(57)【要約】【課題】この発明は、放熱面積の最小化を図ったうえで、安定した高効率な熱制御を実現し得るようにすることにある。【解決手段】印刷基板１１の一方面に熱的に結合されて取付けられる第１の熱結合部１４１及び機器筐体１０内に熱的に結合されて取付けられる第２の熱結合部１４２が設けられた放熱部材１４を用いて印刷基板１１の熱を機器筐体１０に熱輸送し、この機器筐体１０の外壁を冷却ファン１７で強制空冷することにより、印刷基板１１の電子部品１３を熱制御するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の実装された印刷基板が収容される機器筐体と、
前記印刷基板の一方面に熱的に結合されて取付けられる第１の熱結合部及び前記機器筐体内に熱的に結合されて取付けられる第２の熱結合部が設けられた放熱部材と、
前記機器筐体の外部に配置され、該機器筐体における前記放熱部材の第２の熱結合部の取付けられた外壁に空気を送風する冷却ファンと、
を具備することを特徴とする電子機器の冷却構造。
【請求項２】
前記放熱部材は、第１の熱結合部の前記印刷基板に熱結合される結合面に比して前記第２の熱結合部の前記機器筐体に熱結合される結合面の面積が小さく設定されることを特徴とする請求項１記載の電子機器の冷却構造。
【請求項３】
前記放熱部材の第１の熱結合部は、前記印刷基板に実装された電子部品が直接的に熱的結合されることを特徴とする請求項１又は２記載の電子機器の冷却構造。
【請求項４】
前記放熱部材は、前記第１及び第２の熱結合部が分離自在に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の電子機器の冷却構造。
【請求項５】
前記印刷基板は、複数枚が並設されてマザーボードに着脱されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の電子機器の冷却構造。
【請求項６】
前記機器筐体は、密閉構造に形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の電子機器の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば屋外基地局等の通信機器等の電子機器に係り、特に、その印刷基板に実装した電子部品を冷却するための冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子機器には、機器筐体内に発熱体である各種電子部品を実装した印刷基板が収容配置されている。この印刷基板においては、実装した電子部品の性能を確保するために、電子部品の駆動に伴って発生する熱を、効果的に放熱して冷却することが要請されている。
【０００３】
このような電子部品の冷却を行う冷却構造としては、電子部品の実装された複数の印刷基板を筐体内に並設して収容配置するような場合、印刷基板上の電子部品に対してヒートシンクを熱的に結合させ、このヒートシンクを印刷基板の端部に延出させて筐体に接触させる構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この構成では、印刷基板の電子部品で発生した熱が、ヒートシンクを経由して筐体に直接的に熱輸送され、筐体から外部に放熱される。
【０００４】
また、回路基板の端部にガイドレールに挿入する熱伝導性材料で形成したガイド板を設けて、このガイド板と基板上のＩＣとを放熱器を介して熱的に結合し、放熱器を介してガイド板に熱輸送することにより、ガイドレールから放熱する構成も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】実開平５−５５５９１号公報
【特許文献２】実開平４−７０７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記冷却構造では、いずれも基板の端部から筐体あるいはガイドレールに熱輸送して放熱する構成上、発熱量の大きな電子部品の放熱に適用すると、熱量の増加にともなってヒートシンク、あるいはガイド板の熱流束が増加するが、放熱面積を十分に採ることができないために、熱制御が不安定となるという問題を有する。
【０００６】
そこで、放熱面積を十分にとり、高効率な放熱を実現することも考えられるが、これによると、筐体が大型となるという不都合を有する。
【０００７】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、放熱面積の最小化を図り得、且つ、安定した高効率な熱制御を実現し得るようにした電子機器の冷却構造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】
【０００８】
この発明は、電子部品の実装された印刷基板が収容される機器筐体と、前記印刷基板の一方面に熱的に結合されて取付けられる第１の熱結合部及び前記機器筐体内に熱的に結合されて取付けられる第２の熱結合部が設けられた放熱部材と、前記機器筐体の外部に配置され、該機器筐体における前記放熱部材の第２の熱結合部の取付けられた外壁に空気を送風する冷却ファンとを備えて電子機器の冷却構造を構成した。
【０００９】
上記構成によれば、印刷基板の電子部品は、発熱すると、その熱が、放熱部材の第１の熱結合部から第２の熱結合部を通って機器筐体に熱輸送され、この機器筐体が冷却ファンからの空気により強制空冷されて放熱されることで、熱制御される。これにより、機器筐体の放熱面積の拡大を図ることなく、放熱特性を高めることが可能となり、例えば電子部品の発熱量が増加されて、印刷基板から放熱部材に熱輸送される熱流束が増加された場合においても、機器筐体の放熱面積を大きく設定することなく、安定した高効率な放熱を行うことができる。従って、機器筐体の小型化を確保したうえで、冷却効率の向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、この発明によれば、構成簡易にして、放熱面積の最小化を図り得、且つ、安定した高効率な熱制御を実現し得るようにした電子機器の冷却構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態に係る電子機器の冷却構造を示すもので、機器筐体１０は、例えばアルミニウム等の金属材料で屋外設置可能な密閉構造に形成される。この機器筐体１０には、複数の印刷基板１１が、図示しない内部機器に接続されるマザーボード１２を介して所定の間隔に並設されて収容配置される。
【００１３】
印刷基板１１には、例えば部品取付け孔１１１が設けられ（図２参照）、この部品取付け孔１１１に対して、例えばレーザダイオード（ＬＤ）等の電子部品１３のケース１３１が収容されて実装される。そして、この印刷基板１１の一方面には、アルミニウム等の金属材料で形成された放熱部材１４が熱的に結合され、この放熱部材１４を介して上記機器筐体１０と熱的に結合される。
【００１４】
この放熱部材１４には、第１及び第２の熱結合部１４１，１４２が、例えば螺子部材１５を用いて略Ｌ字状に分離自在に結合されて形成される（図３参照）。これにより、放熱部材１４は、その第１及び第２の熱結合部１４１，１４２の分離製作が可能となり、その製作上における簡略化が図れる。
【００１５】
このうち第１の熱結合部１４１は、その印刷基板１１に熱結合される結合面１４１ａが、例えば上記印刷基板１１の一方面を略覆うように形成され、該結合面１４１ａに対して上記電子部品１３のケース１３１が、印刷基板１１の部品取付け孔１１１に挿入されて螺子部材１６１を用いて取付けられ、直接的に熱的に結合される。そして、この放熱部材１４の第１の熱結合部１４１は、螺子部材１６を用いて印刷基板１１の一方面に取付けられる。これにより、第１の熱結合部１４１には、印刷基板１１に実装した電子部品１３からの熱を効率的に伝導することが可能となる。
【００１６】
他方の第２の熱結合部１４２は、その機器筐体１０に熱結合される結合面１４２ａが、例えば印刷基板１１の板面に略直交され、且つ、上記第１の熱結合部１４１の結合面１４１ａに比して小さな面積を有して形成され、この結合面１４２ａが機器筐体１１の内面に熱的に結合された状態で、螺子部材１６を用いて該機器筐体１０に螺着されて取付けられる。これにより、第１の熱結合部１４１から第２の熱結合部１４２に熱輸送された熱は、その熱流束が高められた状態で、機器筐体１０に伝達される。
【００１７】
また、上記機器筐体１０の外部には、冷却ファン１７が、例えば放熱部材１４の第２の熱結合部１４２の熱結合部位に対向するように配置される。この冷却ファン１７は、図示しない駆動制御部に接続され、該駆動制御部（図示せず）を介して駆動されると、空気を機器筐体１０の外壁に吹付けて、放熱部材１４から機器筐体１０に熱輸送された熱を強制空冷する。
【００１８】
上記構成において、放熱部材１４は、第１及び第２の熱結合部１４１，１４２が螺子部材１５を用いて略Ｌ字状に複数個、組付けられ、その各第１の熱結合部１４１がそれぞれ印刷基板１１の一方面に螺子部材１６を用いて取付けられて複数の印刷基板１１に組付けられる。ここで、複数の印刷基板１１の各電子部品１３は、そのケース１３１が印刷基板１１の部品取付け孔１１１を通して放熱部材１４の第１の熱結合部１４１に螺子部材１６１を用いて取付けられて熱的に結合される。
【００１９】
そして、放熱部材１４の第１の熱結合部１４１が取付けられた複数の印刷基板１１は、それぞれマザーボード１２に装着される。この状態で、各放熱部材１４の第２の熱結合部１４２は、機器筐体１０の内面に対向され、螺子部材１６を用いて機器筐体１０内にそれぞれ熱的に結合されて取付けられる。
【００２０】
この機器筐体１０内に収容配置された複数の印刷基板１１は、各電子部品１３が駆動されると、その駆動により熱が発生される。すると、各印刷基板１１で発生した熱は、放熱部材１４の第１の熱結合部１４１に熱輸送され、第２の熱結合部１４２を経由して機器筐体１０に熱輸送される。この際、放熱部材１４は、その第１の熱結合部１４１の結合面１４１ａに対して印刷基板１１から熱が伝導されると、その熱が第２の熱結合部１４２の結合面１４２ａから熱流束が増加されて機器筐体１０に熱輸送される。この機器筐体１０に熱輸送された熱は、機器筐体１０の外壁に対して冷却ファン１７から送風される空気により、いわゆる強制空冷されて該機器筐体１０外に放熱され、印刷基板１１の電子部品１３の熱制御が行われる。
【００２１】
このように、上記電子機器の冷却構造は、印刷基板１１の一方面に熱的に結合されて取付けられる第１の熱結合部１４１及び機器筐体１０内に熱的に結合されて取付けられる第２の熱結合部１４２が設けられた放熱部材１４を用いて印刷基板１１の熱を機器筐体１０に熱輸送し、この機器筐体１０の外壁を冷却ファン１７で強制空冷することにより、印刷基板１１の電子部品１３を熱制御するように構成した。
【００２２】
これによれば、機器筐体１０の放熱面積の拡大を図ることなく、放熱特性を高めることが可能となり、例えば電子部品１３の発熱量が増加されて、印刷基板１１から放熱部材１４に熱輸送される熱流束が増加された場合においても、機器筐体１０の放熱面積を大きく設定することなく、安定した高効率な放熱を行うことができる。この結果、機器筐体１０の小型化を確保したうえで、冷却効率の向上を図ることが可能となる。
【００２３】
また、これによれば、機器筐体１０の小型化を確保したうえで、収容配置する印刷基板１１の収容枚数の増加を図ることが可能となり、電子機器の大出力化を容易に図ることが可能となる。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、冷却ファン１７からの空気を機器筐体１０の壁面に吹付けて強制空冷するように構成した場合について説明したが、これに限ることなく、例えば冷却ファン１７からの空気を機器筐体１０の壁面と略平行に送風して強制空冷するように構成してもよく、同様の効果が期待される。
【００２５】
また、上記実施の形態では、放熱部材１４の第１及び第２の熱結合部１４１，１４２を分離自在に構成した場合について説明したが、これに限ることなく、第１及び第２の熱結合部１４１，１４２を一体的に形成するように構成してもよい。
【００２６】
さらに、上記実施の形態では、放熱部材１４の第１及び第２の熱結合部１４１，１４２を、印刷基板１１及び機器筐体１０に螺子部材１６を用いて取付けるように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、各種の取付け配置が可能である。
【００２７】
また、上記実施の形態では、密閉構造の機器筐体１０に適用するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他の筐体構造においても適用可能で、同様の効果が期待される。
【００２８】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００２９】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の一実施の形態に係る電子機器の冷却構造の印刷基板の収容配置状態を示した平面図である。
【図２】図１の放熱部材の配置状態を拡大して示した一部断面図である。
【図３】図１の印刷基板の配列状態を示した一部断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…機器筐体、１１…印刷基板、１１１…部品取付け孔、１２…マザーボード、１３…電子部品、１３１…ケース、１４…放熱部材、１４１…第１の熱結合部、１４１ａ…結合面、１４２…第２の結合部、１４２ａ…結合面、１５,１６,１６１…螺子部材、１７…冷却ファン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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