JP2005286268A

JP2005286268A - 電子装置

Info

Publication number: JP2005286268A
Application number: JP2004102100A
Authority: JP
Inventors: Shigehiro Tsubaki; 繁裕椿
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】発熱量の変化に応じて風量を調整することで、冷却効率を向上させ、同じ電子機器内にある各基板およびＬＳＩ毎の温度差を縮小させる。
【解決手段】電子装置内において、発熱素子を搭載した基板の各排気部ごとに形状記憶合金から成る風量調整板１〜６が設置されている。この風量制御板はある温度を境界として開閉することで、排気部の開口率を変化させ、基板に流れる風量を変えることができる。これにより、発熱量に応じた風量制御を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は電子装置の冷却構造に関し、特に冷却風量の制御に関する。

従来の電子装置の冷却構造としては、例えば、特開平８−２５０８８０号公報に記載されているように、電子機器内に実装される基板あるいは基板上の発熱部材の発熱量に応じて、風量を調整する圧力制御板が設置されるといった方法が知られている。

特開平８−２５０８８０号公報

電子装置の概略図として図1を示す。電子装置には複数のＣＰＵ基板、およびそれらを冷却するためのファンが搭載されている。これらＣＰＵ基板に搭載されるＬＳＩは、近年ではＣＭＯＳＬＳＩが主流となったため、使用するプログラムにより発熱量が変化する。しかし、従来の電子装置の冷却方法では複数の同じＣＰＵ基板同士については同じ一定の風量を流せるようにしかできないため、それぞれのＣＰＵ基板について異なったプログラムを動作させた場合、同じＣＰＵ基板同士で温度差が生じる。その結果、ＣＰＵ基板間の動作マージンが異なり、動作信頼性を低下させるという問題が発生する。また、発熱量の小さい基板には不要なまでの大きな風量を流すことになり、冷却効率の低下を招くことになる。

本発明の目的は、プログラムにより変化する発熱量に応じた適正な風量調整を実施することで、冷却効率を向上させること、および同一基板間の温度差を低減できる簡便な電子装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の発熱部材が搭載された基板と、この基板上の発熱部材に冷却空気を流通させて冷却するファンとを有する電子装置において、上記基板の排気部に形状記憶合金でできた板が取り付けられ、その板がある一定温度を境に開閉し、開口面積率を変化させることで、基板に流れる風量を調整できるようにしたものである。

上記構成により、発熱量の小さいＣＰＵ基板には必要最低限の風量を流し、発熱量の大きなＣＰＵ基板にはより多くの風量を流すことで冷却効率の向上を図ることができる。またＣＰＵ基板間での温度差を低減し、電子装置の動作信頼性を向上させることができる。

以下、図２、図３を用いて、本発明の実施形態による電子装置の構成について説明する。
図２は、本発明の実施形態による電子装置内の構成を示す概略図であり、図３は本発明の実施形態による電子装置をＣＰＵ基板一枚について見た斜視図である。

電子装置の筐体１０の中には、冷却風を送り出すファンと発熱部材である半導体素子を実装したＣＰＵ基板ＣＰＵ１〜ＣＰＵ６が搭載されている。ここで、搭載されているどのＣＰＵ基板も実装形態は同じだが、その発熱量は使用するプログラムにより変化する。
ＣＰＵ基板には冷却流体が筐体下部から上部方向へと流れているが、ＣＰＵ基板間に仕切りの板があることでＣＰＵ基板毎に独立した流路を持つため、一旦基板内に入った冷却流体は、筐体の外に排出されるまで、他のＣＰＵ基板の流体とは交わらないようになっている。
一方、筐体内にあり、これらのＣＰＵ基板の排気部毎に形状記憶合金を使用した複数の制御板１〜６が取り付けられている。この制御板はあらかじめ決められたある一定温度に達すると、形状記憶効果により板が開いて、開口面積率が増大する。その結果ＣＰＵ基板に流れる風量が増加できるようになっている。また、発熱量が低下することにより、排気温度がある温度を下回ると、板が閉じることで制御板が抵抗となり、ＣＰＵ基板に流れる風量は低下するようになっている。

ここで、図３を用いて制御板1の詳細な構成について説明する。制御板1は制御板１１〜１４の複数の板から構成されており、ＣＰＵ基板1の排気部に設置されたものである。その他のＣＰＵ基板の制御板も同様に構成されている。それぞれの制御板には丸型や四角の開口があり、この開口数や径を変えることで開口面積率を調整することができる。また、形状記憶効果で変形する境界温度を制御板１１〜１４それぞれで変えることによって、温度レベルに応じて何段階かに分けて開口面積率を変化させることができる。

上記構成において、ＣＰＵ基板を動作させるプログラムがそれぞれで異なる場合、ＣＰＵ基板１〜６の発熱量は異なるため、各基板の排気部の温度も異なってくる。
そのため、発熱量が低いことから排気温度の低くなったＣＰＵ基板については排気部の開口率が低くなり、必要最小限の風量しか流れない。一方、発熱量が高いことから排気温度の高くなったＣＰＵ基板については開口率が上昇することで、風量が増加し基板上の発熱部材の温度を低下させる。その結果、発熱量の異なる同じＣＰＵ基板間の温度差を低減させることができる。

従来技術での実施形態による電子装置の実装物の構成を示す概略図である。本発明の実施形態による電子装置の実装物の構成を示す概略図である。本発明の実施形態による電子装置の風量制御板の詳細を示す基板の斜視図である。

符号の説明

１０・・・筐体
１〜６、１１〜１４・・・風量制御板
ＣＰＵ1〜ＣＰＵ6・・・ＣＰＵ基板

Claims

発熱部材が搭載された複数の基板と、該基板上の発熱部材に冷却空気を流通させて冷却するファンと，温度が上がった流通空気を外部に排出する排気部とを有する電子装置において、前記排気部に形状記憶合金から成る制御板が取り付けられ、前記制御板がある一定温度を境にして開閉することで、前記基板に流れる風量を調整することを特徴とする電子装置。