JPS6185899A - 電子装置の冷却構造 - 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〕 本発明は情報処理装置等の電子装ｖ、ＶＣおける強制空
冷構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、情報処理装置のように多量の素子にて装置を構成
する場合、第５図に示す如く、素子１ａをプリント板１
ｂに搭載した電子回路パッケージを、３次元に配置する
構造をとる事が多い。第５図の例では、電子回路パッケ
ージｌを、コネクタ２を介してマザーボード３に多数枚
並べた電子回路部としてのユニツ）２１を４段積み重ね
て架枠７に収納する。架枠７の上下には、複数台の軸流
型等の送風機６を搭載した送風ユニット４および５をそ
れぞれ配置し、カバー８が各段ごとに架枠７に固定され
る。下部の送風ユニット４は外気を装置内に送り込み、
上部の送風ユニット５は装置内の素子１１によシ暖めら
れた空気をｆ！直置外排気し、素子１ａが規定温度を超
えない様に冷却する。第６図は第５図のＢ−Ｂ断面を示
すもので、代は矢印ＶＣ示す如き下部→上Ｐｂへ流れる
、ここで印〜に）の段の電子回路パッケージ１を１１遇
する度に、消費ｍ′力に応じてそれぞれΔＴ＋、ΔＴｗ
ｏムＴ３＋ΔＴ４ｍ度が上昇する。したがって（ロ）段
に位置する電子回路パッケージ１１７）温すＴ４　は、
自身より風上に実装された（イ）（ロ）（ハ）の段の素
子群により暖められた空気を取入れること罠なるため、
その温度Ｔ４は次式で表わされる。

Ｔ４−Ｔｏ＋ΔＴｏ＋ΔＴ＋＋ΔＴ２＋ΔＴ３＋ΔＴ４
−　”・（１１ここでＴｏ　Ｆ’Ｊ装置が外部より吸入
する空気温度、ΔＴｏＦｉ送風機の熱による温度上昇で
ある。この様に：最上段における電子回路パッケージｌ
の温度は下段からの温度上昇が積算された値になるため
、冷却性能は非常に効率が悪く、素子］を規定の温度以
下に保ち高信頼性Ｏ装置を実現するためには大Ｋｊｌを
装置内に送り込む必要があった。

〔解決すべき問題点〕

しかしこの事は、送風機６の大型化を招き、送風機６よ
り発生する開音を大きなものにしていた。

当然送風機６の能力や騒音の制約より、大きな発熱用の
素子を冷却し得す、実装密度を高くし高性能化を計る装
置の設計上の大きな障害になっているという問題点があ
った。

〔問題点の解決手段〕

本発明は上記問題点を解決したものであり、夫々少なく
とも発熱素子を有してなる複数の電子回路部を、架枠内
に所定方向へ順次多段式に並べて収納し、かつ該架枠の
前記所定方向両端に夫々送風機を配置すると共に、前記
電子回路部群をダクトにより覆い、前記一対の送風機に
より前記ダクト内に風を送シ、前記電子回路部群を冷却
する電子回路！１ｅの冷却構造において、前記ダクトの
途中に穴を設け、前記一対の送風機により、前記ダクト
内で、前記架枠の両端から夫々共に前記穴方向へ又は前
記穴から夫々前記架枠の両端方向へ風を送るようｔａｇ
してなるものである。

〔実施例〕

次に、その実施例を第１図〜第４図と共に説明する。

第１図及び第２図は夫々本発明Ｋｇｋる電子装置の冷却
構造の一実施例を適用した該電子装置の斜視図、及びｔ
Ｊｃ１図中Ａ−Ａｌｓに沿う縦断図、第３図及び第４図
は夫々上記冷却構造の他の実施例を適用した該電子装置
の斜視図、及び慣断図である。

図中、素子１ａをプリント板１ｂＶＣ搭載した電子回路
パッケージｌをコネクタ２を介してマザーボード３に配
してなる電子回路部としてのユニツ）２１を架枠７に多
段式に収納し上下に送風ユニット４．５を配しカバー８
を架枠７に固定した構造は前述の従来方式と同様である
。しかるに、本発明では、上部の送風ユニット５を従来
に比して、上下逆向きに取付け、送風機６により風が上
→下へ流れる様にする。さらに膜中央部のカバー８に穴
９を設はカバー８の裏に第２図に示す様に平板状の案内
板８ａ、８ｂをカバー８に対し鋭角の角度で斜めに取付
ける。また（口）段と（ハ）段の境界位置に架枠７に対
して直角に平板の仕切板８ｃを設ける。

次に、第２図を使用して、風の流れと温度について説明
する。風は矢印に示すように流れる。即ち、下部の送風
ユニット４により下方の（イ）、（ロ）段の電子回路パ
ッケージ１上を、下→上へ流れ熱をうばった後、案内板
８ｂおよび仕切板８ｃにより直角に方向が修正され穴９
より外に排気される。

一方、上方のｆ→に）段の電子回路パッケージｌに対し
ては、上部送風ユニット５によシ風は上→下へ流れ下段
と同様に案内板８ａと仕切板８ｃＫより穴９から外へ排
気される。なお送風ユニット４゜５に対する電子回路パ
ッケージ群の通風抵抗は従来と同一であり、同一の風量
が得られるので＠２図九示す各温度上昇ΔＴｏ〜ΔＴ４
は従来と同じ値である。最高温度は１口）とｆ→の段に
実装される電子回賂パッケージＩＫ示され、その温度を
それぞれ’ｈ　、Ｔ３とすると、次式にて表わされる。

Ｔｚ＝Ｔｏ＋ΔＴｏ＋ΔＴ】＋ΔＴ２　　　　　　・・
・・・・１２）Ｔｓ　＝Ｔｏ＋ΔＴｏ＋ＱＴｉ＋ΔＴａ
　　　　　　　　　　　−−（３１従来技術にて述ぺた
（１）弐に比較するとＴｚは（ΔＴ３＋へＴ４　）　、
　Ｔｓは（ΔＴｓ＋ΔＴりの値だけ小さい。すなわち従
来に比して、風上に位置する電子回路パッケージ１によ
る温度上昇の影響が小さくなったことを示す。これまで
述べた第１の実施例は三次元に配置した構造例であった
が、次に第２の実施例として第３図、第４図に示す２次
元に配した平面実装の場合の例を示す。

ヒートシンクｌｌａを有する多数の電子回路部としての
素子１１を、プリント板１２上に搭載してユニット１３
を構成し、このユニット１３の左右に平面状の風が得ら
れるクロスフローファン等の送風機１４．１５を取付け
たものである。

左の送風機１４は風が左→右へ流れる方向に、右の送風
機１ｓＦｉ右→左へ流れる様に取付ける。

さらに中央部に穴１７を有し、紋穴１７の近傍の内側に
斜めに取付けた平板状の案内板１６ａ　、　１６ｂおよ
び前記穴を二分し直角に取付けた板状の仕切板１６ｃを
有したダク）１６が素子１１を覆っている。ここでＦＩ
ＬＦｉ第４図の矢印にて示す如く、左右より中央に向っ
て流れ、案内板１６ａ　、　１６ｂシよび仕切板１６Ｃ
によって方向が修正され穴１７より排気される。最も高
い温度は（ハ）に）の位置の素子上に現れるが、＃Ｉ１
図、第２図の実施例と同様の理由で、風上に位置する素
子１１の熱くよる温度上昇の影響が軽減できるため、従
来より低い温度に抑えることが可能である。すなわち上
記各実施例において、−冷却系統当りの直列に並ぶ電子
回路部数が従来の一方向に送風する方式に比較して１／
ｚになるため、温度上昇も１７２　Ｋ：減少する。これ
は従来と同一の送風機を使用し騒音も従来と同一に維持
しつつも、約２倍の発熱量の冷却能力を有する事を示す
ものである。なお本実施例ｉｉ装置ユニット内に風を送
り込む例であるが、装置内より排気する様なすべての流
れを逆に変更した構造にても同様な効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明は、電子回路部群を架枠及び
ダクトで包み、架枠の両端に設けた送風機（より、該両
端及びダクト途中の大間で風を送って冷却するようにし
ているため、風の一冷却系統当りに並ぶ電子回路部群の
数を低減しえ、それだけ電子回路部群の温度上昇を抑え
ることができ、性能を向上しうると共に、相対的にｆ！
置の大きさを小型化しかつ電子回路部群の実装密度を向
上し、応用範囲を大としうるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

ｔｘ１図及び第２図は夫々本発明に係る電子装置の冷却
構造の一実施例を適用した該電子装置の斜視図、及び第
１図中Ａ−Ａ線に沿う縦断図、第３図及び第４図は夫々
上記冷却構造の他の実施例を適用した該電子！！！置の
斜視図、及び横断図、第５図及び第６図は夫々従来の電
子装置の冷却構造を適用した該電子装置の斜視図、及び
第５図中Ｂ−Ｂ＠に沿う縦断図である。 、　ｌ・・・電子回路パッケージ　ｌａ、１１・・・素
子ｌｂ、１２・・・プリント板　　２・・・コネクタ３
・・・マザーボード　　　４．５・・・送風ユニット６
．１４．Ｉｓ・・・送風機　　　７・・・架枠８・・・
カバー　　　　ｇａ、８ｂ、１６ａ、１６ｂ　−案内板
９．１７・・・穴　　　　　　　８ｃ　、　１６ｃ・・
・仕切板１１ａ・・・ヒートシンク　　１３．２１・・
・ユニット１６・・・ダクト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 夫々少なくとも発熱素子を有してなる複数の電子回路部
   を、架枠内に所定方向へ順次多段式に並べて収納し、か
   つ該架枠の前記所定方向両端に夫々送風機を配置すると
   共に、前記電子回路部群をダクトにより覆い、前記一対
   の送風機により前記ダクト内に風を送り、前記電子回路
   部群を冷却する電子回路装置の冷却構造において、前記
   ダクトの途中に穴を設け、前記一対の送風機により、前
   記ダクト内で、前記架枠の両端から夫々共に前記穴方向
   へ又は前記穴から夫々前記架枠の両端方向へ風を送るよ
   う構成してなることを特徴とする電子装置の冷却構造。