JP2011108997A - Electronic equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic apparatus capable of mounting thereon a wide variety of high density server modules and capable of cooling a high output electric power source module in a miniaturized and high density electric power source module for the server, a server apparatus capable of dealing with an increased power consumption of a semiconductor element in a high performance server module and a blade server for which the shape is restricted. <P>SOLUTION: The electric power source module is configured such that an electronic substrate mounted with a transformer, a regulator, a capacitor and the like, and a cooling fan are contained in a metal plate case of an electric power source module, and air is blown by the fan module, wherein a heat conducting member such as a heat pipe is connected to each of the transformer and the regulator of the electric power source module, one end of the heat conducting member is connected to the metal plate case of the electric power source module, a heat radiating fin of the fan module is connected to a metal plate case of fan module, and the metal plate case to which the heat conducting member of the electric power source module is connected and the metal plate case to which the heat radiating fin of the fan module is connected are connected via a heat conducting sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源モジュールの小型、高密度化に対して最適な冷却を行う電源モジュールを搭載した電子機器装置に関する。   The present invention relates to an electronic device apparatus equipped with a power supply module that performs optimum cooling for miniaturization and higher density of the power supply module.

ブレードサーバ等の電子機器は、情報量や処理速度の増大に伴ってCPU等の半導体素子の消費電力増大による発熱していることから、所定の電気に変換する電源モジュールに搭載された半導体素子の熱影響が問題視されてきている。   Since electronic devices such as blade servers generate heat due to an increase in power consumption of semiconductor elements such as CPUs as the amount of information and processing speed increase, semiconductor devices mounted on power supply modules that convert to predetermined electricity Thermal effects have become a problem.

電源モジュールを構成している半導体素子は高発熱で比較的耐熱温度が高いもの、低発熱であるが耐熱温度の低いものが共存している。後者の耐熱温度の低い半導体素子は、ブレードサーバからの高発熱な半導体素子の発熱の影響を大きく受けるため、電源本来の性能を発揮できないだけでなく、電源自身の破損を招くことさえある。   Semiconductor elements constituting the power supply module coexist with high heat generation and relatively high heat resistant temperature, and low heat generation but low heat resistant temperature. The latter semiconductor element having a low heat-resistant temperature is greatly affected by the heat generated by the highly heat-generating semiconductor element from the blade server, so that the original performance of the power supply cannot be exhibited and the power supply itself may be damaged.

そのため、耐熱温度の低い半導体素子を備えた電源モジュール内には、種々の半導体素子を冷却して最適な温度範囲に管理するための冷却ファン、放熱フィン等の冷却装置を備えている。   Therefore, a power supply module including a semiconductor element having a low heat-resistant temperature includes a cooling device such as a cooling fan and a heat radiating fin for cooling various semiconductor elements and managing them in an optimum temperature range.

冷却ファンの外形と装置枠体との寸法関係(冷却ファンの外形を大きめ)から、冷却ファン付きヒートシンクを搭載した電源装置の一例として例えば、特開2005−033088号公報(特許文献1)がある。   From a dimensional relationship between the outer shape of the cooling fan and the device frame (larger outer shape of the cooling fan), for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-033088 (Patent Document 1) is an example of a power supply device equipped with a heat sink with a cooling fan. .

また、電源に冷却ファンとヒートシンクを接続した電子装置の冷却構造に関する一例として、特開2001−015968号公報(特許文献2)がある。   Japanese Patent Laid-Open No. 2001-015968 (Patent Document 2) is an example of an electronic device cooling structure in which a cooling fan and a heat sink are connected to a power source.

さらに、電源の発熱体にヒートシンクを加圧可能となる構造の一例として特開平11−097872号公報(特許文献3)がある。   Furthermore, there exists Unexamined-Japanese-Patent No. 11-098772 (patent document 3) as an example of the structure which can pressurize a heat sink to the heat generating body of a power supply.

特開2005−033088号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-033088 特開2001−015968号公報JP 2001-015968 A 特開平11−097872号公報JP 11-098772 A

ブレードサーバを代表とするサーバ装置は、それを構成するCPU、I/O、電源等の各モジュールが、情報処理ユーザーのニーズに応じてサーバの筐体内に着脱自在に交換と装着ができるような構成となっている。   A server device represented by a blade server is such that each module such as a CPU, I / O, and power supply constituting the server can be detachably exchanged and mounted in a server case according to the needs of an information processing user. It has a configuration.

すなわち、例えば消費電力が増大したCPUを搭載したサーバモジュールをユーザーが装着する場合には、消費電力の増大にCPUに対応した電源モジュールが必要である。   That is, for example, when a user installs a server module equipped with a CPU with increased power consumption, a power supply module corresponding to the CPU is required for increasing power consumption.

この電源モジュールは、交流から直流に変換ロスしたとき熱が発生するため、高い冷却性能を備えた冷却装置を設ける必要がある。しかし、各モジュールは大きさが決まっているため大きさを容易に変更することができない。したがって、電源モジュールでは大きさを変更できない分高性能な冷却装置が必要となる。   Since this power supply module generates heat when it loses conversion from alternating current to direct current, it is necessary to provide a cooling device with high cooling performance. However, since the size of each module is determined, the size cannot be easily changed. Therefore, a high-performance cooling device is required because the power module cannot change its size.

電源モジュールの冷却装置として、冷却ファンとヒートシンクの組合せで、電源モジュール内で放熱する構造が検討されている。   As a cooling device for a power supply module, a structure in which heat is dissipated in the power supply module using a combination of a cooling fan and a heat sink has been studied.

上述の特許文献1に記載されている電源モジュールの半導体素子用冷却装置は、複数のフィンがベース上に並列された放熱フィンと、複数のフィンがそれぞれ挿通される開口を有するカバーとを備え、フィンの先端部はカバー外に、フィンの根元部はカバー内に位置し、自然空冷と強制空冷の両方を効率良く取り入れることが可能となっている。   The cooling device for a semiconductor element of a power supply module described in Patent Document 1 described above includes a heat dissipating fin in which a plurality of fins are arranged in parallel on a base, and a cover having openings through which the plurality of fins are respectively inserted. The tip of the fin is located outside the cover and the root of the fin is located inside the cover, so that both natural air cooling and forced air cooling can be taken in efficiently.

しかし、特許文献1においては、電源モジュールが均一に発熱する場合に限定されることになるとともに、電源モジュール内に実装される各半導体素子の発熱量、耐熱許容温度の差異による冷却性能への影響等が懸念されるが、これの問題に関しては何ら配慮されていない。   However, in Patent Document 1, it is limited to the case where the power supply module generates heat uniformly, and the influence on the cooling performance due to the difference in heat generation amount and heat-resistant allowable temperature of each semiconductor element mounted in the power supply module. However, no consideration is given to this issue.

また特許文献2に記載された技術においては、冷却用ファン付きヒートシンクの上下面に熱伝達媒体を介在させた熱伝導性基板が取り付けられた構成となっている。そしてこのヒートシンクは熱伝導性基板の面と平行方向へ送風される冷却ファンによって放熱される。これにより、ヒートシンクの通風距離を短くでき、通風抵抗が少なくなり、ヒートシンクと冷却ファンを小型なものにできる。   In the technique described in Patent Document 2, a heat conductive substrate with a heat transfer medium interposed between upper and lower surfaces of a heat sink with a cooling fan is attached. The heat sink is radiated by a cooling fan that blows air in a direction parallel to the surface of the thermally conductive substrate. Thereby, the ventilation distance of a heat sink can be shortened, ventilation resistance can be reduced, and a heat sink and a cooling fan can be made small.

しかし、特許文献2においては、電源モジュール内の高発熱の半導体素子による風温上昇の発生により、低耐熱温度の半導体素子への影響等が問題となる可能性がある。   However, in Patent Document 2, there is a possibility that the influence on a semiconductor element having a low heat-resistant temperature may become a problem due to the occurrence of an increase in air temperature due to a highly heat-generating semiconductor element in the power supply module.

さらに特許文献3に記載されている電源モジュールの冷却構造は、ヒートシンク本体の発熱部品と対向する部分に冷却ファン側と発熱部品接触面側を連通する通風穴を設けている。これにより冷却ファンからの冷却風の流れを変え、発熱部品を冷却風で直接冷却できるので電源装置の組み立てが容易で、かつ冷却性能を向上できるとしている。   Furthermore, the cooling structure of the power supply module described in Patent Document 3 is provided with a ventilation hole that communicates the cooling fan side and the heat generating component contact surface side in a portion facing the heat generating component of the heat sink body. As a result, the flow of the cooling air from the cooling fan is changed, and the heat generating components can be directly cooled by the cooling air, so that the assembly of the power supply device is easy and the cooling performance can be improved.

しかし、特許文献3においては、電源内の耐熱許容温度の低い半導体素子と発熱量の高い半導体素子への冷却風の分配や風温上昇等が問題となる可能性があるが、この問題については何らの配慮もされていない。   However, in Patent Document 3, there is a possibility that cooling air is distributed to a semiconductor element having a low heat-resistant allowable temperature in the power source and a semiconductor element having a high calorific value, an increase in the air temperature, and the like. No consideration is given.

本発明の目的は、ブレードサーバに搭載される電源モジュールの半導体素子を効率的に冷却することが可能な電子機器装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the electronic device apparatus which can cool efficiently the semiconductor element of the power supply module mounted in a blade server.

上記目的は、冷却ファンと放熱部材を筐体内に収納したファンモジュールと、電子部品を搭載した基板と放熱フィンを筐体内に収納したサーバモジュールと、半導体素子を搭載した基板と冷却ファンを筐体に収納した電源モジュールとを備えたサーバ装置であって、前記電子部品の熱を前記ファンモジュールの冷却ファンと放熱部材で冷却する電子機器装置において、前記電源モジュールの前記半導体素子に接続された熱伝導部材と、この熱伝導部材の一端が前記電源モジュールの筺体と熱的に接続され、前記ファンモジュールの放熱部材はこのファンモジュールの筺体に熱的に接続されてなり、前記電源モジュールの前記筺体と前記ファンモジュールの前記筺体とは伝熱シートを介して熱的に接続されていることにより達成される。   The purpose is to provide a fan module in which a cooling fan and a heat radiating member are housed in a housing, a server module in which electronic components are mounted, a server module in which heat radiating fins are housed in the housing, a substrate on which semiconductor elements are mounted, and a cooling fan. And a power supply module housed in the electronic device, wherein the heat of the electronic component is cooled by a cooling fan and a heat dissipation member of the fan module, and the heat connected to the semiconductor element of the power supply module A conducting member and one end of the heat conducting member are thermally connected to the housing of the power supply module, and a heat dissipation member of the fan module is thermally connected to the housing of the fan module, and the housing of the power supply module And the housing of the fan module is achieved by being thermally connected via a heat transfer sheet.

また上記目的は、前記熱伝導部材はヒートパイプであることにより達成される。   Moreover, the said objective is achieved by the said heat conductive member being a heat pipe.

また上記目的は、前記ファンモジュール内の放熱部材は液体を冷却媒体とする水冷装置のラジエータで構成してなり、このラジエータに接続された受熱ジャケットが前記ファンモジュールの筐体と熱的に接続されていることにより達成される。   Further, the above object is that the heat radiating member in the fan module is composed of a radiator of a water cooling device using a liquid as a cooling medium, and a heat receiving jacket connected to the radiator is thermally connected to the casing of the fan module. Is achieved.

また上記目的は、前記ファンモジュール内の放熱部材は液体を冷却媒体とする水冷装置の受熱ジャケットで構成してなり、この受熱ジャケットに接続されたラジエータを前記サーバ装置の背面を開閉する扉に熱的に接続したことにより達成される。   Further, the above object is that the heat dissipating member in the fan module is composed of a heat receiving jacket of a water cooling device using a liquid as a cooling medium, and a radiator connected to the heat receiving jacket is heated to a door that opens and closes the back of the server device. This is achieved by connecting them together.

また上記目的は、前記ファンモジュールの放熱フィンのベースがこのファンモジュールを構成する筺体の一部を形成することにより達成される。   Further, the above object is achieved by forming a part of the casing constituting the fan module by the base of the heat dissipation fin of the fan module.

また上記目的は、前記電源モジュールの熱伝導部材がこの電源モジュールを構成する筺体の一部を形成することにより達成される。   Further, the above object is achieved by the heat conducting member of the power supply module forming part of the casing constituting the power supply module.

本発明によれば、高性能なサーバモジュールにおける半導体素子の消費電力の増大に対応可能な電子機器装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic device apparatus which can respond to the increase in the power consumption of the semiconductor element in a high performance server module can be provided.

一般的なサーバ装置の構成を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the structure of a general server apparatus. 一般的なサーバ装置の正面と背面から見た概要構成図である。It is the outline | summary block diagram seen from the front and back of a general server apparatus. 図2の正面から見た図をA−AとB−Bで断面した図である。It is the figure which looked at the figure seen from the front of FIG. 2 by AA and BB. 本発明の一実施例を備えた各モジュール部分の上面と側面から見た図である。It is the figure seen from the upper surface and side surface of each module part provided with one Example of this invention. 本発明の他の実施例を備えたブレードサーバの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the blade server provided with the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を備えたブレードサーバの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the blade server provided with the other Example of this invention. 本発明における冷却装置の構成を示す分解概略斜視図である。It is a disassembled schematic perspective view which shows the structure of the cooling device in this invention.

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する前に、ブレードサーバの概略構成を図1〜図3で説明する。   Before describing an embodiment of the present invention with reference to the drawings, a schematic configuration of a blade server will be described with reference to FIGS.

図1は一般的なブレードサーバの斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view of a general blade server.

図2は一般的なブレードサーバの正面と背面を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing the front and back of a general blade server.

図3は図2の正面をA−A線断面図とB−B線断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA and a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

図1において、1はサーバ装置本体である。このサーバ装置本体1には図示しない他の機器とともにブレードサーバ2が設置されている。このブレードサーバ2には、詳細は後述するが複数個のサーバモジュール3が図1の矢印(前後方向)のように着脱自在に装着されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a server apparatus body. The server device body 1 is provided with a blade server 2 together with other devices not shown. As will be described in detail later, a plurality of server modules 3 are detachably mounted on the blade server 2 as shown by arrows (front-rear direction) in FIG.

なお、図1〜図3の例ではブレードサーバ2の正面側にサーバモジュール3が6台挿入された状態の例を示した。   1 to 3 show an example in which six server modules 3 are inserted on the front side of the blade server 2.

ブレードサーバ2の正面側には正面扉2aが矢印のように開閉自在に取り付けられている。この正面扉2aは図示していないが冷却空気を取り入れることができるように全面に渡って開口が形成されている。2bは背面扉である。この背面扉2bは前面扉2aと同じように矢印のように回転し、図示していないが冷却空気を取り入れることができるように全面に渡って開口が形成されている。   A front door 2a is attached to the front side of the blade server 2 so as to be opened and closed as indicated by an arrow. Although not shown, the front door 2a has an opening over the entire surface so that cooling air can be taken in. 2b is a back door. The rear door 2b rotates as indicated by an arrow in the same manner as the front door 2a, and an opening is formed over the entire surface so that cooling air can be taken in although not shown.

図2において、サーバ本体1を正面から見ると、ブレードサーバ2にはザーバモジュール3が複数台幅方向に挿入されている。このサーバモジュール3はマネジメントモジュール7によって管理制御されるようになっている。背面側にはファンモジュール4と電源モジュール5が載置されている。   In FIG. 2, when the server body 1 is viewed from the front, a plurality of server modules 3 are inserted into the blade server 2 in the width direction. The server module 3 is managed and controlled by the management module 7. A fan module 4 and a power supply module 5 are placed on the back side.

図3において、A−A断面に示すようにサーバモジュール3の背面側にはファンモジュール4が位置する構成となっている。またB−B断面に示すようにマネジメントモジュール7の背面側には電源モジュール5が位置する構成となっている。ブレードサーバ2ではデータを通信するためのI/0モジュール6が搭載されており、これらの電子部品も発熱するため図示しないファンによって冷却されるようになっている。   In FIG. 3, the fan module 4 is positioned on the back side of the server module 3 as shown in the AA cross section. Further, as shown in the BB cross section, the power supply module 5 is positioned on the back side of the management module 7. The blade server 2 is equipped with an I / O module 6 for communicating data, and these electronic components also generate heat and are cooled by a fan (not shown).

さて、上述したように一般的なサーバモジュール3は専用のファンモジュール4によって冷却されているが、電源モジュール5の内部に搭載された半導体素子の冷却には配慮されていなかった。   As described above, the general server module 3 is cooled by the dedicated fan module 4, but cooling of the semiconductor elements mounted inside the power supply module 5 has not been considered.

そこで本発明の発明者らはファンモジュール4を構成する金属製の筐体と電源モジュール5を構成する筐体を一種の熱伝導部材として兼用することを考えたものである。つまり、ファンモジュール4の筐体と電源モジュールの筐体を熱的に接続することにより熱伝導部材(放熱部材)の共用化によって電源モジュールの冷却を図ることを考えたものである。   Therefore, the inventors of the present invention have considered using the metal casing constituting the fan module 4 and the casing constituting the power supply module 5 as a kind of heat conducting member. That is, the cooling of the power supply module is considered by sharing the heat conducting member (heat radiating member) by thermally connecting the housing of the fan module 4 and the housing of the power supply module.

以下、本発明の一実施例を図を使って説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図4はブレードサーバを部分的に断面して上から見た図と側面から見た図であり、図1(1)はファンモジュール部分を上面から見た図である。図1(2)は電源モジュール部分を上面から見た図である。図1(3)は側面から見た図である。   4 is a partial cross-sectional view of the blade server as seen from above and a view from the side, and FIG. 1 (1) is a view of the fan module as seen from above. FIG. 1B is a view of the power supply module portion as viewed from above. FIG. 1 (3) is a side view.

図4において、ブレードサーバ2は前述したようにサーバモジュール3、ファンモジュール4、電源モジュール5を載置している。電源モジュール5は高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51とレギュレータ52を収納している。さらに低発熱であるが耐熱許容温度が低いコンデンサ53と電流を整流化するフィルタコイル57等を搭載した電源基板54と冷却ファン55を載置している。これらは筺体板金56等で覆われている。   In FIG. 4, the blade server 2 has the server module 3, the fan module 4, and the power supply module 5 mounted thereon as described above. The power supply module 5 houses a transformer 51 and a regulator 52 that have high heat generation and a relatively high heat-resistant allowable temperature. Furthermore, a power supply board 54 and a cooling fan 55 on which a capacitor 53 that has low heat generation but has a low heat-resistant allowable temperature, a filter coil 57 that rectifies current, and the like are mounted. These are covered with a casing sheet metal 56 or the like.

サーバモジュール3はCPU31、メモリ32、半導体素子によるチップセット33等を搭載したマザーボード34を載置している。また、CPU31の発熱を冷却するための放熱フィン35を設置している。この放熱フィン35は冷媒の相変化を利用した沸騰型冷却装置であっても良い。これらは筺体板金36等で覆われている。58はヒートパイプ等の熱伝導部材である。   The server module 3 is mounted with a mother board 34 on which a CPU 31, a memory 32, a chip set 33 made of semiconductor elements, and the like are mounted. Moreover, the radiation fin 35 for cooling heat_generation | fever of CPU31 is installed. The radiating fins 35 may be a boiling type cooling device that utilizes a phase change of the refrigerant. These are covered with a housing sheet metal 36 or the like. Reference numeral 58 denotes a heat conducting member such as a heat pipe.

ファンモジュール4は比較的大形の冷却ファン41と、放熱部材となる放熱フィン42とが筺体板金43等で覆われている。この放熱フィン42は筺体板金43に熱的にサーバモジュール3と電源モジュール5の高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51、レギュレータ52を冷却するため、各々のサーバモジュール3、電源モジュール5と隣接して配置するよう記載した。しかし図1、図2に示したように複数のサーバモジュール3ごと、電源モジュールごとに対向させて大形のファンモジュールとして載置されても良い。また、電子装置で搭載する冷却ファン41はプロペラファンが一般的である。   In the fan module 4, a relatively large cooling fan 41 and heat radiating fins 42 serving as heat radiating members are covered with a casing metal plate 43 or the like. The heat dissipating fins 42 thermally cool the transformer 51 and the regulator 52 having a relatively high heat-resistant allowable temperature due to the high heat generation of the server module 3 and the power supply module 5 to the housing sheet metal 43. It was described to be placed next to each other. However, as shown in FIGS. 1 and 2, each of the plurality of server modules 3 and each power supply module may be opposed to each other and mounted as a large fan module. The cooling fan 41 mounted on the electronic device is generally a propeller fan.

このプロペラファンを複数台並列に実装する場合、上流側ファンからの旋回流を打ち消して整流化する必要があるため、放熱フィン42はこの旋回流を打ち消し、整流化するための役目を持たせた形状のものでもよい。   When a plurality of propeller fans are mounted in parallel, it is necessary to cancel the swirling flow from the upstream fan and rectify. Therefore, the radiating fin 42 has a role for canceling the swirling flow and rectifying. The shape may be sufficient.

電源モジュール5において、低発熱であるものの耐熱許容温度の低いコンデンサ53や電流を整流化するフィルタコイル57の熱は、電源モジュール5の冷却ファン55からの冷却風でブレードサーバ2外へ放出されるようになっている。一方、高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51やレギュレータ52の熱は、ヒートパイプ等の熱伝導部材58を経由して電源モジュール5の筺体板金56へ伝わるようになっている。   In the power supply module 5, the heat of the capacitor 53 that has low heat generation but has a low heat-resistant allowable temperature and the filter coil 57 that rectifies the current is released outside the blade server 2 by cooling air from the cooling fan 55 of the power supply module 5. It is like that. On the other hand, the heat of the transformer 51 and the regulator 52 having a high heat generation and a relatively high heat-resistant allowable temperature is transmitted to the housing sheet metal 56 of the power supply module 5 via a heat conducting member 58 such as a heat pipe.

この熱伝導部材58が電源モジュール5の筺体板金56の一部分を兼ねた構成にしていてもよい。さらに、電源モジュール5とファンモジュール4間には設けられた伝熱シート8により、電源モジュール5の高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51、レギュレータ52の熱は、ファンモジュール4の筺体板金43、放熱フィン42に伝わり、比較的大形の冷却ファン41によりブレードサーバ2外へ放出される。この放熱フィン42のベース部421(詳細は後述する)はファンモジュール4の筺体板金43の一部分を構成していてもよい。   The heat conducting member 58 may serve as a part of the casing metal plate 56 of the power supply module 5. Further, the heat transfer sheet 8 provided between the power supply module 5 and the fan module 4 allows the heat of the power module 5 to generate heat and the heat of the transformer 51 and the regulator 52 that have a relatively high heat-resistant allowable temperature. 43, transmitted to the radiation fins 42, and discharged to the outside of the blade server 2 by a relatively large cooling fan 41. A base portion 421 (details will be described later) of the heat radiating fin 42 may constitute a part of the housing sheet metal 43 of the fan module 4.

図5は他の実施例を備えたブレードサーバを説明するための側面断面図である。   FIG. 5 is a side sectional view for explaining a blade server provided with another embodiment.

図5において、本実施例は実施例1で説明したファンモジュール4内の放熱部材である放熱フィン42に代えて、ポンプ44の駆動による水冷ラジエータ45を設けたものである。   In FIG. 5, in this embodiment, a water-cooled radiator 45 driven by a pump 44 is provided in place of the radiating fins 42 which are radiating members in the fan module 4 described in the first embodiment.

電源モジュール5の高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51とレギュレータ52の熱はファンモジュール4の筺体板金43に伝わるようになっている。この筺体板金43に伝わった熱は熱的に接続ざれた水冷ラジエータ45へ伝わり、ブレードサーバ2外へ放出される。これは実施例1の場合と同様に、この水冷ラジエータ45の受熱ジャケット部451はファンモジュール4の筺体板金43の一部分を構成していてもよい。この水冷ラジエータ45は受熱ジャケット451と水タンク(図示せず)とポンプ44を柔軟性のあるホースで接続された一般的な水冷装置である。   The heat of the transformer 51 and the regulator 52 having high heat generation and relatively high heat-resistant allowable temperature of the power supply module 5 is transmitted to the housing sheet metal 43 of the fan module 4. The heat transmitted to the housing sheet metal 43 is transmitted to the water-cooled radiator 45 that is not thermally connected, and is released to the outside of the blade server 2. As in the case of the first embodiment, the heat receiving jacket portion 451 of the water-cooled radiator 45 may constitute a part of the housing sheet metal 43 of the fan module 4. This water-cooled radiator 45 is a general water-cooling device in which a heat receiving jacket 451, a water tank (not shown), and a pump 44 are connected by a flexible hose.

図6は他の実施例を備えたブレードサーバを説明するための側面断面図である。   FIG. 6 is a side sectional view for explaining a blade server provided with another embodiment.

図6において、本実施例は実施例1で説明したファンモジュール4内の放熱部材である放熱フィン42と実施例2で説明した水冷ラジエータ45に代えて、実施例2の受熱ジャケット部451とは異なる受熱ジャケット46をファンモジュール4の筺体板金43に取り付けたものである。   In FIG. 6, the present embodiment replaces the heat radiation fins 42 that are heat radiation members in the fan module 4 described in the first embodiment and the water-cooled radiator 45 described in the second embodiment with the heat receiving jacket portion 451 of the second embodiment. A different heat receiving jacket 46 is attached to the housing sheet metal 43 of the fan module 4.

この受熱ジャケット46からは配管がサーバ装置1の背面扉2bまで延出され、背面ドア2bに取り付けられた水冷ラジエータ91が接続されている。この水冷ラジエータ91は放熱面積をできるだけ大きく確保するために背面扉2bに配管したものである。ただし、水冷ラジエータ91を大きくした場合にはその大きさに見合った性能を備えた受熱ジャケットが必要であることは言うまでもない。   From this heat receiving jacket 46, piping is extended to the back door 2b of the server apparatus 1, and the water-cooled radiator 91 attached to the back door 2b is connected. This water-cooled radiator 91 is piped to the rear door 2b in order to ensure as large a heat radiation area as possible. However, when the water-cooled radiator 91 is enlarged, it goes without saying that a heat receiving jacket having performance corresponding to the size is required.

ポンプ(図示せず)によって循環する液体によって受熱ジャケット46で集熱した熱は、水冷配管92から水冷ラジエータ91へ伝わり、サーバ装置1外へ放出される。なお、受熱ジャケット46はファンモジュール4の筺体板金43の一部分を構成していてもよい。   The heat collected in the heat receiving jacket 46 by the liquid circulated by a pump (not shown) is transmitted from the water cooling pipe 92 to the water cooling radiator 91 and released to the outside of the server device 1. The heat receiving jacket 46 may constitute a part of the housing sheet metal 43 of the fan module 4.

ここで、本発明の電源モジュールに搭載される冷却装置を図7で説明する。   Here, a cooling device mounted on the power supply module of the present invention will be described with reference to FIG.

図7は本発明の一実施例を備えた電源モジュールの冷却装置を分解した概略斜視図である(なお、冷却ファンを省略している)。   FIG. 7 is an exploded perspective view of a power supply module cooling apparatus provided with an embodiment of the present invention (a cooling fan is omitted).

図7において、電源基板54には高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51、レギュレータ52、低発熱であるが耐熱許容温度の低いコンデンサ53が実装されている。さらに、トランス51、レギュレータ52にはそれぞれ偏平ヒートパイプ511、521の熱伝導部材が取り付けられている。この偏平ヒートパイプ511、521はその一端(図示せず)はグリースや伝熱シート等を介して電源モジュールの筺体板金56に熱的に接続されている。   In FIG. 7, a power source board 54 is mounted with a transformer 51 having a high heat generation and a relatively high heat-resistant allowable temperature, a regulator 52, and a capacitor 53 having a low heat generation but a low heat-resistant allowable temperature. Further, the heat conducting members of flat heat pipes 511 and 521 are attached to the transformer 51 and the regulator 52, respectively. One end (not shown) of the flat heat pipes 511 and 521 is thermally connected to the casing metal plate 56 of the power supply module via grease, a heat transfer sheet, or the like.

この電源モジュールの筺体板金56とファンモジュールの筺体板金43との間には伝熱シート8が設けられ、伝熱シート8の接触熱抵抗を低減するためにモジュールに取り付けられたバネ等(図示せず)で荷重保持されている。また、ファンモジュールの筺体板金43には放熱フィン42がグリース、伝熱シート等を介して取り付けられている。この放熱フィン42のベース421がファンモジュールの筺体板金43の一部を兼ねていてもよい。また、この放熱フィン43は図5の水冷ラジエータ91、図6の高性能受熱ジャケット46等でもよい。   A heat transfer sheet 8 is provided between the housing sheet metal 56 of the power supply module and the housing sheet metal 43 of the fan module, and a spring or the like (not shown) attached to the module to reduce the contact thermal resistance of the heat transfer sheet 8. )). In addition, heat radiating fins 42 are attached to the housing sheet metal 43 of the fan module via grease, a heat transfer sheet, or the like. The base 421 of the heat radiating fin 42 may also serve as a part of the housing sheet metal 43 of the fan module. Further, the heat radiating fins 43 may be the water-cooled radiator 91 shown in FIG. 5, the high performance heat receiving jacket 46 shown in FIG.

ここで、高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51、レギュレータ52の温度に関して説明する。   Here, the temperature of the transformer 51 and the regulator 52 having high heat generation and relatively high heat-resistant allowable temperature will be described.

ファンモジュール内の冷却風量は図4で説明したようにCPU、メモリ等のサーバモジュールから発生する熱を冷却するために、電源モジュールに比べると高風量である。また、放熱フィン43の流入空気温度はサーバモジュール出口空気温度であり、ここでの風量が大きいため空気温度は電源モジュール内の空気温度より比較的低い。   As described with reference to FIG. 4, the cooling air volume in the fan module is higher than that of the power supply module in order to cool the heat generated from the server modules such as the CPU and the memory. The inflow air temperature of the radiating fin 43 is the server module outlet air temperature, and since the air volume here is large, the air temperature is relatively lower than the air temperature in the power supply module.

以上のことから、高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51、レギュレータ52の熱はファンモジュール内の放熱フィン42へ伝わり、トランス51、レギュレータ52を良好に冷却できる。さらに、高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51、レギュレータ52の熱がファンモジュールの放熱フィン42へ伝わり、電源モジュールから放出されないため、電源モジュール内の空気の温度上昇を低減できる。   From the above, the heat of the transformer 51 and the regulator 52 having high heat generation and relatively high heat-resistant allowable temperature is transmitted to the heat radiation fins 42 in the fan module, and the transformer 51 and the regulator 52 can be cooled well. Furthermore, since the heat of the transformer 51 and the regulator 52 having high heat generation and relatively high heat-resistant allowable temperature is transmitted to the heat dissipation fins 42 of the fan module and is not released from the power supply module, the temperature rise of the air in the power supply module can be reduced.

従来、高発熱で比較的耐熱許容温度が高いトランス51、レギュレータ52には放熱のために大形放熱フィンが搭載され、コンデンサ53はその大形放熱フィンの影となり、冷却風の不足や風温上昇の問題があった。   Conventionally, a large radiating fin is mounted on the transformer 51 and the regulator 52, which have high heat generation and a relatively high heat-resistant allowable temperature, for heat radiation, and the capacitor 53 becomes a shadow of the large radiating fin, and there is insufficient cooling air or air temperature. There was a rising problem.

しかしながら本発明によれば、低発熱であるが耐熱許容温度の低いコンデンサ53の温度上昇の主要因であった、トランス51、レギュレータ52からの熱かぶり(対流、ふく射)の影響がなくなる。このため、コンデンサ53を良好に冷却でき、電源モジュールの冷却ファンを小型化できる。さらに電源モジュールの実装レイアウトの自由度を増すことができ、高密度実装、高出力化を達成できる。   However, according to the present invention, the influence of the heat fog (convection, radiation) from the transformer 51 and the regulator 52, which is the main factor of the temperature rise of the capacitor 53 with low heat generation but low allowable heat resistance, is eliminated. For this reason, the capacitor | condenser 53 can be cooled favorably and the cooling fan of a power supply module can be reduced in size. Furthermore, the degree of freedom of the power module mounting layout can be increased, and high-density mounting and high output can be achieved.

本発明は以上のような構成とすることによって、小型、高密度化なサーバ用電源モジュールを提供でき、高性能なサーバモジュールにおける半導体素子の消費電力の増大に対応可能なサーバ装置を提供できる。   With the above-described configuration, the present invention can provide a small-sized and high-density server power supply module, and can provide a server apparatus that can cope with an increase in power consumption of a semiconductor element in a high-performance server module.

形状の限定されるブレードサーバにおいても、高出力な電源モジュールを冷却可能とし、多彩な高密度なサーバモジュールを搭載可能とする電子機器を提供できるものである。   Even in a blade server whose shape is limited, it is possible to provide an electronic device that can cool a high-output power supply module and can mount various high-density server modules.

1・・・サーバ装置本体、2・・・ブレードサーバ、2a・・・正面扉、2b・・・背面扉、3・・・サーバモジュール、4・・・ファンモジュール、5・・・電源モジュール、6・・・I/0モジュール、7・・・マネジメントモジュール、31・・・CPU、32・・・メモリ、33・・・チップセット、34・・・マザーボード、35・・・放熱フィン、36・・・筺体板金、41・・・冷却ファン41、42・・・放熱フィン、43・・・筺体板金、44・・・ポンプ、45・・・水冷ラジエータ、46・・・受熱ジャケット、51・・・トランス、52・・・レギュレータ、53・・・コンデンサ、55・・・冷却ファン、56・・・筺体板金、57・・・フィルタコイル、58・・・熱伝導部材、91・・・水冷ラジエータ、421・・・ベース部、451・・・受熱ジャケット部、511、521・・・偏平ヒートパイプ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Server apparatus main body, 2 ... Blade server, 2a ... Front door, 2b ... Rear door, 3 ... Server module, 4 ... Fan module, 5 ... Power supply module, 6 ... I / 0 module, 7 ... management module, 31 ... CPU, 32 ... memory, 33 ... chipset, 34 ... motherboard, 35 ... radiation fins, 36. ············································································································································································ -Transformer, 52 ... Regulator, 53 ... Capacitor, 55 ... Cooling fan, 56 ... Housing sheet metal, 57 ... Filter coil, 58 ... Heat conduction member, 91 ... Water-cooled radiator , 42 ... base portion, 451 ... heat-receiving jacket portion, 511, 521 ... flat heat pipe.

Claims (6)

冷却ファンと放熱部材を筐体内に収納したファンモジュールと、電子部品を搭載した基板と放熱フィンを筐体内に収納したサーバモジュールと、半導体素子を搭載した基板と冷却ファンを筐体に収納した電源モジュールとを備えたサーバ装置であって、前記電子部品の熱を前記ファンモジュールの冷却ファンと放熱部材で冷却する電子機器装置において、
前記電源モジュールの前記半導体素子に接続された熱伝導部材と、この熱伝導部材の一端が前記電源モジュールの筺体と熱的に接続され、前記ファンモジュールの放熱部材はこのファンモジュールの筺体に熱的に接続されてなり、
前記電源モジュールの前記筺体と前記ファンモジュールの前記筺体とは伝熱シートを介して熱的に接続されていることを特徴とする電子機器装置。
A fan module that houses a cooling fan and a heat dissipation member in a housing, a server module that houses a board on which electronic components are mounted and a heat dissipation fin, and a power supply that houses a board on which semiconductor elements are mounted and a cooling fan in the housing A server device including a module, wherein the electronic device device cools the heat of the electronic component by a cooling fan and a heat dissipation member of the fan module;
A heat conduction member connected to the semiconductor element of the power supply module and one end of the heat conduction member are thermally connected to the housing of the power supply module, and a heat dissipation member of the fan module is thermally connected to the housing of the fan module. Connected to the
The electronic device apparatus, wherein the casing of the power supply module and the casing of the fan module are thermally connected via a heat transfer sheet.
請求項1記載の電子機器装置において、
前記熱伝導部材はヒートパイプであることを特徴とする電子機器装置。
The electronic device apparatus according to claim 1,
The electronic device apparatus, wherein the heat conducting member is a heat pipe.
請求項1記載の電子機器装置において、
前記ファンモジュール内の放熱部材は液体を冷却媒体とする水冷装置のラジエータで構成してなり、このラジエータに接続された受熱ジャケットが前記ファンモジュールの筐体と熱的に接続されていることを特徴とする電子機器装置。
The electronic device apparatus according to claim 1,
The heat dissipating member in the fan module is constituted by a radiator of a water cooling device using a liquid as a cooling medium, and a heat receiving jacket connected to the radiator is thermally connected to a housing of the fan module. Electronic equipment device.
請求項1記載の電子機器装置において、
前記ファンモジュール内の放熱部材は液体を冷却媒体とする水冷装置の受熱ジャケットで構成してなり、この受熱ジャケットに接続されたラジエータを前記サーバ装置の背面を開閉する扉に熱的に接続したことを特徴とする電子機器装置。
The electronic device apparatus according to claim 1,
The heat radiating member in the fan module is composed of a heat receiving jacket of a water cooling device using a liquid as a cooling medium, and a radiator connected to the heat receiving jacket is thermally connected to a door that opens and closes the back of the server device. An electronic apparatus device characterized by the above.
請求項1記載の電子機器装置において、
前記ファンモジュールの放熱フィンのベースがこのファンモジュールを構成する筺体の一部を形成することを特徴とする電子機器装置。
The electronic device apparatus according to claim 1,
The electronic device apparatus, wherein a base of the heat dissipating fin of the fan module forms a part of a casing constituting the fan module.
請求項1に記載の電子機器装置において、
前記電源モジュールの熱伝導部材がこの電源モジュールを構成する筺体の一部を形成することを特徴とする電子機器装置。
The electronic device apparatus according to claim 1,
The electronic device apparatus, wherein the heat conducting member of the power supply module forms a part of a casing constituting the power supply module.
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