JP2002208791A - Cooling device of electronic circuit - Google Patents

Cooling device of electronic circuit

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JP2002208791A
JP2002208791A JP2001003819A JP2001003819A JP2002208791A JP 2002208791 A JP2002208791 A JP 2002208791A JP 2001003819 A JP2001003819 A JP 2001003819A JP 2001003819 A JP2001003819 A JP 2001003819A JP 2002208791 A JP2002208791 A JP 2002208791A
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JP
Japan
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circuit board
printed circuit
cooling air
fan
flow control
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JP2001003819A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Kinoshita
浩一郎 木下
Takahiro Oguro
崇弘 大黒
Koichi Sato
耕一 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device of an electronic circuit, which is mounted onto the surface of a printed circuit board, efficiently inhibits increase in the temperature of an electrical heating element such as a circuit board and a semiconductor element, and can cope with an abnormal case when one blower stops. SOLUTION: To cool the circuit board, and the electrical heating element such as the semiconductor device mounted onto the surface of the printed circuit board, the cooling device has at least one blower that blows cooling air in the direction of the circuit board, and a flow control plate that is mounted at the channel inlet comprising the circuit board and printed circuit board and guides the cooling air to the electrical heating element such as the semiconductor device. When there is a plurality of blowers at least in one blower, the flow control plate is continuously connected to the plurality of blowers.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板、半導体
素子などの発熱体から発生する熱を効率的に除去する構
造を有する電子回路の冷却装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device for an electronic circuit having a structure for efficiently removing heat generated from a heating element such as a circuit board and a semiconductor element.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、コンピュータ等の電子回路装置に
おいては、その性能を向上させるために、プリント基板
の上に更に拡張用の回路基板を搭載することが盛んに行
なわれている。拡張用の回路基板として、代表的には、
PCI(Peripheral ComponentInterconnect)カードが
ある。PCIカードの冷却装置に関する従来技術として
は、冷却ファンからの冷却風をPCIカードに吹き付け
る技術が知られている(例えば特開2000−1246
46号公報参照)。
2. Description of the Related Art At present, in electronic circuit devices such as computers, in order to improve the performance thereof, a circuit board for expansion is further mounted on a printed circuit board. As a circuit board for expansion, typically,
There is a PCI (Peripheral Component Interconnect) card. As a conventional technology relating to a cooling device for a PCI card, a technology of blowing cooling air from a cooling fan to the PCI card is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1246).
No. 46).

【0003】図8に、従来技術による電子回路の冷却装
置の構成を示す。従来技術では、PCIカード51がプ
リント基板52上にその面に垂直に装着され、ファン6
0によって、PCIカード51が冷却される構造が一般
的である。PCIカード51は、プリント基板52への
接続用のカードエッジコネクタ53と、外部接続用コネ
クタ54を有する前面板55から構成されている。PC
Iカード51は、カードエッジコネクタ53をプリント
基板52上のコネクタ56に接続し、外部接続用コネク
タ54を有する前面板55をフレーム57にネジ58で
固定し、外部接続用コネクタ54と反対側のPCIカー
ド51の一端をファン60手前のガイド部材59に挿入
して、プリント基板52面に垂直に搭載される。
FIG. 8 shows the configuration of a conventional cooling device for an electronic circuit. In the prior art, a PCI card 51 is mounted on a printed circuit board 52 perpendicularly to its surface, and
Generally, a structure in which the PCI card 51 is cooled by 0 is used. The PCI card 51 includes a card edge connector 53 for connection to a printed circuit board 52 and a front plate 55 having an external connection connector 54. PC
The I-card 51 has a card edge connector 53 connected to a connector 56 on a printed circuit board 52, a front plate 55 having an external connection connector 54 fixed to a frame 57 with screws 58, and an opposite side of the external connection connector 54. One end of the PCI card 51 is inserted into the guide member 59 in front of the fan 60 and is mounted vertically on the surface of the printed circuit board 52.

【0004】ファン60は、PCIカード51の手前
に、プリント基板面に平行方向に冷却風が流れる向きで
搭載され、ガイド部材59の間の隙間から冷却風61を
送り、PCIカード51を冷却する。PCIカード51
とカバー62の空間には、冷却風61の流通をふさぐた
めの遮蔽部材63が設けられている。PCIカード51
からの冷却風61は、前面板55と遮蔽部材63の空間
から排気される。
The fan 60 is mounted in front of the PCI card 51 in a direction in which cooling air flows in a direction parallel to the surface of the printed circuit board, and sends cooling air 61 from a gap between the guide members 59 to cool the PCI card 51. . PCI card 51
A cover 63 for blocking the flow of the cooling air 61 is provided in the space between the cover 62 and the cover 62. PCI card 51
The cooling air 61 is exhausted from the space between the front plate 55 and the shielding member 63.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年、電子回路は、そ
の高性能化とともに、演算処理速度の高速化が強く要求
されている。そのような要求に応えて、拡張用の回路基
板(以下、単に「回路基板」という)上の回路を制御す
るための、プリント基板上に搭載される半導体素子も必
然的に動作速度が上がり、それに伴って発熱量が益々増
加している。
In recent years, there has been a strong demand for electronic circuits to have higher performance as well as higher arithmetic processing speeds. In response to such demands, semiconductor elements mounted on a printed circuit board for controlling circuits on a circuit board for expansion (hereinafter, simply referred to as “circuit board”) inevitably increase in operation speed, Accordingly, the calorific value is increasing more and more.

【0006】そのため、高性能の電子回路を長期間信頼
性良く稼動させるために、回路基板だけでなく、プリン
ト基板に搭載された半導体素子にも積極的に冷却風を誘
導し、半導体素子の温度上昇を抑えることが必要となっ
てきている。
Therefore, in order to operate a high-performance electronic circuit with high reliability over a long period of time, cooling air is actively induced not only in a circuit board but also in a semiconductor element mounted on a printed circuit board, and the temperature of the semiconductor element is reduced. It is becoming necessary to control the rise.

【0007】また、冷却風を送るためのファン、ブロワ
等の送風機は、複数台が用いられる場合が多いが、1台
が停止した異常時にも、温度異常によるシステム停止に
至らない冷却装置とする必要がある。
A plurality of blowers, such as a fan and a blower, for sending cooling air are often used. However, even if one of the blowers is stopped, the cooling device does not stop the system due to a temperature abnormality even when an abnormality occurs. There is a need.

【0008】従来技術では、次に述べる各問題点から、
以上の要求に応えることが不可能である。
In the prior art, from the following problems,
It is impossible to meet the above requirements.

【0009】第一点として、ファンから吹き出した冷却
風の大部分がファン正面の回路基板側に流れてしまうた
め、プリント基板に搭載された半導体素子へ流れる冷却
風が著しく少なくなってしまうことが挙げられる。
First, most of the cooling air blown from the fan flows to the circuit board side in front of the fan, so that the cooling air flowing to the semiconductor element mounted on the printed circuit board is significantly reduced. No.

【0010】第二点として、ファンから吹き出した冷却
風の大部分がファン正面の回路基板側に流れてしまうこ
とを見越して冷却装置を設計すると、プリント基板に搭
載された半導体素子に十分な冷却風を送るための送風機
を著しく大型にせざるを得なくなることが挙げられる。
その結果、回路基板などプリント基板に搭載された上記
半導体素子以外の部分に、不必要な大風量を供給するこ
とになる。更にそれに伴い、装置規模の拡大、騒音の増
大、送風機自身の消費電力の増大等の不都合が生じる。
Second, if a cooling device is designed in consideration of the fact that most of the cooling air blown out from the fan flows to the circuit board side in front of the fan, sufficient cooling for the semiconductor element mounted on the printed circuit board is required. One of the reasons is that the blower for sending the wind must be extremely large.
As a result, an unnecessary large air volume is supplied to a portion other than the semiconductor element mounted on the printed circuit board such as a circuit board. Further, accompanying this, inconveniences such as an increase in the scale of the device, an increase in noise, and an increase in power consumption of the blower itself occur.

【0011】第三点として、電子回路が、複数枚の回路
基板と、回路基板の各回路を制御するための複数個の半
導体素子を有するプリント基板とで構成され、複数台の
送風機が隣り合って配置される場合、送風機が1台停止
した異常時には、回路基板自身が隣接する送風機からの
冷却風を遮るため、停止した送風機の前方に搭載される
回路基板及びプリント基板に搭載された半導体素子に冷
却風が供給されなくなり、その結果、温度異常によるシ
ステム停止に起こることが避けられないという点が挙げ
られる。
As a third point, the electronic circuit is composed of a plurality of circuit boards and a printed board having a plurality of semiconductor elements for controlling each circuit of the circuit boards, and a plurality of blowers are adjacent to each other. When one fan is stopped, the circuit board itself blocks the cooling air from the adjacent fan, and the semiconductor element mounted on the printed circuit board and the circuit board that is mounted in front of the stopped fan when abnormalities occur when one blower stops. Supply of cooling air to the system, and as a result, it is inevitable that the system is stopped due to abnormal temperature.

【0012】本発明の主たる目的は、電子回路の冷却装
置において、プリント基板上に垂直に搭載した回路基板
及びプリント基板上に搭載した半導体素子のいずれをも
大形の送風機を用いることなく、適切な風量で効率良く
冷却することができる電子回路の冷却装置を提供するこ
とにある。
A main object of the present invention is to provide a cooling device for an electronic circuit, in which a circuit board mounted vertically on a printed circuit board and a semiconductor element mounted on the printed circuit board can be properly used without using a large-sized blower. An object of the present invention is to provide a cooling device for an electronic circuit that can efficiently cool with a large air flow.

【0013】また、本発明の別の目的は、複数の送風機
を用いる場合、送風機が1台停止した異常時にも、回路
基板及びプリント基板に搭載された半導体素子を全て冷
却することができる電子回路の冷却装置を提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide an electronic circuit capable of cooling all the semiconductor elements mounted on a circuit board and a printed board even when one of the blowers is stopped, when a plurality of blowers are used. To provide a cooling device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記主たる目的を達成す
るために、本発明の第1の電子回路の冷却装置は、プリ
ント基板と該プリント基板の面に垂直に搭載された回路
基板とを有する電子回路の回路基板と、プリント基板の
面に搭載された半導体素子等の発熱体とを冷却するため
に、回路基板方向に冷却風を吹き出す少なくとも1個の
送風機と、該送風機の吹き出し口の一部を覆い、前記半
導体素子などの発熱体に冷却風を誘導する流れ制御板と
を備えていることを特徴とする。そのような本発明の冷
却装置により、送風機から吹き出される冷却風の一部を
プリント基板の面に搭載された半導体素子等の発熱体の
冷却に利用することが可能になり、大形の送風機を用い
ることなく、適切な風量で効率良く発熱体を冷却するこ
とができるようになる。
In order to achieve the above main object, a first electronic circuit cooling device of the present invention has a printed circuit board and a circuit board mounted perpendicularly to the surface of the printed circuit board. At least one blower that blows cooling air toward the circuit board in order to cool a circuit board of an electronic circuit and a heating element such as a semiconductor element mounted on the surface of the printed circuit board; and one of blowers of the blower. And a flow control plate for covering the heat generating element such as the semiconductor element and inducing cooling air to the heating element. Such a cooling device of the present invention makes it possible to use a part of the cooling air blown out from the blower for cooling a heating element such as a semiconductor element mounted on the surface of a printed circuit board. It is possible to efficiently cool the heating element with an appropriate air flow rate without using the air.

【0015】上記主たる目的を達成するために、本発明
の第2の電子回路の冷却装置は、プリント基板と該プリ
ント基板の面に垂直に搭載された回路基板を有する電子
回路の回路基板と、プリント基板の面に搭載された半導
体素子等の発熱体とを冷却するために、回路基板方向に
冷却風を吹き出す少なくとも1台の送風機と、回路基板
とプリント基板で構成される流路入口に取り付けられ、
前記半導体素子等の発熱体に冷却風を誘導する流れ制御
板とを備えていることを特徴とする。そのような本発明
の冷却装置により、送風機から吹き出される冷却風の一
部をプリント基板の面に搭載された半導体素子等の発熱
体の冷却に利用することが可能になり、大形の送風機を
用いることなく、かつ簡単な構造により、適切な風量で
効率良く発熱体を冷却することができるようになる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a cooling device for an electronic circuit having a printed circuit board and a circuit board mounted perpendicular to a surface of the printed circuit board. At least one blower that blows cooling air in the direction of the circuit board to cool a heating element such as a semiconductor element mounted on the surface of the printed board, and is attached to a flow path inlet formed by the circuit board and the printed board. And
A flow control plate for guiding cooling air to the heating element such as the semiconductor element. Such a cooling device of the present invention makes it possible to use a part of the cooling air blown out from the blower for cooling a heating element such as a semiconductor element mounted on the surface of a printed circuit board. The heating element can be efficiently cooled with an appropriate air volume without using a simple structure.

【0016】上記別の目的を達成するために、本発明の
第3の電子回路の冷却装置は、前記少なくとも1台の送
風機において送風機が複数台である場合、前記流れ制御
板が該複数台の送風機に対して連続してつながっている
ことを特徴とする。そのような本発明の冷却装置によ
り、送風機が1台停止した異常時にも、流れ制御板の効
果により、隣に搭載されている稼働中のファンから吹き
出た冷却風の一部が停止したファンの前面に誘導され、
引き続き発熱体を冷却することが可能になる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a cooling device for an electronic circuit according to a third aspect of the present invention, wherein, when the at least one blower includes a plurality of blowers, the flow control plate includes the plurality of blowers. It is characterized by being continuously connected to the blower. With such a cooling device of the present invention, even in the event of an abnormality in which one blower stops, due to the effect of the flow control plate, a part of the cooling air blown out from the operating fan mounted next to the fan is stopped. Guided to the front,
Subsequently, the heating element can be cooled.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子回路の冷
却装置を図面に示した幾つかの発明の実施の形態を参照
して更に詳細に説明する。なお、図1〜図7における同
一の記号は、同一物又は類似物を表示するものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an electronic circuit cooling device according to the present invention will be described in more detail with reference to some embodiments of the invention shown in the drawings. The same symbols in FIGS. 1 to 7 indicate the same or similar objects.

【0018】図1及び図2は、本発明になる電子回路の
冷却装置の第1の実施形態を示すそれぞれ断面図及び装
置の一部を透視した要部斜視図である。図1は、図2の
A・A線断面を示している。
FIGS. 1 and 2 are a cross-sectional view and a perspective view, respectively, showing a main part of a first embodiment of an electronic circuit cooling device according to the present invention. FIG. 1 shows a cross section taken along line AA in FIG.

【0019】図1、図2において、電子回路は、プリン
ト基板2と、プリント基板2面に垂直に装着された複数
枚の回路基板1とを有しており、プリント基板2上に
は、複数個の半導体素子11などの発熱体が回路基板1
の下端位置の方向に搭載されている。更に、冷却装置
は、複数台のファン10と、ファン10の吹き出し口の
下部の一部を覆うように設けた流れ制御板14とを有し
ており、この冷却装置によって回路基板1、プリント基
板2面に搭載された半導体素子11などの発熱体が冷却
される。以下に詳しく説明する。
1 and 2, the electronic circuit includes a printed circuit board 2 and a plurality of circuit boards 1 vertically mounted on the surface of the printed circuit board 2. The heating elements such as the semiconductor elements 11
Is mounted in the direction of the lower end position. Further, the cooling device has a plurality of fans 10 and a flow control plate 14 provided so as to cover a part of the lower part of the outlet of the fan 10. Heating elements such as the semiconductor elements 11 mounted on the two surfaces are cooled. This will be described in detail below.

【0020】なお、図2において、本実施例の効果を説
明し易くするために、回路基板1は、透かし図で示し、
かつ枚数を間引いて図示している。
In FIG. 2, the circuit board 1 is shown by a watermark so that the effect of the present embodiment can be easily described.
In addition, the numbers are thinned out for illustration.

【0021】回路基板1は、プリント基板2への接続用
の基板コネクタ3と、外部機器接続用コネクタ4を有す
る板金5から構成されており、回路基板1面上には、回
路を構成する半導体素子9などの部品が搭載されてい
る。回路基板1は、基板コネクタ3がプリント基板2上
のコネクタ6に接続され、外部機器接続用コネクタ4を
有する板金5が装置筐体7にネジ8で固定され、外部機
器接続用コネクタ4と反対側の回路基板1の一端がファ
ン10手前の筐体板金ガイド(図示せず)に挿入され
て、プリント基板2面に垂直に搭載される。また、回路
基板1に搭載した回路を制御する半導体素子11は、プ
リント基板2上に搭載される。
The circuit board 1 is composed of a board connector 3 for connection to a printed board 2 and a sheet metal 5 having a connector 4 for external equipment connection. On the surface of the circuit board 1, a semiconductor constituting a circuit is provided. Components such as the element 9 are mounted. In the circuit board 1, the board connector 3 is connected to the connector 6 on the printed board 2, the sheet metal 5 having the external device connection connector 4 is fixed to the device housing 7 with screws 8, and is opposite to the external device connection connector 4. One end of the circuit board 1 on the side is inserted into a housing sheet metal guide (not shown) in front of the fan 10 and mounted vertically on the surface of the printed circuit board 2. The semiconductor element 11 for controlling a circuit mounted on the circuit board 1 is mounted on the printed board 2.

【0022】更に、プリント基板2上には、ファン10
に電力を供給するためのコネクタ12が搭載されてい
る。ファン10は、並列に搭載された複数枚の回路基板
1の手前に、プリント基板2面に平行方向に冷却風が流
れる向きで並列に複数台搭載され、ファン10下部のコ
ネクタ13はプリント基板2上のコネクタ12と接続さ
れている。ファン10から吹き出した冷却風の一部25
は、回路基板1間の隙間からファン10正面の回路基板
1へ誘導される。
Further, on the printed circuit board 2, a fan 10
Is mounted with a connector 12 for supplying power. A plurality of fans 10 are mounted in parallel in a direction in which cooling air flows in a direction parallel to the surface of the printed circuit board 2 in front of the plurality of circuit boards 1 mounted in parallel. It is connected to the connector 12 above. Part 25 of the cooling air blown out of the fan 10
Are guided from the gap between the circuit boards 1 to the circuit board 1 in front of the fan 10.

【0023】一方、ファン10の吹き出し口の下部の一
部を覆うように、流れ制御板14が設けられている。流
れ制御板14は、ファン10から吹き出した冷却風の一
部26をプリント基板2面側に誘導する部分と、プリン
ト基板面と平行する部分141とで構成され、平行する
部分141は、回路基板1の下方をくぐらせるように設
けられている。このとき、プリント基板2上に搭載され
る半導体素子11の上部は、流れ制御板の平行する部分
141に覆われた状態となる。この結果、ファン10か
ら吹き出した冷却風の一部26は、プリント基板2に搭
載された半導体素子11に誘導される。また、ファン1
0底面とプリント基板2の間の空間をふさぐための仕切
り板16が設けられ、ファン10から吹き出した冷却風
は、ファン10後方に漏れることなく、ファン10前面
方向にのみに誘導される。
On the other hand, a flow control plate 14 is provided so as to cover a part of the lower part of the outlet of the fan 10. The flow control plate 14 includes a portion for guiding a part 26 of the cooling air blown out from the fan 10 toward the printed circuit board 2 side and a portion 141 parallel to the printed circuit board surface. The parallel portion 141 is a circuit board. 1 is provided to pass underneath. At this time, the upper part of the semiconductor element 11 mounted on the printed circuit board 2 is in a state of being covered by the parallel portion 141 of the flow control plate. As a result, a part 26 of the cooling air blown out from the fan 10 is guided to the semiconductor element 11 mounted on the printed circuit board 2. Fan 1
A partition plate 16 for closing the space between the bottom surface 0 and the printed circuit board 2 is provided, and the cooling air blown from the fan 10 is guided only toward the front of the fan 10 without leaking to the rear of the fan 10.

【0024】上記のように構成したので、ファン10か
ら吹き出した冷却風の一部25は、回路基板1間の隙間
からファン10正面の回路基板1面へ誘導され、その結
果、回路基板1を冷却することができる。同時に、ファ
ン10から吹き出した冷却風の一部26は、流れ制御板
14によってプリント基板2面に誘導され、更に、プリ
ント基板2面に誘導された冷却風26は、プリント基板
2面と平行する部分141及びファン10底面とプリン
ト基板2の間の空間をふさいでいる仕切り板16によ
り、プリント基板2面上に沿ってファン10前面方向に
のみ誘導される。この結果、プリント基板2に搭載さ
れ、流れ制御板の平行する部分141に上部を覆われて
いる半導体素子11を冷却することができる。
With the above configuration, a part 25 of the cooling air blown from the fan 10 is guided from the gap between the circuit boards 1 to the surface of the circuit board 1 in front of the fan 10, and as a result, the circuit board 1 Can be cooled. At the same time, a part 26 of the cooling air blown from the fan 10 is guided to the surface of the printed circuit board 2 by the flow control plate 14, and the cooling air 26 guided to the surface of the printed circuit board 2 is parallel to the surface of the printed circuit board 2. The partition plate 16 that covers the space between the portion 141 and the bottom surface of the fan 10 and the printed circuit board 2 guides only the front surface of the fan 10 along the printed circuit board 2 surface. As a result, the semiconductor element 11 mounted on the printed circuit board 2 and whose upper part is covered by the parallel portion 141 of the flow control plate can be cooled.

【0025】なお、本実施形態では、ファン10の吹き
出し口の下部の一部を覆うように、流れ制御板14を設
けると説明したが、流れ制御板14で覆う位置は、ファ
ン10吹き出し口の上部、中央部、左右の一部であって
も良い。同様に、プリント基板2面と平行する流れ制御
板141を回路基板1の下方をくぐるように設けると説
明したが、流れ制御板141の位置は、回路基板1の上
方、左右方向であっても良い。また、半導体素子11が
冷却風26がファン10の吹き出し口から出てプリント
基板2の面に達する付近に配置される場合は、流れ制御
板141を省略することが可能である。更に、図中の半
導体素子11は、放熱器(ヒートシンク)無しで描かれ
ているが、本発明は、ヒートシンクが取り付けられた場
合にも適用される。
In the present embodiment, the flow control plate 14 is described as covering the lower part of the outlet of the fan 10. However, the position covered by the flow control plate 14 is It may be an upper part, a central part, or a part of the left and right. Similarly, it has been described that the flow control plate 141 is provided so as to pass under the circuit board 1 in parallel with the surface of the printed circuit board 2. good. When the semiconductor element 11 is disposed near the cooling air 26 coming out of the outlet of the fan 10 and reaching the surface of the printed circuit board 2, the flow control plate 141 can be omitted. Further, although the semiconductor element 11 in the figure is drawn without a radiator (heat sink), the present invention is also applied to a case where a heat sink is attached.

【0026】図3は、本発明になる電子回路の冷却装置
の第2の実施形態を示す断面図である。本実施形態にお
いては、第1の実施形態の流れ制御板14に代えて、誘
導板142が回路基板1とプリント基板2とで形成され
る流路入口に設けられる。その他の構造は、第1の実施
形態と同様である。このような構成により、ファン10
から吹き出した冷却風の一部26は、誘導板142によ
ってプリント基板2に搭載された半導体素子11に誘導
される。この結果、プリント基板2に搭載された半導体
素子11を冷却することができる。
FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the electronic circuit cooling device according to the present invention. In the present embodiment, instead of the flow control plate 14 of the first embodiment, a guide plate 142 is provided at a flow path inlet formed by the circuit board 1 and the printed board 2. Other structures are the same as those of the first embodiment. With such a configuration, the fan 10
A part 26 of the cooling air blown out of the semiconductor device 11 is guided to the semiconductor element 11 mounted on the printed circuit board 2 by the guide plate 142. As a result, the semiconductor element 11 mounted on the printed circuit board 2 can be cooled.

【0027】また、ファン10から吹き出した冷却風の
一部25は、回路基板1間の隙間から、ファン10正面
の回路基板1面へ誘導され、その結果、回路基板1を冷
却することができる。
Further, a part 25 of the cooling air blown out from the fan 10 is guided from the gap between the circuit boards 1 to the circuit board 1 surface in front of the fan 10, and as a result, the circuit board 1 can be cooled. .

【0028】本実施形態により、簡単な構造でプリント
基板2に搭載された半導体素子11への効果的な冷却が
可能になる。
According to the present embodiment, the semiconductor element 11 mounted on the printed circuit board 2 can be effectively cooled with a simple structure.

【0029】図4及び図5は、本発明になる電子回路の
冷却装置の第3の実施形態を示すそれぞれ断面図及び装
置の一部を透視した要部斜視図である。図4は、図5の
A・A線断面を示している。
FIGS. 4 and 5 are a sectional view and a perspective view of a main part of a third embodiment of a cooling device for an electronic circuit according to the present invention, respectively. FIG. 4 shows a cross section taken along the line AA in FIG.

【0030】本実施形態においては、第1の実施形態の
流れ制御板141の冷却風出口部の直後に、回路基板1
を制御する半導体素子19が搭載され、更に、流れ制御
板141の冷却風出口部の流体断面積をふさぐための調
整用の板17が設けられ、冷却風の流量を調整する構造
が採用される。その他の構造は、第1の実施形態と同様
である。
In the present embodiment, the circuit board 1 is disposed immediately after the cooling air outlet of the flow control plate 141 of the first embodiment.
, And an adjusting plate 17 for closing the fluid cross-sectional area of the cooling air outlet of the flow control plate 141 is provided, and a structure for adjusting the flow rate of the cooling air is employed. . Other structures are the same as those of the first embodiment.

【0031】調整板17の形状は、プリント基板2面に
搭載された各半導体素子19の発熱量、形状に見合った
最適な流量が得られるように、流体断面積が調整された
幅分のみ開口される。開口の形状は、ノズル18となっ
ている。
The shape of the adjusting plate 17 is limited by the width of the fluid cross-sectional area adjusted so as to obtain the optimum heat generation amount and flow rate corresponding to the shape of each semiconductor element 19 mounted on the surface of the printed circuit board 2. Is done. The shape of the opening is a nozzle 18.

【0032】上記のように構成したので、ファン10か
ら吹き出した冷却風の一部26は、流れ制御板14、1
41によって、流れ制御板141の冷却風出口部の直後
に搭載された各半導体素子19に誘導され、各半導体素
子19を冷却することができる。
With the above configuration, a part 26 of the cooling air blown from the fan 10 is
Due to 41, each semiconductor element 19 mounted immediately after the cooling air outlet of the flow control plate 141 is guided to cool each semiconductor element 19.

【0033】更に、流れ制御板141の冷却風出口部の
流体断面積を調整用の板17でふさぎ、ノズル18形状
としたので、流れ制御板141とプリント基板2間を流
れてきた冷却風26をノズル18吹き出し口に集中さ
せ、ノズル18直後に搭載した半導体素子19に、高流
速、高流量の冷却風を供給することができる。また、各
ノズル18の開口面積を調整用の板17で調整すること
により、各半導体素子19の発熱量、形状などに見合っ
た適正な風量を各半導体素子19に供給し、各半導体素
子19を効率良く冷却することができる。
Furthermore, since the cross-sectional area of the fluid at the cooling air outlet of the flow control plate 141 is blocked by the adjusting plate 17 and the nozzle 18 is formed, the cooling air 26 flowing between the flow control plate 141 and the printed circuit board 2 is formed. Can be concentrated at the outlet of the nozzle 18, and a high-speed, high-flow cooling air can be supplied to the semiconductor element 19 mounted immediately after the nozzle 18. In addition, by adjusting the opening area of each nozzle 18 with the adjustment plate 17, an appropriate air flow corresponding to the calorific value and shape of each semiconductor element 19 is supplied to each semiconductor element 19, and each semiconductor element 19 is It can be cooled efficiently.

【0034】なお、本実施形態では、流れ制御板141
の冷却風出口の流体断面積を調整板17でふさぎ、ノズ
ル18形状とすると説明したが、各半導体素子19の発
熱量、形状に見合った最適な流量を得ることが目的であ
るので、ノズル形状以外にも穴を多数開けたパンチング
板などの板で調整しても良い。また、図中の半導体素子
19は、ヒートシンクが取り付けられた状態で描かれて
いるが、ヒートシンク無しの場合にも適用される。
In this embodiment, the flow control plate 141
It has been described that the cooling air outlet is closed by the adjusting plate 17 and the nozzle 18 is shaped. However, since the purpose is to obtain an optimal flow rate corresponding to the heat value and shape of each semiconductor element 19, the nozzle shape In addition, adjustment may be performed using a plate such as a punching plate having a large number of holes. Further, although the semiconductor element 19 in the figure is drawn with a heat sink attached, the present invention is also applied to a case without a heat sink.

【0035】このように、冷却風26がプリント基板上
の冷却対象へ向けて集中的に誘導されるので、ファン1
0からの冷却風の大部分を回路基板1用の冷却風25に
あてがうようにしても、プリント基板上の冷却対象への
適切な冷却が可能になり、効率の良い冷却装置を実現す
ることができる。
As described above, since the cooling air 26 is intensively guided toward the cooling target on the printed circuit board, the fan 1
Even if most of the cooling air from 0 is applied to the cooling air 25 for the circuit board 1, appropriate cooling to the object to be cooled on the printed circuit board becomes possible, and an efficient cooling device can be realized. it can.

【0036】図6は、本発明になる電子回路の冷却装置
の第4の実施形態を示す、装置の一部を透視した要部斜
視図である。本実施形態の流れ制御板14は、隣合った
ファンの前面方向に冷却風を誘導することができるよう
に、複数台のファンに対して連続してつながった形状を
持ち、複数台のファンの吹き出し口の下部の一部を覆う
ように設けられる。その他の構造は、第3の実施形態と
同様である。
FIG. 6 is a perspective view showing a main part of an electronic circuit cooling device according to a fourth embodiment of the present invention, in which a part of the device is seen through. The flow control plate 14 of the present embodiment has a shape that is continuously connected to a plurality of fans so that cooling air can be guided in the front direction of an adjacent fan. It is provided so as to cover a part of the lower part of the outlet. Other structures are the same as in the third embodiment.

【0037】本実施形態においては、ファンの1台、例
えばファン21が何らかの事故で停止するという異常が
起きた場合、流れ制御板14の効果により、隣に搭載さ
れている稼働中のファン22から吹き出た冷却風の一部
27が停止したファン21の前面に誘導される。それに
より、冷却風の一部27がファン21の前面に位置する
プリント基板2上の半導体素子11、19に送られ、同
素子が冷却される。
In this embodiment, when one of the fans, for example, the fan 21 stops for some reason due to an accident, the flow control plate 14 causes the fan 22 mounted next to the operating fan 22 to operate. A part 27 of the blowing cooling air is guided to the front of the stopped fan 21. Thereby, a part 27 of the cooling air is sent to the semiconductor elements 11 and 19 on the printed circuit board 2 located in front of the fan 21, and the elements are cooled.

【0038】そのような効果が得られるのは、稼働中の
ファン22から吹き出た冷却風の一部27が、ファン2
2の吹き出し口の下部の一部を覆う流れ制御板14によ
ってせき止められ、せき止められた冷却風が風向きを変
えてファン21の前面方向に向かうためである。
Such an effect is obtained because a part 27 of the cooling air blown from the operating fan 22 is
This is because the cooling air blocked by the flow control plate 14 covering a part of the lower part of the outlet 2 changes the wind direction and moves toward the front of the fan 21.

【0039】これによって、ファンが1台停止した異常
時にも、プリント基板2に搭載された半導体素子11、
19を冷却することができ、温度異常によるシステム停
止を防ぐことができる。
Thus, even in the event of an abnormality in which one fan stops, the semiconductor elements 11 mounted on the printed circuit board 2
19 can be cooled, and system stoppage due to abnormal temperature can be prevented.

【0040】なお、本実施形態では、ファンの吹き出し
口の下部の一部を覆うように、流れ制御板14を設ける
と説明したが、流れ制御板14で覆う位置は、ファン吹
き出し口の上部、中央部、左右の一部であっても良い。
In this embodiment, the flow control plate 14 has been described to cover a part of the lower part of the fan outlet. However, the position covered by the flow control plate 14 is the upper part of the fan outlet, It may be a central part or a part of the left and right.

【0041】また、本実施形態では、第3の実施形態の
流れ制御板14を複数台のファンに対して連続につなが
った形状を持つようにしたが、第1及び第2の実施形態
の流れ制御板14も複数台のファンに対して連続につな
がった形状を持つようすることが可能である。それによ
って、ファンが1台停止した異常時にも、プリント基板
2に搭載された半導体素子11、19を同様に冷却する
ことができる。
In this embodiment, the flow control plate 14 of the third embodiment has a shape that is continuously connected to a plurality of fans. However, the flow control plate 14 of the first and second embodiments has the same structure. The control plate 14 can also have a shape continuously connected to a plurality of fans. Thus, even when one fan stops, the semiconductor elements 11 and 19 mounted on the printed circuit board 2 can be similarly cooled.

【0042】図7は、本発明になる電子回路の冷却装置
の第5の実施形態を示す、装置の一部を透視した要部斜
視図である。本実施形態も、ファンが1台停止した異常
時において、プリント基板2に搭載された半導体素子1
1、19を冷却することができるようにしたものであ
る。図7において、隣合ったファンの前面方向に冷却風
を誘導することができるように、複数台のファンに対し
て連続につながった流れ制御板20が複数台のファンの
吹き出し口の上部の一部を覆うように設けられる。その
他の構造は、第3の実施形態と同様である。
FIG. 7 is a perspective view of a main part of a cooling device for an electronic circuit according to a fifth embodiment of the present invention, in which a part of the device is seen through. In the present embodiment, the semiconductor device 1 mounted on the printed circuit board 2 is also used when one fan is stopped.
1, 19 can be cooled. In FIG. 7, a flow control plate 20 continuously connected to a plurality of fans is provided at one of the upper portions of the outlets of the plurality of fans so that cooling air can be guided toward the front of adjacent fans. It is provided so as to cover the part. Other structures are the same as in the third embodiment.

【0043】この構造により、稼働中のファン24から
吹き出した冷却風の一部28が隣に搭載されている停止
したファン23前面に誘導され、ファン23の前方向に
ある回路基板1が冷却される。
With this structure, a part 28 of the cooling air blown out from the operating fan 24 is guided to the front surface of the adjacent stopped fan 23, and the circuit board 1 in front of the fan 23 is cooled. You.

【0044】そのような効果が得られるのは、停止した
ファン23に隣接する稼働中のファン24から吹き出た
冷却風28がファン24の吹き出し口の上部の一部を覆
う流れ制御板20によってせき止められ、せき止められ
た冷却風が風向きを変えてファン23の前面方向に向か
うためである。
Such an effect is obtained because the cooling air 28 blown from the operating fan 24 adjacent to the stopped fan 23 is dammed by the flow control plate 20 covering a part of the upper part of the outlet of the fan 24. This is because the blocked cooling air changes its direction and heads toward the front of the fan 23.

【0045】これによって、ファンが1台停止した異常
時にも、回路基板1の全てを冷却することができ、温度
異常によるシステム停止を防ぐことができる。
Thus, even in the event of an abnormality in which one fan stops, the entire circuit board 1 can be cooled, and the system can be prevented from being stopped due to an abnormal temperature.

【0046】なお、本実施例では、ファンの吹き出し口
の上部の一部を覆うように、流れ制御板20を設けると
説明したが、流れ制御板20で覆う位置は、ファン吹き
出し口の下部、中央部、左右の一部であっても良い。
In the present embodiment, the flow control plate 20 is described to be provided so as to cover a part of the upper part of the outlet of the fan. It may be a central part or a part of the left and right.

【0047】以上の各実施形態では、送風機としてファ
ンを用いたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ブロワ等、他の構造の送風機の採用が可能である。
In each of the above embodiments, a fan is used as a blower. However, the present invention is not limited to this, and a blower having another structure such as a blower can be employed.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、プリント基板と該プリ
ント基板に垂直に搭載された回路基板とを有する電子回
路の冷却装置において、送風機からの冷却風の一部をプ
リント基板側に誘導することが可能になり、冷却装置を
大型化することなく、プリント基板に搭載された半導体
素子等の発熱体を効率的に冷却することが可能となる。
また、プリント基板に搭載された半導体素子などの発熱
体へ集中的に冷却風を誘導することが可能となるので、
送風機から吹き出した冷却風の大部分がファン正面方向
の回路基板側へ流れるように設定されても、発熱体を効
率良く冷却することが可能になる。更に、ファンが1台
停止した異常時にも、回路基板及びプリント基板に搭載
された半導体素子等の発熱体を全て冷却することが可能
になり、長期間信頼性良く電子回路の冷却装置を稼動す
ることができる。
According to the present invention, in a cooling device for an electronic circuit having a printed circuit board and a circuit board vertically mounted on the printed circuit board, a part of the cooling air from the blower is guided toward the printed circuit board. This makes it possible to efficiently cool a heating element such as a semiconductor element mounted on a printed circuit board without increasing the size of the cooling device.
In addition, since it is possible to intensively guide cooling air to a heating element such as a semiconductor element mounted on a printed circuit board,
Even if it is set that most of the cooling air blown out from the blower flows toward the circuit board in the front direction of the fan, the heating element can be efficiently cooled. Furthermore, even in the event of an abnormality in which one fan stops, it is possible to cool all the heating elements such as semiconductor elements mounted on the circuit board and the printed circuit board, and to operate the electronic circuit cooling device with high reliability for a long time. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電子回路の冷却装置の第1の実施
形態を説明するための断面図。
FIG. 1 is a sectional view for explaining a first embodiment of a cooling device for an electronic circuit according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態を説明するための要部
斜視図。
FIG. 2 is an essential part perspective view for explaining the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態を説明するための断面
図。
FIG. 3 is a sectional view for explaining a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態を説明するための断面
図。
FIG. 4 is a sectional view for explaining a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態を説明するための要部
斜視図。
FIG. 5 is a perspective view of a main part for describing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態を説明するための要部
斜視図。
FIG. 6 is an essential part perspective view for explaining a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施形態を説明するための要部
斜視図。
FIG. 7 is an essential part perspective view for explaining a fifth embodiment of the present invention.

【図8】従来の電子回路の冷却装置を説明するための断
面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a conventional cooling device for an electronic circuit.

【符号の説明】 1…回路基板、2…プリント基板、7…装置筐体、9,
11,19…半導体素子、10…ファン、14,14
1,142,20…流れ制御板、16…仕切り板、17
…流体断面積調整板、18…ノズル、21,23…停止
したファン、22,24…稼働中のファン、25,2
6,27,28…冷却風。
[Description of Signs] 1 ... circuit board, 2 ... printed board, 7 ... device housing, 9,
11, 19: semiconductor element, 10: fan, 14, 14
1, 142, 20: flow control plate, 16: partition plate, 17
... Fluid cross-sectional area adjustment plate, 18 ... Nozzle, 21,23 ... Fan stopped, 22,24 ... Fan in operation, 25,2
6, 27, 28 ... cooling air.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 耕一 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 Fターム(参考) 5E322 BA04 BA05 BB03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Koichi Sato 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa F-term in the Enterprise Server Division, Hitachi, Ltd. 5E322 BA04 BA05 BB03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プリント基板と該プリント基板の面に垂直
に搭載された回路基板とを有する電子回路の上記回路基
板と、上記プリント基板の面に搭載された半導体素子等
の発熱体とを冷却するために、回路基板方向に冷却風を
吹き出す少なくとも1台の送風機と、前記半導体素子等
の発熱体に冷却風を誘導する流れ制御板とを備えてお
り、該流れ制御板は、送風機の吹き出し口の一部を覆っ
ていることを特徴とする電子回路の冷却装置。
An electronic circuit comprising a printed circuit board and a circuit board mounted perpendicular to the surface of the printed circuit board, and a heating element such as a semiconductor element mounted on the surface of the printed circuit board. And at least one blower that blows cooling air toward the circuit board, and a flow control plate that guides the cooling air to a heating element such as the semiconductor element. A cooling device for an electronic circuit, which covers a part of a mouth.
【請求項2】前記流れ制御板の一部に、前記プリント基
板の面と平行する部分を設けたことを特徴とする請求項
1に記載の電子回路の冷却装置。
2. The cooling device for an electronic circuit according to claim 1, wherein a portion parallel to a surface of the printed circuit board is provided in a part of the flow control plate.
【請求項3】前記流れ制御板の冷却風出口部に、冷却風
の流量を調節する流体断面積調整板を設けたことを特徴
とする請求項1に記載の電子回路の冷却装置。
3. The cooling device for an electronic circuit according to claim 1, wherein a fluid cross section adjusting plate for adjusting a flow rate of the cooling air is provided at a cooling air outlet of the flow control plate.
【請求項4】前記流体断面積調整板は、前記発熱体毎に
調整された幅分のみ開口した形状を有していることを特
徴とする請求項3に記載の電子回路の冷却装置。
4. The cooling device for an electronic circuit according to claim 3, wherein the fluid cross-sectional area adjusting plate has a shape opened only by a width adjusted for each heating element.
【請求項5】プリント基板と該プリント基板の面に垂直
に搭載された回路基板とを有する電子回路の上記回路基
板と、上記プリント基板の面に搭載された半導体素子等
の発熱体とを冷却するために、回路基板方向に冷却風を
吹き出す少なくとも1台の送風機と、前記半導体素子等
の発熱体に冷却風を誘導する流れ制御板とを備えてお
り、該流れ制御板は、回路基板とプリント基板とで構成
される流路入口に取り付けられていることを特徴とする
電子回路の冷却装置。
5. A cooling circuit for an electronic circuit having a printed circuit board and a circuit board mounted perpendicular to the surface of the printed circuit board, and a heating element such as a semiconductor element mounted on the surface of the printed circuit board. And at least one blower that blows cooling air toward the circuit board, and a flow control plate that guides cooling air to a heating element such as the semiconductor element. A cooling device for an electronic circuit, wherein the cooling device is attached to an inlet of a flow path composed of a printed circuit board.
【請求項6】前記少なくとも1台の送風機において送風
機が複数台である場合、前記流れ制御板は、該複数台の
送風機に対して連続してつながっていることを特徴とす
る請求項1又は請求項5に記載の電子回路の冷却装置。
6. The flow control plate according to claim 1, wherein when the at least one blower includes a plurality of blowers, the flow control plate is continuously connected to the plurality of blowers. Item 6. An electronic circuit cooling device according to item 5.
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