下から誘発される電気部品２２の異常温度上昇を遅らせる。これにより、埃２６の除去を目的としたエアフィルタ２５の清掃間隔を延長し、電子機器の空冷装置２０の保守部門のエアフィルタ２５の清掃作業工数の低減を図っている。
【００３０】
また、電子機器の空冷装置２０の生涯運用期間以上か生涯運用期間に近い長寿命を有する長寿命振動装置２７の採用により、振動装置の交換作業なしで電子機器の空冷装置２０の運用を可能とするか又は交換作業回数を著しく低減し且つタイマ未実装による電子機器の空冷装置２０の低コスト化を可能にしている。
【００３１】
以上、本発明による電子機器の空冷方法および装置の好適実施例の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施例は、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。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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による電子機器の空冷装置の第１実施例の構成を示す概略図である。
【図２】本発明による電子機器の空冷装置の第２実施例の構成を示す概略図である。
【図３】一般的な電子機器の空冷装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０、２０  電子機器の空冷装置
１１、２１  筐体
１２、２２  電気部品
１３、２３  ファン
１４、２４  吸気口
１５、２５  エアフィルタ
１７、２７  振動装置
１８  タイマ
【図１】
2007266020.tif 000003
【図２】
2007266020.tif 000004
【図３】
2007266020.tif 000005