JPH06301450A - 空冷電子機器装置 - Google Patents

空冷電子機器装置

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Publication number
JPH06301450A
JPH06301450A JP5089695A JP8969593A JPH06301450A JP H06301450 A JPH06301450 A JP H06301450A JP 5089695 A JP5089695 A JP 5089695A JP 8969593 A JP8969593 A JP 8969593A JP H06301450 A JPH06301450 A JP H06301450A
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JP
Japan
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air
electronic device
cooled electronic
cooling
heating element
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Application number
JP5089695A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Kondo
義広 近藤
Tetsuro Honma
哲朗 本間
Susumu Iwai
進 岩井
Hiroshi Yamada
寛 山田
Kazuo Morita
和夫 森田
Hiroshi Ito
博志 伊藤
Hitoshi Matsushima
松島  均
Toshio Hatada
敏夫 畑田
Akiyoshi Iida
明由 飯田
Shinichi Shimoide
新一 下出
Kenta Kumagai
健太 熊谷
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は空冷電子機器装置において効率的に冷
却を行なうことを目的とする。更に、チップの温度分布
の均一化、信頼性向上法、ファン動力の低減法、筐体全
体の低騒音化、及び多様なデザイン展開を提供するもの
である。 【構成】高性能演算機の筐体内を二系統以上の流路と
し、その各々の流路内の発熱体の間に冷却用ファンを設
けたり、流路出口を下方に設けたり、冷却用ファン同士
を離して配置したり、流路の曲がり角に冷却用ファンを
設けたり、水平方向に冷却用ファンを分けて配置した
り、筐体全体を二重構造にしたり、心臓部のCPUパッ
ケージをダクト形状としたり、フロントパネル中央部に
樹脂成形品を設けたものである。 【効果】上記流路を二経路以上とし、各流路の発熱体の
間に冷却用ファンを設けることにより、従来のメンテナ
ンスと同等で済ませられ、各パッケージ、及び発熱体の
温度分布を均一にでき、冷却性能向上、信頼性向上、フ
ァン動力の低減、及び筐体全体の低騒音化が図られ、安
価で多様なデザイン展開を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータなどの電子
機器や通信機器等を箱形に構成し、実装密度を高めて小
型化した電子装置の筐体構造に係り、特に発熱体を効率
的にかつ低騒音で冷却するための冷却構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図1に従来の電子機器装置の実装構造例
を示す。従来のコンピュータ1はクロスフローファン3
0、軸流ファン23c、CPUユニット2部等からな
り、冷却風22は給気口105から入り、排気口119
から流出する。発熱部の冷却を行う場合、給気口105
及び排気口119は主に一系統であり、コンピュータ1
全体を一括して冷却することが多い。このため、冷却風
22は装置全体に送りこまれる。
【0003】さらに、従来のコンピュータの処理装置や
通信機器等の電子機器の筐体構造は、設置フロアーにお
ける設置性や、他の機器との調和を図るために、本体を
縦長の箱形状としている。この本体は、メンテナンス性
や意匠効果を良好にするために、前面を構成する薄いフ
ロントパネルと後部箱形の本体筐体から構成されてい
る。
【0004】また、本体筐体は強度や電波シールドを考
慮して鋼板の折り曲げ可能で形成され、フロントパネル
については、小形の機器は、樹脂成型品で、大型の機器
では鋼板の折り曲げ加工で形成されるものが一般的であ
る。
【0005】単流路の場合、冷却風22は、コンピュー
タ1内部の素子または部品の空気抵抗に応じて様々な経
路を通して筐体内を流れるため、局所的には、冷却が不
十分であったり、または必要以上に冷却される装置があ
るなどシステム全体としては、冷却効率が悪くなってい
た。また、個々の発熱部に冷却装置を備える方法では冷
却効率を改善することができるが、ファン個数の増加に
伴うコスト増加、システムの複雑化、騒音の増加などの
問題が生じる。
【0006】これらの問題を解決するための技術とし
て、コンピュ−タ等の電子装置を多流路にて冷却する技
術が、例えば特開平2−82693号公報に開示されて
いる。しかし、筐体内外に空気を流通させるための吸入
手段と排気ファンを備え、空気の流れを分離させるよう
に隔壁を設けて冷却させており、騒音の低下及び効率良
い冷却のための考慮が十分ではなかった。また、本発明
に関連する技術としては、筐体を二重構造とする技術が
例えば特開昭63−108800号公報に、また、発熱
基板間の上流側に、スリット孔を有する冷却ファンユニ
ット型の箱体を設けて冷却する技術は、実開昭62−1
0495号公報、実開平1−157492号公報に夫々
開示されている。しかし、夫々筐体が一流路のみで行な
われていたり、ガイド等により基板とファンが一体とな
っていたりしており、やはり騒音の低下及び効率良い冷
却のための考慮が十分ではなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、発熱
体の発熱分布による風温上昇の影響、冷却用ファン故障
による冷却風の不足、冷却用ファンの位置による騒音増
加、筐体の高密度実装による流路の複雑化が問題とな
り、その点を考慮しておらず、冷却用ファンの位置、冷
却用ファン停止時の冷却風の供給、筐体全体の低騒音構
造を考える必要があった。
【0008】本発明は、ICチップ、LSIパッケージ
等の発熱体を有する基板、ハ−ドディスク、電源等が高
密度に実装された電子機器装置においても冷却性能を向
上させ信頼性を向上することができ、尚かつ高性能の冷
却が低騒音で行なえる空冷電子機器装置を提供すること
を目的とするものである。
【0009】さらに、前記従来例、特に大型の機器にお
いては、鋼板製のフロントパネルが大きくなることか
ら、強度や本体筐体との整合性を出すためにフロントパ
ネルの周囲に折曲枠を形成している。しかし、この折曲
枠は長手方向やその直角方向の強度は出せるものの、対
角線方向の歪みを補正することができなかった。これを
防ぐために、フロントパネルの背面部にリブを設けた
り、鋼板の厚さを増したりすることが考えられるが、フ
ロントパネルの重量増加や、メンテナンス時のフロント
パネルの取外しに支障がある。また、フロントパネルを
開閉する構造のものにおいては、ヒンジ部や取付部の大
型化を招くことになる。更に、鋼板は加工性が悪いため
に、樹脂成型品のように多様なデザイン処理を行うこと
ができなかった。また、大きなフロントパネルを樹脂成
型品で形成しようとすると、大きな型を必要としコスト
高の要因となる。
【0010】本発明は、前記課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、フロントパネルの歪みを
軽減して鋼性を高め、かつ、多様なデザイン展開が可能
や電子機器の筐体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ため
に、即ち、実装密度を高めて小型化した空冷電子電子機
器装置の冷却を効率的にかつ低騒音で行なうために、I
Cチップ、LSIパッケージ等の発熱体を有する空冷電
子機器装置において、前記発熱体を冷却するための空気
の流路を二系統以上設け、該流路内に夫々冷却用ファン
を配置し、該冷却用ファンは前記流路にそって設置され
た発熱体間に設ける構成としたものである。
【0012】更に、該目的を達成するために以下に示す
種々の構成を採用している。即ち、冷却流路出口を装置
の下面に設置する。複数系統の流路の各々の曲がり角
に、冷却用ファンを設ける。複数系統の流路に設ける冷
却用ファンはできるだけ離れた位置に設置する。空気の
給入口や排出口の部分の筐体を二重構造とする。高発熱
部には、局所冷却用の冷却ファンユニットを設ける等で
ある。
【0013】また、基板自体がダクトの一部を構成する
ようにし、その給排気口が絞られたスリット構造を取
り、該ダクトの排気口が前記クロスフローファンの給気
口に設けたり、該ダクトを流れる冷却風の方向にパッケ
ージ基板を配置する。
【0014】また、クロスフローファンのモータ回転数
を給気付近に設けられた制御基板の温度センサにより可
変にする。更には、冷却用ファンを市販の貫流ファンと
し、この市販の貫流ファンに角度を設けて取り付ける。
また、心臓部であるCPUユニット部をダクト構造と
し、そのダクトの一部に基板を設け、スライドレール、
レバー、ガイドピンを設ける。また、データ保存用のハ
ードディスクをユニット化し、ハードディスク間のすき
まを不均等とし、スライドレール、コネクタを設ける。
また、排気口を電子機器の底部に設け、排気口に直径2
ミリメートル、4ミリメートルのパンチング材を設け
る。また、各々のパッケージの着脱治具に共通の別レバ
ーを取付けたり、その治具を機器装置内部に装備させ
る。また、給気口を二重に設け、その各々の給気口が重
ならないようにパネルカバーの給気口を外側に設ける。
等である。
【0015】さらに、本発明においては、前記他の目的
を達成するために、本体の前面を構成し、鋼板で形成さ
れたフロントパネルと、該フロントパネルの後部本体を
構成する本体函体とから電子機器の筐体を構成し、前記
フロントパネルは、少なくとも長手方向の両側に平面部
を残して、その中央部を凹部に形成するとともに、該凹
部に係合する樹脂成型品を設けるようにする。この場
合、フロントパネルは長手方向の一端と両側に連続する
門型形状の平面部を形成するようにしてもよい。また、
樹脂成型品は、長手方向の両端をフロントパネルと一致
させ、中央部を突出するような曲面で形成し、更に、凹
凸模様を設けてもよい。また、樹脂成型品の長手方向の
一端に形成された平面部に表示手段を配置してもよい。
また、更に良好なものは、フロントパネルと樹脂成型品
のすくなくとも表面に色味の異なる無彩色を施すように
する。更に、樹脂成型品を、長手方向に沿って並設され
る2個以上の小パネルから構成され、該小パネルの少な
くとも1個は記憶手段のベゼルとしてもよい。また、バ
ッテリーの重量を考慮し、電子機器装置の重心がその装
置の中心より、低い位置になるように、バッテリーを底
部付近に設ける。
【0016】
【作用】筐体を二系統以上の流路とし、かつ発熱体の間
に冷却用ファンを設けたり、冷却流路出口を下方に設置
したり、冷却用ファン同士を離したり、筐体を二重構造
とすることにより、筐体内の風温上昇を効率良く低減で
き、発熱体の温度分布を均一にし、ファン動力を低減す
ることができ、筐体全体の騒音を低減するのに有効であ
る。
【0017】また、二系統以上の流路の曲がり角に、冷
却用ファンを設けたり、冷却用ファンを市販の貫流ファ
ンとしたり、この市販の貫流ファンに角度を設けて取り
付けることにより、筐体全体のスペース効率を向上で
き、筐体の小型化、低コスト化、かつ冷却性能を最良に
するのに有効である。
【0018】また、高発熱部には局所冷却用の冷却ファ
ンユニットを設けたり、基板自体がダクトの一部を構成
するようにし、その給排気口が絞られたスリット構造を
取り、該ダクトの排気口が前記クロスフローファンの給
気口に設けたり、該ダクトを流れる冷却風の方向にパッ
ケージ基板を配置することにより、有効な冷却風を供給
でき、ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体を有す
る基板、ハ−ドディスク、電源等の信頼性を満足するの
に有効である。
【0019】また、クロスフローファンのモータ回転数
を給気付近に設けられた制御基板の温度センサにより可
変することにより、給気温度が低い場合には低速回転と
なり、給気温度が高い場合には高速回転となり、むだな
冷却風がなくなり、貫流ファン自体の騒音が低減でき、
コンピュータの低騒音化に有効である。
【0020】また、心臓部であるCPUユニット部をダ
クト構造とし、そのダクトの一部に基板を設け、スライ
ドレール、レバー、ガイドピンを設けることにより、C
PU部の高発熱体の温度を低減でき、半導体の信頼性を
向上でき、さらに、着脱時間を短時間で済ませることが
でき、増設、計算性能向上等の場合にはこのユニットを
交換することで済ませることができ、メンテナンス時、
エンハンス時に有効である。
【0021】また、データ保存用のハードディスクをユ
ニット化し、ハードディスク間のすきまを不均等とし、
スライドレール、コネクタを設けることにより、ハード
ディスク下流の発熱体への冷却風の分配を容易にでき、
さらに、着脱時間を短時間で済ませることができ、増
設、記憶容量向上等の場合にはこのユニットを交換する
ことで済ませることができ、メンテナンス時、エンハン
ス時に有効である。
【0022】また、排気口を電子機器の底部に設け、排
気口に直径2ミリメートル、4ミリメートルのパンチン
グ材を設けることにより、該電子機器排気口全体から吐
き出すことができ、排気風速を低減でき、床への衝突音
がなくなり、騒音の低減に有効である。
【0023】また、各々のパッケージの着脱治具に共通
の別レバーを取付けたり、その治具を機器装置内部に装
備させることにより、着脱時間を短時間で済ませること
ができ、保守を安全確実に行なわれるのに有効である。
【0024】また、給気口を二重に設け、その各々の給
気口が重ならないようにパネルカバーの給気口を外側に
設けることにより、電子機器内部で発生する音を外部に
漏れにくくするのに有効である。
【0025】また、バッテリーの重量を考慮し、電子機
器装置の重心がその装置の中心より、低い位置になるよ
うに、バッテリーを底部付近に設けることにより、該電
子機器の転倒を防止することができ、地震等の保守の面
で有効である。
【0026】さらに、本発明によれば、フロントパネル
の中央に形成した凹部に、樹脂成型品が取り付けられる
ので、対角線方向の歪みが軽減される。また、多様なデ
ザイン処理が可能な樹脂成型品をフロントパネルより小
さくすることができる。
【0027】更に、樹脂成型品を突出させることによ
り、該樹脂成型品にバンパー機能を持たせることができ
る。更に、樹脂成型品に凹凸模様を設けることにより、
樹脂成型品及びフロントパネルの強度を更に高めること
ができる。
【0028】また、隣接するフロントパネルと樹脂成型
品に施される色彩を色味のことなる無彩色にすることに
より、設置環境に調和させるとともに、鋼板と樹脂の材
料の違いによる色彩の一致や、材料の違いによる色彩の
劣化速度の違いにともなう色彩の不一致を考慮する必要
がない。
【0029】更に、樹脂成型品を長手方向に沿って並設
される2個以上の小パネルから構成することにより、樹
脂成型品の小型化が図られ、また、該小パネルを記憶手
段のベゼルとすることにより、小パネルの部分変更で多
様な機能に対応したシリーズ化が容易に図られる。
【0030】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。
【0031】なお、実施例は以下に示す目次にそって説
明する。
【0032】目次 1. 全体構成 1.1 システム構成(ブロック図) 1.2 外観図 1.3 実装構造図 1.3.1 局所,静音,冷却 1.3.2 二流路,静音,冷却 2. 部分構成 2.1 CPUユニット部 2.2 I/Oパッケージ部 2.3 DC/DCコンバータ部 2.4 HDDユニット部 2.5 AC/DCコンバータ部 2.6 冷却ファンユニット部 2.7 バックボード部 2.7.1 CPU部 2.7.2 HDD部 2.8 ケーブルカバー部 2.9 バッテリー部1.全体構成 1.1 システム構成図(ブロック図) 図2に本発明の実施例であるコンピュータのシステム概
要を示す。本システムは、キャッシュメモリを付帯する
高速RISC(リジューストインストラクションセット
コンピュータ)プロセッサモジュール15、プログラム
及びデータ処理用大容量メインメモリ121、RISC
プロセッサと各種周辺コントローラとを接続するシステ
ムバス120、該システムバス120及びメインメモリ
121のコントローラであるメモリインタフェース(M
I)122、コンソール123やRS232C124,
セントロニクス125等を接続制御する基本I/Oコン
トローラ126、及びローカルエリアネットワーク(L
AN)127やコニュニケーションアダプタ(CA)1
28を接続制御するI/Oバスコントローラ(IOB
C)129、ハードディスクドライブ(HDD)装置1
03、デジタルオーディオテープレコーダ(DAT)装
置31、MT装置130、通信制御部(MCI)131
等を接続制御するSCSIコントローラ132、イーサ
ネットLAN接続アダプタ(ENA)133、FDDI
接続アダプタ(FAS)134を接続制御するHPSバ
ス135及びBA140を備えている。
【0033】図3にCPUユニット部の論理構成の概要
を示す。メインのCPUパッケージ(CPUベースボー
ド)36上には、RISCプロセッサモジュール15、
メモリモジュール(MS)ミドルカード19、オシュレ
ータ(OSC)パッケージ(OSCモジュール)16、
BAパッケージ(BAモジュール)20の各モジュール
を実装し、さらにメモリコントロール部(MCU)12
1、プロセッサバス及びシステムバス制御部(MI)1
22を実装している。RISCプロセッサモジュール3
6は高速RISCチップパッケージ13及び大容量キャ
ッシュメモリ14より構成され、8バイト/60Mヘル
ツのプロセッサバス136に接続する。MSミドルカー
ド19は4つのブロックで構成されており、1つのブロ
ック当り8枚のMSパッケージ(メモリサブモジュー
ル)18が実装され、MCU121に接続している。O
SCパッケージ16は高速発信回路を実装しており、各
モジュールへクロックの分配を行なっている。BAパッ
ケージ20は8バイト/30Mヘルツのシステムバス1
37に接続し、基本IOバス138を接続制御するIO
BC129部、HPSバス139を接続制御するBA1
40部より構成される。
【0034】1.2 外観図 図4〜7に本発明の一実施例であるコンピュータ1の外
観図を示す。図4はコンピュータ1の斜視図であり、正
面のフロントパネル82上には表示用のインジケータ1
04があり、各インジケータ104は、電源投入の表
示、システム稼働の表示等を示す。また、コンピュータ
1の底部にはスカート26、キャスター25を備え、背
面には給気パネル28、両側面には両側板95、上面に
は天板94がある。また、図5に図4の正面図、背面図
を示す。正面には折曲枠97、背面には網状に穴を設け
た給気口105がある。図6に図4の右側面図を示す。
給気パネル28の側面にも給気口105があり、給気口
面積を増やしている。図7は図4のコンピュータ1のフ
ロントパネル82を開放した状態の斜視図である。正面
には、コントロールパネル106、DATの挿入口3
1、電源スイッチ107が設けられる。正面のフロント
パネル82を開閉し、コンピュータ1とのアクセスを行
なうことができる。
【0035】図8から図10は本発明に係る他の実施例
を示すコンピュータ1であり、図8はコンピュータ1の
外観図、図9は取付け状態を示す外観図、図10は部分
断面図である。本実施例は、フロントパネル82の凹部
85に係合して取付けられる樹脂成型部86を複数の小
パネル87〜92に分割し、該小パネル87〜92に対
応する凹部85に開口部を設けることで、樹脂成型部8
6に機能部を付加できるようにしたものである。
【0036】図8において、符号1で総括的に示すの
は、内部に制御処理装置を備えたコンピュータ1の本体
であり、外形状を縦長の函型形状としている。コンピュ
ータ1は、コンピュータ1の前面を構成し鋼板で形成さ
れるフロントパネル82と、コンピュータ1の後部を構
成する本体函体83と、コンピュータ1の底面部を構成
するベース部84とから構成される。
【0037】フロントパネル82は長手方向の両側と上
部に連続する門型形状の平面部を残して、その中央に凹
部85(図9、10にて図示)を形成し、該凹部85に
係合する樹脂成型部86を設けている。該樹脂成型部8
6は、上下に積層された小パネル87から92によって
構成され、長手方向の両端をフロントパネル82と一致
させ、中央部を突出するような曲面で形成している。本
実施例では、小パネル88から91を磁気シールドが施
された各種記録再生装置のベゼル(フロットパネル8
2)としている。詳細については後記する。
【0038】本体函体83は、コンピュータ1の枠体9
3(図10にて図示)に取付けられる天板94と両側板
95と背面板96とから構成される。本実施例では、図
示しないが、背面板96に各種装置との接続部や放熱部
を集中配置している。
【0039】ベース部84は周囲に平面部からなるスカ
ート26部を形成し、該スカート26部内に図示しない
キャスターを設けることで、外方からキャスターを隠す
ようにしている。また、該ベース部84は、その上部に
配置される各部をベース部84の投影面積内に納めるよ
うに設けており、コンピュータ1を移動した際のバンパ
ー機能を果たすようにしている。
【0040】図9、10において、フロントパネル82
の周囲の端部は、後方に折り曲げられて形成される折曲
枠97が形成され、該折曲枠97の端部にコ字状の取付
部98が形成される。また、コンピュータ1の両側板9
5は、その端部がL形に折り曲げられ、コンピュータ1
の枠体83に回り込むように取り付けられている。フロ
ントパネル82は、前記取付部98が両側板95のL字
状部と突き当たるように、フロントパネル82の上方の
折曲枠97をコンピュータ1の枠体93(図示せず)に
引っかけて取付けられ、フロントパネル82の下方をネ
ジ78oにて枠体93に止める構造としている。
【0041】前記したように、樹脂成型部86は積層さ
れる複数の小パネル87から92により構成され、該小
パネル87から92は、フロントパネル82の凹部85
に係合し、かつ、上下が連続するようにネジ等の取付け
手段にて内側から取り付けられる。
【0042】本実施例では、最上部に配置される小パネ
ル87を樹脂成型部86の上端の位置決めと外観処理を
良好にさせるためのサッシ部とし、最下部に配置される
小パネル92を凹凸パタン99を備えた化粧パネルと
し、前記小パネル87と小パネル92の間に配置される
小パネル88をDAT31装置のフロントパネル82を
構成するベゼル、小パネル89を磁気テープカセット装
置のベゼル、小パネル90をコンパクトディスク装置の
ベゼル、小パネル91を8mm磁気テープ装置のベゼルと
している。また、小パネル88から91に対応するフロ
ントパネル82の凹部85には記録再生装置の本体(図
面中、DAT31装置の本体31a)が挿入される開口
部100が形成される。該開口部100は周囲の凹部8
5にロ字状の平面部が残るように形成され、記録再生装
置(図面中、DAT31装置)は前記ロ字状の平面部を
各ベゼル88から91が補強部材101で挟むようにし
て取り付けられる。小パネル92は外観形状に凸状の曲
面を採用し、かつ、該曲面に凹凸パタン99を形成する
ことで、鋼性を高めることができるので、バンパーとし
ての機能を得ることができる。また、フロントパネル8
2を止めるネジ78oは小パネル92に形成された凹凸
パタン99に形成される貫通穴102に挿入して取り付
ける構造としているので、ネジ78oが外観に現れてデ
ザインに悪影響をあたえることがない。
【0043】また、本実施例では、コンピュータ1の外
観色を設置環境に調和するグレーを主体とした無彩色と
しながらも、フロントパネル82と本体筐体83の塗装
色と、フロントパネル82に隣接する樹脂成型部86の
色彩の色味を異なるようにしている。このため、遠目で
みれば多くのフロアーで採用している無彩色と調和する
ため、フロアーにコンピュータ1を馴染ませることがで
きる。一方、色味を相違させることにより、鋼板と樹脂
を隣接させた場合に生じる材料の違いによる色彩の不一
致や、材料の劣化速度の違いにともなう色彩の不一致を
考慮する必要がない。
【0044】以上述べたように、本実施例によれば、コ
ンピュータ1全体を鋼板で覆うことができるので磁気シ
ールドが図られる一方、フロントパネル82の中央に形
成した凹部85に、樹脂成型部86が取り付けられるの
で、フロントパネル82の対角線方向の歪みが軽減され
るからフロントパネル82を軽量化して鋼性を図ること
ができる。更に、多様なデザイン処理が可能な樹脂成型
部86を小型化して型を小さくできるので、安価で多様
なデザイン展開を図ることができる。
【0045】更に、樹脂成型部86を突出させることに
より、該樹脂成型部86にバンパー機能を持たせること
ができる。しかも、樹脂成型部86に凹凸パタン99を
設けることにより、樹脂成型部86及びフロントパネル
82の強度を更に高めることができる。
【0046】更に、樹脂成型部86を長手方向に沿って
並設される複数の小パネル87から97により構成する
ことにより、樹脂成型部86の一層の小型化が図られ、
また、該小パネル88から91を記憶装置のベゼルとす
ることにより、小パネル88から91の部分変更で多様
な機能に対応したシリーズ化が容易に図られる。
【0047】なお、本実施例では、該小パネル88から
91を全てベゼルとしているが、例えば、機種のシーリ
ズ展開によっては、幾つかの小パネルを単純な化粧カバ
ーとしてもよい。この場合、前記化粧パネルの内側に鋼
板を設けることで、コンピュータ1の磁気シールドを図
ることができる。
【0048】1.3 実装構造図 図11〜13に本発明の一実施例であるコンピュータ1
の実装構造図を示す。図11はコンピュータ1の外枠を
透明にして内部が見える状態とした斜視図である。ま
た、図12はコンピュータ1の内部背面の斜視図であ
る。さらに、図13はコンピュータ1の外部パネルを除
いた状態を示す平面図であり、(1)は装置上部の平面
図(2)は装置側面の平面図(3)は装置後面の平面図
(4)は装置前面の平面図である。図11〜13に示す
ように、コンピュータ1は心臓部であるCPUユニット
部2、拡張ボードであるI/O(インプット、アウトプ
ット)パッケージ部3、電気の変換器であるDC/DC
コンバータ部4、情報を記憶させておくHDD(ハード
ディスクドライブ)ユニット部5、電気供給部であるA
C/DCコンバータ部6、冷却のための送風機能を有す
る冷却ファンユニット部7、電気、信号の仲介部である
CPUバックボード部8、HDDバックボード部9、筐
体の外装であるケーブルカバー部10、蓄電機であるバ
ッテリー部11から構成される。
【0049】CPUユニット2部は、CPUとメモリの
データのやり取りを仲介するLSIパッケージ12(図
3のMI122、MCU121)等が搭載され、頭脳部
のRISCチップパッケージ、データを一次保存するキ
ャッシュメモリ(詳細図14)が搭載されているRIS
Cプロセッサモジュール15(ヒューレットパッカート
社製PA−RISC)、RISCチップの動作周波数を
制御するOSC(オシュレータ)パッケージ16、多数
のメモリを両面に搭載したMS(メインストレージ)パ
ッケージ18、そのMSパッケージ18を最高で8段装
着できるMSミドルカード19が4枚、異なった信号線
の仲介の役割を持つBA(バスアダプタ)パッケージ2
0から構成される。
【0050】また、局所冷却ファンユニット7cには冷
却風22供給用の山洋電気株式会社製の80×80×2
5立法ミリメートルの軸流ファン23aと冷却風22突
出口である噴流口24が設けられる。また、コンピュー
タ1の底部にはキャスター25、スカート26があり、
コンピュータ1の排気部でには2Φミリメートル、4Φ
ミリメートルのパンチング材27が設けられる。また、
給気部である背面には給気パネルがあり、ケーブルカバ
ー10を兼ねる。その内部には、埃、ゴミ等を吸い込ま
ないためのフィルターが給気口105にマジックテープ
で付けられている。
【0051】1.3.1 局所,静音,冷却 本実施例では、1.3節の図11〜13の全体構造図に
示されたRISCプロセッサモジュール15、OSCパ
ッケージ16、HDDユニット部5、DC/DCコンバ
ータ部4の冷却に局所静音冷却を行っている。局所静音
冷却とはファン前後の風の流れる量を前述の発熱体部分
に集中するよう制御したり、構造をお工夫して、装置全
体に流れる流量を極力少ない流量にして高発熱部分(ヒ
ートスポット)を冷却することにより、結果として能力
の小さな、より騒音の少ないファンでコンピュー1全体
の冷却を可能とすることである。
【0052】まず、RISCプロセッサモジュール15
の冷却について説明する。RISCプロセッサモジュー
ル15は、1枚ないし2枚で構成されている。RISC
プロセッサモジュール15の構造を図14に示す。RI
SCプロセッサモジュール15上にはRISCチップパ
ッケージ13が1個とキャッシュメモリ14が20数個
両面実装され、雄口コネクタ49aにより電気信号を伝
達する。RISCチップパッケージ13には、冷却を良
好とするために円盤状の放熱フィン62aが設けられて
いる。図15は、CPUユニット2部全体の上面図であ
る。CPUユニット2部には、RISCプロセッサモジ
ュール15、OSCパッケージ16やMSミドルカード
19をメインのCPUパッケージ36上に差し込むのを
容易にするためのガイドレール44が多数設けられてい
る。CPUユニット2部の外側のRISCプロセッサモ
ジュール15上流側の部分には局所冷却ファンユニット
7が設けられている。本実施例では、局所冷却ファンユ
ニット7のさらに上流側の部分に、局所冷却ファンユニ
ット7に接するように軸流ファン23aが設けられてい
る。軸流ファン23aは大きさが80ミリメートル角前
後、最大流量が1立法メートル/min程度及び単体の騒音
が30dB前後である。
【0053】なお、RISCプロセッサモジュール15
の隣には、RISCプロセッサモジュール15を制御す
るためのOSCパッケージ16がある。
【0054】RISCプロセッサモジュール15を冷却
するという観点から見ると、円盤状の放熱フィン62a
の下流側のキャッシュメモリ14が冷えにくいという問
題が挙げられる。これは、軸流ファン23aからの冷却
風が円盤状の放熱フィン62a(特に柱の部分)で多少
ブロックされてしまうことと、放熱フィン62aを通る
間に相当温められるためである。
【0055】図16は、本発明でのRISCプロセッサ
モジュール15の冷却の具体例を示す。図16の実施例
は、局所冷却ファンユニット7に4つの矩形状の噴流口
24を設けたものである。RISCプロセッサモジュー
ル15は2つの噴流孔24の間に位置するため、両側か
ら冷される。これにより、基板に沿う流速を大きくし、
RISCチップパッケージ13の後方のキャッシュメモ
リ14の冷却を良好にする。
【0056】本実施例においてはRISCチップパッケ
ージ13、キャッシュメモリ14の温度とも上限値11
0℃に対して十分に余裕がある。RISCチップパッケ
ージ13やキャッシュメモリ14の信頼性は動作させる
温度が低いほど良好であり、例えば、素子の配線層にお
けるジャンクションの最高温度を85℃以下で使用する
ことができれば、上限値110℃付近で使用する場合に
比べて、演算の信頼性及び速度が大巾に向上することが
経験的に知られている。
【0057】なお、図16の実施例においては、コンピ
ュータ1全体を冷却するクロスフローファン30が停止
した場合でも軸流ファン23aが作動している限り、P
CX−Tパッケージ15の冷却は同様に行われる。逆に
軸流ファン23aが停止した場合でも、クロスフローフ
ァン30による平行流が形成され、RISCプロセッサ
モジュール15は上限値110℃以下で作動する。
【0058】上記の実施例では、RISCプロセッサモ
ジュール15の上流側に軸流ファン23aを設けている
が、軸流ファン23aが無い時でも図17のようなダク
ト103を設けると風向制御を行うことができ、かなり
良好な冷却性能を得ることができる。さらに、図18に
上記局所冷却ファンユニット7cのダクト103部をO
SCパッケージ16まで広げ、このOSCパッケージ1
6の裏面のICチップにも軸流ファン23aからの冷却
風22を供給させる。これにより、OSCパッケージ1
6の信頼性を向上できる。
【0059】RISCプロセッサモジュール15の隣の
OSCパッケージ16は、片面が軸流ファン23aから
の噴流により、もう片面がクロスフローファン30によ
る平行流で冷却されるが、両面をクロスフローファン3
0による平行流で冷却する場合に比べて、基板上の素子
の冷却が良好になる。
【0060】図11〜13において、HDDユニット5
部では、そのすぐ上流側にあるクロスフローファン30
から吐出した高速の冷却風22が各ディスクにそのまま
当るようになっている。このため、各ディスクの冷却は
大変良好となり、熱的には汎用の大形電子計算機におけ
るディスクと同程度の信頼性を得ることに成功してい
る。また、DC/DCコンバータ4部では、特に冷却し
たい基板に別のクロスフローファン30の吐出口を向け
ることにより、その基板上の素子の冷却を大変良好にし
ている。
【0061】1.3.2 二流路,静音,冷却 図11〜13より、このコンピュータ1には冷却風22
の流れる経路は2つある。図19に図11のA−A断面
を示す。図19において、第一の経路として冷却風22
は背面の給気パネル28から流入し、CPUユニット2
部を水平に通り、クロスフローファン30からなる冷却
ファンユニット7aによりCPUユニット2部底部から
吸い込まれ、45度の角度を持つクロスフローファン3
0から流出後、冷却風22の向きが鉛直下方に曲げら
れ、DAT31、HDDユニット部5、AC/DCコン
バータ部6を通り、床板のパンチング材27から流出
し、スカート26の下を通り、コンピュータ1外部へ放
出する。特に、高発熱密度であるCPUユニット部2の
RISCチップパッケージ、データを一次保存するキャ
ッシュメモリ(詳細は図14参照)が搭載されたRIS
Cプロセッサモジュールの上流側には、軸流ファンと矩
形状の噴流口から成る局所冷却ファンユニットが設けら
れる。また、HDDユニット部5の各々のHDDの間隔
は冷却効率を向上させるため場所により配置間隔が異な
るようにしている。これに関しては図35の説明で詳述
する。
【0062】また、冷却風22の第二の経路は、給気口
に関しては第一の経路と同一の給気パネル28から流入
し、I/Oパッケージ部3を水平に通り、上記第一の経
路と第二の経路の隔壁32により構成されるダクト33
を鉛直下方に通り、市販のクロスフローファン30から
なる冷却ファンユニット7bにより吸い込まれる。20
度の角度を持ったクロスフローファン30流出後は、冷
却風22が曲げられ、DC/DCコンバータ4部を通
り、第一の経路と同様に床板のパンチング材27から流
出して、スカート26の下を通り、コンピュータ1外部
へ放出する。
【0063】クロスフローファン30を20度の角度を
もたせて実装しているため、市販の量産品であるクロス
フローファンを使用することができ、コンピュータ1の
生産コストを低減することができる。
【0064】また、クロスフローファン30は信号線が
あり、その信号は給気部付近のI/Oパッケージ部3の
制御基板に取り付けられた温度センサにつながってお
り、モータ回転数を温度センサからの信号に対応させて
可変とすることで冷却効率を向上している。これは、温
度と回転数とのテーブルを保持しておき、そのテーブル
に従って回転数を制御する信号をI/Oパッケージ部3
からクロスフローファン30に与えることで実現でき
る。
【0065】このように、コンピュータ1内の冷却流路
を二系統設けることは、一系統の場合と比べ、各流路で
の風温上昇が低減され、各発熱体での温度レベルを低減
でき、発熱体間の温度分布を均一にできる。さらに、高
発熱体の上流側に、冷却用ファンを設けることは、高発
熱体に高流速の冷却風を供給でき、冷却風との熱伝達率
が上昇し、高発熱体の温度を低減できる。
【0066】また、冷却流路を二系統にし、夫々の流路
における冷却必要流量が等しくなるように構成する。こ
れは、各流路の体積及び、発熱体の発熱値の平均値を考
慮して各モジュールの配置を定めることにより達成す
る。
【0067】各流路の発熱量及び冷却必要流を等分配す
るのは、ファンの負荷を等分し、風路による騒音発生量
の片寄りを小さくするためである。一方の冷却風路の流
量を多く設定し、騒音に片寄りが発生すると、筐体によ
る遮音を行うには騒音の大きい方にあわせた防振、防音
対策すなわち筐体壁の厚さを厚くするなどの対策を行わ
なくてはならないため、むだな対策が生じる。本実施例
では各部の冷却必要風量を考慮した2系統の流路構成に
よる静音冷却設計を実現している。
【0068】また、本実施例のコンピュータ1の冷却方
式では騒音源であるクロスフローファン30の設置位置
を、給気口105及び排気口119から距離を離し、騒
音の漏れを低減する効果を得ている。このような冷却構
成では、広い範囲に渡って均一な流れを作るのに適した
クロスフローファン30を設置することが効果的であ
る。またクロスフローファン30は一般に増速翼列を使
用しているため、ファン出口部分の流速が大きい。従っ
てHDDユニット5部やDC/DCコンバータ4部のよ
うに発熱量が大きく、冷却に速度の速い冷却風22を与
えた方が効果的な熱源をクロスフローファン30の出口
部近傍に設置する冷却構造を採用している。これにより
効率のよい冷却を実現すると共に、騒音の小さな筐体構
造となっている。
【0069】また、各々のHDDの間隔が異なることに
より、HDDユニット下流部のAC/DCコンバータ6
への冷却風の配分を各々のAC/DCコンバータ6の発
熱量に見合ったものとなり、AC/DCコンバータ6の
素子温度を均一にできる。
【0070】また、クロスフローファン30をコンピュ
ータ1内部に設置することにより、ファンの回転から出
る騒音、ファン出口での物体に衝突する衝突音をコンピ
ュータ1外部に流出することを防ぎ、低騒音化に有効で
ある。また、コンピュータ1底部にスカート26を設け
ることは、冷却風22が床に衝突するするときに発生す
る音等を極めて少なくし埃、ゴミ等が室内に飛散するの
を防ぐことができる。
【0071】また、冷却風の排気口をクロスフローファ
ン30から離すためコンピュータ1下部に設けている。
熱源であるHDDユニット5部等の下方においては、万
が一において熱源からの火の子が床面に落ちて火災を引
き起こさないように、熱源下部面は直径約2mm以下のパ
ンチング材27を使用する。(UL規格)排気面に2Φ
mm、4Φmmのパンチング材27を設けることは排気部で
の風速を低減でき、冷却風22が床に衝突するするとき
に発生する音等を極めて少なくすることができる。ま
た、冷却風22の排気口を熱源下部に配置すると、直径
約2mm以下のパンチング材27を通して流れをコンピュ
ータ1外に排出しなければならない。このような小さな
穴を介して冷却風22を排出すると、圧力損失が増大
し、ファンの静圧を大きくしなければならないため、冷
却ファンの負荷が増大し、騒音が大きくなる傾向にあ
る。これを改善するため、図20に図11のA−A断面
の他の実施例を示す。図20に示すように、熱源下部に
曲がりダクト103を取付け、熱源直下から外部に火の
子が落ちないようにする。曲がりダクト103の先に排
気口を設けることにより、流路の圧力損失を低減するこ
とができる。また排気部における曲がりダクト103は
冷却風22をコンピュータ1下部中心に集めたのち、コ
ンピュータ1外部に排出する。コンピュータ1内部の騒
音が、コンピュータ1外部にでるまでの距離が長いほど
騒音の低減効果が大きいことから曲がりダクト103を
設けることにより、騒音低減効果が得られる。
【0072】さらに、給気部付近のI/Oパッケージ部
3の制御基板に取り付けられた温度センサ24につなが
っているクロスフローファン30のモータ35の信号線
によりモータ35の回転数を可変できることは、このモ
ータ35の寿命を高め、モータ35部の消費電力を低減
でき、コンピュータ1の消費電力の低減にも結び付く。
また、むだな冷却風22の低減にも役立つ。さらに、コ
ンピュータ1の低騒音化にも有効である。
【0073】これは、例えば、I/Oパッケージ部3に
制御基板を設け、このクロスフローファン30のモータ
回転数をここで制御する。給気温度が30度以下の場合
は17V駆動電圧、30度以上となると24V駆動電圧
になり、クロスフローファン30からの冷却風22の供
給風量を可変できる。すなわち、給気温度が高い場合、
基板に搭載される半導体等の許容温度と空気の温度差が
小さくなるため、空気との熱伝達を促進させるために、
冷却風22の風量、風速を増加させる必要がある。ま
た、給気温度が低い場合、上記温度差が比較的大きく取
れるため、冷却風22の風量、風速を低くできる。ま
た、クロスフローファン30のモータ35を低回転数に
可変できることにより、コンピュータ1の低騒音化にも
役立つ。さらに、給気パネル28を設けたり、給気部に
フィルターを装着することにより、コンピュータ1の外
側に音を放出するのを防ぎ、低騒音化に役立つ。
【0074】また、他の一実施例を図51〜53に示
す。本実施例は、前記実施例のコンピュータ1の拡張用
筐体である。前記実施例と同様、冷却流路は二系統あ
る。一つの流路は、給気パネル28から入り、市販のク
ロスフローファン30流出後回線ユニット118部を通
り、コンピュータ1底部から外気に放出する。図54よ
り、この回線ユニット118は冷却風22の流れに逆ら
わないように、クロスフローファン30出口の冷却風2
2の向きと同じ向きに実装される。さらに、もう一つの
流路は、第一の流路と同じく給気パネル28から吸い込
み、DC/DCコンバータ4を通り、クロスフローファ
ン30流出後、前記第一の実施例と同じく、HDDユニ
ット部5、AC/DCコンバータ部6を通過し、コンピ
ュータ1の床面から外気に放出する。この場合、クロス
フローファン30は前記実施例同様、傾いた実装であ
る。さらに、図55に、第二の流路のDC/DCコンバ
ータ部4とクロスフローファン30の詳細図を示す。D
C/DCコンバータ部4の基板に沿って冷却風が流れる
ように、DC/DCコンバータ部4が冷却風の向きに平
行に置かれる。また、冷却風22を有効利用するため
に、クロスフローファン30に角度を設け、DC/DC
コンバータ部4以外からも冷却風22を吸い込んでい
る。これにより、クロスフローファン30の風量を最大
限に活用できる。
【0075】2.部分構成 2.1 CPUユニット部 図21に本発明の実施例であるコンピュータ1のCPU
ユニット部2の斜視図及びコンピュータ1への装着を示
す。CPUユニット部2は、メインのCPUパッケージ
36、RISCプロセッサモジュール15(最大で2
枚)、OSCパッケージ16、MSミドルカード19が
4枚、BAパッケージ20、メインケース37、フロン
トブラケット38、上カバ39、スライドレール40、
ガイドピン41、セッティングガイド42、補強板4
3、ガイドレール44、レバー45から構成される。メ
インのCPUパッケージ36、メインケース37、フロ
ントブラケット38、上カバ39により、CPUユニッ
ト部2はダクト構造となっている。すなわち、メインの
CPUパッケージ36がダクトの一部を構成する。メイ
ンのCPUパッケージ36とメインケース37がねじ止
めされる。さらに、フロントブラケット38がメインケ
ース37にねじ止めされ、各々のパッケージを装着後、
上カバ39がフロントブラケット38、メインケース3
7にねじ止めされる。ガイドレール44はメインケース
37に開けられた小孔にガイドレール44の突起物を挿
入し固定する。図22に示すように、ガイドピン41は
メインケース37の同一水平位置に2か所ねじ止めされ
る。図23に示すように、セッティングガイド42はメ
インのCPUパッケージ36に設けられた小孔46bに
突起物47bを挿入し固定される。図21に示すよう
に、レバー45はメインのCPUパッケージ36のフロ
ントブラケット38側の両端に回転できるように取り付
けられる。図24に示すように、補強板43はメインの
CPUパッケージ36裏面上にねじで固定される。この
ねじはメインCPUパッケージ36、メインケース37
も止めることができる。
【0076】図25にメインのCPUパッケージ36の
実装図を示す。メインのCPUパッケージ36上には、
CPUとメモリのデータのやり取りを仲介するLSIパ
ッケージ12等が搭載される。また、RISCプロセッ
サモジュール15、OSCパッケージ16、MSミドル
カード19、BAパッケージ20をそれぞれ搭載するた
めの雌口コネクタ48aがピン固定される。メインのC
PUパッケージ36の基板板厚は2.7mmで12層であ
る。さらに、レバー45が2か所に、そのレバー45と
反対側にCPUバックボード8に装着するための雄口コ
ネクタ49eがある。
【0077】図14にRISCプロセッサモジュール1
5の実装図を示す。RISCプロセッサモジュール15
上には、コンピュータ1の頭脳部のRISCチップパッ
ケージ13が1個、データを一次保存するキャッシュメ
モリ14が片面13個で両面に搭載される。RISCチ
ップパッケージ13の上には、放熱面積を拡大させるた
めの円板状フィン62aがグリースを介して装着され
る。さらに、前述のメインのCPUパッケージ30に装
着するために雄口コネクタ49aがある。
【0078】図26にMSパッケージ18、MSミドル
カード19の実装構造図を示す。MSミドルカード19
には、8個の雌口コネクタ48fと2個のLSIチップ
5、1個の雄口コネクタ49cがあり、着脱のための5
mm角の角柱81がMSミドルカード19の上面と一致す
るようにねじ止めされる。MSパッケージ18は片側1
0個程度のメモリ17を両面に搭載される。このMSパ
ッケージ18の雄口コネクタを前述のMSミドルカード
19の雌口コネクタ48fに挿入して装着される。これ
はデータ保存の役目をし、MSミドルカード19に最高
で8段装着できる。このように実装することにより、高
密度実装が可能であり、また、3次元実装となり、冷却
風22が各MSパッケージ間を流れる。したがって、有
効に冷却風を活用でき、効率の良い冷却が可能である。
【0079】図27にBAパッケージ20の実装図を示
す。BAパッケージ20には2個のLSIチップ53が
搭載され、雄口コネクタ49dが4個ある。その内、3
個はメインCPUパッケージ36への装着用であり、残
り1個は外部制御用である。このBAパッケージ20の
役割は異なった信号線の仲介するものである。高速な信
号をその速度のまま他のパッケージに伝えるために、3
個の雄口コネクタ49dの内、真中の雄口コネクタ49
dは入力端子の役目を持ち、両端の2個の雄口コネクタ
49dは出力端子の役目を持つ。さらに、入力後の信号
は、上記2個のLSIチップ53に別れて伝わる。信号
伝達を遅らせないため、このLSIチップ53は180
度逆に取り付けられる。また、BAパッケージ20の着
脱法は、BAパッケージ20に開けられた小孔46iに
ハンドレバー54(詳細図28)の突起物47cを挿入
し、てこの原理で行なう。
【0080】次に、メインのCPUパッケージ36上に
RISCプロセッサモジュール15、OSCパッケージ
16、MSミドルカード19、BAパッケージ20を装
着する方法について説明する。図21において、メイン
ケース37に取り付けられたガイドレール44に各々の
パッケージを挿入する。挿入後、CPUユニット2底部
にあるメインのCPUパッケージ36上の雌口コネクタ
48に各々のパッケージ底部に取り付けられた雄口コネ
クタ49を挿入させて結合する。上記コネクタは雌口側
に電気信号ピンが多数設けられており、雄口側はそのピ
ンを挿入し、接合する。上記のRISCプロセッサモジ
ュール15、OSCパッケージ16はガイドレール4
9、雌口コネクタ48、雄口コネクタ49及びセッティ
ングガイド42により保持される。MSミドルカード1
9、BAパッケージ20はガイドレール44、雌口コネ
クタ48、雄口コネクタ49により保持される。
【0081】図28に今回使用した、別治具のハンドレ
バー54の構造を示す。各パッケージの上部両端に設け
られた小孔にこの別治具のハンドレバー54を取付け、
てこの原理でこのパッケージの着脱を行なう。さらに、
着脱の際、メインのCPUパッケージに相当の応力が働
くため、メインのCPUパッケージ36裏面に設けられ
た補強板でこの応力を緩和させ、メインのCPUパッケ
ージ36の反りをなくし、信頼性、保守性を良好なもの
とする。
【0082】図29に図21で示したスライドレール4
0の詳細図を示す。スライドレール40は雄口40aと
雌口40bがある。雄口40aには着脱の場合に安全か
つ確実なものとするために、ストッパ55が装備され
る。また、雌口40bには雄口40aを挿入するとき挿
入を安全かつ確実にするため、蝶つがい56がある。
【0083】図 に上記CPUユニット2部をコンピュ
ータ1に装着した場合の実施例を示す。前述の雌口40
bのスライドレール40がコンピュータ1内板金に水平
に2個設けられ、ねじ78l止めされる。また、雄口4
0aのスライドレール40がCPUユニット2上部に水
平に2個設けられ、飾りねじ57でメインケース37に
取り付けられる。装着は、まず、2個の雄口40aのス
ライドレールを2個の雌口のスライドレール40に挿入
する。雄口40a側を雌口40bに挿入するまで、雌口
40bのスライドレール40をコンピュータ1内部に押
し戻さないように蝶つがい56が働く。さらに、挿入後
装着中間付近では雄口40a側のストッパ55が働き、
このストッパ55を押すことによりCPUバックボード
8部までCPUユニット2を挿入させる。また、図22
の示すように、装着保守を安全かつ確実にするためにス
ライドレール40の他に、CPUユニット2のメインケ
ース37に2本のテーパ状のガイドピン41が同一水平
位置にある。コンピュータ1側にはそれと同等の位置に
該ピン径より4、5mm大きい小孔46cがある。このガ
イドピン41を小孔46cに挿入し、CPUユニット2
を保持する。さらに、CPUユニット2を完全にCPU
バックボード8に装着させるためにレバー45がある。
このレバー45は、メインのCPUパッケージ36の雄
口コネクタ49eのある側とは反対の一側辺両端に設け
られた小孔46dに回転可能な状態である。これは、て
この原理によりコンピュータ1内の板金で止まる位置ま
でこのレバー45を回し、CPUユニット2の雄口コネ
クタ49eとCPUバックボード8の雌口コネクタ48
eを完全に結合させることができる。逆に、CPUユニ
ット2をコンピュータ1から取り外すときは、まず、レ
バー45を回し、雄口コネクタ49eを雌口コネクタ4
8eから外す。さらに、CPUユニット2部を引出す。
取り外す中間付近で、雄口40aスライドレール40の
ストッパ55を押し、CPUユニット2をコンピュータ
1から取り外す。以上の過程により、CPUユニット2
部の保守を安全かつ確実なものとする。また、雄口40
aスライドレール40は飾りねじ57で取り付けられて
いるため、2、3mm程度ぶれることができ、CPUユニ
ット2の挿入を容易にする。コネクタの構造は、雌口4
8e側に電気信号ピンが多数設けられており、雄口49
e側はそのピンを挿入し、接合している。
【0084】さらにCPUユニット2は、ダクト構造で
あり、冷却風22が通過しやすいように各パッケージの
方向はすべて同一方向である。また、このダクトの一部
をメインのCPUパッケージ36が受け持つ。このダク
トの給排気口には前述の各々のパッケージ保持用のガイ
ドレール44、及び板金があり、その他の領域では各々
のパッケージ上流部は個々の矩形状口58aを持つ。こ
れは、各々のパッケージの発熱量が異なるため、各々の
パッケージの発熱量に対応した冷却風22を供給でき
る。また、給気口を絞ることにより、むだな冷却風22
をなくし、冷却風22の風速を増加させ、空気との熱伝
達率を上昇させ、各々のパッケージ上の半導体の素子温
度を低くでき、信頼性、計算性能を向上できる。
【0085】2.2 I/Oパッケージ部 図30に本発明の実施例である、図11のコンピュータ
1のI/Oパッケージ3部の詳細図を示す。コンピュー
タ1には合計12枚のI/Oパッケージ3が装着され
る。その内訳は、入出力装置の制御を行なうパッケージ
が7枚、バス仕様に適用できるパッケージが5枚であ
る。また、オプションでRPC(リモートパワーオンコ
ントロール)パッケージが装着される。この機能は、通
信を通じて外部から電源をオン、オフできる。また、I
/Oパッケージ3部の下部には、電源制御用のパッケー
ジ、及びサービスプロセッサの機能を有するパッケージ
がそれぞれ1枚ずつ装着される。
【0086】これらのパッケージの装着方法は、ガイド
レール44とパッケージのガイド板59により挿入でき
る。ガイドレール44はコンピュータ1内部の板金上に
ある小孔にその突起物を挿入し固定する。ガイド板59
はパッケージの側面にあり、コンピュータ1のシールド
カバー79に位置する。挿入後は、前述の別治具のハン
ドレバー54を用い、それを各パッケージの上部両端に
設けられた小孔46fに取付け、てこの原理で行なう。
取付け後は、コンピュータ1の板金に各々のパッケージ
の両端をねじ止めする。各々のパッケージの一側辺にあ
る雄口コネクタとバックボード上の雌口コネクタ48が
結合して電気信号を供給する。パッケージのガイド板5
9側には外部からの信号を取り込むためのGP−IB、
RS232C用の雌口コネクタ48gが装備される。こ
のI/Oパッケージ3部を流出後、クロスフローファン
30に吸い込まれるまでは一定のチャンバを形成したと
ころを通過する。すなわちダクトとなっている。
【0087】また、各々のパッケージ上には多数の半導
体チップがある。冷却風22は各々のパッケージの一側
面外の所から給気され、その後は各々のパッケージの内
部を通るようにコンピュータ1にバッテリカバー61が
装着される。各々のパッケージ排気部には、ガイドレー
ル44b以外の箇所に各々のパッケージ幅と同等の矩形
状口58bがある。これは、むだな冷却風22をなく
し、パッケージ間にすべての冷却風22を供給ができ
る。すなわち、各々のパッケージ上に搭載された半導体
の素子温度を低減でき、信頼性を向上できる。
【0088】2.3 DC/DCコンバータ部 本発明の実施例である図11のコンピュータ1のDC/
DCコンバータ部4の構造図を上段1、2枚目を図31
に、3、4枚目を図32に示す。上段から1枚目は5V
×36A、3.3V×3A電力、2枚目は5V×17
A、12V×11A電力、3枚目は−12V×3A電
力、4枚目は補助電源用12V×2A、5V×7A電力
を供給できる。DC/DCコンバータ4部の変換効率は
78%であり、それぞれの基板の放熱量は1枚目が53
W、2枚目が59W、3枚目が9W、4枚目が14Wで
ある。また、コンバータ基板がDC/DCコンバータ4
部の1枚目からそれぞれ2枚、2枚、1枚、2枚と搭載
されている。上段の3枚はアルミ板64で構成され、放
熱性を向上させる。また、上段2枚は、コンバータ基板
63の放熱量から、面積を拡大させる意味で、放熱フィ
ン62aがある。この放熱フィン62aは、DC/DC
コンバータ4の長さと同等の280mmであり、幅48m
m、フィン高さ23mm(内ベース厚さ8mm)、フィン板厚
3mm、フィン枚数7枚の押出し成形可能なプレートフィ
ンである。この放熱フィン62aとアルミ板64a、コ
ンバータ基板63とアルミ板64aに、さらに、アルミ
板64aとコンピュータ1内の板金に取り付けられるア
ルミ板64bの間には接触熱抵抗を低減させるために、
高熱伝導性のグリース65が塗るれる。また、コンバー
タ基板63、両アルミ板64a、64b及び放熱フィン
62aはねじで結合される。
【0089】図33に図11のDC/DCコンバータ4
部はコンピュータ1に装着させた実施例の詳細図を示
す。C/DCコンバータ4部はガイドレール44により
挿入され、DC/DCコンバータ4の一側辺にある雄口
コネクタ49とCPUバックボード8上の雌口コネクタ
48を結合させる。このDC/DCコンバータ4部の着
脱方法は、CPUユニット2部の各々のパッケージ、I
/Oパッケージ3部と同様、コネクタ側とは反対側の両
端に設けられた小孔46hに別治具のハンドレバー54
を取付けて行なう。取付け後は、コンピュータ1の板金
に各々のパッケージの両端をねじ止めする。
【0090】また、クロスフローファン30流出後の冷
却風22は高風速であり、クロスフローファンには市販
のオリエンタル製のクロスフローファンを用いるのが好
適である。このクロスフローファンに20度の角度を設
けて配置するため、高発熱基板であるDC/DCコンバ
ータ4部1枚目、2枚目に高速の冷却風22を供給でき
る。また、放熱フィン62aのプレート方向が冷却風2
2の流れ方向であるため、高風速の冷却風22を有効に
活用でき、コンバータ基板63a、63b上の半導体、
コイルの温度を低減できる。さらに、コンバータ部の材
料をアルミ製とすることにより熱伝導性を良好とし冷却
性能を向上させ、コンピュータ1の重量も低減できる。
【0091】2.4 HDDユニット部 図34、35に図11の本発明の実施例であるコンピュ
ータ1のHDDユニット5部の詳細図を示す。図34は
HDD部の実装状態である。HDDはHDD板金にでネ
ジ止めされていて、制御信号及び給電はHDD108と
板金間のケ−ブルを通じてHDDバックボード9部に接
続されている。HDD板金109に固定している雄口コ
ネクタ49はネジで止めてあり、HDDバックボード部
9と接続しやすいように数mm動くようフロ−ティング
構造を持たせている。このフローティング構造により、
HDD108の振動による損壊を防止することができ
る。この雄口コネクタ49はHDDバックボード9の雌
口コネクタ48ガイドピン41により導かれ挿入され
る。又、HDDユニット5部はネジでコンピュータに固
定される。以上のことよりHDDをスム−ズに搭載出来
ると共にHDDの振動がHDDバックボード9側に伝わ
りにくいため、HDD側の雄口コネクタ49半田付け部
の信頼性向上にもつながる。
【0092】図35に図11のコンピュータ1のHDD
ユニット5部を上面からに見た平面図を示す。中心部の
HDD108間のすきま100が大きい。これは、HD
Dユニット5部下流のAC/DCコンバータ6部の中央
にあるメインのAC/DCコンバータ70部に多くの冷
却風22を流すためである。これにより、AC/DCコ
ンバータ6部の信頼性を向上できる。また、HDDバッ
クボード9を設け、接続部分を電気信号の授受を行なう
コネクタ構造とし、バックボードに配線を焼き付ける等
の手法により配置することにより、電気信号を伝達する
ケーブルを設ける必要がなくなり、構造が単純化され
る。
【0093】2.5 AC/DCコンバータ部 図36〜38に本発明の実施例である図11のコンピュ
ータ1のAC/DCコンバータ部6の構成図を示す。
【0094】図36にINPUT部67の構成図を示
す。INPUT部67は図11の正面から向かって、右
側に位置する。また、INPUT部67は、交流電圧1
00Vが電源ケーブルコネクタ66を通って供給され
る。また、漏電時、及び未使用時のために、ブレーカ6
8aがINPUT部67上部にある。また、増設の際の
電源供給用としてのサービス用のコンセント69が2個
装備される。このコンセント69は本体のコンピュータ
1が動作中の時のみ通電する。また、雷による高電圧防
止回路112、ノイズフィルター回路111も内蔵す
る。
【0095】図37にメインのAC/DCコンバータ部
70の構成図を示す。AC/DCコンバータ部70は図
11の正面から向かって、中央に位置する。52V電
圧、11A電流、580W電力の仕様である。電力効率
は、85%である。正面側には、52V電源供給用の端
子75aがある。また、背面側にはアルミ製の放熱フィ
ン62bがメインのAC/DCコンバータ部70の放熱
板72aにねじ止めする。この放熱フィン62bとメイ
ンのAC/DCコンバータ部70放熱板72aの間に
は、高熱伝導性のグリース65が充填される。この両者
は材質がアルミである。また、この放熱フィン62bの
形状は、長さ235mm、幅85mm、フィン高さ20mm
(4mm)、フィン板厚3mm、フィン枚数12枚の押出し
成形可能なプレートフィンである。この放熱フィン62
bのプレートの方向に冷却風22が流れる。また、メイ
ンのAC/DCコンバータ部70正面に発光ダイオード
73aがある。このメインのAC/DCコンバータ部7
0正面の発光ダイオード73aが点灯する場合、前述の
INPUT部67のブレーカ68aがオンで、コンピュ
ータ1に電気が供給されることを示すものであり、コン
ピュータ1の保守を安全確実に行なえる。このメインの
AC/DCコンバータ部70にはエポキシ系の基板が2
枚、部品搭載面が向き合うように配置される。搭載部品
にはコイル113等の大きい形状のものがある。
【0096】次に、図38に補助用のAC/DCコンバ
ータ部74の構成図を示す。補助用のAC/DCコンバ
ータ部74は図11の正面から向かって、左側に位置す
る。正面側の上部には、蓄電用のブレーカ68bが有
り、このブレーカ68bがオンの時は上述のINPUT
部67のブレーカ68aがオフ時でも、この補助用のA
C/DCコンバータ部74に電気が供給され、正面の端
子部75bからバッテリー部11へ蓄電される。蓄電が
終了した段階で、補助用AC/DCコンバータ部74へ
の電気の供給は大幅に低下する。この補助用AC/DC
コンバータ部74の目的は、停電時、及び不用意に電源
が落された場合にCPUユニット部2、I/Oパッケー
ジ部3、及びDKUユニット部5等への電気を供給する
ため、バックアップ用である。また、背面にはメインの
AC/DCコンバータ部70と同様に、放熱フィン62
cを持ち、この放熱フィン62cは補助用のAC/DC
コンバータ部74の放熱板72bにねじで取り付けられ
る。さらに、補助用のAC/DCコンバータ部74はI
NPUT部67のブレーカ68aがオフの時でも電気が
供給されるため、補助用のAC/DCコンバータ部74
独自の冷却が必要である。そのために、軸流ファン23
bが補助用のAC/DCコンバータ部74背面上部に装
備され、補助用のAC/DCコンバータ部74にねじで
固定される。この軸流ファン23bは、山洋電機製の外
形寸法60×60×25立法ミリメートルのものが好ま
しい。モータ回転数はフルスピードのものである。冷却
風22の向きは図38のように、放熱フィン62cに沿
って流れる。メインのAC/DCコンバータ70と同
様、電気投入時には補助用AC/DCコンバータの中央
付近の発光ダイオード73bが点灯し、メンテナンス時
等の保守面で安全活確実なものとなっている。
【0097】以上の3部分のAC/DCコンバータ部6
はコンピュータ1内部の板金にねじで固定される。
【0098】2.6 冷却ファンユニット部 図39に本発明の実施例である図11のコンピュータ1
のCPUユニット部2とHDDユニット部5の間に配置
する冷却ファンユニット部7aの構造図を示す。この冷
却ファンはオリエンタルモータ株式会社製のモータ回転
数可変のクロスフローファン30である。定格直流電圧
24V駆動である。形状寸法は、モータ部が76Φ×6
0立法ミリメートル、翼部が90×90×190立法ミ
リメートルである。コンピュータ1に取り付けた場合、
市販のクロスフローファン30の角度を同一水平方向で
45度回転するように、支え板76aがクロスフローフ
ァン30にとりつけられる。これは、CPUユニット2
部の底部付近から冷却風22を吸い込むためと、冷却風
22をDKUユニット5部では各DKU間に、AC/D
Cコンバータ6部では放熱フィン62b、62c部、及
びコンバータ70、74部内部に供給させるためであ
る。そのため、クロスフローファン30に支え板76a
を取り付ける。また、この支え板76aとクロスフロー
ファン30との間には防振用のゴム77aが取り付けら
れる。以上より、CPUユニット2部の底部付近から冷
却風22を吸い込むことができるため、CPUパッケー
ジ36上に搭載されたLSIパッケージ12やICチッ
プ、及び基板への冷却風22の風速を上昇でき、むだな
冷却風22をなくすことができる。また、クロスフロー
ファン30のモータ35回転数が可変であるため、むだ
な冷却風22を低減でき、モータ35のベアリング、グ
リース等の信頼性を向上できる。例えば、I/Oパッケ
ージ部に制御基板を設け、この冷却ファンの回転数をこ
こで制御する。給気温度が30度以下の場合は17V駆
動電圧、30度以上となると24V駆動電圧になり、ク
ロスフローファン30からの供給風量を可変できる。す
なわち、給気温度が高い場合、基板に搭載される半導体
等の許容温度と空気の温度差が小さくなり、空気との熱
伝達を促進させるために、冷却風22の風量、風速を増
加させる必要がある。また、給気温度が低い場合、上記
温度差が比較的大きく取れるため、冷却風22の風量、
風速を低くできる。さらに、支え板76とクロスフロー
ファン30との間には防振用ゴム77aがあるため、ク
ロスフローファン30の振動をコンピュータ1に伝える
ことがなく、騒音の低減にもつながる。
【0099】次に、図40に上記冷却ファンユニット部
7aとは別の、DC/DCコンバータ部4上流にある場
合の構造図について示す。I/Oパッケージ部3を通過
する速度を均一化させるために、I/Oパッケージ部3
排気部、クロスフローファン30給気部がダクトとなる
構造である。また、前述のようにDC/DCコンバータ
部4の4枚のパッケージは上段から各々190W、22
0W、40W、60Wと異なる電力容量であり、それに
伴って発熱量も各々53W、59W、9W、14Wと異
なる。したがって、DC/DCコンバータ部4の基板上
のLSIパッケージ12、ICチップ等の温度を均一化
させるためには、各DC/DCコンバータ部4に供給す
る冷却風22の風量、風速を変えなければならない。し
たがって、発熱量の大きなDC/DCコンバータ部41
枚目、2枚目に多量の冷却風22を供給させるために、
市販のクロスフローファン30の角度を同一水平方向
で、20度回転させる。そのため、クロスフローファン
30に支え板76bを取り付ける。また、この支え板7
6bとクロスフローファン30との間には防振用のゴム
77bが取り付けられる。前述の冷却ファンユニット7
a部と同様、クロスフローファン30のモータ35回転
数が可変であるため、むだな冷却風22を低減でき、モ
ータ35のベアリング、リース等の信頼性を向上でき
る。例えば、I/Oパッケージ3部に制御基板を設け、
このクロスフローファン30の回転数をここで制御す
る。給気温度が30度以下の場合は17V駆動電圧、3
0度以上となると24V駆動電圧になり、クロスフロー
ファン30からの供給風量を可変できる。すなわち、給
気温度が高い場合、基板に搭載される半導体等の許容温
度と空気の温度差が小さくなり、空気との熱伝達を促進
させるためには、冷却風22の風量、及び風速を増加さ
せる必要がある。また、給気温度が低い場合、上記温度
差が比較的大きく取れるため、冷却風22の風量、風速
を低くできる。さらに、支え板76bとクロスフローフ
ァン30との間には防振用ゴム77bがあるため、クロ
スフローファン30の振動をコンピュータ1に伝えるこ
とがなく騒音の低減にもつながる。
【0100】図41に示すようにクロスフローファン3
0(モータ35、ノーズ114、ケーシング115)の出
口近傍の流速はファン30aの長手方向にはほぼ均一で
あるが、ファンの径方向には片寄りがある。これはファ
ンからはなれるにしたがって均一化される。物体の空気
抵抗によるファンの圧力損失は流れの速度によって決定
されるため、圧力損失を減らすためには、速度を落すこ
とが望ましい。したがって、前述のファン出口下流に置
かれた熱源を冷却するのに必要最小限に冷却風の速度を
調整し、空気抵抗が小さく、冷却が十分に行えるように
しなければならない。この流出速度の調整にはファン出
口から熱源までの距離を調整する必要がある。
【0101】図42、43、44はファン設置方法の実
施例である。図42、43の方法では速度の速い冷却風
が筐体壁面やHDDユニット部5に当たるため冷却効率
が悪いという実験結果が得られた。図44のクロスフロ
ーファンのようにファンの出口方向が入り口に対して直
角よりも大きなケーシング114のファンを設置する
と、速度の最も速いケーシング近傍の流れほど、熱源か
ら離れ、速度が遅く抵抗の小さなファンノーズ部側11
4の流れほど熱源に近くなる。速度の速いケーシング側
の流れは速度の遅いノーズ側に流れ込むため、全空気抵
抗は小さくなり、かつ必要な風速が得られる効果があ
る。しかし、このようなケーシングのファンは市販の物
では少なく、また、個々の電子機器に対応するため各種
の形状のファンを作ることはコストの増加及び部品点数
の増加、無駄なことであり、望ましくない。そこで図4
5の本実施例に見られるように、一般に市販されている
入り口と出口の相対角度がほぼ直角な一般的な貫流ファ
ンを斜めに筐体内部に組み込むことにより、クロスフロ
ーファンのケーシング形状を変化させた前述の方法と同
様の効果が得られる。この方法では特別な仕様のファン
を用いることなく冷却効果が高く、騒音の小さな冷却筐
体を得られる。
【0102】図46に冷却風路に設置したクロスフロー
ファンの場合の実施例を示す。この場合、ケーシング側
115の距離がノーズ側114より狭いが、圧力損失は
ファンを基板とファンケーシング出口の向きを平行にす
る場合より低くなっており、冷却性能が向上している。
【0103】上記2つの例にあるようなファン出口と熱
源の距離をとり冷却性能の向上させる方法において、フ
ァンと熱源の位置を離すのにファンを斜めにする方法
は、ファンと熱源の位置関係を相対的に平行に移動させ
るよりスペ−ス効率がよい。
【0104】図47は図11のコンピュータ1を底部か
ら見た図である。筐体のスペース効率をあげるため、筐
体の幅は基板と同程度にし、冷却用クロスフローファン
30もモ−タを含めて基板と同程度の幅のものを使用し
ている。この条件のもと効率のよい冷却を実現するた
め、ファンからの冷却風が流れやすいモータ35と反対
側に電源用放熱フィン62bを取付け、冷却ファン周り
に冷却風が十分に流れるようにし、冷却効果を高める。
【0105】2.7 バックボード部 2.7.1 CPU部 図48に本発明の実施例である図11のコンピュータ1
のCPUバックボード8部の実装図を示す。CPUバッ
クボード8上には、35個の雌口コネクタ48と電源、
信号供給用の端子75c、アース端子80がある。これ
は、CPUユニット部2、I/Oパッケージ部3、DC
/DCパッケージ部4に雌口コネクタ48から、HDD
ユニット部5、AC/DCパッケージ部6に端子75c
から、電源、信号を供給する。コンピュータ1への装着
はねじにより固定される。CPUバックボード部8を設
けることにより、ケーブルレス化が図られ高密度実装に
適している。
【0106】2.7.2 HDD部 図49に本発明の実施例である図11のコンピュータ1
のDKUバックボード部9の構成図を示す。HDDバッ
クボード部9上にはピン付きの雌口コネクタ48が8か
所ある。この雌口コネクタ48のピッチが中央部ほど大
きい。これは実際にHDDをコンピュータ1に実装した
場合、冷却風22が流れるHDD間のすきまが中央部ほ
ど大きくなる。すなわち、HDDユニット5下流部のA
C/DCコンバータ部6の実装で中心部に高発熱体であ
るメインのAC/DCコンバータ70が置かれるため、
冷却風を多く中心部に流す必要がある。
【0107】2.8 ケーブルカバー部 図50に本発明の実施例であるコンピュータ1のケーブ
ルカバー部10の構成図を示す。図50はケ-ブルカバ
ー部10を利用した静音構造である。冷却風22の給気
口から騒音が直接筐体外部にでることを防ぐため、ケ-
ブル保護用のカバー10を遮音壁としたチャンバ116
をコンピュータ1背面に設ける。カバー10の冷却風2
2取り入れ口117は給気口が直接外部から見えないよ
うに、給気口105とずらして設置し、騒音の洩れを防
ぐ効果を得ている。チャンバ116は冷却風の圧力損失
を防ぐ効果もある。
【0108】2.9 バッテリー部 図56、57に本発明の実施例であるコンピュータ1の
バッテリー11の取付け斜視図上面図を示す。バッテリ
ー11は外部電源遮断時のバックアップ用として使用さ
れる。バッテリー11はバッテリーカバー61により、
I/Oパッケージ3と隔離され、冷却風は流れない。ま
た、コンピュータの重心を考慮して、バッテリー11は
コンピュータの中心より床面近くに配置する。この場
合、コンピュータの高密度化のために、バッテリー11
はI/Oパッケージ3とコンピュータの側面板の間に配
置される。バッテリー11は、相当の重量であり、保守
を安全かつ確実なものとするためは、回転金具140が
必要である。
【0109】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
るので以下に記載されるような効果を奏する。筐体を二
系統以上の流路とし、かつ発熱体の間に冷却用ファンを
設けたり、冷却流路出口を下方に設置したり、冷却用フ
ァン同士を離したり、筐体を二重構造とすることによ
り、筐体内の風温上昇を低減でき、発熱体の温度分布を
均一にでき、ファン動力を低減でき、筐体全体の騒音を
低減できる。また、二系統以上の流路の曲がり角に、ク
ロスフローファンを設け、該クロスフローファンを傾け
ることにより、筐体全体のスペース効率を向上でき、筐
体を小型化できる。また、高発熱体であるCPUパッケ
ージ部をダクトの構造とし、かつ三次元実装とすること
により、冷却風の有効利用が図られ、筐体の小型化が図
られる。
【0110】また、クロスフローファンの吸い込み口に
ダクトを設けることにより、冷却風の有効利用とクロス
フローファンの能力向上ができる。また、フロントパネ
ルの中央に形成した凹部に、樹脂成型品が取り付けられ
るので、対角線方向の歪みが軽減されるからフロントパ
ネルを軽量化して鋼性をはかることができる。更に、多
様なデザイン処理が可能な樹脂成型品を小型化して型を
小さくできるので、安価で多様なデザイン展開を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例を示すコンピュータの斜視図
【図2】本発明の一実施例を示すコンピュータシステム
の概要図
【図3】本発明の一実施例を示すコンピュータのCPU
部論理構成概要図
【図4】本発明の一実施例を示すコンピュータの外観斜
視図
【図5】本発明の一実施例を示すコンピュータの外観正
面図、背面図
【図6】本発明の一実施例を示すコンピュータの外観右
側面図
【図7】本発明の一実施例を示すコンピュータのフロン
トパネル開放状態の斜視図
【図8】本発明の他の一実施例を示すコンピュータの外
観斜視図
【図9】本発明の他の一実施例を示すコンピュータの取
付け状態の外観斜視図
【図10】本発明の他の一実施例を示すコンピュータの
部分断面図
【図11】本発明の一実施例を示すコンピュータの正面
側実装斜視図
【図12】本発明の一実施例を示すコンピュータの背面
側実装斜視図
【図13】本発明の一実施例を示すコンピュータの実装
平面図
【図14】本発明の一実施例を示すPCX−Tパッケー
ジの実装図
【図15】本発明の一実施例を示すCPUユニット部、
局所冷却ファンユニット部の実装上面図
【図16】本発明の一実施例を示す局所冷却ファンユニ
ット部の上面詳細図
【図17】本発明の他の一実施例を示す局所冷却ユニッ
ト部の上面詳細図
【図18】本発明の他の一実施例を示す局所冷却ファン
ユニット部の上面詳細図
【図19】本発明の一実施例を示す図11のA−A断面
【図20】本発明の他の一実施例を示す図11のA−A
断面図
【図21】本発明の一実施例を示すCPUユニット部の
組立実装斜視図
【図22】本発明の一実施例を示すCPUユニット部の
装着斜視図
【図23】本発明の一実施例を示すカッティングガイド
の装着斜視図
【図24】本発明の一実施例を示す補強板の実装平面図
【図25】本発明の一実施例を示すメインのCPUパッ
ケージの実装平面図
【図26】本発明の一実施例を示すMSミドルカードの
実装斜視図
【図27】本発明の一実施例を示すBAパッケージの実
装平面図
【図28】本発明の一実施例を示すパッケージ着脱用ハ
ンドレバーの平面図
【図29】本発明の一実施例を示すスライドレールの構
造斜視図
【図30】本発明の一実施例を示すI/Oパッケージ部
の実装斜視図
【図31】本発明の一実施例を示すDC/DCコンバー
タ部の実装平面図
【図32】本発明の一実施例を示す他のDC/DCコン
バータ部の実装平面図
【図33】本発明の一実施例を示すDC/DCコンバー
タ部の実装斜視図
【図34】本発明の一実施例を示すHDDユニット装着
斜視図
【図35】本発明の一実施例を示すHDDユニット部実
装上面図
【図36】本発明の一実施例を示すINPUT部の実装
平面図
【図37】本発明の一実施例を示すメインのAC/DC
コンバータ部の実装平面図
【図38】本発明の一実施例を示す補助用AC/DCコ
ンバータ部の実装平面図
【図39】本発明の一実施例を示す冷却ファンユニット
部の平面図
【図40】本発明の一実施例を示す他の冷却ファンユニ
ット部の平面図
【図41】本発明の一実施例を示すクロスフローファン
の速度分布及び平面図
【図42】本発明の他の一実施例を示すクロスフローフ
ァンの実装断面図
【図43】本発明の他の一実施例を示すクロスフローフ
ァンの実装断面図
【図44】本発明の他の一実施例を示すクロスフローフ
ァンの実装断面図
【図45】本発明の一実施例を示すクロスフローファン
の実装断面図
【図46】本発明の一実施例を示すクロスフローファン
の実装断面図
【図47】本発明の一実施例を示すコンピュータの底面
【図48】本発明の一実施例を示すCPUバックボード
実装平面図
【図49】本発明の一実施例を示すHDDバックボード
実装平面図
【図50】本発明の一実施例を示す給気パネルの実装斜
視図
【図51】本発明の他の一実施例を示すコンピュータの
正面斜視図
【図52】本発明の他の一実施例を示すコンピュータの
背面斜視図
【図53】本発明の他の一実施例を示すコンピュータの
左側面図
【図54】本発明の他の一実施例を示す回線パッケージ
部の実装平面図
【図55】本発明の他の一実施例を示すDC/DCコン
バータ部の実装平面図
【図56】本発明の他の一実施例を示すバッテリー部の
実装斜視図
【図57】本発明の他の一実施例を示すバッテリー部の
上面図
【符号の説明】
1…コンピュータ、2…CPUユニット、3…I/Oパ
ッケージ、4…DC/DCコンバータ、5…HDDユニ
ット、6…AC/DCコンバータ、7a…冷却ファンユ
ニット、7b…冷却ファンユニット、7c…局所冷却フ
ァンユニット、8…CPUバックボード、9…HDDバ
ックボード、10…ケーブルカバー、11…バッテリ
ー、12…LSIパッケージ、13…RISCチップパ
ッケージ、14…キャッシュメモリ、15…RISCプ
ロセッサモジュール、16…OSCパッケージ、17…
メモリ、18…MSパッケージ、19…MSミドルカー
ド、20…BAパッケージ、22…冷却風、23a…軸
流ファン、23b…軸流ファン、24…噴流口、25…
キャスタ、26…スカート、27…パンチング材、28
…給気パネル、29…フィルター、30…クロスフロー
ファン、31…DAT、32…隔壁、33…ダクト、3
4…温度センサ、35…モータ、36…メインのCPU
パッケージ、37…メインケース、38…フロントブラ
ケット、39…上カバー、40…スライドレール、41
…ガイドピン、42…セッティングガイド、43…補強
板、44…ガイドレール、45…レバー、46…小孔、
47…突起物、48…雌口コネクタ、49…雄口コネク
タ、51…ICチップ、53…LSIチップ、54…ハ
ンドレバー、55…ストッパ、56…蝶つがい、57…
飾りねじ、58…矩形状口、59…ガイド板、60…半
導体チップ、61…バッテリーカバー、62a…放熱フ
ィン、62b…放熱フィン、62c…放熱フィン、63
…コンバータ基板、64a…アルミ板、64b…アルミ
板、65…グリース、66…電源ケーブルコネクタ、6
7…INPUT、68a…ブレーカ、68b…ブレー
カ、69…コンセント、70…メインのAC/DCコン
バータ、72…放熱板、73a…発光ダイオード、73
b…発光ダイオード、74…補助用AC/DCコンバー
タ、75…端子部、76…支え板、77…ゴム、78…
ねじ、79…シールドカバー、80…アース端子、81
…角柱、82…フロントカバー、83…本体函体、84
…ベース部、85…凹部、86…樹脂成形部、87〜9
2…小パネル、93…枠体、94…天板、95…両側
板、96…背面板、97…折曲板、98…取付部、99
…凹凸部、100…開口部、101…補強部材、102
…貫通穴、103…ダクト、104…インジケータ、1
05…給気口、106…コントロールパネル、107…
電源スイッチ、108…HDD、109…HDD板金、
110…すきま、111…ノイズフィルタ回路、112
…高電圧防止回路、113…コイル、114…ノーズ、
115…ケーシング、116…チャンバ、117…取り
入れ口、118…回線ユニット、119…排気口、12
0…システムバス、121…メインメモリ、122…M
I、123…コンソール、124…RS232C、12
5…セントロニクス、126…基本I/Oコントロー
ラ、127…LAN、128…CA、129…IOB
C、130…MT、131…MCI、132…SCSI
コントローラ、133…ENA、134…FAS、13
5…HPSバス、136…プロセッサバス、137…シ
ステムバス、138…基本I/Oバス、139…HPS
バス、140…回転治具
フロントページの続き (72)発明者 山田 寛 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 森田 和夫 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 伊藤 博志 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 松島 均 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 畑田 敏夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 飯田 明由 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 下出 新一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 熊谷 健太 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所デザイン研究所内

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体
    を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷却
    するための空気の流路を二系統以上設け、該流路内に夫
    々冷却用ファンを配置し、該冷却用ファンは前記流路に
    そって設置された発熱体間に設けることを特徴とする空
    冷電子機器装置。
  2. 【請求項2】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体
    を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷却
    するための空気の流路を複数系統設け、該流路内に夫々
    冷却用ファンを配置し、前記複数の流路の各々の冷却風
    排出口が当該空冷電子機器装置の下面に設けたことを特
    徴とする空冷電子機器装置。
  3. 【請求項3】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体
    を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷却
    するための空気の流路を複数系統設け、夫々の前記流路
    の曲がり角に冷却用ファンを設けたことを特徴とする空
    冷電子機器装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載の空冷電子機器装置におい
    て、該冷却用ファンの設置位置は最も離れた位置関係に
    設置することを特徴とする空冷電子機器装置。
  5. 【請求項5】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体
    を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷却
    するための空気の流路を複数系統設け、該流路内に冷却
    用ファンを夫々配置し、前記冷却用ファンの少なくとも
    一つがクロスフローファンであることを特徴とする空冷
    電子機器装置。
  6. 【請求項6】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体
    を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷却
    するための空気の流路を複数系統設け、該流路内に冷却
    用ファンを夫々配置し、前記冷却用ファンを水平方向に
    複数個有することを特徴とする空冷電子機器装置。
  7. 【請求項7】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体
    を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷却
    するための空気の流路を複数系統設け、当該空冷電子機
    器装置の給気部または排気部の存在する面を二重構造と
    することを特徴とする空冷電子機器装置。
  8. 【請求項8】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体
    を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷却
    するための空気の流路を複数系統設け、かつ複数の流路
    が、一の給気部または排気部を共用することを特徴とす
    る空冷電子機器装置。
  9. 【請求項9】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱体
    を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷却
    するための空気の流路を複数系統設け、前記流路内で、
    前記冷却用ファンの他に、高発熱体の上流側に第二の冷
    却用ファンを設けることを特徴とする空冷電子機器装
    置。
  10. 【請求項10】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱
    体を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷
    却するための空気の流路を複数系統設け、前記高発熱体
    を給気入口の近傍に設けたことを特徴とする空冷電子機
    器装置。
  11. 【請求項11】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱
    体を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷
    却するための空気の流路内に冷却用ファンを配置し、前
    記冷却用ファンの上流側に低発熱体を配置し、下流側に
    高発熱体を配置することを特徴とする空冷電子機器装
    置。
  12. 【請求項12】請求項9記載の空冷電子機器装置におい
    て、前記冷却用ファンの一方をクロスフローファン、前
    記冷却用ファンの一方を軸流ファンとしたことを特徴と
    する空冷電子機器装置。
  13. 【請求項13】ICチップ、LSIパッケージ等の発熱
    体を有する空冷電子機器装置において、前記発熱体を冷
    却するための空気の流路内に冷却用ファンを配置し、該
    冷却ファンを空気の吸入方向と排出方向の角度が一定で
    あるクロスフローファンとし、該クロスフローファンを
    一定の傾き角度を設けて実装したことを特徴とする空冷
    電子機器装置。
  14. 【請求項14】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク等の発熱体を備えた空冷電子機
    器装置において、前記発熱体を冷却するための空気の流
    路に給排気口を有するダクトを設け、そのダクトの一部
    が該基板により構成されることを特徴とする空冷電子機
    器装置。
  15. 【請求項15】請求項14記載の空冷電子機器装置にお
    いて、該基板上に搭載される個々のパッケージが前記ダ
    クトを構成する該基板のコネクタ部かつケース部に取り
    付けられたガイドレールにより保持され、該ダクトの給
    排気口として該ガイドレール以外の箇所に矩形状の孔を
    設けたことを特徴とする空冷電子機器装置。
  16. 【請求項16】請求項14記載の空冷電子機器装置にお
    いて、該基板が一部を構成するダクトに、ガイドピン、
    雄口スライドレール、レバー、補強板を設け、筐体側に
    ガイドピン挿入用の孔、雌口スライドレールを設けたこ
    とを特徴とする空冷電子機器装置。
  17. 【請求項17】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク、電源等の発熱体を備えた空冷
    電子機器装置において、信号、電源供給用のバックボー
    ドに補強板を設けたことを特徴とする空冷電子機器装
    置。
  18. 【請求項18】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク、電源等の発熱体を備えた空冷
    電子機器装置において、データを保存しているハードデ
    ィスクドライブをユニット化し、該ハードディスクドラ
    イブのコネクタを固定としたことを特徴とする空冷電子
    機器装置。
  19. 【請求項19】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク等の発熱体を備えた空冷電子機
    器装置において、前記発熱体を冷却するための空気の流
    路内に上記ハードディスクを設置し、該ハードディスク
    のディスク間隔のピッチを不等間隔とすることを特徴と
    する空冷電子機器装置。
  20. 【請求項20】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク等の発熱体及び蓄電用バッテリ
    ーを備えた空冷電子機器装置において、前記蓄電用バッ
    テリーを当該空冷電子機器装置の底部付近に取り付けた
    ことを特徴とする空冷電子機器装置。
  21. 【請求項21】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク、電源等の発熱体を備えた空冷
    電子機器装置において、高発熱体である電源部の冷却用
    のフィンを冷却風の流れる方向に設けたことを特徴とす
    る空冷電子機器装置。
  22. 【請求項22】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク、電源等の発熱体を備えた空冷
    電子機器装置において、冷却風の排気口を当該空冷電子
    機器装置底部に設け、該排気口に直径2ミリメートル、
    4ミリメートルの小孔のパンチング材を設けたことを特
    徴とする空冷電子機器装置。
  23. 【請求項23】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク、電源等の発熱体を備えた空冷
    電子機器装置において、各パッケージの着脱治具を同一
    のもので、かつ該治具を当該空冷電子機器装置の内部に
    装備したことを特徴とする空冷電子機器装置。
  24. 【請求項24】請求項14記載の空冷電子機器装置にお
    いて、前記ダクト内の冷却風の流れ方向に沿って前記パ
    ッケージ基板を配置したことを特徴とする空冷電子機器
    装置。
  25. 【請求項25】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク、電源等の発熱体を備えた空冷
    電子機器装置において、冷却流路の給気口を2重構造と
    し、かつ該2重の給気口の位置が投影面で重ならないよ
    うに設けたことを特徴とする空冷電子機器装置。
  26. 【請求項26】ICチップ、LSIパッケージ等を有す
    る基板、ハ−ドディスク、電源等の発熱体を備えた空冷
    電子機器装置において、冷却用ファンのモータ回転数を
    給気部付近の制御パッケージに取り付けられた温度セン
    サにより、段階的に可変させることを特徴とする空冷電
    子機器装置。
  27. 【請求項27】請求項14記載の空冷電子機器装置にお
    いて、冷却用ファンの吸い込み口が前記ダクトの中心よ
    り下方を吸い込むようにし、かつ基板モータ回転数を給
    気部付近の制御パッケージに取り付けられた温度センサ
    に応じて段階的に変化させることを特徴とする空冷電子
    機器装置。
  28. 【請求項28】本体函体と、前記本体の前面を構成する
    鋼板で形成されたフロントパネルとから構成される電子
    機器の筐体であって、前記フロントパネルは、少なくと
    も長手方向の両側に平面部を残して、その中央部を凹部
    に形成するとともに、該凹部に係合する樹脂成型品を設
    けたことを特徴とする空冷電子機器装置。
  29. 【請求項29】請求項28記載の空冷電子機器装置にお
    いて、フロントパネルは長手方向の一端と両側に連続す
    る門型形状の平面部を形成したことを特徴とする空冷電
    子機器装置。
  30. 【請求項30】正空港28記載の空冷電子機器装置にお
    いて、樹脂成型品は、長手方向の両端をフロントパネル
    と一致させ、中央部を突出するような曲面で形成されて
    いることを特徴とする空冷電子機器装置。
  31. 【請求項31】請求項28記載の空冷電子機器装置にお
    いて、前記樹脂成型品に凹凸形状を設けたことを特徴と
    する空冷電子機器装置。
  32. 【請求項32】請求項28記載の空冷電子機器装置にお
    いて、樹脂成型品の長手方向の一端に形成された平面部
    に表示手段を配置したことを特徴とする空冷電子機器装
    置。
  33. 【請求項33】請求項28記載の空冷電子機器装置にお
    いて、フロントパネルと樹脂成型品のすくなくとも表面
    に色味の異なる無彩色を施したことを特徴とする空冷電
    子機器装置。
  34. 【請求項34】請求項28記載の空冷電子機器装置おに
    おいて、前記樹脂成型品は、長手方向に沿って並設され
    る2個以上の小パネルから構成され、該小パネルの少な
    くとも1個は記憶手段のベゼルであることを特徴とする
    空冷電子機器装置。
JP5089695A 1993-04-13 1993-04-16 空冷電子機器装置 Pending JPH06301450A (ja)

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US08/226,824 US5796580A (en) 1993-04-13 1994-04-13 Air-cooled information processing apparatus having cooling air fan, sub-fan, and plural separated cooling air flow channels

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7046470B2 (en) 2000-05-25 2006-05-16 Hitachi, Ltd. Data storage system
CN113008412A (zh) * 2021-03-17 2021-06-22 阳光电源股份有限公司 风道散热异常的检测方法、装置、系统及可读存储介质
CN114375147A (zh) * 2022-03-22 2022-04-19 西安中科西光航天科技有限公司 一种遥感图像融合装置

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