JP2016192508A - Electronic apparatus - Google Patents

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和樹 吉田
Kazuki Yoshida
和樹 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic apparatus excellent in cooling performance.SOLUTION: The electronic apparatus includes a plurality of electronic communication devices (devices) 30 and a heat exchanger 50. The plurality of electronic communication devices 30 are disposed in such a manner as to be arranged in at least one direction. The heat exchanger 50, which is at least partially disposed between adjacent two electronic communication devices 30 of the plurality of electronic communication devices 30, makes heat exchange cool air flowing in from one of the two electronic communication devices 30, and discharges the cooled air to the other electronic communication device.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子装置に関する。   The present invention relates to an electronic device.

サーバルームやデータセンターなどに設置される電子通信機器は技術の進歩にともない、機器内部の高集積化、高密度化が進んでいる。それにともない、機器内部の温度も上昇傾向にあり、内部電子部品の許容温度に対して余裕がなくなりつつある。また、機器の負荷状況によっては許容温度を超えてしまうこともあるため、機器の動作保証が困難となっている。そのため、このような電子通信機器の冷却性能の向上は重要な課題である。   Electronic communication devices installed in server rooms, data centers, and the like are becoming more highly integrated and denser as the technology advances. Along with this, the temperature inside the equipment is also rising, and there is no room for the allowable temperature of the internal electronic components. Moreover, since the allowable temperature may be exceeded depending on the load status of the device, it is difficult to guarantee the operation of the device. Therefore, improvement of the cooling performance of such an electronic communication device is an important issue.

電子通信機器の冷却性能を上げるために、誘導板を用いることがよく知られている。例えば特許文献1には、複数の電子通信機器を収容するラックを、縦長の架内に縦方向に並べて収容する電子装置について、ラック間に、特定の形状に折り曲げたような誘導板を設けた放熱ユニットを介在させることで、放熱ユニットの複数の面から排気され、冷却性能の向上を可能とすることが記載されている。   In order to improve the cooling performance of electronic communication equipment, it is well known to use a guide plate. For example, in Patent Document 1, a guide plate that is bent into a specific shape is provided between racks for an electronic device that houses a rack that houses a plurality of electronic communication devices in a vertically long rack. It is described that by interposing a heat radiating unit, air is exhausted from a plurality of surfaces of the heat radiating unit, and cooling performance can be improved.

特開平5−110279号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-110279

しかしながら、ラック間に誘導板を設けると、それ自体が通気抵抗となってしまう。このため、電子通信機器が十分に冷却されない虞がある。   However, if a guide plate is provided between the racks, it itself becomes a ventilation resistance. For this reason, there exists a possibility that an electronic communication apparatus may not fully be cooled.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、冷却性能に優れた電子装置を提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electronic device having excellent cooling performance.

上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、
発熱源であり、少なくとも一方向に並ぶように配置された複数の機器と、
前記複数の機器のうちの隣り合う2つの機器の間に少なくとも一部が配置され、前記2つの機器のうちの一方の機器側から流入した空気を熱交換により冷却して他方の機器側へ排出する熱交換器と、
を備える、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electronic device according to the present invention provides:
A plurality of devices that are heat sources and arranged in at least one direction;
At least a part is arranged between two adjacent devices of the plurality of devices, and air flowing in from one device side of the two devices is cooled by heat exchange and discharged to the other device side A heat exchanger to
It is characterized by comprising.

本発明によると、冷却性能に優れた電子装置を提供することができる。   According to the present invention, an electronic device having excellent cooling performance can be provided.

本発明の実施の形態1に係る電子装置の側壁を取り除いた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which removed the side wall of the electronic device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 電子通信機器がサブラックに収納されていることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the electronic communication apparatus is accommodated in the subrack. 吸熱器の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of a heat absorber. 放熱器の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of a heat radiator. ヒートパイプの筒軸方向に直交する断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section orthogonal to the cylinder axis direction of a heat pipe. 熱交換器の熱輸送のメカニズムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mechanism of the heat transport of a heat exchanger. 本発明の実施の形態1に係る電子装置の性能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the performance of the electronic device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る電子装置を示す図である。It is a figure which shows the electronic device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る電子装置の誘導部を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the guidance | induction part of the electronic device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る電子装置の性能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the performance of the electronic device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の他の実施形態に係る電子装置を示す図である。It is a figure which shows the electronic device which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る電子装置を示す図である。It is a figure which shows the electronic device which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る電子装置の誘導部を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the guidance | induction part of the electronic device which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る電子装置の吸熱器を示す図である。It is a figure which shows the heat absorber of the electronic device which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態に係る電子装置を、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an electronic device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
実施の形態1に係る電子装置を、図1〜図5を参照しながら説明する。
本実施の形態に係る電子装置は、図1に示すように、電子通信機器30を収納したサブラック21、22、23と、サブラック21、22、23が内部に配置されるキャビネットラック10と、熱交換器50と、を備える。なお、図1の矢印線は、キャビネットラック10内の空気の移動経路を示す。以下、図1における+X方向を前側、−X方向を後側とし、+Z方向を上側、−Z方向を下側として説明する。
(Embodiment 1)
The electronic device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the electronic device according to the present embodiment includes subracks 21, 22, and 23 that store electronic communication devices 30, and a cabinet rack 10 in which the subracks 21, 22, and 23 are disposed. The heat exchanger 50 is provided. In addition, the arrow line of FIG. 1 shows the movement path | route of the air in the cabinet rack 10. FIG. In the following description, the + X direction in FIG. 1 is the front side, the −X direction is the rear side, the + Z direction is the upper side, and the −Z direction is the lower side.

電子通信機器30は動作時に熱を発生する発熱源であり、回路基板と、回路基板上に実装された複数の電子部品と、を備える。サブラック21、22、23は、図2に示すように、所謂ブックシェルフ型と呼ばれるものであり、電子通信機器30をその厚さ方向に複数台重ねて収納することができる。複数の電子通信機器30は、それぞれサブラック21、22、23の前側から抜き差し可能となっている。サブラック21、22、23は、鉛直方向に列状に配置される。これにより、サブラック21、22、23に収納された電子通信機器30も、鉛直方向に並ぶように配置される。   The electronic communication device 30 is a heat generation source that generates heat during operation, and includes a circuit board and a plurality of electronic components mounted on the circuit board. As shown in FIG. 2, the sub-rack 21, 22, 23 is a so-called bookshelf type, and can store a plurality of electronic communication devices 30 in the thickness direction. The plurality of electronic communication devices 30 can be inserted / removed from the front side of the sub-rack 21, 22, 23, respectively. The subracks 21, 22, and 23 are arranged in a row in the vertical direction. As a result, the electronic communication devices 30 housed in the sub-racks 21, 22, and 23 are also arranged in the vertical direction.

キャビネットラック10は、前側が開放された矩形箱状であり、図1に示すように、サブラック21、22、23を支持するキャビネットラックマウント11を備える。 なお、キャビネットラック10は、例えば、前側にドアを設置してもよい。あるいは、フレーム形状のラックであってもよい。サブラック21、22、23は、各電子通信機器30を、その厚さ方向における両面が鉛直方向に平行となるような姿勢で支持されている。   The cabinet rack 10 has a rectangular box shape with the front side open, and includes a cabinet rack mount 11 that supports the sub-racks 21, 22, and 23, as shown in FIG. In addition, the cabinet rack 10 may install a door in the front side, for example. Alternatively, it may be a frame-shaped rack. The sub-rack 21, 22, 23 supports each electronic communication device 30 in such a posture that both surfaces in the thickness direction are parallel to the vertical direction.

熱交換器50は、図1に示すように、隣り合う2つの電子通信機器30の間に配置された吸熱器60と、隣り合う2つの電子通信機器30の間の領域から離間した位置に配置された放熱器70と、吸熱器60から放熱器70へ熱を輸送するヒートパイプ80と、を備える。言い換えると、吸熱器60は、キャビネットラック10の内部におけるサブラック21とサブラック22との間、及び、サブラック22とサブラック23との間にそれぞれ配設され、放熱器70は、キャビネットラック10の後方に配設されている。吸熱器60は、隣り合う2つの電子通信機器30のうちの一方の電子通信機器30側から流入した空気との熱交換によりその空気から熱を吸収する。放熱器70は、吸熱器60から輸送された熱を、隣り合う2つの電子通信機器30の間の領域から離間した位置で、外気との熱交換により外気へ熱を放出する。このようにして、熱交換器50は、2つの電子通信機器30のうちの一方の電子通信機器30側から流入した空気を熱交換により冷却して他方の電子通信機器30側へ排出する。   As shown in FIG. 1, the heat exchanger 50 is disposed at a position away from a heat absorber 60 disposed between two adjacent electronic communication devices 30 and a region between the two adjacent electronic communication devices 30. And a heat pipe 80 that transports heat from the heat absorber 60 to the heat radiator 70. In other words, the heat absorber 60 is disposed between the sub-rack 21 and the sub-rack 22 and between the sub-rack 22 and the sub-rack 23 in the cabinet rack 10, and the radiator 70 includes the cabinet rack. 10 is arranged at the rear of the apparatus. The heat absorber 60 absorbs heat from the air by heat exchange with the air flowing in from one of the two adjacent electronic communication devices 30. The radiator 70 releases the heat transported from the heat absorber 60 to the outside air by heat exchange with the outside air at a position away from the region between the two adjacent electronic communication devices 30. In this way, the heat exchanger 50 cools the air flowing in from one electronic communication device 30 side of the two electronic communication devices 30 by heat exchange and discharges the air to the other electronic communication device 30 side.

吸熱器60は、図3に示すように、平面視矩形状の扁平な箱状であり、Z軸に直交する2つの面が両面とも開放されたハウジング61と、ハウジング61の長手方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置された複数の矩形板状の吸熱フィン62とを備える。熱交換器50は、その吸熱フィン62の両面がZ軸方向に平行となるように、キャビネットラック10内に配設されている。   As shown in FIG. 3, the heat absorber 60 is a flat box shape having a rectangular shape in plan view, a housing 61 in which both surfaces orthogonal to the Z axis are open on both sides, and a longitudinal direction (X axis) of the housing 61. And a plurality of rectangular plate-like heat absorption fins 62 arranged at equal intervals along the direction). The heat exchanger 50 is disposed in the cabinet rack 10 so that both surfaces of the heat absorption fins 62 are parallel to the Z-axis direction.

放熱器70は、図4に示すように、矩形板状の主片71と、主片71の厚さ方向における片面側に主片71の長手方向に沿って立設された複数(図4では7つ)の放熱フィン72とを備える。   As shown in FIG. 4, the radiator 70 includes a rectangular plate-like main piece 71 and a plurality of (in FIG. 4), standing along the longitudinal direction of the main piece 71 on one surface side in the thickness direction of the main piece 71. 7) radiating fins 72.

ヒートパイプ80は、吸熱器60のハウジング61の2つの側壁65a、65bおよび複数の吸熱フィン62に接続され、放熱器70の主片71に接続されている。ヒートパイプ80は、複数の吸熱フィン62それぞれと、ハウジング61の側壁65aとを貫き、その長手方向における一端部が側壁65bに接続され、他端部が主片71における放熱フィン72側とは反対側に接続されている。ヒートパイプ80の内部は密閉されており、不図示の冷媒(水、アルコールなど)が少量封入されている。また、ヒートパイプ80の内面全体には、図5に示すように多孔質体などのウィック81が形成されている。   The heat pipe 80 is connected to the two side walls 65 a and 65 b of the housing 61 of the heat absorber 60 and the plurality of heat absorption fins 62, and is connected to the main piece 71 of the radiator 70. The heat pipe 80 penetrates each of the plurality of heat absorbing fins 62 and the side wall 65a of the housing 61, one end in the longitudinal direction thereof is connected to the side wall 65b, and the other end is opposite to the heat radiation fin 72 side of the main piece 71. Connected to the side. The inside of the heat pipe 80 is sealed, and a small amount of refrigerant (not shown) (water, alcohol, etc.) is enclosed. Further, a wick 81 such as a porous body is formed on the entire inner surface of the heat pipe 80 as shown in FIG.

次に、実施の形態1に係る電子装置の冷却のメカニズムについて、図6を参照しながら説明する。なお、図6中の破線矢印a、bは熱の流れを示し、実線矢印c〜eはヒートパイプ80中の冷媒の流れを示す。   Next, the cooling mechanism of the electronic device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 6 indicate the heat flow, and solid arrows c to e indicate the refrigerant flow in the heat pipe 80.

サブラック21内の電子通信機器30が動作して発熱すると、電気通信機器30近傍の空気が熱せられることで上昇気流が発生し、熱せられた空気はサブラック21の上方へ移動する。サブラック21の上方に移動した空気は、サブラック21とサブラック22との間に配設された吸熱器60の吸熱フィン62に接触し、その熱が吸熱フィン62に伝達することにより(図6の破線矢印a参照)冷却された空気は、サブラック22内へ移動していく。また、吸熱フィン62に伝達した熱は、ヒートパイプ80における吸熱フィン62近傍に存在する液体状の冷媒に伝達する。そうすると、液体状の冷媒が蒸発して気体状になる。このとき、ヒートパイプ80の内部では温度勾配が発生し、これに伴って、気体状の冷媒は、放熱フィン62近傍から放熱器70に向かって移動する(図6中の実線矢印c参照)。このとき、ヒートパイプ80における吸熱フィン62側から放熱器70側へ熱が輸送される。放熱器70近傍に移動した気体状の冷媒の熱は、ヒートパイプ80と接合している放熱器70を介して外部の空気へ伝達する(図6中の破線矢印b参照)。これにより、放熱器70近傍の冷媒は、冷やされて液体状となる。液体状の冷媒はウィック81に吸収されて(図6中の実線矢印d参照)、ウィック81が有する毛細管力により再びヒートパイプ80における吸熱フィン62側へ供給される(図6中の実線矢印e参照)。   When the electronic communication device 30 in the subrack 21 operates and generates heat, the air in the vicinity of the telecommunication device 30 is heated to generate an updraft, and the heated air moves above the subrack 21. The air that has moved above the subrack 21 comes into contact with the heat absorbing fins 62 of the heat absorber 60 disposed between the subrack 21 and the subrack 22, and the heat is transmitted to the heat absorbing fins 62 (see FIG. 6 (see broken line arrow a) 6) The cooled air moves into the sub-rack 22. Further, the heat transferred to the heat absorbing fins 62 is transferred to a liquid refrigerant existing in the vicinity of the heat absorbing fins 62 in the heat pipe 80. Then, the liquid refrigerant evaporates and becomes gaseous. At this time, a temperature gradient is generated inside the heat pipe 80, and accordingly, the gaseous refrigerant moves from the vicinity of the radiation fins 62 toward the radiator 70 (see the solid arrow c in FIG. 6). At this time, heat is transported from the heat absorbing fin 62 side in the heat pipe 80 to the radiator 70 side. The heat of the gaseous refrigerant that has moved to the vicinity of the radiator 70 is transmitted to the outside air through the radiator 70 joined to the heat pipe 80 (see the broken line arrow b in FIG. 6). Thereby, the refrigerant | coolant of the radiator 70 vicinity is cooled and becomes a liquid state. The liquid refrigerant is absorbed by the wick 81 (see the solid arrow d in FIG. 6), and is supplied again to the heat absorbing fin 62 side of the heat pipe 80 by the capillary force of the wick 81 (solid arrow e in FIG. 6). reference).

このように、サブラック21の上方に移動した空気から吸熱フィン62へ伝達する熱は、ヒートパイプ80を介して放熱器70へ輸送され、放熱器70から外部の空気へ伝達される。   As described above, the heat transmitted from the air moved above the sub-rack 21 to the heat-absorbing fins 62 is transported to the radiator 70 via the heat pipe 80 and is transmitted from the radiator 70 to the outside air.

実施の形態1に係る電子装置の冷却性能について、図7を用いて比較例1と比較しながら説明する。   The cooling performance of the electronic device according to the first embodiment will be described using FIG.

比較例1は、サブラック21、22、23間に熱交換器50を設けていない構造である。比較例1において、サブラック21、22、23内に収納されている電子通信機器30が動作し、発熱すると、まず、サブラック21の上面側の温度はT2℃まで上昇する。このとき、比較例1の構造において熱交換器50が設けられていないため、T2℃の空気はほぼ冷却されることなくサブラック22に移動する。このように、+Z方向に向かうにつれ、サブラック21、22、23を通過する空気の温度は、途中ほぼ冷却されることなく上昇を続けるため、最も上方のサブラック23の上面付近の温度はT4℃に至る。   Comparative Example 1 has a structure in which the heat exchanger 50 is not provided between the subracks 21, 22, and 23. In the comparative example 1, when the electronic communication device 30 housed in the subrack 21, 22, 23 operates and generates heat, first, the temperature on the upper surface side of the subrack 21 rises to T2 ° C. At this time, since the heat exchanger 50 is not provided in the structure of the comparative example 1, the air at T2 ° C. moves to the subrack 22 without being substantially cooled. Thus, as the temperature increases toward the + Z direction, the temperature of the air passing through the subrack 21, 22, 23 continues to rise without being substantially cooled, so the temperature near the upper surface of the uppermost subrack 23 is T4. It reaches ℃.

一方、実施の形態1の場合、T2℃に熱せられた空気がサブラック21からサブラック22へ移動する際、熱交換器50によって冷却され、T1℃に冷却された空気がサブラック22に流入することとなる。このように、実施の形態1では、サブラック21、22、23を通過する毎にその空気は熱せられるものの、熱交換器50によって都度冷却されるため、最も上方のサブラック23の上面付近の温度をT3℃に抑えることができる。   On the other hand, in the case of Embodiment 1, when the air heated to T2 ° C. moves from the subrack 21 to the subrack 22, it is cooled by the heat exchanger 50, and the air cooled to T1 ° C. flows into the subrack 22. Will be. As described above, in the first embodiment, the air is heated every time it passes through the subrack 21, 22, 23, but is cooled each time by the heat exchanger 50, so that it is near the upper surface of the uppermost subrack 23. The temperature can be suppressed to T3 ° C.

以上説明したように、本実施の形態に係る電子装置は熱交換器50を備える。これにより、電子通信機器30が動作時に発する熱で熱せられた空気は、熱交換器50を通過する毎に、熱交換により冷却されるため、電子通信機器30の温度上昇を低減することができる。   As described above, the electronic device according to the present embodiment includes the heat exchanger 50. Thereby, since the air heated with the heat | fever emitted at the time of operation | movement of the electronic communication apparatus 30 passes through the heat exchanger 50, and is cooled by heat exchange, the temperature rise of the electronic communication apparatus 30 can be reduced. .

また、本実施の形態に係る電子装置では、吸熱器60が、隣り合う2つの電子通信機器30のうちの一方の電子通信機器30側から流入した空気から熱を吸収し、放熱器70が、吸熱器60から輸送された熱を、隣り合う2つの電子通信機器30の間の領域から離間した位置で外気との熱交換により外気へ熱を放出する。これにより、隣り合う2つの電子通信機器30のうちの一方の電子通信機器30側から流入した空気の熱を、電子通信機器30から離間した位置へ放出することができるので、他方の電子通信機器30への熱伝達を抑制できる。   Moreover, in the electronic device according to the present embodiment, the heat absorber 60 absorbs heat from the air flowing in from one electronic communication device 30 side of the two adjacent electronic communication devices 30, and the radiator 70 is The heat transported from the heat absorber 60 is released to the outside air by heat exchange with the outside air at a position away from the region between the two adjacent electronic communication devices 30. Thereby, since the heat of the air which flowed in from the one electronic communication apparatus 30 side of the two adjacent electronic communication apparatuses 30 can be discharge | released to the position spaced apart from the electronic communication apparatus 30, the other electronic communication apparatus Heat transfer to 30 can be suppressed.

さらに、本実施の形態は、吸熱フィン62を有する吸熱器60と、放熱フィン72を有する放熱器70を備える。これにより、吸熱器60における、吸熱器60を通過する空気に接する部分の面積と、放熱器70における外気に接する部分の面積とが増大するので、吸熱器60を通過する空気及び外気との熱交換の効率が向上する。   Furthermore, the present embodiment includes a heat absorber 60 having heat absorption fins 62 and a heat radiator 70 having heat radiation fins 72. As a result, the area of the heat absorber 60 in contact with the air passing through the heat absorber 60 and the area of the radiator 70 in contact with the outside air are increased, so that the heat of the air passing through the heat absorber 60 and the outside air is increased. Exchange efficiency is improved.

また、本実施の形態に係る電子装置において、熱交換器50が、吸熱器60から放熱器70へ熱を輸送するヒートパイプ80を備える。これにより、例えば、吸熱器60と放熱器70を直接接合するような構成と比較して、熱輸送効率を上げることができる。   In the electronic device according to the present embodiment, the heat exchanger 50 includes a heat pipe 80 that transports heat from the heat absorber 60 to the heat radiator 70. Thereby, compared with the structure which joins the heat absorber 60 and the heat radiator 70 directly, heat transport efficiency can be raised, for example.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る電子装置について説明する。実施の形態1との相違点は、図8に示すように、熱交換器50の+Z方向の上部に誘導部90を備える点である。なお、図8の矢印線A1、A2、A3はキャビネットラック10中の空気の移動経路を示す。また、図8において、実施の形態1と同様の構成については、図1と同一の符号を付している。
(Embodiment 2)
Next, an electronic device according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The difference from the first embodiment is that an induction unit 90 is provided at the upper part in the + Z direction of the heat exchanger 50 as shown in FIG. In addition, arrow lines A1, A2, and A3 in FIG. 8 indicate air movement paths in the cabinet rack 10. Further, in FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG.

誘導部90は、平行に配置された2つの側板91と、2つの側板91の間に配置され、吸熱器60側から流入する空気を誘導する誘導板92と、を備える。2つの側板91は、それぞれ吸熱器60のハウジング61における吸熱フィン62の並び方向に直交する方向で対向する2つの側壁65c、65dに連続している。誘導板92は、2つの側板91の長手方向における一端側(図9における+X方向側)から他端側(図9における−X方向側)に近づくほど吸熱器60から離れるように傾斜している。誘導部90は、2つの側板91の上記一端側がキャビネットラック10の前側、側壁の上記他端側がキャビネットラック10の後側に位置するように配置される。   The guiding portion 90 includes two side plates 91 arranged in parallel and a guiding plate 92 that is disposed between the two side plates 91 and guides air flowing in from the heat absorber 60 side. The two side plates 91 are continuous with two side walls 65c and 65d that face each other in a direction orthogonal to the direction in which the heat absorbing fins 62 in the housing 61 of the heat absorber 60 are arranged. The guide plate 92 is inclined so as to move away from the heat absorber 60 as it approaches the other end side (the −X direction side in FIG. 9) from one end side (the + X direction side in FIG. 9) in the longitudinal direction of the two side plates 91. . The guide portion 90 is disposed such that the one end side of the two side plates 91 is located on the front side of the cabinet rack 10 and the other end side of the side wall is located on the rear side of the cabinet rack 10.

実施の形態2に係る電子装置では、サブラック21内で電子通信機器30から発せられた熱により熱せられた空気は、吸熱器60を通過した後、誘導部90に流入する。誘導部90に流入した空気は、誘導板92によりキャビネットラック10の後側へと移動して、キャビネットラック10の外部へ放出される(図8中の実線矢印A1参照)。また、キャビネットラック10の前側から誘導部90へ流入した空気は、誘導板92により、サブラック22、23内へ誘導される(図8中の実線矢印A2、A3参照)。   In the electronic device according to the second embodiment, the air heated by the heat generated from the electronic communication device 30 in the subrack 21 passes through the heat absorber 60 and then flows into the induction unit 90. The air that has flowed into the guide section 90 moves to the rear side of the cabinet rack 10 by the guide plate 92 and is discharged to the outside of the cabinet rack 10 (see solid line arrow A1 in FIG. 8). Moreover, the air which flowed into the induction | guidance | derivation part 90 from the front side of the cabinet rack 10 is induced | guided | derived into the subracks 22 and 23 by the induction | guidance | derivation board 92 (refer solid line arrow A2, A3 in FIG. 8).

実施の形態2に係る電子装置の冷却性能について、図10を用いて比較例2と比較しながら説明する。   The cooling performance of the electronic device according to the second embodiment will be described using FIG.

比較例2は熱交換器50を設けていない構造である。比較例2において、サブラック21、22、23内に収納されている電子通信機器30が動作すると、まず、サブラック21の上面側の温度はT6℃まで上昇する。比較例2の構造において熱交換器50が設けられていないため、T6℃の空気はほぼ冷却されることなくそのまま誘導部90の後側へ移動する。   Comparative Example 2 has a structure in which the heat exchanger 50 is not provided. In Comparative Example 2, when the electronic communication device 30 housed in the sub-rack 21, 22, 23 is operated, first, the temperature on the upper surface side of the sub-rack 21 rises to T6 ° C. Since the heat exchanger 50 is not provided in the structure of the comparative example 2, the air at T6 ° C. moves to the rear side of the induction unit 90 as it is without being cooled.

誘導部90からT6℃の空気が排気されることにより、その周辺の温度は上昇する。また、排気される空気は誘導板92に接触しているため、誘導板92自身も若干温度が上昇する。これらの影響を受け、T8℃まで上昇した空気がサブラック22に流入することとなる。   As T6 ° C. air is exhausted from the induction unit 90, the temperature around it rises. Further, since the exhausted air is in contact with the guide plate 92, the temperature of the guide plate 92 itself is slightly increased. Under these influences, the air that has risen to T8 ° C. flows into the subrack 22.

このように、+Z方向側の機器の温度は−Z方向側の機器の影響を受けるため、最も上方のサブラック23の上面付近の温度はT10℃に至る。   As described above, the temperature of the device on the + Z direction side is affected by the device on the −Z direction side, so the temperature near the upper surface of the uppermost subrack 23 reaches T10 ° C.

一方、実施の形態2の場合、T6℃に熱せられた空気は、熱交換器50を通過する際にT5℃まで冷却され、T5℃まで冷却された空気が誘導部90から排気されるため、誘導部90の周辺及び誘導板92への影響を低減することができる。このため、サブラック22に流入する空気の温度をT7℃に抑えることができる。このように、実施の形態2では、電子通信機器30で発生する熱が熱交換器50によって冷却されることで、最も上方のサブラック23の上面付近の温度をT9℃に抑えることができる。   On the other hand, in the second embodiment, the air heated to T6 ° C. is cooled to T5 ° C. when passing through the heat exchanger 50, and the air cooled to T5 ° C. is exhausted from the induction unit 90. The influence on the periphery of the guide part 90 and the guide plate 92 can be reduced. For this reason, the temperature of the air flowing into the subrack 22 can be suppressed to T7 ° C. As described above, in the second embodiment, the heat generated in the electronic communication device 30 is cooled by the heat exchanger 50, so that the temperature near the upper surface of the uppermost subrack 23 can be suppressed to T9 ° C.

以上説明したように、本実施の形態に係る電子装置によれば、誘導部90により、隣り合う2つの電子通信機器30の一方により熱せられた空気が他方側に流入することを抑制できる。また、誘導部90から外部へ排出される空気は熱交換器50を通過する際に熱交換により冷却されるため、他方側に流入する空気の、誘導板92を介する熱交換による温度上昇を低減することができる。
そのため、隣り合う2つの電子通信機器30の一方の発熱の他方への影響を抑えることができ、電子通信機器30の温度上昇を低減することができる。
As described above, according to the electronic apparatus according to the present embodiment, the induction unit 90 can suppress the air heated by one of the two adjacent electronic communication devices 30 from flowing into the other side. Moreover, since the air discharged | emitted from the induction | guidance | derivation part 90 outside is cooled by heat exchange when passing the heat exchanger 50, the temperature rise by the heat exchange through the induction | guidance | derivation board 92 of the air which flows in into the other side is reduced. can do.
Therefore, the influence of the heat generation of one of the two adjacent electronic communication devices 30 on the other can be suppressed, and the temperature rise of the electronic communication device 30 can be reduced.

なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、電子回路基板100をサブラック21、22、23に収納せずにそのまま、さらにキャビネットラック10内に配置してもよい。この場合、キャビネットラック10内の鉛直方向における略同じ位置に、複数の電子通信機器30が配置される構成であってもよいし、或いは、1つの電子通信機器30だけが配置される構成であってもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation and application are possible. For example, the electronic circuit board 100 may be arranged in the cabinet rack 10 as it is without being stored in the subracks 21, 22, and 23. In this case, a configuration in which a plurality of electronic communication devices 30 are arranged at substantially the same position in the vertical direction in the cabinet rack 10 or a configuration in which only one electronic communication device 30 is arranged. May be.

より具体的には、図11に示すように、キャビネットラック10の内部に電子回路基板100を搭載することができる。なお、図中の矢印線はキャビネットラック10内の空気の移動経路を示す。   More specifically, as shown in FIG. 11, the electronic circuit board 100 can be mounted inside the cabinet rack 10. In addition, the arrow line in a figure shows the movement path | route of the air in the cabinet rack 10. FIG.

電子回路基板100はサブラック21とサブラック22の後側に、不図示の支持部材を介して搭載され、複数の電子通信機器30とそれぞれ電気通信を行うための配線102が複数設けられている。また、電子回路基板100は貫通孔101を有し、ヒートパイプ80は貫通孔101を挿通するように配置される。なお、貫通孔101を複数とし、ヒートパイプ80を貫通孔101の数に応じて複数配置することで冷却性能の向上を図ってもよい。あるいは、貫通孔101の径自体を大きくし、ヒートパイプ80をより大型としてもよい。ヒートパイプ80を大型にすることにより、ヒートパイプ80の内面に形成されるウィック81の表面積が大きくなるため、より多くの冷媒を吸収することができ、従って、より多くの冷媒を封入することで、ヒートパイプ80の熱輸送効率が向上する。   The electronic circuit board 100 is mounted on the rear side of the sub-rack 21 and the sub-rack 22 via a support member (not shown), and a plurality of wirings 102 for performing electrical communication with the plurality of electronic communication devices 30 are provided. . The electronic circuit board 100 has a through hole 101, and the heat pipe 80 is disposed so as to be inserted through the through hole 101. The cooling performance may be improved by providing a plurality of through holes 101 and arranging a plurality of heat pipes 80 according to the number of through holes 101. Alternatively, the diameter of the through hole 101 itself may be increased to make the heat pipe 80 larger. By increasing the size of the heat pipe 80, the surface area of the wick 81 formed on the inner surface of the heat pipe 80 is increased, so that more refrigerant can be absorbed. Therefore, by enclosing more refrigerant, The heat transport efficiency of the heat pipe 80 is improved.

また、図11に示す電子装置に、さらに誘導部を備えてもよい。より具体的には、図12に示すように、熱交換器50の+Z方向側に誘導部90をさらに備えてもよい。なお、図中の矢印線はキャビネットラック10内の空気の移動経路を示す。
図12に示す誘導部90は、図13に示すように、2つの側板91がX軸と直交するように配置され、それぞれ吸熱器60のハウジング61における吸熱フィン62の並び方向に平行する方向で対向する2つの側壁65a、65bに連続している。また、誘導板92は、2つの側板91の長手方向における一端側から他端側に近づくほど吸熱器60から離れるように傾斜している。
このような構成とすることで、誘導部90からの排気が電子回路基板100に干渉しない。
In addition, the electronic device illustrated in FIG. 11 may further include a guide unit. More specifically, as shown in FIG. 12, an induction unit 90 may be further provided on the + Z direction side of the heat exchanger 50. In addition, the arrow line in a figure shows the movement path | route of the air in the cabinet rack 10. FIG.
As shown in FIG. 13, the guide portion 90 shown in FIG. 12 is arranged so that the two side plates 91 are orthogonal to the X axis, and is in a direction parallel to the arrangement direction of the heat absorbing fins 62 in the housing 61 of the heat absorber 60. It is continuous with the two opposing side walls 65a and 65b. In addition, the guide plate 92 is inclined so as to move away from the heat absorber 60 as it approaches the other end side from one end side in the longitudinal direction of the two side plates 91.
With such a configuration, the exhaust from the guiding portion 90 does not interfere with the electronic circuit board 100.

また、上記の実施の形態1または2において、ヒートパイプ80を省略し、吸熱器60と放熱器70とを直接接合するような構成としてもよい。あるいは、本実施の形態において、放熱器70はキャビネットラック10の後側に配設されるが、キャビネットラック10内に配置するようにしてもよい。   In the first or second embodiment, the heat pipe 80 may be omitted and the heat absorber 60 and the heat radiator 70 may be directly joined. Alternatively, in the present embodiment, the radiator 70 is disposed on the rear side of the cabinet rack 10, but may be disposed in the cabinet rack 10.

これらの構成において、熱交換器50を着脱自在とすることができる。このことにより、冷却能力がそれほど要求されない場合、熱交換器50を省略することもでき、さらにその後、例えばサーバの能力増強に伴って、電子通信機器30からの総発熱量が増加し、改めて冷却能力が要求されるようになったとしても、熱交換器50を挿入することにより、容易に冷却能力を上げることができる。   In these configurations, the heat exchanger 50 can be detachable. As a result, when the cooling capacity is not so required, the heat exchanger 50 can be omitted. Further, for example, the total heat generation from the electronic communication device 30 increases with the increase in the capacity of the server. Even if the capacity is required, the cooling capacity can be easily increased by inserting the heat exchanger 50.

また、吸熱器60は図3に示すような構成に限られない。例えば、図14に示すように、側面の片方に開口部を有し、他方にファン64を備える複数の中空吸熱フィン63などから構成してもよい。図14に示す吸熱器60において、中空吸熱フィン63はサブラック21、22、23から流入する空気を冷却する一方、ファン64からの送風によってその内部が冷却されるため、中空吸熱フィン63の温度上昇を抑えることができる。   Moreover, the heat absorber 60 is not restricted to a structure as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 14, a plurality of hollow heat-absorbing fins 63 having an opening on one side and a fan 64 on the other side may be used. In the heat absorber 60 shown in FIG. 14, the hollow heat absorbing fins 63 cool the air flowing in from the subrack 21, 22, 23, while the inside is cooled by the air blown from the fan 64. The rise can be suppressed.

また、本実施の形態において、放熱器70は図1に示すように、キャビネットラック10の後側の面の一部に配置されているが、さらにその面積を大きくしてもよく、例えばキャビネットラック10の後側の面全体を覆う程度の面積としてもよい。   Further, in the present embodiment, the radiator 70 is disposed on a part of the rear surface of the cabinet rack 10 as shown in FIG. 1, but the area may be further increased, for example, the cabinet rack. It is good also as an area of the grade which covers the whole surface of 10 rear side.

また、吸熱フィン62、放熱フィン72の代わりに、複数のペルチェ素子を吸熱器60、放熱器70の内壁に設け、冷却を促してもよい。あるいは、フィンとペルチェ素子を両方組み合わせてもよい。   Further, instead of the heat absorbing fins 62 and the heat radiating fins 72, a plurality of Peltier elements may be provided on the inner walls of the heat absorber 60 and the heat radiator 70 to promote cooling. Or you may combine both a fin and a Peltier device.

実施の形態では、サブラック21、22、23それぞれに電子通信機器30が複数収納される例について説明したが、これに限らず、各サブラック21、22、23に電子通信機器30が1つだけ収納される構成であってもよい。   In the embodiment, an example in which a plurality of electronic communication devices 30 are accommodated in each of the sub-rack 21, 22, and 23 has been described. Only the structure accommodated may be sufficient.

上記の実施の形態において、電子通信機器30を収納したサブラック21、22、23について説明したが、これに限られず、例えばサブラック21の代わりに、電源ユニットを配置するような構成としてもよい。   In the above embodiment, the sub-rack 21, 22, 23 containing the electronic communication device 30 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a power supply unit is arranged instead of the sub-rack 21 may be used. .

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。   A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

(付記1)
発熱源であり、少なくとも一方向に並ぶように配置された複数の機器と、
前記複数の機器のうちの隣り合う2つの機器の間に少なくとも一部が配置され、前記2つの機器のうちの一方の機器側から流入した空気を熱交換により冷却して他方の機器側へ排出する熱交換器と、
を備える、ことを特徴とする電子装置。
(Appendix 1)
A plurality of devices that are heat sources and arranged in at least one direction;
At least a part is arranged between two adjacent devices of the plurality of devices, and air flowing in from one device side of the two devices is cooled by heat exchange and discharged to the other device side A heat exchanger to
An electronic device comprising:

(付記2)
前記隣り合う2つの機器の一方の機器から前記熱交換器を介して流入する空気の流れを、前記他方の機器に向かう方向とは異なる方向へと誘導する誘導板をさらに備える、
ことを特徴とする付記1に記載の電子装置。
(Appendix 2)
A guide plate for guiding the flow of air flowing from one of the two adjacent devices through the heat exchanger in a direction different from the direction toward the other device;
The electronic device according to appendix 1, wherein:

(付記3)
前記熱交換器は、
前記複数の機器のうちの隣り合う2つの機器の間に配置され、前記一方の機器側から流入した空気との熱交換により前記空気から熱を吸収する吸熱器と、
前記複数の機器のうちの隣り合う2つの機器の間の領域から離間した位置に配置され、前記吸熱器から輸送された熱を、前記領域から離間した位置で外気との熱交換により外気へ熱を放出する放熱器と、
を備える、ことを特徴とする付記1または2に記載の電子装置。
(Appendix 3)
The heat exchanger is
A heat absorber that is arranged between two adjacent devices of the plurality of devices and absorbs heat from the air by heat exchange with the air that has flowed in from the one device side;
Heat is transferred from the heat absorber to the outside air by heat exchange with the outside air at a position away from the region between the two adjacent devices of the plurality of devices. A radiator that emits
The electronic apparatus according to appendix 1 or 2, characterized by comprising:

(付記4)
前記吸熱器は、吸熱フィンを有し、
前記放熱器は、放熱フィンを有する、
ことを特徴とする付記3に記載の電子装置。
(Appendix 4)
The heat absorber has heat absorption fins,
The radiator has a radiation fin,
The electronic device as set forth in Appendix 3, wherein

(付記5)
前記熱交換器は、さらに、
前記吸熱器から前記放熱器へ熱を輸送するヒートパイプを備える、
ことを特徴とする付記3または4に記載の電子装置。
(Appendix 5)
The heat exchanger further includes:
A heat pipe for transporting heat from the heat sink to the radiator;
The electronic apparatus according to appendix 3 or 4, characterized by the above.

(付記6)
前記複数の機器および前記熱交換器を着脱自在に保持するキャビネットラックをさらに備える、
ことを特徴とする付記1乃至5のいずれか一つに記載の電子装置。
(Appendix 6)
A cabinet rack that detachably holds the plurality of devices and the heat exchanger;
The electronic device according to any one of appendices 1 to 5, characterized in that:

10 キャビネットラック
11 キャビネットラックマウント
21、22、23 サブラック
30 電子通信機器
50 熱交換器
60 吸熱器
61 ハウジング
62 吸熱フィン
63 中空吸熱フィン
64 ファン
65a〜65d 側壁
70 放熱器
71 主片
72 放熱フィン
80 ヒートパイプ
81 ウィック
90 誘導部
91 側板
92 誘導板
100 電子回路基板
101 貫通孔
102 配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cabinet rack 11 Cabinet rack mount 21, 22, 23 Subrack 30 Electronic communication apparatus 50 Heat exchanger 60 Heat absorber 61 Housing 62 Heat absorption fin 63 Hollow heat absorption fin 64 Fan 65a-65d Side wall 70 Radiator 71 Main piece 72 Radiation fin 80 Heat pipe 81 Wick 90 Guide part 91 Side plate 92 Guide plate 100 Electronic circuit board 101 Through hole 102 Wiring

Claims (6)

発熱源であり、少なくとも一方向に並ぶように配置された複数の機器と、
前記複数の機器のうちの隣り合う2つの機器の間に少なくとも一部が配置され、前記2つの機器のうちの一方の機器側から流入した空気を熱交換により冷却して他方の機器側へ排出する熱交換器と、
を備える、ことを特徴とする電子装置。
A plurality of devices that are heat sources and arranged in at least one direction;
At least a part is arranged between two adjacent devices of the plurality of devices, and air flowing in from one device side of the two devices is cooled by heat exchange and discharged to the other device side A heat exchanger to
An electronic device comprising:
前記隣り合う2つの機器の一方の機器から前記熱交換器を介して流入する空気の流れを、前記他方の機器に向かう方向とは異なる方向へと誘導する誘導板をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
A guide plate for guiding the flow of air flowing from one of the two adjacent devices through the heat exchanger in a direction different from the direction toward the other device;
The electronic device according to claim 1.
前記熱交換器は、
前記複数の機器のうちの隣り合う2つの機器の間に配置され、前記一方の機器側から流入した空気との熱交換により前記空気から熱を吸収する吸熱器と、
前記複数の機器のうちの隣り合う2つの機器の間の領域から離間した位置に配置され、前記吸熱器から輸送された熱を、前記領域から離間した位置で外気との熱交換により外気へ熱を放出する放熱器と、
を備える、ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子装置。
The heat exchanger is
A heat absorber that is arranged between two adjacent devices of the plurality of devices and absorbs heat from the air by heat exchange with the air that has flowed in from the one device side;
Heat is transferred from the heat absorber to the outside air by heat exchange with the outside air at a position away from the region between the two adjacent devices of the plurality of devices. A radiator that emits
The electronic device according to claim 1, further comprising:
前記吸熱器は、吸熱フィンを有し、
前記放熱器は、放熱フィンを有する、
ことを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
The heat absorber has heat absorption fins,
The radiator has a radiation fin,
The electronic device according to claim 3.
前記熱交換器は、さらに、
前記吸熱器から前記放熱器へ熱を輸送するヒートパイプを備える、
ことを特徴とする請求項3または4に記載の電子装置。
The heat exchanger further includes:
A heat pipe for transporting heat from the heat sink to the radiator;
The electronic device according to claim 3, wherein the electronic device is an electronic device.
前記複数の機器および前記熱交換器を着脱自在に保持するキャビネットラックをさらに備える、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子装置。
A cabinet rack that detachably holds the plurality of devices and the heat exchanger;
The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is an electronic device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246733A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 정춘식 Heat pipe passive cooling system

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