JP2005268787A - 水平取り付け式の接続平面を有する電子機器ハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】 バックプレーン（取り付け面）がハウジングを通る空気流を妨げない電子機器の空調構造を提供することである。
【解決手段】 電子機器３０をその内部に取り付けるハウジング１０、４０は、水平に設置される少なくとも１つの取り付け面１２、４２を備え、該取り付け面（取り付け板）は、当該ハウジングの上面と底面の間に設置され、その上に設置される電子部品を受け入れる手段１３を有する。これにより、空気は、当該ハウジングの対向する垂直壁１０１、１０３の間を流れ、かつ、湾曲部を通過することなく（湾曲して流れることなく）、前記取り付け面の平面に沿って流れるよう構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器の空調、空調装置、及び空調構造に関する。

複数のコネクタをその上に有するバックプレーン（取り付け板又は取り付け面）を有する、コンピュータなどの電子機器ハウジングを構成することが一般的になってきた。これらのコネクタは、ＰＣボードなどの電子機器と係合するようになっており、その後、機器を制御するのに用いられる。システムの動作中に、電子部品は、システムの故障を防ぐために除去されなければならない熱を発生する。熱を除去する能力は、所与のサイズのハウジング内に設置することができる電子部品の数に関するゲーティング(gating)要素、つまり決定要因である。

熱を機器から除去するために、電子機器ハウジングを通して強制的に空気を送ることも一般的になってきた。空気流量を増加させることは、熱の除去量を増加させる重要な要素である。しかしながら、所与のハウジングの空気流量の能力には実際的な限界が存在する。機器が取り付けられるバックプレーンは空気流路内に設置されるため、バックプレーン自体が、ハウジングを通る空気流を妨げる。

本発明の目的は、バックプレーン（取り付け面）がハウジングを通る空気流を妨げない電子機器の空調装置及び空調構造を提供することである。

一実施形態において、電子ボードを内部に取り付けるハウジングが述べられ、ハウジングは、複数の電子回路が接続されることができるようになっている少なくとも１つの水平設置式の平面（平板）を有する。平面は、空気が、湾曲部を通過させられることなく（湾曲して流れることなく）、ハウジングの対抗する壁の間で流れることを可能にするように構成されている。電子回路は、水平面の上面と底面の両方に設置されることができる。一実施形態において、ハウジングはコンピュータである。

図１は、電子ボード３０などの電子部品が内部に設置されるハウジング１０の一実施形態を示す。ハウジング１０は、所望であれば、電子ボード３０−１Ｕ〜３０−ＮＬなどの電子ボードを挿入するための開口部をその中に含んだ前部垂直面１０１（垂直壁）を有する。図示する実施形態において、水平取り付け構造体１２は、電子ボードの接点３３（図３に示す）を収容するようになっているコネクタ１３がその上に取り付けられる。図１において、電子ボードは、コンピュータのプラグイン回路ボードである。

図示する実施形態において、取り付け構造体１２（プラグインボード用の取り付け平面である）は、その上面と底面の両方にコネクタ１３が取り付けられる。他の実施形態において、コネクタは、一方の面上にのみ取り付けられてもよく、所望であれば、ハウジング内に複数の取り付け構造体（図示せず）が積層されてもよいことに留意されたい。これらの面は、全て水平であるが、所望であれば、一部は垂直（鉛直）であるであろうことが考えられる。説明されるように、空気は、取り付け面１２にほぼ平行で、面１２に取り付けられた電子ボードと整列した領域を横切るように、前部垂直面１０１と後部垂直面１０３の間を流れることができる。図示するように、電子ボードを、取り付け面１２に直角に取り付けるが、取り付け面に対して任意の角度で取り付けることができるであろう。プラグイン配線ボードが示されるが、たとえば、ピグテール（pigtail）電気接続および機械的支持によって、任意のタイプの部品を面１２に取り付けることができるであろう。

本明細書で説明される構成に特に適合可能な１つのシステムは、コンピュータシステムであり、各プラグインボードはシステムのブレード（基板）であり、こうしたブレードは通常、従来のコンピュータの要素、すなわち、プロセッサ、メモリ、およびＩ／Ｏを全て収容する。空気は、取り付け面１２の平面に沿って、かつ、電子ボードと整列して流れ、空気は、取り付け面か、電子ボード上に取り付けられた部品のいずれかの周りを曲がる必要がない。この移動空気は、取り付けられた電子ボードの両面に取り付けられた部品に自由に衝突し、したがって、ボードの両面から熱を取り除くことができる。

前部垂直面に対向する後部垂直面に取り付けられて示されるファン１０２によって、空気が、前部垂直面および後部垂直面の間で流れることが可能になる。ファンは、望むように、空気を吹き込むか、または、空気を吸い出すように設計されるであろう。同様に、説明するように、ファン（または、いくつかのファン）はまた、ハウジング１０内に内部的に取り付けられるであろう。同様に、或る状況では、ファンは除去され、それにより自然対流が部品から熱を取り除くことが可能になるであろう。

図１に示すように、任意の数のプラグインボード３０が面１２上に取り付けられてもよい。この実施形態において、ボード３０−１Ｕ〜３０−ＮＵは、構造体１２の上面でコネクタに差し込まれて示されるが、ボード３０−１Ｌ〜３０−ＮＬは、面１２の底面（すなわち、下側）でコネクタに差し込まれて示される。

図２は、図１の１Ｂ−１Ｂ断面線に沿って切り取ったハウジング１０の側断面図である。電子ボード３０−ＮＵは、構造体１２の上面に取り付けられたコネクタ１３−ＮＵに差し込まれて示され、電子ボード３０−ＮＬは、面１２の底面に取り付けられたコネクタ１３−ＮＬに差し込まれて示される。ファン１０２によって部分的に制御された空気１０４は、後部垂直パネル１０３から流れ、前部垂直パネル１０１から出るのが示される。見てわかるように、この空気は、湾曲部の周りを通過することなく、構造体１２にほぼ平行に流れる。この空気は、機械的に妨げられることなく、構造体１２の上面と、所望であれば、構造体１２の底面の両方に取り付けられた電子部品の全てを容易に通過するであろう。

電子ボード３０は、たとえば、垂直パネルの扉（図示せず）を開けるか、またはパネルを除去することによって、種々のコネクタ１３内に挿入されてもよい。挿入されるボードは、まず所望のコネクタの上（または、下）に設置され、次に、コネクタに挿入するために、下に（または、上に）押圧される。一旦所定場所に設置されると、コネクタと電子ボードのピンの間の摩擦（および／または、固定機構）が、ボードを係合関係に維持する。別法として、所望であれば、ブラケット（図示せず）を用いて、ボードとコネクタを一緒に保持することができる。

図３は、コネクタ１３と係合するための接点３３を有する電子ボードの一実施形態３０を示す。ボード３０上には、部品３４が取り付けられる。ボード３０の他の面内、または、他の面上に取り付けられた部品は示されない。ファン３５が示され、おそらく、オプションで、所望の１つまたは複数のボード上に取り付けられる。ファン３５は、ファン１０２（図１）と共にか、または、ファン１０２の代替として用いられることができる。システムは、各ボード（または、各ボードのグループ）がそれ自体のファンを収容し、それによりシステムが増大する（すなわち、ますます多くのボードがハウジング１０内で接続される）につれて、空気移動能力もまた、接続されるボードの数に正比例して増大するように設計されるであろう。

図４は、ボード３０−１Ｕが、水平構造体１２の上面上に取り付けられたコネクタ１３内に下方向に挿入される直前のハウジング４の側面図を示す。ボード３０−１Ｕは、先に説明したように、前部垂直面１０１の開口部を通して挿入することによって、コネクタ１３の上に設置される。取り付け構造体４２は、構造体４２の上面と底面の両方が、高密度のために２列のコネクタを収容することを除いて、構造体１２（平面３）と同じである。同様に、ハウジング４０の構造体４２は、その上に設置されたファン４１を有する。ハウジング４０は、通信デバイス１１１、データ記憶デバイス１１２、および電源１１０と共に示され、それらのデバイスの１つまたは複数は通常、コンピュータ内で見られるであろう。所望であれば、他のこうしたデバイスもまた、ハウジング内に収容することができる。或る場合には、これらのデバイスはまた、構造体４２上に設置されたコネクタに差し込まれるであろう。

図５は、いくつかのプラグインボードが、２列の上面および２列の下面で取り付けられたハウジング４０を示す。ボード３０−ＮＵＦ〜３０−ＮＵＢは、構造体１２の上面に示されるが、ボード３０−ＮＬＦ〜３０−ＮＬＢは、底面上で上方向に差し込まれて示される。ファン４１は、前面１０１の孔を通して空気３０１を引き込み、空気が、取り付け構造体４２の底面上の、コネクタに差し込まれたボードの全てを通過するようにさせる。空気は、後部垂直面１０３の孔から強制的に排出される。面４２の上面の空気流は、同様に制御されるか、あるいは、１つまたは複数の垂直面のファンか、または、１つまたは複数の電子ボード３０に接続されたファンによって制御されるであろう。したがって、これにより２重の空気流制御が可能になる。

理論上、空気は、ハウジング４０を通して、他の方向に移動することができるが（たとえば、空気が、前部と後部を通して引き込まれ、上面と底面を通して強制的に排出される）、ハウジングは、その各側面を互いに近接させてシステム内に取り付けられることが多いために、これは実用的ではない。

本発明は、以下の実施態様を含んでいる。

＜実施態様１＞ 電子機器３０をその内部に取り付けるハウジング１０、４０であって、水平に設置される少なくとも１つの取り付け面１２、４２を備え、該取り付け面（取り付け板）は、当該ハウジングの上面と底面の間に設置され、その上に設置される電子部品を受け入れる手段１３を有し、これにより、空気が、当該ハウジングの対向する垂直壁１０１、１０３の間を流れ、かつ、湾曲部を通過することなく（湾曲して流れることなく）、前記取り付け面の平面に沿って流れるようになることを特徴とするハウジング。

＜実施態様２＞ ハウジング１０、４０であって、当該ハウジングの前記対向する垂直壁のうちの第１の壁１０３上に取り付けられる少なくとも１つの空気ファン１０２と、
当該ハウジングの前記対向する垂直壁のうちの第２の壁１０１上に構成される少なくとも１つの空気孔とをさらに備えることを特徴とする実施態様１に記載のハウジング。

＜実施態様３＞ ハウジング１０、４０であって、前記対向する垂直壁１０１、１０３の間で空気を移動させるファン１０２、３５と、前記対向する垂直壁のそれぞれにある少なくとも１つの空気開口部をさらに備えることを特徴とする実施態様１に記載のハウジング。

＜実施態様４＞ ハウジング１０、４０であって、前記ファン１０２は、前記水平に設置された取り付け面１２、４２上に取り付けられることを特徴とする実施態様３に記載のハウジング。

＜実施態様５＞ ハウジング１０、４０であって、前記取り付け面１２、４２に接続され、該取り付け面に直角で、かつ、前記対向する垂直壁１０１、１０３の間を移動する前記空気と整列して延びる複数の電子部品３０をさらに備えることを特徴とする実施態様１に記載のハウジング。

＜実施態様６＞ ハウジング１０、４０であって、前記接続された電子部品３０のうちの少なくとも１つの上に取り付けられた少なくとも１つのファン３５をさらに備えることを特徴とする実施態様５に記載のハウジング。

＜実施態様７＞ ハウジング１０、４０であって、前記少なくとも１つの取り付け面に平行に取り付けられ、当該ハウジングの前記上面か、または前記底面のいずれかから離れて設置される第２の水平取り付け面をさらに備えることを特徴とする実施態様１に記載のハウジング。

＜実施態様８＞ コンピュータハウジング１０、４０内に電子部品３０を取り付ける方法であって、前記ハウジングの第１の垂直部分の開口部を通して前記電子部品のうちの第１の電子部品を挿入すること、該挿入された電子部品を前記構造体に対して或る角度で維持するように、該挿入された電子部品を前記ハウジング内で事前に水平に設置されている構造体１２、４２に接続すること、前記ハウジングの前記第１垂直部分１０３と前記ハウジングの対向する垂直部分１０１の間で、前記構造体の平面に沿って空気を移動させることを含むコンピュータハウジング内に電子部品を取り付けることを特徴とする方法。

＜実施態様９＞ 前記接続することは、プラグインコネクタを用いて、前記電子部品３０を前記構造体１２、４２に係合させることを含むことを特徴とする実施態様８に記載のコンピュータハウジング内に電子部品を取り付ける方法。

＜実施態様１０＞ 前記空気を、前記構造体１２、４２の上または下で個別に移動させることをさらに含むことを特徴とする実施態様８に記載のコンピュータハウジング内に電子部品を取り付ける方法。

電子機器ハウジングの一実施形態の斜視図である。 図１の線１Ｂ−１Ｂに沿って切り取ったハウジングの側部断面図である。 電子ボードの一実施形態の図である。 第１電子ボードを挿入する直前の、図１のハウジングの側面図である。 水平設置式取り付け面の上面と底面に挿入された複数の電子ボードの一実施形態の図である。

符号の説明

１０、４０ ハウジング
１２、４２ 取り付け面
１３ 電子部品を受け入れる手段（コネクタ）
３０ 電子機器
４１ ファン
１１０ 電源
１０１、１０３ 垂直壁
１１１ 通信デバイス
１１２ データ記憶デバイス

Claims (10)

1. 電子機器をその内部に取り付けるハウジングであって、
   水平に設置される少なくとも１つの取り付け面を備え、
   該取り付け面は、当該ハウジングの上面と底面の間に設置され、その上に設置される電子部品を受け入れる手段を有し、これにより、空気が、当該ハウジングの対向する垂直壁の間を流れ、かつ、湾曲して流れることなく、前記取り付け面の平面に沿って流れるようになることを特徴とするハウジング。
2. ハウジングであって、
   当該ハウジングの前記対向する垂直壁のうちの第１の壁上に取り付けられる少なくとも１つの空気ファンと、
   当該ハウジングの前記対向する垂直壁のうちの第２の壁上に構成される少なくとも１つの空気孔とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のハウジング。
3. ハウジングであって、
   前記対向する垂直壁の間で空気を移動させるファンと、
   前記対向する垂直壁のそれぞれにある少なくとも１つの空気開口部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のハウジング。
4. ハウジングであって、
   前記ファンは、前記水平に設置された取り付け面上に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載のハウジング。
5. ハウジングであって、
   前記取り付け面に接続され、該取り付け面に直角で、かつ、前記対向する垂直壁の間を移動する前記空気と整列して延びる複数の電子部品をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のハウジング。
6. ハウジングであって、
   前記接続された電子部品のうちの少なくとも１つの上に取り付けられた少なくとも１つのファンをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のハウジング。
7. ハウジングであって、
   前記少なくとも１つの取り付け面に平行に取り付けられ、当該ハウジングの前記上面か、または前記底面のいずれかから離れて設置される第２の水平取り付け面をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のハウジング。
8. コンピュータハウジング内に電子部品を取り付ける方法であって、
   前記ハウジングの第１の垂直部分の開口部を通して前記電子部品のうちの第１の電子部品を挿入すること、
   該挿入された電子部品を前記構造体に対して或る角度で維持するように、該挿入された電子部品を前記ハウジング内で事前に水平に設置されている構造体に接続すること、
   前記ハウジングの前記第１垂直部分と前記ハウジングの対向する垂直部分の間で、前記構造体の平面に沿って空気を移動させることを含むコンピュータハウジング内に電子部品を取り付けることを特徴とする方法。
9. 前記接続することは、プラグインコネクタを用いて、前記電子部品を前記構造体に係合させることを含むことを特徴とする請求項８に記載のコンピュータハウジング内に電子部品を取り付ける方法。
10. 前記空気を、前記構造体の上または下で個別に移動させることをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のコンピュータハウジング内に電子部品を取り付ける方法。

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