(57)【要約】【課題】サイズが大型化するのを防止しつつ、収容室の冷却性能を向上可能な通信装置を提供する。【解決手段】電子部品を収容する収容室５と、収容室５の上面に設けられた冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃと、冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの作用により収容室５へ冷却風を導入すべく斜め下方を向いて開口する吸気口８と、冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの作用により収容室５を通過した冷却風を冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの上方から排出する排気口１０とを有する筐体２と、を備え、筐体２には、前後又は左右方向の一方に吸気口８、他方に排気口１０が設けられ、吸気口８には、その開口面１４ａの垂線Ｌよりも前後方向の一方に傾斜する第１導風板１２ａが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収容する収容部と、
該収容部の上面に設けられた複数の冷却ファンと、
該冷却ファンの作用により前記収容部へ冷却風を導入すべく斜め下方を向いて開口し、前記収容部の下側に設けられる吸気口と、
前記冷却ファンの作用により前記収容部を通過した冷却風を前記冷却ファンの上方から排出する排気口とを有する筐体と、を備え、該筐体には、前後又は左右方向の一方に前記吸気口、他方に前記排気口が設けられ、
前記吸気口には、その開口面の垂線よりも前後方向又は左右方向の一方に傾斜する導風板が設けられていることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記導風板は、第１導風板と第２導風板とからなり、
前記吸気口の外部に前記第１導風板が設けられ、前記吸気口の内部に前記第１導風板に所定間隔を持って前記第２導風板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第２導風板は、前記吸気口の内部の取付け部を支点として角度調整可能な可動機構を備えた可動導風板として構成されることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記複数の冷却ファンの間は、仕切り板によって仕切られ、前記各冷却ファンの上面に、前記収容部から導出した冷却風を排気口に導く第３導風板が配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置に関し、特にその冷却構造に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子などの発熱する電子部品を実装した複数の基板（カード）などを筐体内部に収容した通信装置にあっては、上部に設けた冷却ファンにより前面下方の吸気口から取り込んだ冷却風を基板間の隙間を通過させて上方背面から排出することで前記基板を冷却する冷却構造を装備したものが知られている。
【０００３】
一方、近年の市場では、通信装置の小型化・高性能化が求められている。しかしながら、この種の通信装置は、高性能化に伴い消費電力が上昇し、これに比例して冷却対象物の発熱密度が増加する。そこで、通信装置のサイズを維持した状態で冷却することができる通信装置の冷却構造が要望されている。
【０００４】
以下、この種の冷却構造において、筐体内部を流れる冷却風により形成される風速分布につき図５を参照して説明する。
【０００５】
尚、図５において、右側に示される縦長のインジケータは、風速を示すもので濃色部分は風速が高い領域を示し、淡色部分は風速が低い領域を示している。濃淡の境を示す曲線は風速が変化する境界線を示しており、これに囲まれた領域は略同じ風速領域となっている。また、以下の説明においては、図５の紙面左側を背面側、紙面右側を前面側と称している。
【０００６】
図５に示すように、通信装置１００は、縦長直方体に形成される筐体１０１を備え、その下方前面に吸気口１０２が形成されている。吸気口１０２の上方には複数の基板（カード）を収容する収容室１０６が設けられており、収容室１０６の直上には、冷却ファン（図示せず）を収容する冷却ファン収容部１０５が配置されている。そして、筐体１０１の上方背面には、排気口１０６が設けられている。
【０００７】
冷却ファンは、上方に向って送風するように取り付けられ、冷却ファンが起動することで、冷却風が吸気口１０２から取り込まれ、この取り込まれた冷却風が、収容室１０６内部を下方から上方に吹き抜ける。
この際、収容室１０６に収容されている複数の基板の隙間を冷却風が通過し、この通過する冷却風により基板の熱が奪い取られて背面側の排気口１０４から排出される。
【０００８】
図５に示す冷却構造では、前面吸気―背面排気方式を採用しているものの、吸気口１０２側の風速分布は、収容室１０６の背面側が濃色で示される風速の高い領域となっており、前面側が淡色で示される風速の低い領域となっていることが判る。
【０００９】
図５からも分るように、上記のような冷却構造においては、筐体１０１の収容室１０６内部の前面側には冷却風の流れの少ない部分が存在してしまう。
これは、吸気口１０２から流入する冷却風が、慣性力による直進性を持つためであり、吸気口１０２の鉛直上方、すなわち筐体１０１の前面側には、冷却風が流れ難くなる。
【００１０】
特許文献１〜特許文献４には、冷却風の流れを改善するために、吸気口の内部に冷却ファンの作用で吸気口から取り込まれた冷却風を直上の収容室に案内する１枚の導風板、または複数の整流板を配置する技術が開示されている。
上記特許文献１〜４に開示される技術は、１枚の導風板の両端を吸気口の入口側から奥壁まで斜めに設けた構造（特許文献１、４）及び複数の傾斜した整流板を収容室下方の開口に対応する下面全面に配置した構造（特許文献２）乃至、収容室上方の開口部全面に対応する１枚の偏向版を排気口に向けて傾斜させて配置した構造（特許文献３）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２９４９６５号公報
【特許文献２】特開平０９−１６７８９６号公報
【特許文献３】特開平０６−３１４８９２号公報
【特許文献４】実開昭６２−０６３９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記特許文献１〜４は、１枚の傾斜導風板または偏向板乃至、複数の傾斜整流板を収容室の下方開口部または上方開口部全面に亘って配置しているので、何れも通信装置のサイズが大きくなってしまう課題がある。
また、他の解決策として前記各特許文献１〜４には、１枚の開口面積を広く確保する方法や吸入口の流路を長くする方法も採用されているが、何れの方法も通信装置のサイズが大きくなってしまうという課題がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、サイズが大型化するのを防止しつつ、収容室の冷却性能を向上可能な通信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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明では以下の手段を採用する。
本発明の通信装置は、電子部品を収容する収容部と、該収容部の上面に設けられた複数の冷却ファンと、該冷却ファンの作用により前記収容部へ冷却風を導入すべく斜め下方を向いて開口し、前記収容部の下側に設けられる吸気口と、前記冷却ファンの作用により前記収容部を通過した冷却風を前記冷却ファンの上方から排出する排気口とを有する筐体と、を備え、該筐体には、前後又は左右方向の一方に前記吸気口、他方に前記排気口が設けられ、前記吸気口には、その開口面の垂線よりも前後方向又は左右方向の一方に傾斜する導風板が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の通信装置によれば、サイズが大型化するのを防止しつつ、収容室の冷却性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却構造を示す通信装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る通信装置の内部における冷却風の流れを示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る通信装置の内部における風速分布を示す風速分布図である。
【図４】第２導風板の変形例に係る可動導風板を吸気口に実装した部分拡大図である。
【図５】通信装置の内部における風速分布の解析結果をしめすもので、吸・排気部に導風板を有していない冷却構造における風速分布図である。
【図６】同じく、吸気口を下方に向けて傾斜構造とした冷却構造における風速分布図である。
【図７】同じく、図５に示す吸気口に対し垂直に導風板を実装した冷却構造における風速分布図である。
【図８】同じく、冷却ファンの上部に導風板を実装した冷却構造における風速分布図である。
【図９】同じく、図６に示す吸気口に導風板を実装した冷却構造における風速分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る通信装置に付き図面を参照して説明する。
図１は実施形態に係る冷却構造を示す通信装置の断面図、図２は通信装置の内部における冷却風の流れを示す模式図、図３は通信装置の内部における風速分布を示す風速分布図である。
なお、図１〜図３では、図示都合上、各構成要素の縮尺を適宜変更して記載している。
【００１８】
図１に示すように、通信装置１は、縦長の略直方体に形成される筐体２を備えており、この筐体２は、発熱部となる電子部品を搭載した複数の基板４が収容される収容室５を備えている。この収容室５の上面には複数の冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃが配置されている。さらに、収容室５の下側である筐体２の下部前面には、斜め下方に向いて開口する吸気口８が形成されており、筐体２の冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃよりも上方背面には、後方に開口する排気口１０が形成されている。ここで、符号「１４ａ」は、開口面を示しており、この開口面１４ａは、吸気口８の開口縁に接する平面である。
【００１９】
吸気口８の開口上縁には開口面１４ａの垂線Ｌの角度よりも筐体２の前面２Ｆ側に傾斜する第１導風板１２ａが取り付けられている。この第１導風板１２ａは、吸気口８よりも筺体２の外側に配置されている。また、吸気口８近傍の筐体２内側には、第１導風板１２ａと略平行、且つ、第１導風板１２ａに対し所定の距離だけ離間して取り付けられた第２導風板１２ｂが設けられている。そして、吸気口８の後方には、収容室５に連通する吸気室１４が形成されている。
【００２０】
一方、冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃは、その周囲が隔壁７で覆われている。そして、これら冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの間は、仕切り板１５ａ，１５ｂで仕切られている。
冷却ファン６ｂ，６ｃの上方には、それぞれ冷却ファン６ｂ，６ｃ間、および、冷却ファン６ｂ，６ｃ間から上方に延出形成された後に後方に向かって屈曲形成されて排気口１０の直前まで至る第３導風板１６ａ，１６ｂが形成されている。これら２つの第３導風板１６ａ，１６ｂおよび、筐体２の天板２ａによって、冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの排気を個別に排気口１０まで導く排気通路１７ａ，１７ｂ，１７ｃが画成されている。
【００２１】
次に、通信装置１の内部における冷却風の流れを説明する。
図２に示すように冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃを起動すると吸気口８から冷却風が取込まれる。吸気口８から取り込まれた冷却風は、矢印で示すように第１導風板１２ａ、第２導風板１２ｂによって導風されて収容室５の前面２Ｆ側に導かれる。
【００２２】
また、吸気口８から吸気室１４内に取り込まれる冷却風のうち、第１導風板１２ａ、第２導風板１２ｂよりも下方の開口から取込まれる冷却風は、慣性力による直進性を持つため、垂線Ｌに略沿って導入されて、主に収容室５の背面２Ｒ側に導かれる。そして、上記前面２Ｆ側および後面２Ｒ側に導かれた冷却風は、上昇流として冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃに至る。
【００２３】
冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃによって収容室５の前面２Ｆ側から背面２Ｒ側の範囲で上面から導出される冷却風は、第３導風板１６ａ，１６ｂないし筐体２の天板２ａによりそれぞれ導風されて、冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの相互の背圧の影響を受けることなく、排気口１０から筐体２の外部へ排気される。これにより、冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃによる冷却風の吸引力が均等化される。
【００２４】
図３は、上述した通信装置１の一実施例である筺体２の内部を流れる冷却風により形成される風速分布を示している。尚、図５において、右側に示される縦長のインジケータは、前述した図５と同様に風速を示すもので濃色部分は風速が高い領域を示し、淡色領域は風速が低い領域を示している（以下、図６〜図９も同様）。
この図３に示す通信装置１においては、電子部品を搭載した基板４を収容する収容室５の上面に冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃを設け、その下面には斜め下方を向く吸気口８を形成している。そして、吸気口８には開口面１４ａの垂線Ｌよりも前後方向の一方に傾斜する第１、第２導風板１２ａ，１２ｂを設ける構成としている。さらに、この図３においては、導風板１６ａ，１６ｂを設ける構成としている。
図３に示すように、収容室５内部における風速分布は、吸気口８近傍に冷却風の風速の高い領域が残るものの、冷却風が回り込み難い前面２Ｆ側の風速が上昇しており、収容室５の前面２Ｆ側から背面２Ｒ側の全ての範囲において、略均一な風速が得られている。
【００２５】
次いで、筐体の内部を流れる冷却風により形成される風速分布の比較例に付き図６〜図９を参照して説明する。
尚、図６以降に示すインジケータでは、濃淡を示すスケールの単位を１桁拡大してあるので、図５に示した濃淡色に対する速度分布よりは風速の高い領域は淡色領域に変化している。また、濃淡の境を示す曲線は風速が変化する境界線を示しており、これに囲まれた領域は略同じ風速領域となっている。
【００２６】
（比較例１）
図６に示す通信装置１００は、図５と比較すると吸気口１０２を下方に向けて傾斜構造としたところが相違している。収容室１０６の前面側（紙面右側）に着目すると淡色領域は少なくなっているものの、未だ前面側には冷却風が流れ難い領域が存在している。
これは、未だ慣性力の影響により筐体１０１の前面２Ｆ側へ冷却風が流れ難くなっているものと思われる。
【００２７】
（比較例２）
図７に示す冷却構造では、図５に示す前面２Ｆ吸気口１０２に当該吸気口１０２に導風板１０８を垂直に設けたものである。
このように吸気口１０２に導風板１０８を配置することで、吸気口１０２から後方までは風速が高い領域が帯状に延びて存在している。また、収容室１０６の内部における風速分布は背面側（紙面左側）に一部風速が高い部位が存在するものの図６と比較すると収容室１０６の前面側（紙面右側）における淡色領域はあまり変化が見られない。
これは、吸気口１０２に対し導風板１０８を垂直に設けたことで、帯状の濃色で示すように背面側に向く風速は高くなる。一方、収容室１０６の前面側（紙面右側）における淡色領域は、図５に示す領域と変わらず、この領域における風速は低くなっていることが判る。
【００２８】
（比較例３）
図８は、冷却ファン収容部１０５の上部に導風板１１０、１１１を設けたもので、収容室１０６を出た冷却風は効率良く排気口１０４に向けて案内されている。
これにより、図７に示すものよりも、冷却ファンの直前の吸入側における風速分布が均一化している。しかしながら、背面側（紙面左側）には風速の高い領域が存在し、前面側（紙面右側）には風速の低い領域が存在している。
【００２９】
（比較例４）
図９では、吸気口１０２を図６と同様に下方に向けて傾斜構造とし、当該吸気口１０２に対し垂直に導風板１０８を設けた構造としてある。
このように、吸気口１０２に導風板１０８を設けることで、図８と同様に冷却ファン直前の風速分布が均一化すると共に、前面側の風速が低い領域が減少している。しかしながら、収容室１０６の下方では、吸気口１０２から吸気された冷却風に風速の高い領域が残り、前面側においては、前面に沿って風速の低い領域が残存している。
【００３０】
したがって、上述した実施形態の通信装置１によれば、吸気口１０２に、開口面１４ａの垂線Ｌよりも前面２Ｆ側に傾斜する導風板が設けられていることで、収容室５の前面２Ｆ側に冷却風を導風させることができるので、収容室５の風速分布を略均等化することができる。そして、風速分布が略均等化することで基板４における発熱部品の実装エリア制限の緩和を図ることができる。また、基板４上へ導風板の実装が不要となるため、基板４の小型化が可能となる。この結果、筐体２のサイズが大型化するのを防止しつつ、冷却性能を向上することができる。
【００３１】
また、吸気口８の外部に、第１導風板１２ａを設け、吸気口８の内部に第１導風板１２ａに所定間隔を持って第２導風板１２ｂを設けていることで、第１、第２導風板１２ａ，１２ｂに沿って導入された冷却風により、風速が上昇し難い前面２Ｆ側に効率良く上昇流を形成することができる。
【００３２】
また、複数の冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの間が、仕切り板１５ａ，１５ｂによって仕切られ、さらに各冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの上面に、収容室５から導出した冷却風を排気口１０に導く第３導風板１６ａ，１６ｂを配置していることで、収容室５から導出した冷却風を第３導風板１６ａ，１６ｂによって整流化するとともに、冷却ファン６ａ，６ｂ，６ｃの互いの背圧の影響を防止して、冷却風を排気口１０に円滑に導いて筐体２背面２Ｒ側から排出させることができる。
【００３３】
次に、第２導風板の変形例に付き図４を参照して説明する。図４は本発明の変形例に係る第２導風板である可動導風板１２ｃを吸気口８に実装した部分拡大図である。
図４に示すように、この変形例に係る可動導風板１２ｃは、収容室５側の基端部を支点として角度調整可能な可動機構（図示せず）によって傾動可能に支持されている。そして、可動導風板１２ｃは、可動機構の支軸１８の回動によって所望の角度への調整が可能になっている。
【００３４】
上記変形例によれば、上記実施形態の吸気口８とは角度の異なる吸気口を備える別の通信装置１において、収容室５の内部に形成される風速分布を均等化したい場合に、冷却風の風速が相対的に小さい前面２Ｆ側に冷却風を導くように調整して、収容室５内の上昇流を均等化できる。また、筐体２の吸気口８における外部の風量、風速に応じて可動導風板１２ｃの角度を調整することで収容室５内部を通過する風速分布を最適化することができる。
【００３５】
なお、上述した実施形態においては、吸気口８を前面２Ｆ側、排気口１０を背面２Ｒ側に配置する場合について説明したが、この構成に限られるものではなく、筺体２の対向する二面にそれぞれ形成されればよく、例えば、筺体２の左側面と右側面との何れか一方に吸気口８を設け、何れか他方に排気口１０を設けるようにしてもよい。
【００３６】
また、上述した実施形態においては、導風板１６ａ，１６ｂを設ける場合について説明したが、必要な冷却性能に応じて適宜設けるようにすれば良い。
そして、上述した実施形態においては、導風板１２ａ，１２ｂの両方を設ける場合について説明したが、何れか一方のみを設けるようにしても良い。
【００３７】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００３８】
（付記１）電子部品を収容する収容部と、該収容部の上面に設けられた複数の冷却ファンと、該冷却ファンの作用により前記収容部へ冷却風を導入すべく斜め下方を向いて開口し、前記収容部の下側に設けられる吸気口と、前記冷却ファンの作用により前記収容部を通過した冷却風を前記冷却ファンの上方から排出する排気口とを有する筐体と、を備え、該筐体には、前後又は左右方向の一方に前記吸気口、他方に前記排気口が設けられ、前記吸気口には、その開口面の垂線よりも前後方向又は左右方向の一方に傾斜する導風板が設けられていることを特徴とする通信装置。
（付記２）前記導風板は、第１導風板と第２導風板とからなり、前記吸気口の外部に前記第１導風板が設けられ、前記吸気口の内部に前記第１導風板に所定間隔を持って前記第２導風板が設けられていることを特徴とする付記１に記載の通信装置。
（付記３）前記第２導風板は、前記吸気口の内部の取付け部を支点として角度調整可能な可動機構を備えた可動導風板として構成されることを特徴とする付記２に記載の通信装置。
（付記４）
前記複数の冷却ファンの間は、仕切り板によって仕切られ、前記各冷却ファンの上面に、前記収容部から導出した冷却風を排気口に導く第３導風板が配置されていることを特徴とする付記１から３の何れか一つに記載の通信装置。
【符号の説明】
【００３９】
１  通信装置
２  筐体
４  基板
５  収容室
６ａ，６ｂ，６ｃ  冷却ファン
８  吸気口
１０  排気口
１２ａ  第１導風板
１２ｂ  第２導風板
１２ｃ  可動導風板
１６ａ，１６ｂ  第３導風板
１８  可動機構の支軸
【図１】
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【図２】
2013162014.tif 000004
【図４】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
2013162014.tif 000008
【図７】
2013162014.tif 000009
【図８】
2013162014.tif 000010
【図９】
2013162014.tif 000011