JPH07221477A - プリント配線板実装部品の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自然空冷又は強制空冷方式のプリント配線板
実装部品の冷却構造に関し、高発熱部品の風下に搭載さ
れた電子部品の温度上昇を抑制し得ることを目的とす
る。 【構成】 プリント配線板10に搭載された高発熱部品11
と、高発熱部品11よりも風下側の位置でプリント配線板
10に搭載された電子部品12と、プリント配線板10の高発
熱部品11と電子部品12間に設けた窓15と、短冊状の取付
板部20B 及び取付板部20B の一方の側縁が斜めに延伸し
た傾斜板部20A からなる導風板20とを備え、導風板20
は、傾斜板部20A が窓15を挟んで高発熱部品11を庇状に
覆うよう、取付板部20B を窓15と電子部品12の間の実装
面に密着させて、プリント配線板10に固着される構成と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自然空冷又は強制空冷
方式のプリント配線板実装部品の冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を高密度にプリント配線板に実
装し、そのプリント配線板をシェルフに並列して収容し
て電子ユニットとし、この電子ユニットを架に多段に搭
載した電子装置が広く使用されている。

【０００３】この際自然空冷又は強制空冷により、プリ
ント配線板に実装した電子部品を冷却している。上述の
電子装置の一例を図５に示す。

【０００４】図において、２は、シェルフ５に多数のプ
リント配線板10が並列に実装された電子ユニットであ
る。シェルフ５は上下の側板、左右の側板、及びバック
ボードコネクタを配設したバックボード６とで構成され
た、前面が開口した箱形である。

【０００５】シェルフ５の下側板及び上側板のそれぞれ
の内側に、ガイドレールを絞り出し加工等して並列に設
け、プリント配線板10の上・下の側縁を上下一対のガイ
ドレールを選択して差し込み、プリント板コネクタを対
向するバックボードコネクタにプラグインすることで、
プリント配線板10をシェルフ５に並列して装着してい
る。

【０００６】また、シェルフ５の上側板及び下側板に
は、前述のガイドレールを絞り出し加工したことによ
り、通風スリットが配列形成されている。さらに、シェ
ルフ５の前面に正面板７を取付けることで正面開口を塞
ぎ、冷却空気が、それぞれのプリント配線板10の実装面
及び裏面に沿って、上下方向に通過するようになってい
る。

【０００７】なお、シェルフ５は、左右の側板の前部を
それぞれ外側に折り曲げて、左右一対のシェルフ横縁板
を設け、このシェルフ横縁板を架１の左右の前枠柱部材
にねじ止めすることで電子ユニット２を架１に搭載して
いる。

【０００８】３は、電子ユニット２の下方に搭載するフ
ァンユニットである。ファンユニット３は、シェルフ５
の平面視形状に等しい角形の枠内に、複数のファン3Aを
平面的に配列したもので、ファン3Aの回転により電子ユ
ニット２に空気を送風する。

【０００９】４は、４側面が側板で囲まれた、シェルフ
５の平面視形状にほぼ等しい枠形で、ファンユニット３
の下方に搭載する吸排風ユニットである。吸排風ユニッ
ト４は、側面視で前下がりの対角線上に位置するよう枠
内に、仕切板4Aを設けることで、枠体内を斜め上方と斜
め下方の２つの空間に仕切っている。

【００１０】また、吸排風ユニット４の前側板に冷気を
吸入する窓を、後側板に暖気を排出する窓をそれぞれ設
けている。床に設置した架１に、下から上に向かって、
吸排風ユニット４, ファンユニット３, 所望数の電子ユ
ニット２を、重置搭載することで電子装置が構成されて
いる。

【００１１】したがって、ファンユニット３を駆動する
ことで、架１の最下段に設置した吸排風ユニット４の前
部に設けた窓から冷気を吸い込み、上方に排出する。電
子ユニット２の下側板の通風スリットを経て、シェルフ
５内に入った冷気は、プリント配線板10に搭載した高発
熱部品（例えばＬＳＩ等）11及びその他の電子部品12の
熱を奪い上昇し、上側板の通風スリットを経て、上段の
電子ユニット２に入る。

【００１２】そして、上段の電子ユニット２のプリント
配線板10に搭載した高発熱部品11及びその他の電子部品
12の熱を奪い、上昇して架１の上方から電子装置の外に
排出される。

【００１３】なお、ファンユニット３をシェルフ５の上
方に搭載したり、或いは電子ユニット２の間に搭載する
こともある。また、自然空冷の場合はファンユニットを
架に搭載しないことは勿論である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子部品の
高密度実装化はプリント配線板上の部品配置の自由度が
制約されて、複数の高発熱部品の一個所への集中や、一
般的な発熱量の電子部品と高発熱部品との近接配置が避
けられなくなっている。

【００１５】したがって、高発熱部品を冷却して温度上
昇した空気が、その高発熱部品の風下にあたる位置に搭
載された電子部品に流れて、その電子部品の温度を上げ
電子部品の特性に悪影響を及ぼすという問題点があっ
た。

【００１６】本発明はこのような点に鑑みて創作された
もので、高発熱部品の風下に搭載された電子部品の温度
上昇を抑制し得る、プリント配線板実装部品の冷却構造
を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図１に例示したように、プリント配線板
10に搭載される高発熱部品11と、高発熱部品11よりも風
下側の位置でプリント配線板10に搭載される電子部品12
と、プリント配線板10の高発熱部品11と電子部品12間に
設けた窓15と、短冊状の取付板部20B 及び取付板部20B
の一方の側縁が斜めに延伸した傾斜板部20A からなる導
風板20とを備える。

【００１８】そして、傾斜板部20A が窓15を挟んで高発
熱部品11を庇状に覆うよう、取付板部20B を窓15と電子
部品12の間の実装面に密着させて、プリント配線板10に
固着する構成とする。

【００１９】図２に例示したように、プリント配線板10
に搭載される高発熱部品11と、高発熱部品11よりも風下
側の位置でプリント配線板10に搭載される電子部品12
と、プリント配線板10の高発熱部品11と電子部品12間に
設けた窓15と、短冊状の取付板部26A 、取付板部26A の
一方の側縁が斜めに延伸した傾斜板部26、傾斜板部26の
一方の側縁が取付板部26A に平行に延伸した平行板部2
7、及び平行板部27の左右の開口を塞ぐ側板部28からな
る、２面が開口した箱形の導風板25とを備える。

【００２０】そして、平行板部27が窓15を挟んで高発熱
部品11の上方を覆うように、取付板部26A を窓15と電子
部品12の間の実装面に密着して、導風板25をプリント配
線板10に固着する構成とする。

【００２１】図３に例示したように、前述の導風板に加
えて、短冊状の取付板部30B 、及び取付板部30B の一方
の側縁が斜めに延伸した傾斜板部30A からなる取付板部
30Bを備える。

【００２２】傾斜板部30A が風下を向くように、取付板
部30B を窓15の風上側に密着して、遮風板30をプリント
配線板10に裏面に固着する構成とする。図４に例示した
ように、前述の導風板及び遮風板30に加えて、下面が高
発熱部品11の上面に密接するベース板部41と、ベース板
部41の表面に平行して配設された複数のフィン42とから
なる冷却体40を備える。

【００２３】そして、フィン42が風向に平行するよう、
ベース板部41を高発熱部品11の上面に接着する構成とす
る。

【００２４】

【作用】高発熱部品の風下側に窓を設け、さらに高発熱
部品を覆うように窓の風下側に庇形或いは箱形の導風板
をプリント配線板の実装面に搭載したことにより、高発
熱部品の熱を奪って温度が上昇した空気は、窓を経てプ
リント配線板の裏面側に流れる。

【００２５】したがって、風下に搭載した電子部品の温
度上昇が抑制される。一方、窓15の風上側のプリント配
線板の裏面に遮風板を搭載することで、裏面に沿って流
れてきた空気は、遮風板によって窓から離れる方向に進
路変更するので、窓の裏面側の空気圧が下がる。

【００２６】即ち、高発熱部品の熱を奪って温度が上昇
した空気は、プリント配線板の裏面側に吸い込まれるの
で、風下に搭載した電子部品の温度上昇が抑制されるば
かりでなく、高発熱部品の冷却が促進される。

【００２７】また、複数のフィンが配列した冷却体のベ
ース板部を、高発熱部品の上面に密接させたものは、高
発熱部品の熱が広放熱面積を有するフィン冷却体に伝達
されるので、高発熱部品の冷却がさらに良好となる。

【００２８】

【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。

【００２９】図１は請求項１の実施例の図で、(A) は斜
視図、(B) は側断面図、図２は請求項２の発明の斜視
図、図３は請求項３の発明の実施例の断面図であり、図
４は請求項４の発明の実施例の断面図である。

【００３０】図１において、11は、プリント配線板10に
実装された、例えばＬＳＩのような高発熱部品である。
12は高発熱部品11の上方に実装された発熱量が一般的な
電子部品である。

【００３１】15は、高発熱部品11と電子部品12との間の
プリント配線板10部分に設けた、左右の長さが高発熱部
品11の左右の長さよりも大きい角形の窓である。20は、
左右の長さが窓15の左右の長さにほぼ等しい短冊状の取
付板部20B と、取付板部20B の長手方向の側縁が屈曲し
て延伸して形成された傾斜板部20A と、からなる導風板
である。

【００３２】そして、傾斜板部20A が庇状に高発熱部品
11の上方を遮るように、窓15と電子部品12の間のプリン
ト配線板10の実装面部分に取付板部20B を密接させ、接
着剤を用いて接着することで、導風板20をプリント配線
板10に搭載している。

【００３３】上述のように構成されているので、プリン
ト配線板10の実装面に沿って上昇してきた空気は、高発
熱部品11の熱を奪った後、導風板20に沿って斜め上方に
進路変更し、窓15を経てプリント配線板10の裏面側に流
れ、プリント配線板10の裏面に沿って上昇する。

【００３４】即ち、高発熱部品11を冷却して温度上昇し
た空気は、導風板20によって遮断されるので、高発熱部
品11の上方に搭載した電子部品12方向には流れない。ま
た、高発熱部品11より離れて実装面を上昇した空気は、
導風板20の傾斜板部20A の上面に沿って実装面側に近寄
り上昇する。

【００３５】したがって、比較的低温度の空気が電子部
品12の周囲に流れ込み電子部品12も又冷却される。図１
は自然空冷又はファンユニットをプリント配線板10の下
方又は上方に設置した場合について、説明したものであ
る。

【００３６】ファンユニットをプリント配線板の斜め上
方に設置した強制空冷の場合は、窓及び導風板を高発熱
部品の斜め上方の風下に設けることは勿論のことであ
る。また、プリント配線板を水平に搭載した強制空冷の
電子装置の場合には、窓及び導風板を風下側に設けるも
のである。

【００３７】図２において、25は、左右の長さが窓15の
左右の長さにほぼ等しい短冊状の取付板部26A と、取付
板部26A の長手方向の側縁が屈曲して延伸して形成され
た傾斜板部26と、傾斜板部26の長手方向の側縁が取付板
部26A に平行に延伸して形成された平行板部27と、平行
板部27及び傾斜板部26が構成する左右の開口を塞ぐ側板
部28とからなる、プリント配線板10の実装面側の面及び
下方の面が開口した箱形の導風板である。

【００３８】そして、平行板部27が高発熱部品11の上方
を覆うように、取付板部26A を窓15と電子部品12の間の
実装面に密接し、接着剤を用いて接着して、導風板25を
プリント配線板10に搭載している。

【００３９】なお、側板部28の端面もまた、プリント配
線板10の実装面に接着している。上述のように、箱形の
導風板25を用いることで、高発熱部品11の熱を奪って温
度上昇した空気は、プリント配線板10の実装面側に流出
することない。

【００４０】一方、導風板25の平行板部27の上面に沿っ
て上昇した空気は、傾斜板部26の上面に沿って実装面側
に近寄る。また、側板部28の左右の両側を上昇した空気
は、導風板25を過ぎると電子部品12に近寄る方向に流れ
上昇する。

【００４１】したがって、電子部品12の冷却性が向上す
る。図３において、プリント配線板10の実装面には、高
発熱部品11が実装され、高発熱部品11の上方に窓15が穿
孔されている。

【００４２】窓15の上側縁に沿って取付板部20B が密着
して固着されることで、導風板20が庇状にプリント配線
板10に搭載されている。電子部品12は、導風板20の上方
のプリント配線板10上に実装されている。

【００４３】プリント配線板10の下方にはファンユニッ
トが設置され、ファン3Aが回転し、プリント配線板10の
実装面及び裏面に沿って上昇するように、冷却風を送風
している。

【００４４】30は、左右の長さが窓15の左右の長さにほ
ぼ等しい短冊状の取付板部30B と、取付板部30B の長手
方向の側縁が屈曲して延伸して形成された傾斜板部30A
とからなる遮風板である。

【００４５】傾斜板部30A が斜め上方（風上方向）を向
くように、取付板部30B をプリント配線板10の裏面側の
窓15の下側縁（風上側の側縁）に沿って密接させ、接着
剤を用いて接着し、遮風板30をプリント配線板10に搭載
している。

【００４６】このことによりプリント配線板10の裏面に
沿って上昇した空気は、遮風板30により窓15から離れる
方向に斜め上方に進路変更する。よって、高発熱部品11
の熱を奪って温度が上昇した空気は、プリント配線板10
の実装面側から窓15を経てプリント配線板10の裏面側に
吸い込まれるので、高発熱部品11の冷却が促進されると
ともに、電子部品12の温度上昇が抑制される。

【００４７】上述のように遮風板30を設けたものは、強
制空冷形の電子装置に適用して特に効果が大きい。図４
において、プリント配線板10の実装面には、高発熱部品
11が実装され、高発熱部品11の上方に窓15が穿孔されて
いる。

【００４８】40は、下面が高発熱部品11の上面に密接す
る高発熱部品11の平面視形状にほぼ等しい角板状のベー
ス板部41と、ベース板部41の表面に平行して配設された
複数のフィン42とからなるアルミニウム等から冷却体で
ある。

【００４９】それぞれのフィン42は、側面視が段差付の
ほぼ短冊形である。フィン42の長さ、ベース板部41の長
さ（図では上下方向の長さ）はベース板部41よりも長く
て、その窓15側の端部（図では上方) がベース板部41よ
り窓15方向（図では上方）にに延伸している。

【００５０】この延伸部の上隅は、導風板25の傾斜板部
26に平行するように欠切している。また、フィン42の延
伸部のベース板部41側の端面は、高発熱部品11の実装高
にほぼ等しい高さ段差を有する。

【００５１】さらに、それぞれのフィン42の端面の段差
寄りの個所は、横架するように設けた先端連結板部43で
連結されている。そして、フィン42が上下方向（風向に
平行する方向）を指向するように、ベース板部41を高発
熱部品11の上面に接着して、冷却体40をプリント配線板
10に搭載している。

【００５２】この際、先端連結板部43の下面は窓15の下
側縁に沿ってプリント配線板10の実装面に密接してい
る。そして、平行板部27が冷却体40の上方を覆うよう
に、取付板部26A を窓15の上側縁に沿って接着して、導
風板25をプリント配線板10に搭載している。

【００５３】尚、電子部品12は、導風板25の上方のプリ
ント配線板10上に実装している。上述のような冷却体40
を備えたものは、高発熱部品11の熱が広放熱面積を有す
るフィン42に伝達され、フィン42から放出されるので、
高発熱部品11の冷却性がさらに向上するという効果があ
る。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００５５】高発熱部品の風下側に窓を設け、さらに高
発熱部品を覆うように窓の風下側に庇形の導風板をプリ
ント配線板の実装面に搭載したことにより、高発熱部品
の熱を奪って温度が上昇した空気は、窓を経てプリント
配線板の裏面側に流れ、風下に搭載した電子部品の温度
上昇が抑制される。

【００５６】また、導風板を高発熱部品の上方及び側面
を囲む箱形としたものは、高発熱部品の熱を奪って温度
上昇した空気の殆ど総てがプリント配線板の裏面側に流
れてるとともに、導風板の平行板部の上面に沿って風下
に流れた空気、及び導風板の側板部の左右の両側に沿っ
て風下に流れた空気が、電子部品に近寄る方向に進路変
更するので、電子部品の冷却性が向上する。

【００５７】一方、プリント配線板の裏面に遮風板を追
加したものは、高発熱部品の熱を奪って温度が上昇した
空気は、プリント配線板の裏面側に吸い込まれるので、
風下に搭載した電子部品の温度上昇が抑制されるばかり
でなく、高発熱部品の冷却が促進される。

【００５８】また、複数のフィンが配列した冷却体のベ
ース板部を、高発熱部品の上面に密接させたものは、高
発熱部品の熱が広放熱面積を有するフィン冷却体に伝達
されるので、高発熱部品の冷却がさらに良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の実施例の図で、 (A)は斜視図 (B)は側断面図である。

【図２】請求項２の発明の斜視図である。

【図３】請求項３の発明の実施例の断面図である。

【図４】請求項４の発明の実施例の断面図である。

【図５】電子装置の側断面図である。

【符号の説明】

１ 架 ２ 電子ユ
ニット ３ ファンユニット ４ 吸排風
ユニット ５ シェルフ 10 プリン
ト配線板 11 高発熱部品 12 電子部
品 15 窓 20,25 導
風板 20A,26,30A 傾斜板部 20B,26A,30
B 取付板部 27 平行板部 28 側板部 30 遮風板 40 冷却体 41 ベース板部 42 フィン 43 先端連結板部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板(10)に搭載された高発熱
   部品(11)と、 該高発熱部品(11)よりも風下側の位置で、該プリント配
   線板(10)に搭載された電子部品(12)と、 該プリント配線板(10)の該高発熱部品(11)と該電子部品
   (12)間に設けた窓(15)と、 短冊状の取付板部(20B) 、及び該取付板部(20B) の一方
   の側縁が斜めに延伸した傾斜板部(20A) からなる導風板
   (20)と、を備え、 該導風板(20)は、該傾斜板部(20A) が該窓(15)を挟んで
   該高発熱部品(11)を庇状に覆うよう、該取付板部(20B)
   を該窓(15)と該電子部品(12)の間の実装面に密着させ
   て、該プリント配線板(10)に固着するものであることを
   特徴とするプリント配線板実装部品の冷却構造。
2. 【請求項２】 プリント配線板(10)に搭載された高発熱
   部品(11)と、 該高発熱部品(11)よりも風下側の位置で、該プリント配
   線板(10)に搭載された電子部品(12)と、 該プリント配線板(10)の該高発熱部品(11)と該電子部品
   (12)間に設けた窓(15)と、 短冊状の取付板部(26A) 、該取付板部(26A) の一方の側
   縁が斜めに延伸した傾斜板部(26)、該傾斜板部(26)の一
   方の側縁が該取付板部(26A) に平行に延伸してなる平行
   板部(27)、及び該平行板部(27)の左右の開口を塞ぐ側板
   部(28)からなる、２面が開口した箱形の導風板(25)と、
   を備え、 該導風板(25)は、該平行板部(27)が該窓(15)を挟んで該
   高発熱部品(11)の上方を覆うように、該取付板部(26A)
   を該窓(15)と該電子部品(12)の間の実装面に密着させ
   て、該プリント配線板(10)に固着するものであることを
   特徴とするプリント配線板実装部品の冷却構造。
3. 【請求項３】 短冊状の取付板部(30B) 、及び該取付板
   部(30B) の一方の側縁が斜めに延伸した傾斜板部(30A)
   からなる遮風板(30)を備え、 該遮風板(30)は、該傾斜板部(30A) が風下を向くよう、
   該取付板部(30B) を窓(15)の風上側に密着して、該プリ
   ント配線板(10)の裏面に固着するものであることを特徴
   とする、請求項１又は２記載のプリント配線板実装部品
   の冷却構造。
4. 【請求項４】 下面が高発熱部品(11)の上面に密接する
   ベース板部(41)と、 該ベース板部(41)の表面に平行して配設された複数のフ
   ィン(42)と、からなる冷却体(40)を備え、 該冷却体(40)は、該フィン(42)が風向に平行するよう、
   該ベース板部(41)を該高発熱部品(11)の上面に接着する
   ものであることを特徴とする、請求項１，２又は３記載
   のプリント配線板実装部品の冷却構造。