(57)【要約】  本発明は冷却風を用いて発熱部品を冷却する冷却装置及び電子装置に関し、ファンユニットが生成する冷却風をダクト部材を用いてプリント基板上に設けられた発熱部品２２に導き冷却を行う冷却装置において、ダクト部材を、発熱部品が内部に位置するようプリント基板上に設けられと共に内部を流れる強冷却風Ａの風両が外部を流れる弱冷却風の風量に対して多くなるよう設定された第１のダクト部と、この第１のダクト部とファンユニットを接続する第２のダクト部と、冷却風が流れ領域を複数に分割すると共に分割した領域の少なくとも一部が第２の導風部と連通するよう構成された第３の導風部とを設けた構成とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンが生成する冷却風を、導風部材を用いて基板上に設けられた発熱部品に導き冷却を行う冷却装置において、
前記導風部材を、
前記基板上に配設されており、前記発熱部品が内部に位置するよう設けると共に、内部を流れる前記冷却風の風量が外部に対して多くなるよう設定された第１の導風部と、
該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部とにより構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の冷却装置において、
前記導風部材は、金属板を塑性加工してなることを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
ファンが生成する冷却風を、導風部材を用いて基板上に設けられた発熱部品に導き冷却を行う冷却装置において、
前記導風部材は、
前記基板上に配設されており、前記発熱部品が内部に位置するよう設けると共に、内部を流れる前記冷却風の風量が外部に対して多くなるよう設定された第１の導風部と、
該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部と、
前記ファンと前記第２の導風部との間に配設されており、前記冷却風が流れる領域を複数に分割すると共に分割した領域の少なくとも一部が前記第２の導風部と連通するよう構成された第３の導風部とを有することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項３記載の冷却装置において、
前記分割された冷却風の内、前記第２の導風部に導かれたもの以外の冷却風は、前記基板上で前記第１の導風部の外側に配設された前記発熱部品を冷却する構成であることを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項３記載の冷却装置において、
前記ファンと前記第３の導風部とを連結する伸縮部材を設け、該伸縮部材が前記第３の導風部に対して伸縮動作することにより、前記ファンが前記第３の導風部と一体化した位置と離間した位置との間で移動可能な構成としたことを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項３記載の冷却装置において、
前記ファンは、前記冷却風の流れ方向に並設された第１のファン装置と第２のファン装置とにより構成されることを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
請求項３記載の冷却装置において、
前記基板を複数枚積層した構成とし、積層された複数の前記基板の内、少なくともいずれか一の基板に前記第１の導風部を設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項８】
請求項３記載の冷却装置において、
前記第１の導風部を複数個設け、該複数の第１の導風部が積み重ねられた構成としたことを特徴とする冷却装置。
【請求項９】
筐体と、該筐体に配設されると共に発熱部品が搭載されてなる基板と、ファンが生成する冷却風を導風部材を用いて前記発熱部品に導き冷却を行う冷却装置とを有してなる電子装置において、
前記導風部材は、
前記基板上に配設されており外部に対して内部を流れる前記冷却風の風量が多くなるよう設定された第１の導風部と、
該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部と、
前記ファンと前記第２の導風部との間に配設されており、前記冷却風が流れる領域を複数に分割すると共に分割した領域の少なくとも一部が前記第２の導風部と連通するよう構成された第３の導風部とを有することを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷却装置及び電子装置に係り、特に冷却風を用いて発熱部品を冷却する冷却装置及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンピュータ機器、サーバ、或いはディスクアレイ装置等の電子機器では、内部に発熱する部品（以下、発熱部品という）を多数搭載しているため、当該発熱部品の安定動作を補償するために冷却装置が設けられており、この冷却装置により強制的に冷却する構造が採用されている。また冷却の方法としては、例えば特許文献１に開示されているような、構造が簡単で冷却効率の高いファンを用いた強制空冷構造が多用されている。【０００３】
図１は、第１従来例を示している。同図に示す例では、発熱部品２がプリント基板１上に多数個搭載されており、この発熱部品２を冷却するファン３は、プリント基板１の側部に配置されている。また、発熱部品２を効率的に冷却するためにダクト壁４を設けており、ファン３で生成される冷却風５の流れをダクト壁４で分割して発熱部品２に供給する構成としている。【０００４】
また、例えば高速処理を行う電子装置では高周波で動作する電子素子が用いられ、これが発熱部品２としてプリント基板１に搭載される。このような高周波部品では、配線６の長さが電気特性に大きく影響を及ぼす。例えば、図２に示す第２従来例では、高周波部品である発熱部品２が配線６により各回路ブロック7と接続されている。この際、発熱部品２と接続する回路ブロック７が複数ある場合、各回路ブロック7と発熱部品２とを接続する配線６の長さを等しくすることが望ましい。【０００５】
即ち、仮に図３に示すように、発熱部品２に対する冷却効率を高めるために発熱部品２をプリント基板１上のファン３に近い位置に配設すると、発熱部品２と回路ブロック７の間を結ぶ配線６が種々の長さとなってしまう。高周波回路の場合、発熱部品２に接続される各配線６の長さが大きくなると、配線６毎の電気的特性にばらつきが発生したり、外乱の影響を受けたり、また損失が大きくなったりするため、電子装置１０の特性が大きく劣化してしまう。このため、図２に示すように、発熱部品２と回路ブロック7とを接続する配線６の長さを均一化する設計が取られており、このため必然的に発熱部品２はプリント基板１上に点々に配置される構成とされていた。【０００６】
また、図４に示す第３従来例では、発熱部品２を回路ブロック７に接続すると共に、複数の発熱部品２の間も配線６で接続するものである。この場合には、各発熱部品２と回路ブロック７との距離を略等しくなるよう構成すると共に、隣接する発熱部品２の間の距離も等しくする必要があるため、発熱部品２はプリント基板１の略中央位置に集中して配置される構成となる。尚、実際のプリント基板のレイアウトでは、本従来例のように発熱部品２がプリント基板１の略中央位置に集中する構成となる場合が多い。【０００７】
更に、図５に示す第４従来例では、プリント基板を下部プリント基板１Ａと上部プリント基板１Ｂからなる構成とし、各プリント基板１Ａ，１Ｂ上に発熱部品２及び回路ブロック７を配置した構成のものである。上部プリント基板１Ｂは下部プリント基板１Ａ上に積層され、また各プリント基板１Ａ，１Ｂの電気的な接続はスタックコネクタ８Ａ，８Ｂを接続することにより行う構成とされている。
【特許文献１】特開２００１−２５７４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１に示した第１従来例では、ダクト壁４を設けることによりファン３で生成される冷却風５が分割されて冷却効率を高めることができるものの、ファン３に近い位置の発熱部品２しか効率的に冷却することができず、プリント基板１上でファン３から離間した位置にある発熱部品（例えば、図１に符号２Ａで示す発熱部品）に対しては冷却風５が届かず、発熱部品２Ａについては良好な冷却が行えないという問題点があった。【０００９】
また、図２及び図３に示した第２従来例では、前記したように発熱部品２と回路ブロック７との間に配設される配線６の長さを均一化しようとした場合には、図２に示すように発熱部品２はファン３から離間してしまい効率のよい冷却を行うことができない。また、発熱部品２に対する冷却効率を高めために、発熱部品２をファン３に近い位置に配置すると、発熱部品２と回路ブロック７とを接続する配線６の長さが種々となり、発熱部品２及び回路ブロック７で実施される電気的処理に不具合が発生する可能性があるという問題点があった。【００１０】
また、図４に示した第３従来例では、複数の発熱部品２がプリント基板１の中央位置に略一例に並ぶ構成となるため、この並び方向が冷却風５の流れ方向と同じ方向となった場合には、冷却風５の下流側に位置する発熱部品２については、当該発熱部品２に至る前に冷却風の温度が上がってしまい、効率のよい冷却を行うことができないという問題点がある。【００１１】
更に、図５に示した第４従来例では、下部プリント基板１Ａと上部プリント基板１Ｂが積層されるため、ファン３が生成する冷却風を各プリント基板１Ａ，１Ｂに均等に送ることが困難で、冷却にむらが発生してしまうという問題点がある。【００１２】
また、上記した問題点を解決する方法としては、ファン３の数を増やしたり、また個々のファン３の出力を高めたりすることが考えられる。しかしながら、このような構成では、冷却風５が大型化し、これに伴い冷却装置も大型化してしまうという問題点が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決する、改良された有用な冷却装置及び電子装置を提供することを総括的な目的とする。【００１４】
本発明のより詳細な目的は、基板上の発熱部品の配設位置に拘わらず、当該発熱部品を確実に冷却しうる冷却装置及び電子装置を提供することにある。【００１５】
また、本発明の他の目的は、特に強い冷却を必要とする発熱部品と強冷却を必要としない発熱部品とで送風の程度を異ならせた冷却装置及び電子装置を提供することにある。【００１６】
この目的を達成するため、本発明では、ファンが生成する冷却風を、導風部材を用いて基板上に設けられた発熱部品に導き冷却を行う冷却装置において、前記導風部材を、前記基板上に配設されており、前記発熱部品が内部に位置するよう設けると共に、内部を流れる前記冷却風の風量が外部に対して多くなるよう設定された第１の導風部と、該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部とにより構成したことを特徴とする。【００１７】
上記発明によれば、ファンと発熱部品が離間しているとしても、ファンが生成する冷却風は導風部材により発熱部品に導かれるため、発熱部品を確実に冷却することができる。【００１８】
また、導風部材を構成する第１の導風部は、発熱部品が内部に位置するよう設けられると共に、内部を流れる冷却風の風量が第１の導風部の外部における冷却風の風量に比べて多くなるよう設定されているため、第１の導風部内の発熱部品を集中的に冷却することができる。【００１９】
また、ファンと発熱部品の配設位置を互いに拘束されずに任意に設定することができるため、基板上における発熱部品を始めとする各電子部品や回路の設計自由度を高めることができる。【００２０】
また、上記発明において、前記導風部材は、金属板を塑性加工することにより形成してもよい。【００２１】
この構成とすることにより、導風部材の製造に高価な金型等は不要となり、導風部材を簡単かつ安価に形成することができる。【００２２】
また、上記の目的を達成するため、本発明では、ファンが生成する冷却風を、導風部材を用いて基板上に設けられた発熱部品に導き冷却を行う冷却装置において、前記導風部材は、前記基板上に配設されており、前記発熱部品が内部に位置するよう設けると共に、内部を流れる前記冷却風の風量が外部に対して多くなるよう設定された第１の導風部と、該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部と、前記ファンと前記第２の導風部との間に配設されており、前記冷却風が流れる領域を複数に分割すると共に分割した領域の少なくとも一部が前記第２の導風部と連通するよう構成された第３の導風部とを有することを特徴とする。【００２３】
上記発明によれば、ファンと発熱部品が離間しているとしても、ファンが生成する冷却風は導風部材により発熱部品に導かれるため、発熱部品を確実に冷却することができる。【００２４】
また、導風部材を構成する第１の導風部は、発熱部品が内部に位置するよう設けられると共に、内部を流れる冷却風の風量が第１の導風部の外部における冷却風の風量に比べて多くなるよう設定されているため、第１の導風部内の発熱部品を集中的に冷却することができる。【００２５】
また、ファンと発熱部品の配設位置を互いに拘束されずに任意に設定することができるため、基板上における発熱部品を始めとする各電子部品や回路の設計自由度を高めることができる。【００２６】
更に、複数に分割した冷却風の一部を第３の導風部を介して第２の導風部に導く構成としたことにより、第１の導風部以外にも冷却風を供給することが可能となり、一つのファンにより広範囲の冷却を行うことが可能となる。【００２７】
また、上記発明において、前記分割された冷却風の内、前記第２の導風部に導かれたもの以外の冷却風は、前記基板上で前記第１の導風部の外側に配設された前記発熱部品を冷却する構成としてもよい。【００２８】
この構成とすることにより、基板上で第１の導風部の外側に配設された発熱部品を冷却風により満遍なく冷却することができる。【００２９】
また、上記発明において、前記ファンと前記第３の導風部とを連結する伸縮部材を設け、該伸縮部材が前記第３の導風部に対して伸縮動作することにより、前記ファンが前記第３の導風部と一体化した位置と離間した位置との間で移動可能な構成としてもよい。【００３０】
この構成とすることにより、伸縮部材によりファンを第３の導風部から離間した位置に移動できるため、ファンのメンテナンス作業を容易に行うことができる。【００３１】
また、上記発明において、前記ファンを前記冷却風の流れ方向に並設された第１のファン装置と第２のファン装置とにより構成してもよい。【００３２】
この構成とすることにより、ファンのメンテナンス時に第１のファン装置を取り外しても、第２のファン装置により冷却風を供給できるため、冷却処理を続けた状態でメンテナンス処理を行うことが可能となる。【００３３】
また、上記発明において、前記基板を複数枚積層した構成とし、積層された複数の前記基板の内、少なくともいずれか一の基板に前記第１の導風部を設けた構成としてもよい。【００３４】
この構成とすることにより、積層された基板の内、いずれかの基板を選択的に強冷却することができる。【００３５】
また、上記発明において、前記第１の導風部を複数個設け、該複数の第１の導風部が積み重ねられた構成とすることができる。【００３６】
この構成とすることにより、発熱部品を配設した基板が積層された構成であっても、各基板に搭載された発熱部品を確実に冷却することが可能となる。【００３７】
また、上記の目的を達成するため、本発明では、筐体と、該筐体に配設されると共に発熱部品が搭載されてなる基板と、ファンが生成する冷却風を導風部材を用いて前記発熱部品に導き冷却を行う冷却装置とを有してなる電子装置において、前記導風部材は、前記基板上に配設されており外部に対して内部を流れる前記冷却風の風量が多くなるよう設定された第１の導風部と、該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部と、前記ファンと前記第２の導風部との間に配設されており、前記冷却風が流れる領域を複数に分割すると共に分割した領域の少なくとも一部が前記第２の導風部と連通するよう構成された第３の導風部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、ファンが生成する冷却風は導風部材により発熱部品に導かれるため、発熱部品を確実に冷却することができる。また、第１の導風部内の発熱部品を集中的に冷却することができる。また、基板上における発熱部品を始めとする各電子部品や回路の設計自由度を高めることができる。更に、第１の導風部以外にも冷却風を供給することが可能となり、一つのファンにより広範囲の冷却を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１従来例を示す平面図である。
【図２】第２従来例を示す斜視図である。
【図３】第３従来例を示す斜視図である。
【図４】第４従来例を示す斜視図である。
【図５】第５従来例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施例である電子装置及び冷却装置の要部を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施例である電子装置及び冷却装置の要部を示す平面図である。
【図８Ａ】ファンユニットの構成を説明するための図であり、スライド部材が伸びた状態を示す図である。
【図８Ｂ】ファンユニットの構成を説明するための図であり、スライド部材が縮んだ状態を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例におけるファンユニットのダクト用送風部と全体用送風部との分割の様子を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施例である冷却装置の要部を示す側面図である。
【図１１】本発明の第２実施例において、第１のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施例において、第２のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２実施例において、第３のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図１４】本発明の第２実施例におけるファンユニットのダクト用送風部と全体用送風部との分割の様子を示す図である。
【図１５】本発明の第２実施例である電子装置の詳細構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第２実施例である電子装置の詳細構成を図１５と異なる方向から見た斜視図である。
【図１７】本発明の第２実施例である冷却装置の詳細構成を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２実施例である冷却装置の詳細構成を図１７と異なる方向から見た斜視図である。
【図１９】本発明の第２実施例である冷却装置のプリント基板を取り外した状態の詳細構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第２実施例である冷却装置のプリント基板を取り外した状態の詳細構成を図１９と異なる方向から見た斜視図である。
【図２１】ファンユニットを拡大して示す斜視図である。
【図２２】第２のダクト部の斜視図である。
【図２３】第２のダクト部を図２２と異なる方向から見た斜視図である。
【図２４】本発明の第３実施例である冷却装置の要部を示す側面図である。
【図２５】本発明の第３実施例において、第１のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図２６】本発明の第３実施例において、第２のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図２７】本発明の第３実施例におけるファンユニットのダクト用送風部と全体用送風部との分割の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    電子装置
１１    筐体
２０Ａ〜２０Ｃ    冷却装置
２１    プリント基板
２１Ａ    第１のプリント基板
２１Ｂ    第２のプリント基板
２１Ｃ    第３のプリント基板
２２    発熱部品
２３    ファンユニット
２４Ａ〜２４Ｃ    ダクト部材
３０    第１のダクト部
３１    第２のダクト部
３２    第３のダクト部
３５  第１のファン装置
３６    第２のファン装置
３７    スライド部材
３８    ダクト用送風部
３９    全体用送風部
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。【００４２】
図６及び図７は、本発明の一実施例である電子装置１０を示している。この電子装置１０は、例えばコンピュータ機器、サーバ、或いはディスクアレイ装置等として使用されるものである。【００４３】
電子装置１０は、筐体１１内にプリント基板２１及び冷却装置２０Ａを配設した構成とされている。また、プリント基板２１には、稼動時に発熱する部品２２（以下、発熱部品２２という）が搭載されている。このため、電子装置１０には、発熱部品２２を冷却する冷却装置２０Ａが搭載されている。尚、プリント基板２１の図中矢印Ｘ２方向端部には、インターフェースコネクタ１２が配設されている。【００４４】
第１実施例に係る冷却装置２０Ａは、大略するとファンユニット２３とダクト部材２４Ａとにより構成されている。ファンユニット２３は冷却風２５を生成するものであり、本実施例では吸引により筐体１１内で冷却風２５生成する構成とされている。【００４５】
このファンユニット２３は、図６に加えて図８Ａ，図８Ｂ，及び図２１に示されるように、第１のファン装置３５と第２のファン装置３６を冷却風２５の流れ方向（図中、矢印Ｘ１，Ｘ２で示す方向）に並設した構成（いわゆる、冗長構成）としている。この第１及び第２のファン装置３５，３６は、夫々独立して図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に引き出し或は挿入することにより装着脱可能な構成とされている。従ってファンユニット２３のメンテナンス時において、仮に第１のファン装置３５を取り外しても、第２のファン装置３６により冷却風２５を生成できるため、冷却処理を続けた状態でメンテナンス処理を行うことが可能となる。【００４６】
また、図６，図７，及び図８Ａに示すように、メンテナンス時以外においては、ファンユニット２３は筐体１１の内部に位置した状態で使用される。しかしながら、ファンユニット２３が筐体１１の内部に位置した状態でのメンテナンス処理は面倒であり、また筐体１１は薄型化されておりファン装置３５，３６を筐体１１内においてＹ１，Ｙ２方向に装着脱するのは困難である。【００４７】
このため本実施例では、ファンユニット２３と後述するダクト部材２４Ａの第３のダクト部３２とを連結するスライド部材３７（請求項に記載の伸縮部材）を設けた構成としている。このスライド部材３７は第３のダクト部３２内を矢印Ｘ１，Ｘ２方向にスライド可能な構成とされており、かつ、図中Ｘ１方向端部にファンユニット２３が固定された構成とされている。従って、ダクト部材２４Ａに対してファンユニット２３は、ダクト部材２４Ａとの間で冷却風２５を導きながら、矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能な構成となる。【００４８】
図８Ａは、ファンユニット２３がＸ１方向限までスライドした状態を示している。この状態において、第１及び第２のファン装置３５，３６は、筐体１１から飛び出た構成とされている。よって、低背化された筐体１１であっても、第１及び第２のファン装置３５，３６を矢印Ｙ１，Ｙ２方向に容易に装着脱することができる。また、ファンユニット２３が筐体１１から飛び出した状態となっても、ファンユニット２３とダクト部材２４Ａとはスライド部材３７により接続された状態を維持する。【００４９】
更に、スライド部材３７を収縮した場合には、図８Ｂに示すように、スライド部材３７は第３のダクト部３２内に一体的に入り込むため、スライド部材３７を設けてもファンユニット２３及びダクト部材２４Ａが大型化するようなことはない。尚、ファンユニット２３の筐体１１に対する引き出し操作は、例えば図２１に示した把持部４１を設けることにより容易に行うことができる。【００５０】
一方、ダクト部材２４Ａは、第１のダクト部３０，第２のダクト部３１，及び第３のダクト部３２等により構成されている。この各ダクト部３０，３１，３２は、金属板を塑性加工することにより形成されている。よって、各ダクト部３０，３１，３２の製造に際して高価な金型等は不要となり、ダクト部材２４Ａを簡単かつ安価に形成することができる。【００５１】
第１のダクト部３０は断面コ状の形状とされており、プリント基板２１上に配設されている。従って、第１のダクト部３０とプリント基板２１との間には冷却風２５が流れる風洞（ダクト）が形成される。【００５２】
前記したように、プリント基板２１上に配設される発熱部品２２は、プリント基板２１の中央に集中的に配置する場合が多く、本実施例はこのような発熱部品２２の配置に適している。本実施例では、プリント基板２１に配設された発熱部品２２の大部分は、第１のダクト部３０の内部に位置するよう構成されている。これにより、発熱部品２２は第１のダクト部３０により外部に対して画成（分離）された構成となる。また、第１のダクト部３０の一端部（図６においてはＸ２方向端部）は開放され開口端部３０ａとなっており、また他端部は第２のダクト部３１に接続された構成となっている。【００５３】
第２のダクト部３１は、上記のように一端が第１のダクト部３０の端部に接続されると共に、他端部には第３のダクト部３２が接続される。本実施例では、ファンユニット２３が吸引処理を行うことにより冷却風２５が生成する構成とされている。よって、開口端部３０ａから吸引された冷却風２５は、第１のダクト部３０を通り第２のダクト部３１に至り、第２のダクト部３１で二又に分離された上で各ファンユニット２３に導かれる。【００５４】
第３のダクト部３２は、第２のダクト部３１と第３のダクト部３２とを接続する機能を奏するものである。本実施例では、第３のダクト部３２の内部に隔壁４０を設けることにより、冷却風２５が通風する風洞部分を二つの送風部３８，３９に画成した構成としている。また本実施例では、図８Ａ，図８Ｂ，及び図９に示すように隔壁４０が矢印Ｙ１，Ｙ２方向に延在するよう形成されており、よって送風部３８，３９は左右に並設された構成となっている。【００５５】
このように、ファンユニット２３（ファン装置３５，３６）に最も近い位置に配設された第３のダクト部３２内に隔壁４０を設け二つの送風部３８，３９に分割することにより、この第３のダクト部３２内を流れる冷却風２５も二つに分割される。前記した第３のダクト部３２は、内側に位置した送風部３８（以下、この送風部３８をダクト用送風部３８という）に接続される。また、ダクト用送風部３８と接続されない側の送風部３９は、プリント基板２１と広く対向した状態となる（以下、この送風部３９を全体用送風部３９という）。【００５６】
従って本実施例では、冷却風２５は第１のダクト部３０及び第３のダクト部３２に導風されてダクト用送風部３８に至る冷却風と、筐体１１内から直接全体用送風部３９に至る冷却風とに分割される。第１及び第２のダクト部３０，３２に導風されてダクト用送風部３８に至る冷却風は、断面積の狭い第１のダクト部３０内を通過するために風速は速くなる（以下、この冷却風２５を強冷却風２５Ａという）。これに対し、筐体１１内の第１及び第２のダクト部３０，３２の外部を流れる冷却風は、第１及び第２のダクト部３０，３２の内部を流れる冷却風に比べて流速は遅い（以下、この冷却風２５を弱冷却風２５Ｂという）。【００５７】
このように、本実施例では発熱部品２２が内部に集中的に配設されたダクト部材２４Ａの内部を強冷却風２５Ａが流れるため、発熱部品２２を効率よく冷却することができる。特に、発熱部品２２は第１のダクト部３０に画成された狭い空間内を高速で流れる強冷却風２５Ａにより冷却されるため、単位時間内に発熱部品２２と触れる風量を従来（図１乃至図４参照）に比べて増大でき、ファンユニット２３から離間している発熱部品２２であっても確実に冷却を行うことができる。【００５８】
また、ダクト部材２４Ａにより強冷却風２５Ａを各発熱部品２２に直接的に導風するため、発熱部品２２の搭載位置をファンユニット２３の配設位置に拘わらず任意に設定することができ、よってプリント基板２１上における各電子部品や回路ブロックの設計自由度を高めることができる。更に、筐体１１内のダクト部材２４Ａ以外の領域は弱冷却風２５Ｂが流れ、この弱冷却風２５Ｂの流れは強冷却風２５Ａに比べて風速が遅いため、プリント基板２１全体を満遍なく冷却することができる。よって、ファンユニット２３により筐体１１内の広範囲の冷却を行うことが可能となる。【００５９】
続いて、本発明の第２実施例である冷却装置について説明する。図１０乃至図１４は第２実施例である冷却装置２０Ｂの基本構成を示しており、図１５乃至図２３は冷却装置２０Ｂの詳細構成を示している。尚、図１０乃至図２３において、先に図６乃至図９を用いて説明した第１実施例に係る冷却装置２０Ａの構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。【００６０】
本実施例に係る冷却装置２０Ｂが搭載される電子装置１０は、複数（本実施例では３枚）のプリント基板２１Ａ〜２１Ｃを積層した構成とされている（図１０、図１５〜図１８参照）。この第１乃至第３のプリント基板２１Ａ〜２１Ｃは、所定の距離離間した状態で積層される。後述するように、この離間部分にファンユニット２３が生成した冷却風２５（強冷却風２５Ａ，弱冷却風２５Ｂ）が流れる。また、本実施例では、発熱部品２２が最下層である第１のプリント基板２１Ａに集中的に配設された例を示している。このため、本実施例に係る冷却装置２０Ｂでは、第１のプリント基板２１Ａに配設された発熱部品２２を集中的に冷却し得るよう構成されている。【００６１】
このため、冷却装置２０Ｂを構成する第３のダクト部３２は、図１４，図１９乃至図２１に示すように、隔壁４０がＹ１，Ｙ２方向に対する略中央位置に略水平に延在するよう設けられており、これによりファンユニット２３で生成される冷却風が上下で二分割されるよう構成されている。第３のダクト部３２の下部に位置するダクト用送風部３８は、第２のダクト部３１に接続される。これに対し、第３のダクト部３２の上部に位置する全体用送風部３９は、電子装置１０の筐体１１内に開口した構成となる。【００６２】
本実施例においても、ファンユニット２３は２ユニット設けられており、各ファンユニット２３のダクト用送風部３８は、図２２，図２３に示す第２のダクト部３１の幅広端部側に接続される。また、第１のダクト部３０は、第２のダクト部３１の幅狭端部側に接続される。この第１のダクト部３０は、図１０に示されるように、その内部に発熱部品２２が位置するよう配設される。【００６３】
本実施例においても、第１及び第２のダクト部３０，３１に導風されて第３のダクト部３２のダクト用送風部３８に至る強冷却風２５Ａは、断面積の狭い第１のダクト部３０内を通過するために風速は速くなる。また、第１のダクト部３０は第１のプリント基板２１Ａにのみ配設された構成とされている。このため、図１０及び図１１に示されるように、第１のプリント基板２１Ａに搭載された発熱部品２２を集中的に冷却することができる。よって、第１実施例と同様に、ファンユニット２３からの離間距離に拘わらず発熱部品２２を確実に冷却することができる。【００６４】
これに対し、筐体１１内の第１及び第２のダクト部３０，３２の外部を流れる弱冷却風２５Ｂは、第１及び第２のダクト部３０，３２の内部を流れる冷却風に比べて流速は遅く、また図１１乃至図１３に示すように第１のプリント基板２１Ａの第１のダクト部３０の外部位置、第２及び第３のプリント基板２１Ｂ，２１Ｃの上面上を流れる。このため、上記した第１乃至第３のプリント基板２１Ａ〜２１Ｃ（第１及び第２のダクト部３０，３２の配設位置を除く）を満遍なく冷却することができ、よってファンユニット２３により筐体１１内の広範囲の冷却を行うことができる。【００６５】
尚、本実施例では第１のプリント基板２１Ａに発熱部品２２が集中的に配設されているため、第１のプリント基板２１Ａに第１のダクト部３０を設けた構成としたが、発熱部品２２が第２のプリント基板２１Ｂまたは第３のプリント基板２１Ｃに搭載されている場合は、第２のダクト部３１の構成を調整することにより、発熱部品２２が搭載されているプリント基板とファンユニット２３とを接続する構成とすることもできる。【００６６】
続いて、本発明の第３実施例である冷却装置について説明する。図２４乃至図２７は第３実施例である冷却装置２０Ｃの基本構成を示している。尚、本実施例においても図２４乃至図２７において、先に図６乃至図９を用いて説明した第１実施例に係る冷却装置２０Ａの構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。【００６７】
本実施例に係る冷却装置２０Ｃが搭載される電子装置１０は、２枚のプリント基板２１Ａ，２１Ｂが積層された構成とされている（図２４参照）。この第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂは、所定の距離離間した状態で積層される。また、本実施例では、発熱部品２２が第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂの双方に配設された構成とされている。このため、本実施例に係る冷却装置２０Ｃでは、積層された第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂに夫々配設された発熱部品２２をいずれも集中的に冷却し得るよう構成したことを特徴としている。【００６８】
このため、本実施例では第１のプリント基板２１Ａ用に第１及び第２のダクト部３０Ａ，３１Ａを設けると共に、第２のプリント基板２１Ｂ用に第１及び第２のダクト部３０Ｂ，３１Ｂを設けた構成としている。各プリント基板２１Ａ，２１Ｂに配設された発熱部品２２は、第１のダクト部３０Ａ，３０Ｂ内に位置するよう構成されている。【００６９】
また、第３のダクト部３２は、隔壁４０がＴ字状に設けられることにより、ファンユニット２３で生成される冷却風が三分割されるよう構成されている。具体的には、第１実施例と同様に左右にダクト用送風部と全体用送風部３９とに分割され、更にダクト用送風部は下部ダクト用送風部３８Ａと上部ダクト用送風部３８Ｂに分割された構成とされている。また、下部ダクト用送風部３８Ａは、第２のダクト部３１Ａに接続される。また、上部ダクト用送風部３８Ｂは第２のダクト部３１Ｂに接続される。これに対し、全体用送風部３９は、電子装置１０の筐体１１内に開口した構成となっている。【００７０】
本実施例においても、第１のプリント基板２１Ａ上において第１及び第２のダクト部３０Ａ，３１Ａに導風されて第３のダクト部３２の下部ダクト用送風部３８Ａに至る強冷却風２５Ａは、断面積の狭い第１のダクト部３０Ａ内を通過するために風速は速くなる。同様に、第２のプリント基板２１Ｂ上において第１及び第２のダクト部３０Ｂ，３１Ｂに導風されて第３のダクト部３２の上部ダクト用送風部３８Ｂに至る強冷却風２５Ａは、断面積の狭い第１のダクト部３０Ｂ内を通過するために風速は速くなる。【００７１】
このため、図２５及び図２６に示されるように、第１及び第２のプリント基板２１Ａ．２１Ｂに搭載された発熱部品２２をいずれも集中的に冷却することができる。よって、本実施例においても、ファンユニット２３からの離間距離に拘わらず発熱部品２２を確実に冷却することができる。【００７２】
また、弱冷却風２５Ｂは第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂ上における第１のダクト部３０Ａ，３０Ｂの外部位置を流れるため、上記した第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂ（第１及び第２のダクト部３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂの配設位置を除く）を満遍なく冷却することができ、よってファンユニット２３により筐体１１内の広範囲の冷却を行うことができる。
【図１】
2006098020.tif 000002
【図２】
2006098020.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006098020.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月6日(2007.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンが生成する冷却風を、導風部材を用いて基板上に設けられた発熱部品に導き冷却を行う冷却装置において、
前記導風部材を、
前記基板上に配設されており、前記発熱部品が内部に位置するよう設けると共に、内部を流れる前記冷却風の風量が外部に対して多くなるよう設定された第１の導風部と、
該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部とにより構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の冷却装置において、
前記導風部材は、金属板を塑性加工してなることを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
ファンが生成する冷却風を、導風部材を用いて基板上に設けられた発熱部品に導き冷却を行う冷却装置において、
前記導風部材は、
前記基板上に配設されており、前記発熱部品が内部に位置するよう設けると共に、内部を流れる前記冷却風の風量が外部に対して多くなるよう設定された第１の導風部と、
該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部と、
前記ファンと前記第２の導風部との間に配設されており、前記冷却風が流れる領域を複数に分割すると共に分割した領域の少なくとも一部が前記第２の導風部と連通するよう構成された第３の導風部とを有することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項３記載の冷却装置において、
前記分割された冷却風の内、前記第２の導風部に導かれたもの以外の冷却風は、前記基板上で前記第１の導風部の外側に配設された前記発熱部品を冷却する構成であることを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項３記載の冷却装置において、
前記ファンと前記第３の導風部とを連結する伸縮部材を設け、該伸縮部材が前記第３の導風部に対して伸縮動作することにより、前記ファンが前記第３の導風部と一体化した位置と離間した位置との間で移動可能な構成としたことを特徴とする冷却装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】冷却装置
【技術分野】
本発明は冷却装置に係り、特に冷却風を用いて発熱部品を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
一般に、コンピュータ機器、サーバ、或いはディスクアレイ装置等の電子機器では、内部に発熱する部品（以下、発熱部品という）を多数搭載しているため、当該発熱部品の安定動作を補償するために冷却装置が設けられており、この冷却装置により強制的に冷却する構造が採用されている。また冷却の方法としては、例えば特許文献１に開示されているような、構造が簡単で冷却効率の高いファンを用いた強制空冷構造が多用されている。
図１は、第１従来例を示している。同図に示す例では、発熱部品２がプリント基板１上に多数個搭載されており、この発熱部品２を冷却するファン３は、プリント基板１の側部に配置されている。また、発熱部品２を効率的に冷却するためにダクト壁４を設けており、ファン３で生成される冷却風５の流れをダクト壁４で分割して発熱部品２に供給する構成としている。
また、例えば高速処理を行う電子装置では高周波で動作する電子素子が用いられ、これが発熱部品２としてプリント基板１に搭載される。このような高周波部品では、配線６の長さが電気特性に大きく影響を及ぼす。例えば、図２に示す第２従来例では、高周波部品である発熱部品２が配線６により各回路ブロック7と接続されている。この際、発熱部品２と接続する回路ブロック７が複数ある場合、各回路ブロック7と発熱部品２とを接続する配線６の長さを等しくすることが望ましい。
即ち、仮に図３に示すように、発熱部品２に対する冷却効率を高めるために発熱部品２をプリント基板１上のファン３に近い位置に配設すると、発熱部品２と回路ブロック７の間を結ぶ配線６が種々の長さとなってしまう。高周波回路の場合、発熱部品２に接続される各配線６の長さが大きくなると、配線６毎の電気的特性にばらつきが発生したり、外乱の影響を受けたり、また損失が大きくなったりするため、電子装置１０の特性が大きく劣化してしまう。このため、図２に示すように、発熱部品２と回路ブロック7とを接続する配線６の長さを均一化する設計が取られており、このため必然的に発熱部品２はプリント基板１上に点々に配置される構成とされていた。
また、図４に示す第３従来例では、発熱部品２を回路ブロック７に接続すると共に、複数の発熱部品２の間も配線６で接続するものである。この場合には、各発熱部品２と回路ブロック７との距離を略等しくなるよう構成すると共に、隣接する発熱部品２の間の距離も等しくする必要があるため、発熱部品２はプリント基板１の略中央位置に集中して配置される構成となる。尚、実際のプリント基板のレイアウトでは、本従来例のように発熱部品２がプリント基板１の略中央位置に集中する構成となる場合が多い。
更に、図５に示す第４従来例では、プリント基板を下部プリント基板１Ａと上部プリント基板１Ｂからなる構成とし、各プリント基板１Ａ，１Ｂ上に発熱部品２及び回路ブロック７を配置した構成のものである。上部プリント基板１Ｂは下部プリント基板１Ａ上に積層され、また各プリント基板１Ａ，１Ｂの電気的な接続はスタックコネクタ８Ａ，８Ｂを接続することにより行う構成とされている。
【特許文献１】特開２００１−２５７４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１に示した第１従来例では、ダクト壁４を設けることによりファン３で生成される冷却風５が分割されて冷却効率を高めることができるものの、ファン３に近い位置の発熱部品２しか効率的に冷却することができず、プリント基板１上でファン３から離間した位置にある発熱部品（例えば、図１に符号２Ａで示す発熱部品）に対しては冷却風５が届かず、発熱部品２Ａについては良好な冷却が行えないという問題点があった。
また、図２及び図３に示した第２従来例では、前記したように発熱部品２と回路ブロック７との間に配設される配線６の長さを均一化しようとした場合には、図２に示すように発熱部品２はファン３から離間してしまい効率のよい冷却を行うことができない。また、発熱部品２に対する冷却効率を高めために、発熱部品２をファン３に近い位置に配置すると、発熱部品２と回路ブロック７とを接続する配線６の長さが種々となり、発熱部品２及び回路ブロック７で実施される電気的処理に不具合が発生する可能性があるという問題点があった。
また、図４に示した第３従来例では、複数の発熱部品２がプリント基板１の中央位置に略一例に並ぶ構成となるため、この並び方向が冷却風５の流れ方向と同じ方向となった場合には、冷却風５の下流側に位置する発熱部品２については、当該発熱部品２に至る前に冷却風の温度が上がってしまい、効率のよい冷却を行うことができないという問題点がある。
更に、図５に示した第４従来例では、下部プリント基板１Ａと上部プリント基板１Ｂが積層されるため、ファン３が生成する冷却風を各プリント基板１Ａ，１Ｂに均等に送ることが困難で、冷却にむらが発生してしまうという問題点がある。
また、上記した問題点を解決する方法としては、ファン３の数を増やしたり、また個々のファン３の出力を高めたりすることが考えられる。しかしながら、このような構成では、冷却風５が大型化し、これに伴い冷却装置も大型化してしまうという問題点が生じる。
本発明は、上述した従来技術の課題を解決する、改良された有用な冷却装置を提供することを総括的な目的とする。
本発明のより詳細な目的は、基板上の発熱部品の配設位置に拘わらず、当該発熱部品を確実に冷却しうる冷却装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、特に強い冷却を必要とする発熱部品と強冷却を必要としない発熱部品とで送風の程度を異ならせた冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、ファンが生成する冷却風を、導風部材を用いて基板上に設けられた発熱部品に導き冷却を行う冷却装置において、前記導風部材を、前記基板上に配設されており、前記発熱部品が内部に位置するよう設けると共に、内部を流れる前記冷却風の風量が外部に対して多くなるよう設定された第１の導風部と、該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部とにより構成したことを特徴とする。
上記発明によれば、ファンと発熱部品が離間しているとしても、ファンが生成する冷却風は導風部材により発熱部品に導かれるため、発熱部品を確実に冷却することができる。
また、導風部材を構成する第１の導風部は、発熱部品が内部に位置するよう設けられると共に、内部を流れる冷却風の風量が第１の導風部の外部における冷却風の風量に比べて多くなるよう設定されているため、第１の導風部内の発熱部品を集中的に冷却することができる。
また、ファンと発熱部品の配設位置を互いに拘束されずに任意に設定することができるため、基板上における発熱部品を始めとする各電子部品や回路の設計自由度を高めることができる。
また、上記発明において、前記導風部材は、金属板を塑性加工することにより形成してもよい。
この構成とすることにより、導風部材の製造に高価な金型等は不要となり、導風部材を簡単かつ安価に形成することができる。
また、上記の目的を達成するため、本発明では、ファンが生成する冷却風を、導風部材を用いて基板上に設けられた発熱部品に導き冷却を行う冷却装置において、前記導風部材は、前記基板上に配設されており、前記発熱部品が内部に位置するよう設けると共に、内部を流れる前記冷却風の風量が外部に対して多くなるよう設定された第１の導風部と、該第１の導風部材と前記ファンを接続する第２の導風部と、前記ファンと前記第２の導風部との間に配設されており、前記冷却風が流れる領域を複数に分割すると共に分割した領域の少なくとも一部が前記第２の導風部と連通するよう構成された第３の導風部とを有することを特徴とする。
上記発明によれば、ファンと発熱部品が離間しているとしても、ファンが生成する冷却風は導風部材により発熱部品に導かれるため、発熱部品を確実に冷却することができる。
また、導風部材を構成する第１の導風部は、発熱部品が内部に位置するよう設けられると共に、内部を流れる冷却風の風量が第１の導風部の外部における冷却風の風量に比べて多くなるよう設定されているため、第１の導風部内の発熱部品を集中的に冷却することができる。
また、ファンと発熱部品の配設位置を互いに拘束されずに任意に設定することができるため、基板上における発熱部品を始めとする各電子部品や回路の設計自由度を高めることができる。
更に、複数に分割した冷却風の一部を第３の導風部を介して第２の導風部に導く構成としたことにより、第１の導風部以外にも冷却風を供給することが可能となり、一つのファンにより広範囲の冷却を行うことが可能となる。
また、上記発明において、前記分割された冷却風の内、前記第２の導風部に導かれたもの以外の冷却風は、前記基板上で前記第１の導風部の外側に配設された前記発熱部品を冷却する構成としてもよい。
この構成とすることにより、基板上で第１の導風部の外側に配設された発熱部品を冷却風により満遍なく冷却することができる。
また、上記発明において、前記ファンと前記第３の導風部とを連結する伸縮部材を設け、該伸縮部材が前記第３の導風部に対して伸縮動作することにより、前記ファンが前記第３の導風部と一体化した位置と離間した位置との間で移動可能な構成としてもよい。
この構成とすることにより、伸縮部材によりファンを第３の導風部から離間した位置に移動できるため、ファンのメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【発明の効果】
本発明によれば、ファンが生成する冷却風は導風部材により発熱部品に導かれるため、発熱部品を確実に冷却することができる。また、第１の導風部内の発熱部品を集中的に冷却することができる。また、基板上における発熱部品を始めとする各電子部品や回路の設計自由度を高めることができる。更に、第１の導風部以外にも冷却風を供給することが可能となり、一つのファンにより広範囲の冷却を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
図６及び図７は、本発明の一実施例である電子装置１０を示している。この電子装置１０は、例えばコンピュータ機器、サーバ、或いはディスクアレイ装置等として使用されるものである。
電子装置１０は、筐体１１内にプリント基板２１及び冷却装置２０Ａを配設した構成とされている。また、プリント基板２１には、稼動時に発熱する部品２２（以下、発熱部品２２という）が搭載されている。このため、電子装置１０には、発熱部品２２を冷却する冷却装置２０Ａが搭載されている。尚、プリント基板２１の図中矢印Ｘ２方向端部には、インターフェースコネクタ１２が配設されている。
第１実施例に係る冷却装置２０Ａは、大略するとファンユニット２３とダクト部材２４Ａとにより構成されている。ファンユニット２３は冷却風２５を生成するものであり、本実施例では吸引により筐体１１内で冷却風２５生成する構成とされている。
このファンユニット２３は、図６に加えて図８Ａ，図８Ｂ，及び図２１に示されるように、第１のファン装置３５と第２のファン装置３６を冷却風２５の流れ方向（図中、矢印Ｘ１，Ｘ２で示す方向）に並設した構成（いわゆる、冗長構成）としている。この第１及び第２のファン装置３５，３６は、夫々独立して図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に引き出し或は挿入することにより装着脱可能な構成とされている。従ってファンユニット２３のメンテナンス時において、仮に第１のファン装置３５を取り外しても、第２のファン装置３６により冷却風２５を生成できるため、冷却処理を続けた状態でメンテナンス処理を行うことが可能となる。
また、図６，図７，及び図８Ａに示すように、メンテナンス時以外においては、ファンユニット２３は筐体１１の内部に位置した状態で使用される。しかしながら、ファンユニット２３が筐体１１の内部に位置した状態でのメンテナンス処理は面倒であり、また筐体１１は薄型化されておりファン装置３５，３６を筐体１１内においてＹ１，Ｙ２方向に装着脱するのは困難である。
このため本実施例では、ファンユニット２３と後述するダクト部材２４Ａの第３のダクト部３２とを連結するスライド部材３７（請求項に記載の伸縮部材）を設けた構成としている。このスライド部材３７は第３のダクト部３２内を矢印Ｘ１，Ｘ２方向にスライド可能な構成とされており、かつ、図中Ｘ１方向端部にファンユニット２３が固定された構成とされている。従って、ダクト部材２４Ａに対してファンユニット２３は、ダクト部材２４Ａとの間で冷却風２５を導きながら、矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能な構成となる。
図８Ａは、ファンユニット２３がＸ１方向限までスライドした状態を示している。この状態において、第１及び第２のファン装置３５，３６は、筐体１１から飛び出た構成とされている。よって、低背化された筐体１１であっても、第１及び第２のファン装置３５，３６を矢印Ｙ１，Ｙ２方向に容易に装着脱することができる。また、ファンユニット２３が筐体１１から飛び出した状態となっても、ファンユニット２３とダクト部材２４Ａとはスライド部材３７により接続された状態を維持する。
更に、スライド部材３７を収縮した場合には、図８Ｂに示すように、スライド部材３７は第３のダクト部３２内に一体的に入り込むため、スライド部材３７を設けてもファンユニット２３及びダクト部材２４Ａが大型化するようなことはない。尚、ファンユニット２３の筐体１１に対する引き出し操作は、例えば図２１に示した把持部４１を設けることにより容易に行うことができる。
一方、ダクト部材２４Ａは、第１のダクト部３０，第２のダクト部３１，及び第３のダクト部３２等により構成されている。この各ダクト部３０，３１，３２は、金属板を塑性加工することにより形成されている。よって、各ダクト部３０，３１，３２の製造に際して高価な金型等は不要となり、ダクト部材２４Ａを簡単かつ安価に形成することができる。
第１のダクト部３０は断面コ状の形状とされており、プリント基板２１上に配設されている。従って、第１のダクト部３０とプリント基板２１との間には冷却風２５が流れる風洞（ダクト）が形成される。
前記したように、プリント基板２１上に配設される発熱部品２２は、プリント基板２１の中央に集中的に配置する場合が多く、本実施例はこのような発熱部品２２の配置に適している。本実施例では、プリント基板２１に配設された発熱部品２２の大部分は、第１のダクト部３０の内部に位置するよう構成されている。これにより、発熱部品２２は第１のダクト部３０により外部に対して画成（分離）された構成となる。また、第１のダクト部３０の一端部（図６においてはＸ２方向端部）は開放され開口端部３０ａとなっており、また他端部は第２のダクト部３１に接続された構成となっている。
第２のダクト部３１は、上記のように一端が第１のダクト部３０の端部に接続されると共に、他端部には第３のダクト部３２が接続される。本実施例では、ファンユニット２３が吸引処理を行うことにより冷却風２５が生成する構成とされている。よって、開口端部３０ａから吸引された冷却風２５は、第１のダクト部３０を通り第２のダクト部３１に至り、第２のダクト部３１で二又に分離された上で各ファンユニット２３に導かれる。
第３のダクト部３２は、第２のダクト部３１と第３のダクト部３２とを接続する機能を奏するものである。本実施例では、第３のダクト部３２の内部に隔壁４０を設けることにより、冷却風２５が通風する風洞部分を二つの送風部３８，３９に画成した構成としている。また本実施例では、図８Ａ，図８Ｂ，及び図９に示すように隔壁４０が矢印Ｙ１，Ｙ２方向に延在するよう形成されており、よって送風部３８，３９は左右に並設された構成となっている。
このように、ファンユニット２３（ファン装置３５，３６）に最も近い位置に配設された第３のダクト部３２内に隔壁４０を設け二つの送風部３８，３９に分割することにより、この第３のダクト部３２内を流れる冷却風２５も二つに分割される。前記した第３のダクト部３２は、内側に位置した送風部３８（以下、この送風部３８をダクト用送風部３８という）に接続される。また、ダクト用送風部３８と接続されない側の送風部３９は、プリント基板２１と広く対向した状態となる（以下、この送風部３９を全体用送風部３９という）。
従って本実施例では、冷却風２５は第１のダクト部３０及び第３のダクト部３２に導風されてダクト用送風部３８に至る冷却風と、筐体１１内から直接全体用送風部３９に至る冷却風とに分割される。第１及び第２のダクト部３０，３２に導風されてダクト用送風部３８に至る冷却風は、断面積の狭い第１のダクト部３０内を通過するために風速は速くなる（以下、この冷却風２５を強冷却風２５Ａという）。これに対し、筐体１１内の第１及び第２のダクト部３０，３２の外部を流れる冷却風は、第１及び第２のダクト部３０，３２の内部を流れる冷却風に比べて流速は遅い（以下、この冷却風２５を弱冷却風２５Ｂという）。
このように、本実施例では発熱部品２２が内部に集中的に配設されたダクト部材２４Ａの内部を強冷却風２５Ａが流れるため、発熱部品２２を効率よく冷却することができる。特に、発熱部品２２は第１のダクト部３０に画成された狭い空間内を高速で流れる強冷却風２５Ａにより冷却されるため、単位時間内に発熱部品２２と触れる風量を従来（図１乃至図４参照）に比べて増大でき、ファンユニット２３から離間している発熱部品２２であっても確実に冷却を行うことができる。
また、ダクト部材２４Ａにより強冷却風２５Ａを各発熱部品２２に直接的に導風するため、発熱部品２２の搭載位置をファンユニット２３の配設位置に拘わらず任意に設定することができ、よってプリント基板２１上における各電子部品や回路ブロックの設計自由度を高めることができる。更に、筐体１１内のダクト部材２４Ａ以外の領域は弱冷却風２５Ｂが流れ、この弱冷却風２５Ｂの流れは強冷却風２５Ａに比べて風速が遅いため、プリント基板２１全体を満遍なく冷却することができる。よって、ファンユニット２３により筐体１１内の広範囲の冷却を行うことが可能となる。
続いて、本発明の第２実施例である冷却装置について説明する。図１０乃至図１４は第２実施例である冷却装置２０Ｂの基本構成を示しており、図１５乃至図２３は冷却装置２０Ｂの詳細構成を示している。尚、図１０乃至図２３において、先に図６乃至図９を用いて説明した第１実施例に係る冷却装置２０Ａの構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。
本実施例に係る冷却装置２０Ｂが搭載される電子装置１０は、複数（本実施例では３枚）のプリント基板２１Ａ〜２１Ｃを積層した構成とされている（図１０、図１５〜図１８参照）。この第１乃至第３のプリント基板２１Ａ〜２１Ｃは、所定の距離離間した状態で積層される。後述するように、この離間部分にファンユニット２３が生成した冷却風２５（強冷却風２５Ａ，弱冷却風２５Ｂ）が流れる。また、本実施例では、発熱部品２２が最下層である第１のプリント基板２１Ａに集中的に配設された例を示している。このため、本実施例に係る冷却装置２０Ｂでは、第１のプリント基板２１Ａに配設された発熱部品２２を集中的に冷却し得るよう構成されている。
このため、冷却装置２０Ｂを構成する第３のダクト部３２は、図１４，図１９乃至図２１に示すように、隔壁４０がＹ１，Ｙ２方向に対する略中央位置に略水平に延在するよう設けられており、これによりファンユニット２３で生成される冷却風が上下で二分割されるよう構成されている。第３のダクト部３２の下部に位置するダクト用送風部３８は、第２のダクト部３１に接続される。これに対し、第３のダクト部３２の上部に位置する全体用送風部３９は、電子装置１０の筐体１１内に開口した構成となる。
本実施例においても、ファンユニット２３は２ユニット設けられており、各ファンユニット２３のダクト用送風部３８は、図２２，図２３に示す第２のダクト部３１の幅広端部側に接続される。また、第１のダクト部３０は、第２のダクト部３１の幅狭端部側に接続される。この第１のダクト部３０は、図１０に示されるように、その内部に発熱部品２２が位置するよう配設される。
本実施例においても、第１及び第２のダクト部３０，３１に導風されて第３のダクト部３２のダクト用送風部３８に至る強冷却風２５Ａは、断面積の狭い第１のダクト部３０内を通過するために風速は速くなる。また、第１のダクト部３０は第１のプリント基板２１Ａにのみ配設された構成とされている。このため、図１０及び図１１に示されるように、第１のプリント基板２１Ａに搭載された発熱部品２２を集中的に冷却することができる。よって、第１実施例と同様に、ファンユニット２３からの離間距離に拘わらず発熱部品２２を確実に冷却することができる。
これに対し、筐体１１内の第１及び第２のダクト部３０，３２の外部を流れる弱冷却風２５Ｂは、第１及び第２のダクト部３０，３２の内部を流れる冷却風に比べて流速は遅く、また図１１乃至図１３に示すように第１のプリント基板２１Ａの第１のダクト部３０の外部位置、第２及び第３のプリント基板２１Ｂ，２１Ｃの上面上を流れる。このため、上記した第１乃至第３のプリント基板２１Ａ〜２１Ｃ（第１及び第２のダクト部３０，３２の配設位置を除く）を満遍なく冷却することができ、よってファンユニット２３により筐体１１内の広範囲の冷却を行うことができる。
尚、本実施例では第１のプリント基板２１Ａに発熱部品２２が集中的に配設されているため、第１のプリント基板２１Ａに第１のダクト部３０を設けた構成としたが、発熱部品２２が第２のプリント基板２１Ｂまたは第３のプリント基板２１Ｃに搭載されている場合は、第２のダクト部３１の構成を調整することにより、発熱部品２２が搭載されているプリント基板とファンユニット２３とを接続する構成とすることもできる。
続いて、本発明の第３実施例である冷却装置について説明する。図２４乃至図２７は第３実施例である冷却装置２０Ｃの基本構成を示している。尚、本実施例においても図２４乃至図２７において、先に図６乃至図９を用いて説明した第１実施例に係る冷却装置２０Ａの構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。
本実施例に係る冷却装置２０Ｃが搭載される電子装置１０は、２枚のプリント基板２１Ａ，２１Ｂが積層された構成とされている（図２４参照）。この第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂは、所定の距離離間した状態で積層される。また、本実施例では、発熱部品２２が第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂの双方に配設された構成とされている。このため、本実施例に係る冷却装置２０Ｃでは、積層された第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂに夫々配設された発熱部品２２をいずれも集中的に冷却し得るよう構成したことを特徴としている。
このため、本実施例では第１のプリント基板２１Ａ用に第１及び第２のダクト部３０Ａ，３１Ａを設けると共に、第２のプリント基板２１Ｂ用に第１及び第２のダクト部３０Ｂ，３１Ｂを設けた構成としている。各プリント基板２１Ａ，２１Ｂに配設された発熱部品２２は、第１のダクト部３０Ａ，３０Ｂ内に位置するよう構成されている。
また、第３のダクト部３２は、隔壁４０がＴ字状に設けられることにより、ファンユニット２３で生成される冷却風が三分割されるよう構成されている。具体的には、第１実施例と同様に左右にダクト用送風部と全体用送風部３９とに分割され、更にダクト用送風部は下部ダクト用送風部３８Ａと上部ダクト用送風部３８Ｂに分割された構成とされている。また、下部ダクト用送風部３８Ａは、第２のダクト部３１Ａに接続される。また、上部ダクト用送風部３８Ｂは第２のダクト部３１Ｂに接続される。これに対し、全体用送風部３９は、電子装置１０の筐体１１内に開口した構成となっている。
本実施例においても、第１のプリント基板２１Ａ上において第１及び第２のダクト部３０Ａ，３１Ａに導風されて第３のダクト部３２の下部ダクト用送風部３８Ａに至る強冷却風２５Ａは、断面積の狭い第１のダクト部３０Ａ内を通過するために風速は速くなる。同様に、第２のプリント基板２１Ｂ上において第１及び第２のダクト部３０Ｂ，３１Ｂに導風されて第３のダクト部３２の上部ダクト用送風部３８Ｂに至る強冷却風２５Ａは、断面積の狭い第１のダクト部３０Ｂ内を通過するために風速は速くなる。
このため、図２５及び図２６に示されるように、第１及び第２のプリント基板２１Ａ．２１Ｂに搭載された発熱部品２２をいずれも集中的に冷却することができる。よって、本実施例においても、ファンユニット２３からの離間距離に拘わらず発熱部品２２を確実に冷却することができる。
また、弱冷却風２５Ｂは第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂ上における第１のダクト部３０Ａ，３０Ｂの外部位置を流れるため、上記した第１及び第２のプリント基板２１Ａ，２１Ｂ（第１及び第２のダクト部３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂの配設位置を除く）を満遍なく冷却することができ、よってファンユニット２３により筐体１１内の広範囲の冷却を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１従来例を示す平面図である。
【図２】第２従来例を示す斜視図である。
【図３】第３従来例を示す斜視図である。
【図４】第４従来例を示す斜視図である。
【図５】第５従来例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施例である電子装置及び冷却装置の要部を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施例である電子装置及び冷却装置の要部を示す平面図である。
【図８Ａ】ファンユニットの構成を説明するための図であり、スライド部材が伸びた状態を示す図である。
【図８Ｂ】ファンユニットの構成を説明するための図であり、スライド部材が縮んだ状態を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例におけるファンユニットのダクト用送風部と全体用送風部との分割の様子を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施例である冷却装置の要部を示す側面図である。
【図１１】本発明の第２実施例において、第１のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施例において、第２のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２実施例において、第３のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図１４】本発明の第２実施例におけるファンユニットのダクト用送風部と全体用送風部との分割の様子を示す図である。
【図１５】本発明の第２実施例である電子装置の詳細構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第２実施例である電子装置の詳細構成を図１５と異なる方向から見た斜視図である。
【図１７】本発明の第２実施例である冷却装置の詳細構成を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２実施例である冷却装置の詳細構成を図１７と異なる方向から見た斜視図である。
【図１９】本発明の第２実施例である冷却装置のプリント基板を取り外した状態の詳細構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第２実施例である冷却装置のプリント基板を取り外した状態の詳細構成を図１９と異なる方向から見た斜視図である。
【図２１】ファンユニットを拡大して示す斜視図である。
【図２２】第２のダクト部の斜視図である。
【図２３】第２のダクト部を図２２と異なる方向から見た斜視図である。
【図２４】本発明の第３実施例である冷却装置の要部を示す側面図である。
【図２５】本発明の第３実施例において、第１のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図２６】本発明の第３実施例において、第２のプリント基板における冷却を説明するための図である。
【図２７】本発明の第３実施例におけるファンユニットのダクト用送風部と全体用送風部との分割の様子を示す図である。
【符号の説明】
１０    電子装置
１１    筐体
２０Ａ〜２０Ｃ    冷却装置
２１    プリント基板
２１Ａ    第１のプリント基板
２１Ｂ    第２のプリント基板
２１Ｃ    第３のプリント基板
２２    発熱部品
２３    ファンユニット
２４Ａ〜２４Ｃ    ダクト部材
３０    第１のダクト部
３１    第２のダクト部
３２    第３のダクト部
３５  第１のファン装置
３６    第２のファン装置
３７    スライド部材
３８    ダクト用送風部
３９    全体用送風部
【国際調査報告】
2006098020.tif 000030
2006098020.tif 000031
2006098020.tif 000032
2006098020.tif 000033
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