JPH01245595A - 電子装置用筐体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多数の電子部品を搭載したパッケージをキャ
ビネット形筺体内に収容し床下を空調ダクトとする空調
方式を適用した電子装置用筺体に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、電子装置、情報処理装置などにおいては、半導体
素子の高集積化、高速化に伴い、また、これらの素子を
高密度実装することによシ、装置は高発熱化の傾向にあ
る。これらの装置をフロア内に設置する場合、空調方式
も高能率な方式が必要となる。その一つとして、装置を
二重床フロアに設置し、床下を空調ダクトとして利用す
る冷却方式があり、この空調方式は、効率的な冷却が提
供できるため、強制空冷法を用いた情報処理装置などに
おいては広く適用されている。

〔発明が解決しようとする線層〕

しかしながら、前述した強制空冷法を用いた情報処理装
置は、送風用のファンを用いるため、これらのメンテナ
ンスを必要とし、また、故障により装置が機能しなくな
る虞れがある。このため、メンテナンスフリーの自然空
冷法も多く用いられている。ところが、自然空冷法を用
いた従来の電子装置を、床下を空調ダクトとした冷却方
式のフロアに設置した場合、以下に説明するような問題
がちった。

まず、第１１図および第１２図に従来の床下を空調ダク
トとした空調方式のフロアに自然空冷手段を有する電子
装置を設置した場合の例を示す。

第１１図において、１はキャビネット形筺体、２ａ　、
　２ｂは前面カバ、４は床下、５は二重床パネル、６は
架台を示す。第１２図はこのキャビネット形匡体１の内
部に収容される構造を示す図であって、７は自然空冷ユ
ニット、８は対流誘導ダクトである。ユニット７と対流
誘導ダクト８とは必要な個数を交互に積み重ねキャビネ
ット形筺体１内に収容される。なお、ここで自然空冷ユ
ニット７とは、電子部品を多数搭載した配線板を小型の
箱形筺体に本棚形式に収容したもので、冷却方式として
自然空冷法を適用したものを指す。また、対流誘導ダク
ト８は各自然空冷ユニット７に下段からの温まった空気
の再侵入を避け、各自然空冷ユニット７に空調で冷却さ
れた空気を直接供給するためのものである。

第１３図は前述した構造の気流の流れを示したものであ
る。同図において、空調気流がキャビネット形筺体１の
底部から吹上げた場合、筺体内に収容した自然空冷ユニ
ットγの気流の流れに大きな影響を与える。即ち、気流
の流れ易い所は、気流が集中して流れるために逆に気流
の流れにくい所が滞留個所とな９、そこが局部的に温度
の高い箇所（ホットスポット）１８が生じる。第１３図
で、筺体内の前側に直接吹き込む気流２１があると、ユ
ニットＴ内（従ってパッケージ１９間）を流れる気流の
うち、ユニット内前側および中央部の気流は勢いを増し
て流れるが、ユニット内稜ろ側はこのため、かえって流
れを押さえられる。また、面体内の後ろ側に直接吹き込
む気流２２があると、裏面ダクトの圧力が高ま９、対流
誘導ダクト８から排気される気流２３を押さえ込む作用
をし、ユニット７の冷却能力を阻害する。

このため、従来構造での第１の問題点は、自然空冷ユニ
ットＴを収容したキャビネット形ツ体１においては、底
部を密閉して空調気流が直接筺体内に流入しない構造に
する必要がある。また、このようなホットスポットを避
けるために、架下を密閉構造とした場合にも問題がある
。即ち、二重床においては、装置を設置しない所の二重
床パネル５に必要な大きさの穴を多数開け、室内に冷え
た空気を供給し、然るべき自然突合ユニット７の空気取
り入れ口、例えば、前面カバ２ａからその空気を取り入
れ、装置を冷却し、温まった空気を空調機に回収して冷
却して、また室内に戻すようなサイクルで冷却している
。このため、第２の問題点は、自然空冷装置の冷却性能
に影響を与えない気流を室内に供給するため、二重床パ
ネル５に多数の穴を開ける必要がおり、二重床パネルが
高価になるという問題である。

したがって本発明は、前述した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、自然空冷方式を用いた電
子装置の冷却構造において、室内の気流による冷却能力
低下を防ぐとともに、床下を空調ダクトとする空調方式
の床構造を簡略にして安価な二重床構造の上に設置でき
る電子装置用筺体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による電子装置用筺体は、キャビネット形筺体の
底部にこの筺体設置床面との間に空間部を形成する底板
を設けるとともにこの空間部の前面側、背面側の少なく
とも一方に空調気流を流通させる開口部を設けたもので
ある。

本発明の他の電子装置用筺体は、空間部の前面側、背面
側の少なくとも一方に空調気流の流通を制御する制御手
段を有する開口部を設けたものである。

〔作用〕

本発明においては、空調気流が空間部および開口部を流
通して流れるので、キャビネット形筺体内に直接流入さ
れることがなくなる。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明による電子装置用筺体の一実施例を示す
断面図であり、前述の図と同一部分には同一符号を付し
である。同図において、キャビネット形筺体１′の底部
には、空調気流２０の内部への流れを遮断する底部塞ぎ
板１０が設けられ、床下４との間に空間部２５が形成さ
れ、さらにこの空間部２５の前面側および背面側に空調
気流２０を流通させる脚部開口部９ａおよび９ｂがそれ
ぞれ設けられている。

このように構成されたキャビネット形筺体１′を、床下
４がら空調気流２０を室内に吹き出す空調方式のフロア
に設置されると、図示しない空調機から吹き出された気
流２０は、床下４を通ってキャビネット形筺体１′の空
間部２５を経て脚部開口部９ａ、９ｂから室内に供給さ
れ、この気流２０は自然空冷ユニット７の空気取入口、
例えば前面かバ２ａ側から自然空冷ユニットＴ内に入り
、電子部品から発熱する熱を吸収して背面カバ３もしく
は上面カバ１１からキャビネット形筺体１′の外に排気
される。この排気された暖かい空気は、フロアの天井内
に形成されたダク）１７等を経由して前記空調機に戻シ
、ここで再び冷却され、また床下４から吐き出されると
いうサイクルで循環する。

前述したキャビネット形筺体１′の底部に取シ付けた底
部塞ぎ板１０は、第２図に示すように巾着構造１２等に
よυ密閉できる構造のため、ケーブル１３等を導入後も
キャビネット形筺体１′内に空調気流２０が流入しない
構造となっており、自然空冷ユニット７の冷却性能に影
響を与えることはない。さらに空調気流２０を脚部開口
部９ａ。

９ｂから吹き出すため、二重床パネル５の開口穴２４を
大幅に少なくしたり、場合によっては無くすることも可
能となる。

なお、前述した実施例においては、空調気流２０を床下
４からキャビネット形筺体１′に供給し、天井ダクト１
７から吸い取る空調方式を用いた場合について説明した
が、この実施例とは逆方向に天井ダク）１７がら空調気
流２０を室内に供給し、キャビネット形±体１′を冷却
後の空調気流２０を床下４から吸い取る空調方式におい
ても脚部開口部９ａ、　９ｂが有用である。すなわち、
自然空冷ユニソ）７を収容する部分から底部塞ぎ板１０
を介して流れる気流が防げるため、自然空冷ユニット７
のホットスポットが避けられるとともに脚部開口部９ａ
、９ｂは空調気流２０のリタン開口ともなる。

第３図は前述した脚部開口部９ｍ、９ｂに取り付けられ
る開口調整板１４の一実施例を示したものである。この
開口調整板１４は複数の制御小片１５が配列して形成さ
れ、この制御小片１５の角度を調節することによシ、脚
部開口部９ａの開口面積および吹き出し気流の方向を制
御することができる。

なお、前述した実施例においては、キャビネット形筺体
１′の前面が１枚の前面カバ２ａで形成された場合につ
いて説明したが、第１１図に示すような自然冷却ユニッ
ト７および対流誘導ダクト８毎の前面カバ２ｂを有する
キャビネット形ヱ体１でも同様な方法で冷却され、同様
の効果が得られる。

第４図は本発明による電子装置用筺体の他の実施例を示
す斜視図であり、前述の図と同一部分には同一符号を付
しである。同図において、キャビネット形筺体１″の下
部には脚部開口部９ａが設けられるとともにこの脚部開
口部９ａには気流制御ダク）　１６ａ　が装着されてい
る。第５図はこの気流制御ダク）１６ｍを装着したとき
のキャビネット形筺体１″の要部断面図および空調気流
の流れを示したものである。同図において、気流制御ダ
クト１６ａはケーブル導入用の巾着構造１２を有してお
シ、前述した底部塞ぎ板１０（第１図参照）と同等の機
能および空調気流２０のガイドの役目を果している。

なお、これらの図においては、キャビネット形１体１″
の前面側に脚部開口部９ａを設けた場合について説明し
たが、背面側にも同様に図示しないが脚部開口部９ｂを
設けることができることは言うまでもない。

また、前述した気流制御ダク）１６ｇ　としては、第６
図に示すように斜め板１６ｂ　　を用いた構造とするこ
ともできる。この場合のキャビネット形筺体１″の下部
の要部断面図およびその空調気流の流れを第７図に示す
。同図において、斜め板１６ｂを用いた気流制御ダク）
１６ｍ　は、空調気流２０をキャビネット形筺体１の前
面側の室内空間にスムーズに供給し、前面カバ２ａから
吸気されるとともにキャビネット筺体１＃の底部エリア
を最小限に抑えることができる。また、このような気流
制御ダク）１６ａ　の構成によれば、構成を単純にして
製作の容易性およびケーブル１３の巾着構造１２を可能
な限シ自然空冷ユニット７に近接させ、ケーブル導入時
の作業性を容易にすることができる。々お、前述した気
流制御ダク）１６ａ　の開口部に前述した開口調整板１
５（第３図参照）を付加できることは言うまでもない。

また、これらの図において、巾着構造１２の包縛位置は
上側に向けているが、これをキャビネット形ヱ体１“の
下方向、す々わち床下４側の方向としても同様々効果が
得られる。

第８図、第９図および第１０図は本実施例の効果を説明
する図であって床下４がら空調気流２０がキャビネット
形筺体１’、１”の底部に向って吹き上げた場合の自然
空冷に与える影響に関する実験例を示したものである。

第８図はキャビネット形ヱ体１’、１”の底部、つま９
架下の開口面積とキャビネット形筺体１′、１“内の温
度上昇の変化量ΔＴとの関係を示す図であり、開口面積
を小さくすると、温度上昇も小さくなる。これによって
本実施例のように架上を密閉する構成が有効であること
がわかる。また、第９図は第１０図に示すパッケージ１
９上の高温度となる上部の点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｆｌ：、
Ｆにおける温度分布の例を従来と比較して示したもので
あシ、同図において、白ぬきの棒グラフは架上を密閉し
た本実施例を示し、ハツチングの棒グラフは架上を開口
した従来例を示したものでアシ、同図から明らかなよう
に従来例は架上に開口があるので温度上昇量が大きくな
るのに対して本実施例では架上が密閉されているので、
温度上昇量が小さくなる。したがって本実施例の構成が
有効となることが明らかである。

なお、第１０図において、１８はホットスポット、２６
はパッケージ１９のコネクタである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、キャビネット形筺
体の底部にこの筺体設置床面との間に空間部を形成する
底板を設けるとともにこの空間部の前面側、背面側の少
なくとも一方に空調気流を流通する開口部を設けたこと
によシ、空調気流による自然空冷ユニットのホットスポ
ットの問題がなくなるとともに床下空調に必要としてい
た開口付二重床パネルの数量を削減もしくは不要とする
ことができるので、効率的な空調方式を安価に提供でき
る。さらに空間部の開口部に空調気流の制御手段を設け
たことによシ、空調気流の室内流量の調整および気流の
流出方向等を制御できるので、キャビネット形筺体設置
のフロアプランに対して発熱分布に応じた気流量の供給
ができ、効率的々空調を提供できるとともに周囲に配設
された他の自然空冷装置に対しても影響を与えないよう
々空調気流を室内に供給することができる。またさらに
キャビネット形筺体底部からの空調気流の侵入防止およ
び空調気流の制御が同時に可能となるので、前述と同様
の効果が得られ、さにキャビネット形筺体構造が簡単と
なシ、低コスト化できるとともに設置作業が容易となる
などの極めて優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電子装置用筺体の構成
を示す断面図、第２図は第１図の底部塞ぎ板の斜視図、
第３図は脚部開口部に取シ付ける開口制御板を示す斜視
図、第４図は本発明の他の実施例による電子装置用筺体
の構成・を示す斜視図、第５図は脚部開口部に気流制御
ダクトを取り付けた構成を示す要部断面図、第６図は斜
め板を有する気流制御ダクトの他の実施例を示す斜視図
、第７図は第６図に示す気流制御ダクトを装着した電子
装置用２体の要部断面図、第８図は架上関口面積と架内
温度上昇との関係を示す図、第９図は架台の有無による
第１０図に示すパッケージ上の各点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ
、Ｆにおける温度上昇の差温１２図は自然空冷ユニット
を搭載した電子装置の内部構造を示す斜胡図、第１３図
は従来の電子装置を二重床に設置した構成を示す断面図
である。 １′　、１“　命・・吻キャビネット形筺体、２１゜２
ｂ　　＠Φ・・前面カバ、３・響・・背面カバ、４φ・
・・床下、５・・・・二重床パネル、６・・轡・架台、
Ｔ１１＠・・自然空冷ユニット、８Ｉ＋・・・対流誘導
ダク）、９ａ　、　９ｂ　　・・嗜・脚部開口部、１０
・・・・底部塞ぎ板、１１・・・・上面カバ、１２・１
・・巾着構造、１３・Φ幸・ケーブル、１４・・・・開
口調整板、１５・・・・制御板小片、１６ａ　・・・・
気流制御ダクト、１６ｂ・・φ・斜め板、１７・・・・
天井ダクト、１８・・昏拳ホットスポット、１９φΦ１
１１１パツケージ、２０・・・・空調気流、２１・・・
・筺体前面側内部へ流れ込む気流、２２・・φ・筺体後
面側内部へ流れ込む気流、２３・・拳・対流誘導ダクト
からの排気気流、２４・・・・二重床パネルの開口穴、
２５・・・０空間部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子部品を搭載した電子装置をキャビネット形筺
   体内に収容する電子装置用筺体において、前記キャビネ
   ット形筺体の底部に該筺体設置床面との間に空間部を形
   成する底板を設け、かつ該空間部の前面側，背面側の少
   なくとも一方に空調気流を流通する開口部を設けたこと
   を特徴とする電子装置用筺体。
2. （２）電子部品を搭載した電子装置をキャビネット形筺
   体内に収容する電子装置用筺体において、前記キャビネ
   ット形筺体の底部に該筺体設置床面との間に空間部を形
   成する底板を設け、かつ該空間部の前面側，背面側の少
   なくとも一方に空調気流の流通を制御する制御手段を有
   する開口部を設けたことを特徴とする電子装置用筺体。