JP2009271643A - Housing for electronic apparatus and electronic apparatus - Google Patents

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Seiji Hibino
聖二 日比野
Minoru Ishinabe
稔 石鍋
Atsushi Taniguchi
淳 谷口
Hiromoto Uchida
浩基 内田
Makoto Yoshino
真 吉野
Akio Yano
昭雄 矢野
Shigenori Aoki
重憲 青木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic apparatus capable of being made saved in power consumption and small in size. <P>SOLUTION: This housing for electronic apparatus includes: electronic element; a first thermal connection part 22; an electronic apparatus unit equipped with heat transfer members 29b and 29c for transferring heat generated from the electronic element to the first thermal connection part 22; and a housing configured to attachably/detachably store the electronic apparatus unit 2, and equipped with a second thermal connection part 13 thermally connected to the first thermal connection part 22 and a heat releasing part for releasing heat transmitted from the second thermal connection part 13, wherein a heat rectifying element 30a for transmitting heat from the electronic apparatus unit side to the heat release part side, and for preventing the transfer of heat to a reverse direction is arranged on a heat channel between the electronic element and the heat release part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器ユニットの冷却システムを備えた電子機器用筐体、及び電子機器ユニットと該電子機器用筐体を備えた電子装置に関する。   The present invention relates to an electronic device casing provided with an electronic device unit cooling system, and an electronic device unit and an electronic apparatus including the electronic device casing.

近年、電子計算機、例えばメインフレーム、スーパーコンピュータ及びブレードサーバなどでは、中央制御装置（CPU:Center Processing Unit）で構成されたプロセッサユニット、電源ユニット、記憶装置ユニットなどのコンピュータユニットを１個乃至複数個搭載することができる構造が採用されている。そして、搭載部品に故障が発生したときや性能を向上させるときに、ユニットごとに取り外し、或いは増設することができるようになっている。一方で、部品実装の高密度化などにより、装置性能を維持し或いは向上させるためユニットの放熱対策が重要になっている。   In recent years, electronic computers such as mainframes, supercomputers, and blade servers have one or more computer units such as a processor unit, a power supply unit, and a storage device unit configured by a central processing unit (CPU). A structure that can be mounted is adopted. Then, when a failure occurs in the mounted component or when the performance is improved, the unit can be removed or added for each unit. On the other hand, measures to dissipate heat from the unit have become important in order to maintain or improve the device performance by increasing the density of component mounting.

例えば、ブレードサーバでは、図７に示すように、CPUチップ５１及び半導体記憶装置５２など複数の発熱部を備えたブレード状のモジュール（以下、ブレード（コンピュータユニット）と称する。）２０１を１個或いは複数個シャーシ（筐体）に搭載する構造が採用されている。放熱対策として、ブレード２０１毎にブレード２０１内部のCPUチップ５１に取り付けられた放熱器５３と送風器（図示せず）とを有する空冷システムを備えている。   For example, in a blade server, as shown in FIG. 7, one or more blade-like modules (hereinafter referred to as blades (computer units)) 201 each having a plurality of heat generating parts such as a CPU chip 51 and a semiconductor storage device 52 or the like. A structure in which a plurality of chassis (housings) are mounted is adopted. As a heat dissipation measure, an air cooling system having a radiator 53 attached to the CPU chip 51 inside the blade 201 and a blower (not shown) is provided for each blade 201.

特許文献１には、複数の回路基板からの熱をそれぞれ対応する熱伝導部品（伝熱コネクタ）を介して熱交換器に集め、一度に冷却するという技術が開示されている。また、放熱対策として関連する技術が下記の特許文献２〜４に開示されている。
特開２００５−２２２４４３号公報 特開平５−３０８１６５号公報 特開２００５−３０８１６５号公報 特開平４−１７１４１６号公報 Patent Document 1 discloses a technique in which heat from a plurality of circuit boards is collected in a heat exchanger via corresponding heat conduction components (heat transfer connectors) and cooled at a time. In addition, related techniques as heat dissipation measures are disclosed in Patent Documents 2 to 4 below.
JP 2005-222443 A JP-A-5-308165 JP 2005-308165 A JP-A-4-171416

しかしながら、上述のブレードサーバでは、消費電力（負荷率）がブレード毎に異なる事態が起こる。例えば、あるブレードは消費電力が小さいアイドリング状態にあり、他のブレード２０１は処理が頻繁に行われて消費電力が大きい状態にあるような事態が考えられる。このような事態になると、各ブレードの発熱量の違いによりブレード間に温度差が生じる。   However, in the blade server described above, a situation occurs in which the power consumption (load factor) varies from blade to blade. For example, there may be a situation where a certain blade is in an idling state with low power consumption and another blade 201 is in a state where power consumption is high due to frequent processing. In such a situation, a temperature difference occurs between the blades due to a difference in the amount of heat generated by each blade.

このような場合、最も発熱量の多いブレード２０１を十分に冷却する必要があるため、送風量の大きい送風器を使用すると、送風器の消費電力が増えるとともに、冷却システムのサイズが大きくなるという問題がある。さらに、発熱量の小さいブレードに対しては過剰な送風量となり、エネルギが無駄に消費されることとなる。また、ブレード２０１内部の放熱器５３を増やすと、放熱器５３のサイズが大きくなるという問題がある。しかも、放熱器５３が過密になり、空気流の流路抵抗が増大するため、大きな静圧、風量をもつ送風器が必要となり、送風器の消費電力が増えるという問題も生じる。   In such a case, it is necessary to sufficiently cool the blade 201 having the largest amount of heat generation. Therefore, when a blower with a large air flow rate is used, the power consumption of the blower increases and the size of the cooling system increases. There is. In addition, an excessive amount of air is blown to a blade that generates a small amount of heat, and energy is wasted. Further, when the radiator 53 inside the blade 201 is increased, there is a problem that the size of the radiator 53 is increased. In addition, since the heat radiator 53 becomes overly dense and the flow resistance of the air flow increases, a blower having a large static pressure and air volume is required, and there is a problem that the power consumption of the blower increases.

特許文献１の冷却システムでは、各回路基板に接続する熱伝導部品と、熱交換器（放熱器）と、冷媒を溜めるタンクと、すべての熱伝導部品と熱交換器とをつなぎ、冷媒が流通する配管と、配管内で冷媒を循環させるポンプとを備えた熱交換ユニットを用いるため、冷却システムのサイズが大きくなるという問題がある。   In the cooling system of Patent Document 1, a heat conduction component connected to each circuit board, a heat exchanger (heat radiator), a tank for storing a refrigerant, and all the heat conduction components and the heat exchanger are connected to distribute the refrigerant. Therefore, there is a problem that the size of the cooling system is increased because a heat exchange unit including a pipe to be circulated and a pump for circulating the refrigerant in the pipe is used.

本発明は、省電力化及び小型化を図ることができる電子機器用筐体及び電子装置を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide an electronic device casing and an electronic device that can achieve power saving and downsizing.

本発明の一観点によれば、１又は複数の電子機器ユニットを着脱自在に収納する電子機器用筐体において、前記電子機器ユニットと熱的に接続する熱的接続部と、前記熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部とを有し、前記熱的接続部が、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を有することを特徴とする電子機器用筐体が提供される。   According to an aspect of the present invention, in an electronic device casing that detachably houses one or more electronic device units, a thermal connection portion that is thermally connected to the electronic device unit, and the thermal connection portion A heat radiating element that dissipates the heat transferred from the electronic device unit, wherein the thermal connection part transfers heat from the electronic device unit side to the heat radiating part side to prevent heat from moving in the reverse direction. There is provided a housing for an electronic device characterized by comprising:

放熱部の冷却能力があまり大きくない場合、電子機器ユニットが発熱して放熱部が温められると、放熱部の温度上昇により電子機器ユニットと放熱部の温度差が小さくなるため、従来であれば、熱の輸送能率が落ちるが、本発明の一観点の電子機器用筐体によれば、熱的接続部に、電子機器ユニット側から放熱部側に熱を伝達する熱整流素子を備えているため、熱の輸送能率を維持し或いは向上させることができる。また、複数の電子機器ユニット間で発熱量に差が生じて、発熱量の大きい電子機器ユニットにより放熱部が温められ、放熱部の温度が発熱量の小さい電子機器ユニットの温度よりも高くなった場合には、熱整流素子により逆方向の熱の移動を阻止して電子機器ユニット側から放熱部側に熱を伝達することができるため、発熱量の小さい電子機器ユニットでもそのまま温度を低く維持することができる。   If the cooling capacity of the heat radiating part is not so large, when the electronic device unit generates heat and the heat radiating part is warmed, the temperature difference between the electronic device unit and the heat radiating part decreases due to the temperature rise of the heat radiating part. Although the heat transport efficiency is reduced, according to the electronic device casing of one aspect of the present invention, the thermal connection portion includes a thermal rectifying element that transfers heat from the electronic device unit side to the heat radiating portion side. The heat transport efficiency can be maintained or improved. Also, there was a difference in the amount of heat generated between multiple electronic device units, and the heat-radiating part was warmed by the electronic device unit with a large heat value, and the temperature of the heat-dissipating part became higher than the temperature of the electronic device unit with a small heat value. In this case, heat can be transferred from the electronic device unit side to the heat radiating portion side by preventing the heat transfer in the reverse direction by the thermal rectifying element, so that the temperature is kept low even in the electronic device unit having a small heat generation amount. be able to.

このように、本発明の一観点によれば、放熱部の冷却能力をあまり大きくしなくても十分な冷却性能が得られる。   Thus, according to one aspect of the present invention, sufficient cooling performance can be obtained without increasing the cooling capacity of the heat radiating portion.

本発明の他の観点によれば、電子素子と、第１の熱的接続部と、該電子素子から発生した熱を前記第１の熱的接続部に輸送する熱輸送部材とを備えた電子機器ユニットと、前記電子機器ユニットを着脱自在に収納し、前記第１の熱的接続部と熱的に接続する第２の熱的接続部、及び該第２の熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部を備えた筐体とを有し、前記電子素子と前記放熱部との間の熱流路に、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を備えていることを特徴とする電子装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, an electron comprising an electronic device, a first thermal connection, and a heat transport member that transports heat generated from the electronic device to the first thermal connection. The device unit and the electronic device unit are detachably accommodated, and are transmitted from the second thermal connection portion and the second thermal connection portion that are thermally connected to the first thermal connection portion. A heat dissipating part that dissipates heat, and transfers heat from the electronic device unit side to the heat dissipating part side in a heat flow path between the electronic element and the heat dissipating part. An electronic device is provided that includes a thermal rectifying element that prevents heat transfer.

電子素子と放熱部との間の熱流路に、電子機器ユニット側から放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を備えている。従って、放熱部と電子機器ユニット間の温度差が小さくなったとしても、熱の輸送能率を維持し或いは向上させることができる。また、放熱部の温度が電子機器ユニットの温度よりも高くなった場合には、熱整流素子により逆方向の熱の移動を阻止することができるため、発熱量の小さい電子機器ユニットでもそのまま温度を低く維持できる。   The heat flow path between the electronic element and the heat radiating part is provided with a thermal rectifying element that transfers heat from the electronic device unit side to the heat radiating part side and prevents the movement of heat in the reverse direction. Therefore, even if the temperature difference between the heat radiating portion and the electronic device unit becomes small, the heat transport efficiency can be maintained or improved. In addition, when the temperature of the heat dissipation part becomes higher than the temperature of the electronic device unit, the heat rectifying element can prevent heat from moving in the reverse direction. Can be kept low.

このように、本発明の他の観点によれば、放熱部の冷却能力をあまり大きくしなくても十分な冷却性能が得られる。   Thus, according to another aspect of the present invention, sufficient cooling performance can be obtained without increasing the cooling capacity of the heat radiating portion.

本発明によれば、適度な放熱部の冷却能力で十分な冷却性能が得られるため、例えば放熱器の数や送風器の能力を増やさなくてもよく、従って、電子機器の省電力化及び小型化を図ることができる。   According to the present invention, sufficient cooling performance can be obtained with an appropriate cooling capacity of the heat radiating portion, and therefore, for example, it is not necessary to increase the number of radiators and the capacity of the blower. Can be achieved.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（ブレードサーバの全体の構造）
本発明の実施形態に係るブレードサーバの構造について、図１を参照して説明する。 (Blade server overall structure)
The structure of the blade server according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

ブレードサーバ（電子装置）１００は、図１に示すように、ベースとなるシャーシ（筐体）１０１と、シャーシ１０１に搭載されるブレード（コンピュータユニット）１０２と、ブレード１０２などに電力を供給する電源ユニット１０３とを有している。   As shown in FIG. 1, a blade server (electronic device) 100 includes a chassis (housing) 101 serving as a base, a blade (computer unit) 102 mounted on the chassis 101, and a power source that supplies power to the blade 102 and the like. Unit 103.

シャーシ１０１はブレード１０２の着脱が可能になっており、ブレード１０２に搭載された回路部品に故障が発生したとき、或いは性能を向上するときに、ブレード１０２ごとに取り替えたり、或いは増設したりできる。   The blade 101 can be attached to and detached from the chassis 101. When a failure occurs in a circuit component mounted on the blade 102 or when performance is improved, each blade 102 can be replaced or expanded.

電源ユニット１０３はシャーシ１０１の上部に設置され、ブレード１０２内部のCPUチップなどの回路部品や、シャーシ１０１に設けられた後述する放熱部などに電力を供給する。なお、電源ユニット１０３は、シャーシ１０１の上部に限らず、シャーシ１０１の下部或いは側部に配置されてもよい。   The power supply unit 103 is installed on the upper portion of the chassis 101 and supplies power to circuit components such as a CPU chip inside the blade 102, a heat dissipating unit described later provided in the chassis 101, and the like. Note that the power supply unit 103 is not limited to the upper part of the chassis 101, and may be disposed on the lower part or the side part of the chassis 101.

（シャーシ（筐体）の構造）
次に、本発明の実施形態に係るシャーシ１０１の構造について、図２を参照して説明する。 (Chassis structure)
Next, the structure of the chassis 101 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図２は、図１のブレードサーバ１００の内部をブレードサーバ１００側部のI方向から透視して見たときの概略構造を示す模式図である。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic structure when the inside of the blade server 100 of FIG. 1 is seen through from the I direction of the side of the blade server 100.

シャーシ１０１はブレード１０２の収納部１と、電気的／熱的接続部２と、放熱部３とを有している。   The chassis 101 includes a storage unit 1 for the blade 102, an electrical / thermal connection unit 2, and a heat dissipation unit 3.

ブレードの収納部１は、ブレード１０２の差込／取出口１１を有し、差込／取出口１１からブレード１０２を差し込んだり、抜き取ったりして使用する。   The blade storage unit 1 has an insertion / removal port 11 for the blade 102, and the blade 102 is inserted into or removed from the insertion / removal port 11.

電気的／熱的接続部２は、ブレード１０２の電気的接続部２１と電気的に接続される電気的接続部１２と、ブレード１０２の発熱側熱的接続部２２と熱的に接続される受熱側熱的接続部１３とを有している。ブレードの収納部１に複数のブレード１０２がそれぞれ独立に収納できるように、シャーシ１０１には複数の電気的／熱的接続部２が設けられる。なお、ブレード１０２の詳しい構造、発熱側熱的接続部２２及び受熱側熱的接続部１３の詳細な構造は後述する。   The electrical / thermal connection unit 2 includes a heat connection unit 12 that is electrically connected to the electrical connection unit 21 of the blade 102, and a heat receiving unit that is thermally connected to the heat generation side thermal connection unit 22 of the blade 102. Side thermal connection 13. The chassis 101 is provided with a plurality of electrical / thermal connections 2 so that a plurality of blades 102 can be independently stored in the blade storage 1. The detailed structure of the blade 102 and the detailed structures of the heat generation side thermal connection portion 22 and the heat reception side thermal connection portion 13 will be described later.

複数の受熱側熱的接続部１３には、それぞれ、熱流路に、後述するペルチェ素子、又は電子トンネリングを利用して片面から吸収した熱を反対側の面から放出させる素子を備えている。これらの素子では、熱流の向き及び輸送熱量を電気的に制御でき、ブレード１０２側から放熱部３側に熱を輸送し、逆方向の熱の移動を阻止することができる。以下このような素子を熱整流素子という。   Each of the plurality of heat-receiving-side thermal connection portions 13 includes a Peltier element, which will be described later, or an element that releases heat absorbed from one side using an electron tunneling from the opposite side. In these elements, the direction of heat flow and the amount of transport heat can be electrically controlled, heat can be transported from the blade 102 side to the heat radiating unit 3 side, and heat transfer in the reverse direction can be prevented. Hereinafter, such an element is referred to as a thermal rectifying element.

放熱部３は、電気的／熱的接続部２を挟んでブレードの収納部１と反対側に設けられ、複数の受熱側熱的接続部１３のそれぞれと熱的に接続する複数のヒートパイプ（又はループヒートパイプ：受熱側熱輸送部材）１４と、複数のヒートパイプ１４と熱的に接続する共通のヒートシンク（放熱器）１５と、ヒートシンク１５を空冷するファン（送風器）１６とを有している。   The heat radiating section 3 is provided on the opposite side of the blade housing section 1 with the electrical / thermal connection section 2 interposed therebetween, and a plurality of heat pipes that are thermally connected to each of the plurality of heat receiving side thermal connection sections 13 ( Or a loop heat pipe (heat receiving side heat transport member) 14, a common heat sink (heat radiator) 15 thermally connected to the plurality of heat pipes 14, and a fan (blower) 16 for cooling the heat sink 15 by air. ing.

また、シャーシ１０１下部には、ファン１６のために外部から空気を取り入れる吸気路１７が設けられ、吸気路１７はファン１６が設置された空間に繋がっている。これに応じて、ヒートシンク（放熱器）１５の収納部の上部には排気口１９が設けられ、ファン１６により形成された空気流は、排気口１９からシャーシ１０１外に排出される。   An intake passage 17 for taking in air from the outside for the fan 16 is provided at the lower portion of the chassis 101, and the intake passage 17 is connected to a space in which the fan 16 is installed. Correspondingly, an exhaust port 19 is provided in the upper part of the housing portion of the heat sink (heat radiator) 15, and the air flow formed by the fan 16 is discharged out of the chassis 101 from the exhaust port 19.

さらに、電源ユニット１０３と熱的に接続するヒートパイプ（又はループヒートパイプ：受熱側熱輸送部材）１８を有する。そのヒートパイプ１８はヒートパイプ１４を介してヒートシンク１５と熱的に接続されている。なお、ヒートパイプ１８は、複数の受熱側熱的接続部１３のそれぞれと接続したヒートパイプ１４とは独立に設けられてもよい。   Furthermore, it has the heat pipe (or loop heat pipe: heat receiving side heat transport member) 18 thermally connected with the power supply unit 103. The heat pipe 18 is thermally connected to the heat sink 15 via the heat pipe 14. The heat pipe 18 may be provided independently of the heat pipe 14 connected to each of the plurality of heat receiving side thermal connection portions 13.

以上のように、本発明の実施形態に係るシャーシ１０１によれば、ブレード１０２との熱的接続部１３に熱整流素子を備えているため、熱をブレード１０２から放熱部３に輸送することができる。これにより、熱の輸送能率を維持し或いは向上させることができるため、ヒートシンク１５の数やファン１６の風量をあまり増やさなくても十分な冷却性能が得られる。従って、このシャーシ１０１を備えたブレードサーバ１００の省電力化及び小型化を図ることができる。   As described above, according to the chassis 101 according to the embodiment of the present invention, the thermal connection portion 13 with the blade 102 is provided with the thermal rectifying element, so that heat can be transported from the blade 102 to the heat radiating portion 3. it can. Thereby, since the heat transport efficiency can be maintained or improved, sufficient cooling performance can be obtained without increasing the number of the heat sinks 15 and the air volume of the fans 16 so much. Therefore, power saving and size reduction of the blade server 100 including the chassis 101 can be achieved.

仮に、熱整流素子がないとすると、CPU稼働率が低く低温のブレードに放熱部から熱が逆流し、ブレード内の温度と放熱部の温度との差が小さくなって、熱の輸送能率が低下する。そのため、十分な冷却性能を得るためにはヒートシンク１５の数やファン１６の風量を増やす必要があり、ブレードサーバ１００の省電力化及び小型化を図ることが難しくなる。   If there is no thermal rectification element, the CPU utilization rate is low and heat flows back to the low-temperature blade from the heat radiating section, and the difference between the temperature in the blade and the temperature of the heat radiating section becomes small, reducing the heat transport efficiency. To do. Therefore, in order to obtain sufficient cooling performance, it is necessary to increase the number of heat sinks 15 and the air volume of the fan 16, and it becomes difficult to achieve power saving and downsizing of the blade server 100.

（ブレードの構造）
次に、本発明の実施形態に係るブレード102a、102bの構造について、図３及び図４を参照して説明する。なお、図２のブレード１０２は、ブレード102a、102bのいずれかに相当するものである。 (Blade structure)
Next, the structure of the blades 102a and 102b according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The blade 102 in FIG. 2 corresponds to either the blade 102a or 102b.

（第１例）
図３は、第１例に係るブレード102aの構造について示す平面図である。図中、図２と同じ符号で示されたものは、図２と同じものを示す。 (First example)
FIG. 3 is a plan view showing the structure of the blade 102a according to the first example. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same elements as those in FIG.

第１例に係るブレード102aは、回路基板４と、２つのCPUチップ２４、２つのチップセット２５、４つの半導体記憶装置２６及びHDD(Hard Disk Drive)２７などの回路部品（電子素子）と、クーリングプレート２８、ヒートパイプ２９ａ及びループヒートパイプ２９ｂからなる放熱部材と、シャーシ１０１の電気的／熱的接続部２と接続される電気的／熱的接続部５とを有している。   The blade 102a according to the first example includes a circuit board 4, circuit components (electronic elements) such as two CPU chips 24, two chip sets 25, four semiconductor storage devices 26, and an HDD (Hard Disk Drive) 27; It has a heat radiating member comprising a cooling plate 28, a heat pipe 29 a and a loop heat pipe 29 b, and an electrical / thermal connection portion 5 connected to the electrical / thermal connection portion 2 of the chassis 101.

回路基板４には、図示しない電気配線が形成され、上述の回路部品が搭載されている。各回路部品は電気配線により相互に接続されている。   On the circuit board 4, electrical wiring (not shown) is formed, and the above-described circuit components are mounted. Each circuit component is connected to each other by electrical wiring.

回路部品のうち、２つのCPUチップ２４、２つのチップセット２５、及び４つの半導体記憶装置２６上にはそれぞれ、例えば銅からなるクーリングプレート２８が取り付けられている。また、一つのCPUチップ２４と４つの半導体記憶装置２６のクーリングプレート２８と熱的に接続するようにヒートパイプ２９ａが設置され、他のCPUチップ２４と２つのチップセット２５のクーリングプレート２８と熱的に接続するようにループヒートパイプ２９ｂが設置されている。   Among the circuit components, a cooling plate 28 made of, for example, copper is attached on each of the two CPU chips 24, the two chip sets 25, and the four semiconductor memory devices 26. In addition, a heat pipe 29a is installed so as to be thermally connected to one CPU chip 24 and the cooling plates 28 of the four semiconductor storage devices 26, and the other CPU chips 24 and the cooling plates 28 of the two chip sets 25 are heated. A loop heat pipe 29b is installed so as to be connected.

電気的／熱的接続部５は、回路基板４の端部に設けられ、電気的接続部２１と、発熱側熱的接続部２２とを有している。   The electrical / thermal connection 5 is provided at the end of the circuit board 4 and has an electrical connection 21 and a heat generation-side thermal connection 22.

電気的接続部２１は電気的コネクタを有し、電気的コネクタがシャーシ１０１の電気的接続部１２の電気的コネクタと嵌合してブレード102aに設けられた回路とシャーシ１０１側に設けられた回路とが電気的に接続する。   The electrical connection portion 21 has an electrical connector, and the electrical connector is fitted to the electrical connector of the electrical connection portion 12 of the chassis 101 and the circuit provided on the blade 102a and the circuit provided on the chassis 101 side. And are electrically connected.

発熱側熱的接続部２２は、発熱側伝熱コネクタ２２ａと、発熱側伝熱コネクタ２２ａと熱的に接続された集熱部２２ｂとを備えている。集熱部２２ｂは、ブレード102a内部で発生した熱を集めて発熱側伝熱コネクタ２２ａに輸送する。集熱部２２ｂにヒートパイプ（発熱側熱輸送部材）２９ａ、２９ｂが熱的に接続される。ヒートパイプ２９ａ、２９ｂの熱輸送能力を最大限に発揮させるために、ブレード102aをシャーシ１０１に差し込んだときに、ブレード102aの上部に発熱側熱的接続部２２が配置されるようにすることが好ましい。なお、発熱側熱的接続部２２の更に詳しい構造については後述する。   The heat generation side thermal connection portion 22 includes a heat generation side heat transfer connector 22a and a heat collecting portion 22b thermally connected to the heat generation side heat transfer connector 22a. The heat collecting unit 22b collects heat generated inside the blade 102a and transports it to the heat generating side heat transfer connector 22a. Heat pipes (heat generation side heat transport members) 29a and 29b are thermally connected to the heat collecting portion 22b. In order to maximize the heat transport capability of the heat pipes 29a and 29b, when the blade 102a is inserted into the chassis 101, the heat generation side thermal connection portion 22 may be disposed on the upper portion of the blade 102a. preferable. A more detailed structure of the heat generation side thermal connection portion 22 will be described later.

以上の構成により、ブレード102a内部で発生した熱は、発熱側熱的接続部２２に集められる。   With the above configuration, the heat generated inside the blade 102a is collected in the heat generating side thermal connection portion 22.

（第２例）
図４は、第２例に係るブレード102bの構造について示す平面図である。図中、図３と同じ符号で示されたものは、図３と同じものを示す。 (Second example)
FIG. 4 is a plan view showing the structure of the blade 102b according to the second example. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same elements as those in FIG.

第１例と異なるところは、発熱側熱輸送部材として水冷システムが用いられている点である。水冷システムでは、例えばポンプ２９ｄによりループ状の金属製のパイプ２９ｃ内を水（冷媒）が循環するようになっている。   The difference from the first example is that a water cooling system is used as the heat generation side heat transport member. In the water cooling system, for example, water (refrigerant) is circulated in a loop-shaped metal pipe 29c by a pump 29d.

第２例に係るブレード102bでは、図４に示すように、第１例と同様に、２つのCPUチップ２４、２つのチップセット２５、及び４つの半導体記憶装置２６の上にそれぞれクーリングプレート２８が搭載されており、水冷システムのパイプ２９ｃは、各クーリングプレート２８及び発熱側熱的接続部２２と熱的に接続するように設置され、かつ、パイプ２９ｃ内を流通する水（冷媒）が半導体記憶装置２６とチップセット２５とCPU２４と発熱側熱的接続部２２との間を循環するように配置される。なお、発熱側熱的接続部２２の更に詳しい構造については後述する。   In the blade 102b according to the second example, as shown in FIG. 4, the cooling plates 28 are respectively provided on the two CPU chips 24, the two chip sets 25, and the four semiconductor memory devices 26, as in the first example. The pipe 29c of the water cooling system is installed so as to be thermally connected to each cooling plate 28 and the heat generation side thermal connection portion 22, and water (refrigerant) flowing through the pipe 29c is stored in the semiconductor memory. It arrange | positions so that it may circulate among the apparatus 26, the chipset 25, CPU24, and the heat-generation side thermal connection part 22. FIG. A more detailed structure of the heat generation side thermal connection portion 22 will be described later.

以上の構成により、第１例と同じように、ブレード102b内部で発生した熱が発熱側熱的接続部２２に集められる。   With the above configuration, as in the first example, the heat generated inside the blade 102b is collected in the heat generating side thermal connection portion 22.

（熱的接続部の構造）
次に、本発明の実施形態に係る熱的接続部の詳細な構造について、図５及び図６を参照して説明する。 (The structure of the thermal connection)
Next, the detailed structure of the thermal connection part which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.5 and FIG.6.

（第１例）
図５（ａ）、（ｂ）は、第１例に係る熱的接続部の構造について示す断面図である。図５（ａ）は発熱側熱的接続部２２を示し、図５（ｂ）は受熱側熱的接続部１３を示す。図５中、図２乃至図４と同じ符号で示されたものは、図２乃至図４と同じものを示す。 (First example)
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating the structure of the thermal connection portion according to the first example. 5A shows the heat generation side thermal connection portion 22, and FIG. 5B shows the heat reception side thermal connection portion 13. 5, the same reference numerals as those in FIGS. 2 to 4 denote the same elements as those in FIGS.

以下では、図５のほかに、図２乃至図４も併せて参照しながら説明する。   Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 2 to 4 in addition to FIG.

第１例に係る熱的接続部は、ブレード１０２、102a、102bに設けられた発熱側熱的接続部２２と、シャーシ１０１に設けられた受熱側熱的接続部１３とを有している。   The thermal connection unit according to the first example includes a heat generation side thermal connection unit 22 provided on the blades 102, 102 a, and 102 b and a heat reception side thermal connection unit 13 provided on the chassis 101.

発熱側熱的接続部２２は、図５（ａ）に示すように、発熱側伝熱コネクタ２２ａと、発熱側伝熱コネクタ２２ａと熱的に接続する集熱部２２ｂとを有している。   As shown in FIG. 5A, the heat generation side thermal connection portion 22 includes a heat generation side heat transfer connector 22a and a heat collecting portion 22b that is thermally connected to the heat generation side heat transfer connector 22a.

発熱側伝熱コネクタ２２ａは凸状に加工された銅などで形成され、ブレード１０２、102a、102bをシャーシ１０１に差し込んだときに、シャーシ１０１の受熱側伝熱コネクタ１３ａと嵌合して熱的に接続するように配置されている。集熱部２２ｂは、発熱側伝熱コネクタ２２ａと熱的に接続する伝熱部材を有する。集熱部２２ｂの伝熱部材は銅などが好適に用いられる。なお、集熱部２２ｂの回路基板４側の表面は断熱部材２３で覆われており、ブレード内部から発熱側熱的接続部２２を断熱する。断熱部材２３は、硬質ポリウレタンフォーム、ガラスウール、発砲ポリエチレンなどの多孔質系断熱材、又はセラミック系断熱材(ニチアス社製)、マイクロサーム(日本マイクロサーム社の商品名) などが好適に用いられる。   The heat generation side heat transfer connector 22a is formed of copper or the like processed into a convex shape, and when the blades 102, 102a, 102b are inserted into the chassis 101, the heat generation side heat transfer connector 22a is fitted to the heat reception side heat transfer connector 13a of the chassis 101 and is thermally Arranged to connect to. The heat collecting part 22b includes a heat transfer member that is thermally connected to the heat generation side heat transfer connector 22a. Copper or the like is preferably used as the heat transfer member of the heat collecting portion 22b. The surface of the heat collecting portion 22b on the side of the circuit board 4 is covered with a heat insulating member 23 to insulate the heat generating side thermal connecting portion 22 from the inside of the blade. As the heat insulating member 23, a porous heat insulating material such as rigid polyurethane foam, glass wool, and foamed polyethylene, or a ceramic heat insulating material (manufactured by Nichias), Microtherm (trade name of Nihon Microtherm), or the like is preferably used. .

伝熱部材２２ｂ及び発熱側伝熱コネクタ２２ａの内部にヒートパイプ２９ｂ又は２９ｃが埋め込まれて発熱側熱的接続部２２とヒートパイプ２９ｂ又は２９ｃとが相互に熱的に接続される。なお、図５（ａ）に示す発熱側熱輸送部材は、図３の発熱側熱輸送部材を適用する場合、ヒートパイプ２９ａ及びループヒートパイプ２９ｂに該当するが、ヒートパイプ２９ａは省略している。また、図４の水冷システムを適用する場合は、水（冷媒）が流通するパイプ２９ｃに該当する。   The heat pipe 29b or 29c is embedded in the heat transfer member 22b and the heat generation side heat transfer connector 22a, and the heat generation side thermal connection portion 22 and the heat pipe 29b or 29c are thermally connected to each other. 5A corresponds to the heat pipe 29a and the loop heat pipe 29b when the heat generation side heat transport member of FIG. 3 is applied, the heat pipe 29a is omitted. . 4 applies to the pipe 29c through which water (refrigerant) flows.

受熱側熱的接続部１３は、発熱側伝熱コネクタ２２ａが挿入される凹部１３ｃを備えた受熱側伝熱コネクタ１３ａを有し、凹部１３ｃ内面には熱伝導性シート１３ｂが被着されている。熱伝導性シート１３ｂにより、発熱側伝熱コネクタ２２ａを凹部１３ｃに挿入したときに発熱側伝熱コネクタ２２ａと受熱側伝熱コネクタ１３ａとの熱的結合が強固になり、熱伝導特性が向上する。熱伝導性シート１３ｂは、MANION50α(ポリマテック社の商品名)、デンカ放熱シート・スペーサシリーズ(電機化学工業社の商品名)、サーコンシリーズ(富士高分子工業社の商品名)、又はラムダゲルシリーズ(ジェルテック社の商品名)などが好適に用いられる。   The heat receiving side thermal connecting portion 13 has a heat receiving side heat transfer connector 13a having a recess 13c into which the heat generating side heat transfer connector 22a is inserted, and a heat conductive sheet 13b is adhered to the inner surface of the recess 13c. . The heat conductive sheet 13b strengthens the thermal coupling between the heat generating side heat transfer connector 22a and the heat receiving side heat transfer connector 13a when the heat generating side heat transfer connector 22a is inserted into the recess 13c, thereby improving the heat conduction characteristics. . Thermally conductive sheet 13b is available as MANION50α (trade name of Polymatec), Denka heat dissipation sheet / spacer series (trade name of Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Sircon series (trade name of Fuji Polymer Industries Co., Ltd.), or Lambdagel series ( Geltech's trade name) is preferably used.

また、受熱側伝熱コネクタ１３ａの凹部１３ｃと反対側の面にペルチェ素子（熱整流素子）３０ａが取り付けられている。ペルチェ素子３０ａは、印加する電気の極性により熱流の向きを制御し、電気量により輸送熱量を制御することができる素子である。ペルチェ素子３０ａの凹部１３ｃ側の片面が吸熱側（低温側：熱流路の上流側）となり、他方の面が発熱側（高温側：熱流路の下流側）となるように電気が印加される。これにより、吸熱側から発熱側に熱が輸送される。   A Peltier element (thermal rectifying element) 30a is attached to the surface of the heat receiving side heat transfer connector 13a opposite to the recess 13c. The Peltier element 30a is an element that can control the direction of heat flow according to the polarity of applied electricity and can control the amount of heat transported according to the amount of electricity. Electricity is applied so that one surface of the Peltier element 30a on the recess 13c side is the heat absorption side (low temperature side: upstream of the heat flow path) and the other surface is the heat generation side (high temperature side: downstream of the heat flow path). Thereby, heat is transported from the heat absorption side to the heat generation side.

受熱側熱的接続部１３にはペルチェ素子３０ａの吸熱側と発熱側に温度センサ（図示せず）が設けられている。温度センサからの温度情報により、ペルチェ素子３０ａの吸熱側と発熱側の温度を監視し、ペルチェ素子３０ａに電気を印加するか否かを選択してオン・オフを制御したり、或いはペルチェ素子３０ａへの電気の印加量を調整して輸送熱量を設定したりする。   The heat receiving side thermal connecting portion 13 is provided with temperature sensors (not shown) on the heat absorption side and the heat generation side of the Peltier element 30a. The temperature information from the temperature sensor is used to monitor the temperatures of the heat absorption side and the heat generation side of the Peltier element 30a and select whether or not to apply electricity to the Peltier element 30a to control on / off, or the Peltier element 30a Adjust the amount of electricity applied to and set the amount of heat transported.

ペルチェ素子３０ａの発熱側（高温側）にヒートパイプ１４を熱的に接続することで、ヒートパイプ１４により、共通のヒートシンク１５に熱が運ばれる。この場合、ペルチェ素子３０ａの吸熱側の温度が発熱側伝熱コネクタ２２ａの温度よりも低くなるように、かつ発熱側の温度が共通のヒートシンク１５の温度よりも高くなるように、電気の印加量を調節することが必要である。なお、発熱側伝熱コネクタ２２ａの温度が共通のヒートシンク１５の温度よりも高い場合、ペルチェ素子３０ａを動作させなくてもよい。或いは、ペルチェ素子３０ａを動作させて輸送熱量が適度になるように調整してもよい。これにより、発熱側伝熱コネクタ２２ａと共通のヒートシンク１５の温度差が小さいときに熱輸送能率を維持し或いは向上させることができる。   The heat pipe 14 is thermally connected to the heat generating side (high temperature side) of the Peltier element 30a, whereby heat is transferred to the common heat sink 15 by the heat pipe 14. In this case, the amount of electricity applied so that the temperature of the heat absorption side of the Peltier element 30a is lower than the temperature of the heat generation side heat transfer connector 22a and the temperature of the heat generation side is higher than the temperature of the common heat sink 15. It is necessary to adjust. When the temperature of the heat generation side heat transfer connector 22a is higher than the temperature of the common heat sink 15, the Peltier element 30a may not be operated. Alternatively, the Peltier element 30a may be operated to adjust the amount of transport heat to be moderate. As a result, the heat transport efficiency can be maintained or improved when the temperature difference between the heat generating side heat transfer connector 22a and the common heat sink 15 is small.

（第２例）
図６（ａ）、（ｂ）は、第２例に係る熱的接続部の構造について示す平面図である。図６（ａ）は発熱側熱的接続部２２を示し、図６（ｂ）は受熱側熱的接続部１３を示す。図６中、図２乃至図４と同じ符号で示されたものは、図２乃至図４と同じものを示す。 (Second example)
FIGS. 6A and 6B are plan views showing the structure of the thermal connection portion according to the second example. 6A shows the heat generation side thermal connection portion 22, and FIG. 6B shows the heat reception side thermal connection portion 13. 6, the same reference numerals as those in FIGS. 2 to 4 denote the same elements as those in FIGS.

第２例の熱的接続部において第１例の熱的接続部（図５）と異なる点は、受熱側熱的接続部１３の構造である。図６の受熱側熱的接続部１３では、受熱側伝熱コネクタ１３ａの凹部１３ｃと反対側の面に、ペルチェ素子とは異なる熱整流素子３０ｂが設けられている。この素子３０ｂは、電気を印加することにより、電子トンネリングを利用して片面で吸収した熱を反対側の面から放出させる素子であり、印加する電気の極性及び電気量により熱流の向き及び輸送熱量を制御することができる。例えば、Cool Chips (Cool Chips Plc社製の商標名)を好適に用いることができる。   The difference between the thermal connection portion of the second example and the thermal connection portion of the first example (FIG. 5) is the structure of the heat receiving side thermal connection portion 13. In the heat receiving side thermal connecting portion 13 of FIG. 6, a heat rectifying element 30b different from the Peltier element is provided on the surface opposite to the concave portion 13c of the heat receiving side heat transfer connector 13a. This element 30b is an element that, by applying electricity, releases heat absorbed on one side from the opposite side using electron tunneling. The direction of heat flow and the amount of transport heat depend on the polarity and quantity of electricity applied. Can be controlled. For example, Cool Chips (trade name of Cool Chips Plc) can be suitably used.

熱整流素子３０ｂの凹部１３ｃ側の片面が吸熱側（低温側：熱流路の上流側）となり、他方の面が発熱側（高温側：熱流路の下流側）となるように電気を印加して用いる。これにより、ブレード１０２、102a、102b側（吸熱側）から共通のヒートシンク１５側（発熱側）に熱が輸送される。   Apply electricity so that one surface of the thermal rectifying element 30b on the concave portion 13c side is the heat absorption side (low temperature side: upstream side of the heat flow path) and the other surface is the heat generation side (high temperature side: downstream side of the heat flow path). Use. Thereby, heat is transported from the blades 102, 102a, 102b side (heat absorption side) to the common heat sink 15 side (heat generation side).

（ブレードサーバの冷却動作）
（第１例）
発熱側熱輸送部材としてループヒートパイプを、熱整流素子としてペルチェ素子をそれぞれ用いた本発明の実施形態の第１例のブレードサーバの冷却動作について、図２、図３及び図５を参照して説明する。 (Blade server cooling operation)
(First example)
The cooling operation of the blade server of the first example of the embodiment of the present invention using a loop heat pipe as the heat generation side heat transport member and a Peltier element as the heat rectifying element, respectively, will be described with reference to FIGS. explain.

ブレードサーバを動作させることでブレード102a内部で熱を発生させる。この熱は、ループヒートパイプ２９ｂによって運ばれて、発熱側熱的接続部２２に集められる。発熱側熱的接続部２２に集められた熱は、熱伝導性シート１３ｂを伝わって受熱側伝熱コネクタ１３に運ばれ、さらにペルチェ素子３０ａを通してヒートパイプなど１４に輸送される。その熱は、ヒートパイプなど１４により共通のヒートシンク１５に運ばれて、ファン１６により形成された空気流により強制的にヒートシンク１５から放散される。   Heat is generated inside the blade 102a by operating the blade server. This heat is carried by the loop heat pipe 29b and collected in the heat generating side thermal connection portion 22. The heat collected in the heat generating side thermal connection portion 22 is transferred to the heat receiving side heat transfer connector 13 through the heat conductive sheet 13b, and further transported to the heat pipe 14 or the like through the Peltier element 30a. The heat is conveyed to a common heat sink 15 by a heat pipe 14 or the like, and is forcibly dissipated from the heat sink 15 by the air flow formed by the fan 16.

このとき、すべてのブレード102aの発熱側熱的接続部２２の温度がヒートシンク１５の温度よりも高い場合、どの箇所でも、熱流はブレード102a側からヒートシンク１５側に熱が輸送される向きとなるため、ペルチェ素子３０ａを動作させなくても、熱はヒートシンク１５に運ばれて放熱される。この場合、特に、ペルチェ素子３０ａを動作させ、輸送熱量を増加させて熱輸送効率を向上させることで、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。   At this time, if the temperature of the heat generating side thermal connection portions 22 of all the blades 102a is higher than the temperature of the heat sink 15, the heat flow is directed in the direction in which heat is transported from the blade 102a side to the heat sink 15 side. Even if the Peltier element 30a is not operated, the heat is transferred to the heat sink 15 and dissipated. In this case, in particular, the cooling performance can be maintained or improved without increasing the cooling capacity of the heat radiating section by operating the Peltier element 30a and increasing the amount of heat to be transported to improve the heat transport efficiency.

一方、ヒートシンク１５の温度が一部のブレード102aの発熱側熱的接続部２２の温度よりも高くなった場合、そのブレード102aに繋がる受熱側熱的接続部１３のペルチェ素子３０ａを動作させて、ペルチェ素子３０ａのブレード102a側（吸熱側）の温度が発熱側熱的接続部２２の温度よりも低くなるように、かつヒートシンク１５側（発熱側）の温度がヒートシンク１５の温度よりも高くなるように調整する。これにより、ペルチェ素子３０ａでは吸熱側から発熱側に一定量の熱が輸送されるとともに、他のどの箇所でも、ブレード102a側からヒートシンク１５側に熱流の向きが向くような温度差が形成されるため、ブレード102aで発生した熱はペルチェ素子３０ａを通してヒートシンク１５に効率よく輸送され、放熱される。このように、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。   On the other hand, when the temperature of the heat sink 15 becomes higher than the temperature of the heat generation side thermal connection portion 22 of some blades 102a, the Peltier element 30a of the heat reception side thermal connection portion 13 connected to the blade 102a is operated, The temperature on the blade 102a side (heat absorption side) of the Peltier element 30a is lower than the temperature on the heat generation side thermal connection portion 22, and the temperature on the heat sink 15 side (heat generation side) is higher than the temperature of the heat sink 15. Adjust to. As a result, in the Peltier element 30a, a certain amount of heat is transported from the heat absorption side to the heat generation side, and a temperature difference is formed so that the heat flow is directed from the blade 102a side to the heat sink 15 side at any other location. Therefore, the heat generated in the blade 102a is efficiently transported to the heat sink 15 through the Peltier element 30a and radiated. In this way, the cooling performance can be maintained or improved without increasing the cooling capacity of the heat radiating section.

（第２例）
発熱側熱輸送部材として水冷ユニットを、熱整流素子としてペルチェ素子をそれぞれ用いた本発明の実施形態の第２例のブレードサーバの冷却動作について、図２、図４及び図５を参照して説明する。 (Second example)
The cooling operation of the blade server of the second example of the embodiment using the water cooling unit as the heat generation side heat transport member and the Peltier element as the heat rectifying element will be described with reference to FIGS. To do.

第１例の冷却動作と異なり、ブレード102b内部で発生した熱は水冷ユニット２９ｃ、２９ｄによって運ばれて、発熱側熱的接続部２２に集められる。以降の熱の輸送は第１例の冷却動作と同じようにして行われる。   Unlike the cooling operation of the first example, the heat generated inside the blade 102b is carried by the water cooling units 29c and 29d and collected in the heat generating side thermal connection portion 22. Subsequent heat transport is performed in the same manner as the cooling operation of the first example.

この例でも、第１例と同様に、必要な場合ペルチェ素子３０ａを調整して、熱流の向きが常にブレード102b側からヒートシンク１５側に向くようにすることができるため、ブレード102bで発生した熱はペルチェ素子３０ａを通してヒートシンク１５に効率よく輸送され、放熱される。   In this example as well, as in the first example, the Peltier element 30a can be adjusted if necessary so that the direction of heat flow is always directed from the blade 102b side to the heat sink 15 side. Is efficiently transported to the heat sink 15 through the Peltier element 30a and radiated.

以上のように、第２例の冷却動作によれば、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。   As described above, according to the cooling operation of the second example, the cooling performance can be maintained or improved without increasing the cooling capacity of the heat radiating unit.

（第３例）
発熱側熱輸送部材として水冷ユニットを、熱整流素子として図６の熱整流素子３０ｂをそれぞれ用いた本発明の実施形態の第３例のブレードサーバの冷却動作について、図２、図４及び図６を参照して説明する。 (Third example)
The cooling operation of the third example blade server using the water cooling unit as the heat generating side heat transport member and the thermal rectifying element 30b of FIG. 6 as the thermal rectifying element is shown in FIGS. Will be described with reference to FIG.

第２例の冷却動作と同様に、ブレード102b内部で発生した熱は水冷ユニット２９ｃ、２９ｄによって運ばれて、発熱側熱的接続部２２に集められる。発熱側熱的接続部２２に集められた熱は、熱伝導性シート１３ｂを伝わって受熱側伝熱コネクタ１３ａに運ばれ、熱整流素子３０ｂを通してヒートパイプなど１４に輸送される。その熱は、ヒートパイプなど１４により共通のヒートシンク１５に運ばれて、ファン１６により強制的にヒートシンク１５から放出される。   Similar to the cooling operation of the second example, the heat generated inside the blade 102b is carried by the water cooling units 29c and 29d and collected in the heat generating side thermal connection portion 22. The heat collected in the heat generating side thermal connection portion 22 is transferred to the heat receiving side heat transfer connector 13a through the heat conductive sheet 13b, and is transported to the heat pipe 14 or the like through the heat rectifying element 30b. The heat is conveyed to a common heat sink 15 by a heat pipe or the like 14 and is forcibly released from the heat sink 15 by a fan 16.

このとき、すべてのブレード102bの発熱側熱的接続部２２の温度がヒートシンク１５の温度よりも高い場合、どの箇所でも、ブレード102b側からヒートシンク１５側に熱流の向きが向くような温度差が形成されるため、熱整流素子３０ｂを動作させなくても、熱はヒートシンク１５に運ばれて放熱される。この場合、第１例の冷却動作と同様に、熱整流素子３０ｂを動作させなくてもよいし、動作させてもよい。この場合も、特に、熱整流素子３０ｂを動作させ、輸送熱量を増加させて熱輸送効率を向上させることで、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。   At this time, when the temperature of the heat generating side thermal connection portions 22 of all the blades 102b is higher than the temperature of the heat sink 15, a temperature difference is formed so that the heat flow is directed from the blade 102b side to the heat sink 15 side at any location. Therefore, even if the thermal rectifying element 30b is not operated, the heat is carried to the heat sink 15 and dissipated. In this case, similarly to the cooling operation of the first example, the thermal rectifying element 30b may not be operated or may be operated. Also in this case, in particular, the cooling performance can be maintained or improved without increasing the cooling capacity of the heat dissipating part by operating the thermal rectifying element 30b and increasing the amount of heat transported to improve the heat transport efficiency.

一方、ヒートシンク１５の温度が一部のブレード102bの発熱側熱的接続部２２の温度よりも高くなった場合、そのブレード102bに繋がる受熱側熱的接続部１３の熱整流素子３０ｂを動作させて、第１例の冷却動作と同様に、ブレード102b側からヒートシンク１５側に熱流の向きが向くような温度差を形成し、また輸送熱量を調整する。これにより、ブレード102bで発生した熱はペルチェ素子３０ａを通してヒートシンク１５に効率よく輸送され、放熱される。この場合も、第１例の冷却動作の場合と同様に、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。   On the other hand, when the temperature of the heat sink 15 becomes higher than the temperature of the heat generation side thermal connection portion 22 of some blades 102b, the thermal rectifying element 30b of the heat reception side thermal connection portion 13 connected to the blade 102b is operated. As in the cooling operation of the first example, a temperature difference is formed so that the direction of heat flow is directed from the blade 102b side to the heat sink 15 side, and the amount of heat transported is adjusted. Thereby, the heat generated in the blade 102b is efficiently transported to the heat sink 15 through the Peltier element 30a and radiated. Also in this case, similarly to the cooling operation of the first example, the cooling performance can be maintained or improved without increasing the cooling capacity of the heat radiating portion.

以上のように、本発明の実施形態のブレードサーバによれば、シャーシ１０１の受熱側熱的接続部１３に熱整流素子３０ａ、３０ｂを備えている。   As described above, according to the blade server of the embodiment of the present invention, the heat receiving side thermal connection portion 13 of the chassis 101 includes the thermal rectifying elements 30a and 30b.

従って、ブレード102a、102bとシャーシ１０１の放熱部（ヒートシンク１５）の間の温度差が小さくなったときにブレード102a、102b側から放熱部側に熱が輸送されて、熱の輸送能率を維持し、又は向上させることができる。これにより、放熱部のヒートシンク１５の数やファン１６の風量をあまり増やさなくても十分な冷却効果が得られるため、放熱部の省電力化及び小型化を図ることができる。   Therefore, when the temperature difference between the blades 102a and 102b and the heat radiating part (heat sink 15) of the chassis 101 becomes small, heat is transported from the blades 102a and 102b to the heat radiating part, thereby maintaining the heat transport efficiency. Or can be improved. As a result, a sufficient cooling effect can be obtained without increasing the number of heat sinks 15 in the heat radiating section and the air volume of the fan 16 so much that power saving and downsizing of the heat radiating section can be achieved.

また、逆方向の熱の移動を阻止して熱を常にブレード102a、102bから放熱部に輸送することができるため、発熱量の小さいブレード102a、102bの温度を低く維持できる。このため、放熱部のヒートシンク１５の数やファン１６の風量をあまり増やさなくても十分な冷却効果が得られるため、放熱部の省電力化及び小型化を図ることができた。   Further, since the heat can be always transported from the blades 102a and 102b to the heat radiating portion by preventing the movement of heat in the reverse direction, the temperature of the blades 102a and 102b having a small heat generation amount can be kept low. For this reason, a sufficient cooling effect can be obtained without increasing the number of heat sinks 15 in the heat radiating portion and the air volume of the fan 16 so much that power saving and downsizing of the heat radiating portion can be achieved.

さらに、熱整流素子３０ａ、３０ｂを備えているため、従来ブレード内部の部品に取り付けられていた嵩張るヒートシンクなどを含む放熱部をシャーシ１０１側に設置して十分な冷却効果が得られる。従って、ブレード102a、102b内部では放熱部に熱を輸送するために、あまり嵩張らないループヒートパイプ２９ｂや水冷ユニット２９ｃ、２９ｄを設ければよく、ブレード102a、102b内部の部品の実装密度の向上を図ることができる。   Furthermore, since the thermal rectifying elements 30a and 30b are provided, a sufficient cooling effect can be obtained by installing on the chassis 101 side a heat dissipating part including a bulky heat sink that has been conventionally attached to the components inside the blade. Therefore, in order to transport heat to the heat radiating part inside the blades 102a and 102b, it is only necessary to provide a loop heat pipe 29b and water cooling units 29c and 29d which are not so bulky, thereby improving the mounting density of components inside the blades 102a and 102b. Can be planned.

（他の実施の形態）
以上、実施の形態によりこの発明を詳細に説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。 (Other embodiments)
Although the present invention has been described in detail with the embodiments, the scope of the present invention is not limited to the examples specifically shown in the above embodiments, and the above embodiments within the scope of the present invention are not deviated. Variations in form are within the scope of this invention.

例えば、上述の実施形態では、熱整流素子３０ａ、３０ｂは、受熱側熱的接続部１３に取り付けられているが、発熱側熱的接続部２２に取り付けられてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the thermal rectifying elements 30 a and 30 b are attached to the heat receiving side thermal connection portion 13, but may be attached to the heat generation side thermal connection portion 22.

また、水冷システム（発熱側熱輸送部材）２９ｃ、２９ｄと、図５のペルチェ素子３０ａ及び図６の熱整流素子３０ｂとの組み合わせや、ループヒートパイプ２９ｂと図５のペルチェ素子との組み合わせを用いているが、ループヒートパイプ２９ｂの代わりにヒートパイプ２９ａを用いてもよいし、ヒートパイプ（発熱側熱輸送部材）２９ａ、２９ｂと図６の熱整流素子３０ｂを組み合わせてもよい。   Further, a combination of the water cooling system (heat generation side heat transport member) 29c, 29d and the Peltier element 30a in FIG. 5 and the thermal rectifying element 30b in FIG. 6, or a combination of the loop heat pipe 29b and the Peltier element in FIG. However, the heat pipe 29a may be used instead of the loop heat pipe 29b, or the heat pipes (heat generation side heat transport members) 29a and 29b may be combined with the thermal rectifying element 30b of FIG.

また、発熱側熱的接続部２２は伝熱コネクタ２２ａと伝熱部材（集熱部）２２ｂを備えているが、これに限られない。伝熱コネクタ２２ａと伝熱部材２２ｂを一体形成して伝熱コネクタとしてもよい。   Moreover, although the heat generation side thermal connection part 22 is provided with the heat-transfer connector 22a and the heat-transfer member (heat collecting part) 22b, it is not restricted to this. The heat transfer connector 22a and the heat transfer member 22b may be integrally formed as a heat transfer connector.

以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。   Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.

（付記１）１又は複数の電子機器ユニットを着脱自在に収納する電子機器用筐体において、前記電子機器ユニットと熱的に接続する熱的接続部と、前記熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部とを有し、前記熱的接続部が、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を有することを特徴とする電子機器用筐体。   (Additional remark 1) In the housing | casing for electronic devices which detachably accommodates one or several electronic device units, the thermal connection part thermally connected with the said electronic device unit, and the heat transmitted from the said thermal connection part A thermal rectifying element that transmits heat from the electronic device unit side to the heat radiating unit side and prevents heat transfer in the reverse direction. A housing for electronic equipment.

（付記２）前記熱整流素子が、ペルチェ効果により熱を移動するペルチェ素子、又は電子トンネリングにより熱を移動する素子のいずれかであることを特徴とする付記１に記載の電子機器用筐体。   (Supplementary note 2) The electronic device casing according to supplementary note 1, wherein the thermal rectifying element is either a Peltier element that moves heat by a Peltier effect or an element that moves heat by electronic tunneling.

（付記３）前記放熱部が、ヒートシンクと、前記ヒートシンクを空冷する送風機とを有することを特徴とする付記１又は２に記載の電子機器用筐体。   (Additional remark 3) The said thermal radiation part has a heat sink and the air blower which air-cools the said heat sink, The housing | casing for electronic devices of Additional remark 1 or 2 characterized by the above-mentioned.

（付記４）電子素子と、第１の熱的接続部と、該電子素子から発生した熱を前記第１の熱的接続部に輸送する熱輸送部材とを備えた電子機器ユニットと、
前記電子機器ユニットを着脱自在に収納し、前記第１の熱的接続部と熱的に接続する第２の熱的接続部、及び該第２の熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部を備えた筐体とを有し、
前記電子素子と前記放熱部との間の熱流路に、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を備えていることを特徴とする電子装置。 (Appendix 4) An electronic device unit including an electronic element, a first thermal connection, and a heat transport member that transports heat generated from the electronic element to the first thermal connection;
The electronic device unit is detachably accommodated, and a second thermal connection portion that is thermally connected to the first thermal connection portion, and heat transmitted from the second thermal connection portion is dissipated. A housing with a heat dissipation part,
The heat flow path between the electronic element and the heat radiating part is provided with a thermal rectifying element that transfers heat from the electronic device unit side to the heat radiating part side and prevents movement of heat in the reverse direction. An electronic device.

（付記５）前記熱整流素子が、前記第１の熱的接続部及び前記第２の熱的接続部のいずれか一方に設けられていることを特徴とする付記４に記載の電子装置。   (Supplementary note 5) The electronic device according to supplementary note 4, wherein the thermal rectifying element is provided in one of the first thermal connection portion and the second thermal connection portion.

（付記６）前記熱整流素子が、ペルチェ効果により熱を移動するペルチェ素子、又は電子トンネリングにより熱を移動する素子のいずれかであることを特徴とする付記４又は５に記載の電子装置。   (Supplementary note 6) The electronic device according to supplementary note 4 or 5, wherein the thermal rectifying element is either a Peltier element that moves heat by a Peltier effect or an element that moves heat by electronic tunneling.

（付記７）前記熱整流素子の上流側及び下流側に温度センサが設けられていることを特徴とする付記６に記載の電子装置。   (Additional remark 7) The temperature sensor is provided in the upstream and downstream of the said thermal rectification element, The electronic device of Additional remark 6 characterized by the above-mentioned.

（付記８）前記熱輸送部材がヒートパイプであることを特徴とする付記４乃至７のいずれか１項に記載の電子装置。   (Supplementary note 8) The electronic device according to any one of supplementary notes 4 to 7, wherein the heat transporting member is a heat pipe.

（付記９）前記熱輸送部材が、冷媒が通るパイプと、前記冷媒を循環させるポンプとを有することを特徴とする付記４乃至７のいずれか１項に記載の電子装置。   (Supplementary note 9) The electronic device according to any one of supplementary notes 4 to 7, wherein the heat transport member includes a pipe through which a refrigerant passes and a pump that circulates the refrigerant.

図１は、本発明の実施形態に係るブレードサーバの外観の概略構造を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic structure of an external appearance of a blade server according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の実施形態に係るブレードサーバの内部を図１のブレードサーバ側面のI方向から透視して見たときの概略構造を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic structure when the inside of the blade server according to the embodiment of the present invention is seen through from the I direction of the side surface of the blade server in FIG. 1. 図３は、第１例に係るブレードの構造について示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the structure of the blade according to the first example. 図４は、第２例に係るブレードの構造について示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the structure of the blade according to the second example. 図５は、第１例に係る熱的接続部の構造について示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the thermal connection portion according to the first example. 図６は、第２例に係る熱的接続部の構造について示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the structure of the thermal connection portion according to the second example. 図７は、第１例に係るブレードの構造について示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing the structure of the blade according to the first example.

符号の説明Explanation of symbols

１…ブレードの収納部、
２、５…電気的／熱的接続部、
３…放熱部、
４…回路基板、
１１…ブレードの差込／取出口、
１２、２１…電気的接続部、
１３…受熱側熱的接続部、
１３ａ…受熱側伝熱コネクタ、
１３ｂ…熱伝導性シート、
１３ｃ…凹部、
１４、１８…ヒートパイプ或いはループヒートパイプ（受熱側熱輸送部材）、
１５…ヒートシンク（放熱器）、
１６…ファン（送風器）、
１７…吸気路、
１９…排気口、
２２…発熱側熱的接続部、
２２ａ…発熱側伝熱コネクタ、
２２ｂ…伝熱部材（集熱部）、
２３…断熱部材、
２４…CPUチップ、
２５…チップセット、
２６…半導体記憶装置、
２７…HDD、
２８…クーリングプレート、
２９ａ…ヒートパイプ（発熱側熱輸送部材）、
２９ｂ…ループヒートパイプ（発熱側熱輸送部材）、
２９ｃ…パイプ（発熱側熱輸送部材）、
２９ｄ…ポンプ（発熱側熱輸送部材）、
３０ａ…ペルチェ素子（熱整流素子）、
３０ｂ…熱整流素子、
１００…ブレードサーバ（電子装置）、
１０１…シャーシ（筐体）、
１０２、102a、102b…ブレード（電子機器ユニット：コンピュータユニット）、
１０３…電源ユニット。 1 ... Blade storage,
2, 5 ... electrical / thermal connection,
3 ... Radiating part,
4 ... Circuit board,
11 ... Blade insertion / extraction,
12, 21 ... electrical connection,
13 ... heat receiving side thermal connection part,
13a ... heat receiving side heat transfer connector,
13b ... heat conductive sheet,
13c ... recess,
14, 18 ... Heat pipe or loop heat pipe (heat receiving side heat transport member),
15 ... heat sink,
16 ... Fan (blower),
17 ... Intake passage,
19 ... exhaust port,
22 ... exothermic thermal connection,
22a ... Heat generation side heat transfer connector,
22b ... Heat transfer member (heat collecting part),
23 ... heat insulating member,
24 ... CPU chip,
25 ... chipset,
26: Semiconductor memory device,
27 ... HDD,
28 ... Cooling plate,
29a ... Heat pipe (heat generation side heat transport member),
29b ... Loop heat pipe (heat generation side heat transport member),
29c ... Pipe (heat generation side heat transport member),
29d ... Pump (heat generation side heat transport member),
30a ... Peltier element (thermal rectification element),
30b ... thermal rectifier,
100 ... blade server (electronic device),
101 ... Chassis (housing),
102, 102a, 102b ... blade (electronic device unit: computer unit),
103: A power supply unit.

Claims (5)

１又は複数の電子機器ユニットを着脱自在に収納する電子機器用筐体において、
前記電子機器ユニットと熱的に接続する熱的接続部と、
前記熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部とを有し、
前記熱的接続部が、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を有することを特徴とする電子機器用筐体。 In an electronic device casing that detachably houses one or more electronic device units,
A thermal connection for thermally connecting to the electronic device unit;
A heat dissipating part that dissipates heat transmitted from the thermal connection part,
The case for an electronic device, wherein the thermal connection portion includes a thermal rectifying element that transfers heat from the electronic device unit side to the heat radiating portion side and prevents movement of heat in the reverse direction. 前記熱整流素子が、ペルチェ効果により熱を移動するペルチェ素子、又は電子トンネリングにより熱を移動する素子のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器用筐体。   2. The electronic device casing according to claim 1, wherein the thermal rectifying element is any one of a Peltier element that moves heat by a Peltier effect and an element that moves heat by electronic tunneling. 電子素子と、第１の熱的接続部と、該電子素子から発生した熱を前記第１の熱的接続部に輸送する熱輸送部材とを備えた電子機器ユニットと、
前記電子機器ユニットを着脱自在に収納し、前記第１の熱的接続部と熱的に接続する第２の熱的接続部、及び該第２の熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部を備えた筐体とを有し、
前記電子素子と前記放熱部との間の熱流路に、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を備えていることを特徴とする電子装置。 An electronic device unit comprising: an electronic element; a first thermal connection; and a heat transport member that transports heat generated from the electronic element to the first thermal connection;
The electronic device unit is detachably accommodated, and a second thermal connection portion that is thermally connected to the first thermal connection portion, and heat transmitted from the second thermal connection portion is dissipated. A housing with a heat dissipation part,
The heat flow path between the electronic element and the heat radiating part is provided with a thermal rectifying element that transfers heat from the electronic device unit side to the heat radiating part side and prevents movement of heat in the reverse direction. An electronic device. 前記熱整流素子が、前記第１の熱的接続部及び前記第２の熱的接続部のいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。   The electronic device according to claim 4, wherein the thermal rectifying element is provided in one of the first thermal connection portion and the second thermal connection portion. 前記電子機器ユニットがコンピュータチップを含むコンピュータユニットであり、前記筐体は前記コンピュータユニットを複数搭載可能であることを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の電子装置。   The electronic apparatus according to claim 4, wherein the electronic device unit is a computer unit including a computer chip, and the housing can mount a plurality of the computer units.
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