JP2015133471A - Electronic device housing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、電子機器筐体に関する。 Embodiments described herein relate generally to an electronic device casing.
VME等の規格ボードなどの複数枚の電子回路モジュールのボードを収納する電子機器で、航空機搭載や車載など環境条件の悪い場所で使用される筐体では、直接ボードに外気が当たらないように間接的な空冷方式を採用している場合が多い。間接空冷方式の筐体は、筐体側壁にフィンを内蔵し通風構造となっている。そして、ボードで発生した熱を伝導でボード端部まで移動させ、ボード端部でカードホルダを介して筐体側壁に移動させ、筐体側壁から通風空気に熱を逃がしている。したがって、ボードの熱は熱伝導板により、ボードの端部まで移動し、側壁で冷却する構成になっている。 In an electronic device that houses boards of multiple electronic circuit modules such as standard boards such as VME, and in cases that are used in places with poor environmental conditions such as onboard aircraft or in vehicles, it is indirectly so that outside air does not hit the board directly In many cases, a typical air cooling method is adopted. The indirect air-cooled case has a ventilation structure with fins built in the side wall of the case. Then, heat generated in the board is transferred to the board end by conduction, and moved to the housing side wall via the card holder at the board end, and heat is released from the housing side wall to the ventilation air. Therefore, the heat of the board is moved to the end of the board by the heat conduction plate and cooled by the side wall.
CPUボードなどの計算処理ボードの1枚あたりの処理能力は年々増加し、これに伴い発熱量も増加の一途をたどっている。さらに機器として求められる処理能力も統合処理化に伴って高い処理能力が求められている。これに伴い従来の間接空冷方式では冷却が満足しないという問題が発生している。つまり従来の間接空冷方式では冷却空気は筐体の両側壁にしか流れていない。そのため、ボード中心部の発熱部から筐体側壁を流れる冷却空気までの熱抵抗が希望値に対して大きいため、ボードの温度上昇が大きくなってしまい、ボード上の部品の温度が許容温度を超えてしまう可能性がある。 The processing capacity of each calculation processing board such as a CPU board has been increasing year by year, and the amount of heat generated has been increasing. Furthermore, the processing capability required as equipment is required to be high with the integration processing. Along with this, there is a problem that the conventional indirect air cooling system does not satisfy the cooling. In other words, in the conventional indirect air cooling method, the cooling air flows only on both side walls of the casing. For this reason, the thermal resistance from the heat generating part at the center of the board to the cooling air flowing through the side wall of the housing is larger than the desired value, so the temperature rise of the board increases and the temperature of the components on the board exceeds the allowable temperature. There is a possibility that.
また冷却能力向上(熱抵抗低減)のために筐体側壁のフィンの密度を上げたり、流量を増加することは可能である。しかしながら、この場合も発熱部品が配置されているボード中心部からボード端部までの熱抵抗は低下させることができず、フィンや流量だけでは効果が小さい。なお、フィンや流量の改善は圧力損失とのバランスで、従来から一般的に適正値で行っている。 In addition, it is possible to increase the density of fins on the side wall of the housing or increase the flow rate in order to improve the cooling capacity (reduce thermal resistance). However, in this case as well, the thermal resistance from the center of the board where the heat generating components are arranged to the end of the board cannot be reduced, and the effect is small only with fins and flow rate. In addition, improvement of fins and flow rate has been generally performed at an appropriate value in balance with pressure loss.
本実施の形態は上記事情に着目してなされたもので、発熱部から冷却空気までの熱抵抗を低減することができ、効率の良いボードの冷却が可能となる電子機器筐体を提供することにある。 The present embodiment has been made paying attention to the above circumstances, and can provide an electronic device casing capable of reducing the thermal resistance from the heat generating portion to the cooling air and enabling efficient cooling of the board. It is in.
実施形態の電子機器筐体は、箱状のシャーシの内部に複数枚の電子回路モジュールのボードを収納する間接空冷方式の電子機器筐体である。壁内に通風ダクトが形成された筐体壁を前記ボードと対向する位置に配設し、前記筐体壁と前記ボードとを接触させたことを特徴とする。 The electronic device housing of the embodiment is an indirect air-cooled electronic device housing that houses a plurality of electronic circuit module boards inside a box-shaped chassis. A housing wall having a ventilation duct formed in the wall is disposed at a position facing the board, and the housing wall and the board are brought into contact with each other.
[第1の実施の形態]
(構成)
図1乃至図6は、第1の実施の形態を示す。図1は、本実施の形態の間接空冷方式の電子機器筐体1の上面パネル10(図3に示す)を外した状態を示す斜視図、図2は図1のII−II線断面図、図3は図2のIII−III線断面図である。本実施の形態の電子機器筐体1は、例えばVME等の規格ボードなどの複数枚の電子回路モジュールのボード2を収納するボード収容室3を有する箱型のシャーシ4を備えている。本実施の形態では、複数枚のボード2は例えば鉛直方向に縦置きされ、横方向に並設された状態でボード収容室3内に収容されている。
[First Embodiment]
(Constitution)
1 to 6 show a first embodiment. 1 is a perspective view showing a state in which the top panel 10 (shown in FIG. 3) of the
シャーシ4は、このシャーシ4の下部に配置され、床板を形成する矩形板状のベースフレーム5と、シャーシ4の両端に配置された2つの端板6,7と、シャーシ4の両側面に配置された2つの側面板8,9と、上面パネル10とで構成されている。そして、これらのベースフレーム5と、2つの端板6,7と、2つの側面板8,9と、上面パネル10とで箱型の筐体1の本体1aが形成されている。
The
図3に示すようにボード収容室3の底面には、マザーボード11が水平方向に沿って横置き状態で配設されている。マザーボード11には、ボード2を着脱可能に接続する複数のコネクタ受け部12が設けられている。ベースフレーム5には、上向きにマザーボード支持脚13が突設されている。マザーボード11は、ベースフレーム5のマザーボード支持脚13上にこのマザーボード支持脚13の上部からねじ固定されている。
As shown in FIG. 3, the
また、電子回路モジュールのボード2は、複数の電子回路部品14を実装したほぼ矩形板状のプリント基板15と、このボード2の一端部に配置されたコネクタ部16と、ボード内ヒートシンク61(図6に示す)と、ボード2の両側部に配設されたカードホルダ(保持具)17とを有する。そして、電子回路モジュールのボード2は、図1および図3中で上側からボード収容室3内に挿脱可能に出し入れされるようになっている。ボード内ヒートシンク61は、熱伝導性が高い金属板などの伝熱部材で形成されている。このボード内ヒートシンク61は、プリント基板15上に実装された複数の電子回路部品14を覆う状態で設けられている。
The
図4は、カードホルダ17の一例を示す。カードホルダ17は、例えば2つの棒状部材(第1の棒状部材18と第2の棒状部材19)と、2つの棒状部材18、19間に配置された中間部材20とを有する。第1の棒状部材18には、棒状部材18の軸方向に貫通する貫通孔18aが形成されている。第2の棒状部材19には、棒状部材19の軸方向に貫通するねじ穴19aが形成されている。中間部材20には、この中間部材20の軸方向に貫通する貫通孔20aが形成されている。そして、第1の棒状部材18の貫通孔18aから挿入された雄ねじ部材21が中間部材20の貫通孔20a内を通り、第2の棒状部材19のねじ穴19aに螺挿されている。
FIG. 4 shows an example of the
また、第1の棒状部材18と中間部材20との接触面および第2の棒状部材19と中間部材20との接触面にはそれぞれ逆向きの傾斜面が形成されている。さらに、中間部材20の貫通孔20aは、この貫通孔20aの軸方向と直交する方向に長い長孔によって形成されている。ここで、2つの棒状部材18、19、または中間部材20のいずれか一方がボード内ヒートシンク61に固定されている(本実施の形態では2つの棒状部材18、19がボード内ヒートシンク61に固定されている)。
In addition, inclined surfaces in opposite directions are formed on the contact surface between the first rod-
そして、ボード2のコネクタ部16がコネクタ受け部12に連結された時点で、カードホルダ17の雄ねじ部材21の回転によるねじ込み操作により、ボード2が後述する連通壁34に係脱可能に係合されるようになっている。雄ねじ部材21のねじ込み操作時には、第1の棒状部材18と中間部材20との傾斜面間および第2の棒状部材19と中間部材20との傾斜面間のすべり作用により、楔作用が発生し、中間部材20が軸方向と直交する方向に移動する。これにより、ボード2と連通壁34との係合時にボード2を連通壁34に圧接状態で接触させる付勢力を付与する付勢手段が形成されている。
When the
図2に示すように筐体本体1aの内部には、前記ボード収容室3の両側にそれぞれ冷却空気の通風路(第1の通風路24と第2の通風路25)が形成されている。ここで、図2中で下側の第1の通風路24は、図3中でボード収容室3の右側に配置された右側通風路構成部材26とシャーシ4の図3中で右側の側面板8との間に形成されている。この第1の通風路24の一端(図2中で左端)側は、一方の端板6に形成された冷却空気の吸引用の開口部である吸引口27に連通されている。第1の通風路24の他端(図2中で右端)側は、ボード収容室3の図2中で右側に配置された閉塞板28によって閉塞されている。
As shown in FIG. 2, cooling air ventilation paths (
図2中で上側の第2の通風路25は、図3中でボード収容室3の左側に配置された左側通風路構成部材29とシャーシ4の図3中で左側の側面板9との間に形成されている。この第2の通風路25の一端(図2中で左端)側は、ボード収容室3の図2中で左側に配置された閉塞板30によって閉塞されている。第2の通風路25の他端(図2中で右端)側は、他方の端板7に形成された冷却空気の排出用の開口部である排出口31に連通されている。この排出口31には、ブロワ(送風機)32が装着されている。
The upper
また、第1の通風路24および第2の通風路25には、ボード2の挿入方向と直交する方向に延設された多数の板状のストレートフィン33が横並び状態で並設されている。各ストレートフィン33は、それぞれボード2の挿入方向と直交する方向に横置き状態で配置され、ボード2の挿入方向に縦並び状態で緻密なピッチで並設されている。
In addition, a large number of plate-like
また、ボード収容室3の内部には、第1の通風路24と第2の通風路25との間を連通する複数の連通壁(筐体壁)34が配設されている。各連通壁34は、壁内に第1の通風路24と第2の通風路25との間を連通する通風ダクト35が形成されている。各連通壁34は、ボード収容室3の内部に装着される電子回路モジュールのボード2と対向する位置に配設されている。
In addition, a plurality of communication walls (casing walls) 34 that communicate between the
これにより、図1に示すようにボード収容室3の上面には、各連通壁34間にボード2を1枚ずつ個別に出し入れする複数(ボード2と同数)のボード出し入れ用の開口部3aが形成されている。ボード出し入れ用の開口部3aは上面パネル10によって開閉可能に閉塞されている。
As a result, as shown in FIG. 1, a plurality of (the same number as the boards 2) opening /
また、各連通壁34は、ボード2との接触部分にヒートシンク36が設けられている。
Each
このヒートシンク36は、例えば図5に示すように連通壁34の壁面パネルのボード保持部分に通風ダクト35側に向けて突設された多数のピンフィン37によって形成されている。なお、ヒートシンク36は、ピンフィン37に限定されるものではなく、ストレートフィンまたはオフセットフィンであってもよい。
For example, as shown in FIG. 5, the
また、ヒートシンク36のピンフィン37は、例えば、図10および図11に示す変形例のように電子回路モジュールのボード2上に実装された複数の電子回路部品14のうち、発熱量が大きい例えば、CPUなどの主要発熱部14aと対向する部分だけが緻密に配置されている。すなわち、図11に示すように主要発熱部14aと対向する部分に配置されたピンフィン37間の縦横の間隔t1、t2は、主要発熱部14a以外の部分に配置されたピンフィン37間の縦横の間隔t11、t22よりも小さく(t1<t11、t2<t22)なっている。
Further, the
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の電子機器筐体1では、ボード出し入れ用の開口部3aからボード収容室3に挿入されたボード2は、第1の通風路24と第2の通風路25との間を連通する複数の連通壁34の壁面にガイドされる状態で、マザーボード11側に導かれ、コネクタ部16がコネクタ受け部12に連結される。その後、カードホルダ17の雄ねじ部材21の回転によるねじ込み操作によってボード2が連通壁34に係脱可能に係合される。雄ねじ部材21のねじ込み操作時には、第1の棒状部材18と中間部材20との傾斜面間および第2の棒状部材19と中間部材20との傾斜面間のすべり作用により、楔作用が発生し、中間部材20が軸方向と直交する方向に移動する。これにより、ボード2と連通壁34との係合時にボード2のボード内ヒートシンク61は連通壁34に圧接状態で接触される。そのため、電子機器筐体1内の電子回路モジュールのボード2上の電子回路部品14から発生する熱は、図6中に矢印で示すようにボード2のボード内ヒートシンク61を介して連通壁34に直接伝熱される。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. In the
また、本実施の形態の電子機器筐体1の使用時には、ブロワ32が駆動される。このブロワ32の駆動により、図2中に矢印で示すように第2の通風路25の内部の冷却空気が排出口31から外部に排出される。このとき、筐体本体1aの一方の端板6に形成された吸引口27から第1の通風路24の内部に冷却空気が吸気される通風路が形成されるとともに、第1の通風路24から複数の連通壁34内の通風ダクト35を介して第2の通風路25側に流れる冷却空気の通風路が形成される。
In addition, the
そして、複数の連通壁34内の通風ダクト35内を流れる冷却空気との熱交換によって連通壁34が冷却される。このとき、ボード2上の電子回路部品14から発生する熱は、図6中に矢印で示すようにボード2のボード内ヒートシンク61を介して連通壁34に直接伝熱される。さらに、連通壁34に伝熱された熱は、通風ダクト35内を流れる冷却空気に連通壁34の通風ダクト35内の多数のピンフィン37から放熱される。
The
また、冷却用の外部空気は、吸引口27から第1の通風路24の内部に吸引されたのち、複数の連通壁34内の通風ダクト35および第2の通風路25を通り、排出口31から外部に排出される。そのため、外部空気は、ボード収容室3の内部には直接は流入せず、ボード収容室3の内部の電子回路モジュールのボード2には外気が当たらない。
The cooling external air is sucked into the
(効果)
本実施の形態の電子機器筐体1では、通風構造となっている連通壁34の筐体壁をボード2のボード内ヒートシンク61と直接的に接触させている。これにより、 (1)ボード2の発熱部から冷却空気までの熱抵抗を低減することができ、効率の良いボード2の冷却が可能となる。
(2)ボード2上の電子回路部品14から発生する熱をボード2の両側部のカードホルダ17側に伝熱するボード2上の熱伝導板が不要となるため、ボード2を軽量化することができる。
(effect)
In the
(2) Since the heat conduction plate on the
(3)連通壁34の筐体壁をボード2とペアに配置することにより、連通壁34が筐体1の補強部材を兼ねることになり、剛性の高い電子機器筐体1を提供できる。
(3) By arranging the housing wall of the
なお、本実施の形態では、冷却空気の排出用の開口部である排出口31にブロワ32を設け、このブロワ32の駆動により、冷却空気を強制的に流通させる構成の間接空冷方式の電子機器筐体1を示したが、ブロワ32は必ずしも必要ではない。例えば、外部ダクトにより、冷却空気を吸引口27に供給できる場合には外部ダクトを吸引口27に連結することによりブロワ32を省略することができる。
In the present embodiment, an indirect air-cooling type electronic apparatus is configured in which a
また、第1の通風路24の内部のストレートフィン33は、吸引口27からの距離に応じて冷却空気の流れやすさを変化させる構成にしてもよい。例えば、吸引口27からの距離が近い第1の通風路24の上流側では冷却空気が流れやすくなるように隣接するフィン33間の間隔を大きくし、第1の通風路24の下流側に向かうにしたがって冷却空気が流れにくくなるように隣接するフィン33間の間隔を小さくする。これにより、第1の通風路24の上流側と下流側とで冷却空気の流れを調整することで、第1の通風路24の上流側から下流側までの各連通壁34の通風ダクト35の冷却空気の流れが均一になるように冷却空気の分配状態を調整することができる。この場合は、第1の通風路24の上流側の冷却空気の流れが下流側よりも小さくなる現象を低減することができる。
In addition, the
また、図10および図11に示す変形例のようにヒートシンク36のピンフィン37は、例えば、CPUなどの主要発熱部14aと対向する部分だけが他の部分よりも緻密に配置される構成にすることにより、発熱量が大きい主要発熱部14aの冷却効果をさらに高めることができ、一層、効率の良いボード2の冷却が可能となる。
10 and FIG. 11, the
また、電子回路モジュールのボード2は、図7に示す変形例のようにカードホルダ17の2つの棒状部材18、19、または中間部材20のいずれか一方がプリント基板15に固定されている(図7に示す変形例では2つの棒状部材18、19がプリント基板15に固定されている)構成にしてもよい。本変形例でも、プリント基板15上に実装された複数の電子回路部品14を覆う状態でボード内ヒートシンク62が設けられている。そして、ボード2上の電子回路部品14から発生する熱は、ボード2のボード内ヒートシンク62を介して連通壁34に直接伝熱されて放熱される。
Further, in the
[第2の実施の形態]
(構成)
図8および図9は、第2の実施の形態を示す。本実施の形態は、第1の実施の形態(図1乃至図6参照)の電子機器筐体1の構成を次の通り変更した変形例である。図8は、第2の実施の形態の電子機器筐体41の全体の概略構成を示す斜視図、図9は、図8のIX−IX線断面図である。なお、図8および図9中で、図1乃至図6と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
(Constitution)
8 and 9 show a second embodiment. The present embodiment is a modified example in which the configuration of the
本実施の形態の電子機器筐体41は、図8に示すように箱型の筐体本体41aの一端側にボード出し入れ用の複数の開口部42aが形成されている。各開口部42aは、鉛直方向に細長い形状に形成されている。そして、複数の開口部42aが水平方向に横並び状態で並設されている。
As shown in FIG. 8, the
本実施の形態では、筐体本体41aの他端部側に図示しないマザーボードが鉛直方向に縦置き状態で配置され、端板7と平行に固定されている。複数枚の電子回路モジュールのボード2は、図8に示すようにほぼ矩形板状のプリント基板15の一側部にコネクタ部16が配設され、ボード2の上部および下部にカードホルダ(保持具)17がそれぞれ配設されている。さらに、図6に示すようにプリント基板15上に実装された複数の電子回路部品14を覆う状態でボード内ヒートシンク61が設けられている。
In the present embodiment, a motherboard (not shown) is arranged vertically in the vertical direction on the other end side of the
また、図9に示すように箱型の筐体本体41aの内部に形成されるボード収容室42の下部に冷却空気の通風路である第1の通風路44、上部に第2の通風路45がそれぞれ形成されている。ここで、図9中で下側の第1の通風路44は、ボード収容室42の下側に配置された下側通風路構成部材46と筐体本体41aのベースフレーム5との間に形成されている。この第1の通風路44の一端(図9中で左端)側は、一方の端板6に形成された冷却空気の吸引用の開口部である吸引口27に連通されている。第1の通風路44の他端(図9中で右端)側は、ボード収容室42の図9中で右側に配置された閉塞板47によって閉塞されている。
Further, as shown in FIG. 9, a
図9中で上側の第2の通風路45は、ボード収容室42の上側に配置された上側通風路構成部材48と筐体本体41aの上面パネル10との間に形成されている。この第2の通風路45の一端(図9中で左端)側は、ボード収容室42の図9中で左側に配置された閉塞板49によって閉塞されている。第2の通風路45の他端(図9中で右端)側は、他方の端板7に形成された冷却空気の排出用の開口部である排出口31に連通されている。この排出口31には、ブロワ(送風機)32が装着されている。
In FIG. 9, the upper
また、第1の通風路44および第2の通風路45には、ボード2の挿入方向と同方向に延設された多数の板状のストレートフィン33が横並び状態で並設されている。各ストレートフィン33は、それぞれ鉛直方向に縦置き状態で配置され、水平方向に横並び状態で緻密なピッチで並設されている。
In addition, a large number of plate-like
また、ボード収容室42の内部には、第1の通風路44と第2の通風路45との間を連通する複数の連通壁(筐体壁)50が配設されている。各連通壁50は、壁内に第1の通風路44と第2の通風路45との間を連通する通風ダクト51が形成されている。各連通壁50は、ボード収容室42の内部に装着される電子回路モジュールのボード2と対向する位置に配設されている。
In addition, a plurality of communication walls (casing walls) 50 that communicate between the
これにより、図8に示すようにボード収容室42の一端側には、各連通壁50間にボード2を1枚ずつ個別に出し入れする複数(ボード2と同数)のボード出し入れ用の開口部42aが形成されている。ボード出し入れ用の開口部42aは一方の端板6によって開閉可能に閉塞されている。
As a result, as shown in FIG. 8, at one end side of the board housing chamber 42, a plurality of (the same number as the boards 2) board opening /
また、各連通壁50は、ボード2との接触部分にヒートシンク52が設けられている。
Each
このヒートシンク52は、例えば図9に示すように連通壁50の壁面パネルのボード保持部分に通風ダクト51側に向けて突設された多数のストレートフィン53が一体成形されたフィン付きパネルによって形成されている。例えば、ストレートフィン53はボード2の主要発熱部14aと対向する部分(図10および図11参照)だけが緻密(フィンピッチ0.35〜0.7mm、フィン厚0.05〜0.2mm、フィン高さ20mm以下)に形成されている。
For example, as shown in FIG. 9, the
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の電子機器筐体41では、ブロワ32の駆動により、図9中に矢印で示すように第2の通風路45の内部の冷却空気が排出口31から外部に排出される。このとき、筐体本体41aの一方の端板6に形成された吸引口27から第1の通風路44の内部に冷却空気が吸気される通風路が形成されるとともに、第1の通風路44から複数の連通壁50内の通風ダクト51を介して第2の通風路45側に流れる冷却空気の通風路が形成される。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. In the
そして、複数の連通壁50内の通風ダクト51内を流れる冷却空気との熱交換によって連通壁50が冷却される。このとき、ボード2上の電子回路部品14から発生する熱は、ボード2のボード内ヒートシンク61を介して連通壁50に直接伝熱されて放熱される。
Then, the
また、冷却用の外部空気は、吸引口27から第1の通風路44の内部に吸引されたのち、複数の連通壁50内の通風ダクト51および第2の通風路45を通り、排出口31から外部に排出される。そのため、外部空気は、ボード収容室42の内部には直接は流入せず、ボード収容室42の内部の電子回路モジュールのボード2には外気が当たらない。
The cooling external air is sucked into the
(効果)
本実施の形態でも第1実施形態と同様に通風構造となっている連通壁50の筐体壁をボード2と直接的に接触させているので、第1実施形態と同様に発熱部から冷却空気までの熱抵抗を低減することができ、効率の良いボード2の冷却が可能となる効果がある。さらに、本実施の形態では、筐体41へのボード2の挿入方向と冷却風供給路である第1の通風路44内の冷却空気の流れ方向とが同一である。そのため、第1の通風路44内から複数の連通壁50内の通風ダクト51内に流入する冷却空気の流れは、複数の連通壁50内の通風ダクト51で全て同一条件の外気(温度上昇のない)を流入できるので、複数の連通壁50内の通風ダクト51でボード2の冷却効果を全て等しくすることができる。したがって、本実施の形態では、第1実施形態の効果に加え、複数の連通壁50内の通風ダクト51への冷却空気の分配調整が容易にできる効果がある。
(effect)
Also in the present embodiment, the housing wall of the
[第3の実施の形態]
(構成)
図12乃至図16は、第3の実施の形態を示す。図12は、本実施の形態の間接空冷方式の電子機器筐体71の全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態の電子機器筐体71は、箱型のシャーシ72を有する。シャーシ72は、シャーシ72の下部に配置され、床板を形成する矩形板状のロアパネル73と、シャーシ72の前面に配置されたフロントパネル74と、シャーシ72の背面に配置されたリアパネル75と、シャーシ72の両側面に配置された2つのサイドパネル76,77と、シャーシ72の上面に配置されたアッパーパネル78とで構成されている。
[Third Embodiment]
(Constitution)
12 to 16 show a third embodiment. FIG. 12 is an exploded perspective view showing an overall schematic configuration of the indirect air-cooled
ロアパネル73の上には、マザーボード79が水平方向に沿って横置き状態で配設されている。マザーボード79の上面には、例えばVME等の規格ボードなどの複数枚の電子回路モジュールのボード80を着脱可能に接続する複数のコネクタ受け部81が設けられている。複数のコネクタ受け部81は、それぞれサイドパネル76,77と平行に延設され、サイドパネル76,77と直交する方向に並設されている。なお、電子回路モジュールのボード80は、第1の実施の形態(図1乃至図6参照)の電子回路モジュールのボード2と同一構成である。そのため、電子回路モジュールのボード80における図1乃至図6と同一部分には同一の符号を付してここではその説明を省略する。
On the lower panel 73, a
フロントパネル74の上部に排出口82が形成されている。このフロントパネル74の内面側には、第1送風ダクト83が連結されている。この第1送風ダクト83の一端側は、排出口82に連結されている。さらに、リアパネル75には、内面側に第2送風ダクト84が連結されている。この第2送風ダクト84の内部には、複数の送風ファン85が配設されている。ここで、リアパネル75には、送風ファン85を装着する図示しない開口部が形成されている。このリアパネル75の開口部によって冷却空気を吸い込む吸気口が形成されている。リアパネル75の外面側には、ファンカバー86が装着されている。
A
電子機器筐体71の内部には、第1送風ダクト83と第2送風ダクト84との間に複数枚の電子回路モジュールのボード80を収納するボード収容室87が配設されている。本実施の形態のボード収容室87は、第1送風ダクト83側に配置された第1端板88と、第2送風ダクト84側に配置された第2端板89とを有する。また、一方のサイドパネル76の内面側には、電源90が配設されている。そして、図14に示すように他方のサイドパネル77と、第1端板88と、第2端板89と、電源90との間に囲まれた状態で本実施の形態のボード収容室87が形成されている。
Inside the
ボード収容室87の内部には、複数のセパレートプレート91が例えば鉛直方向に縦置きされ、それぞれサイドパネル76,77と平行に並設された状態で配設されている。各セパレートプレート91は、ボード収容室87内の固定部に固定された固定壁によって形成されている。そして、ボード収容室87の内部には、各セパレートプレート91間の空間内に電子回路モジュールのボード80が1枚ずつ個別に収容されるようになっている。
Inside the
また、本実施の形態では、各セパレートプレート91には、それぞれ通風構造の筐体壁92が対向配置されている。この通風構造の筐体壁92は、図13に示すように通風パネル95と、平板状のダクトカバー96と、放熱シート97とを有する。通風パネル95は、平板状のベースプレート93上にコルゲートフィン94が装着されている。コルゲートフィン94は、波形状に屈曲形成されており、その屈曲された波形状の屈曲部がベースプレート93上に固定されている。平板状のダクトカバー96は、ベースプレート93とは反対側に配置され、通風パネル95のコルゲートフィン94を覆う状態で装着されている。そして、通風パネル95とダクトカバー96とが組み付けられることで、ベースプレート93とダクトカバー96との間のコルゲートフィン94の部分に通風ダクト98が形成される。これにより、冷却風をコルゲートフィン94に沿って水平方向に流す通風構造の筐体壁92が構成されている。
Further, in the present embodiment, a
放熱シート97は、ダクトカバー96の外面に接着などで固定されている。なお、放熱シート97は、ダクトカバー96の外面の全面をボード80に均一に接触させるもので、金属シートのような伝熱部材であってもよい。また、放熱シート97は、必ずしも必要ではなく、放熱シート97がない方がよい場合もある。
The
通風構造の筐体壁92の両端には、それぞれL字状の連結端部92a、92bが形成されている。これらの連結端部92a、92bには、ベースプレート93とダクトカバー96との間の通風ダクト98に連通する連通ダクト99a、99bがそれぞれ形成されている(図15(A)に一端側の連通ダクト99aを示す)。
L-shaped connecting
また、通風構造の筐体壁92の一端側の連結端部92aの連通ダクト99aは、上下2段に分割されて上側ダクト開口部99a1と下側ダクト開口部99a2とが形成されている。同様に、通風構造の筐体壁92の他端側の連結端部92bの連通ダクト99bには、上側ダクト開口部99b1と下側ダクト開口部99b2とがそれぞれ形成されている。
In addition, the
さらに、本実施の形態の通風構造の筐体壁92は、シャーシ72の固定部であるセパレートプレート91と、第1端板88と、第2端板89とに対してフローティング構造となる可動壁部によって形成されている。図13に示すようにセパレートプレート91には、両端部に3つの係合凸部(第1の係合凸部100a、第2の係合凸部100b、第3の係合凸部100c)が上下方向に適宜の間隔を存してそれぞれ突設されている。第1の係合凸部100aは、セパレートプレート91の上端部、第2の係合凸部100bは、セパレートプレート91の中央部、第3の係合凸部100cは、セパレートプレート91の下端部にそれぞれ配置されている。
Furthermore, the
さらに、図13に示すように通風構造の筐体壁92の外側には棒状のダクトホルダ101が配設されている。このダクトホルダ101には、セパレートプレート91の3つの係合凸部(第1の係合凸部100a、第2の係合凸部100b、第3の係合凸部100c)とそれぞれ対応する部位に例えば固定ねじ用の3つのねじ取り付け部(第1のねじ取り付け部101a、第2のねじ取り付け部101b、第3のねじ取り付け部101c)がそれぞれ形成されている。そして、セパレートプレート91の3つの係合凸部(第1の係合凸部100a、第2の係合凸部100b、第3の係合凸部100c)とダクトホルダ101の3つのねじ取り付け部(第1のねじ取り付け部101a、第2のねじ取り付け部101b、第3のねじ取り付け部101c)とがそれぞれねじ固定されることで、2つの取付け穴102が形成されている。これらの取付け穴102に連通ダクト99aの上側ダクト開口部99a1と下側ダクト開口部99a2、連通ダクト99bの上側ダクト開口部99b1と下側ダクト開口部99b2がそれぞれ挿入される状態で連通ダクト99a、99bが組み付けられる。ここで、2つの取付け穴102と連通ダクト99a、99bとの間には図15(A)に示すように連通ダクト99a、99bが移動可能な隙間Sが形成されている。
Further, as shown in FIG. 13, a rod-shaped
また、ボード収容室87の第1端板88と、第2端板89とには、複数の通気孔111、112がそれぞれ形成されている。ここで、第1端板88の複数の通気孔111は、連通ダクト99aの上側ダクト開口部99a1と下側ダクト開口部99a2とにそれぞれ連通されている。同様に、第2端板89の複数の通気孔112は、連通ダクト99bの上側ダクト開口部99b1と下側ダクト開口部99b2とにそれぞれ連通されている。
A plurality of
また、図15(A)に示すようにボード収容室87の第2端板89には、連通ダクト99b側の面における各通気孔112の周囲に金属プレートとの接触面のすべり性が良好な弾性部材、例えばテフロン(登録商標)などのすべりの良好な材料で形成されたシート状のシール部材103が固定されている。なお、シール部材103は、テフロンスポンジ(皮付き)、シリコンスポンジ(皮付き)などでもよい。そして、連通ダクト99bの上側ダクト開口部99b1および下側ダクト開口部99b2の各端縁部がシール部材103に圧接状態で突き当てられてることで、連通ダクト99bの上側ダクト開口部99b1および下側ダクト開口部99b2と第2端板89との間が気密にシールされている。このとき、連通ダクト99bは、シール部材103上を滑ることで図15(A)中で上下方向に移動可能に保持されている。
Further, as shown in FIG. 15A, the
ボード収容室87の第1端板88の連通ダクト99a側の面における各通気孔111の周囲にも同様に、テフロン(登録商標)などのすべりの良好な材料で形成されたシート状のシール部材103が固定されている。そして、連通ダクト99aの上側ダクト開口部99a1および下側ダクト開口部99a2の各端縁部がシール部材103に圧接状態で突き当てられてることで、連通ダクト99aの上側ダクト開口部99a1および下側ダクト開口部99a2と第1端板88との間が気密にシールされている。このとき、連通ダクト99aは、シール部材103上を滑ることで同様に移動可能に保持されている。
Similarly, a sheet-like sealing member formed of a material having a good sliding property such as Teflon (registered trademark) is also provided around each
なお、図15(B)の変形例に示すように連通ダクト99bの上側ダクト開口部99b1および下側ダクト開口部99b2の各端縁部にL字状のフランジ部121を形成し、このフランジ部121とボード収容室87の第2端板89との間にテフロン(登録商標)チューブなどのすべりの良好なシール部材122が配設される構成にしてもよい。図15(B)は、シール部材122がチューブによって形成されている例を示す。
As shown in the modification of FIG. 15B, L-shaped
これにより、通風構造の筐体壁92は、シール部材103の弾性変形により、シャーシ72の固定部である第2端板89に対してフローティング構造となる可動壁部が構成されている。
As a result, the
また、セパレートプレート91には、通風構造の筐体壁92との対向面側に2つのカードホルダ(固定具)104が固定されている。このカードホルダ104は、可動壁部である通風構造の筐体壁92をシャーシの固定部である第2端板89に対して着脱可能に固定し、可動壁部をシャーシの固定部に固定した際に可動壁部とボード80の放熱面とを密着させる固定手段の一例を示す。図16に示すように、カードホルダ104は、例えば3つの棒状部材(第1の棒状部材105と第2の棒状部材106と第3の棒状部材107)と、2つの中間部材(第1の中間部材108と第2の中間部材109)とを有する。第1の中間部材108は、第1の棒状部材105と第2の棒状部材106との間に配置され、第2の中間部材109は、第2の棒状部材106と第3の棒状部材107との間に配置されている。
In addition, two card holders (fixing tools) 104 are fixed to the
第1、第2の棒状部材105、106には、軸方向に貫通する貫通孔105a、106aがそれぞれ形成されている。第3の棒状部材107には、軸方向に貫通するねじ穴107aが形成されている。第1の中間部材108と第2の中間部材109には、軸方向に貫通する貫通孔108a、109aがそれぞれ形成されている。そして、第1の棒状部材105の貫通孔105aから挿入された雄ねじ部材110が第1の中間部材108の貫通孔108a、第2の棒状部材106の貫通孔106a、第2の中間部材109の貫通孔109a内を順に通り、第3の棒状部材107のねじ穴107aに螺挿されている。
The first and second rod-
また、第1の棒状部材105と第1の中間部材108との接触面および第2の棒状部材106と第1の中間部材108との接触面にはそれぞれ逆向きの傾斜面が形成されている。同様に、第2の棒状部材106と第2の中間部材109との接触面および第3の棒状部材107と第2の中間部材109との接触面にはそれぞれ逆向きの傾斜面が形成されている。
In addition, inclined surfaces in opposite directions are formed on the contact surface between the first rod-shaped
さらに、第1の中間部材108の貫通孔108aと第2の中間部材109の貫通孔109aは、各貫通孔108a、109aの軸方向と直交する方向に長い長孔によって形成されている。本実施の形態では3つの棒状部材(第1の棒状部材105と第2の棒状部材106と第3の棒状部材107)がセパレートプレート91に固定されている。
Further, the through
雄ねじ部材110のねじ込み操作時には、第1の棒状部材105と第1の中間部材108との傾斜面間および第2の棒状部材106と第1の中間部材108との傾斜面間のすべり作用と、第2の棒状部材106と第2の中間部材109との傾斜面間および第3の棒状部材107と第2の中間部材109との傾斜面間のすべり作用とにより、楔作用が発生し、第1の中間部材108と第2の中間部材109とが軸方向と直交する方向に移動する。これにより、本実施の形態では、カードホルダ104の雄ねじ部材110の回転によるねじ込み操作により、通風構造の筐体壁92をボード80に圧接状態で接触させる付勢力を付与するようになっている。そして、可動壁部である通風構造の筐体壁92をシャーシ72の固定部に固定した際にカードホルダ104によって通風構造の筐体壁92とボード80の放熱面とを密着させる付勢手段が形成されている。
During the screwing operation of the
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態では、送風ファン85の駆動時には、リアパネル75の外面側から送風ファン85を介して冷却空気を第2送風ダクト84に吸い込む。この冷却空気は、図14中に矢印で示すように第2送風ダクト84から第2端板89の通気孔112を経て連通ダクト99bの上側ダクト開口部99b1と下側ダクト開口部99b2から通風構造の筐体壁92の通風ダクト98内にそれぞれ導入される。続いて、冷却空気は、通風構造の筐体壁92の通風ダクト98内を通り、連通ダクト99aの上側ダクト開口部99a1と下側ダクト開口部99a2から図14中に矢印で示すように第1端板88の通気孔111を通り、第1送風ダクト83内に導入され、フロントパネル74の排出口82から外部に排出される。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. In the present embodiment, when the
また、ボード80上の電子回路部品14から発生する熱は、ボード80のボード内ヒートシンク61を介して通風構造の筐体壁92に直接伝熱されて放熱される。
Further, the heat generated from the
(効果)
本実施の形態の間接空冷方式の電子機器筐体71では、通風構造の筐体壁92を設け、この通風構造の筐体壁92をシール部材103を介して第2端板89に移動可能に保持させている。これにより、シール部材103の弾性変形により、通風構造の筐体壁92は、シャーシ72の固定部である第2端板89に対してフローティング構造となる可動壁部が構成されている。さらに、セパレートプレート91には、通風構造の筐体壁92との対向面側に2つのカードホルダ104を設け、このカードホルダ104の雄ねじ部材110の回転によるねじ込み操作により、通風構造の筐体壁92をボード80に圧接状態で接触させる付勢力を付与することができる。そのため、可動壁部である通風構造の筐体壁92をシャーシ72の固定部に固定した際にカードホルダ104によって通風構造の筐体壁92とボード80の放熱面とを密着させることができる。したがって、本実施の形態では第1実施形態の効果に加え、次の効果がある。
(effect)
In the indirect air-cooled
(1)電子機器筐体71は通風構造となっている筐体壁92をボード80の主要発熱面と機械的ストレス無しに密着させることができる。そのため、発熱部から冷却空気までの熱抵抗を低減することができ、効率の良いボード80の冷却が可能となる。
(1) The
(2)通風構造の筐体壁92をシール部材103を介して第2端板89に移動可能に保持させることにより、シール部材103の弾性変形により、通風構造の筐体壁92は、シャーシ72の固定部である第2端板89に対してフローティング構造となる可動壁部が構成される。そのため、通風構造の筐体壁92とボード80との組み付け部品は、それぞれ個々の高い寸法精度は必要ないため、低コストで実現できる。
(2) The
(3)第2端板89と上側ダクト開口部99a1および下側ダクト開口部99a2の各端縁部との各接合面にシール部材103としてすべりの良好なガスケットを使うことで、通風路からの冷却空気の漏れがなく調整容易な、フローティング構造を実現できる。
(3) By using a gasket having a good sliding property as the
一般に、VMEやVPXの規格に従うボード80のコネクタ部は、固定構造によって形成されている。そのため、ボード80の位置は、マザーボード79の位置精度や嵌合部の部品精度で決まる。そして、例えば、通風構造の筐体壁も固定構造によって形成されている場合には、ボード80と通風構造の筐体壁との間を接触状態に組み付けた際に、通風構造の筐体壁とボード80との接触部間を寸法的にぴったり接触させることは困難である。この場合には、通風構造の筐体壁とボード80との接触部間に隙間があいて密着せず、接触熱抵抗が増加したり、むりやり締め付けてボード80や通風構造の筐体壁の固定部に過剰な機械的ストレスをかけたりする可能性がある。これに対し、本実施の形態の電子機器筐体71では、通風構造の筐体壁92は、シャーシ72の固定部であるセパレートプレート91に対してフローティング構造となる可動壁部を構成したことにより、上述した問題を防止できる効果がある。
In general, the connector portion of the
また、本実施の形態の間接空冷方式の電子機器筐体71では、冷却風をリアパネル75の開口部の吸気口から吸い込んだ冷却空気を第2送風ダクト84、第2端板89の通気孔112、連通ダクト99b、通風構造の筐体壁92の通風ダクト98、第1端板88の通気孔111、第1送風ダクト83を順次経由してフロントパネル74の排出口82から外部に排出される構成を示したがこれに限定されるものではない。例えば、第1の実施の形態(図1乃至図6参照)の通風構造となっている連通壁34の筐体壁や、第2の実施の形態(図8および図9参照)の通風構造となっている連通壁50の筐体壁の構造に第3の実施の形態のフローティング構造となる可動壁部を構成し、第3の実施の形態のように通風構造の筐体壁92とボード80の放熱面とを密着させる構成を適用してもよい。
In addition, in the indirect air-cooled
これらの実施形態によれば、発熱部から冷却空気までの熱抵抗を低減することができ、効率の良いボードの冷却が可能となる電子機器筐体を提供することができる。 According to these embodiments, it is possible to provide an electronic device casing that can reduce the thermal resistance from the heat generating portion to the cooling air and can efficiently cool the board.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1、41、71…電子機器筐体、2…ボード、3、42、87…ボード収容室、4、72…シャーシ、35、51、98…通風ダクト、34…連通壁(筐体壁)、92…筐体壁。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
壁内に通風ダクトが形成された筐体壁を前記ボードと対向する位置に配設し、前記筐体壁と前記ボードとを接触させたことを特徴とする電子機器筐体。 An indirect air-cooled electronic device housing that houses a plurality of electronic circuit module boards inside a box-shaped chassis,
An electronic device housing, wherein a housing wall having a ventilation duct formed in the wall is disposed at a position facing the board, and the housing wall and the board are brought into contact with each other.
前記筐体内のマザーボードに配設された前記ボードの連結用のコネクタ部と、
前記ボードに設けられ、前記ボードが前記コネクタ部に連結された時点で、前記ガイド面の壁面に係脱可能に係合される保持具とを有し、
前記保持具は、前記ガイド面の壁面との係合時に前記ボードを前記筐体壁に圧接状態で接触させる付勢力を付与する付勢手段を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の電子機器筐体。 The housing has a wall surface having a guide surface for guiding the insertion and removal of the board,
A connector portion for connecting the boards disposed on the motherboard in the housing;
A holder provided on the board and detachably engaged with the wall surface of the guide surface when the board is connected to the connector portion;
The said holding | maintenance tool has a biasing means which provides the biasing force which makes the said board contact the said housing | casing wall in a press-contact state at the time of engagement with the wall surface of the said guide surface. An electronic device casing according to claim 1.
壁内に通風ダクトが形成された通風構造の筐体壁を前記ボードの放熱面側と対向する位置に配設し、
前記通風構造の筐体壁は、前記シャーシの固定部に対してフローティング構造となる可動壁部と、
前記可動壁部を前記シャーシの固定部に着脱可能に固定し、前記可動壁部を前記シャーシの固定部に固定した際に前記可動壁部と前記ボードの放熱面とを密着させる固定手段とを有することを特徴とする電子機器筐体。 An indirect air-cooled electronic device housing that houses a plurality of electronic circuit module boards inside a box-shaped chassis,
The housing wall of the ventilation structure in which a ventilation duct is formed in the wall is disposed at a position facing the heat radiation surface side of the board,
The casing wall of the ventilation structure has a movable wall portion that becomes a floating structure with respect to the fixed portion of the chassis,
Fixing means for fixing the movable wall portion to the fixing portion of the chassis in a detachable manner and bringing the movable wall portion into close contact with the heat radiation surface of the board when the movable wall portion is fixed to the fixing portion of the chassis. An electronic device housing characterized by comprising:
前記保持具は、前記シャーシの固定部との係合時に前記可動壁部を前記ボードに圧接状態で接触させる付勢力を付与する付勢手段を有することを特徴とする請求項9に記載の電子機器筐体。 In the fixing means, the board of the electronic circuit module is housed in a housing part for housing the board of the electronic circuit module, and the board is coupled to a connector part for connecting the board disposed on the motherboard in the housing. In a state of being, having a retainer that is detachably engaged with the fixed portion of the chassis,
The electronic device according to claim 9, wherein the holding device includes a biasing unit that applies a biasing force that brings the movable wall portion into contact with the board in a press-contact state when the holder is engaged with the fixed portion of the chassis. Equipment housing.
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