JPH03231496A

JPH03231496A - 電子装置の冷却構造

Info

Publication number: JPH03231496A
Application number: JP2792190A
Authority: JP
Inventors: Shin Abe; 伸阿部
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-02-07
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1991-10-15

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】〔概要〕電子ユニットを多段に架に重畳して構成した、電子装置
の冷却構造に関し、電子装置の架高が抑制され且つ冷却性能の良い電子装置
の冷却構造を提供することを目的とし、電子ユニットを
架に重畳し、該電子ユニット間に冷却ユニットを装着す
ることで、該電子ユニットを冷却するよう構成した電子
装置において、前下がりに傾斜した制風板により、前部
の吸風室と後部の排風室とに仕切られた冷却ユニットと
、該制風板に垂直になる如く該排風室に配列・収容され
た吸熱フィンと、放熱端側に放熱フィンを配設したヒー
トパイプとを有し、吸熱端側か該吸熱フィンに連結し、
該放熱フィンが該架の外側に位置するよう、該ヒートパ
イプが該冷却ユニットに装着された構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発−明は、電子ユニットを多段に架に重畳して構成し
た、電子装置の冷却構造に関する。

近年の通信機器等の電子機器には、半導体部品等の回路
部品をプリント板に高密度に実装し、このプリント板を
シェルフ内に多数配列して電子ユニットを構成し、さら
にこのような電子ユニットを多段に架に重畳した電子装
置が広く使用されている。

そして、実装した回路部品が高温になるとその性能が低
下するので、上述の電子装置に冷却手段を設けている。

〔従来の技術〕

第３図は冷却手段を設けた従来の電子装置の側断面図で
ある。

２は箱形のシェルフ内に、プリント板を多数並列に装着
した電子ユニットである。

電子ユニット２のシェルフは、前面が開口した箱形で、
コネクタを並設したバックボードを後面に取着し、天井
板と底板にガイド溝を並設してもので、天井板と底板に
はそれぞれ通風孔を格子状に穿設しである。

また、シェルフには、左右の側板の前部を外側に直角に
折り曲げた固着板を設けである。

そして架１内にシェルフを水平に差し込み、その固着板
の裏面を正面梁柱に密接させ、固着板を正面梁柱にねじ
止めすることで、このようなシェルフが架１に多段に重
畳されている。

そして、上側縁を天井板のガイド溝に、下側縁を底板の
ガイド溝にそれぞれ挿入して開口面側からプリント板を
シェルフ内に押し込み、プリント板コネクタを対応する
バックボード上のコネクタにプラグインすることで、プ
リント板をシェルフ廻に配列させいる。

また、個々のプリント板に個別正面板を設けであるので
、総てのプリント板をシェルフに配列すると、シェルフ
の開口面が塞がれる。

５は、左右一対の矩形状の側板と、側板の間に部下がり
に傾斜して設けた制風板６とで構成された高さＨ，（例
えば１００ｍｍ）の冷却ユニットである。

冷却ユニット５内は制風板６によって仕切られて、吸風
室Ｍが前上方に、排風室Ｎが後下方に構成されている。

なお、冷却ユニット５には、高さが側板の高さに等しい
矩形状で、正面に多数の通風孔が配列した前面板を設け
である。

そして、この前面板の両端部を架１の正面梁柱にねし止
めすることで、それぞれの電子ユニット間に水平に搭載
されている。

上述のようにそれぞれの電子ユニット間に冷却ユニット
５を装着しであるので、冷却ユニット５の前面板の通風
孔を経て吸風室Ｍに吸い込まれた空気は、制風板６によ
って上方に方向転換して上段の電子ユニット２に侵入し
、その電子ユニット２のプリント等を冷却し、その熱を
奪って高温となる。

そしてその空気は、冷却しつつプリント板間を上昇して
、上段の冷却ユニット５の排風室Ｎに入る。冷却ユニッ
ト５に入った高温度の空気は、制風板６に遮られて斜め
上後方に方向転換し、冷却ユニット５の後部開口から排
出される。

即ち、第３図に示したものは、自然対流冷却方式である
。

一方、電子ユニット２の上部に冷却ファンを搭載する。

或いは冷却ユニットの排風室の後部に冷却ファンを搭載
するといった強制冷却方式のものもある。

しかし、強制冷却方式は、長期使用すると冷却ファンが
故障することがあり信頼度が劣るので、信鯨性、及びコ
スト上から上述の自然対流冷却方式が望ましい。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、近年は架に多数の電子ユニットを重畳するこ
とが要求されている。一方、電子ユニットの点検・保守
上から最上段の電子ユニットは手の届く高さにあること
が要求される。

よって近年は個々の冷却ユニット５の高さを極力低くす
ることが要求されている。

冷却ユニットの高さを低くすると、必然的に制風板６の
傾斜角度小さくなる。

制風板６の傾斜角度が小さくなると、空気抵抗が増加し
て排風室Ｎからの空気の排出性が悪くなり、電子ユニッ
トの冷却性能が著しく低下するという問題点があった。

なお、強制冷却方式では、冷却ファンがあるために、架
の高さは低くすることが困難である。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、電子
装置の架高が抑制され、且つ冷却性能の良い電子装置の
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］上記の目的を達成するために本発明は、第１図に例示し
たように、電子ユニット２を架１に重畳し、該電子ユニ
ット２間に冷却ユニットを装着して電子ユニ、ト２を冷
却するよう構成した電子装置において、前下がりに傾斜した制風板１１により、前部の吸風室Ｍ
と後部の排風室Ｎとに仕切られた冷却ユニット１０を設
ける。

また、制風板１１に垂直になるように、吸熱フィン３０
を排風室Ｎに配列する。

一方、放熱端２２側に放熱フィン４０を配設したヒート
パイプ２０を設ける。

そして、吸熱端２１側を、配列したそれぞれの吸熱フィ
ン３０に連結し、放熱フィン４０が架１の外側に位置す
るようにヒートパイプ２０を冷却ユニット１０に装着す
るものとする。

〔作用〕

上述のように、冷却ユニット１０の排風室Ｎに吸熱フィ
ン３０を、架の外側に放熱フィン４０をそれぞれ設け、
吸熱フィン３０と放熱フィン４０とをヒートパイプ２０
を介して連結させている。

したがって、下段の電子ユニット２を冷却して高温とな
って排風室Ｎに上昇してきた空気は吸熱フィン３０に触
れ、その熱を吸熱フィン３０に伝達する。そして、その
熱をヒートパイプ２０の吸熱端２１が吸収して、放熱端
２２に搬送し広い放熱面積の放熱フィン４０から架の外
に放出する。

即ち、冷却ユニット１０の高さを低くして制風板１１の
傾斜角度が小さくなることに起因した排風室Ｎからの空
気の排出性の劣化は、ヒートパイプ２０が補償する。し
たがって、電子ユニットの冷却性能が低下することがな
い。

〔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。

第１図は本発明の実施例の側断面図であり、第２図は本
発明の実施例を分離した形で示す斜視図である。

第１図において、箱形のシェルフ内にプリント板を多数
並列に収容した電子ユニット２を、架１に多段に重畳し
である。

そして、それぞれの電子ユニット間に高さＨ２が低い（
例えば５０ｍｍ）冷却ユニット１０を挿入して、電子ユ
ニット２を冷却するようにしている。

冷却ユニットｌＯは前下がりに傾斜した制風板１１によ
り、前上方のの吸風室Ｍと後下方の排風室Ｎとに仕切ら
れ、その排風室Ｎに、制風板１１に垂直になるように、
多数の吸熱フィン３０を配列しである。

そして、放熱端２２に多数の放熱フィン４０を有するヒ
ートパイプ２０の吸熱端２１側を、それぞれの吸熱フィ
ン３０に連結し、放熱フィン４０が架１の外に位置する
ように、ヒートパイプ２０を冷却ユニット１０に装着し
ている。

冷却ユニット１０及びヒートパイプ２０の詳細な構造を
第２図に示す。

第２図において、冷却ユニット１０は、左右一対の矩形
状の側板１４と、側板１４の間に前下がりに傾斜して設
けた制風板１１とで構成された、高さＨｚ（例えば５０
ｍｍ）が低い冷却ユニ・ノドである。

したがって、冷却ユニット１０内の空間は制風板１１に
よって仕切られて、吸風室Ｍが前上方に、排風室Ｎが後
下方に構成されている。

そして、冷却ユニット１０の吸風室Ｍの前面に、左右に
長い矩形状の前面板１２を固着し、その前面板１２に多
数の通風孔１３を配列穿設しである。

このような冷却ユニット１０は、上下に搭載された電子
ユニット間に挿入され、前面板１２の両端部の裏面を架
の正面梁柱３の手前側の面に当接させ、ねじ止めするこ
とで架に水平に搭載される。

一方、ヒートパイプ２０は、金属パイプの内壁に密着す
ようにウィツク（金属メンシュ、又は焼結金属層）を設
けた長いパイプからなり、その中空部に、所定の温度で
気化する液体を適量封入しである。

そして、ウィツクの毛細管現象によって、パイプ両端の
温度差に基づく内部の液体の気相と液相とのバランスを
保たせたもので、液体の気化と凝縮による熱の授受を利
用して、高温部の吸熱端２１から低温部の放熱端２２へ
熱を高速に輸送するように構成されている。

上述のヒートパイプ２０は、両端部をコの字形に折り曲
げて、一方を吸熱端２１とし他方を放熱端２２としてい
る。

４０は、角形の例えばアルミニウム板よりなる放熱フィ
ンであって、それぞれの中心部に穿設した孔を、放熱端
２２部分のパイプに差し込む（必要により鑞付けする）
ことにより、適宜の間隔で放熱端２２側に配列固着して
いる。

３０は、側面視が直角三角形の例えばアルミニウム板よ
りなる吸熱フィンである。

それぞれの吸熱フィン３０は、その斜辺を制風板１１の
裏面に垂直に当接させた状態で、排風室Ｎ内に収まるよ
うな寸法形状である。

そして両端の吸熱フィン３０の斜辺をそれぞれ外側に折
り曲げて、制風板１１の裏面に密着させる節部３１を設
けである。

なお、この節部３１に小ねじ１６を螺着するねし孔３２
を設けである。

吸熱フィン３０はそれぞれの中心部に穿設した孔を、吸
熱端２１部分のパイプに差し込む（必要により鑞付けす
る）ことにより、適宜の間隔で吸熱端２１側に配列固着
している。

ヒートパイプ２０を冷却ユニット１０に取付ける方法は
多数あるが、その一つは、ヒートパイプ２０に吸熱フィ
ン３０のみ装着した状態で、吸熱フィン３０を排風室Ｎ
に挿入して節部３１の上面を制風板１１の裏面に密接さ
せる。

そして、小ねじ１６を上方から制風板１１の孔１５に差
し込み、吸熱フィン３０のねし孔３２に螺着することで
、ヒートパイプ２０を冷却ユニット１０に固着する。

このような状態で、架の正面側から冷却ユニット１０を
架内に押し込み、架の後方に突出した放熱端２２に、放
熱フィン４０を配列する。

上述のように、ヒートパイプ２０を挿入した冷却ユニッ
ト１０を、電子ユニット間に搭載した電子装置は、第１
図に図示したように、冷却ユニット１０の前面板の通風
孔を経て吸風室Ｍに吸い込まれた空気は、制風板１１に
よって上方に方向転換して上段の電子ユニット２に侵入
し、その電子ユニット２のプリント等を冷却し、その熱
を奪って高温となる。

そしてその空気は、冷却しつつプリント板間を上昇して
、上段の冷却ユニソ）１０の排風室Ｎに入る。排風室Ｎ
に入った高温度の空気は、制風板６に遮られて斜め上後
方に方向転換し、冷却ユニット１０の後部開口から排出
される。

この際、高温となって排風室Ｎに上昇してきた空気は吸
熱フィン３０に触れ、その熱を吸熱フィン３０に伝達し
、ヒートパイプ２０の吸熱端２１が吸収して、放熱端２
２に搬送する。そして、広い放熱面積の放熱フィン４０
から架の外に放出する。

したがって、冷却ユニッ目Ｏの高さを低くしても電子ユ
ニットの冷却性が低下する恐れがない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、冷却ユニットの排風室に
ヒートパイプの吸熱端を設けるように構成した冷却構造
であって、電子装置の梁高を低くすることができ、且つ
冷却性能が良いという実用上で優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の側断面図、第２図は本発明の実施例を分離した形で示す斜視図、第３図は従来例の側断面図である。図において、１は架、２は電子ユニット、３は正面装柱、５．１０は冷却ユニット、６．１１は制風板、１２は前面板、１３は通風孔、１４は側板、２０はヒートパイプ、２１は吸熱端、２２は放熱端、３０は吸熱フィン、４０は放熱フィンをそれぞれ示す。

Claims

【特許請求の範囲】電子ユニット（２）を架（１）に重畳し、該電子ユニッ
ト（２）間に冷却ユニットを装着することで、該電子ユ
ニット（２）を冷却するよう構成した電子装置において
、前下がりに傾斜した制風板（１１）により、前部の吸風
室（Ｍ）と後部の排風室（Ｎ）とに仕切られた冷却ユニ
ット（１０）と、該制風板（１１）に垂直になる如く該排風室（Ｎ）に配
列・収容された吸熱フィン（３０）と、放熱端（２２）
側に放熱フィン（４０）を配設したヒートパイプ（２０
）とを有し、吸熱端（２１）側が該吸熱フィン（３０）に連結し、該
放熱フィン（４０）が該架（１）の外側に位置するよう
、該ヒートパイプ（２０）が該冷却ユニット（１０）に
装着されたことを特徴とする電子装置の冷却構造。