特許 6040551 電子システム及び電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040551

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】電子システム及び電子装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20161128BHJP

   H05K 7/18 20060101ALI20161128BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20161128BHJP

   H01L 23/467 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   H05K7/20 U

   H05K7/18 K

   G06F1/20 B

   G06F1/20 C

   H01L23/46 C

【請求項の数】8

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-77324(P2012-77324)

(22)【出願日】2012年3月29日

(65)【公開番号】特開2013-207229(P2013-207229A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2015年1月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 朋典

【審査官】 三森 雄介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３５１８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−４２０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９１９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２０３２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７４７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−８４８８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ７／１８，７／２０

Ｇ０６Ｆ １／２０

Ｈ０１Ｌ ２３／４６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１及び第２電子装置を備え、
前記第１及び第２電子装置のそれぞれは、発熱する発熱部品を収納し排気口に連通した収納部を含む筐体、前記筐体に形成された第１及び２面、前記筐体に形成され前記第２面に対向する第３面、前記筐体内に空気を導入するファン、前記第３面側の前記第１面に形成され前記ファンによる空気が排出される前記排気口、前記筐体の前記第１面の前記第２面側に形成され吹付けられた空気を前記収納部に導入することなく前記第２面側へ案内可能なガイド部、を含み、
前記第１電子装置の前記第２面が前記第２電子装置の前記第３面と同じ側に位置し、前記第１電子装置の前記第３面が前記第２電子装置の前記第２面と同じ側に位置するように前記第１及び第２電子装置の前記第１面同士を対向させた場合に、前記第１電子装置の前記排気口及び前記ガイド部がそれぞれ前記第２電子装置の前記ガイド部及び前記排気口に対向し、前記第１及び第２電子装置の前記ガイド部は、前記第２及び第１電子装置の前記排気口からそれぞれ吹き付けられた空気を前記第１及び第２電子装置のそれぞれの前記第２面側に案内する、電子システム。

【請求項2】

前記排気口及び前記ガイド部は、前記第１面の中心に対して対称に設けられている、請求項１の電子システム。

【請求項3】

前記ガイド部は、前記筐体にダクト状に形成されたダクト部であり、
前記ダクト部は、前記第１面に形成された第１開口、前記第２面側に形成された第２開口を含む、請求項１又は２の電子システム。

【請求項4】

前記ダクト部は、前記収納部と仕切られている、請求項３の電子システム。

【請求項5】

前記第１電子装置の前記ファンは前記第２電子装置の前記第１開口に挿入可能である、請求項３又は４の電子システム。

【請求項6】

前記ガイド部は、互いに交差する方向に延びた前記第１及び第２面により画定される角部に形成されている、請求項１乃至５の何れかの電子システム。

【請求項7】

発熱する発熱部品を収納し排気口に連通した収納部を含む第１筐体、前記第１筐体に形成された第１及び２面、前記第１筐体に形成され前記第１筐体の前記第２面に対向する第３面、前記筐体内に空気を導入するファン、前記第１面の前記第３面側に形成され前記ファンによって導入された空気が排出される前記排気口、を含む第１電子装置と、
第２筐体、前記第２筐体に形成された第１及び２面、前記第２筐体に形成され前記第２筐体の前記第２面に対向する第３面、前記第２筐体の前記第１面の前記第２面側に形成され吹付けられた空気を前記収納部に導入することなく前記第２筐体の前記第２面側に案内可能なガイド部、を含む第２電子装置と、を備え、
前記第１電子装置の前記第２面が前記第２電子装置の前記第３面と同じ側に位置し、前記第１電子装置の前記第３面が前記第２電子装置の前記第２面と同じ側に位置するように前記第１及び第２電子装置の前記第１面同士が対向させた場合に、前記第１電子装置の前記排気口は前記第２電子装置の前記ガイド部に対向し、前記ガイド部は、前記排気口から吹き付けられた空気を前記第２電子装置の前記第２面側に案内する、電子システム。

【請求項8】

発熱する発熱部品を収納し排気口に連通した収納部を含む筐体と、
筐体に形成された第１及び２面と、
前記筐体に形成され前記第２面に対向する第３面と、
前記筐体内に空気を導入するファンと、
前記第１面の前記第３面側に形成され前記ファンによって導入された空気が排出される前記排気口と、
前記筐体の前記第１面の前記第２面側に形成され、前記筐体の外部から吹付けられた空気を前記収納部に導入することなく前記第２面側へ案内可能なガイド部と、を備え、
前記排気口と前記ガイド部とは、前記筐体の前記第１面の中心に対して対称の位置に形成されている、電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子システム及び電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ラック等に複数の電子装置が搭載される電子システムがある。このような電子装置には、筐体内に収納された電子部品の放熱を促進するためのファンが設けられている場合がある。特許文献１、２には、このような電子システムに関連する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−４６０８４号公報

【特許文献2】特開平９−１４６７１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電子装置の筐体内を通過して電子部品との間で熱交換が行われた空気は、高温になって電子装置の筐体外へ排出される。ここで、複数の電子装置が接近した状態でラック等に固定されると、一方の電子装置から排出された高温の空気が他方の電子装置に吹付けられて他方の電子装置が高温になるおそれがある。このため、２つの電子装置を接近して配置するには一定の限界があった。

【0005】

本発明は、複数の電子装置を接近して配置可能な電子システム、及び、互いに接近させて配置可能な電子装置、を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に開示の電子システムは、第１及び第２電子装置を備え、前記第１及び第２電子装置のそれぞれは、発熱する発熱部品を収納し排気口に連通した収納部を含む筐体、前記筐体に形成された第１及び２面、前記筐体に形成され前記第２面に対向する第３面、前記筐体内に空気を導入するファン、前記第３面側の前記第１面に形成され前記ファンによる空気が排出される前記排気口、前記筐体の前記第１面の前記第２面側に形成され吹付けられた空気を前記収納部に導入することなく前記第２面側へ案内可能なガイド部、を含み、前記第１電子装置の前記第２面が前記第２電子装置の前記第３面と同じ側に位置し、前記第１電子装置の前記第３面が前記第２電子装置の前記第２面と同じ側に位置するように前記第１及び第２電子装置の前記第１面同士を対向させた場合に、前記第１電子装置の前記排気口及び前記ガイド部がそれぞれ前記第２電子装置の前記ガイド部及び前記排気口に対向し、前記第１及び第２電子装置の前記ガイド部は、前記第２及び第１電子装置の前記排気口からそれぞれ吹き付けられた空気を前記第１及び第２電子装置のそれぞれの前記第２面側に案内する。

【0007】

本明細書に開示の電子システムは、発熱する発熱部品を収納し排気口に連通した収納部を含む第１筐体、前記第１筐体に形成された第１及び２面、前記第１筐体に形成され前記第１筐体の前記第２面に対向する第３面、前記筐体内に空気を導入するファン、前記第１面の前記第３面側に形成され前記ファンによって導入された空気が排出される前記排気口、を含む第１電子装置と、第２筐体、前記第２筐体に形成された第１及び２面、前記第２筐体に形成され前記第２筐体の前記第２面に対向する第３面、前記第２筐体の前記第１面の前記第２面側に形成され吹付けられた空気を前記収納部に導入することなく前記第２筐体の前記第２面側に案内可能なガイド部、を含む第２電子装置と、を備え、前記第１電子装置の前記第２面が前記第２電子装置の前記第３面と同じ側に位置し、前記第１電子装置の前記第３面が前記第２電子装置の前記第２面と同じ側に位置するように前記第１及び第２電子装置の前記第１面同士が対向させた場合に、前記第１電子装置の前記排気口は前記第２電子装置の前記ガイド部に対向し、前記ガイド部は、前記排気口から吹き付けられた空気を前記第２電子装置の前記第２面側に案内する。

【0008】

本明細書に開示の電子装置は、発熱する発熱部品を収納し排気口に連通した収納部を含む筐体と、筐体に形成された第１及び２面と、前記筐体に形成され前記第２面に対向する第３面と、前記筐体内に空気を導入するファンと、前記第１面の前記第３面側に形成され前記ファンによって導入された空気が排出される前記排気口と、前記筐体の前記第１面の前記第２面側に形成され、前記筐体の外部から吹付けられた空気を前記収納部に導入することなく前記第２面側へ案内可能なガイド部と、を備え、前記排気口と前記ガイド部とは、前記筐体の前記第１面の中心に対して対称の位置に形成されている。

【発明の効果】

【0009】

複数の電子装置を接近して配置可能な電子システム、及び、互いに接近させて配置可能な電子装置、を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、電子システムの例示図である。

【図2】図２（Ａ）、２（Ｂ）は、電子装置の説明図である。

【図3】図３は、電子装置の説明図である。

【図4】図４は、電子システムでの空気の流れの説明図である。

【図5】図５は、本実施例の電子システムとは異なる電子システムの説明図である。

【図6】図６は、実施例２の電子システムに採用される電子装置の説明図である。

【図7】図７は、実施例２の電子システムでの空気の流れの説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に複数の実施例について説明する。

【実施例1】

【0012】

図１は、電子システムＡの例示図である。電子システムＡは、ラックの支柱１１１〜１１４に固定された２つの電子装置１、５を含む。電子装置１は支柱１１１、１１２に固定され、電子装置５は支柱１１３、１１４に固定されている。支柱１１１、１１２は、鉛直方向に並ぶように複数の電子装置を保持することができる。支柱１１３、１１４も同様である。電子装置１、５は、ラックマウント型の電子装置である。図１では、電子装置１、５が同一の高さ位置で固定されている場合を例に示している。電子装置１、５は、第１及び第２電子装置の一例である。

【0013】

図２（Ａ）、図２（Ｂ）および、図３は、電子装置１の説明図である。電子装置１は、筐体１０、プリント基板Ｐ１、電子部品Ｅ１、ファンＦ１を含む。電子部品Ｅ１を実装したプリント基板Ｐ１は筐体１０内に配置されている。電子部品Ｅ１は、例えば半導体チップ等である。電子部品Ｅ１は、電力が供給されることによって発熱する。電子部品Ｅ１は、発熱する発熱部品の一例である。発熱部品は、電力の供給によって駆動するモータやディスクドライブであってもよい。筐体１０は、プリント基板Ｐ１及び電子部品Ｅ１を収納する収納部Ｈ１を画定する。筐体１０は、第１筐体の一例である。

【0014】

筐体１０は、略直方体状であり、互いに対向する上面１１と底面、互いに対向する正面１３と背面１４、互いに対向する側面１５と側面１６、を含む。上面１１、底面は最も面積が大きい。側面１５、１６は最も面積が小さい。背面１４と側面１６とは、直交している。正面１３の両端部には、それぞれ固定片３１、３２が設けられている。固定片３１、３２は、それぞれ、側面１５、１６よりも外側に突出している。固定片３１、３２は、それぞれラックの支柱１１１、１１２にネジ等により固定される部分である。

【0015】

正面１３には、複数の吸気口２３が形成されている。背面１４には、排気口２４が形成されている。収納部Ｈ１は、吸気口２３、排気口２４に連通している。収納部Ｈ１は、発熱部品を収納し排気口２４に連通した収納部の一例である。背面１４は、筐体１０に形成された第１面の一例である。排気口２４にはファンＦ１が固定されている。ファンＦ１が駆動することにより、空気が吸気口２３を介して筐体１０の収納部Ｈ１内に導入される。収納部Ｈ１内に導入された空気は電子部品Ｅ１と熱交換して、電子部品Ｅ１は冷却されて空気は高温になる。高温となった空気は、排気口２４を介してファンＦ１により筐体１０の外部に排出される。ファンＦ１は一例として軸流型ファンである。

【0016】

筐体１０にはダクト部Ｄ１が形成されている。ダクト部Ｄ１は、互いに交差する方向に延びた背面１４、側面１６により画定される角部に形成されている。ダクト部Ｄ１は、背面１４に形成された導入口４４、側面１６に形成された排出口４６、背面１４及び側面１６に対して斜めに形成された傾斜面４５、を含む。従って、背面１４には導入口４４とファンＦ１とが設けられている。尚、図２において排出口４６はスリット状としているがこのような形状に限定されない。

【0017】

図３に示すように、ダクト部Ｄ１とファンＦ１とは、背面１４の長手方向での中心Ｃに対して対称となる位置に設けられている。詳細には、中心ＣからファンＦ１の中心軸線までの距離ｄＦと、中心Ｃから導入口４４の中心軸線までの距離ｄＤとは等しい。詳しくは後述する。

【0018】

図４は、電子システムＡでの空気の流れの説明図である。図４においては、電子装置１、５の上面の壁を取外した状態を示している。電子装置５は、電子装置１と同様の構造、形状、大きさを有している。従って、電子装置５は、筐体５０、プリント基板Ｐ５、電子部品Ｅ５、ファンＦ５を含む。筐体５０は、第２筐体の一例である。筐体５０は、上面、底面、正面５３、背面５４、側面５５、５６を含む。正面５３の両端部には、固定片７１、７２が形成されている。正面５３には、吸気口６３が形成されている。背面５４には、排気口６４が形成されファンＦ５が固定されている。背面５４、側面５６により画定される角部にはダクト部Ｄ５が形成されている。ダクト部Ｄ５は、背面５４に形成された導入口８４、側面５６に形成された排出口８６、背面５４及び側面５６に対して斜めに形成された傾斜面８５、を含む。ダクト部Ｄ５とファンＦ５とは、背面５４の長手方向での中心に対して対称の位置に設けられている。

【0019】

図４に示すように、電子装置１、５を、背面１４、５４同士が対向し、側面１６、５６同士が対向しないように配置した場合、電子装置１のファンＦ１と電子装置５のダクト部Ｄ５とが対向し、電子装置５のファンＦ５と電子装置１のダクト部Ｄ１とが対向する。この理由は、上述したように、ダクト部Ｄ１とファンＦ１とは背面１４の長手方向での中心Ｃに対して対称となる位置に設けられており、ダクト部Ｄ５とファンＦ５とは、背面５４の長手方向での中心に対して対称となる位置に設けられているからである。

【0020】

これにより、電子装置１のファンＦ１により筐体１０の排気口２４から排出された空気は、電子装置５のダクト部Ｄ５の導入口８４を介して傾斜面８５により案内されて排出口８６から排出される。また、電子装置５のファンＦ５により筐体５０の排気口６４から排出された空気は、電子装置１のダクト部Ｄ１の導入口４４を介して傾斜面４５に案内されて排出口４６から排出される。即ち、電子装置１のダクト部Ｄ１は電子装置５から吹付けられた空気を側面１５側に案内し、電子装置５のダクト部Ｄ５は電子装置１から吹付けられた空気を側面５５側に案内する。そして、側面１５、５５同士は対向していないため、空気は電子装置１の筐体１０、電子装置５の筐体５０の外側へ排出される。ダクト部Ｄ１、Ｄ５は、筐体１０、５０にそれぞれ形成され吹付けられた空気をそれぞれ側面１５、５５側へ案内可能なガイド部の一例である。側面１５、５５は、それぞれ、筐体１０、５０に形成された第２面の一例である。

【0021】

図５は、本実施例の電子システムＡとは異なる電子システムＸの説明図である。尚、電子システムＡに類似する電子システムＸの部分については、類似の符号を付することにより重複する説明を省略する。電子装置１ｘ、５ｘは、電子装置１、５と異なり、ダクト部Ｄ１、Ｄ５は設けられていない。したがって、ファンＦ１ｘにより筐体１０ｘから排出された空気は、筐体５０ｘの背面５４ｘに吹付けられる。同様に、ファンＦ５ｘにより筐体５０ｘから排出された空気は、筐体１０ｘの背面１４ｘに吹付けられる。これにより、筐体１０ｘ、５０ｘの間には、高温の空気が滞留することなる。これにより、筐体１０ｘ、５０ｘが高温になるおそれがある。これを回避するために、電子システムＸでは、筐体１０ｘの背面１４ｘと筐体５０ｘの背面５４ｘとの間を狭くするには一定の限界がある。

【0022】

一方、図４に示したように本実施例の電子システムＡでは、筐体１０から排出された空気はダクト部Ｄ５により側面５５側に、筐体５０から排出された空気はダクト部Ｄ１により側面１５側に案内される。即ち、ダクト部Ｄ１、Ｄ５は、吹付けられた空気を筐体１０、５０の側面の外側に案内する。従って、電子装置１の背面１４と電子装置５の背面５４との間に高温の空気が滞留することが抑制される。これにより、電子装置１と、電子装置５とを接近させて配置した場合であっても、電子装置１、５が高温になることが抑制される。そして、電子装置が搭載されるラック（またはロッカ、架とも呼ばれる）の奥行き方向の寸法が一定であるとすれば（ラックの規格等）、電子装置の奥行き方向の寸法の拡大が可能である。すると、電子装置に、同一の機能（部品）を実装するのであれば、熱設計上の余裕を確保できる。 または、電子装置の拡大されたスペースを利用して他の機能（部品）の実装が可能なる、等の効果が期待できる。

【0023】

また、ダクト部Ｄ１は収納部Ｈ１とは仕切られている。詳細には、傾斜面４５が、ダクト部Ｄ１と収納部Ｈ１とを仕切る壁の面に相当する。このため、電子装置１のダクト部Ｄ１内を通過する空気は、電子装置１の収納部Ｈ１内には流れることが防止される。従って、電子装置１とは、背面が対向して実装される電子装置５の収納部Ｈ５を通過して筐体５０から排出された高温の空気が電子装置１の収納部Ｈ１内に流れることが防止される。同様に、収納部Ｈ１を通過して筐体１０から排出された高温の空気が電子装置５の収納部Ｈ５内に流れることが防止される。

【0024】

背面が対向して実装された電子装置から吹付けられた空気を、筐体１０、５０の外側に案内する案内部がダクト状に形成されているので、例えば一度ダクト部Ｄ１内に導入された空気が背面１４、５４間に流れることが防止される。また、ダクト部Ｄ１は筐体１０の角部に形成されているので、ダクト部Ｄ１は空気を筐体１０の外側に案内することが容易である。

【0025】

尚、空気を案内する案内部はダクト状に限定されない。例えば、ダクト状に形成せずに、傾斜面４５がむき出しのままに設けられていてもよい。

【実施例2】

【0026】

実施例１と同様の部分ついては同様の符号を付して実施例２の説明を省略する。図６は、実施例２の電子システムＢに採用される電子装置１ａの説明図である。ファンＦ１ａは、背面１４から突出している。また、ファンＦ１ａは、ファンＦ１ａの軸線方向から見た場合に略矩形状である。同様に、導入口４４の形状も略矩形状である。

【0027】

図７は、実施例２の電子システムＢでの空気の流れの説明図である。電子装置５ａは、電子装置１ａと同様の構造、形状、大きさを有している。電子装置１ａのファンＦ１ａの一部は、電子装置５ａの導入口８４に挿入され、電子装置５ａのファンＦ５ａの一部は電子装置１ａの導入口４４に挿入される。これにより、筐体１０ａから排出される空気をダクト部Ｄ５内に導入でき、筐体５０ａから排出された空気をダクト部Ｄ１内に導入できる。これにより、筐体１０ａ、５０ａから排出された空気が、電子装置１ａの背面１４、電子装置５ａの背面５４の間に流れることが抑制される。従って、電子装置１ａの背面１４と電子装置５ａの背面５４との間に高温の空気が滞留することが抑制される。これにより、電子装置１ａ、５ａを接近させて配置した場合であっても、電子装置１ａ、５ａが高温になることが抑制される。ファンＦ１ａの大きさは、導入口８４に挿入可能であればよい。

【0028】

尚、上記実施例では、形状、構造、大きさが同一の２つの電子装置を接近させて配置した場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、２つの電子装置は、筐体の大きさや形状が異なっていてもよい。この場合、一方の電子装置の排気口及びガイド部が他方の電子部品のガイド部及び排気口と対向するように両装置が配置可能であればよい。

【0029】

また、一方の電子装置にのみファン及び排気口が設けられ、他方の電子装置にはファン及び排気口が設けられておらずガイド部が設けられているものでもよい。この場合、一方の電子装置の排気口が他方の電子装置のガイド部に対向するようにして配置可能であればよい。このための条件は、一方の電子装置の第１面の中心から排気口までの距離と、他方の電子装置の第１面の中心からガイド部までの距離とが同じであることである。

【0030】

上記実施例においては、２つの電子装置１、５の背面１４、５４の長手方向が水平方向と平行に配置されている場合を例に説明したがこれに限定されない。例えば、２つの電子装置１、５の背面１４、５４の長手方向が鉛直方向と平行に配置される場合であってもよい。

【0031】

上記実施例においては、ファンは排気口の近傍に設置しているがこれに限定されない。例えば、ファンは、吸気口近傍に配置してもよいし、筐体内の中央部付近に配置してもよい。排気口から空気が排出されるのであれば、ファンは軸流型であってもよいしブロワ型であってもよい。ファンの数は１つに限定されない。

【0032】

実施例１の場合には、排気口の形状は限定されない。尚、実施例２の場合には、排気口の形状は、ファンが挿入可能であればよい。

【0033】

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0034】

Ａ 電子システム
Ｄ１、Ｄ５ ダクト部（ガイド部）
Ｅ１、Ｅ５ 電子部品
Ｆ１、Ｆ５ ファン
Ｈ１、Ｈ５ 収納部
Ｐ１、Ｐ５ プリント基板
１、５ 電子装置
１０、５０ 筐体
１４、５４ 背面
１６、５６ 側面
２４、６４ 排気口
４４、８４ 導入口
４５、８５ 傾斜面
４６、８６ 排出口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】