KR20130138089A - 네트워크 통신 장치 - Google Patents

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KR20130138089A
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도오루 사사끼
마나부 사와
사또시 시마다
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아락사라 네트워크 가부시키가이샤
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Abstract

전후 흡배기 방식의 구조를 채용할 때에, 간단한 구성으로 냉각 효율을 높이는 것이다. 케이스 내부에, 중계용 회로 기판을 사이에 두고, 중계용 회로 기판의 전방에 제1 회로 기판 유닛이 수평 방향으로 배치되고, 중계용 회로 기판의 후방에, 냉각 유닛과, 제2 회로 기판 유닛이 나란히 배치되고, 각 유닛에는, 전원 유닛으로부터 중계용 회로 기판을 통해서 급전되고, 케이스 내부에는, 제1 회로 기판 유닛 전면측의 흡기구로부터 도입된 흡기를 제1 회로 기판 유닛을 통과한 후, 중계용 회로 기판의 개구를 통해서 냉각 유닛에 도입하는 제1 공기 통로가 형성되고, 또한, 케이스 전면의 흡기구로부터 도입된 흡기를 제1 회로 기판 유닛 측면측을 통과한 후, 제1 회로 기판 유닛 측면측에 설치되는 구획의 통기구로부터 냉각 유닛에 도입하는 제2 공기 통로가 형성되고, 제2 공기 통로 중에, 제2 회로 기판이 배치된다.

Description

네트워크 통신 장치{NETWORK COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은, 제거 가능한 회로 기판 유닛을 복수개 갖는 네트워크 통신 장치에 관한 것이다.
네트워크 분야에 있어서, 데이터 전송을 행하는 네트워크 통신 장치로서, 스위치나 라우터가 널리 이용되고 있다. 일반적으로, 스위치나 라우터 등의 네트워크 통신 장치는, 네트워크에 있어서의 데이터 전송을 위한 인터페이스 기능을 갖는 회로 기판 유닛이나, 데이터 전송을 제어하는 제어 기능을 갖는 회로 기판 유닛이나, 크로스바 스위치 기능을 갖는 회로 기판 유닛 등을 갖고, 이들의 회로 기판 유닛은 제거 가능하게 되어 있다. 각 회로 기판 유닛간의 신호의 교환 및 각 회로 기판 유닛으로의 급전은, 네트워크 통신 장치 내에 배치되는 중계용 회로 기판, 소위, 백보드를 통해서 실행된다. 또한, 네트워크 통신 장치는, 일반적으로, 횡폭 19인치의 표준 규격의 래크에 탑재된다.
최근, 네트워크 통신 장치에 있어서, 처리 성능의 향상의 요청이 높아짐과 함께, 장치를 설치하는 환경의 면에 있어서, 전후 흡배기 방식의 에어 플로우의 구조를 취해야 할 요청이 높은 경향에 있다.
전후 흡배기 방식의 구조를 채용한 장치로서, 예를 들면, 전면의 흡기구로부터 도입된 흡기에 의해 연산부를 냉각하고, 전면의 통풍구로부터 도입된 흡기에 의해 입출력부를 냉각하고, 연산부를 통과한 흡기와 입출력부를 통과한 흡기를 통합해서 배면측으로부터 배기하는 연산 처리 장치가 개시되어 있다(특허 문헌 1 참조). 또한, 중계용 메인 회로 기판을 사이에 두고, 중계용 메인 회로 기판의 전방측에 복수의 회로 기판 유닛을 배치하고, 중계용 서브 회로 기판의 배면측에 냉각 유닛과 전원 유닛을 배열하여 배치하고, 각 회로 기판 유닛의 전면측에 형성된 통풍구로부터 흡기를 도입하고, 도입된 흡기를 중계용 회로 기판을 통해서 냉각 유닛에 도입하여 냉각 유닛으로부터 배기하고, 또한, 각 회로 기판 유닛의 양측면측에 형성된 통풍구로부터 흡기를 도입하고, 도입된 흡기를 전원 유닛을 통해서 배기하도록 한 전자 장치가 개시되어 있다(특허 문헌 2 참조). 또한, 특허 문헌 3에는, 중계용 메인 회로 기판을 사이에 두고, 중계용 메인 회로 기판의 전방측에 복수의 회로 기판 유닛을 배치하고, 중계용 서브 회로 기판의 배면측에 전원 유닛, 냉각 유닛을 순서대로 배열하여 배치하고, 각 회로 기판 유닛의 전면측에 형성된 통풍구로부터 흡기를 도입하고, 도입된 흡기를 중계용 회로 기판을 통해서 전원 유닛, 냉각 유닛 순으로 도입하여 냉각 유닛으로부터 배기하는 전자 장치가 개시되어 있다.
WO 2010/064299호 공보 일본 특허 출원 공개 제2011-146450호 공보 WO 2012/0066732호 공보
전후 흡배기 방식의 구조를 채용할 때에, 래크의 전면측에 배치되는 제1 회로 기판 유닛을 래크 내에 수직 방향으로 실장하고, 제2 회로 기판 유닛을 래크의 배면측에 실장하고, 래크의 전면측 상부에 제1 냉각 유닛을 배치하고, 제2 회로 기판 유닛의 상부측에 제2 냉각 유닛을 배치하고, 래크의 전면측 바닥부의 통풍구로부터 도입된 냉각풍을 제1 회로 기판 유닛을 통해서 제1 냉각 유닛에 도입함과 함께, 제2 회로 기판 유닛을 통해서 제2 냉각 유닛에 도입하고, 각 도입된 냉각풍을 제1 냉각 유닛 또는 제2 냉각 유닛으로부터 배출하는 구성으로 할 수 있다.
이 경우, 회로 기판 유닛마다 냉각 유닛이 배치되어 있으므로, 각 기판 회로 유닛을 충분히 냉각할 수 있다. 그러나, 제1 회로 기판 유닛을 래크 내에 수직 방향으로 실장하면, 회로 기판 유닛의 매수를 증가시키는 것에도, 래크의 횡폭의 제약을 받아, 회로 기판 유닛을 증가시키는 것이 곤란해진다. 특히, 네트워크 통신 장치의 경우, 동일한 회로 기판 유닛의 매수를 증감한 장치를 라인업으로서 만들어내기 위한 확장성이 저하되게 된다. 또한, 각 기판 회로 유닛을 충분히 냉각하기 위해서는, 2종류의 냉각 유닛이 필요하게 된다.
한편, 제1 회로 기판 유닛을 래크 내에 수평 방향으로 실장하고, 제2 회로 기판 유닛을 제1 회로 기판 유닛의 배면측에 배치하고, 제2 회로 기판 유닛에 냉각 유닛을 배치하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 각 회로 기판 유닛을 통과한 냉각풍을 1종류의 냉각 유닛으로 냉각하여 배기할 수 있다. 그러나, 제1 회로 기판 유닛을 통과한 열이, 제2 회로 기판 유닛에 들어가므로, 제2 회로 기판 유닛을 충분히 냉각하기 위해서는, 냉각 유닛으로서 대형의 것을 이용하는 것이 필요해진다.
이에 대하여, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 장치의 경우에는, 연산부가 수평 방향으로 배치되어 있으므로, 확장성을 높일 수 있다. 또한, 연산부와 입출력부를 통과한 냉각풍이 각각 팬 박스에 도입되므로, 연산부와 입출력부를 통과한 냉각풍을 1종류의 팬 박스에 의해 냉각할 수 있다.
그러나, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 장치의 구조에서는, 입출력부에 도입되는 냉각풍은, 팬 박스에 도입될 때까지의 동안에, 180도 구부려진 후, 180도 더 구부려지므로, 냉각풍의 압력 손실이 커진다. 또한, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 장치의 구조에 의하면, 래크 전면에 배치되는 것은 연산 처리부에서, 다른 장치와 데이터 입출력을 행하는 입출력 처리부는, 래크 배면에 배치된다. 한편, 네트워크 통신 장치의 경우는, 네트워크의 구축ㆍ보수, 관리를 위해, 외부 네트워크에 접속되는 케이블을 빼고 꽂는 것이 래크 전면에서 행해지는 경우가 많다. 그 때문에, 래크 전면에는, 외부 인터페이스 커넥터를 구비하는 회로 기판 유닛을 배치할 필요가 있다. 따라서, 네트워크 통신 장치는, 보수, 관리를 생각하면 특허 문헌 1의 장치의 구조와는 완전히 다른 설계 사상으로, 회로 기판 유닛이나 냉각 유닛의 배치를 할 필요가 있다.
한편, 특허 문헌 2에 기재된 전자 장치의 경우, 전면측의 회로 기판 유닛을 수평 방향으로 배치하고, 배면측에 냉각 유닛을 배치함과 함께, 냉각 유닛의 양측에 전원 유닛을 배치하고 있으므로, 회로 기판 유닛의 확장성을 높일 수 있음과 함께, 각 회로 기판 유닛을 통과한 냉각풍을 1종류의 냉각 유닛으로 냉각하여 배기할 수 있다.
그러나, 특허 문헌 2에 기재된 전자 장치의 경우에는, 중계용 회로 기판이 복수개 필요하며, 중계용 회로 기판이 1개의 것보다도 구조가 복잡해진다. 또한, 다른 회로 기판 유닛과의 데이터 전송을 행하지만, 외부로의 통신을 직접 행하지 않는 회로 기판 유닛이 전면에 배치되어 가면, 외부 인터페이스 커넥터를 구비하는 회로 기판 유닛을 배치할 수 없어 네트워크의 확장을 유연하게 할 수 없다. 또한, 중계용 회로 기판 대신에 외부로의 통신을 행하지 않는 회로 기판 유닛을, 외부 인터페이스 커넥터를 구비하는 회로 기판 유닛에 직접 접속시키는 전자 장치에서는, 케이스 내부의 중간 정도에 위치하는 회로 기판 유닛으로의 냉각을 할 수 없다. 또한, 특허 문헌 3에 기재된 전자 장치에서는, 케이스 전면으로부터 흡기되어 케이스 전면에 배치되는 회로 기판 유닛에 의해 따뜻하게 할 수 있던 공기로, 케이스 배면의 전원 유닛 등의 유닛을 냉각하므로, 냉각을 충분히 할 수 없다.
본 발명은, 종래 기술의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 전후 흡배기 방식의 구조를 채용할 때에, 간단한 구성으로 냉각 효율을 높일 수 있는 네트워크 통신 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해, 본 발명은 케이스 내부의 중간 정도에 중계용 회로 기판이 배치되고, 상기 중계용 회로 기판을 사이에 두고, 상기 중계용 회로 기판의 전방에 제1 회로 기판 유닛이 수평 방향으로 배치되고, 상기 중계용 회로 기판의 후방에, 냉각 유닛과 제2 회로 기판 유닛이 나란히 배치되고, 각 유닛에는 전원 유닛으로부터 상기 중계용 회로 기판을 통해서 급전되고, 상기 케이스 내부에는, 상기 제1 회로 기판 유닛 전면측의 흡기구로부터 도입된 흡기를 상기 제1 회로 기판 유닛을 통과한 후, 상기 중계용 회로 기판의 개구를 통해서 상기 냉각 유닛에 도입하는 제1 회로 기판 유닛용 공기 통로가 형성되고, 또한, 상기 케이스 전면의 흡기구로부터 도입된 흡기를 상기 제1 회로 기판 유닛 측면측을 통과한 후, 상기 제1 회로 기판 유닛 측면측에 설치되는 제1 구획의 통기구로부터, 상기 제2 회로 기판 유닛을 통해서 상기 냉각 유닛에 도입하는 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로가 형성되고, 그 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로 중에, 상기 제2 회로 기판 유닛이 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전후 흡배기 방식의 구조를 채용할 때에, 간단한 구성으로 냉각 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 사시도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 전면측 사시도, (b)는 네트워크 통신 장치의 배면측 사시도이다.
도 2는 네트워크 통신 장치의 평면도이다.
도 3은 방열 부품이 제거된 회로 기판 유닛의 사시도이다.
도 4는 방열 부품이 장착된 회로 기판 유닛의 사시도이다.
도 5는 냉각 유닛의 사시도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 전면측 사시도, (b)는 네트워크 통신 장치의 배면측 사시도이다.
도 6은 네트워크 통신 장치의 공기 통로를 설명하기 위한 사시도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 전면측 사시도, (b)는 네트워크 통신 장치의 배면측 사시도이다.
도 7은 네트워크 통신 장치의 사시도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 공기 통로를 설명하기 위한 전면측 사시도, (b)는 네트워크 통신 장치의 공기 통로를 설명하기 위한 배면측 사시도이다.
도 8은 네트워크 통신 장치의 회로 구성도이다.
도 9는 본 발명의 변형예를 설명하기 위한 구성도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 평면도, (b)는 네트워크 통신 장치의 정면도, (c)는 네트워크 통신 장치의 우측면도, (d)는 네트워크 통신 장치의 배면도이다.
도 10은 중계용 회로 기판(백 플레인)의 구성도이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 본 발명에 따른 네트워크 통신 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 전면측 사시도이고, (b)는 네트워크 통신 장치의 배면측 사시도이다.
도 1에 있어서, 네트워크 통신 장치(100)는 컴퓨터 네트워크에 있어서, 데이터(예를 들면, 프레임 또는 패킷이라고 불리어짐) 전송을 행하는 장치로서 기능하고, 래크를 구성하는 케이스(110)를 갖는다. 케이스(110)는, 대략 상자형 형상으로 형성되어 있다. 케이스(110) 내부에는, 전원 유닛(180)이 바닥부측에 배치되고, 전원 유닛(180) 상방의 영역 중 전후 방향 중간 정도의 영역에, 중계용 회로 기판(150)(백 플레인)이 배치되고, 중계용 회로 기판(150)으로부터 전면측에, 복수의 회로 기판 유닛(120)이 수평 방향으로 배치되고, 중계용 회로 기판(150)으로부터 배면측에, 복수의 회로 기판 유닛(130)과 복수의 냉각 유닛(140)이, 중계용 회로 기판(150)과 교차하는 방향을 따라서 나란히 배치되어 있다. 이 때, 복수의 회로 기판(130)은, 2개의 그룹으로 분리되고, 각 그룹의 회로 기판 유닛(130)은, 냉각 유닛(140)의 양측으로 분리되어 배치되어 있다.
케이스(110) 전면의 양측에는, 각 회로 기판 유닛(120)의 측면측에 흡기를 도입하기 위한 흡기구(131a)가, 복수개 상하 방향(연직 방향)을 따라서 구비된다. 또한, 흡기구(131a)로부터 전후 방향으로 배면에 이르기까지 회로 기판 유닛(120)과의 구획이 설치된다. 그 구획에는, 중계용 회로 기판(150)의 배후에 흡기구(131a)로부터의 공기의 통로인 통기구가 설치된다. 그리고, 케이스(110)의 배면에는, 배기구를 구성하는 냉각 유닛(140)을 구비한다. 흡기구(131a), 구획에 설치되는 통기구와 냉각 유닛(140)에 의해 케이스(110)는, 전후 흡배기 방식의 에어 플로우의 구조가 채용되어 있다.
각 회로 기판 유닛(120)은, 네트워크에 있어서의 데이터 전송을 위한 인터페이스 기능 또는 데이터 전송을 제어하는 제어 기능을 갖는 제1 반도체 소자(도시 생략)를 갖는 제1 회로 기판 유닛으로 구성된다. 각 회로 기판 유닛(120)은, 케이스(110)의 내벽면에, 수평 방향으로 형성된 슬롯, 예를 들면, コ자형의 레일을 따라서 수평 방향으로 이동 가능하게 배치된다. 각 회로 기판 유닛(120) 상에는, 반도체 소자 외에, 복수의 커넥터(124) 등이 실장된다. 또한, 각 회로 기판 유닛(120)의 전면에는, 복수의 흡기구(121)가 수평 방향을 따라서 나란히 형성되어 있음과 함께, 복수의 외부 인터페이스 커넥터(122)가 수평 방향을 따라서 배열되어 있다. 각 외부 인터페이스 커넥터(122)에는, 케이블(200)이 착탈 가능하게 장착된다. 또한, 각 흡기구(121)는 냉각용의 공기(냉각풍)를 취득하기 위해, 메쉬 형상으로 형성되어 있다.
각 회로 기판 유닛(130)은, 예를 들면, 크로스바 스위치 기능을 갖는 반도체 소자(도시 생략)를 갖는 제2 회로 기판 유닛으로 구성되고, 수직 방향을 따라서 배치되어 있다. 각 회로 기판 유닛(130)에는 반도체 소자 외에, 예를 들면, 커넥터(134)가 복수개 실장되어 있다.
각 냉각 유닛(140)은, 각 회로 기판 유닛(120, 130)을 통과한 바람을 강제적으로 흘리기 위한 팬(145)과, 팬(145)의 회전을 제어하는 제어 회로 기판(도시 생략)을 갖고, 각 회로 기판 유닛과는 독립적으로 구성되어 있다. 각 냉각 유닛(140)은 급전을 위한 접속구(도시 생략)가, 서로 인접하는 냉각 유닛(140)끼리 근접한 위치에 형성되어 있다. 이 때, 각 냉각 유닛(140)은 좌우로 분리되어 배치된 냉각 유닛(140)을 좌우로 각각 천지 반대로 배치함으로써, 중계용 회로 기판(150)으로부터의 급전이 가능한 구조로 되어 있다.
전원 유닛(180)은 배면측에 수전구(190)를 갖고, 수전구(190)로부터 수전된 전력을 중계용 회로 기판(150)을 통해서, 각 회로 기판 유닛(120, 130)과 각 냉각 유닛(140)에 급전한다.
중계용 회로 기판(150)은, 각 회로 기판 유닛(120, 130)과, 각 냉각 유닛(140) 및 전원 유닛(180)을 서로 전기적으로 접속하기 위한 급전로로 구성됨과 함께, 유닛간에서 수수되는 데이터나 제어 신호를 전송하기 위한 전송로로 구성되어 있다. 중계용 회로 기판(150)은, 대략 평판 형상으로 형성되어 있고, 중계용 회로 기판(150)의 중앙부에는, 각 회로 기판 유닛(120)을 통과한 바람을 각 냉각 유닛(140)에 유도하기 위한 개구(151)가 복수개 형성되어 있다. 이 중계용 회로 기판(150)에는, 각 회로 기판 유닛(130)이 수직 방향으로 배치되어 있고, 각 회로 기판 유닛(120) 상의 커넥터(124)와, 각 회로 기판 유닛(130) 상의 커넥터(134)가 중계용 회로 기판(150)을 통해서 접속되어 있다. 즉, 중계용 회로 기판(150)을 사이에 두고, 서로 인접하는 커넥터(134)와 커넥터(124)가 중계용 회로 기판(150)을 통해서 직접 접속되어 있다. 이 때문에, 각 회로 기판 유닛(120)과 각 회로 기판 유닛(130)을 연결하는 전송로를 짧게 할 수 있어, 데이터 전송의 고속화가 가능해진다.
도 2는, 네트워크 통신 장치의 평면도이다. 도 2에 있어서, 회로 기판 유닛(120)에는, 네트워크에 있어서의 데이터 전송을 위한 인터페이스 기능 또는 데이터 전송을 제어하는 제어 기능을 갖는 반도체 소자(125)가 2개 실장되어 있음과 함께, 커넥터(124)가 복수개 실장되어 있다. 회로 기판 유닛(130)에는, 크로스바 스위치 기능을 갖는 반도체 소자(135)가 실장되고, 회로 기판 유닛(130)의 중계용 회로 기판(150)의 근방에는 통풍구(131b)가 형성되어 있다. 각 냉각 유닛(140)에는, 팬(145)이 배치되어 있음과 함께, 팬(145)의 회전 속도 등을 제어하는 제어 회로 기판(143)이 배치되어 있다. 또한, 회로 기판 유닛(120)에 실장되는 반도체 소자(125)의 수는, 2개로 한정되지 않고 1 또는 복수이어도 좋다.
이 때, 케이스(110) 내부에는 공기 통로(310, 320, 330)가 각각 복수 형성된다. 각 공기 통로(310)는 케이스(110) 좌측의 흡기구(131a)로부터 도입된 냉각풍(350)을 냉각 유닛(140)에 도입하기 위한 공기 통로이며, 흡기구(131a)와, 케이스(110)와 회로 기판 유닛(120)의 측면측에 설치되는 구획(115)과의 공간부와, 중계용 회로 기판(150)의 배면측의 공간부와, 중계용 회로 기판(150)의 배면측의 구획(115)에 설치되는 통기구(160)와, 통풍구(131b) 및 냉각 유닛(140)의 도입구측 공간부를 포함하는 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로로 구성된다. 냉각풍(350)의 통로가 되는 각 공기 통로(310)는 흡기구(131a)로부터, 중계용 회로 기판(150)의 배면측까지, 직선 형상의 공기 통로로 형성되고, 또한, 중계용 회로 기판(150)의 배면측의 구획(115)에 설치되는 통기구(160)에 의해, 케이스(110)의 벽면에 대하여 90도 이내의 각도로 회로 기판 유닛(130)측으로 구부러지는 곡선 형상의 공기 통로로 형성되고, 또한, 중계용 회로 기판(150)의 배면측에서, 통풍구(131b)를 통과한 후, 냉각 유닛(140)의 벽면에 형성되는 구멍(통기구)(148)으로부터 냉각 유닛(140)에 들어가고, 냉각 팬(145)의 동작에 의해 중계용 회로 기판(150)에 대하여 90도 이내의 각도로 냉각 유닛(140)측으로 구부러지는 곡선 형상의 공기 통로로 구성된다.
즉, 흡기구(131a)로부터 도입된 각 냉각풍(350)은 케이스(110)와 회로 기판 유닛(120)의 측면측 사이의 공간부를 통과한 후, 중계용 회로 기판(150)의 배면측으로 절곡되어 통기구(160)와 통풍구(131b)에 도입되고, 통풍구(131b)를 통과한 후, 다시, 냉각 유닛(140)측으로 절곡되어 냉각 유닛(140)에 도입되고, 그 후, 냉각 유닛(140)의 배면측으로부터 케이스(110)의 배면측으로 배출된다.
도 2에서는, 케이스(110)의 외면과 회로 기판 유닛(120)의 측면측에 설치되는 구획(115)과의 공간부는, 케이스(110)의 배면에서 케이스의 일부(113)에 의해 차폐되고, 흡기구(131a)로부터의 냉각풍(350)은 직진했다고 해도, 누락되지 않으므로, 통기구(160)에 흘러 간다. 그 후, 케이스 배면측 중앙에 설치되는 냉각 팬(145)의 동작에 의해, 냉각풍(350)은 회로 기판 유닛(130)의 통풍구(131b)를 통해서 냉각 유닛(140)으로 진행하고, 배면으로 빠져나간다.
또한, 케이스의 일부(113)에 의해, 케이스(110)의 배면이 차폐되는 대신에, 구획(115)에 설치되는 통기구(160)보다도 배면측에 구획(170)을 설치하고, 흡기구(131a)로부터의 냉각풍(350)의 흐름을 케이스(110)의 중앙부에 절곡되도록 해도 좋다. 또한, 배면이 차폐되지 않아도, 배면 중앙부에 설치되는 냉각 팬의 동작에 의해, 냉각풍(350)의 흐름을 유도시켜도 좋다. 이 경우, 흡기구(131a)로부터 들어 오는 냉각풍(350)에 의해, 그대로 직진해서 배면으로부터 빠져나가는 흐름과 냉각 팬(145)의 동작에 의해 중계용 회로 기판(150)의 배면측의 통기구에 유도되어 배면 중앙부의 냉각 유닛(140)으로부터 빠져나가는 흐름이 형성된다. 그러나, 배면을 차폐하는 것보다는, 공기의 체류를 방지할 수 있다.
각 공기 통로(320)는 케이스(110) 우측의 흡기구(131a)로부터 도입된 냉각풍(360)을 냉각 유닛(140)에 도입하기 위한 공기 통로이며, 흡기구(131a)와, 케이스(110)와 회로 기판 유닛(120)의 측면측의 구획(115)과의 공간부와, 중계용 회로 기판(150)의 배면측의 공간부와, 중계용 회로 기판(150)의 배면측의 구획(115)에 설치되는 통기구(160)와, 통풍구(131b) 및 냉각 유닛(140)의 도입구측 공간부를 포함하는 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로로 구성된다. 냉각풍(360)의 통로가 되는 각 공기 통로(320)은, 흡기구(131a)로부터, 중계용 회로 기판(150)의 배면측까지, 직선 형상의 공기 통로로 형성되고, 또한, 중계용 회로 기판(150)의 배면측에서, 구획(115)에 설치되는 통기구(160)를 통해서 케이스(110)의 벽면에 대하여 90도 이내의 각도로 회로 기판 유닛(130)측으로 구부러지는 곡선 형상의 공기 통로로 형성되고, 또한, 중계용 회로 기판(150)의 배면측에서, 통풍구(131b)를 통과한 후, 냉각 팬(145)의 동작에 의해, 중계용 회로 기판(150)에 대하여 90도 이내의 각도로 냉각 유닛(140)측으로 구부러지는 곡선 형상의 공기 통로로 구성된다.
도 2에서는, 케이스(110)의 외면과 회로 기판 유닛(120)의 측면측에 설치되는 구획(115)과의 공간부는, 케이스(110)의 배면에서 케이스의 일부(113)에 의해 차폐되고, 흡기구(131a)로부터의 냉각풍(360)은 직진했다고 해도, 누락되지 않으므로, 통기구(160)에 흘러 간다. 그 후, 케이스 배면측 중앙에 설치되는 냉각 팬(145)의 동작에 의해, 냉각풍(360)은 회로 기판 유닛(130)의 통풍구(131b)를 통해서 냉각 유닛(140)으로 진행하고, 배면으로 빠져나간다.
또한, 케이스의 일부(113)에 의해, 케이스(110)의 배면이 차폐되는 대신에, 구획(115)에 설치되는 통기구(160)보다도 배면측에 구획(170)을 설치하고, 흡기구(131a)로부터의 냉각풍(360)의 흐름을 케이스(110)의 중앙부에 절곡되도록 해도 좋다. 또한, 배면이 차폐되지 않아도, 배면 중앙부에 설치되는 냉각 팬의 동작에 의해, 냉각풍(360)의 흐름을 유도시켜도 좋다. 이 경우, 흡기구(131a)로부터 들어 오는 냉각풍(360)에 의해, 그대로 직진해서 배면으로부터 빠져나가는 흐름과 냉각 팬(145)의 동작에 의해 중계용 회로 기판(150)의 배면측의 통기구에 유도되어 배면 중앙부의 냉각 유닛(140)으로부터 빠져나가는 흐름이 형성된다. 그러나, 배면을 차폐하기보다는, 공기의 체류를 방지할 수 있다.
즉, 흡기구(131a)로부터 도입된 냉각풍(360)은 케이스(110)와 회로 기판 유닛(120)의 측면측 사이의 공간부를 통과한 후, 중계용 회로 기판(150)의 배면측으로 절곡되어 통기구(160)와 통풍구(131b)에 도입되고, 통풍구(131b)를 통과한 후, 다시, 냉각 유닛(140)측으로 절곡되어 냉각 유닛(140)에 도입되고, 그 후, 냉각 유닛(140)의 배면측으로부터 케이스(110)의 배면측으로 배출된다. 이 때, 냉각풍(350)과 냉각풍(360)은 중계용 회로 기판(150)의 배면측에서는 서로 역방향으로 흐르고, 냉각 유닛 중 적어도 하나로 도입되게 된다.
각 공기 통로(330)는 회로 기판 유닛(120)의 흡기구(121)로부터 도입된 냉각풍(370)을 냉각 유닛(140)에 도입하기 위한 공기 통로이며, 흡기구(121)와, 회로 기판 유닛(120) 주위의 공간부와, 중계용 회로 기판(150)의 개구(151)와, 중계용 회로 기판(150)의 배면측의 공간부 및 냉각 유닛(140)의 도입구측 공간부(149)를 포함하는 제1 회로 기판 유닛용 공기 통로로 구성된다.
즉, 흡기구(121)로부터 도입된 냉각풍(370)은 회로 기판 유닛(120) 상의 반도체 소자(125) 등을 통과한 후, 개구(151)로부터 냉각 유닛(140)에 도입되고, 냉각 유닛(140)의 배면측으로부터 케이스(110)의 배면측으로 배출된다.
이 때, 좌측에 배치된 복수의 회로 기판 유닛(130)은, 각 공기 통로(310) 중에 배치되고, 우측에 배치된 복수의 회로 기판 유닛(130)은, 각 공기 통로(320) 중에 배치된다. 각 공기 통로(310, 320)는, 각각 90도 이내의 각도로 2회만 구부려져 있으므로, 각 공기 통로(310, 320)에 있어서의 압력 손실을 저감할 수 있어, 각 회로 기판 유닛(130)에 있어서의 냉각 효율을 높일 수 있다.
도 3은, 방열 부품이 제거된 회로 기판 유닛의 사시도이다. 도 3에 있어서, 회로 기판 유닛(130)은 회로 기판(133)을 갖고, 회로 기판(133)에는 크로스바 스위치에 있어서의 각종 처리를 실행하는 처리부로서 기능하는 반도체 소자(135)가 실장되어 있음과 함께, 복수의 커넥터(134)가 실장되어 있다. 각 커넥터(134)는, 각각 반도체 소자(135)에 접속되고, 중계용 회로 기판(150)을 따라서 배치되어 있다. 각 커넥터(134)는, 각 회로 기판 유닛(120) 상에서 반도체 소자(125)에 접속되는 각 커넥터(124)와 중계용 회로 기판(150)을 통해서 전기적으로 접속된다. 또한, 각 회로 기판 유닛(130) 중, 커넥터(134) 사이의 데드 스페이스가 되는 영역에는, 각각 통풍구(131b)가 형성되어 있다. 또한, 통풍구(131b)는 관통 구멍 형상일 필요는 없으며, 회로 기판(133)의 단부가 절단된 절결 형상이어도 좋다.
도 4는, 방열 부품이 장착된 회로 기판 유닛의 사시도이다. 도 4에 있어서, 회로 기판(133)에는 반도체 소자(135)로부터 발생하는 열을 방열하기 위한 플레이트(137)가, 반도체 소자(135)를 덮는 위치에 배치되어 있다. 또한, 각 통풍구(131b)에는, 방열판이 되는 핀(139)이 각각 배치되어 있다. 각 핀(139)과 플레이트(137)는 히트 파이프(138)를 통해서 연결되어 있다.
즉, 각 회로 기판 유닛(130)에는, 각 공기 통로(310) 또는 각 공기 통로(320)와 겹치는 영역에 복수의 통풍구(131b)가 형성되고, 각 공기 통로(310) 또는 각 공기 통로(320)로부터 떨어진 위치에 반도체 소자(135)가 배치되고, 이 반도체 소자(135)에는 플레이트(137)를 통해서 히트 파이프(138)가 장착되고, 각 통풍구(131b)에는, 각각 핀(방열 핀)(139)이 배치되고, 각 핀(139)에는 반도체 소자(135)에 장착된 히트 파이프(138)가 연결되어 있다.
이 때문에, 냉각풍(350, 360)이, 각 핀(139)을 통해서 각 통풍구(131b)를 통과할 때에, 반도체 소자(135)로부터 발생하는 열이, 플레이트(137), 히트 파이프(138)를 통해서 핀(139)에 전도되고, 핀(139)에 전도된 열이, 각 핀(139)을 통과하는 냉각풍(350, 360)에 의해 냉각된다. 즉, 반도체 소자(135)로부터, 히트 파이프(138)를 통해서 각 핀(139)에 수송된 열이, 냉각풍(350, 360)에 의해 배열된다.
플레이트(137), 히트 파이프(138), 핀(139)을 이용해서 반도체 소자(135)를 냉각하고 있으므로, 방열을 위해, 큰 사이즈와 높이를 필요로 하는 히트 싱크를 사용한 경우에 비해, 회로 기판 유닛(130)의 두께가 얇은 경우라도, 충분한 냉각 효과가 얻어져, 플레이트(137)의 크기를 작게 할 수 있다. 이로 인해, 회로 기판(133)의 실장 밀도를 올릴 수 있다.
또한, 핀(139)이 장착되지 않는 통풍구(131b)를, 회로 기판 유닛(130)에 설치해도 좋다. 예를 들면, 회로 기판(133)의 커넥터(134) 사이의 위치에 설치해도 좋다. 또한, 통풍구(131b)의 수는 2개로 한정되지 않고, 1 또는 복수 설치해도 좋다. 핀(139)과 플레이트(137)가 장착되는 통풍구(131b)에 대해서도 마찬가지이다.
도 5는, 냉각 유닛의 사시도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 전면측 사시도, (b)는 네트워크 통신 장치의 배면측 사시도이다.
도 5의 (a)에서는, 각 공기 통로(310)는, 형성되는 냉각 유닛(140)의 측면에 설치되는 통기구(148)와, 각 공기 통로(330)가 형성되는 중계 회로 기반측에 설치되는 공간부(149)를 나타낸다. 도 5의 (b)에서는, 팬(145)과 통기구(148)와, 냉각 유닛의 상면 및 하면에 설치되는 통기구(147)를 나타낸다. 통기구(147)는, 상하 적어도 한쪽에 겹쳐 쌓이는 냉각 유닛간에서 공기를 도입시키기 위해 설치된다.
또한, 통기구(147, 148) 및 공간부(149)는, 다른 사시도나 도 9에서는 일부 생략해서 설명한다.
도 6은, 네트워크 통신 장치의 사시도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 공기 통로를 설명하기 위한 전면측 사시도, (b)는 네트워크 통신 장치의 공기 통로를 설명하기 위한 배면측 사시도이다.
도 6에 있어서, 케이스(110) 내에는 케이스(110) 좌측의 흡기구(131a)로부터 도입된 냉각풍(350)을 냉각 유닛(140)에 도입하기 위한 복수의 공기 통로(310)와, 케이스(110) 우측의 흡기구(131a)로부터 도입된 냉각풍(360)을 냉각 유닛(140)에 도입하기 위한 복수의 공기 통로(320)가 형성된다.
각 공기 통로(310, 320)는, 각각 90도 이내의 각도로 2회만 구부려져 있으므로, 공기 통로(310, 320)에 있어서의 압력 손실을 저감할 수 있어, 각 회로 기판 유닛(130)에 있어서의 냉각 효율을 높일 수 있다.
도 7은, 네트워크 통신 장치의 사시도이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 공기 통로를 설명하기 위한 전면측 사시도, (b)는 네트워크 통신 장치의 공기 통로를 설명하기 위한 배면측 사시도이다. 도 7의 케이스(110)에서는, 도 1이나 도 6에서 생략되어 있는 구획(115)이 나타내어지고, 구획(115)에는 통기구(160)가 중계용 회로 기판(150)의 배후에서 케이스(110)의 배면측에 설치된다. 또한, 통기구(160)는, 복수개이거나, 1개일지라도 공기 통로(310 또는 320)가 형성되면 개수는 불문한다.
도 7에 있어서, 케이스(110) 내부에는, 케이스(110) 좌측의 흡기구(131a)로부터 도입된 냉각풍(350)을, 구획(115)과 케이스 측면부 사이를 통과하고, 통기구(160)를 통해서 냉각 유닛(140)에 도입하기 위한 복수의 공기 통로(310)와, 케이스(110) 우측의 흡기구(131a)로부터 도입된 냉각풍(360)을 구획(115)과 케이스 측면부 사이를 통과하고, 통기구(160)를 복수의 공기 통로(320)가 형성된다. 그 밖에는, 도 2나 도 6에서 설명된 공기 통로의 설명과 마찬가지이다. 구획(115)은 회로 기판 유닛(120)을 삽입 가능한 슬롯으로, 흡기구(131a)로부터 공기가 흐르는 것을 방지하고, 회로 기판 유닛(130)의 통풍구(131b)로 흐르는 공기 통로(310, 320)가 형성되기 위해 설치된다.
또한, 구획(115)은 케이스(110)의 배면까지 구성되어 있는 예를 설명하였지만, 도 5와 같이, 중계용 회로 기판(150)의 배면까지 구성되고, 케이스(110)의 배면까지 구성되어 있지 않아도 좋다. 구획(115)은 중계용 회로 기판(150)의 배면까지 구성됨으로써, 공기 통로(310, 320)를 형성할 수 있다.
도 8은, 네트워크 통신 장치의 회로 구성도이다. 도 8에 있어서, 중계용 회로 기판(150)은 전송로(380)를 통해서, 각 제어 회로 기판(120, 130)과, 냉각 유닛(140) 및 전원 유닛(180)에 접속된다. 전송로(380)는 급전로를 구성함과 함께, 데이터나 제어 신호를 전송하기 위한 전송로로 구성된다. 이 때, 전원 유닛(180)은 전송로(380)와 중계용 회로 기판(150) 및 전송로(380)를 통해서, 각 회로 기판 유닛(120, 130)과 냉각 유닛(140)에 전력을 공급할 수 있다. 전송로(380)는 커넥터(134, 124)에 의해 구성된다.
여기서, 복수의 회로 기판 유닛(120) 중, 예를 들면, 1개의 회로 기판 유닛(120)을 제어 회로용 회로 기판 유닛(120a)으로 구성한 경우, 이 제어 회로용 회로 기판 유닛(120a)은 네트워크 통신 장치 전체를 통괄 제어하는 제어부로 구성된다. 이 경우, 제어 회로용 회로 기판 유닛(120a)은 전송로(380)와, 중계용 회로 기판(150)을 통해서, 회로 기판 유닛(120, 130)과, 냉각 유닛(140) 및 전원 유닛(180)에, 각각 각 유닛을 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다.
예를 들면, 제어 회로용 회로 기판 유닛(120a)의 반도체 소자(125)는 냉각 유닛(140)의 제어 회로 기판(143)에, 팬(145)을 제어하기 위한 제어 신호(410)를 출력한다. 팬(145)이, 제어 신호(410)에 따라서, 회전하고, 냉각풍(350, 360, 370)의 공기 통로를 형성한다.
한편, 다른 회로 기판 유닛(120)을, 데이터 전송(예를 들면, 패킷 전송)을 위한 인터페이스 기능 또는 데이터 전송을 제어하는 제어 기능을 갖는 회로 기판 유닛으로 구성한 경우, 회로 기판 유닛(120)의 반도체 소자(125)는 외부 인터페이스 커넥터(122)로부터 입력된 데이터(420)의 전송을 제어하는 데이터 전송 제어부로 구성된다. 예를 들면, 회로 기판 유닛(120)의 반도체 소자(125)는 외부 인터페이스 커넥터(122)로부터 입력된 데이터(420)를, 전송로(380)와 중계용 회로 기판(150)을 통해서, 회로 기판 유닛(130)에 전송함과 함께, 회로 기판 유닛(130)으로부터 전송된 데이터(420)를, 외부 인터페이스 커넥터(122)를 통해서 외부에 전송한다.
또한, 회로 기판 유닛(130)은 회로 기판 유닛(120)으로부터 입력된 데이터를, 데이터 전송 제어부에 의해 결정되는 전송처에 대응하는 회로 기판 유닛(120)에 출력하고, 외부로부터 회로 기판 유닛(120)을 통해서 입력된 데이터(420)에 관한 처리를 행함과 함께, 외부에 데이터(420)를 전송하기 위해 회로 기판 유닛(120)에 출력한다.
본 실시예에 따르면, 전후 흡배기 방식의 구조를 채용할 때에, 간단한 구성으로, 냉각 효율을 높일 수 있다. 또한, 각 회로 기판 유닛(120)을 케이스(110) 내부에서 수평 방향으로 배치하고 있기 때문에, 확장성을 높일 수 있다. 또한, 각 공기 통로(310, 320)를, 각각 90도 이내의 각도로 2회만 구부려져 있으므로, 공기 통로(310, 320)에 있어서의 압력 손실을 저감할 수 있어, 각 회로 기판 유닛(130)에 있어서의 냉각 효율을 높일 수 있다. 또한, 전용의 냉각 유닛을 설치하는 일 없이, 1종류의 냉각 유닛(140)을 이용하여, 각 회로 기판 유닛(120)을 통과한 냉각풍(370)과, 각 회로 기판 유닛(130)을 통과한 냉각풍(350, 360)을 배출할 수 있다.
또한, 플레이트(137), 히트 파이프(138), 핀(139)을 이용하여 반도체 소자(135)를 냉각하고 있으므로, 방열을 위해, 큰 사이즈와 높이를 필요로 하는 히트 싱크를 사용한 경우에 비해, 회로 기판 유닛(130)의 두께가 얇은 경우라도, 충분한 냉각 효과가 얻어져, 플레이트(137)의 크기를 작게 할 수 있어, 회로 기판(133)의 실장 밀도를 올릴 수 있다. 또한, 커넥터(134) 사이의 데드 스페이스에, 각 통풍구(131b)가 형성되어 있으므로, 회로 기판(133)의 실장 밀도를 보다 올릴 수 있다.
또한, 중계용 회로 기판(150)을 사이에 두고, 서로 인접하는 커넥터(134)와 커넥터(124)가 중계용 회로 기판(150)을 통해서 직접 접속되어 있으므로, 각 회로 기판 유닛(120)과 각 회로 기판 유닛(130)을 연결하는 전송로를 짧게 할 수 있어, 데이터 전송의 고속화가 가능해진다.
(변형예)
도 9는, 네트워크 통신 장치의 변형예이며, (a)는 네트워크 통신 장치의 평면도, (b)는 네트워크 통신 장치의 정면도, (c)는 네트워크 통신 장치의 우측면도, (d)는 네트워크 통신 장치의 배면도이다.
도 9에 있어서, 케이스(110) 내부에는, 크기가 다른 복수의 회로 기판 유닛(120)이 2열로 되어 수평 방향으로 배치되고, 각 회로 기판 유닛(130)과, 각 냉각 유닛(140)이 3개로 분리되어 배치되어 있다. 그리고, 복수의 회로 기판 유닛(120)과, 냉각 유닛(140) 혹은 회로 기판 유닛(130) 사이에는, 중계용 회로 기판(150)이 있다.
케이스(110)의 전면측 상부에는, 복수의 흡기구(131c)가 형성되고, 최하단에 배치된 회로 기판 유닛(120)의 하방에는, 복수의 흡기구(131d)가 형성되어 있다. 케이스(110) 내부에는, 케이스(110)의 상부측을 이동하는 냉각풍(380)의 공기 통로와, 케이스(110)의 바닥부측을 이동하는 냉각풍(390)의 공기 통로가 형성되어 있다.
각 회로 기판 유닛(120)은, 상기 실시예와 마찬가지로, 복수의 흡기구(121)가 수평 방향을 따라서 나란히 배치되어 있다. 이들의 흡기구(121)로부터 도입되는 냉각풍(370)에 의해, 공기 통로가 상기 실시예와 마찬가지로 형성된다. 회로 기판 유닛(130)은, 도 3과 마찬가지로, 통풍구(131b)를 구비한다.
또한, 전원 유닛(180)에도, 케이스 전면에 흡기구를 구비해도 좋다. 그 흡기구로부터 도입되고, 케이스 배면측에 있는 냉각 유닛(140)을 향해서 흐르는 냉각풍에 의해, 전원 유닛(180)을 냉각해도 좋다.
도 9의 (c)에서는, 케이스(110) 내부를 측면으로부터 투과적으로 본 도면이다. 케이스 전면측에는, 케이스(110)의 수평 방향으로 크기가 다른 복수의 회로 기판 유닛(120)이 2열로 되어 수평 방향으로 배치된다. 케이스 배면측에는, 각 회로 기판 유닛(130)과, 각 냉각 유닛(140)이 3개로 분리되어 배치되어 있다. 그리고, 복수의 회로 기판 유닛(120)과, 냉각 유닛(140) 혹은 회로 기판 유닛(130) 사이에는, 중계용 회로 기판(150)이 있다.
또한, 케이스 전면의 최상부의 회로 기판 유닛(120)은, 다른 회로 기판 유닛(120, 130), 냉각 유닛(140), 전원 유닛(180)을 제어하는 기능을 구비하는 유닛이므로, 외부 인터페이스 커넥터(122)는 갖지 않는다.
그 이외의 회로 기판 유닛(120)은 케이스 전면측의 흡기구(121)와 나란히, 외부 인터페이스 커넥터(122)를 구비하는 네트워크 인터페이스이다. 또한, 회로 기판 유닛(120)은, 복수의 회로 기판 유닛으로 구성되어도 좋다. 예를 들면, 도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 외부 인터페이스 커넥터를 구비하고, 외부와의 데이터 입출력을 행하기 위한 인터페이스 기능을 갖는 회로 기판 유닛(730)과, 데이터 전송을 제어하는 제어 기능을 갖는 회로 기판 유닛(780)을 구비한다. 회로 기판 유닛(730)과 회로 기판 유닛(780)은 커넥터로 접속되어, 데이터 전송이 행해진다.
또한, 외부 인터페이스 커넥터를 구비하는 회로 기판 유닛(730)은 케이스 전면에서 본 경우의 폭 및 높이가 모두 제1 실시예의 회로 기판 유닛(120)에 비해 절반인 회로 기판 유닛이나, 폭만 절반인 회로 기판 유닛을 포함한다. 폭이나 높이는, 회로 기판 유닛(780)의 성능(예를 들면, 회선 용량)에 의해 다르다.
도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 각 흡기구(131c)로부터 도입된 냉각풍(380)은 케이스(110)와 최상단의 회로 기판 유닛(120) 사이의 공간부와 중계용 회로 기판(150)에 설치되는 통기구(910)를 통과한 후, 케이스(110)의 배면까지 직선 형상으로 진행하고, 회로 기판 유닛(130)의 상부에 설치된 통기구(700)로부터 하측으로 절곡되어, 회로 기판 유닛(130)에 도입된다.
도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 그 후, 냉각풍(380)은 냉각 유닛(140)을 향하여, 회로 기판 유닛(130)의 통풍구(131b)를 통과한 후, 냉각 유닛(140)의 통기구로부터 도입되어, 냉각 유닛(140)으로부터 배기된다.
도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 한편, 흡기구(131d)로부터 도입된 냉각풍(390)은, 최하단의 회로 기판 유닛(120)과 전원 유닛(180) 사이의 공간부와 중계용 회로 기판(150)에 설치되는 통기구(930)를 통과한 후, 중계용 회로 기판(150)의 배면에서, 회로 기판 유닛(130)의 하부에 설치된 통기구(750)에 상측으로 절곡되어, 회로 기판 유닛(130)에 도입된다.
도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 냉각풍(390)은, 그 후, 통풍구(131b)를 통과한 후, 냉각 유닛(140)에 도입되어, 냉각 유닛(140)으로부터 배기된다.
또한, 냉각풍(380, 390)을 도입하는 통기구는, 제1 실시예의 도 2와 마찬가지로 냉각 유닛(140)의 좌우 측면에 설치된다.
냉각풍(370)은, 도 9의 (a), (c)나 제1 실시예와 마찬가지로 중계용 회로 기판(150)의 통기구(920)를 통해서 냉각 유닛(140)의 배기구와는 대면에 설치되는 통기구로부터 냉각 유닛(140)에 도입되어, 배출된다.
도 10은, 도 9에서 설명하는 중계용 회로 기판(150)의 구성도이다. 중계용 회로 기판(150)은 흡기구(131c)로부터 도입되는 냉각풍(380)의 공기 통로가 형성되는 통기구(910), 흡기구(131d)로부터 도입되는 냉각풍(390)의 공기 통로가 형성되는 통기구(930)가, 흡기구(121)로부터 도입되는 냉각풍(370)의 공기 통로가 형성되는 통기구(920)가, 각각 복수 좌우로 걸쳐서 배치된다. 냉각풍(380, 390)의 공기 통로를 형성하는 중계용 회로 기판(150)의 통기구는, 각각 다르다. 중계용 회로 기판(150)의 케이스 전면측 및 배면측의 각각의 면에는, 회로 기판(330)이나, 냉각 유닛(140)의 제어 회로 기판(143)이나 전원 유닛(180)에 접속되는 커넥터나, 기판이나 유닛간의 신호를 전송하는 전송로가 배치된다. 전송로는 급전로를 구성함과 함께, 데이터나 제어 신호를 전송하기 위한 전송로로 구성된다.
이 경우, 냉각풍(380, 390)은 회로 기판 유닛(130)의 배면측을 통과한다. 즉, 냉각풍(380, 390)은 회로 기판(133) 상의 반도체 소자(135)의 상부측을 통과하므로, 회로 기판(133)에, 히트 파이프(138)나 핀(139)을 배치하는 일 없이, 반도체 소자(135)를 냉각할 수 있다.
변형예에 따르면, 회로 기판(133)에, 히트 파이프(138)나 핀(139)을 배치하는 일 없이, 반도체 소자(135)를 냉각할 수 있다.
또한, 상기 실시예와 달리, 본 변형예에서는 냉각풍(380, 390)이, 연직으로 배치된 회로 기판 유닛(130)의 상부, 하부로부터 도입되므로, 케이스(110)의 좌우 방향으로 배열되는 다른 회로 기판 유닛에 대한 냉각의 영향을 그다지 받지 않게 된다. 이것은, 본 변형예와는 다른 도 4의 회로 기판 유닛(130)을 이용한 경우라도, 상부, 하부로부터 도입되는 냉각풍(380, 390)에 의해 효율적으로 냉각을 할 수 있다.
또한, 냉각풍(380, 390) 중 어느 한쪽으로 형성시키는 구조로 해도 좋다. 즉, 흡기구(131c, 131d) 중 어느 한쪽으로 하고, 중계용 회로 기판(150)의 통기구도 한쪽으로 한다.
또한, 도 4의 회로 기판 유닛(130)을 이용한 경우, 중계용 회로 기판(150)의 배후에 구비되는 통기구(700, 750)의 위치는, 도 9의 (c)에서 도시되는 통풍구(131b)와, 연직 방향으로, 일직선 형상에 있어도 좋다.
또한, 통기구(700, 750)의 위치는, 도 9에 도시된 것 이외라도 좋고 중계용 회로 기판(150)의 배후에서, 회로 기판 유닛(130)에 대하여 상부, 하부에 있어도 좋다.
또한, 실시예와 변형예에서 설명한 흡기구(131a, 131b, 131c, 131d)를 구비하는 케이스이어도 좋다.
또한, 실시예와 변형예에서는, 네트워크에 접속되어 서버 등과 정보의 수수를 행하는 네트워크 통신 장치를 예로 설명하였지만, 아날로그 신호와 디지털 신호 중 적어도 한쪽의 신호를 처리하는 반도체 소자를 갖는 전자 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, CPU(Central Processing Unit), 메모리, 입출력 인터페이스 등의 정보 처리 자원을 구비한 컴퓨터 장치 등의 정보 처리 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들면, 각 회로 기판 유닛(130)에 통풍구(131b)를 형성할 때에, 통풍구(131b)를, 각 회로 기판 유닛(130)의 전후 방향에 있어서, 각 회로 기판 유닛(130)의 대략 중간부에 형성하고, 용량이 큰 냉각 유닛(140)을 좌우 1대씩 배치하고, 공기 통로(310, 320)를 45도 내지 90도 이내의 각도로 1회만 구부리는 구성을 채용할 수도 있다. 이 경우, 각 공기 통로(310, 320)에 있어서의 압력 손실을 보다 저감할 수 있어, 각 회로 기판 유닛(130)에 있어서의 냉각 효율을 보다 높일 수 있다.
또한, 중계용 회로 기판(150)의 좌우 방향에 있어서의 단부와, 각 냉각 유닛(140)의 냉각풍 도입구를 연결하는 가상선이며, 케이스(110) 내벽면 중, 케이스(110)의 전후 방향에 있어서의 내벽면을 기준으로 하여 45도 내지 90도 이내의 각도가 되는 가상선을 형성하고, 이 가상선 상에, 각 회로 기판 유닛(130)의 통풍구(131b)를 형성함으로써, 공기 통로(310, 320)를 45도 내지 90도 이내의 각도로 1회만 구부리는 구성을 채용할 수도 있다. 또한, 실시예의 구성에 변형예의 구성을 추가하는 것도 가능하다. 또한, 실시예의 구성의 일부에 대해서, 변형예의 구성의 추가ㆍ삭제ㆍ치환을 하는 것이 가능하다.
또한, 상기의 각 구성, 기능, 처리부 등은, 그들의 일부 또는 전부를, 예를 들면, 집적 회로로 설계하는 등에 의해 하드웨어로 실현해도 좋다. 또한, 상기의 각 구성, 기능, 처리부 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하고, 실행함으로써 소프트웨어로 실현해도 좋다. 각 기능을 실현하는 프로그램, 테이블, 파일 등의 정보는, 메모리나, 하드 디스크, SSD(Solid State Drive) 등의 기록 장치, 또는, IC(Integrated Circuit) 카드, SD(Secure Digital) 메모리 카드, DVD(Digital Versatile Disc) 등의 기록 매체에 기록해 둘 수 있다.
또한, 제어 신호나 데이터는 설명상 필요하다고 생각되는 것을 나타내고 있고, 제품상 반드시 모든 제어 신호나 데이터를 나타내고 있다고는 할 수 없다.
100 : 네트워크 통신 장치
110 : 케이스
120 : 회로 기판 유닛
121 : 흡기구
122 : 외부 인터페이스 커넥터
124 : 커넥터
130 : 회로 기판 유닛
131a : 흡기구
131b : 통풍구
131c, 131d : 흡기구
140 : 냉각 유닛
145 : 팬
150 : 중계용 회로 기판
151 : 개구
125 : 반도체 소자
135 : 반도체 소자
180 : 전원 유닛

Claims (15)

  1. 케이스 내부의 중간 정도에, 전원 유닛에 접속된 중계용 회로 기판이 연직 방향으로 배치되고, 상기 중계용 회로 기판보다도 전면측의 케이스 내부에, 제1 반도체 소자를 갖는 복수의 제1 회로 기판 유닛이 수평 방향으로 배치되고, 상기 중계용 회로 기판보다도 배면측의 케이스 내부에, 팬을 구비하는 1 이상의 냉각 유닛과, 제2 반도체 소자를 갖는 복수의 제2 회로 기판 유닛이 나란히 배치되고, 상기 각 제1 회로 기판 유닛과 상기 각 제2 회로 기판 유닛 및 상기 각 냉각 유닛이 상기 중계용 회로 기판을 통해서 접속되고, 상기 전원 유닛으로부터의 전력이, 상기 중계용 회로 기판을 통해서 상기 각 제1 회로 기판 유닛과 상기 각 제2 회로 기판 유닛 및 상기 각 냉각 유닛에 급전되고,
    상기 케이스의 전면에는, 상기 각 제1 회로 기판 유닛 측면측에 흡기를 도입하는 복수의 제1 흡기구가 형성되고, 상기 케이스의 배면에는, 상기 냉각 유닛으로부터 배출되는 냉각풍을 상기 케이스 외부로 배출하는 제1 배출구가 형성되고,
    상기 각 제1 회로 기판 유닛 전면측에는 복수의 제2 흡기구가 형성되고,
    상기 중계용 회로 기판에는, 상기 각 제2 흡기구로부터 상기 각 제1 회로 기판 유닛 주위에 도입된 흡기를, 상기 냉각 유닛에 도입하기 위한 복수의 개구가 형성되고,
    상기 케이스 내부에는, 상기 각 제2 흡기구와, 상기 각 제1 회로 기판 유닛 주위의 제1 공간부와, 상기 중계용 회로 기판의 각 개구와, 상기 중계용 회로 기판의 배면측과 상기 냉각 유닛 사이의 제2 공간부를 포함하는 복수의 제1 회로 기판 유닛용 공기 통로가 형성되고, 또한, 상기 각 제1 흡기구와, 상기 케이스와 상기 각 제1 회로 기판 유닛 측면측에 설치되는 제1 구획 사이의 제3 공간부와, 상기 제1 구획 중 상기 중계용 회로 기판의 배면측에 설치되는 통기구와, 상기 중계용 회로 기판의 배면측과 상기 냉각 유닛 사이의 제4 공간부를 포함하는 복수의 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로가 형성되고,
    상기 각 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로 중에, 상기 어느 것인가의 제2 회로 기판 유닛이 배치되는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 회로 기판 유닛은, 상기 복수의 냉각 유닛을 사이에 두고 그 양측으로 분리되어 배치되고, 상기 각 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로는, 상기 각 제1 회로 기판 유닛의 양측면측에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3 공간부에는, 상기 제1 구획의 통기구로부터 케이스 배면측에 배치되고, 그 케이스 배면측을 차폐하는 제2 구획이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 제2 회로 기판 유닛에는, 상기 각 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로와 겹치는 영역에 복수의 통풍구가 형성되고, 상기 각 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로로부터 떨어진 위치에 상기 제2 반도체 소자가 배치되고, 그 제2 반도체 소자에는 플레이트를 통해서 히트 파이프가 장착되고, 상기 각 통풍구에는, 각각 방열 핀이 배치되고, 상기 각 방열 핀에는, 상기 제2 반도체 소자에 장착된 히트 파이프가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 제1 회로 기판 유닛에는, 상기 제1 반도체 소자에 접속되는 복수의 제1 커넥터가 상기 중계용 회로 기판을 따라서 배치되고, 상기 각 제2 회로 기판 유닛에는, 상기 제2 반도체 소자에 접속되는 복수의 제2 커넥터가 상기 중계용 회로 기판을 따라서 배치되고, 상기 각 제1 커넥터와 상기 각 제2 커넥터가 상기 중계용 회로 기판을 통해서 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 각 제2 회로 기판 유닛 중, 상기 각 제2 커넥터간의 영역에는, 상기 각 통풍구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 각 제1 회로 기판 유닛 중 하나의 제1 회로 기판 유닛에 배치된 제1 반도체 소자는, 상기 각 유닛 전체를 통괄 제어하는 제어부로 구성되고, 그 제어부는, 상기 각 유닛을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 중계용 회로 기판을 통해서 상기 각 유닛에 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 각 제1 회로 기판 유닛 중 하나의 제1 회로 기판 유닛에 배치된 제1 반도체 소자는, 데이터 전송을 제어하는 데이터 전송 제어부로서 구성되고, 그 데이터 전송 제어부가 구성되는 제1 반도체 소자가 배치되는 제1 회로 기판 유닛은, 케이블을 빼고 꽂을 수 있는 외부 인터페이스 커넥터를 갖고, 외부로부터 상기 외부 인터페이스 커넥터를 통해서 입력된 데이터를, 상기 중계용 회로 기판을 통해서, 상기 어느 것인가의 제2 회로 기판 유닛에 전송하고, 그 제2 회로 기판 유닛으로부터 전송된 데이터를 상기 외부에 상기 외부 인터페이스 커넥터를 통해서 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 흡기구가 구비되는 제1 회로 기판 유닛 전면측에는, 케이블을 빼고 꽂을 수 있는 외부 인터페이스 커넥터가 배치되는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  10. 케이스 내부의 중간 정도에, 전원 유닛에 접속된 중계용 회로 기판이 연직 방향으로 배치되고, 상기 중계용 회로 기판보다도 전면측의 케이스 내부에, 제1 반도체 소자를 갖는 복수의 제1 회로 기판 유닛이 수평 방향으로 배치되고, 상기 중계용 회로 기판보다도 배면측의 케이스 내부에, 팬을 구비하는 1 이상의 냉각 유닛과, 제2 반도체 소자를 갖는 복수의 제2 회로 기판 유닛이 나란히 배치되고, 상기 각 제1 회로 기판 유닛과 상기 각 제2 회로 기판 유닛 및 상기 각 냉각 유닛이 상기 중계용 회로 기판을 통해서 접속되고, 상기 전원 유닛으로부터의 전력이, 상기 중계용 회로 기판을 통해서 상기 각 제1 회로 기판 유닛과 상기 각 제2 회로 기판 유닛 및 상기 각 냉각 유닛에 급전되고
    상기 케이스의 전면 상부에는, 상기 케이스 상부측에 흡기를 도입하는 복수의 제1 상부측 흡기구가 형성되고, 상기 케이스의 전면 하부에는, 상기 케이스 하부측에 흡기를 도입하는 복수의 제1 하부측 흡기구가 형성되고, 상기 케이스의 배면에는, 상기 냉각 유닛으로부터 배출되는 냉각풍을 상기 케이스 외부로 배출하는 제1 배출구가 형성되고,
    상기 각 제1 회로 기판 유닛 전면측에는 제2 흡기구가 형성되고,
    상기 중계용 회로 기판에는, 상기 각 제1 상부측 흡기구로부터 도입된 흡기를, 상기 케이스 배면측으로 배출하기 위한 복수의 상부측 통기구와, 상기 각 제1 하부측 흡기구로부터 도입된 흡기를, 상기 케이스 배면측으로 배출하기 위한 복수의 하부측 통기구와, 상기 각 제2 흡기구로부터 상기 각 제1 회로 기판 유닛 주위에 도입된 흡기를, 상기 냉각 유닛에 도입하기 위한 복수의 개구가 형성되고,
    상기 케이스 내부에는, 상기 각 제2 흡기구와, 상기 각 제1 회로 기판 유닛 주위의 제1 공간부와, 상기 중계용 회로 기판의 각 개구와, 상기 중계용 회로 기판의 배면측과 상기 냉각 유닛 사이의 제2 공간부를 포함하는 복수의 제1 회로 기판 유닛용 공기 통로가 형성되고, 또한, 상기 각 제1 상부측 흡기구와, 상기 중계용 회로 기판의 각 상부측 통기구와, 상기 각 제1 상부측 흡기구와 상기 각 상부측 통기구 사이의 제3 공간부와, 상기 중계용 회로 기판의 배면측과 상기 냉각 유닛 사이의 제4 공간부를 포함하는 복수의 상부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로가 형성되고, 또한, 상기 각 제1 하부측 흡기구와, 상기 중계용 회로 기판의 각 하부측 통기구와, 상기 각 제1 하부측 흡기구와 상기 각 하부측 통기구 사이의 제5 공간부와, 상기 중계용 회로 기판의 배면측과 상기 냉각 유닛 사이의 제6 공간부를 포함하는 복수의 하부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로가 형성되고,
    상기 각 상부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로 또는 상기 각 하부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로 중에, 상기 어느 것인가의 제2 회로 기판 유닛이 배치되는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 흡기구가 배치되는 제1 회로 기판 유닛 전면측에는, 케이블을 빼고 꽂을 수 있는 외부 인터페이스 커넥터가 배치되고,
    상기 인터페이스 커넥터가 배치되는 회로 기판 유닛 중 적어도 2개의 회로 기판 유닛은, 수평 방향에 대응하는 폭 및 연직 방향에 대응하는 높이 중 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  12. 제10항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 상부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로 중의 제2 회로 기판 유닛의 상부에는, 상기 케이스 배면측에 도입된 흡기를 상기 케이스 하부측에 도입하기 위한 상부측 보조 통기구가 형성되고, 상기 각 하부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로 중의 제2 회로 기판 유닛의 하부에는, 상기 케이스 배면측에 도입된 흡기를 상기 케이스 상부측에 도입하기 위한 하부측 보조 통기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 각 상부측 제2 회로 기판 유닛에는, 상기 각 상부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로와 겹치는 영역에 복수의 통풍구가 형성되고, 상기 각 상부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로로부터 떨어진 위치에 상기 제2 반도체 소자가 배치되고, 그 제2 반도체 소자에는 플레이트를 통해서 히트 파이프가 장착되고, 상기 각 통풍구에는, 각각 방열 핀이 배치되고, 상기 각 방열 핀에는, 상기 제2 반도체 소자에 장착된 히트 파이프가 연결되고, 상기 각 하부측 제2 회로 기판 유닛에는, 상기 각 하부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로와 겹치는 영역에 복수의 통풍구가 형성되고, 상기 각 하부측 제2 회로 기판 유닛용 공기 통로로부터 떨어진 위치에 상기 제2 반도체 소자가 배치되고, 그 제2 반도체 소자에는 플레이트를 통해서 히트 파이프가 장착되고, 상기 각 통풍구에는, 각각 방열 핀이 배치되고, 상기 각 방열 핀에는, 상기 제2 반도체 소자에 장착된 히트 파이프가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  14. 네트워크 통신 장치로서,
    슬롯에 삽입되는, 케이블을 빼고 꽂을 수 있는 외부 인터페이스 커넥터가 케이스 전면에 배치되는 제1 회로 기판 유닛과,
    상기 슬롯에 삽입되는 제1 회로 기판 유닛에 접속되는 중계용 회로 기판과,
    상기 중계용 회로 기판보다도 배면측의 케이스 내부에 연직 방향으로 나란히 배치되고, 상기 중계용 회로 기판에 접속되는 복수의 제2 회로 기판 유닛과,
    복수의 상기 제2 회로 기판 유닛의 사이에 배치되는, 케이스 외부로 배기를 행하는 팬을 구비하는 1 이상의 냉각 유닛과,
    상기 제1 회로 기판 유닛과 상기 제2 회로 기판 유닛과 상기 냉각 유닛과 상기 전원 유닛을 상기 중계용 회로 기판을 통해서 제어하는 제어부를 구비하는 제3 기반 유닛
    을 구비하고,
    상기 제1 회로 기판 유닛 및 상기 제3 회로 기판 유닛은, 상기 전원 유닛의 상부에 배치되고,
    상기 냉각 유닛에는, 상기 중계용 회로 기판측에 제1 통기구 및 상기 제2 회로 기판 유닛측에 제2 통기구가 설치되고,
    상기 제1 회로 기판 유닛의 케이스 전면에 제1 전면 통기구가, 상기 제1 회로 기판 유닛과 상기 전원 유닛 사이의 케이스 전면에 제2 전면 통기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 전면 통기구는, 상기 전원 유닛으로부터 공급되는 전력에 의해 동작하는 팬에 따라서, 상기 제1 회로 유닛 및 상기 중계 회로 기판 유닛 및 상기 제1 통기구를 통해서 냉각 유닛으로부터 배출되는 공기를 도입하기 위한 것이고,
    상기 제2 전면 통기구는, 상기 전원 유닛으로부터 공급되는 전력에 의해 동작하는 팬에 따라서, 상기 제1 회로 유닛 및 상기 중계 회로 기판 유닛 및 상기 제1 통기구를 통해서 상기 냉각 유닛으로부터 케이스 외부로 배출되는 공기를 도입하기 위한 것이고,
    상기 중계용 회로 기판은, 케이스 전면측 및 배면측에 각각 회로를 구비하고, 상기 전면측 및 상기 배면측을 관통하는 복수의 제3 통기구가 설치되고, 상기 제1 전면 통기구와 상기 제2 전면 통기구로부터 도입되는 공기는 각각 다른 상기 제3 통기구를 통해서 통과하고,
    상기 제2 회로 기판 유닛은, 상기 제2 전면 통기구로부터 도입되는 공기를 상기 냉각 유닛에 도입시키기 위한 제4 통기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 네트워크 통신 장치.
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