CN104094683A

CN104094683A - 电子设备

Info

Publication number: CN104094683A
Application number: CN201380001578.2A
Authority: CN
Inventors: 西原昇; 龙山晃一
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2033-01-29
Also published as: DE112013000026T5; US8743540B1; KR101479897B1; CN104094683B; WO2014118900A1; JPWO2014118900A1; JP5355829B1; KR20140109799A

Abstract

电子设备在与重力方向垂直的方向上相邻地具有多个基本构造，该基本构造具有：框体；基板，其在所述框体的内部与重力方向平行地设置；换气量多的空间以及换气量少的空间，它们是由于所述基板分割所述框体内部的空间，根据空气通道的大小而形成的；所述框体的上下表面的通气孔；设置在所述基板的所述换气量多的空间中的电子部件；以及设置在所述基板的所述换气量少的空间中的电子部件，在该电子设备中，相邻的所述基本构造的所述框体彼此经由该框体各自的侧壁的内部通气孔而连通，在所述电子设备的左右的侧壁上，设置有与外部连通的外部通气孔。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及一种具有散热构造的电子设备。

背景技术

当前，在采用具有以与重力方向平行地分割内部空间的方式安装的印刷基板这一构造的电子设备中，在与印刷基板平行的方向上使各框体以侧壁接触的方式并列设置多个的条件的情况下，采用下述构造，即，利用在框体上下表面设置的通气孔使空气对流而进行换气，从而对电子设备内部的热量进行散热。

例如，根据专利文献1，具有下述对策：在以侧壁接触的方式并列设置各框体的系统中，具有与相邻的框体连通的通气孔，从该通气孔向框体内部供给外部空气。

另外，根据专利文献2，具有下述对策：在同一框体内由壁部分隔出的空间的下风侧设置通气孔，通过利用负压作用将一侧的空间中的空气向另一侧的空间排出，从而得到冷却效果。

专利文献1：日本特开昭62－177997号公报

专利文献2：日本特开2000－174474号公报

发明内容

但是，根据上述现有的技术，例如在专利文献1中，框体内具有发热部件的空间与相邻的该空间之间被分隔壁遮挡，因此，空气不能在彼此的空间之间流出或流入，不能得到直接辅助相邻的电子设备散热的效果。

另外，在以对框体内部空间进行分隔的方式配置印刷基板的条件下，将冷却风扇配置于存在导入外部空气的通气孔的空间的相反侧的情况下，阻断了由冷却风扇从框体外向内部引入外部空气，并再次向框体外排出的空气流。

另外，在将冷却风扇配置于具有导入外部空气的通气孔的空间的情况下，由于在隔着印刷基板的相反侧的空间没有通气孔，无法形成对散热有效的对流，因此，存在下述问题，即，难以在面对该空间的印刷基板上安装高发热部件或者耐热温度低的电子部件。

另外，在专利文献2中公开了一种假定为以单体设置的电子设备的构思，其目标效果并不是通过将该电子设备相邻设置而提高散热效率。

另外，对于以分隔框体内部空间的方式配置印刷基板并将需要进行散热的部件安装在印刷基板的两个面上的电子设备，在将该电子设备相邻设置的条件下，存在下述缺点：需要在印刷基板上设置通气孔，电子部件的安装面积减少。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，获得一种电子设备，该电子设备采用具有以分割框体内部空间的方式安装的印刷基板的构造，在该电子设备中具有散热构造，该散热构造通过由相邻的电子设备的换气量多的空间对换气量少的空间的散热进行辅助，从而提高并列设置的电子设备整体的散热效率，能够实现高性能化以及框体的小型化。

为了解决上述课题，实现目的，本发明是一种电子设备，其在与重力方向垂直的方向上相邻地具有多个基本构造，该基本构造具有：框体；基板，其在所述框体的内部与重力方向平行地设置；换气量多的空间以及换气量少的空间，它们是由于所述基板分割所述框体内部的空间，根据空气通道的大小而形成的；所述框体的上下表面的通气孔；设置在所述基板的所述换气量多的空间中的电子部件；以及设置在所述基板的所述换气量少的空间中的电子部件，该电子设备的特征在于，相邻的所述基本构造的所述框体彼此经由该框体各自的侧壁的内部通气孔而连通，在所述电子设备的左右的侧壁上，设置有与外部连通的外部通气孔。

发明的效果

在具有本发明所涉及的散热构造的电子设备中，可以在由于印刷基板分隔作为基本构造的电子设备的框体内部空间而形成的换气量多的空间、和相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间之间，利用将上述空间连通的通气孔，使空气流出或流入。由此，通过由换气量多的空间的空气经由连通的通气孔吸引换气量少的空间的空气，从而可以使换气量增加，因此，得到下述效果：可以对相邻的作为基本构造的电子设备的散热进行辅助，抑制因将多台作为基本构造的电子设备相邻设置而导致的散热效率降低。另外，由于不需要在基板上设置通气孔，所以可以防止电子设备的安装面积的减少。

附图说明

图1是描绘出现有的电子设备紧密接触设置并散热的状态的剖面图。

图2是针对具有本发明的实施方式所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。

图3是针对具有本发明的实施方式1所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。

图4是针对具有本发明的实施方式2所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。

图5是针对具有本发明的实施方式3所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。

图6是针对具有本发明的实施方式4所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。

图7是针对具有本发明的实施方式5所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。

具体实施方式

下面，基于附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的电子设备的构造。此外，本发明并不受本实施方式限定。

当前，如图1所示，在采用具有以与重力方向平行地分割内部空间的方式安装的印刷基板这一构造的电子设备中，在与印刷基板平行的方向上使各框体以侧壁接触的方式并列设置多个的条件的情况下，采用下述构造，即，利用在框体上下表面设置的通气孔使空气对流，进行换气，从而对电子设备内部的热量进行散热。

但是，由于对流空气的障碍物即连接器等配置在框体上下表面，或印刷基板接近框体侧面的内壁而安装，所以有时形成在框体上下表面上无法得到足以进行换气的通气孔面积的空间，使换气量多的空间和少的空间之间产生较大的差距。

因此，难以在面对换气量少的空间的印刷基板面上，安装高发热部件以及耐热温度低的电子部件，对实现印刷基板的高密度化以及电子设备的高性能化形成制约。

因此，在本实施方式中，首先，例如如图2所示，考虑下述状况：相邻设置以分隔框体内部空间的方式配置印刷基板并将需要进行散热的电子部件安装在印刷基板的两个面上的电子设备。在具有这种散热构造的电子设备中，由于框体内的具有发热电子部件的空间与相邻的电子设备的该空间被分隔壁遮挡，因此，空气不能在彼此的空间之间流出或流入，无法得到直接辅助相邻的电子设备散热的效果。

另外，为了使空气从具有由冷却风扇导入外部空气的通气孔的空间，向隔着印刷基板的相反侧的空间流动，而需要在印刷基板上设置通气孔，因此，存在电子设备的印刷基板的安装面积减少的缺点。

实施方式1

图3是针对具有本发明的实施方式1所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。在图3中，作为基本构造的电子设备相邻且与重力方向平行地设置，该电子设备具有框体3、印刷基板1以及所安装的电子部件2，在图3中示出了利用从框体下表面朝向上表面流动的上升气流4对从电子部件2发出的热量进行散热的状态。即，图3是表示利用由电子部件2的发热而产生的上升气流4，使空气从设置在框体的上下左右表面上的通气孔向框体的内外流出或流入而进行散热的状态的图。

即，具有本实施方式所涉及的散热构造的电子设备是在与重力方向垂直的方向上相邻地具有多个作为基本构造的电子设备而构成的电子设备，在具有本实施方式所涉及的散热构造的电子设备中，相邻的作为基本构造的电子设备的框体之间经由该框体各自侧壁内部的通气孔3B而连通，在电子设备整体的左右的侧壁上，设置有与外部连通的外部的通气孔3B，上述作为基本构造的电子设备具有：框体3；印刷基板1，其在框体3的内部与重力方向平行地设置；换气量多的空间5及换气量少的空间6，它们是通过由印刷基板1对框体3内部的空间进行分割而根据空气通道的大小而形成的；框体3的上下表面的通气孔；设置在印刷基板1的换气量多的空间5中的电子部件2；以及设置在印刷基板1的换气量少的空间6中的电子部件2。

在将框体3的基本构造共通化的各电子设备框体的与相邻电子设备紧密接触的侧壁3A整体上，通气孔3B在左右对称的位置上开口，因此，可以使流过框体内的空气在相邻的作为基本构造的电子设备之间自由出入。

在设置于最右端或者最左端的作为基本构造的电子设备中，能够利用在没有相邻地设置作为基本构造的电子设备的那一侧的框体侧壁整体上设置的通气孔3B，使周围的空气相对于电子设备内自由出入，因此，与在侧壁3A上没有通气孔3B的情况相比，可以确保较多的换气量。

在由于以分割电子设备的框体内部的空间的方式安装的印刷基板1，根据空气的通道的大小而形成换气量多的空间5和换气量少的空间6的情况下，在换气量多的空间5中上升的空气流、即上升气流4，产生经由通气孔3B吸引相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间6的空气的作用。即，促进相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间6内的上升气流4的流动。如上述所示，通过由作为基本构造的各电子设备对相邻的作为基本构造的电子设备的散热进行辅助，从而可以提高紧密接触设置的多台电子设备整体的散热效率。

由此，可以在面对换气量少的空间6的印刷基板1上安装耐热性低的电子部件2，可以将印刷基板1进一步高密度化，进而将电子设备高性能化。

实施方式2

图4是针对具有本发明的实施方式2所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。在图4中，作为基本构造的电子设备相邻且与重力方向平行地设置，该电子设备具有框体31、印刷基板1以及所安装的电子部件2，在图4中示出了利用从框体下表面朝向上表面流动的上升气流41对从电子部件2发出的热量进行散热的状态。即，图4是表示利用由电子部件2的发热而产生的上升气流41，使空气从设置在框体的上下左右表面上的通气孔向框体的内外流出或流入而进行散热的状态的图。

在将框体31的基本构造共通化的各电子设备框体的与相邻的电子设备紧密接触的侧壁31A整体上，设置有上下的通气孔31B以及在它们之间设置的通气孔31C，对于侧壁31A的中央部的通气孔31C，在相邻地紧密接触设置有作为基本构造的电子设备的情况下，将通气孔31C以不贯通的方式错开位置而左右非对称地开口。即，在本实施方式中，框体31的左右的开口构造为非对称。

由于侧壁31A的上下部的通气孔31B处于左右对称的位置，并且通气孔31B以贯通侧壁31A的方式开口，所以能够使在框体31内流动的空气在紧密接触的作为基本构造的电子设备之间自由出入。即，相邻的作为基本构造的电子设备的框体彼此仅经由设置在该框体各自的侧壁的上下部分处的通气孔31B连通。

在设置于最右端或者最左端的作为基本构造的电子设备中，能够利用在没有相邻设置电子设备的那一侧的侧壁31A整体上设置的通气孔31B及31C，使周围的空气相对于电子设备内自由出入，因此，与在侧壁31A上没有通气孔31B及31C的情况相比，可以确保较多的换气量。

在由于以分割电子设备的框体内部的空间的方式安装的印刷基板1，根据空气的通道的大小而形成换气量多的空间51和换气量少的空间61的情况下，在换气量多的空间51中上升的空气流、即上升气流41，产生吸引相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间61的空气的作用。即，促进相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间61内的上升气流41的流动。如上述所示，通过由作为基本构造的各电子设备对相邻的作为基本构造的电子设备的散热进行辅助，从而可以提高紧密接触设置的多台电子设备整体的散热效率。

由此，可以在面对换气量少的空间61的印刷基板1上安装耐热性低的电子部件2，可以将印刷基板1进一步高密度化，进而将电子设备高性能化。

由于相邻的作为基本构造的电子设备的框体侧面中央部的通气孔31C不贯通，所以即使在换气量多的空间51中流动有高温的空气，高温空气也较少会侵入至换气量少的空间61，因此，得到下述效果，即，防止因对流而使热量向耐热温度低的电子部件2移动。

相同地，由于框体侧面中央部的通气孔31C不贯通，所以可以减少因辐射而使热量从高温的电子部件2向设置在相邻的作为基本构造的电子设备上的耐热性低的电子部件2移动的情况。

另外，通过使左右的侧壁31A的通气孔31C以不贯通的方式错开位置，从而使在电子设备中央部形成的筒状的空间71产生烟囱效果，因此，可以得到促进上升气流41的效果。

实施方式3

图5是针对具有本发明的实施方式3所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。在图5中，作为基本构造的电子设备相邻且与重力方向平行地设置，该电子设备具有框体32、印刷基板1以及所安装的电子部件2，在图5中示出了利用从框体下表面朝向上表面流动的上升气流42对从电子部件2发出的热量进行散热的状态。即，图5是表示利用由电子部件2的发热而产生的上升气流42，使空气从设置在框体的上下左右表面上的通气孔向框体的内外流出或流入而进行散热的状态的图。

在将框体32的基本构造共通化的各电子设备框体的与相邻的电子设备紧密接触的那一侧（例如图5中左侧）的侧壁32A整体上，设置上下的通气孔32B以及在它们之间设置的通气孔32D。在另一侧（例如图5中右侧）的侧壁32A的中央部上，具有用于标识额定值等的平面32C，在其上下设置有通气孔32B。即，在本实施方式中，框体32的左右的开口构造为非对称。

由于在左右的侧壁32A上均在上下设置有通气孔32B，所以能够使空气在紧密接触的作为基本构造的电子设备之间自由出入。即，相邻的作为基本构造的电子设备的框体彼此仅经由设置在该框体各自的侧壁的上下部分处的通气孔32B连通。

在设置于最右端或者最左端的电子设备中，在框体32的没有相邻设置电子设备的那一侧的侧壁32A上没有用于额定值标识等的平面32C的情况下，例如图5的左侧，能够通过侧壁32A整体的通气孔32B及32D使周围的空气相对于电子设备内自由出入，在具有平面32C的情况（例如图5的右侧）下，通过在侧壁32A的上下设置的通气孔32B也能得到相同的作用。

在由于以分割电子设备的框体内部的空间的方式安装的印刷基板1，根据空气的通道的大小而形成换气量多的空间52和换气量少的空间62的情况下，在换气量多的空间52中上升的空气流、即上升气流42，产生吸引相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间62的空气的作用。即，促进相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间62内的上升气流42的流动。如上述所示，通过由作为基本构造的各电子设备对相邻的作为基本构造的电子设备的散热进行辅助，从而可以提高紧密接触设置的多台电子设备整体的散热效率。

由此，可以在面对换气量少的空间62的印刷基板1上安装耐热性低的电子部件2，可以将印刷基板1进一步高密度化，进而将电子设备高性能化。

在与电子设备相邻的侧壁32A的中央部，一定在某个电子设备上存在额定值标识用的平面32C，在通气孔32D被平面32C堵塞而不贯通的情况下，即使在换气量多的空间52中流动有高温的空气，高温空气也较少会侵入至换气量少的空间62，因此，得到下述效果，即，防止因对流而使热量向耐热温度低的电子部件2移动。

相同地，由于在一侧的框体侧壁32A的中央部没有贯通孔，所以可以减少因辐射而使热量从高温的电子部件2向设置在相邻的作为基本构造的电子设备上的耐热性低的电子部件2移动。

另外，由于具有用于额定值标识等的平面32C而形成的筒状的空间72产生烟囱效果，因此，可以得到促进上升气流42的效果。

实施方式4

图6是针对具有本发明的实施方式4所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。图6的电子设备具有框体33、印刷基板1、所安装的电子部件2以及在电子部件2上安装的散热片8。散热片8例如安装在电子部件2的与向印刷基板1上进行安装的安装面相反那一侧的面上。在图6中，示出了相邻的作为基本构造的电子设备并列设置2个的状态，但在本实施方式中，省略了特征部分之外的记载。图6示出了电子设备利用从框体下表面朝向上表面流动的上升气流43对从电子部件2发出的热量进行散热的状态。

在表示本实施方式4所涉及的电子设备的散热构造的图6中，由于以分割电子设备框体内部的空间的方式安装的印刷基板1，根据空气的通道的大小而形成换气量多的空间53和换气量少的空间63。在图6中，通过在框体侧壁33A上设置实施方式1～3中任一个所示的通气孔的构造，从而使在换气量多的空间53中上升的空气流、即上升气流43，产出吸引相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间63的空气的作用。即，促进相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间63内的上升气流的流动。如上述所示，通过由作为基本构造的各电子设备对相邻的电子设备的散热进行辅助，从而可以提高紧密接触设置的多台电子设备整体的散热效率。

由此，与现有技术相比，可以小型化或减少在换气量少的空间63中安装的散热片8，因此，可以减少组装工时以及成本。并且，由于可以减轻电子设备的产品重量，所以耐振动性也提高。

实施方式5

图7是针对具有本发明的实施方式5所涉及的散热构造的电子设备，示出散热的状态的剖面图。图7的电子设备具有框体34、印刷基板1、所安装的电子部件2、安装在电子部件2上的散热片8以及冷却风扇9。图7是向图6中追加了冷却风扇9的图。在表示本实施方式5所涉及的电子设备的散热构造的图7中，也由于以分割电子设备框体内部的空间的方式安装的印刷基板1，根据空气的通道的大小而形成换气量多的空间54和换气量少的空间64。冷却风扇9例如设置在通气孔的正下方，该通气孔设置在换气量多的空间54上部的框体上表面。在图7中，示出了将相邻的作为基本构造的电子设备并列2个的状态，但在本实施方式中，省略了特征部分之外的记载。图7示出了电子设备通过冷却风扇9产生从框体下表面朝向上表面的强制对流，从而对从电子部件2发出的热量进行散热的状态。

在图7中，通过在框体侧壁34A上设置实施方式1～3中任一个所示的通气孔的构造，从而使在换气量多的空间54中通过冷却风扇9生成的强制对流，产生吸引相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间64的空气的作用。即，促进相邻的作为基本构造的电子设备的换气量少的空间64内的上升气流的流动。如上述所示，通过由作为基本构造的各电子设备对相邻的电子设备的散热进行辅助，从而可以提高紧密接触设置的多台电子设备整体的散热效率。

由此，可以小型化或减少为了换气量少的空间64而需要的冷却风扇9以及散热片8，因此，可以减少组装工时以及成本。并且，由于可以减轻电子设备的产品重量，所以耐振动性也提高。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，在实施阶段，可以在不脱离其主旨的范围内进行多种变形。另外，在上述实施方式中包含有多个阶段的发明，通过所公开的多个构成要件的适当组合，可以提取多种发明。例如，在即使从实施方式中示出的全部构成要件中去除一些构成要件，也能够解决发明内容部分所述的课题，并得到发明效果部分所述的效果的情况下，可以将去除了该构成要件后的结构，作为发明而提取。另外，也可以适当组合不同实施方式中的构成要件。

工业实用性

如上述所示，具有本发明所涉及的散热构造的电子设备，对于具有以分割内部空间的方式安装的印刷基板的电子设备有效，特别地，适用于在具有搭载有电子部件的印刷基板的电子设备中的耐热性低的电子部件的散热。

符号的说明

1印刷基板，2电子部件，3、31、32、33、34框体，4、41、42、43、44上升气流，5、51、52、53、54换气量多的空间，6、61、62、63、64换气量少的空间，8散热片，9冷却风扇，71、72筒状的空间，3A、31A、32A、33A、34A侧壁，3B、31B、31C、32B、32D通气孔，32C平面。

Claims

1.一种电子设备，其在与重力方向垂直的方向上相邻地具有多个基本构造，该基本构造具有：框体；基板，其在所述框体的内部与重力方向平行地设置；换气量多的空间以及换气量少的空间，它们是由于所述基板分割所述框体内部的空间，根据空气通道的大小而形成的；所述框体的上下表面的通气孔；设置在所述基板的所述换气量多的空间中的电子部件；以及设置在所述基板的所述换气量少的空间中的电子部件，

该电子设备的特征在于，

相邻的所述基本构造的所述框体彼此经由该框体各自的侧壁的内部通气孔而连通，在所述电子设备的左右的侧壁上，设置有与外部连通的外部通气孔。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述基本构造的所述框体的左右侧壁为对称构造。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述基本构造的所述框体的左右侧壁为非对称构造。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

相邻的所述基本构造的所述框体彼此仅经由在该框体各自的侧壁的上下部分处设置的内部上下通气孔而连通。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，

所述电子设备的左右的侧壁中的某一方仅经由在上下部分处设置的外部上下通气孔与外部连通，在该外部上下通气孔之间的中央部具有没有通气孔的平面，所述电子设备的左右的侧壁中的另一方在与没有所述通气孔的平面对应的部分具有所述外部通气孔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备，其特征在于，

在所述电子部件上设置有散热片。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子设备，其特征在于，

在所述换气量多的空间的所述框体的上表面的通气孔下方，设置有冷却风扇。