JP2017005010A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】発熱部品に対する冷却効率を向上させることができる電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】第一実施形態に係る電子機器10は、複数の基板ユニット16と、放熱構造体54とを備える。複数の基板ユニット16は、基板28と、基板28に実装された発熱部品34とをそれぞれ有する。この複数の基板ユニット16は、基板28に対して垂直な方向に配列されている。複数の基板ユニット16には、ダクト形成部44がそれぞれ設けられており、放熱構造体54は、複数のダクト形成部44が基板28に対して垂直な方向に並ぶことで形成されたエアダクト52を有する。この放熱構造体54は、発熱部品34と熱的に接続されている。【選択図】図2
Description
本願の開示する技術は、電子機器に関する。
従来、基板と、基板に実装された発熱部品とをそれぞれ有する複数の基板ユニットを備えた電子機器がある。この電子機器において、複数の基板ユニットは、基板に対して垂直な方向に配列される。また、この種の電子機器のなかには、複数の基板ユニットの間に各基板ユニットと平行に冷却風が供給されるものがある。
複数の基板ユニットの間に各基板ユニットと平行に冷却風が供給される場合には、発熱部品とは別に基板ユニットに実装された部品(例えば機構部品や光モジュール等)が通風抵抗になることがある。このように発熱部品とは別の部品が通風抵抗になると、冷却風の圧力損失が大きくなり、発熱部品に対する冷却効率が低下する虞がある。
また、複数の基板ユニットの間に各基板ユニットと平行に冷却風が供給される場合に、発熱部品と熱的に接続されたヒートシンクを用いて発熱部品の冷却性を高めることが考えられる。しかしながら、この場合には、ヒートシンクが配置された領域以外の領域に冷却風が流れ、発熱部品に対する冷却効率が低下する虞がある。
本願の開示する技術は、一つの側面として、発熱部品に対する冷却効率を向上させることができる電子機器を提供することを目的とする。
本願の開示する技術に係る電子機器は、複数の基板ユニットと、放熱構造体とを備える。複数の基板ユニットは、基板と、基板に実装された発熱部品とをそれぞれ有する。この複数の基板ユニットは、基板に対して垂直な方向に配列されている。複数の基板ユニットには、ダクト形成部がそれぞれ設けられており、放熱構造体は、複数のダクト形成部が基板に対して垂直な方向に並ぶことで形成されたエアダクトを有する。この放熱構造体は、発熱部品と熱的に接続されている。
本願の開示する技術によれば、発熱部品に対する冷却効率を向上させることができる。
[第一実施形態]
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。
図1,図2に示されるように、第一実施形態に係る電子機器10は、筐体12と、ファン14と、複数の基板ユニット16と、バックワイヤリングボード18とを備える。なお、各図に示される矢印FR、矢印RH、矢印UPは、電子機器10の前後方向の前側、横幅方向の右側、高さ方向の上側をそれぞれ示している。
筐体12は、箱型に形成されている。筐体12の上部には、排気ダクト20が設けられており、筐体12の下部には、吸気ダクト22が設けられている。排気ダクト20には、排気口24が形成されており、吸気ダクト22には、吸気口26が形成されている。ファン14は、吸気ダクト22の上側に接続されている。
複数の基板ユニット16は、プリント基板である基板28を有する。複数の基板ユニット16は、基板28に対して垂直な方向に配列されている。つまり、第一実施形態において、基板28は、筐体12の高さ方向を板厚方向として配置されている。また、複数の基板ユニット16は、横置きに実装されており、基板28に対して垂直な方向である筐体12の高さ方向に配列されている。
この電子機器10は、ブック型シェルフ構造となっており、筐体12には、この筐体12の高さ方向に並ぶ複数のスロットが形成されている。PIU(Plug IN Unit)である複数の基板ユニット16は、筐体12の各スロットに前側からスライドされて収容される。そして、この電子機器10では、さまざまな機能を複数の基板ユニット16の差し替えにより実現可能となっている。
図3に示されるように、複数の基板ユニット16は、上述の基板28の他に、前面部材30と、コネクタ32と、複数の発熱部品34と、冷却部材36とを有する。
基板28は、平面視にて概略四角形状に形成されている。前面部材30は、基板28の前縁部に沿って設けられており、コネクタ32は、基板28の後縁部に沿って設けられている。コネクタ32は、複数の基板ユニット16の後側に設けられたバックワイヤリングボード18(図1,図2参照)のコネクタと接続される。
発熱部品34は、基板28に実装されている。この発熱部品34は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの発熱する電子部品である。
冷却部材36は、複数の受熱プレート38と、複数のヒートパイプ40と、放熱器42とを有する。この複数の受熱プレート38、複数のヒートパイプ40、及び、放熱器42は、例えば銅などの伝熱性の高い金属で形成され、溶接等により接合されることで一体化されている。受熱プレート38は、平面視にて発熱部品34と略同じ形状及び大きさで形成されており、発熱部品34の上に重ね合わされている。
ヒートパイプ40は、受熱プレート38と放熱器42とを接続している。受熱プレート38とヒートパイプ40との接続部、及び、ヒートパイプ40と放熱器42との接続部には、高さ吸収機能が付与されていると好適である。受熱プレート38及びヒートパイプ40は、「伝熱部材」の一例である。
ヒートパイプ40の内側には、冷媒が封入されている。この冷媒は、受熱プレート38の熱で蒸発し、蒸発した冷媒は、放熱器42側に移動する。また、放熱器42側にて冷却された冷媒は、液化され、この液化された冷媒は、ヒートパイプ40の内壁に設けられたウィックによる毛細管力によって受熱プレート38側に移動される。そして、ヒートパイプ40では、冷媒の移動により、受熱プレート38側から放熱器42側に熱が輸送される。
放熱器42は、四角枠状のダクト形成部44と、このダクト形成部44の内側に設けられた放熱部46とを有する。基板28の後縁部側には、平面視にて四角形状の切欠きである開口部48(図4も参照)が形成されており、ダクト形成部44は、平面視にて開口部48と略同じ形状及び大きさで形成されている。このダクト形成部44は、基板28の板厚方向に沿って貫通されており、開口部48に収容された状態で開口部48に設けられている。このダクト形成部44は、基板28に対し基板28の板厚方向の両側に突出する。
放熱部46は、複数の放熱フィン50を有する。この複数の放熱フィン50は、ダクト形成部44の貫通方向に沿って形成されている。この複数の放熱フィン50を有する放熱部46は、ダクト形成部44に一体に形成されている。
複数の発熱部品34は、複数の基板ユニット16の仕様毎に異なる位置に配置される場合があるが、放熱器42は、複数の基板ユニット16における同一の位置に配置される。複数の基板ユニット16の仕様毎に複数の発熱部品34が異なる位置に配置される場合には、複数の発熱部品34の位置に対応してヒートパイプ40の形状が変更される。
図1,図2に示されるように、複数の基板ユニット16が筐体12に形成されたスロットに収容された状態では、複数の基板ユニット16にそれぞれ設けられた複数のダクト形成部44が基板28に対して垂直な方向に並ぶことによりエアダクト52が形成される。このエアダクト52は、各基板28と垂直な方向に延び、排気ダクト20とファン14との間に配置される。また、このエアダクト52を形成する複数の放熱器42の集合体は、放熱構造体54を形成する。
そして、この電子機器10では、以下のようにして、複数の基板ユニット16にそれぞれ設けられた複数の発熱部品34が冷却される。
すなわち、ファン14が作動すると、吸気ダクト22から空気が吸い込まれる。また、吸気ダクト22に吸い込まれた冷却風としての空気は、エアダクト52を通じて排気ダクト20に流れ、排気ダクト20から排出される。
また、このようにしてエアダクト52の内側に冷却風が流れると、エアダクト52(複数のダクト形成部44)の内側にそれぞれ設けられた複数の放熱部46が冷却風に晒されて冷却される。各基板28に実装された複数の発熱部品34は、受熱プレート38、ヒートパイプ40、及び、ダクト形成部44を介して複数の放熱部46の各々と熱的に接続されている。このため、複数の放熱部46が冷却されると、各基板28の複数の発熱部品34が冷却される。
次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。
以上詳述したように、第一実施形態によれば、複数の基板ユニット16の各々には、ダクト形成部44が設けられており、複数のダクト形成部44が基板28に対して垂直な方向に並ぶことによりエアダクト52が形成される。したがって、ファン14からの冷却風をエアダクト52に集約することができるので、冷却風の圧力損失を低く抑えることができる。
また、このエアダクト52は、複数の放熱器42の集合体である放熱構造体54によって形成されており、この放熱構造体54は、発熱部材34と熱的に接続されている。したがって、エアダクト52に集約された冷却風によって発熱部品34を冷却することができる。これにより、発熱部品34に対する冷却効率を向上させることができる。
また、エアダクト52の内側には、発熱部品34と熱的に接続された放熱部46が設けられている。したがって、放熱部46が設けられた分、放熱面積を拡大できるので、この放熱部46と熱的に接続された発熱部品34に対する冷却効率をより向上させることができる。
また、エアダクト52が基板28に対して垂直な方向に延びることで、筐体12の上部及び下部には、排気ダクト20及び吸気ダクト22がそれぞれ設置されている。したがって、例えば、筐体12の正面部及び背面部に吸気口及び排気口が設けられる場合に比して、筐体12の正面部及び背面部の構造を簡素化することができるので、電子機器10を前後方向に小型化することができる。
また、放熱部46は、複数のダクト形成部44の各々の内側に設けられている。そして、複数の基板ユニット16の各々において、放熱部46は、発熱部品34と熱的に接続されている。したがって、複数の基板ユニット16毎に、発熱部品34の熱を放熱部46で放熱することができるので、発熱部品34に対する冷却効率をより向上させることができる。
また、筐体12に挿抜される複数の基板ユニット16の各々に放熱部46が設けられているので、発熱部品34と放熱部46との熱的な接続構造を簡素化することができる。
また、基板28には、切欠きである開口部48が形成されており、エアダクト52を形成するダクト形成部44は、開口部48に設けられている。したがって、エアダクト52が複数の基板ユニット16の内部に組み込まれているので、複数の基板ユニット16の外部にエアダクト52が設置される場合に比して、電子機器10を小型化することができる。
また、各基板ユニット16において、ダクト形成部44と放熱部46とは、一体に形成されている。したがって、部品点数及び組立工数の増加を抑えることができるので、コストダウンすることができる。
また、放熱部46に設けられた複数の放熱フィン50は、ダクト形成部44の貫通方向に沿って形成されている。したがって、エアダクト52における通風抵抗を抑えつつ、放熱部46における放熱性を向上させることができる。
また、発熱部品34と放熱部46との接続に、ヒートパイプ40が用いられているので、発熱部品34から放熱部46への伝熱効率を向上させることができる。
次に、第一実施形態の変形例について説明する。
上述の第一実施形態において、複数の基板ユニット16は、横置きに実装されているが、複数の基板ユニット16は、縦置きに実装されても良い。すなわち、基板28は、筐体12の横幅方向を板厚方向として配置され、複数の基板ユニット16は、基板28に対して垂直な方向である筐体12の横幅方向に配列されても良い。
また、複数の基板ユニット16は、筐体12に形成されたスロットに挿抜されるプラグインユニットとされているが、筐体12の内側に固定して設けられても良い。
また、放熱部46は、複数の基板ユニット16の各々に設けられている。しかしながら、複数の基板ユニット16に共通の放熱部が設けられ、この共通の放熱部が各基板ユニット16の発熱部品34と熱的に接続されても良い。
また、開口部48は、切欠きにより形成されているが、穴により形成されていても良い。
また、ダクト形成部44と放熱部46とは、好ましくは、一体に形成されるが、別体でも良い。
また、放熱部46は、複数の放熱フィン50を有するが、複数の放熱フィン以外の放熱構造を有していても良い。
また、放熱器42は、ヒートパイプ40との間で冷媒が循環されるラジエータによって形成されても良い。
また、発熱部品34と放熱部46とは、好ましくは、ヒートパイプ40を介して接続されるが、ヒートパイプ以外の伝熱部材を介して接続されても良い。
また、ファン14は、プッシュ型とされ、筐体12の下部に設けられているが、ファン14は、プル型とされ、筐体12の上部に設けられていても良い。
また、ダクト形成部44は、四角枠状に形成されているが、エアダクト52を形成できる形状であれば、四角枠状以外の形状でも良い。
また、上述の第一実施形態において、エアダクト52は、複数の基板ユニット16にそれぞれ設けられた複数のダクト形成部44によって形成されている。しかしながら、エアダクト52は、複数の基板ユニット16にそれぞれ設けられた複数のダクト形成部44と、その他の部材とを含んで形成されても良い。
また、上述の第一実施形態においては、複数の基板ユニット16のいずれかの代わりに、図5に示されるフィラーパネルユニット56が用いられても良い。このフィラーパネルユニット56は、上述の基板ユニット16における基板28及び放熱器42と同様の基板58(フィラーパネル)及び放熱器62を有している。
この図5に示されるフィラーパネルユニット56が上述の電子機器10に搭載される場合、基板ユニット16のダクト形成部44は、「第一ダクト形成部」の一例であり、フィラーパネルユニット56のダクト形成部44は、「第二ダクト形成部」の一例である。基板ユニット16のダクト形成部44と、フィラーパネルユニット56のダクト形成部44は、上述のエアダクト52(図2参照)を形成することが可能である。
この図5に示される変形例によれば、複数の基板ユニット16のうちいずれかの基板ユニット16を使用せずに取り外した場合に、この基板ユニット16の代わりにフィラーパネルユニット56を用いることで、エアダクト52の途切れを抑制することができる。これにより、発熱部品34に対する冷却効率の低下を抑制することができる。
なお、この図5に示される変形例において、フィラーパネルユニット56からは、放熱部46が省かれても良い。すなわち、フィラーパネルユニット56は、放熱部46を備えずにダクト形成部44によって形成されたダクト形成部材を有していても良い。このように構成されていると、フィラーパネルユニット56の構造を簡素化することができるので、コストダウンすることができる。
また、上述の第一実施形態において、複数の基板ユニット16の挿抜を円滑に行えるようにするために、エアダクト52を形成する複数のダクト形成部44は、好ましくは、互いに隙間を有して配置される。しかしながら、複数のダクト形成部44は、互いに接していても良い。
また、複数のダクト形成部44が互いに隙間を有して配置される場合には、例えば、図6に示されるように、ダクト形成部44の上面にガスケット64が設けられても良い。そして、複数のダクト形成部44の間に形成された隙間がガスケット64によって埋められても良い。
このように構成されていると、複数のダクト形成部44の間に形成された隙間をガスケット64により埋めることができるので、エアダクト52からの冷却風の漏れを抑制することができる。これにより、エアダクト52の内側を流れる冷却風の圧力損失をより低く抑えることができる。
[第二実施形態]
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。
図7,図8に示される第二実施形態に係る電子機器70は、上述の第一実施形態に係る電子機器10に対し、次のように構造が変更されている。
すなわち、第二実施形態に係る電子機器70において、各基板ユニット16に設けられた放熱器42の放熱部46は、ダクト形成部44よりも横幅が狭く形成されている(図9も参照)。そして、複数の基板ユニット16にそれぞれ設けられた複数の放熱部46は、基板28の横幅方向の一方側から他方側に順にずれることにより、階段状に配置されている。
この電子機器70では、複数の基板ユニット16が電子機器70に搭載された状態において、複数の放熱部46が階段状を成すように、各基板ユニット16での放熱部46の配置位置が予め設定されている。この各基板ユニット16での放熱部46の配置位置は、各基板ユニット16が搭載されるスロットの位置に対応して設定される。
また、この第二実施形態では、複数の放熱部46が階段状に配置されることにより、エアダクト52の軸方向に隣り合う放熱器42の放熱部46同士は、基板28の横幅方向にずれて配置される。この隣り合う放熱器42の放熱部46同士は、好ましくは、基板28の横幅方向に隙間が生じないように近接して配置される。基板28の横幅方向は、「エアダクトの軸方向と直交する方向」の一例である。
この第二実施形態によれば、隣り合う放熱器42の放熱部46同士は、基板28の横幅方向にずれて配置されている。したがって、下側(上流側)の放熱部46の熱が冷却風の流れに乗って上側(下流側)の放熱部46に伝わることを抑制することができる。これにより、上側に配置された基板ユニット16の発熱部品34に対する冷却性を確保することができる。
また、複数の放熱部46は、階段状に配置されている。したがって、上側の放熱部46に下に下側の放熱部46が配置されないので、上側に配置された基板ユニット16の発熱部品34に対する冷却性をより効果的に確保することができる。これにより、上側に配置された基板ユニット16の発熱部品34と、下側に配置された基板ユニット16の発熱部品34とを均等に冷却することができる。
この第二実施形態において、上記以外の構成は、上述の第一実施形態と同様である。この第二実施形態において、上述の第一実施形態と同様の構成については、上述の第一実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
なお、上述の第二実施形態において、隣り合う放熱器42の放熱部46同士が、エアダクト52の軸方向と直交する方向にずれて配置されていれば、例えば、図10に示されるように、複数の放熱部46は、互い違いに配置されても良い。
このように構成されていても、下側の放熱部46の熱が冷却風の流れに乗って上側の放熱部46に伝わることを抑制することができる。これにより、上側に配置された基板ユニット16の発熱部品34に対する冷却性を確保することができる。
また、上述の第二実施形態において、エアダクト52の軸方向に隣り合う放熱器42の放熱部46同士は、基板28の横幅方向にずれて配置されている。しかしながら、エアダクト52の軸方向に隣り合う放熱器42の放熱部46同士は、基板28の前後方向にずれて配置されても良い。この場合の基板28の前後方向は、「エアダクトの軸方向と直交する方向」の一例である。
また、この第二実施形態において、上述の第一実施形態と同様の構成については、上述の第一実施形態と同様の変形例を採用することが可能である。
[第三実施形態]
次に、本願の開示する技術の第三実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第三実施形態を説明する。
図11に示される第三実施形態に係る電子機器80は、上述の第二実施形態に係る電子機器70に対し、次のように構造が変更されている。
すなわち、第三実施形態に係る電子機器80において、ダクト形成部44は、固定部82と、組付部84とを有する。この固定部82及び組付部84は、ダクト形成部44の軸方向(高さ方向)に分割されている。固定部82は、基板28に固定されており、組付部84は、固定部82に組み付けられている。組付部84は、固定部82に例えばネジ止めされることで密着される。
固定部82及び組付部84によって形成されたダクト形成部44は、平面視にてバックワイヤリングボード18側に開口するコ字状(C字状)に形成されている。この複数のダクト形成部44によって形成されたエアダクト52におけるバックワイヤリングボード18側の開口は、バックワイヤリングボード18によって覆われる。
図12に示されるように、放熱部46は、組付部84に一体に形成されており、組付部84及び放熱部46は、冷却部材86を形成している。この冷却部材86は、例えばアルミニウムなどの放熱性の高い金属で形成される。
また、この第三実施形態に係る電子機器80では、複数の基板ユニット16の搭載位置に対応して複数種類の冷却部材86が用いられる。この複数種類の冷却部材86では、組付部84に対する基板28の横幅方向への放熱部46の形成位置が異なる。
そして、このように複数種類の冷却部材86が用いられることにより、複数の基板ユニット16にそれぞれ設けられた複数の放熱部46は、基板28の横幅方向の一方側から他方側に順にずれて階段状に配置されている。この電子機器10では、複数の放熱部46が階段状を成すように、各基板ユニット16の搭載位置に対応して各基板ユニット16に用いられる冷却部材86の種類が決定される。
また、各基板ユニット16は、「第一伝熱部材」の一例である第一ヒートパイプ90と、「第二伝熱部材」の一例である第二ヒートパイプ92とを有する。発熱部品34と固定部82とは、受熱プレート38及び第一ヒートパイプ90を介して接続されており、組付部84と放熱部46とは、第二ヒートパイプ92を介して接続されている。第一ヒートパイプ90及び第二ヒートパイプ92は、固定部82及び組付部84を介して熱的に接続されている。また、第二ヒートパイプ92は、ダクト形成部44の内側に設けられている。
この第三実施形態によれば、組付部84に対する放熱部46の形成位置が異なる複数種類の冷却部材86が用いられている。したがって、エアダクト52の軸方向に隣り合う放熱器42の放熱部46同士をずれて配置させるためには、複数種類の冷却部材86を用意すれば良く、固定部82については、複数の基板ユニット16で同一の形状のものを使用することができる。これにより、例えば、放熱器42の全体の形状を変更して複数種類の放熱器42を用意する場合に比して、形状を変更する部材が小さくて済むので、コストダウンすることができる。
また、発熱部品34と固定部82とは、受熱プレート38及び第一ヒートパイプ90を介して接続されており、組付部84と放熱部46とは、第二ヒートパイプ92を介して接続されている。また、この第一ヒートパイプ90及び第二ヒートパイプ92は、固定部82及び組付部84を介して熱的に接続されている。したがって、ダクト形成部44が固定部82及び組付部84に分割されていても、発熱部品34と放熱部46とを第一ヒートパイプ90及び第二ヒートパイプ92を介して熱的に接続することができる。これにより、発熱部品34の冷却性を確保することができる。
しかも、第二ヒートパイプ92は、ダクト形成部44の内側に設けられている。したがって、冷却風によって第二ヒートパイプ92を冷却することができるので、発熱部品34の冷却性を向上させることができる。
この第三実施形態において、上記以外の構成は、上述の第一及び第二実施形態と同様である。この第三実施形態において、上述の第一及び第二実施形態と同様の構成については、上述の第一及び第二実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
なお、上述の第三実施形態において、発熱部品34と固定部82とは、受熱プレート38及び第一ヒートパイプ90を介して接続され、組付部84と放熱部46とは、第二ヒートパイプ92を介して接続されている。しかしながら、発熱部品34と固定部82との接続に、ヒートパイプ以外の第一伝熱部材が用いられ、同様に、組付部84と放熱部46との接続に、ヒートパイプ以外の第二伝熱部材が用いられても良い。
このように構成されていても、発熱部品34と放熱部46とを熱的に接続することができるので、発熱部品34の冷却性を確保することができる。
また、上述の第三実施形態において、複数種類の冷却部材86では、組付部84に対する基板28の横幅方向への放熱部46の形成位置が異なるが、組付部84に対する基板28の前後方向への放熱部46の形成位置が異なっても良い。この場合の基板28の前後方向は、「エアダクトの軸方向と直交する方向」の一例である。
また、この第三実施形態において、上述の第一及び第二実施形態と同様の構成については、上述の第一及び第二実施形態と同様の変形例を採用することが可能である。
[第四実施形態]
次に、本願の開示する技術の第四実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第四実施形態を説明する。
図13〜図16に示される第四実施形態では、上述の第二実施形態に対し、基板ユニット16の構造が次のように変更されている。
すなわち、第四実施形態に係る基板ユニット16において、ダクト形成部44と放熱部46とは、別体に形成されている(図15,図16参照)。ダクト形成部44は、第一ダクト形成部材110及び第二ダクト形成部材112を有している。この第一ダクト形成部材110及び第二ダクト形成部材112は、基板28の板厚方向の両側から基板28に固定されている。
図16に示されるように、放熱部46と受熱プレート38とは、ヒートパイプ40を介して接続されている。受熱プレート38、ヒートパイプ40、及び、放熱部46は、一体に形成されており、冷却部材106を形成している。
第一ダクト形成部材110には、ヒートパイプ40と対応する位置に凹部108が形成されており、この凹部108には、各ヒートパイプ40の長さ方向の中央部が挿入される。放熱部46は、ダクト形成部44の内側に組み付けられて、このダクト形成部44と共に放熱器42を形成する。
また、この第四実施形態に係る電子機器では、複数の基板ユニット16の搭載位置に対応して複数種類の冷却部材106が用いられる。この複数種類の冷却部材106では、ダクト形成部44に対する基板28の横幅方向への放熱部46の配置位置が異なる。ダクト形成部44に対する基板28の横幅方向への放熱部46の配置位置が異なる例は、例えば、第三実施形態の図11に記載されている。
この第四実施形態によれば、ダクト形成部44に対する放熱部46の配置位置が異なる複数種類の冷却部材106が用いられる。したがって、エアダクト52の軸方向に隣り合う放熱器42の放熱部46同士をずれて配置させるためには、複数種類の冷却部材106を用意すれば良く、ダクト形成部44については、複数の基板ユニット16で同一の形状のものを使用することができる。これにより、例えば、放熱器42の全体の形状を変更して複数種類の放熱器42を用意する場合に比して、形状を変更する部材が小さくて済むので、コストダウンすることができる。
この第四実施形態において、上記以外の構成は、上述の第一及び第二実施形態と同様である。この第四実施形態において、上述の第一及び第二実施形態と同様の構成については、上述の第一及び第二実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
なお、図17に示されるように、この第四実施形態において、ダクト形成部44の上面には、平面視にてダクト形成部44と同様のコ字状(C字状)に形成されたガスケット114が設けられても良い。
このように構成されていると、隣り合うダクト形成部44の間の隙間をガスケット114により埋めることができるので、エアダクト52からの冷却風の漏れを抑制することができる。これにより、エアダクト52の内側を流れる冷却風の圧力損失をより低く抑えることができる。
また、上述の第四実施形態において、この複数種類の冷却部材106では、ダクト形成部44に対する基板28の横幅方向への放熱部46の配置位置が異なるが、ダクト形成部44に対する基板28の前後方向への放熱部46の配置位置が異なっても良い。この場合の基板28の前後方向は、「エアダクトの軸方向と直交する方向」の一例である。
また、この第四実施形態において、上述の第一及び第二実施形態と同様の構成については、上述の第一及び第二実施形態と同様の変形例を採用することが可能である。
[第五実施形態]
次に、本願の開示する技術の第五実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第五実施形態を説明する。
図18に示される第五実施形態では、上述の第一実施形態に対し、基板ユニット16の構造が次のように変更されている。
すなわち、第五実施形態において、基板28の内部には、伝熱層120が設けられている。この伝熱層120には、例えば、基板28に形成された導電パターンよりも厚い厚銅層が用いられる。
この伝熱層120の一端は、基板28に実装された発熱デバイス122にサーマルビア124を介して接続されている。また、伝熱層120の他端は、サーマルビア126、伝熱ブロック128、及び、ヒートパイプ130を介して放熱器42と熱的に接続されている。ヒートパイプ130は、伝熱ブロック128及び放熱器42と一体に形成されている。伝熱ブロック128は、例えば熱伝導性接着剤等により基板28に固定される。
この第五実施形態によれば、発熱デバイス122の熱は、サーマルビア124を介して伝熱層120に伝達される。また、伝熱層120に伝達された熱は、サーマルビア126、伝熱ブロック128、及び、ヒートパイプ130を介して放熱器42に伝達される。したがって、放熱器42から離れた位置に設けられた発熱デバイス122を有効に冷却することができる。これにより、発熱デバイス122の冷却性を高めることができる。
なお、この第五実施形態における伝熱層120を有する伝熱構造は、第一実施形態の他に、上述の第二乃至第四実施形態に適用されても良い。
[第六実施形態]
次に、本願の開示する技術の第六実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第六実施形態を説明する。
図19に示される第六実施形態に係る電子機器140は、上述の第一実施形態に係る電子機器10に対し、次のように構造が変更されている。
すなわち、第六実施形態に係る電子機器140は、ミッドプレーン構造となっており、バックワイヤリングボード18の後側には、複数の基板ユニット146が設けられている。
バックワイヤリングボード18の前側に配置された複数の基板ユニット16は、「複数の第一基板ユニット」の一例であり、バックワイヤリングボード18の後側に配置された複数の基板ユニット146は、「複数の第二基板ユニット」の一例である。前側の複数の基板ユニット16と、後側の複数の基板ユニット146とは、バックワイヤリングボード18を介して電気的に接続されている。
また、後側の複数の基板ユニット146は、基板148と、この基板148に実装された複数の発熱部品154とをそれぞれ有する。発熱部品154は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの発熱する電子部品である。
前側の複数の基板ユニット16は、横置きに実装されているが、後側の複数の基板ユニット146は、縦置きに実装されている。すなわち、後側の複数の基板ユニット146に設けられた基板148は、電子機器140の横幅方向を板厚方向として配置されている。また、後側の複数の基板ユニット146は、前側の複数の基板ユニット16の配列方向と直交する方向である電子機器140の横幅方向に配列されている。
ファン14は、前側の複数の基板ユニット16及び後側の複数の基板ユニット146の下方に配置されている。このファン14から送出された冷却風は、エアダクト52の内側、及び、複数の第二基板ユニット146の間にそれぞれ供給される。
この第六実施形態によれば、エアダクト52の内側、及び、複数の第二基板ユニット146の間に共通のファン14で冷却風を供給することができる。これにより、別々のファンを用いる場合に比して、ファンの数を減らすことができるので、コストダウンすることができる。
なお、この第六実施形態における後側の複数の基板ユニット146を有する構造は、第一実施形態の他に、上述の第二乃至第五実施形態に適用されても良い。
以上、本願の開示する技術の第一乃至第六実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
なお、上述の本願の開示する技術の一実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
基板と、前記基板に実装された発熱部品とをそれぞれ有すると共に、前記基板に対して垂直な方向に配列された複数の基板ユニットと、
前記複数の基板ユニットにそれぞれ設けられた複数のダクト形成部が前記基板に対して垂直な方向に並ぶことで形成されたエアダクトを有すると共に、前記発熱部品と熱的に接続された放熱構造体と、
を備える電子機器。
(付記2)
前記放熱構造体は、前記エアダクトの内側に設けられて前記発熱部品と熱的に接続された放熱部を有する、
付記1に記載の電子機器。
(付記3)
前記放熱部は、前記複数のダクト形成部の各々に設けられ、
前記複数の基板ユニットの各々において、前記放熱部は、前記発熱部品と熱的に接続されている、
付記2に記載の電子機器。
(付記4)
前記ダクト形成部は、前記基板の板厚方向に沿って貫通し、
前記放熱部は、前記ダクト形成部の貫通方向に沿って形成された複数の放熱フィンを有する、
付記2又は付記3に記載の電子機器。
(付記5)
前記発熱部品と前記放熱部とは、伝熱部材を介して接続されている、
付記2〜付記4のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記6)
前記伝熱部材は、ヒートパイプを有する、
付記5に記載の電子機器。
(付記7)
前記複数の基板ユニットには、前記ダクト形成部及び前記放熱部を有する放熱器がそれぞれ設けられ、
複数の前記放熱器のうち前記エアダクトの軸方向に隣り合う放熱器の前記放熱部同士は、前記エアダクトの軸方向と直交する方向にずれて配置されている、
付記2〜付記6のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記8)
前記複数の放熱部は、階段状に配置されている、
付記7に記載の電子機器。
(付記9)
前記ダクト形成部と前記放熱部とは、一体に形成されている、
付記2〜付記8のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記10)
前記ダクト形成部は、
前記基板に固定された固定部と、
前記固定部に組み付けられると共に、前記放熱部と一体に形成された組付部と、
を有する、
付記7又は付記8に記載の電子機器。
(付記11)
前記組付部及び前記放熱部は、冷却部材を形成し、
前記電子機器は、前記複数の基板ユニットの搭載位置に対応して前記組付部に対する前記直交する方向への前記放熱部の形成位置が異なる複数種類の前記冷却部材を備える、
付記10に記載の電子機器。
(付記12)
前記基板ユニットは、
前記発熱部品と前記固定部とを接続する第一伝熱部材と、
前記組付部と前記放熱部とを接続する第二伝熱部材と、
を有し、
前記第一伝熱部材及び前記第二伝熱部材は、前記固定部及び前記組付部を介して熱的に接続されている、
付記9又は付記10に記載の電子機器。
(付記13)
前記第二伝熱部材は、前記ダクト形成部の内側に設けられている、
付記12に記載の電子機器。
(付記14)
前記放熱部は、前記ダクト形成部と別体に形成されている、
付記7又は付記8に記載の電子機器。
(付記15)
前記放熱部は、前記発熱部品と伝熱部材を介して接続され、
前記放熱部及び前記伝熱部材は、冷却部材を形成し、
前記電子機器は、前記複数の基板ユニットの搭載位置に対応して前記ダクト形成部に対する前記直交する方向への前記放熱部の配置位置が異なる複数種類の前記冷却部材を備える、
付記14に記載の電子機器。
(付記16)
前記複数の基板ユニットには、前記ダクト形成部及び前記放熱部を有する放熱器がそれぞれ設けられ、
前記基板の内部には、前記基板に実装された発熱デバイスにサーマルビアを介して接続されると共に、前記放熱器と熱的に接続された伝熱層が設けられている、
付記2〜付記15のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記17)
前記基板は、切欠き又は穴である開口部を有し、
前記ダクト形成部は、前記開口部に設けられている、
付記1〜付記16のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記18)
前記電子機器は、前記複数の基板ユニットと共に前記基板に対して垂直な方向に配列されるフィラーパネルユニットを備え、
前記複数の基板ユニットには、前記複数のダクト形成部としての複数の第一ダクト形成部が設けられ、
前記フィラーパネルユニットには、第二ダクト形成部が設けられ、
前記複数の第一ダクト形成部及び前記第二ダクト形成部は、前記基板に対して垂直な方向に並んで前記エアダクトを形成する、
付記1〜付記17のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記19)
筐体と、
前記エアダクトに接続されたファンと、
をさらに備え、
前記複数の基板ユニットは、前記筐体に収容されると共に、前記筐体の上下方向に配列され、
前記筐体の上部には、前記エアダクトの上部と連通する排気ダクトが設けられ、
前記筐体の下部には、前記エアダクトの下部と連通する吸気ダクトが設けられている、
付記1〜付記18のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記20)
前記複数の基板ユニットとしての複数の第一基板ユニットと、
前記複数の第一基板ユニットの配列方向と直交する方向に配列された複数の第二基板ユニットと、
前記エアダクトの内側、及び、前記複数の第二基板ユニットの間にそれぞれ冷却風を供給するファンと、
を備える、
付記1〜付記19のいずれか一項に記載の電子機器。
基板と、前記基板に実装された発熱部品とをそれぞれ有すると共に、前記基板に対して垂直な方向に配列された複数の基板ユニットと、
前記複数の基板ユニットにそれぞれ設けられた複数のダクト形成部が前記基板に対して垂直な方向に並ぶことで形成されたエアダクトを有すると共に、前記発熱部品と熱的に接続された放熱構造体と、
を備える電子機器。
(付記2)
前記放熱構造体は、前記エアダクトの内側に設けられて前記発熱部品と熱的に接続された放熱部を有する、
付記1に記載の電子機器。
(付記3)
前記放熱部は、前記複数のダクト形成部の各々に設けられ、
前記複数の基板ユニットの各々において、前記放熱部は、前記発熱部品と熱的に接続されている、
付記2に記載の電子機器。
(付記4)
前記ダクト形成部は、前記基板の板厚方向に沿って貫通し、
前記放熱部は、前記ダクト形成部の貫通方向に沿って形成された複数の放熱フィンを有する、
付記2又は付記3に記載の電子機器。
(付記5)
前記発熱部品と前記放熱部とは、伝熱部材を介して接続されている、
付記2〜付記4のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記6)
前記伝熱部材は、ヒートパイプを有する、
付記5に記載の電子機器。
(付記7)
前記複数の基板ユニットには、前記ダクト形成部及び前記放熱部を有する放熱器がそれぞれ設けられ、
複数の前記放熱器のうち前記エアダクトの軸方向に隣り合う放熱器の前記放熱部同士は、前記エアダクトの軸方向と直交する方向にずれて配置されている、
付記2〜付記6のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記8)
前記複数の放熱部は、階段状に配置されている、
付記7に記載の電子機器。
(付記9)
前記ダクト形成部と前記放熱部とは、一体に形成されている、
付記2〜付記8のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記10)
前記ダクト形成部は、
前記基板に固定された固定部と、
前記固定部に組み付けられると共に、前記放熱部と一体に形成された組付部と、
を有する、
付記7又は付記8に記載の電子機器。
(付記11)
前記組付部及び前記放熱部は、冷却部材を形成し、
前記電子機器は、前記複数の基板ユニットの搭載位置に対応して前記組付部に対する前記直交する方向への前記放熱部の形成位置が異なる複数種類の前記冷却部材を備える、
付記10に記載の電子機器。
(付記12)
前記基板ユニットは、
前記発熱部品と前記固定部とを接続する第一伝熱部材と、
前記組付部と前記放熱部とを接続する第二伝熱部材と、
を有し、
前記第一伝熱部材及び前記第二伝熱部材は、前記固定部及び前記組付部を介して熱的に接続されている、
付記9又は付記10に記載の電子機器。
(付記13)
前記第二伝熱部材は、前記ダクト形成部の内側に設けられている、
付記12に記載の電子機器。
(付記14)
前記放熱部は、前記ダクト形成部と別体に形成されている、
付記7又は付記8に記載の電子機器。
(付記15)
前記放熱部は、前記発熱部品と伝熱部材を介して接続され、
前記放熱部及び前記伝熱部材は、冷却部材を形成し、
前記電子機器は、前記複数の基板ユニットの搭載位置に対応して前記ダクト形成部に対する前記直交する方向への前記放熱部の配置位置が異なる複数種類の前記冷却部材を備える、
付記14に記載の電子機器。
(付記16)
前記複数の基板ユニットには、前記ダクト形成部及び前記放熱部を有する放熱器がそれぞれ設けられ、
前記基板の内部には、前記基板に実装された発熱デバイスにサーマルビアを介して接続されると共に、前記放熱器と熱的に接続された伝熱層が設けられている、
付記2〜付記15のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記17)
前記基板は、切欠き又は穴である開口部を有し、
前記ダクト形成部は、前記開口部に設けられている、
付記1〜付記16のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記18)
前記電子機器は、前記複数の基板ユニットと共に前記基板に対して垂直な方向に配列されるフィラーパネルユニットを備え、
前記複数の基板ユニットには、前記複数のダクト形成部としての複数の第一ダクト形成部が設けられ、
前記フィラーパネルユニットには、第二ダクト形成部が設けられ、
前記複数の第一ダクト形成部及び前記第二ダクト形成部は、前記基板に対して垂直な方向に並んで前記エアダクトを形成する、
付記1〜付記17のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記19)
筐体と、
前記エアダクトに接続されたファンと、
をさらに備え、
前記複数の基板ユニットは、前記筐体に収容されると共に、前記筐体の上下方向に配列され、
前記筐体の上部には、前記エアダクトの上部と連通する排気ダクトが設けられ、
前記筐体の下部には、前記エアダクトの下部と連通する吸気ダクトが設けられている、
付記1〜付記18のいずれか一項に記載の電子機器。
(付記20)
前記複数の基板ユニットとしての複数の第一基板ユニットと、
前記複数の第一基板ユニットの配列方向と直交する方向に配列された複数の第二基板ユニットと、
前記エアダクトの内側、及び、前記複数の第二基板ユニットの間にそれぞれ冷却風を供給するファンと、
を備える、
付記1〜付記19のいずれか一項に記載の電子機器。
10,70,80,140 電子機器
12 筐体
14 ファン
16 基板ユニット(「基板ユニット」及び「第一基板ユニット」の一例)
28 基板
34 発熱部品
38 受熱プレート(「伝熱部材」の一例)
40 ヒートパイプ(「伝熱部材」の一例)
42 放熱器
44 ダクト形成部
46 放熱部
48 開口部
50 放熱フィン
52 エアダクト
54 放熱構造体
56 フィラーパネルユニット
82 固定部
84 組付部
86 冷却部材
90 第一ヒートパイプ(「第一伝熱部材」の一例)
92 第二ヒートパイプ(「第二伝熱部材」の一例)
106 冷却部材
108 凹部
120 伝熱層
122 発熱デバイス
124,126 サーマルビア
128 伝熱ブロック
130 ヒートパイプ
146 基板ユニット(「第二基板ユニット」の一例)
12 筐体
14 ファン
16 基板ユニット(「基板ユニット」及び「第一基板ユニット」の一例)
28 基板
34 発熱部品
38 受熱プレート(「伝熱部材」の一例)
40 ヒートパイプ(「伝熱部材」の一例)
42 放熱器
44 ダクト形成部
46 放熱部
48 開口部
50 放熱フィン
52 エアダクト
54 放熱構造体
56 フィラーパネルユニット
82 固定部
84 組付部
86 冷却部材
90 第一ヒートパイプ(「第一伝熱部材」の一例)
92 第二ヒートパイプ(「第二伝熱部材」の一例)
106 冷却部材
108 凹部
120 伝熱層
122 発熱デバイス
124,126 サーマルビア
128 伝熱ブロック
130 ヒートパイプ
146 基板ユニット(「第二基板ユニット」の一例)
Claims (8)
- 基板と、前記基板に実装された発熱部品とをそれぞれ有すると共に、前記基板に対して垂直な方向に配列された複数の基板ユニットと、
前記複数の基板ユニットにそれぞれ設けられた複数のダクト形成部が前記基板に対して垂直な方向に並ぶことで形成されたエアダクトを有すると共に、前記発熱部品と熱的に接続された放熱構造体と、
を備える電子機器。 - 前記放熱構造体は、前記エアダクトの内側に設けられて前記発熱部品と熱的に接続された放熱部を有する、
請求項1に記載の電子機器。 - 前記放熱部は、前記複数のダクト形成部の各々に設けられ、
前記複数の基板ユニットの各々において、前記放熱部は、前記発熱部品と熱的に接続されている、
請求項2に記載の電子機器。 - 前記複数の基板ユニットには、前記ダクト形成部及び前記放熱部を有する放熱器がそれぞれ設けられ、
複数の前記放熱器のうち前記エアダクトの軸方向に隣り合う放熱器の前記放熱部同士は、前記エアダクトの軸方向と直交する方向にずれて配置されている、
請求項2又は請求項3に記載の電子機器。 - 前記複数の放熱部は、階段状に配置されている、
請求項4に記載の電子機器。 - 前記ダクト形成部は、前記基板に固定された固定部と、前記固定部に組み付けられると共に、前記放熱部と一体に形成された組付部とを有し、
前記組付部及び前記放熱部は、冷却部材を形成し、
前記電子機器は、前記複数の基板ユニットの搭載位置に対応して前記組付部に対する前記直交する方向への前記放熱部の形成位置が異なる複数種類の前記冷却部材を備える、
請求項4又は請求項5に記載の電子機器。 - 前記放熱部は、前記ダクト形成部と別体に形成されると共に、前記発熱部品と伝熱部材を介して接続され、
前記放熱部及び前記伝熱部材は、冷却部材を形成し、
前記電子機器は、前記複数の基板ユニットの搭載位置に対応して前記ダクト形成部に対する前記直交する方向への前記放熱部の配置位置が異なる複数種類の前記冷却部材を備える、
請求項4又は請求項5に記載の電子機器。 - 前記複数の基板ユニットとしての複数の第一基板ユニットと、
前記複数の第一基板ユニットの配列方向と直交する方向に配列された複数の第二基板ユニットと、
前記エアダクトの内側、及び、前記複数の第二基板ユニットの間にそれぞれ冷却風を供給するファンと、
を備える、
請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の電子機器。
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US20050207134A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | Belady Christian L | Cell board interconnection architecture |
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