JP2015109344A - 冷却構造およびインターフェイスカード - Google Patents

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Abstract

【課題】インターフェイスカードを収容する電子装置を簡素な構造のままで、インターフェイスカードの発熱部品の発熱を効率よく放熱することができる技術を提供すること。【解決手段】第1のインターフェイスカード100は、カード筐体110、110A内部に発熱部品130を有する。電子装置200は、第1のインターフェイスカード100を挿抜可能に収容する。そして、第1のインターフェイスカード100は、通気口161、162、163を備えている。この通気口161、162、163は、カード筐体110、110Aに形成され、カード筐体110、110A内外を通気する。第1のインターフェイスカード100は、通気口161、162、163を介して、発熱部品130の熱をカード筐体110、110A外へ排出する。【選択図】 図1

Description

本発明は、冷却構造およびインターフェイスカードに関し、例えば、インターフェイスカードを電子装置に挿抜可能に収容するものに関する。
近年、インターフェイスカードを挿抜可能に収容する電子装置が、広く知られている。この電子装置は、カードスロットを有している。インターフェイスカードは、電子装置のカードスロットに挿入される。
インターフェイスカードには、中央演算処理装置(Central Processing Unit:CPU)や集積回路(Large Scale Integration:LSI)などの発熱部品を含む複数の電子部品が搭載されている。
一般的な電子装置の冷却構造は、次の通りである。すなわち、電子装置本体には、一般的に、放熱用の風孔が設けられている。これにより、インターフェイスカードのCPUやLSIの熱が、放熱用の風孔を介して、電子装置の外へ排出される。
また、電子装置本体には、通気口が設けられる場合もある。これにより、電子装置の外の空気が、通気口を介して、各インターフェイスカードに一様に供給される。この結果、インターフェイスカードのCPUやLSIが冷却される。
なお、本件発明の参考技術として、特許文献1〜3に記載の技術が知られている。
特開平9−36577号公報 特開2000−277957号公報 特開2005−93630号公報
しかしながら、前述した一般的な冷却構造では、電子装置本体の放熱能力にのみ依存してしまっていた。このため、インターフェイスカードから放出される熱が、電子装置の放熱能力を超える場合が生じるという問題があった。電子装置の放熱能力を上げるために、大型のヒートシンクを設置したり、多くの冷却ファンを設置する必要が生じたりする場合もあった。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、インターフェイスカードを収容する電子装置を簡素な構造のままで、インターフェイスカードの発熱部品の発熱を効率よく放熱することができる技術を提供することにある。
本発明の冷却構造は、筐体内部に発熱部品を有するインターフェイスカードと、前記インターフェイスカードを挿抜可能に収容する電子装置とを有する冷却構造であって、前記インターフェイスカードは、前記筐体に形成され、前記筐体内外を通気する通気口を備え、前記通気口を介して、前記発熱部品の熱を前記筐体外へ排出する。
本発明のインターフェイスカードは、筐体内部に発熱部品を有し、電子装置に挿抜可能に収容されるインターフェイスカードであって、前記筐体に形成され、前記筐体内外を通気する通気口を備え、前記通気口を介して、前記発熱部品の熱を前記筐体外へ排出する。
本発明にかかる冷却構造およびインターフェイスカードによれば、インターフェイスカードを収容する電子装置を簡素な構造のままで、インターフェイスカードの発熱部品の発熱を効率よく放熱することができる。
本発明の実施の形態における第1のインターフェイスカードの構成を示す図である。図1(a)は、第1のインターフェイスカードの上面図である。図1(b)は、第1のインターフェイスカードの側面図であって、図1(a)の矢視A1を示す図である。図1(c)は、第1のインターフェイスカードの断面図であって、図1(a)のB1−B1切断線における断面を示す図である。図1(d)は、第1のインターフェイスカードの側面図であって、図1(a)の矢視C1を示す図である。図1(e)は、第1のインターフェイスカードの側面図であって、図1(a)の矢視D1を示す図である。 本発明の実施の形態における第2のインターフェイスカードの構成を示す図である。図2(a)は、第2のインターフェイスカードの上面図である。図2(b)は、第2のインターフェイスカードの側面図であって、図2(a)の矢視A2を示す図である。図2(c)は、第2のインターフェイスカードの断面図であって、図2(a)のB2−B2切断線における断面を示す図である。図2(d)は、第2のインターフェイスカードの側面図であって、図2(a)の矢視C2を示す図である。図2(e)は、第2のインターフェイスカードの側面図であって、図2(a)の矢視D2を示す図である。 本発明の実施の形態における第1のインターフェイスカードを電子装置へ挿入した状態である第1の冷却構造を示す図である。図3(a)は、第1の冷却構造の上面図である。図3(b)は、第1の冷却構造の側面図であって、図3(a)の矢視Eを示す図である。図3(c)は、第1の冷却構造の側面図であって、図3(a)の矢視Fを示す図である。 本発明の実施の形態における第1および第2のインターフェイスカードを電子装置へ挿入した状態である第2の冷却構造を示す図である。図4(a)は、第2の冷却構造の上面図である。図4(b)は、第2の冷却構造の側面図であって、図4(a)の矢視Gを示す図である。図4(c)は、第2の冷却構造の側面図であって、図4(a)の矢視Hを示す図である。 第2のインターフェイスカードを収容した電子装置に別の電子装置が積み重ねられた状態を示す部分断面図である。
<実施の形態>
本発明の実施の形態における第1のインターフェイスカード100の構成について説明する。
図1は、第1のインターフェイスカード100の構成を示す図である。図1(a)は、第1のインターフェイスカード100の上面図である。図1(b)は、第1のインターフェイスカード100の側面図であって、図1(a)の矢視A1を示す図である。図1(c)は、第1のインターフェイスカード100の断面図であって、図1(a)のB1−B1切断線における断面を示す図である。図1(d)は、第1のインターフェイスカード100の側面図であって、図1(a)の矢視C1を示す図である。図1(e)は、第1のインターフェイスカード100の側面図であって、図1(a)の矢視D1を示す図である。
図1(a)〜(e)に示されるように、第1のインターフェイスカード100は、カード筐体110と、基材120と、発熱部品130と、第1のコネクタ140と、第2のコネクタ150と、通気口161、162とを備えている。また、インターフェイスカード100は、後述の電子装置200に挿抜可能に収容される。なお、カード筐体110は、本発明の筐体に対応する。
カード筐体110は、基材120、発熱部品130、第1のコネクタ140および第2のコネクタ150を収容する。カード筐体110は、例えば、アルミニウム合金等により形成されている。ここでは、カード筐体110は6面体で構成した。しかし、カード筐体110の形状は、6面体で構成することに限定されない。
基材120は、板状に形成されている。基材120は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等により形成される。基材120の表面および内部には、電気伝導体で形成されたパターン配線が形成されている。基材120は、プリント配線基板とも呼ばれる。
発熱部品130は、動作することにより発熱する電子部品である。発熱部品130は、例えば、CPUやLSIである。
第1のコネクタ140は、基材120上に実装されている。後述の電子装置200内に設けられた電子装置側コネクタ(不図示)と嵌り合う。これにより、基材120の配線パターンと、電子装置200内の電子回路とが、第1のコネクタ140および電子装置側コネクタを介して、電気的に接続される。
第2のコネクタ150は、基材120上に実装されている。第2のコネクタ150は、例えば、USB(Universal Serial Bus)コネクタである。
通気口161、162は、カード筐体110に形成されている。通気口161、162は、カード筐体110内外を通気する。ここでは、図1(a)〜(e)に示されるように、通気口161は、カード筐体110の外周面のうち、第1のコネクタ140の開口部側の面に設けられている。通気口162は、カード筐体110の外周面のうち、第2のコネクタ150の開口部側の面に設けられている。また、通気口162は、発熱部品130の近傍に設けられている。これにより、発熱部品130の熱を、通気口162を介して、容易にカード筐体110の外へ排出することができる。
以上、第1のインターフェイスカード100の構成を説明した。
次に、本発明の実施の形態における第2のインターフェイスカード100Aの構成について説明する。
図2は、第2のインターフェイスカード100Aの構成を示す図である。図2(a)は、第2のインターフェイスカード100Aの上面図である。図2(b)は、第2のインターフェイスカード100Aの側面図であって、図2(a)の矢視A2を示す図である。図2(c)は、第2のインターフェイスカード100Aの断面図であって、図2(a)のB2−B2切断線における断面を示す図である。図2(d)は、第2のインターフェイスカード100Aの側面図であって、図2(a)の矢視C2を示す図である。図2(e)は、第2のインターフェイスカード100Aの側面図であって、図2(a)の矢視D2を示す図である。
また、図2(a)〜(e)では、図1(a)〜(e)で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1(a)〜(e)に示した符号と同等の符号を付している。
図2(a)〜(e)に示されるように、第2のインターフェイスカード100Aは、カード筐体110Aと、基材120と、発熱部品130と、第1のコネクタ140と、第2のコネクタ150Aと、通気口161、163とを備えている。また、インターフェイスカード100Aは、後述の電子装置200に挿抜可能に収容される。
ここで、第1のインターフェイスカード100と、第2のインターフェイスカード100Aとを対比する。図1(a)〜(e)に示されるように、第1のインターフェイスカード100では、第2のコネクタ150はUSBコネクタであった。これに対して、図2(a)〜(e)に示されるように、第2のコネクタ150Aはモジュラーコネクタである。また、図1(a)〜(e)に示されるように、第1のインターフェイスカード100では、通気口161は、カード筐体110の外周面のうち、第1のコネクタ140の開口部側の面に形成されていた。また、第1のインターフェイスカード100では、通気口162は、カード筐体110の外周面のうち、第2のコネクタ150の開口部側の面に形成されていた。これに対して、図2(a)〜(e)に示されるように、第2のインターフェイスカード100Aでは、通気口163は、カード筐体110Aの外周面のうち、発熱部品130と向かい合う面(上面)に形成されている。これらの点で、第1のインターフェイスカード100と、第2のインターフェイスカード100Aとは、互いに相違する。
第2のコネクタ150Aは、基材120上に実装されている。第2のコネクタ150Aは、例えば、モジュラーコネクタである。
通気口163は、カード筐体110に形成されている。通気口163は、カード筐体110内外を通気する。ここでは、図2(a)、(c)および、(d)に示されるように、通気口163は、発熱部品130と向かい合う面(上面)に形成されている。したがって、通気口163は、発熱部品130の近傍に設けられている。これにより、発熱部品130の熱を、通気口163を介して、容易にカード筐体110の外へ排出することができる。
なお、図2(c)に示されるように、カード筐体110Aの外周面のうち、通気口163が形成された面(上面)は、カード筐体110Aの底面に対して傾斜するように、設けられている。すなわち、図2(c)に示されるように、第1のコネクタ140側のカード筐体110Aの高さαは、第2のコネクタ150A側のカード筐体110Aの高さβよりも大きくなるように、設定されている。これにより、第2のインターフェイスカード100Aを収容した状態で、後述の電子装置200が積み重ねられても、互いに積み重なった電子装置200の間に少なくとも(α−β)の隙間を設けることができる。この結果、カード筐体110Aの上面側へ排出される発熱部品130の熱を効率よく電子装置200の側面方向へ排出することができる。
以上、第2のインターフェイスカード100Aの構成を説明した。
次に、本発明の実施の形態における第1のインターフェイスカード100を電子装置200へ挿入した状態である第1の冷却構造を説明する。図3は、本発明の実施の形態における第1の冷却構造の構成を示す図である。図3(a)は、第1の冷却構造の上面図である。図3(b)は、第1の冷却構造の側面図であって、図3(a)の矢視Eを示す図である。図3(c)は、第1の冷却構造の側面図であって、図3(a)の矢視Fを示す図である。
また、図3(a)〜(c)では、図1(a)〜(e)および図2(a)〜(e)で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1(a)〜(e)および図2(a)〜(e)に示した符号と同等の符号を付している。
図3(a)〜(c)に示されるように、電子装置200は、電子装置筐体210と、複数の収容部220とを有する。
電子装置筐体210は、略長方体で形成されている。電子装置筐体210は、例えば、アルミニウム合金等により形成されている。電子装置筐体210の内部には、様々な電子部品(不図示)が搭載されている。
複数の収容部220は、電子装置筐体210の一端部側に形成されている。収容部220には、第1のインターフェイスカード100または第2のインターフェイスカード100Aが挿抜可能に取り付けられる。なお、図3(a)〜(c)では、3つの第1のインターフェイスカード100が収容部220に取り付けられた状態を示している。収容部220は、カードスロットとも呼ばれる。
図3(a)〜(c)に示されるように、第1のインターフェイスカード100のカード筐体110の外周面のうち、第2のコネクタ150側の面が露出するように、第1のインターフェイスカード100は収容部220に収容されている。
このとき、通気口162は、カード筐体110の外周面のうち、第2のコネクタ150A側の面に形成されている。すなわち、通気口162は、カード筐体110の外周面のうちで、第1のインターフェイスカード100が電子装置200に収容された際に露出する面に形成されている。これにより、第1のインターフェイスカード100内の発熱部品130の熱を、通気口162を介して、効率よく電子装置200の外へ排出することができる。
次に、本発明の実施の形態における第1および第2のインターフェイスカード100、100Aを電子装置200へ挿入した状態である第2の冷却構造を説明する。図4は、本発明の実施の形態における第2の冷却構造の構成を示す図である。図4(a)は、第2の冷却構造の上面図である。図4(b)は、第2の冷却構造の側面図であって、図4(a)の矢視Gを示す図である。図4(c)は、第2の冷却構造の側面図であって、図4(a)の矢視Hを示す図である。
また、図4(a)〜(c)では、図1(a)〜(e)、図2(a)〜(e)および図3(a)〜(c)で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1(a)〜(e)、図2(a)〜(e)および図3(a)〜(c)に示した符号と同等の符号を付している。
図4(a)〜(c)に示されるように、電子装置200は、電子装置筐体210と、複数の収容部220とを有する。
ここで、図3(a)〜(c)と、図4(a)〜(c)とを対比する。
図3(a)〜(c)と図4(a)〜(c)は、同じ電子装置200を用いている点で、共通する。一方、図3(a)〜(c)に示されるように、第1の冷却構造では、複数の第1のインターフェイスカード100のみを電子装置200へ挿入した状態が想定されている。これに対して、図4(a)〜(c)に示されるように、第2の冷却構造では、1つの第1のインターフェイスカード100および2つの第2のインターフェイスカード100Aを電子装置200へ挿入した状態が想定されている。
図4(a)〜(c)に示されるように、第1のインターフェイスカード100のカード筐体110の外周面のうち、第2のコネクタ150側の面が露出するように、第1のインターフェイスカード100は収容部220に収容されている。
したがって、前述と同様に、通気口162は、カード筐体110の外周面のうちで、第1のインターフェイスカード100が電子装置200に収容された際に露出する面に形成されている。これにより、第1のインターフェイスカード100内の発熱部品130の熱を、通気口162を介して、効率よく電子装置200の外へ排出することができる。
また、図4(a)〜(c)に示されるように、第2のインターフェイスカード100Aのカード筐体110Aの外周面のうち、発熱部品130と向かい合う面(上面)が露出するように、第2のインターフェイスカード100Aは収容部220に収容されている。すなわち、通気口163は、カード筐体110Aの外周面のうちで、第2のインターフェイスカード100Aが電子装置200に収容された際に露出する面に形成されている。これにより、第2のインターフェイスカード100A内の発熱部品130の熱を、通気口163を介して、効率よく電子装置200の外へ排出することができる。
次に、第2のインターフェイスカード100Aを収容した電子装置200の上に、別の電子装置200が、積み重ねられた場合を想定する。
図5は、第2のインターフェイスカード100Aを収容した電子装置200に別の電子装置200が積み重ねられた状態を示す部分断面図である。
前に、図2(c)を用いて説明したように、カード筐体110Aの外周面のうち、通気口163が形成された面(上面)は、カード筐体110の底面に対して傾斜するように、設けられている。すなわち、図2(c)に示されるように、第1のコネクタ140側のカード筐体110の高さαは、第2のコネクタ150A側のカード筐体110の高さβよりも大きくなるように、設定されている。
図5では、便宜上、第1のコネクタ140側のカード筐体110Aの高さαと、第2のコネクタ150A側のカード筐体110の高さβとの間の高低差(α−β)を誇張して表示している。
図5に示されるように、第2のインターフェイスカード100Aを収容した電子装置200に別の電子装置200が積み重ねられている。
このとき、通気口263は、カード筐体110Aの外周面のうちで、当該通気口263を有する第2のインターフェイスカード100Aを収容する電子装置200とは別の電子装置200と互いに向かい合う外周面である対向外周面(すなわち、この場合、通気口163が形成された面(上面))に形成されている。
そして、図2(a)〜(e)を用いて説明したように、第1のコネクタ140側のカード筐体110Aの高さαは、第2のコネクタ150A側のカード筐体110の高さβよりも、大きい。このため、第1のコネクタ140側のカード筐体110Aの高さαと第2のコネクタ150A側のカード筐体110の高さβとの間に、高低差(α−β)が生じる。
これにより、図5に示されるように、第2のインターフェイスカード100Aを収容した状態で、後述の電子装置200が積み重ねられても、互いに積み重なった電子装置200間に少なくとも(α−β)の隙間を設けることができる。この結果、図5に矢印で示すように、カード筐体110の上面側へ排出される発熱部品130の熱を効率よく電子装置200の側面方向へ排出することができる。
以上の通り、本発明の実施の形態における冷却構造は、インターフェイスカード(第1のインターフェイスカード100または第2のインターフェイスカード)と、電子装置200とを有する。インターフェイスカードは、カード筐体110、110A内部に発熱部品130を有する。電子装置200は、インターフェイスカードを挿抜可能に収容する。そして、インターフェイスカードは、通気口161、162、163を備えている。この通気口161、162、163は、カード筐体110、110Aに形成され、カード筐体110、110A内外を通気する。インターフェイスカードは、通気口161、162、163を介して、発熱部品130の熱をカード筐体110、110A外へ排出する。
このように、インターフェイスカードは、大型のヒートシンクや多くの冷却ファンを設置することなく、通気口161、162、163を介して、発熱部品130の熱をカード筐体110、110A外へ排出することができる。これにより、インターフェイスカードを収容する電子装置200を簡素な構造のままで、インターフェイスカードの発熱部品130の発熱を効率よく放熱することができる。
また、本発明の実施の形態における冷却構造において、通気口162、163は、発熱部品130の近傍に形成されている。
これにより、発熱部品13の熱をより効率よく通気口162、163へ導くことができる。この結果、インターフェイスカードは、通気口162、163を介して、発熱部品130の熱をより効率よくカード筐体110、110A外へ排出することができる。
また、本発明の実施の形態における冷却構造において、通気口161、162、163は、カード筐体110、110Aの外周面のうちで、少なくとも、インターフェイスカードが電子装置200に収容された際に露出する面に形成されている。
これにより、発熱部品130の熱は、通気口161、162、163を介して、カード筐体110、110Aの外周面で露出された面から、カード筐体110、110Aの外へ排出される。このため、通気口161、162、163を介して排出される発熱部品130の熱を直ぐに外気に晒すことができる。この結果、インターフェイスカードの発熱部品130の発熱を効率よく放熱することができる。
また、本発明の実施の形態における冷却構造において、複数の電子装置200は互いに積み重ねることができる。このとき、通気口162は、カード筐体110の外周面のうちで、少なくとも、インターフェイスカードが電子装置200に収容された状態で別の電子装置200が積み重ねられた際に露出する面(図1では、第2のコネクタ140の開口部が形成された面)に形成される。
このように、複数の電子装置200は互いに積み重ねることができる場合には、通気口162は、カード筐体110の外周面のうちで、少なくとも、インターフェイスカードが電子装置200に収容された状態で別の電子装置200が積み重ねられた際に露出する面に形成している。これにより、発熱部品130の熱は、通気口162を介して、カード筐体110、110Aの外周面で露出された面から、カード筐体110、110Aの外へ排出される。このため、通気口162を介して排出される発熱部品130の熱を直ぐに外気に晒すことができる。この結果、インターフェイスカードの発熱部品130の発熱を効率よく放熱することができる。
また、本発明の実施の形態における冷却構造において、複数の電子装置200は互いに積み重ねることができる。このとき、通気口263は、カード筐体110Aの外周面のうちで、当該通気口263を有するインターフェイスカードを収容する電子装置200とは別の電子装置200と互いに向かい合う外周面である対向外周面(図2では、発熱部品130と向かい合う面(上面))に形成されている。この対向外周面は、通気口263から排出される空気を電子装置200の端部側へ導くように、傾斜している。
このように、複数の電子装置200は互いに積み重ねることができるとともに、通気口263が、カード筐体110Aの外周面のうちで、別の電子装置200と互いに向かい合う外周面(対向外周面)に形成されている場合も想定できる。この場合には、この対向外周面は、通気口263から排出される空気を電子装置200の端部側へ導くように、傾斜している。このため、インターフェイスカードを収容した状態で、電子装置200が積み重ねられても、互いに積み重なった電子装置200間に少なくとも(α−β)の隙間を設けることができる。この結果、カード筐体110の上面側へ排出される発熱部品130の熱を効率よく電子装置200の側面方向へ排出することができる。
本発明の実施の形態におけるインターフェイスカード(第1のインターフェイスカード100または第2のインターフェイスカード)は、カード筐体110、110A内部に発熱部品130を有し、電子装置200に挿抜可能に収容される。また、インターフェイスカードは、通気口161、162、163を備える。この通気口161、162、163は、カード筐体110、110Aに形成され、カード筐体110、110A内外を通気する。この場合も、前述した冷却構造と同様の効果を奏する。
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
100 第1のインターフェイスカード
100A 第2のインターフェイスカード
110、110A カード筐体
120 基材
130 発熱部品
140 第1のコネクタ
150、150A 第2のコネクタ
161、162、163 通気口
200 電子装置

Claims (6)

  1. 筐体内部に発熱部品を有するインターフェイスカードと、
    前記インターフェイスカードを挿抜可能に収容する電子装置とを有する冷却構造であって、
    前記インターフェイスカードは、
    前記筐体に形成され、前記筐体内外を通気する通気口を備え、
    前記通気口を介して、前記発熱部品の熱を前記筐体外へ排出する冷却構造。
  2. 前記通気口は、前記発熱部品の近傍に形成された請求項1に記載の冷却構造。
  3. 前記通気口は、前記筐体の外周面のうちで、少なくとも、前記インターフェイスカードが前記電子装置に収容された際に露出する面に形成される請求項1または2に記載の冷却構造。
  4. 複数の前記電子装置は互いに積み重ねることができ、
    前記通気口は、前記筐体の外周面のうちで、少なくとも、前記インターフェイスカードが前記電子装置に収容された状態で別の前記電子装置が積み重ねられた際に露出する面に形成される請求項1または2に記載の冷却構造。
  5. 複数の前記電子装置は互いに積み重ねることができ、
    前記通気口は、前記筐体の外周面のうちで、当該通気口を有するインターフェイスカードを収容する電子装置とは別の電子装置と互いに向かい合う外周面である対向外周面に形成され、
    前記対向外周面は、前記通気口から排出される空気を前記電子装置の端部側へ導くように、傾斜している請求項1または2に記載の冷却構造。
  6. 筐体内部に発熱部品を有し、電子装置に挿抜可能に収容されるインターフェイスカードであって、
    前記筐体に形成され、前記筐体内外を通気する通気口を備え、
    前記通気口を介して、前記発熱部品の熱を前記筐体外へ排出するインターフェイスカード。
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