JP3570995B2 - 電子回路パッケージの冷却構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路パッケージの冷却構造に関し、特に、プリント配線板を有する電子回路パッケージ内にＦＡＮ盤から送風される冷却用風の向きを変える風向板を設け、この風向板により風の量、風の速度を大にしてプリント配線板に設けられた発熱量の大きい電子回路を有効に冷却するようにした電子回路パッケージの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の技術の従来例は下記に示すような構造を有していた。
【０００３】
図１３（ａ）は第１の従来技術を示す斜視図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）において一部の電子回路パッケージをサブラックから引き出して示した斜視図である。
【０００４】
この第１の従来技術の問題点として、カード（電子回路パッケージ）の種類により、消費電力の大きい部品の位置がまちまちであるが、ＦＡＮ盤の風向き調整に限度があり、従来のＦＡＮ盤ではすべてのカードの電気部品に均一に風を送る形になり、その結果、全てのカードで消費電力の大きい電気部品に効率よくＦＡＮ盤の風を当てることが難しいことである。
【０００５】
第２の問題点として、ＦＡＮ盤に使用されるＦＡＮの数量、位置等の決定に、熱解析が使用され、各カードの消費電力が高い電気部品の位置などに注意しながら数パターンの解析が行われ、最適な解析結果から、ＦＡＮ盤設計が進められてきたが、実機では理論的解析のようにはうまく行かず、風向きの調整やＦＡＮ盤の再設計等後戻り工数が発生していることである。
【０００６】
第２の従来技術として、特開平７−３０２７５号公報に開示された電子装置の冷却構造を挙げることができる。
【０００７】
この第２の従来例は、高発熱なチップが多数搭載された平面実装部を効率良く冷却すると共に、ブックシェルフ部をも同時に冷却することを目的としており、この目的を達成するために、上流側マルチチップモジュールと下流側マルチチップモジュールの側面側に第１のエアガイドを配設し、上流側マルチチップモジュールの側面側に第２のエアガイドを第１のエアガイドの内側に位置させて配設すると共に、第１のエアガイドの上流側間口を下流側間口より広くした構造を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来例における各電子回路パッケージを構成するプリント配線板に形成されている各チップ７、８、９、１３、１４の発熱量がまちまちであるにもかかわらず、ＦＡＮ盤により一様に冷却されるように構成され、図１４に示される如く、ＦＡＮ盤からの風量は一様であり、高発熱量のチップを特に有効に冷却する為の何らの手段も講じられていない。
【０００９】
また、上記第２の従来例では、マルチチップモジュールが搭載された平面実装基板を冷却するのには有効な技術であるが、ブックシェルフに多数実装された電子回路パッケージには、第１の従来例と同様に、何ら特別の冷却手段は設けられていないので、電子回路パッケージに消費電力の大きいチップが実装された場合にはそのチップ近傍の電子回路は熱障害を受ける欠点があった。
【００１０】
本発明は従来の上記実情に鑑み、従来の技術に内在する上記欠点を解消する為になされたものであり、従って本発明の目的は、電子回路パッケージ内にＦＡＮ盤からの冷却用気体の通路及び密度を変える風向手段を設けることによって電子回路の熱障害を回避することを可能とした電子回路パッケージの新規な冷却構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明に係る電子回路パッケージの冷却構造は、プリント配線板と、該プリント配線板に固定されたカバーとを有し、サブラックに実装され該サブラックに設けられたＦＡＮ盤から発生される冷却風により冷却される複数個の電子回路パッケージの冷却構造において、前記電子回路パッケージの内部に、前記ＦＡＮ盤から出力される冷却風の進行方向を転換して前記プリント配線板に配置された高消費電力の電気部品を効率的に冷却する風向板を配設したことを特徴としている。
【００１２】
前記風向板は、前記電子回路パッケージにおける吸気口からの前記冷却風を集束して前記高消費電力の電気部品に供給すると共に、前記冷却風が前記電子回路パッケージの排気口に進む程該冷却風の通風容積が小さくなるように形成されている。
【００１３】
前記風向板を前記電子回路パッケージに一個設けることができる。
【００１４】
前記風向板にＲ曲げ加工を施すことができる。
【００１５】
前記風向板を前記電子回路パッケージに複数個設けることができる。
【００１６】
前記風向板を前記カバーに装着することができる。
【００１７】
前記風向板を前記プリント配線板に装着することができる。
【００１８】
前記プリント配線板の長手方向に沿った両端部に複数個の取付孔を有するバーを配設し、該両端のバーの前記取付孔の任意の孔に前記風向板の両端に設けられた爪を係合することにより該風向板を前記プリント配線板に装着することができる。
【００１９】
前記風向板を、Ｒ曲げ加工を施さずに一枚の直線状の板により形成することもできる。
【００２０】
本発明に係る電子回路パッケージの冷却構造はまた、複数個のサブラックが縦続接続され、該サブラックのそれぞれに複数個の電子回路パッケージが実装される構造において、内部にＦＡＮ盤からの冷却風の進路を変更する冷却手段が設けられていない従来の電子回路パッケージが上段サブラックの任意の領域に実装されている場合に、前記上段サブラックの前記従来の電子回路パッケージに対応する下段サブラックの領域にダミーの電子回路パッケージを実装し、該ダミーの電子回路パッケージの内部に前記ＦＡＮ盤から発生する冷却風の進路を変更する冷却手段を設け、該冷却手段により、前記上段サブラックの対応領域に実装された前記従来の電子回路パッケージに配置された高消費電力の電子回路を効率的に冷却することを特徴としている。
【００２１】
前記冷却手段は、前記ＦＡＮ盤から発生する冷却風の進路を変更する風向板で構成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をその好ましい一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１（ａ）は本発明による一実施の形態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す状態から一部の電子回路パッケージを外部に引き出して示す斜視図である。
【００２４】
図１（ｂ）を参照するに、サブラック１には複数個の電子回路パッケージ２が実装されており、各電子回路パッケージ２には、内部のプリント配線板４に配設された高消費電力の電気部品、即ち発熱量の大きい電気部品または電子回路にＦＡＮ盤３からの風を強制的に送り込み、高発熱量の電気部品を効率よく冷却する冷却手段として作用する後述される風向板が必要に応じて配設されている。
【００２５】
【第１の実施例】
次に、本発明による一実施の形態の第１の実施例について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２６】
図２（ａ）は、本発明に係る第１の実施例の内部構造を示す正面図であって、前面に設けられたカバーが透明なものと仮定した場合の図であり、図２（ｂ）は第１の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【００２７】
【第１の実施例の構成】
図２（ａ）、図２（ｂ）を参照するに、本発明に係る電子回路パッケージ２（以下カード２と略記する）の第１の実施例は、コネクタ４ａが設けられたプリント配線板４と、カバー５と、プリント配線板４に配置されたチップ７、８、９と、風向板１０とから構成されている。
【００２８】
ここで、プリント配線板４上に配置されたチップ８、９はチップ７よりも発熱量が大きいものと仮定する。
【００２９】
カバー５には、図示の如く略Ｓ字型に形成された風向板１０が上記チップ発熱量の仮定に応じて装着され、この風向板１０はねじ６によってプリント配線板４に固定される。風向板１０のカバー５への装着方法は、例えば、リベット止め、ねじ止め、熔接などのいかなる方法でも実施することが可能である。
【００３０】
チップ７が、叙上の場合とは逆にチップ８、９よりも発熱量が大きい場合には、風向板１０は逆略Ｓ字型に形成されることになる。
【００３１】
【第１の実施例の動作】
次に、本発明に係る第１の実施例の動作について図３を参照して説明する。
【００３２】
図３は本発明に係る第１の実施例の動作を説明するためのカード内部における冷却風の流れを示す図である。
【００３３】
図３を参照するに、ＦＡＮ盤３から発生させられた冷却用風ａ、ｃはそのまま矢印の方向に送り込まれるが、冷却用風ｂの近傍の風は、風向板１０によって図示の矢印に示されるように方向を変更させられて発熱量の大きいチップ８、９の方向に風向きが変えられる。
【００３４】
従って、冷却風がカード２の上部に進行する程通風容積が小さくなることにより風速が増大し、放熱効率が向上し、しかしてチップ８、９への冷却風の風量と風速が増大される結果、発熱量の大きいチップ８、９の冷却効果は増大される。発熱量がさほど高くないチップ７には小量の風量が与えられ、カード２内で効率のよい冷却風の配分が行われる。
【００３５】
【第２の実施例】
続いて、本発明による一実施の形態の第２の実施例について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３６】
図４（ａ）は、本発明に係る第２の実施例の内部構造を示す正面図であって、前面に設けられたカバーが透明なものと仮定した場合の図であり、図４（ｂ）は第２の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【００３７】
【第２の実施例の構成】
図４（ａ）、図４（ｂ）を参照するに、本発明に係るカード２の第２の実施例は、コネクタ４ａが設けられたプリント配線板４と、カバー５と、プリント配線板４に配置されたチップ１３、１４と、風向板１１、１２とから構成されている。
【００３８】
ここで、例えば、プリント配線板４上に配置されたチップ１３、１４は高消費電力、つまり発熱量が大きいものと仮定する。
【００３９】
カバー５には、図示の如く、略逆Ｓ字型に形成された風向板１１と、略Ｓ字型に形成された風向板１２が、上記チップ発熱量の仮定に応じて装着され、これらの風向板１１、１２はねじ６によってプリント配線板４に固定される。これらの風向板１１、１２のカバー５に対する装着方法は、叙上の第１の実施例と同様に、例えば、リベット止め、ねじ止め、熔接などのいずれの方法でもよいことは勿論である。
【００４０】
チップ１３、１４の発熱量が比較的小さい場合、またはチップ１３、１４のいずれかが発熱量が上記の場合と異なる場合には、風向板１１、１２の形状は叙上の場合と異なるようにすることができる。
【００４１】
【第２の実施例の動作】
次に、本発明に係る第２の実施例の動作について図５を参照して説明する。
【００４２】
図５は本発明に係る第２の実施例の動作を説明するためのカード内部における冷却風の流れを示す図である。
【００４３】
図５を参照するに、ＦＡＮ盤３から発生させられた冷却用風ｄ、ｆ、ｈはそのまま図示矢印の方向に送り込まれるが、冷却用風ｅの近傍の風は風向板１２によって図示矢印に示されるように方向を転換させられると共に、冷却用風ｇの近傍の風は風向板１１によって図示矢印に示されるように方向を転換させられて、発熱量の大きいチップ１４及びチップ１３の方向に風向きが変換される。
【００４４】
従って、冷却風がカード２の上部に進行するにつれて通風容積が小さくなることにより風速が増大し、放熱効率が向上する。更に、チップ１４の方向には冷却用風ｄ、ｅが加算されると共に、チップ１３の方向には冷却用風ｇ、ｈが加算される結果、両者共に風量が増大する。
【００４５】
叙上のように、チップ１３、１４への冷却風の風速と風量が増大される結果、発熱量の大きいチップ１３、１４に対する冷却効果は増大されて、カード２内で効率のよい冷却風の配分が実現される。
【００４６】
【第３の実施例】
次に、本発明による一実施の形態の第３の実施例について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００４７】
図６は、本発明に係る第３の実施例を示す斜視図である。
【００４８】
【第３の実施例の構成】
図６を参照するに、第３の実施例は、サブラックが２段以上実装された場合のものである。即ち、上段のサブラック１には従来における旧カード１５が実装されている。勿論、この上段のサブラック１には本発明に係る叙上の第１、第２の実施例で示されたカード２も実装することができる。
【００４９】
上段のサブラック１に実装された旧カード１５に対応する下段のサブラック１の位置にはダミーカード１７または１８が実装される。
【００５０】
ダミーカード１７は、上記第１の実施例におけるカード２に対応するものであり、図７（ａ）に示される如く、プリント配線板４の代わりに板金などで形成されたダミー基板１６が用いられ、このダミー基板１６に風向板１０が実装されたカバー５がねじ６により固定されて形成されたものである。
【００５１】
ダミーカード１８は、上記第２の実施例におけるカード２に対応するものであり、図７（ｂ）に示される如く、プリント配線板４の代わりにダミー基板１６が用いられ、このダミー基板１６に風向板１１、１２が装着されたカバー５がねじ６により固定されて形成されたものである。
【００５２】
【第３の実施例の動作】
次に、本発明に係る第３の実施例の動作について図８を参照して説明する。
【００５３】
図８は上段のサブラック１に実装された旧カード１５に配設された高熱量のチップを本発明に係る風向板を用いて効率的に冷却する動作を説明するための動作図である。
【００５４】
図８を参照するに、ＦＡＮ盤３から発生してカードの方向に出力された冷却用風ａ、ｃはほぼそのまま上方、即ち排気口（図示せず）方向に進行するが、冷却用風ｂは風向板１０によって冷却用風ａの方向に向きが変更され冷却用風ａと一緒にされて旧カード１５の方向に進行する。
【００５５】
叙上のように、ＦＡＮ盤３から出力された冷却風は、ダミーカード１７を通過する間に、風の通過領域が小さくなると共に、冷却用風ａとｂとが結合されて旧カード１５の方向に進行し、旧カード１５内に配置された高消費電力のチップ８、９を高速にして高密度を保持して通過する。従って、旧カード１５内の冷却風の良好な配分を実現することができ、それによって高消費電力のチップ８、９を効率的に冷却することが可能となる。
【００５６】
以上説明した第３の実施例の冷却構造は前記第１の実施例に対応するものであり、ダミーカード１８に前記第２の実施例に示される如く、風向板１１、１２を配設し、ＦＡＮ盤３からの冷却風の進行方向を変更するように構成することで、上段サブラック１に実装された旧カード１５に配設されたチップ１３、１４を前記第２の実施例と同様に効率的に冷却することが可能となる。
【００５７】
【第４の実施例】
続いて、本発明による第４の実施例について図９（ａ）、図９（ｂ）を参照しながら説明する。
【００５８】
図９（ａ）は、本発明の第４の実施例の内部構造を示す正面図、図９（ｂ）は本発明の第４の実施例の分解斜視図である。
【００５９】
図９（ａ）、図９（ｂ）を参照するに、この第４の実施例は前記した第１の実施例の変形例を示し、第１の実施例における風向板１０を風向板１９に置き換えたものである。即ち、カバー５に、Ｒ曲げを入れずに一枚板で形成された風向板１９が固定されている。その他の構成は第１の実施例と同じである。
【００６０】
この第４の実施例の作用、効果は前記第１の実施例の作用、効果とほぼ同じであるが、風向板１９にＲ曲げ加工を施さないだけ、製品単価が廉価に製作できること、及びプリント配線板に搭載される他の電気部品の関係上、Ｒ曲げされた風向板が使用できない場合等に有効である。
【００６１】
【第５の実施例】
続いて、本発明による第５の実施例について図１０（ａ）、図１０（ｂ）を参照して説明する。
【００６２】
図１０（ａ）は、本発明の第５の実施例の内部構造を示す正面図、図１０（ｂ）は本発明の第５の実施例の分解斜視図である。
【００６３】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）を参照するに、この第５の実施例は前述した第２の実施例の変形例を示し、第２の実施例における風向板１１、１２をそれぞれ風向板２０、２１に置き換えたものである。即ち、カバー５に、Ｒ曲げ加工を施さずにそれぞれ一枚板で形成された風向板２０、２１が固定されており、その他の構成は第２の実施例と同様である。
【００６４】
この第５の実施例の作用、効果は前記第２の実施例の作用、効果とほぼ同じであるが、風向板２０、２１にＲ曲げの加工を施す必要がないだけ、製品単価を廉価に製作できること、及びプリント配線板に搭載される他の電気部品の関係上、Ｒ曲げされた風向板が使用できない場合等に有効である。
【００６５】
【第６の実施例】
以下に本発明による第６の実施例について図面を参照して説明する。
【００６６】
図１１は、本発明による第６の実施例を示す概略斜視図であって、プリント配線板のみについて示した図であり、風向板の取り付け構造についての変形例である。
【００６７】
図１１を参照するに、叙上の第１〜第５の実施例においては、風向板はカバーに装着されていたが、この第６の実施例においては、風向板２３はプリント配線板４に装着されている。
【００６８】
即ち、プリント配線板４の長手方向両端には複数の取付孔２２ａが切設されたバー２２が形成されており、必要に応じて両端部のバー２２の任意の取付孔２２ａに風向板２３の爪２３ａを係合することにより風向板２３はプリント配線板４に固定される。
【００６９】
図１１に示された構成に基づいたカードを使用することによっても本発明の目的、効果が達成される。
【００７０】
【第７の実施例】
以下に本発明による第７の実施例について図１２を参照して説明する。
【００７１】
図１２は本発明の第７の実施例を示す概略斜視図であって、ダミー基板のみについて示した図であり、風向板の取付構造について特に、サブラックを複数用いる第３の実施例の変形例である。
【００７２】
図１２を参照するに、叙上の第１〜第５の実施例においては、風向板はカバーに装着されていたが、この第７の実施例においては、風向板２５はダミー基板２４に装着されている。
【００７３】
即ち、ダミー基板２４には取付孔２４ａが切設されており、これらの取付孔２４ａに風向板２５に設けられた爪２５を係合することにより風向板２５はダミー基板２４に固定される。
【００７４】
図１２に示された構成に基づいたダミーカードを使用することによっても同様に本発明の目的、効果を達成することができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成され、作用するものであり、本発明によれば以下に示すような効果が得られる。
【００７６】
本発明による第１の効果は、カードごとの風向きの微調整を達成することを可能としたことである。消費電力の高い電気部品の位置はカードごとに違うが、風向板の形状を各カードごとに代えることにより、ＦＡＮ盤の風を効率よく問題となる電気部品に供給することができる。
【００７７】
本発明による第２の効果は、ＦＡＮ盤設計の簡易化にある。即ち、これまでは、各カード全体の消費電力と、電気部品の配置を考慮に入れて、熱解析でＦＡＮ数量、位置を決定していたが、本発明ではＦＡＮは入るだけ適当に配置さえすれば、後はカードの風向板で強制的に風向きが変わるために、ＦＡＮ盤設計で熱的問題を考慮に入れなくてすむことが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明による一実施の形態を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状態から一部の電子回路パッケージを外部に引き出して示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明に係る第１の実施例の内部構造を示す正面図であり、（ｂ）は第１の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る第１の実施例の動作を説明するためのカード内部における冷却風の流れを示す図である。
【図４】（ａ）は本発明に係る第２の実施例の内部構造を示す正面図であり、（ｂ）は第２の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【図５】本発明に係る第２の実施例の動作を説明するためのカード内部における冷却風の流れを示す図である。
【図６】本発明に係る第３の実施例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明による第３の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【図８】本発明に係る第３の実施例の動作を説明するための図である。
【図９】（ａ）は本発明に係る第４の実施例の内部構造を示す正面図であり、（ｂ）は本発明の第４の実施例の分解斜視図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第５の実施例の内部構造を示す正面図であり、（ｂ）は本発明の第５の実施例の分解斜視図である。
【図１１】本発明による第６の実施例を示す概略斜視図であって、プリント配線板のみについて示した図であり、風向板の取り付け構造についての変形例である。
【図１２】本発明の第７の実施例を示す概略斜視図であって、ダミー基板のみについて示した図であり、風向板の取付構造についての特に、サブラックを複数用いる第３の実施例の変形例である。
【図１３】（ａ）は従来例を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の状態から電子回路パッケージのいくつかを外部に引き出した状態を示す斜視図である。
【図１４】従来技術の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１…サブラック
２…カード（電子回路パッケージ）
３…ＦＡＮ盤
４…プリント配線板
５…カバー
６…ねじ
７、８、９、１３、１４…チップ
１０、１１、１２、１９、２０、２１、２３、２５…風向板
１５…旧カード
１７、１８…ダミーカード
２２…バー
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路パッケージの冷却構造に関し、特に、プリント配線板を有する電子回路パッケージ内にＦＡＮ盤から送風される冷却用風の向きを変える風向板を設け、この風向板により風の量、風の速度を大にしてプリント配線板に設けられた発熱量の大きい電子回路を有効に冷却するようにした電子回路パッケージの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の技術の従来例は下記に示すような構造を有していた。
【０００３】
図１３（ａ）は第１の従来技術を示す斜視図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）において一部の電子回路パッケージをサブラックから引き出して示した斜視図である。
【０００４】
この第１の従来技術の問題点として、カード（電子回路パッケージ）の種類により、消費電力の大きい部品の位置がまちまちであるが、ＦＡＮ盤の風向き調整に限度があり、従来のＦＡＮ盤ではすべてのカードの電気部品に均一に風を送る形になり、その結果、全てのカードで消費電力の大きい電気部品に効率よくＦＡＮ盤の風を当てることが難しいことである。
【０００５】
第２の問題点として、ＦＡＮ盤に使用されるＦＡＮの数量、位置等の決定に、熱解析が使用され、各カードの消費電力が高い電気部品の位置などに注意しながら数パターンの解析が行われ、最適な解析結果から、ＦＡＮ盤設計が進められてきたが、実機では理論的解析のようにはうまく行かず、風向きの調整やＦＡＮ盤の再設計等後戻り工数が発生していることである。
【０００６】
第２の従来技術として、特開平７−３０２７５号公報に開示された電子装置の冷却構造を挙げることができる。
【０００７】
この第２の従来例は、高発熱なチップが多数搭載された平面実装部を効率良く冷却すると共に、ブックシェルフ部をも同時に冷却することを目的としており、この目的を達成するために、上流側マルチチップモジュールと下流側マルチチップモジュールの側面側に第１のエアガイドを配設し、上流側マルチチップモジュールの側面側に第２のエアガイドを第１のエアガイドの内側に位置させて配設すると共に、第１のエアガイドの上流側間口を下流側間口より広くした構造を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来例における各電子回路パッケージを構成するプリント配線板に形成されている各チップ７、８、９、１３、１４の発熱量がまちまちであるにもかかわらず、ＦＡＮ盤により一様に冷却されるように構成され、図１４に示される如く、ＦＡＮ盤からの風量は一様であり、高発熱量のチップを特に有効に冷却する為の何らの手段も講じられていない。
【０００９】
また、上記第２の従来例では、マルチチップモジュールが搭載された平面実装基板を冷却するのには有効な技術であるが、ブックシェルフに多数実装された電子回路パッケージには、第１の従来例と同様に、何ら特別の冷却手段は設けられていないので、電子回路パッケージに消費電力の大きいチップが実装された場合にはそのチップ近傍の電子回路は熱障害を受ける欠点があった。
【００１０】
本発明は従来の上記実情に鑑み、従来の技術に内在する上記欠点を解消する為になされたものであり、従って本発明の目的は、電子回路パッケージ内にＦＡＮ盤からの冷却用気体の通路及び密度を変える風向手段を設けることによって電子回路の熱障害を回避することを可能とした電子回路パッケージの新規な冷却構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明に係る電子回路パッケージの冷却構造は、プリント配線板と、該プリント配線板に固定されたカバーとを有し、サブラックに実装され該サブラックに設けられたＦＡＮ盤から発生される冷却風により冷却される複数個の電子回路パッケージの冷却構造において、前記電子回路パッケージの内部に、前記ＦＡＮ盤から出力される冷却風の進行方向を転換して前記プリント配線板に配置された高消費電力の電気部品を効率的に冷却する風向板を配設したことを特徴としている。
【００１２】
前記風向板は、前記電子回路パッケージにおける吸気口からの前記冷却風を集束して前記高消費電力の電気部品に供給すると共に、前記冷却風が前記電子回路パッケージの排気口に進む程該冷却風の通風容積が小さくなるように形成されている。
【００１３】
前記風向板を前記電子回路パッケージに一個設けることができる。
【００１４】
前記風向板にＲ曲げ加工を施すことができる。
【００１５】
前記風向板を前記電子回路パッケージに複数個設けることができる。
【００１６】
前記風向板を前記カバーに装着することができる。
【００１７】
前記風向板を前記プリント配線板に装着することができる。
【００１８】
前記プリント配線板の長手方向に沿った両端部に複数個の取付孔を有するバーを配設し、該両端のバーの前記取付孔の任意の孔に前記風向板の両端に設けられた爪を係合することにより該風向板を前記プリント配線板に装着することができる。
【００１９】
前記風向板を、Ｒ曲げ加工を施さずに一枚の直線状の板により形成することもできる。
【００２０】
本発明に係る電子回路パッケージの冷却構造はまた、複数個のサブラックが縦続接続され、該サブラックのそれぞれに複数個の電子回路パッケージが実装される構造において、内部にＦＡＮ盤からの冷却風の進路を変更する冷却手段が設けられていない従来の電子回路パッケージが上段サブラックの任意の領域に実装されている場合に、前記上段サブラックの前記従来の電子回路パッケージに対応する下段サブラックの領域にダミーの電子回路パッケージを実装し、該ダミーの電子回路パッケージの内部に前記ＦＡＮ盤から発生する冷却風の進路を変更する冷却手段を設け、該冷却手段により、前記上段サブラックの対応領域に実装された前記従来の電子回路パッケージに配置された高消費電力の電子回路を効率的に冷却することを特徴としている。
【００２１】
前記冷却手段は、前記ＦＡＮ盤から発生する冷却風の進路を変更する風向板で構成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をその好ましい一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１（ａ）は本発明による一実施の形態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す状態から一部の電子回路パッケージを外部に引き出して示す斜視図である。
【００２４】
図１（ｂ）を参照するに、サブラック１には複数個の電子回路パッケージ２が実装されており、各電子回路パッケージ２には、内部のプリント配線板４に配設された高消費電力の電気部品、即ち発熱量の大きい電気部品または電子回路にＦＡＮ盤３からの風を強制的に送り込み、高発熱量の電気部品を効率よく冷却する冷却手段として作用する後述される風向板が必要に応じて配設されている。
【００２５】
【第１の実施例】
次に、本発明による一実施の形態の第１の実施例について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２６】
図２（ａ）は、本発明に係る第１の実施例の内部構造を示す正面図であって、前面に設けられたカバーが透明なものと仮定した場合の図であり、図２（ｂ）は第１の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【００２７】
【第１の実施例の構成】
図２（ａ）、図２（ｂ）を参照するに、本発明に係る電子回路パッケージ２（以下カード２と略記する）の第１の実施例は、コネクタ４ａが設けられたプリント配線板４と、カバー５と、プリント配線板４に配置されたチップ７、８、９と、風向板１０とから構成されている。
【００２８】
ここで、プリント配線板４上に配置されたチップ８、９はチップ７よりも発熱量が大きいものと仮定する。
【００２９】
カバー５には、図示の如く略Ｓ字型に形成された風向板１０が上記チップ発熱量の仮定に応じて装着され、この風向板１０はねじ６によってプリント配線板４に固定される。風向板１０のカバー５への装着方法は、例えば、リベット止め、ねじ止め、熔接などのいかなる方法でも実施することが可能である。
【００３０】
チップ７が、叙上の場合とは逆にチップ８、９よりも発熱量が大きい場合には、風向板１０は逆略Ｓ字型に形成されることになる。
【００３１】
【第１の実施例の動作】
次に、本発明に係る第１の実施例の動作について図３を参照して説明する。
【００３２】
図３は本発明に係る第１の実施例の動作を説明するためのカード内部における冷却風の流れを示す図である。
【００３３】
図３を参照するに、ＦＡＮ盤３から発生させられた冷却用風ａ、ｃはそのまま矢印の方向に送り込まれるが、冷却用風ｂの近傍の風は、風向板１０によって図示の矢印に示されるように方向を変更させられて発熱量の大きいチップ８、９の方向に風向きが変えられる。
【００３４】
従って、冷却風がカード２の上部に進行する程通風容積が小さくなることにより風速が増大し、放熱効率が向上し、しかしてチップ８、９への冷却風の風量と風速が増大される結果、発熱量の大きいチップ８、９の冷却効果は増大される。発熱量がさほど高くないチップ７には小量の風量が与えられ、カード２内で効率のよい冷却風の配分が行われる。
【００３５】
【第２の実施例】
続いて、本発明による一実施の形態の第２の実施例について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３６】
図４（ａ）は、本発明に係る第２の実施例の内部構造を示す正面図であって、前面に設けられたカバーが透明なものと仮定した場合の図であり、図４（ｂ）は第２の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【００３７】
【第２の実施例の構成】
図４（ａ）、図４（ｂ）を参照するに、本発明に係るカード２の第２の実施例は、コネクタ４ａが設けられたプリント配線板４と、カバー５と、プリント配線板４に配置されたチップ１３、１４と、風向板１１、１２とから構成されている。
【００３８】
ここで、例えば、プリント配線板４上に配置されたチップ１３、１４は高消費電力、つまり発熱量が大きいものと仮定する。
【００３９】
カバー５には、図示の如く、略逆Ｓ字型に形成された風向板１１と、略Ｓ字型に形成された風向板１２が、上記チップ発熱量の仮定に応じて装着され、これらの風向板１１、１２はねじ６によってプリント配線板４に固定される。これらの風向板１１、１２のカバー５に対する装着方法は、叙上の第１の実施例と同様に、例えば、リベット止め、ねじ止め、熔接などのいずれの方法でもよいことは勿論である。
【００４０】
チップ１３、１４の発熱量が比較的小さい場合、またはチップ１３、１４のいずれかが発熱量が上記の場合と異なる場合には、風向板１１、１２の形状は叙上の場合と異なるようにすることができる。
【００４１】
【第２の実施例の動作】
次に、本発明に係る第２の実施例の動作について図５を参照して説明する。
【００４２】
図５は本発明に係る第２の実施例の動作を説明するためのカード内部における冷却風の流れを示す図である。
【００４３】
図５を参照するに、ＦＡＮ盤３から発生させられた冷却用風ｄ、ｆ、ｈはそのまま図示矢印の方向に送り込まれるが、冷却用風ｅの近傍の風は風向板１２によって図示矢印に示されるように方向を転換させられると共に、冷却用風ｇの近傍の風は風向板１１によって図示矢印に示されるように方向を転換させられて、発熱量の大きいチップ１４及びチップ１３の方向に風向きが変換される。
【００４４】
従って、冷却風がカード２の上部に進行するにつれて通風容積が小さくなることにより風速が増大し、放熱効率が向上する。更に、チップ１４の方向には冷却用風ｄ、ｅが加算されると共に、チップ１３の方向には冷却用風ｇ、ｈが加算される結果、両者共に風量が増大する。
【００４５】
叙上のように、チップ１３、１４への冷却風の風速と風量が増大される結果、発熱量の大きいチップ１３、１４に対する冷却効果は増大されて、カード２内で効率のよい冷却風の配分が実現される。
【００４６】
【第３の実施例】
次に、本発明による一実施の形態の第３の実施例について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００４７】
図６は、本発明に係る第３の実施例を示す斜視図である。
【００４８】
【第３の実施例の構成】
図６を参照するに、第３の実施例は、サブラックが２段以上実装された場合のものである。即ち、上段のサブラック１には従来における旧カード１５が実装されている。勿論、この上段のサブラック１には本発明に係る叙上の第１、第２の実施例で示されたカード２も実装することができる。
【００４９】
上段のサブラック１に実装された旧カード１５に対応する下段のサブラック１の位置にはダミーカード１７または１８が実装される。
【００５０】
ダミーカード１７は、上記第１の実施例におけるカード２に対応するものであり、図７（ａ）に示される如く、プリント配線板４の代わりに板金などで形成されたダミー基板１６が用いられ、このダミー基板１６に風向板１０が実装されたカバー５がねじ６により固定されて形成されたものである。
【００５１】
ダミーカード１８は、上記第２の実施例におけるカード２に対応するものであり、図７（ｂ）に示される如く、プリント配線板４の代わりにダミー基板１６が用いられ、このダミー基板１６に風向板１１、１２が装着されたカバー５がねじ６により固定されて形成されたものである。
【００５２】
【第３の実施例の動作】
次に、本発明に係る第３の実施例の動作について図８を参照して説明する。
【００５３】
図８は上段のサブラック１に実装された旧カード１５に配設された高熱量のチップを本発明に係る風向板を用いて効率的に冷却する動作を説明するための動作図である。
【００５４】
図８を参照するに、ＦＡＮ盤３から発生してカードの方向に出力された冷却用風ａ、ｃはほぼそのまま上方、即ち排気口（図示せず）方向に進行するが、冷却用風ｂは風向板１０によって冷却用風ａの方向に向きが変更され冷却用風ａと一緒にされて旧カード１５の方向に進行する。
【００５５】
叙上のように、ＦＡＮ盤３から出力された冷却風は、ダミーカード１７を通過する間に、風の通過領域が小さくなると共に、冷却用風ａとｂとが結合されて旧カード１５の方向に進行し、旧カード１５内に配置された高消費電力のチップ８、９を高速にして高密度を保持して通過する。従って、旧カード１５内の冷却風の良好な配分を実現することができ、それによって高消費電力のチップ８、９を効率的に冷却することが可能となる。
【００５６】
以上説明した第３の実施例の冷却構造は前記第１の実施例に対応するものであり、ダミーカード１８に前記第２の実施例に示される如く、風向板１１、１２を配設し、ＦＡＮ盤３からの冷却風の進行方向を変更するように構成することで、上段サブラック１に実装された旧カード１５に配設されたチップ１３、１４を前記第２の実施例と同様に効率的に冷却することが可能となる。
【００５７】
【第４の実施例】
続いて、本発明による第４の実施例について図９（ａ）、図９（ｂ）を参照しながら説明する。
【００５８】
図９（ａ）は、本発明の第４の実施例の内部構造を示す正面図、図９（ｂ）は本発明の第４の実施例の分解斜視図である。
【００５９】
図９（ａ）、図９（ｂ）を参照するに、この第４の実施例は前記した第１の実施例の変形例を示し、第１の実施例における風向板１０を風向板１９に置き換えたものである。即ち、カバー５に、Ｒ曲げを入れずに一枚板で形成された風向板１９が固定されている。その他の構成は第１の実施例と同じである。
【００６０】
この第４の実施例の作用、効果は前記第１の実施例の作用、効果とほぼ同じであるが、風向板１９にＲ曲げ加工を施さないだけ、製品単価が廉価に製作できること、及びプリント配線板に搭載される他の電気部品の関係上、Ｒ曲げされた風向板が使用できない場合等に有効である。
【００６１】
【第５の実施例】
続いて、本発明による第５の実施例について図１０（ａ）、図１０（ｂ）を参照して説明する。
【００６２】
図１０（ａ）は、本発明の第５の実施例の内部構造を示す正面図、図１０（ｂ）は本発明の第５の実施例の分解斜視図である。
【００６３】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）を参照するに、この第５の実施例は前述した第２の実施例の変形例を示し、第２の実施例における風向板１１、１２をそれぞれ風向板２０、２１に置き換えたものである。即ち、カバー５に、Ｒ曲げ加工を施さずにそれぞれ一枚板で形成された風向板２０、２１が固定されており、その他の構成は第２の実施例と同様である。
【００６４】
この第５の実施例の作用、効果は前記第２の実施例の作用、効果とほぼ同じであるが、風向板２０、２１にＲ曲げの加工を施す必要がないだけ、製品単価を廉価に製作できること、及びプリント配線板に搭載される他の電気部品の関係上、Ｒ曲げされた風向板が使用できない場合等に有効である。
【００６５】
【第６の実施例】
以下に本発明による第６の実施例について図面を参照して説明する。
【００６６】
図１１は、本発明による第６の実施例を示す概略斜視図であって、プリント配線板のみについて示した図であり、風向板の取り付け構造についての変形例である。
【００６７】
図１１を参照するに、叙上の第１〜第５の実施例においては、風向板はカバーに装着されていたが、この第６の実施例においては、風向板２３はプリント配線板４に装着されている。
【００６８】
即ち、プリント配線板４の長手方向両端には複数の取付孔２２ａが切設されたバー２２が形成されており、必要に応じて両端部のバー２２の任意の取付孔２２ａに風向板２３の爪２３ａを係合することにより風向板２３はプリント配線板４に固定される。
【００６９】
図１１に示された構成に基づいたカードを使用することによっても本発明の目的、効果が達成される。
【００７０】
【第７の実施例】
以下に本発明による第７の実施例について図１２を参照して説明する。
【００７１】
図１２は本発明の第７の実施例を示す概略斜視図であって、ダミー基板のみについて示した図であり、風向板の取付構造について特に、サブラックを複数用いる第３の実施例の変形例である。
【００７２】
図１２を参照するに、叙上の第１〜第５の実施例においては、風向板はカバーに装着されていたが、この第７の実施例においては、風向板２５はダミー基板２４に装着されている。
【００７３】
即ち、ダミー基板２４には取付孔２４ａが切設されており、これらの取付孔２４ａに風向板２５に設けられた爪２５を係合することにより風向板２５はダミー基板２４に固定される。
【００７４】
図１２に示された構成に基づいたダミーカードを使用することによっても同様に本発明の目的、効果を達成することができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成され、作用するものであり、本発明によれば以下に示すような効果が得られる。
【００７６】
本発明による第１の効果は、カードごとの風向きの微調整を達成することを可能としたことである。消費電力の高い電気部品の位置はカードごとに違うが、風向板の形状を各カードごとに代えることにより、ＦＡＮ盤の風を効率よく問題となる電気部品に供給することができる。
【００７７】
本発明による第２の効果は、ＦＡＮ盤設計の簡易化にある。即ち、これまでは、各カード全体の消費電力と、電気部品の配置を考慮に入れて、熱解析でＦＡＮ数量、位置を決定していたが、本発明ではＦＡＮは入るだけ適当に配置さえすれば、後はカードの風向板で強制的に風向きが変わるために、ＦＡＮ盤設計で熱的問題を考慮に入れなくてすむことが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明による一実施の形態を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状態から一部の電子回路パッケージを外部に引き出して示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明に係る第１の実施例の内部構造を示す正面図であり、（ｂ）は第１の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る第１の実施例の動作を説明するためのカード内部における冷却風の流れを示す図である。
【図４】（ａ）は本発明に係る第２の実施例の内部構造を示す正面図であり、（ｂ）は第２の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【図５】本発明に係る第２の実施例の動作を説明するためのカード内部における冷却風の流れを示す図である。
【図６】本発明に係る第３の実施例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明による第３の実施例の内部構造を示す分解斜視図である。
【図８】本発明に係る第３の実施例の動作を説明するための図である。
【図９】（ａ）は本発明に係る第４の実施例の内部構造を示す正面図であり、（ｂ）は本発明の第４の実施例の分解斜視図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第５の実施例の内部構造を示す正面図であり、（ｂ）は本発明の第５の実施例の分解斜視図である。
【図１１】本発明による第６の実施例を示す概略斜視図であって、プリント配線板のみについて示した図であり、風向板の取り付け構造についての変形例である。
【図１２】本発明の第７の実施例を示す概略斜視図であって、ダミー基板のみについて示した図であり、風向板の取付構造についての特に、サブラックを複数用いる第３の実施例の変形例である。
【図１３】（ａ）は従来例を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の状態から電子回路パッケージのいくつかを外部に引き出した状態を示す斜視図である。
【図１４】従来技術の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１…サブラック
２…カード（電子回路パッケージ）
３…ＦＡＮ盤
４…プリント配線板
５…カバー
６…ねじ
７、８、９、１３、１４…チップ
１０、１１、１２、１９、２０、２１、２３、２５…風向板
１５…旧カード
１７、１８…ダミーカード
２２…バー
Claims (13)
- プリント配線板と、該プリント配線板に固定されたカバーとを有し、サブラックに実装され該サブラックに設けられたＦＡＮ盤から発生される冷却風により冷却される複数個の電子回路パッケージの冷却構造において、前記電子回路パッケージの内部に、前記ＦＡＮ盤から出力される冷却風の進行方向を転換して前記プリント配線板に配置された高消費電力の電気部品を効率的に冷却する風向板を配設したことを特徴とする電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板は、前記電子回路パッケージにおける吸気口からの前記冷却風を集束して前記高消費電力の電気部品に供給すると共に、前記冷却風が前記電子回路パッケージの排気口に進む程該冷却風の通風容積が小さくなるように形成されていることを更に特徴とする請求項１に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板を前記電子回路パッケージに一個設けたことを更に特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板にＲ曲げ加工を施したことを更に特徴とする請求項３に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板を前記電子回路パッケージに複数個設けたことを更に特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板にＲ曲げ加工を施したことを更に特徴とする請求項５に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板を前記カバーに装着したことを更に特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板を前記プリント配線板に装着したことを更に特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記プリント配線板の長手方向に沿った両端部に複数個の取付孔を有するバーを配設し、該両端のバーの前記取付孔の任意の孔に前記風向板の両端に設けられた爪を係合することにより該風向板を前記プリント配線板に装着することを更に特徴とする請求項８に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板を、Ｒ曲げ加工を施さずに一枚の直線状の板により形成したことを更に特徴とする請求項３または５のいずれか一項に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 複数個のサブラックが縦続接続され、該サブラックのそれぞれに複数個の電子回路パッケージが実装される構造において、内部にＦＡＮ盤からの冷却風の進路を変更する冷却手段が設けられていない従来の電子回路パッケージが上段サブラックの任意の領域に実装されている場合に、前記上段サブラックの前記従来の電子回路パッケージに対応する下段サブラックの領域にダミーの電子回路パッケージを実装し、該ダミーの電子回路パッケージの内部に前記ＦＡＮ盤から発生する冷却風の進路を変更する冷却手段を設け、該冷却手段により、前記上段サブラックの対応領域に実装された前記従来の電子回路パッケージに配置された高消費電力の電子回路を効率的に冷却することを特徴とした電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記冷却手段は、前記ＦＡＮ盤から発生する冷却風の進路を変更する風向板であることを更に特徴とする請求項１１に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
- 前記風向板を、前記ダミーの電子回路パッケージを構成するダミー基板に配設したことを更に特徴とする請求項１２に記載の電子回路パッケージの冷却構造。
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