JP2005109334A - 冷却用パネル、機器装置及びラックの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却能力に応じた局所的な冷却を行うための冷却構造を提供する。
【解決手段】 高発熱のプリント板４の近隣に、プリント板を収容するためのシェルフ１に収容可能な構造の冷却用パネル５を設置する。通常の発熱量を有するプリント板３についてはファン６により冷却を行う一方、高発熱のプリント板４については冷却用パネル５とファン６との併用冷却とすることにより、高い冷却能力が必要とされるプリント板については必要に応じた局所的な冷却を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント板の冷却構造に関するものであり、特に発熱量が高く高温となったプリント板について、局所的な冷却を可能とした各種機器装置の冷却構造に関する。

一般に電子部品は熱に弱く、温度が一定値を超えると故障の原因となりうるので、冷却を行う必要がある。電子部品を備えたプリント板の冷却を行う従来技術としては、プリント板が収容されたシェルフを実装する電子機器筐体において、シェルフとファンの間に風向を調整する手段を設けて、各プリント基板の発熱量に応じた適当な温度になるよう風量を調節する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２０４９７４号公報

従来においては、プリント板を冷却するための構造は、こうしたファンの風量の調節を行えば充分であり、局所的な冷却能力の向上は不要であった。
しかし近年の通信機器等、各種機器装置の市場においては、プリント板に実装される電子部品の高集積化に伴って発熱量も高まり、温度上昇が大きくなっており、冷却能力の更なる向上が求められている。

また、機器装置全体が小型化、集約化するに伴ってプリント板を収容できる環境及び場所が制限されることから、局所的な発熱に伴う温度の上昇に対し、更なる放熱効率の向上も求められている。

こうした背景から、局所的な発熱に伴う温度の上昇に対する放熱効率を向上させ、かつ装置全体の小型化を可能とするような冷却構造の開発が課題とされていた。

本発明は、係るプリント板の局所的な温度の上昇という課題を解決するものであり、冷却用パネルを用いて特定のプリント板を局所的に冷却することにより、従来に比べ小型化、集約化できるとともに、放熱効率を十分に確保できる機器装置の構造を提供することを目的としたものである。

本発明により得られる第１の効果は、機器装置に於いて収容する複数枚の異なる熱量のプリント板の配置及び配列に関し、プリント板個々に必要な冷却能力を考慮して配列することなく、複数枚のこれらのプリント板を一つのシェルフ内に任意に収容できることである。その理由は、通常の発熱量のプリント板は冷却装置にて冷却する一方、高発熱のプリント板は冷却用パネルを近隣に実装し、装置全体を冷却させる冷却器と局所的な冷却を行う冷却用パネルとの併用冷却とすることで、プリント板毎に必要となる冷却能力を確保したためである。

第２の効果は、高発熱のプリント板については冷却が必要であるが、それ以外のプリント板は自然冷却でも充分な場合に、機器全体の小型・軽量化だけでなく、冷却装置の動作電力の低減が可能となることである。その理由は、低発熱のプリント板は自然空冷による冷却とし、高発熱のプリント板についてのみ冷却用パネルを近隣に収容させることにより、装置全体を冷却するファンを削減しても、プリント板毎に必要となる冷却能力を確保できるためである。

本発明の実施の形態について説明する。各プリント板の発熱量及び発熱に伴う温度上昇に対して必要となる冷却能力が異なる複数枚のプリント板が収容されている、プラグイン方式のシェルフ実装構造において、ファン等の冷却手段を設けた冷却用パネルを高発熱のプリント板の近隣に配置する。こうして高発熱のプリント板から生じる熱に対し冷却用パネルが局所的な冷却を行うことで、高発熱のプリント板を効率よく冷却することができる。

さらに本発明における実施例について述べる。図１は本発明の実施例を示す斜視図であり、図２は本発明の実施例を示す分解斜視図である。機器装置１はプリント板収容部２ａ及び複数枚のファンを収容できるファン収容部２ｂを有するシェルフ本体２、通常の発熱量を有するプリント板３、局部的な高発熱部４ａを有する高発熱のプリント板４、小型ファン５ａを備え、シェルフのプリント板を収容する箇所に実装可能な構造の冷却用パネル５、プリント板３及び高発熱のプリント板４を冷却する為に送風機６ａを具備したファン６、とにより構成されている。プリント板３と、高発熱のプリント板４、及び冷却用パネルについては複数枚備えてもよい。

プリント板３については通常の発熱量を有するので、ファン６の冷却のみにより充分な冷却を行うことができる。しかし、高発熱のプリント板４では高発熱部４ａが高熱を発し、プリント板３よりも高い温度となるため、ファン６のみでは冷却が不充分である。そのため、図３乃至図５に示したように、高発熱のプリント板４の近隣に冷却用パネル５を収容することにより、高発熱のプリント板４の冷却を行う。

冷却構造の動作を図６で示す。ファン６によりプリント板３及び高発熱のプリント板４に冷却風２１を送風し、プリント板３及び高発熱のプリント板４の冷却を行う。ただ、冷却風２１はファン６により通信機器装置１内部を均等に冷却するものであり、高発熱のプリント板４における局部的な高発熱部４ａに於いてもプリント板３の実装部位と同じ風量の冷却風２１しか生じないため、高発熱部４ａでは更なる冷却が必要となる。

そこで、高発熱のプリント板４の隣または近くに収容させた冷却用パネル５の小型ファン５ａを駆動させる。これにより高発熱部周辺に冷却風２２が送られ、高発熱部の放熱を向上させる。このように高発熱部の周辺においてはファン６及び冷却用パネル５での併用冷却とすることにより、プリント板３の実装部位よりも高効率で、高発熱部４ａの冷却を行うことができる。

なお、この冷却用パネルが備えられた機器装置を筐体７に収容したラック８の例を図７に示す。

本発明の他の実施例について示す。図８は本発明の実施例であるユニット１１を示す斜視図であり、図９及び図１０は本発明の実施例を示す分解斜視図である。高発熱部１２ａを有する高発熱のプリント板１２に冷却用パネル１３が設置されている。

本実施例の動作については図１１を用いて説明する。本実施例におけるユニット１１は、プリント板１２及びプリント板１２に設置した冷却用パネル１３により構成されている。通常の発熱量を有するプリント板については自然冷却により充分冷却されるが、プリント板１２については発熱による温度上昇が大きく、自然冷却のみでは充分な冷却が行えないものとする。こうした条件下で充分な冷却能力を確保するため、冷却用パネル１３は小型ファン１３ａを備え、この小型ファン１３ａにより冷却風２３を生じさせ、高発熱部を冷却する。

このユニット１１は、冷却用パネル１３がプリント板１２を直接設置することができる構造を採ることにより、プリント板１２及び冷却用パネル１３のみを構成要素として用いることもできるが、他にも通常の発熱量を有するプリント板などが設置される中の構成要素の一部としてこのユニット１１を用いることもできる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲内において適宜変更を行うことができることは無論であり、例えば冷却手段として、ファンによる手段ではなく冷却水の循環による手段や、ペルチェ素子による手段などを適宜冷却手段として用いることができる。

本発明の実施例１を示す斜視図 本発明の実施例１を示す分解斜視図 本発明の実施例１を示す斜視図 本発明の実施例１を示す分解斜視図 本発明の実施例１を示す分解斜視図 本発明の実施例１の動作を示す図 本発明の実施例１の適用例を示す図 本発明の実施例２を示す斜視図 本発明の実施例２を示す分解斜視図 本発明の実施例２を示す分解斜視図 本発明の実施例２の動作を示す図

符号の説明

１ ：機器装置
２ ：シェルフ本体
２ａ ：プリント板収容部
２ｂ ：ファン収容部
３ ：プリント板
４ ：高発熱のプリント板
４ａ ：高発熱部
５ ：冷却用パネル
５ａ ：小型ファン
６ ：ファン収容部
６ａ ：ファン
７ ：ラック
８ ：筐体
１１ ：ユニット
１２ ：高発熱のプリント板
１２ａ：高発熱部
１３ ：冷却用パネル
１３ａ：小型ファン
２１、２２、２３：冷却風

Claims (9)

1. 冷却手段を備え、プリント板を収容するためのシェルフに収容可能な冷却用パネル。
2. ファンを備え、プリント板を収容するためのシェルフに収容可能な冷却用パネル。
3. 冷却手段を備え、プリント板を設置可能な冷却用パネル。
4. ファンを備え、プリント板を設置可能な冷却用パネル。
5. 前記ファンは、発熱部に送風するためのファンであることを特徴とする、請求項２又は４のいずれかに記載の冷却用パネル。
6. 前記ファンは、発熱部に生じる熱を放出するためのファンであることを特徴とする、請求項２又は４のいずれかに記載の冷却用パネル。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の冷却用パネルを備えた機器装置。
8. 請求項１又は２のいずれかに記載の冷却用パネルが、前記シェルフに収容された前記プリント板の少なくとも１つに隣接して収容されている機器装置。
9. 筐体をさらに備え、請求項７又は８のいずれかに記載の機器装置が、前記筐体に実装されているラック。
   
   

Images