JP5966766B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本願の開示する技術は、電子機器に関する。

従来、プリント基板を有すると共に互いにプリント基板の厚さ方向に隙間を有して並べられた複数の磁気ディスク記憶装置と、この複数の磁気ディスク記憶装置を冷却するための冷却空気の流れを形成するファンとを備えた電子機器が知られている。この種の電子機器では、近年、複数の磁気ディスク記憶装置が高密度に集積される傾向にある。

特開２００５−４８２４号公報 特開２００６−２１０８０５号公報

しかしながら、複数の磁気ディスク記憶装置が高密度に集積された状態（隙間が狭い状態）で、ファンによって複数の磁気ディスク記憶装置の間の隙間を流れる冷却空気の流れが形成されると、冷却空気の流れにおいて圧力損失が増加する。従って、複数の磁気ディスク記憶装置に対する冷却性能が低下する虞がある。

そこで、本願の開示する技術は、一つの側面として、複数の磁気ディスク記憶装置に対する冷却性能を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本願の開示する技術によれば、複数の磁気ディスク記憶装置と、ファンとを備えた電子機器が提供される。複数の磁気ディスク記憶装置は、プリント基板と、プリント基板に搭載された磁気ディスクと、磁気ディスクを収容するケースとを有し、互いにプリント基板の厚さ方向に隙間を有して並べられている。ファンは、複数の磁気ディスク記憶装置の間の隙間を流れる冷却空気の流れを形成する。

プリント基板の一部には、プリント基板の厚さ方向及び冷却空気の流れの方向とそれぞれ直交する方向にケースに対して突出する突出部が形成されている。また、隣り合う磁気ディスク記憶装置における突出部の間の隙間は、隣り合う磁気ディスク記憶装置におけるケース及びプリント基板の間の隙間より広くなっている。そして、この隣り合う磁気ディスク記憶装置における突出部の間の隙間には、突出部に設けられ磁気ディスクの駆動を制御する電子部品が配置されている。

本願の開示する技術によれば、複数の磁気ディスク記憶装置に対する冷却性能を向上させることができる。

第一実施形態に係る電子機器の平断面図である。 図１に示される電子機器の側断面図である。 図１に示される複数の磁気ディスク記憶装置の斜視図である。 図１に示される磁気ディスク記憶装置にヒートシンクを追加した変形例を示す斜視図である。 図１に示される複数の磁気ディスク記憶装置に連結部材を追加した変形例を示す斜視図である。 図１に示される磁気ディスク記憶装置において突出部の位置を変更した変形例を示す正面図である。 第二実施形態における複数の磁気ディスク記憶装置の斜視図である。 図７に示される磁気ディスク記憶装置の斜視図である。

［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。本願の開示する技術の第一実施形態は、本願の開示する技術の一実施形態である。

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、ベース基板１２と、筐体１４と、複数の磁気ディスク記憶装置１６と、複数のファン１８とを備えている。

ベース基板１２は、電子機器１０の幅方向（Ｘ方向）及び奥行き方向（Ｙ方向）に延在すると共に、電子機器１０の高さ方向（Ｚ方向）を板厚方向として配置されており、この電子機器１０の底部を形成している。筐体１４は、電子機器１０の高さ方向にベース基板１２と対向する天壁部２０と、この天壁部２０の周囲に形成された周壁部２２とを有している。

複数の磁気ディスク記憶装置１６（ハードディスクドライブ）は、ベース基板１２上に設けられると共に、筐体１４の内部に収容されている。この複数の磁気ディスク記憶装置１６は、一例として、２．５インチのサイズとされており、互いに略同一の外形形状を有している。

図３に示されるように、各磁気ディスク記憶装置１６は、プリント基板２４と、このプリント基板２４の一方の実装面に搭載された磁気ディスク２６と、偏平箱型のケース２８とを有している。各プリント基板２４は、その厚さ方向が電子機器１０の幅方向（Ｘ方向）と一致するように配置されている。ケース２８は、プリント基板２４の一方の実装面に組み付けられており、磁気ディスク２６を収容している。

この複数の磁気ディスク記憶装置１６は、互いにプリント基板２４の厚さ方向（一例として、電子機器１０の幅方向であるＸ方向）に隙間を有して並べられている。また、この電子機器１０は、電子機器１０の幅方向に並べられた一群の磁気ディスク記憶装置１６を複数有しており、この複数の群の磁気ディスク記憶装置１６は、図１，図２に示されるように、電子機器１０の奥行き方向（Ｙ方向）に配列されている。なお、この電子機器１０では、一例として、複数の磁気ディスク記憶装置１６が電子機器１０の奥行き方向（冷却空気の流れ３２の方向）に４列に配置されている。この複数の磁気ディスク記憶装置１６の配列数は任意に設定可能である。

図２に示されるように、この複数の磁気ディスク記憶装置１６における各プリント基板２４は、ベース基板１２上に立設されている。図２，図３に示されるように、各プリント基板２４には、磁気ディスク記憶装置１６の縦方向（Ｚ方向）にケース２８に対して突出する突出部３０が設けられている。この突出部３０の突出方向である磁気ディスク記憶装置１６の縦方向は、プリント基板の厚さ方向及び冷却空気の流れの方向とそれぞれ直交する方向の一例である。

この突出部３０は、プリント基板２４の一部がケース２８に対してベース基板１２と反対側に突出することにより形成されている。なお、ケース２８がプリント基板２４よりも磁気ディスク記憶装置１６の縦方向に短く形成されると共に、ケース２８がプリント基板２４に対してベース基板１２側に偏って配置されることで、プリント基板２４に突出部３０が形成されていると捉えても良い。

そして、図３に示されるように、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６における突出部３０の間には、隙間３４が形成されている。この隙間３４は、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６におけるケース２８及びプリント基板２４の間の隙間３６より広くなっている。また、この隙間３４には、冷却対象物の一例である複数の電子部品３８が配置されている。

この複数の電子部品３８は、磁気ディスク２６の駆動を制御（磁気ディスク２６を駆動させる駆動モータを制御）するためのものであり、例えば、ＬＳＩ（Large scale integrated）やメモリ等とされている。この複数の電子部品３８は、後述するファン１８による冷却空気の流れ３２の方向に並んでおり、突出部３０における一方の面に設けられている（実装されている）。

また、図２に示されるように、プリント基板２４におけるベース基板１２側の端部には、コネクタ４０が設けられている。一方、ベース基板１２には、各プリント基板２４のコネクタ４０と対応する位置にコネクタ４２が設けられている。そして、このプリント基板２４のコネクタ４０は、ベース基板１２のコネクタ４２と接続されている。

複数のファン１８は、図１に示されるように、一例として、電子機器１０の背面部に設けられている。この複数のファン１８は、電子機器１０の幅方向（Ｘ方向）に並べられている。各ファン１８は、その軸方向（風軸方向）が電子機器１０の奥行き方向（Ｙ方向）と一致するように配置されている。そして、この電子機器１０では、複数のファン１８が作動すると、複数の磁気ディスク記憶装置１６の間の隙間を電子機器１０の奥行き方向の一方側（正面側）から他方側（背面側）へ流れる冷却空気の流れ３２が形成される。

次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。

第一実施形態に係る電子機器１０では、複数のファン１８が作動すると、複数の磁気ディスク記憶装置１６の間の隙間を電子機器１０の奥行き方向の一方側から他方側へ流れる冷却空気の流れ３２が形成される。ここで、図３に示されるように、プリント基板２４には、磁気ディスク記憶装置１６の縦方向（Ｚ方向）にケース２８に対して突出する突出部３０が設けられており、電子部品３８は、この突出部３０に設けられている。従って、電子部品３８が配置された領域を対流する空気と、磁気ディスク２６（ケース２８）が配置された領域を対流する空気とが混ざり合うことを抑制することができる。これにより、複数の磁気ディスク記憶装置１６が高密度に集積された場合（隙間３６が狭い場合）でも、磁気ディスク２６の稼動時の温度上昇を抑制することができる。

しかも、この隣り合う磁気ディスク記憶装置１６における突出部３０の間の隙間３４は、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６におけるケース２８及びプリント基板２４の間の隙間３６より広くなっている。従って、圧力損失の少ない隙間３４において複数の電子部品３８を冷却することができるので、この複数の電子部品３８の冷却効率を向上させることができる。

以上より、複数の磁気ディスク記憶装置１６が高密度に集積された場合（隙間３６が狭い場合）でも、複数の磁気ディスク記憶装置１６に対する冷却性能を向上させることができる。

また、このように複数の磁気ディスク記憶装置１６に対する冷却性能を向上させることができるので、特に、冷却空気の流れ３２の方向の下流側に位置する磁気ディスク記憶装置１６の温度上昇を抑制することができる。

また、突出部３０は、図２に示されるように、ケース２８に対してベース基板１２と反対側に突出している。従って、突出部３０に実装された電子部品３８とコネクタ４０とが離間されているので、電子部品３８が発熱した場合でも、この熱がコネクタ４０に伝達することを抑制することができる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。

この第一実施形態においては、図４に示されるように、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６における突出部３０の間の隙間３４に、複数のフィン４６を有するヒートシンク４４が配置されていても良い。そして、このヒートシンク４４は、複数の電子部品３８の表面に取り付けられていても良い。なお、複数のフィン４６は、突出部３０の突出方向（Ｚ方向）を板厚方向とすると共に、冷却空気の流れ３２の方向（Ｙ方向）に沿って延びている。

このように構成されていると、圧力損失の少ない隙間３４においてヒートシンク４４を冷却することができるので、このヒートシンク４４によって電子部品３８の冷却効率をより向上させることができる。

また、この第一実施形態においては、図５に示されるように、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６における突出部３０同士が連結部材４８によって連結されていても良い。なお、図５において、連結部材４８は、複数の突出部３０の先端部同士を連結しているが、突出部３０のその他の箇所（例えば、側部など）を連結していても良い。

このように構成されていると、磁気ディスク２６が駆動しても、磁気ディスク記憶装置１６の振動や変位を抑制することができる。

また、この第一実施形態においては、図６に示されるように、突出部３０がケース２８に対してベース基板１２側に突出すると共に、この突出部３０の先端部にコネクタ４０が設けられていても良い。そして、このコネクタ４０が、ベース基板１２に設けられたコネクタ４２と接続されていても良い。

このように構成されていると、コネクタ４２の高さの分、隙間３４によって形成される空間を高さ方向に拡大することができるので、この隙間３４における圧力損失をより低減することができる。

なお、図６に示される例において、上述のヒートシンク４４（図４参照）が電子部品３８に取り付けられても良い。

［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。本願の開示する技術の第二実施形態は、参考例である。

図７，図８に示される第二実施形態では、上述の第一実施形態に対し、磁気ディスク記憶装置１６の構成が次のように変更されている。

すなわち、プリント基板２４及びケース２８は、横方向（Ｙ方向）及び縦方向（Ｚ方向）の寸法が略同一に形成されている。また、図８に示されるように、プリント基板２４の他方の実装面には、発熱部品の一例である複数の電子部品５８が実装されている。この複数の電子部品５８は、磁気ディスク２６の駆動を制御（磁気ディスク２６を駆動させる駆動モータを制御）するためのものであり、例えば、ＬＳＩ（Large scale integrated）やメモリ等とされている。

また、磁気ディスク記憶装置１６は、ヒートパイプ６２及びヒートシンク６４を有している。ヒートシンク６４は、プリント基板２４と別体とされており、板状の基材６５と、複数のフィン６６とを有している。基材６５は、突出部の一例であり、磁気ディスク記憶装置１６の縦方向（Ｚ方向）にプリント基板２４と並んで配置されている。そして、この基材６５は、ケース２８に対して磁気ディスク記憶装置１６の縦方向に突出している。この基材６５の突出方向は、このプリント基板の厚さ方向及び冷却空気の流れの方向とそれぞれ直交する方向の一例である。この基材６５は、上述のベース基板１２（コネクタ４０）と反対側に突出されている。

そして、図７に示されるように、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６における基材６５の間には、隙間７４が形成されている。この隙間７４は、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６におけるケース２８及びプリント基板２４の間の隙間３６より広くなっている。

複数のフィン６６は、ケース２８に対する基材６５の突出方向（Ｚ方向）を板厚方向とすると共に、冷却空気の流れ３２の方向（Ｙ方向）に沿って延びている。この複数のフィン６６は、冷却対象物の一例であり、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６における基材６５の間の隙間７４に配置されている。

ヒートパイプ６２は、図８に示されるように、プリント基板２４の他方の実装面に沿って磁気ディスク記憶装置１６の縦方向（Ｚ方向）に延びている。このヒートパイプ６２は、上述の隣り合う磁気ディスク記憶装置１６におけるケース２８及びプリント基板２４の間の隙間３６から突出部３０の間の隙間３４（図７参照）に亘って設けられている。このヒートパイプ６２は、熱輸送部材の一例であり、プリント基板２４に実装された複数の電子部品５８とヒートシンク６４の基材６５の背面とを接続している。このヒートパイプ６２の内部には、水等の冷媒が封入されている。

また、このヒートパイプ６２は、例えばテープ等の図示しない固定部材によりプリント基板２４の他方の実装面に固定されており、基材６５は、このヒートパイプ６２の一端に例えば導電部材６８等を介して固定されている。

なお、基材６５は、プリント基板２４における縦方向の一端部に対して接していても良く、また、離間されていても良い。基材６５は、プリント基板２４における縦方向の一端部に対して離間されていても、ヒートパイプ６２等の支持部材によりプリント基板２４に支持された状態でケース２８に対して突出していれば、プリント基板に設けられた突出部に含まれる。

次に、第二実施形態の作用及び効果について説明する。

この第二実施形態では、複数のファン１８によって、複数の磁気ディスク記憶装置１６の間の隙間を流れる冷却空気の流れ３２が形成されると、複数のフィン６６及びケース２８が冷却される。ここで、複数のフィン６６は、ケース２８に対して磁気ディスク記憶装置１６の縦方向（Ｚ方向）にずれて配置されている。従って、複数のフィン６６が配置された領域を対流する空気と、磁気ディスク２６（ケース２８）が配置された領域を対流する空気とが混ざり合うことを抑制することができる。これにより、複数のフィン６６、及び、ケース２８内の磁気ディスク２６を効率良く冷却することができる。

また、ヒートシンク６４の基材６５と、プリント基板２４に実装された電子部品５８とは、ヒートパイプ６２によって接続されている。従って、このヒートパイプ６２により電子部品５８を冷却することもできる。

しかも、複数のフィン６６が配置された領域、すなわち、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６における基材６５の間の隙間７４は、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６におけるケース２８及びプリント基板２４の間の隙間３６より広くなっている。従って、圧力損失の少ない隙間７４において複数のフィン６６を冷却することができるので、複数のフィン６６の冷却効率を向上させることができる。

以上より、複数の磁気ディスク記憶装置１６が高密度に集積された場合（隙間３６が狭い場合）でも、複数の磁気ディスク記憶装置１６に対する冷却性能を向上させることができる。

また、ヒートパイプ６２は、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６におけるケース２８及びプリント基板２４の間の隙間３６から基材６５の間の隙間７４に亘って設けられている。従って、このヒートパイプ６２が冷却空気によって冷却されるので、電子部品５８をより一層冷却することができる。

また、ヒートシンク６４（基材６５）は、ケース２８に対してベース基板１２と反対側に配置されている。従って、ヒートシンク６４とコネクタ４０とが離間されているので、コネクタ４０が発熱した場合でも、この熱がヒートシンク６４に伝達することを抑制することができる。

なお、この第二実施形態においても、隣り合う磁気ディスク記憶装置１６における基材６５同士は、連結部材４８（図５参照）によって連結されていても良い。

以上、本願の開示する技術の一態様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態様に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
プリント基板と、前記プリント基板に搭載された磁気ディスクと、前記磁気ディスクを収容するケースとを有し、互いに前記プリント基板の厚さ方向に隙間を有して並べられた複数の磁気ディスク記憶装置と、
前記複数の磁気ディスク記憶装置の間の隙間を流れる冷却空気の流れを形成するファンと、
を備え、
前記プリント基板には、前記プリント基板の厚さ方向及び前記冷却空気の流れの方向とそれぞれ直交する方向に前記ケースに対して突出する突出部が設けられ、
隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記突出部の間の隙間は、隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記ケース及び前記プリント基板の間の隙間より広くなっており、
隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記突出部の間の隙間には、前記突出部に設けられた冷却対象物が配置されている、
電子機器。
（付記２）
前記突出部は、前記プリント基板の一部が前記ケースに対して突出することにより形成され、
前記冷却対象物は、前記磁気ディスクの駆動を制御するための電子部品である、
付記１に記載の電子機器。
（付記３）
隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記突出部の間の隙間には、複数のフィンを有し前記電子部品に取り付けられたヒートシンクが配置されている、
付記２に記載の電子機器。
（付記４）
複数の前記プリント基板は、ベース基板上に立設され、
前記プリント基板における前記ベース基板側の端部には、前記ベース基板に設けられたコネクタと接続されたコネクタが設けられ、
前記突出部は、前記ケースに対して前記ベース基板と反対側に突出している、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記５）
隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記突出部同士を連結する連結部材を備えた、
付記４に記載の電子機器。
（付記６）
複数の前記プリント基板は、ベース基板上に立設され、
前記突出部は、前記ケースに対して前記ベース基板側に突出し、
前記突出部の先端部には、前記ベース基板に設けられたコネクタと接続されたコネクタが設けられている、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記７）
前記突出部は、前記プリント基板と別体とされたヒートシンクの基材であり、
前記冷却対象物は、前記ヒートシンクに形成された複数のフィンである、
付記１に記載の電子機器。
（付記８）
前記プリント基板に実装された発熱部品と前記ヒートシンクとは、熱輸送部材によって接続されている、
付記７に記載の電子機器。
（付記９）
前記熱輸送部材は、隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記ケース及び前記プリント基板の間の隙間から前記突出部の間の隙間に亘って設けられている、
請求項８に記載の電子機器。
（付記１０）
前記複数のフィンは、前記突出部の突出方向を板厚方向とすると共に、前記冷却空気の流れの方向に沿って延びている、
付記３又は付記７に記載の電子機器。
（付記１１）
前記複数の磁気ディスク記憶装置は、前記冷却空気の流れの方向に複数列に配置されている、
付記１〜付記１０のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記１２）
前記磁気ディスク記憶装置は、２．５インチのサイズである、
付記１〜付記１１のいずれか一項に記載の電子機器。

１０ 電子機器
１２ ベース基板
１６ 磁気ディスク記憶装置
１８ ファン
２４ プリント基板
２６ 磁気ディスク
２８ ケース
３０ 突出部
３４，７４ 隙間（隣り合う磁気ディスク記憶装置における突出部の間の隙間の一例）
３６ 隙間（隣り合う磁気ディスク記憶装置におけるケース及びプリント基板の間の隙間の一例）
３８ 電子部品（冷却対象物の一例）
４０ コネクタ
４２ コネクタ
４４ ヒートシンク（電子部品に取り付けられたヒートシンクの一例）
４６ フィン
４８ 連結部材
５８ 電子部品（発熱部品の一例）
６２ ヒートパイプ（熱輸送部材の一例）
６４ ヒートシンク（冷却対象物の一例であるフィンと、突出部の一例である基材とを有するヒートシンクの一例）
６５ 基材（突出部の一例）
６６ フィン（冷却対象物の一例）

Claims (5)

1. プリント基板と、前記プリント基板に搭載された磁気ディスクと、前記磁気ディスクを収容するケースとを有し、互いに前記プリント基板の厚さ方向に隙間を有して並べられた複数の磁気ディスク記憶装置と、
   前記複数の磁気ディスク記憶装置の間の隙間を流れる冷却空気の流れを形成するファンと、
   を備え、
   前記プリント基板の一部には、前記プリント基板の厚さ方向及び前記冷却空気の流れの方向とそれぞれ直交する方向に前記ケースに対して突出する突出部が形成され、
   隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記突出部の間の隙間は、隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記ケース及び前記プリント基板の間の隙間より広くなっており、
   隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記突出部の間の隙間には、前記突出部に設けられ前記磁気ディスクの駆動を制御する電子部品が配置されている、
   電子機器。
2. 隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記突出部の間の隙間には、複数のフィンを有し前記電子部品に取り付けられたヒートシンクが配置されている、
   請求項１に記載の電子機器。
3. 複数の前記プリント基板は、ベース基板上に立設され、
   前記プリント基板における前記ベース基板側の端部には、前記ベース基板に設けられたコネクタと接続されたコネクタが設けられ、
   前記突出部は、前記ケースに対して前記ベース基板と反対側に突出している、
   請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
4. 隣り合う前記磁気ディスク記憶装置における前記突出部同士を連結する連結部材を備えた、
   請求項３に記載の電子機器。
5. 複数の前記プリント基板は、ベース基板上に立設され、
   前記突出部は、前記ケースに対して前記ベース基板側に突出し、
   前記突出部の先端部には、前記ベース基板に設けられたコネクタと接続されたコネクタが設けられている、
   請求項１又は請求項２に記載の電子機器。

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