JPH0639506Y2 - 電子装置の冷却構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 動作時に発熱する電子装置の冷却構造に関し、必要最少
能力のファンでプリント基板や搭載LSIを均一的に必要
十分に冷却し、低騒音、省電力とすることを目的とし、 筐体１内に設けられた機構ブロック２と、この機構ブロ
ック２の上面に沿って水平に配設された複数の水平基板
5a、5bと、該機構ブロック２の端面に沿って垂直に配設
された垂直基板5cと、この垂直基板5cと対抗して前記筐
体１に設けた送風用ファン７とからなる冷却構造におい
て、 前記筐体１に設けられ前記水平基板5aとの間に平行空間
31を画成する長方体の冷却風案内体30と、この平行空間
31と略垂直に対抗し、かつ前記ファン７前面に設けられ
た垂直案内板33と、前記垂直基板5cに対抗する位置で前
記案内板33に開口された風路34とを備え、風路34の両側
には一対の乱流促進板35、36が前記垂直基板5c方向に向
かって突設されて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本考案は、動作時に発熱する電子装置の冷却構造に関す
る。

電子計算機は、高速で複雑な演算処理を行う論理回路装
置や演算途中の大量のデータを更新格納するメモリ装置
や、機構部とその制御部からなるディスクユニットや、
外部と通信を行う通信制御装置等から構築されている。
これらの電子装置は通電時に発熱し、所定の温度範囲内
でないと正常な動作と目標信頼度が保障されない。従っ
て、冷却液体や空気によって常時冷却を行うようになっ
ている。

一方、電子装置は全体的に小型化、高密度の傾向にあ
り、密集した装置内部で、いかに効率良く、十分に発熱
体を冷却するか重要となってきている。

このような状況下で、狭いスペース内の場合でも確実に
各発熱体までも均一に必要十分に冷却できる冷却構造が
求められていた。

〔従来の技術〕

第４図は従来の電子装置の冷却構造を示し、同図は一例
としディスクユニット（機構ブロック）の断面図で、筐
体１内の各種部品の配置を示す。同図においては、筐体
１内の２個のディスクユニット２、２が上下に並べて配
列されており、筐体１は仕切壁３により区分されてい
る。仕切壁３の上方に一方のディスクユニット２が設け
られ、その上方にはプリント基板5aと5bが上下に並んで
水平方向に、又その後方にはパワーアンプ基板5cが垂直
方向に夫々設けられている。筐体１の上方の壁４の内側
には冷却風案内板14が水平方向に設けられている。冷却
風案内板14の一端には冷却風の取入口９が、他端には吹
き出口10が夫々形成されて壁４と冷却風案内板14との間
には２次冷却通路15が画成されている。更に、壁４の他
端内側には別の冷却案内板11が垂直方向に突設され、そ
の下端と仕切壁３との間には風路13が形成されている。
この風路13の対向する筐体１の垂直壁６には、ファン７
が軸を水平方向にして設置されている。

プリント基板5aと案内板14との間には平行空間８が画成
され、他方の基板5bとの間にはボードピッチ分の狭い平
行空間が画成されている。パワーアンプ基板5cの上端部
は、冷却風案内板11の下端部と対向し、これらの間は所
定距離離れており、その中央より下端にかけて風路13に
対面している。仕切り壁３の下方にも同様な構成の冷却
風案内板14等が設けられている。プリント基板5aはメイ
ンPCAであり、パワーアンプ基板5cは電流消費が大きく
発熱量も大である。ディスクユニット２はハードディス
クであって、動作時にはファン７が回転し、冷却風は取
入口９と平行空間８、及び各プリント基板5a、5bで画成
される空間の一端側、矢印A3方向から流入し、基板5a等
を冷却して平行空間18を通った風と、プリント基板5a、
5bに触れず、吹き出口10から吹き出る冷却風とは、案内
板11の内側に衝突して混合し、パワーアンプ基板5c上の
ICチップ等を冷却して、ファン７により矢印Ｂ方向に筐
体１から排出される。

〔考案が解決しようとする課題〕

第４図の従来構造にあっては、壁４と案内板14との間の
２時冷却通路15を冷却風が吹き抜けるため、平行空間８
の近くにあるプリント基板5aや、特にその下層にあるプ
リント基板5bの冷却効率が低かった。従って、このプリ
ント基板5bの発熱量が大きいと、冷却を十分ならしめる
ため、ファン７の能力をあげる必要があり、ファン７の
大型化や回転数増加は騒音の増大をもたらすという問題
があった。

この考案は上記問題点を解決するためになされたもの
で、必要最少能力のプリント基板や搭載LSIを均一的に
必要充分に冷却し、低騒音、省電力な電子装置の冷却構
造を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によれば上記目的は、第１図ないし第３図に示す
ように、 筐体１内に設けられた機構ブロック２と、この機構ブロ
ック２の上面に沿って水平に配設された複数の水平基板
5a、5bと、該機構ブロック２の端面に沿って垂直に配設
された垂直基板5cと、この垂直基板5cと対向して前記筐
体１に設けた送風用ファン７とからなる冷却構造におい
て、前記筐体１に設けられ前記水平基板5aとの間に平行
空間31を画成する長方体の冷却風案内板30と、この平行
空間31と略垂直に対向し、かつ前記ファン７前面に設け
られた垂直案内板33と、前記垂直基板5cに対向する位置
で前記案内板33に開口された風路34とを備え、風路34の
両側には一対の乱流促進板35、36が前記垂直基板5c方向
に向かって突設されていることを特徴とする電子装置の
冷却構造を提供することにより達成される。

〔作用〕

実施例では、ファン７が回転すると冷却風が矢印Ａ方向
から平行空間31や水平板5aと5b間に流入し、これら水平
基板5a、5bを冷却して垂直案内板33に衝突する。ここで
反射された冷却風は、垂直基板5cに吹きつけ、そこで熱
を奪い風路34からファン７方へ吸引される。風案内体30
の縦、横、高さを調整して平行空間31の断面積を増大さ
せ水平基板5a、5b間に流入する冷却風の量を増大させる
ことができる。

かくして下層にある水平基板5bが発熱量が比較的大であ
る場合でも一定能力のファン７を用いて充分に冷却でき
る。また、後面の垂直基板5cに対しては、風路34を通過
した冷却風のみならず、側風路28、29を通過した冷却風
が乱流促進板35、36により垂直基板5cに吹き付けられ、
２次冷却風路を使用した時と同程度の冷却能力を得るこ
とが可能になる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を第１、２、３図に基づいて説
明する。

第１図において、筐体１内には２個の機構ユニットとし
てのディスクユニット２、２が上下に並んで配設されて
おり、筐体１は仕切壁３により区分されている。仕切壁
３の上方に一方のディスクユニット２が設けられ、その
上面に沿って水平基板となるプリント基板5a、5bが上下
に並んで水平方向に、又、ディスクユニット２の端面に
添って垂直基板となるパワーアンプ基板5cが垂直方向に
設けられている。

筐体１の上方の壁４の内側には、冷却風案内体30がプリ
ント基板5aと略平行に設けられている。この冷却風案内
体30の壁４からプリント基板5aへ向かう高さ は所定値
に定められ、冷却風案内体30とプリント基板5aとの間に
は平行空間31が画成されている。

第３図において、冷却風案内体30は高さ と共に所定の
縦ｈと横ｗの形状が定められ、筐体１の内面との間に断
面積ｐの側風路28、29を画成している。従って、冷却風
案内体30の縦、横、高さ（ｈ、ｗ、 ）を変更すること
により、平行空間31及び両側風路28、29の断面積ｐ等を
変えることができる。又、上下の基板5a、5b間には、ボ
ードピッチ分の狭い平行空間が画成されている。

壁４の他端と仕切り壁３との間には垂直案内板となる冷
却風案内板33が垂直方向に架設され、第２図に示すよう
にその下端部には風路34が開口されている。

プリント基板5a、5bとパワーアンプ基板5cとはディスク
ユニット２の上面と後端面を囲むように夫々配置されて
いる。風路34の縦と横はパワーアンプ基板5cのそれらよ
りひと回り小さく形成されており、この風路34の両側に
は一対の乱流促進板35、36がパワーアンプ基板5c方に向
かって突設されている。36は冷却風案内板33に対して、
平面視方向において、パワーアンプ基板5cに向かうにし
たがってパワーアンプ基板5cの中央に向かう傾きで略30
度傾いて設けられ、冷却風案内板33に衝突した冷却風を
パワーアンプ基板5c方向に導く。

風路34と対向する筐体１の垂直壁６にはファン７が軸を
水平方向にして設置されている。

筐体１には図示外の風取込口が設けられ、ファン７の吹
出口に対面する位置には開口部が形成されている。仕切
壁３の下方にも同様な構成の冷却風案内体30等が形成さ
れている。

筐体１内に通電されると、各基板5a〜5cは発熱し、ファ
ン７は回転する。すると冷却風が平行空間31、両側風路
28、29やプリント基板5a、5bの間及びディスクユニット
２とプリント基板5bとの間を矢印Ａ方向に通過する。そ
して、発熱したプリント基板5a、5bを冷却して冷却風案
内板33に衝突し、冷却風案内板33により方向を90度変更
させて、更に両乱流促進板35、36の外面に沿ってパワー
アンプ基板5cに向かって吹きつける。

そして、パワーアンプ基板5cを冷却した後、両乱流促進
板35、36の内面に向けて渦巻ながら導かれて風路34を通
過し、ファン７に吸引されて筐体１外に排出される。

冷却風案内体30の高さ を大きくすると平行空間31が狭
くなり、ディスクユニット２とプリント基板5bとの間
や、プリント基板5a、5b間の空間を通過する風量が増加
し、下層のプリント基板5bが発熱量が大であっても、同
一能力のファン７を使用して充分に冷却を行うことがで
きる。又、冷却風案内体30の横ｗの大きさを変更して側
風路28、29の断面積ｐ等を変更し、さらに縦ｈの大きさ
も変更して全体的な冷却風の流れを冷却が最適になるよ
うに実験的に求めることができる。例えば、プリント基
板5aの風下側に熱的に厳しい素子がある場合、冷却風案
内体30の高さ 方向の長さを半分にして、途中で冷却風
を案内することも効果的である。

又、一対の乱流促進板35、36により両側風路28、29、及
び案内板33内方から反射してきた冷却風はパワーアンプ
基板5c上に集束された後に、風路34を吹き抜けるため、
パワーアンプ基板5cも充分に冷却される。

なお、水平方向のプリント基板5a、5b等の枚数が増加し
た場合も、各基板5a等上における発熱分布にあわせて冷
却風案内体の高さ 、縦ｈ、横ｗを調整し、常に最適な
冷却効率を得るように大きさを設定することができる。

水平方向のプリント基板5a、5bに搭載されているLSIの
発熱量が大きなものに変更された場合でも、冷却風案内
体30の形状を変更して充分な冷却が同一ファン７の使用
下で実現することができる。又、上段のファン７が故障
により停止した場合は、正常に回転している下段のファ
ン７による送風量だけであっても、上段のプリント基板
5a、5b、5c等の冷却がしばらくの間必要最低限保障され
る。

同一筐体内に別種のディスクユニット２を実装した場
合、それに伴い発熱量の異なる別種のプリント基板が配
設されたり、新・旧のプリント基板が混載されたりする
が、そのときにも冷却風案内体の形状変更で最適冷却効
率を得ることができる。

〔考案の効果〕

以上説明してきたように、この考案によれば、水平方向
に積層されたプリント基板への通風量を増加させること
ができ、また、後面のプリント基板に対しても冷却案内
板と乱流促進板により２時冷却通路を使用した時と同程
度の冷却効果が得られ、低馬力のファンを使用しても必
要充分な冷却が行われ、低騒音、省電力、及び実装スペ
ースの自由度が拡大する。又、標準的なファン出力のま
まで、全体の冷却効率を向上させ、発熱量の大きいプリ
ント基板や局所的に発熱量の片寄った部品に対しても均
一に必要充分な冷却を行うことができる。結果としての
最省電力のファンを利用でき、省電力・低騒音の電子装
置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の断面図、第２図は第１図のN-
N線矢視図、第３図は第１図をＵ方向から見た図であ
り、第４図は従来の断面図である。 図において、 １……筐体、 ２……ディスクユニット、 ３……仕切壁、 ４……壁、 5a、5b……プリント基板、 5c……パワーアンプ基板、 ６……垂直壁、 ７……ファン、 28、29……側風路、 30……冷却風案内体、 31……平行空間、 33……冷却風案内板、 34……風路、 35、36……乱流促進板である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筐体（１）内に設けられた機構ブロック
   （２）と、この機構ブロック（２）の上面に沿って水平
   に配設された複数の水平基板（5a、5b）と、該機構ブロ
   ック（２）の端面に沿って垂直に配設された垂直基板
   （5c）と、この垂直基板（5c）と対向して前記筐体
   （１）に設けた送風用ファン（７）とからなる冷却構造
   において、前記筐体（１）に設けられ前記水平基板（5
   a）との間に平行空間（31）を画成する長方体の冷却風
   案内体（30）と、この平行空間（31）と略垂直に対向
   し、かつ前記ファン（７）前面に設けられた垂直案内板
   （33）と、前記垂直基板（5c）に対向する位置で前記案
   内板（33）に開口された風路（34）とを備え、風路（3
   4）の両側には一対の乱流促進板（35、36）が前記垂直
   基板（5c）方向に向かって突設されていることを特徴と
   する電子装置の冷却構造。