(57)【要約】電子基板２００Ａは、発熱素子２２０を搭載する。筐体３００Ａは、電子基板２００を密閉して収容する。冷却部４００は、電子基板２００を冷却する。また、冷却部４００は、受熱部４１０と、放熱部４２０とを備えている。受熱部４１０は、電子基板２００からの熱を受熱する。放熱部４２０は、受熱部４１０に連結し、受熱部４１０により受熱された電子基板２００からの熱を放熱する。さらに、受熱部４１０は、筐体３００Ａ内に密閉されて設けられており、放熱部４２０は、筐体３００外に設けられている。これにより、効率的な冷却が可能であり、しかも個々の電子基板収容機器毎に保守交換を行うことができる。
2013080897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子を搭載する電子基板と、
前記電子基板を密閉して収容する筐体と、
前記電子基板を冷却する冷却部とを有し、
前記冷却部は、
前記電子基板からの熱を受熱する受熱部と、
前記受熱部に連結し、前記受熱部により受熱された熱を放熱する放熱部とを備え、
前記受熱部は前記筐体内に密閉されて設けられ、前記放熱部は前記筐体外に設けられた電子基板収容機器。
【請求項２】
前記筐体は、
前記電子基板を収容する電子基板収容室と、
前記受熱部を収容する受熱部収容室と、
前記受熱部収容室と前記電子基板収容室との間の空気の流路を構成する空気誘導室とを有し、
前記受熱部収容室と、前記受熱部収容室および前記空気誘導室の各々との間に設けられた分離板と、
前記空気誘導室および前記電子基板収容室の間に設けられた仕切り板と、
前記分離板に形成され、前記電子基板収容室および前記受熱部収容室の間を連通する第１の開口部と、
前記分離板に形成され、前記受熱部収容室および前記空気誘導室の間を連通する第２の開口部と、
前記仕切り板に形成され、前記空気誘導室および前記電子基板収容室を連通する第３の開口部とを備え、
前記第１の開口部と、前記第２の開口部と、前記第３の開口部とを介して、前記電子基板収容室、前記受熱部収容室および前記空気誘導室の間を循環する空気の流路が構成された請求項１に記載の電子基板収容機器。
【請求項３】
前記受熱部は、前記第１の開口部に対向するように設けられた第１の受熱部を含む請求項２に記載の電子基板収容機器。
【請求項４】
前記受熱部は、前記第１の受熱部に加えて、前記受熱部収容室内に設けられた第２の受熱部を含む請求項３に記載の電子基板収容機器。
【請求項５】
前記受熱部は、平板形状であって、前記平板形状の主面に垂直な方向に空気が透過する構成であり、前記受熱部の前記主面に垂直な方向が前記分離板の法線の方向と一致しない位置に配置しており、
前記受熱部の前記平板形状の側面部の一端が前記第１の開口部に近接して配置され、前記受熱部の前記平板形状の側面部の他端が前記第１の開口部から離隔して配置された請求項２に記載の電子基板収容機器。
【請求項６】
前記電子基板収容室および前記空気誘導室を含んで構成される第１の電子機器と、前記受熱部収容室を含んで構成される第２の電子機器とを含み、前記第１の電子機器と前記第２の電子機器とを接続する接続部を有する請求項２〜５のいずれか１項に記載の電子基板収容機器。
【請求項７】
前記第２の電子機器は、複数の前記第１の電子機器が接続できるように構成された請求項６に記載の電子基板収容機器。
【請求項８】
前記発熱素子上に設けられ、冷媒を貯蔵する素子受熱部と、
前記素子受熱部および前記放熱部の間を接続する配管をさらに備えた請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子基板収容機器。
【請求項９】
前記分離板は、
前記電子基板収容室および前記受熱部収容室の間に設けられた第１の分離板と、
前記受熱部収容室および前記空気誘導室の間に設けられた第２の分離板を有し、
前記第１の開口部は、前記第１の分離板に形成され、
前記第２の開口部は、前記第２の分離板に形成された請求項２に記載の電子基板収容機器。
【請求項１０】
前記電子基板収容室に設けられたファン部を有し、
前記ファン部は、当該ファン部と前記第１の開口部との間に前記発熱素子が配置されるように設けられ、
前記筐体内の空気が、前記電子基板収容室、前記受熱部収容室および前記空気誘導室の間で循環することを促進する請求項２〜９のいずれか１項に記載の電子基板収容機器。
【請求項１１】
前記冷却部は、前記受熱部および前記放熱部の間で循環する冷媒を内蔵し、
前記受熱部は、前記電子基板からの熱を受熱し、受熱した熱を前記冷媒に伝達し、
前記放熱部は、前記受熱部から流入する前記冷媒を凝縮させる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電子基板収容機器。
【請求項１２】
前記受熱部と前記放熱部との間に配置された前記冷媒の循環を促進するポンプをさらに備えた請求項１１に記載の電子基板収容機器。
【請求項１３】
電子基板収容機器と、前記電子基板収容機器を収容するラックとを有し、
前記電子基板収容機器は、
発熱素子を搭載する電子基板と、
前記電子基板を密閉して収容する筐体と、
冷却部とを有し、
前記冷却部は、
前記電子基板からの熱を受熱する受熱部と、
前記受熱部に連結し、前記受熱部により受熱された熱を放熱する放熱部とを備え、
前記受熱部は前記筐体内に密閉されて設けられ、前記放熱部は前記筐体外に設けられた電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子基板収容機器および電子装置に関し、特に、発熱素子が搭載された電子基板の熱を放熱する構造を備えた電子基板収容機器および電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器やコンピュータなどの電子装置は、一度に大量の演算を高速に行うなど、高性能化や高機能化が急速に進んできている。これに伴い、電子装置（例えばＩＣＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）装置）に搭載されている部品のうち、特に中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）や集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ：ＩＣ）などは、発熱量が増大する傾向にある。
このようにＣＰＵやＩＣの発熱量が増大する一方で、近年、通信機器やコンピュータなどの電子装置を、コンピュータを設置するための専用のコンピュータルームに限らず、様々な環境に設置したいという要求が高まっている。
このような要求に応えた電子装置に関して、電子装置を密閉することにより、効率よく冷却する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載の技術では、ネットワークキャビネット内に実質上密封された内部スペースを設けて、積層された複数の電子モジュール（例えば、１Ｕ（１．７５インチ）の高さのユニットを有するサーバ）を内部スペース内に収容している。また、ファンが各電子モジュールの筐体内に設けられている。さらに、気液熱交換器がネットワークキャビネット内の内部スペースの下に設けられている。そして、ネットワークキャビネット内では、気液熱交換器により冷却された空気が、吸気ダクトを経由して、電子モジュール内を通過する。電子モジュールを通過した空気は、吸気ダクトおよび第二の通風路をさらに経由して、気液熱交換器に輸送される。
【特許文献１】特許４２１２６２５号公報（特に、段落００４９〜段落００５１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、積層された電子モジュールを収容する内部スペースを実質上密封し、ネットワークキャビネット内で気液熱交換器により冷却された空気を循環させている。しかし、この冷却された空気を各電子モジュールに送ることにより、各電子モジュールを冷却するように構成されているので、電子モジュールそのものは密封されていない。このため、特許文献１に記載の技術では、例えば保守作業時や交換作業時などで、一部の電子モジュールを入れ替える際に、電子モジュール内に塵や埃が流入し、不具合の原因となるという問題があった。すなわち、特許文献１に記載の技術のように、複数の電子基板収容機器（電子モジュール）を効率よく冷却しようとすると、個々の電子基板収容機器毎に保守交換を行えないという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電子基板収容機器を効率よく冷却しようとすると、個々の電子基板収容機器毎に保守交換ができないという課題を解決する電子基板収容機器および電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の電子基板収容機器は、発熱素子を搭載する電子基板と、前記電子基板を密閉して収容する筐体と、前記電子基板を冷却する冷却部とを有し、前記冷却部は、前記電子基板の熱を受熱する受熱部と、前記受熱部に連結し、前記受熱部により受熱された前記電子基板からの熱を放熱する放熱部とを備え、前記受熱部は前記筐体内に密閉されて設けられ、前記放熱部は前記筐体外に設けられている。
本発明の電子装置は、電子基板収容機器と、前記電子基板収容機器を収容するラックとを有し、前記電子基板収容機器は、発熱素子を搭載する電子基板と、前記電子基板を密閉して収容する筐体と、前記電子基板を冷却する冷却部とを有し、前記冷却部は、前記電子基板からの熱を受熱する受熱部と、前記受熱部に連結し、前記受熱部により受熱された前記電子基板の熱を放熱する放熱部とを備え、前記受熱部は前記筐体内に密閉されて設けられ、前記放熱部は前記筐体外に設けられている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明にかかる電子基板収容機器および電子装置によれば、効率的な冷却が可能であり、しかも個々の電子基板収容機器毎に保守交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ切断面から視た平面透視図である。
【図３】図３は、図２のＢ−Ｂ切断面から視た側面透視図である。
【図４】図４は、図２のＣ−Ｃ切断面から視た側面透視図である。
【図５】図５は、冷却部の構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、受熱部および放熱部の内部構成を模式的に透視した模式透視図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態における電子装置を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態における電子装置を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施の形態における電子基板収容機器を側面から透視した構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施の形態における電子基板収容機器を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図１１】図１１は、図１０のＤ−Ｄ切断面から視た平面透視図である。
【図１２】図１２は、図１０の矢視Ｅを示す図である。
【図１３】図１３は、図１０の矢視Ｆを示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第３の実施の形態における電子装置を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図１５】図１５は、本発明の第４の実施の形態における電子装置を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図１６】図１６は、図１５の矢視Ｇを示す図である。
【図１７】図１７は、図１５の矢視Ｈを示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第４の実施の形態における電子基板収容機器を上面側から透視した構成を示す平面透視図である。
【図１９】図１９は、図１８の矢視Ｊを示す図である。
【図２０】図２０は、図１８の矢視Ｋを示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第６の実施の形態における電子基板収容機器を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図２２】図２２は、図２１のＬ−Ｌ切断面から視た平面透視図である。
【図２３】図２３は、図２２のＭ−Ｍ切断面から視た側面透視図である。
【図２４】図２４は、図２２のＮ−Ｎ切断面から視た側面透視図である。
【図２５】図２５は、本発明の第６の実施の形態における電子基板収容機器の効果を説明するために、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器の構成を引用して示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第７の実施の形態における電子基板収容機器を上面側から透視した構成を示す平面透視図である。
【図２７】図２７は、図２６のＰ−Ｐ切断面から視た平面透視図である。
【図２８】図２８は、図２６のＱ−Ｑ切断面から視た平面透視図である。
【図２９】図２９は、本発明の第８の実施の形態における電子基板収容機器を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図３０】図３０は、図２９のＲ−Ｒ切断面から視た平面透視図である。
【図３１】図３１は、図３０のＳ−Ｓ切断面から視た側面透視図である。
【図３２】図３２は、図３０のＴ−Ｔ切断面から視た側面透視図である。
【図３３】図３３は、図３０のＵ−Ｕ切断面で切断したときの断面を示す断面図である。
【図３４】図３４は、本発明の第９の実施の形態における電子基板収容機器を側面から透視した構成を示す側面透視図である。
【図３５】図３５は、図３４のＸ−Ｘ切断面から視た平面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００および電子装置１０００の構成について、図に基づいて説明する。まず、電子基板収容機器１００の構成を説明し、その後に電子基板収容機器１００を収容する電子装置１０００の構成を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００を側面から透視した構成を示す側面透視図である。図２は、図１のＡ−Ａ切断面から視た平面透視図である。なお、図２では、後で詳細に説明するように、本来は、液管４４０は蒸気管４３０の陰に隠れるが、説明の便宜上、蒸気管４３０および液管４４０の双方を表示している。図３は、図２のＢ−Ｂ切断面から視た側面透視図である。図４は、図２のＣ−Ｃ切断面から視た側面透視図である。
図１および図２に示されるように、電子基板収容機器１００は、電子基板２００と、筐体３００と、冷却部４００と、を含んで構成される。以下に、電子基板２００、筐体３００および冷却部４００について、図に基づいて具体的に説明する。
まず、電子基板２００の構成について、説明する。電子基板２００は、基材２１０と、複数の電子部品２２０〜２４０と、発熱素子用受熱部２５０と、電子部品用受熱部２６０と、電子基板用ファン部２７０とを含んで構成される。
基材２１０は、例えば、板状に形成されたプリント配線基板である。基材の材料には、例えばガラスエポキシなどの難燃性材料が用いられる。
複数の電子部品２２０〜２４０は、ＣＰＵやＩＣなどの発熱素子や、コイルや、抵抗、コンデンサなどである。発熱素子は、動作すると高い熱を発する素子をいう。複数の電子部品２２０〜２４０には、少なくとも発熱素子が含まれる。ここでは、電子部品２２０が発熱素子であるとし、以下の説明では、発熱素子２２０を他の電子部品２３０、２４０と区別して扱うこととする。
発熱素子２２０は、はんだ２２１を介して、基材２１０に取り付けられている。すなわち、電子基板２００は、少なくとも発熱素子２２０を搭載する。なお、ここでは、発熱素子２２０は、はんだ２２１によって基材２１０に取り付けられていると説明したが、例えばソケット（不図示）などを用いて発熱素子２２０を基材２１０に取り付けてもよい。
図１および図２に示されるように、発熱素子２２０上には、発熱素子用受熱部２５０が取り付けられている。この発熱素子用受熱部２５０は、発熱素子２２０の発熱を受熱し、受熱した熱を、発熱素子用受熱部側フィン部２５１を介して放熱する。
図１および図２に示されるように、複数の板状の発熱素子用受熱部側フィン部２５１が、発熱素子用受熱部２５０の上面に形成されている。発熱素子用受熱部側フィン部２５１は、発熱素子２２０の発熱を放熱することによって、当該発熱素子２２０の温度を下げる。なお、ここでは、発熱素子用受熱部側フィン部２５１の形状を板形状とすると説明した。しかしながら、発熱素子用受熱部側フィン部２５１は、放熱する機能を果たすために表面積が広ければよく、例えば剣山形状、棒形状、蛇腹形状などに形成されてもよい。発熱素子用受熱部２５０は、例えばアルミニウムや銅やこれらの合金などの熱伝導性部材により形成され、より好ましくは熱抵抗が少ない材料により形成される。
電子部品２３０、２４０は、はんだ（不図示）やソケット（不図示）などにより、基材２１０上に取り付けられている。なお、図１および図２では、電子部品２３０上にも、電子部品用受熱部２６０が設けられた例を示している。
図１および図２に示されるように、電子基板用ファン部２７０は、基材２１０上に設けられている。電子基板用ファン部２７０は、筐体３００内で、電子部品２２０〜２４０（このうち、特に発熱素子２２０）を冷却する。また、電子基板用ファン部２７０は、発熱素子２２０と対向するように設けられている。そして、電子基板用ファン部２７０は、後述の電子基板収容室３００ａ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間における空気の循環を促進する。
以上の通り、電子基板２００の構成について、説明した。
次に、筐体３００の構成について説明する。図１に示されるように、筐体３００は、電子基板２００を密閉して収容する。
図１に示されるように、筐体３００は、吸排気分離板３１０および仕切り板３２０によって、３部屋に分けられている。すなわち、筐体３００は、電子基板収容室３００ａと、受熱部収容室３００ｂと、空気誘導室３００ｃとを有する。なお、吸排気分離板３１０は、後述の通り、２つの開口部３１１、３１２を有することから、図１では吸排気分離板３１０を点線で示している。
図１に示されるように、吸排気分離板３１０は、電子基板収容室３００ａおよび受熱部収容室３００ｂの間に設けられ、電子基板収容室３００ａおよび受熱部収容室３００ｂの間を分離する。同様に、吸排気分離板３１０は、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間に設けられ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃ間を分離する。また、仕切り板３２０は、電子基板収容室３００ａおよび空気誘導室３００ｃの間に設けられ、電子基板収容室３００ａおよび空気誘導室３００ｃの間を分離する。なお、吸排気分離板３１０と仕切り板３２０の接続部３３０では、基板収容室３００ａ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃが互いに隣接する。
ここで、基板収容室３００ａは、電子基板２００を収容する。受熱部収容室３００ｂは、後述の冷却部４００に含まれる受熱部４１０を収容する。一方、空気誘導室３００ｃは、電子基板２００および受熱部４１０のいずれも収容しない。また、空気誘導室３００ｃは、受熱部収容室３００ｂと電子基板収容室３００ａとの間の空気の流路を構成する。より具体的には、空気誘導室３００ｃは、受熱部収容室３００ｂから流出する空気を電子基板収容室３００ａ内へ導く。
前述の通り、吸排気分離板３１０には、２つの開口部３１１、３１２が設けられている。すなわち、図２〜図４に示されるように、吸排気分離板３１０には、暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２が形成されている。
暖気排出用開口部３１１は、吸排気分離板３１０のうちで、仕切り板３２０により分離された電子基板収容室３００ａと接する面内に、形成されている。暖気排出用開口部３１１は、電子基板収容室３００ａおよび受熱部収容室３００ｂの間を連通する。なお、暖気排出用開口部３１１は、本発明の第１の開口部に相当する。
このとき、図２および図３に示されるように、発熱素子２２０および発熱素子用受熱部２５０は、暖気排出用開口部３１１に対向する。これにより、特に発熱素子２２０の熱を含む空気が、暖気排出用開口部３１１を通って、受熱部収容室３００ｂに流入する。
また、発熱素子２２０および発熱素子用受熱部２５０は、電子基板用ファン部２７０と暖気排出用開口部３１１の間に配置されている。これにより、発熱素子２２０の発熱が、電子基板用ファン部２７０により、直接、冷却される。併せて、発熱素子２２０の発熱のうち、発熱素子用受熱部２５０により受熱された熱も、電子基板用ファン部２７０により、直接、冷却される。さらに、電子基板用ファン部２７０による送風が、発熱素子２２０を中心とする電子基板２００の熱を含んで、暖気となって、暖気排出用開口部３１１を通って、受熱部収容室３００ｂに流入する。
冷気供給用開口部３１２は、吸排気分離板３１０のうちで、仕切り板３２０により分離された空気誘導室３００ｃと接する面内に、形成されている。冷気供給用開口部３１２は、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間を連通する。なお、冷気供給用開口部３１２は、本発明の第２の開口部に相当する。
以上のように、暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２は、別々に分けて、吸排気分離板３１０に形成されている。これにより、電子基板収容室３００ａから受熱部収容室３００ｂに流れ込む暖気と、受熱部収容室３００ｂから空気誘導室３００ｃに流れ込む冷気とが互いに混合することを防ぐことができる。
図１に示されるように、電子基板収容室３００ａと空気誘導室３００ｃの間に設けられた仕切り板３２０には、連通孔３２１が設けられている。この連通孔３２１は、電子基板収容室３００ａおよび空気誘導室３００ｃの間を連通する。したがって、電子基板収容室３００ａ中の空気と、空気誘導室３００ｃ中の空気とが、連通孔３２１を介して、行き来できる。なお、連通孔３２１は、本発明の第３の開口部に相当する。
以上の通り、筐体３００の構成について説明した。
次に、冷却部４００の構成について説明する。図５は、冷却部４００の構成を示す斜視図である。図１、図２および図５に示されるように、冷却部４００は、受熱部４１０と、放熱部４２０と、蒸気管４３０と、液管４４０とを有する。なお、本発明の受熱部および第１の受熱部は、受熱部４１０に相当する。図５に示されるように、受熱部４１０および放熱部４２０は、蒸気管４３０と液管４４０によって、連結されている。なお、図２では、本来は、液管４４０は蒸気管４３０の陰に隠れるが、説明の便宜上、蒸気管４３０および液管４４０の双方を表示している。
冷却部４００は、受熱部４１０および放熱部４２０の間を循環する冷媒（Ｃｏｏｌａｎｔ：以下ＣＯＯと称する。）を有する。すなわち、受熱部４１０および放熱部４２０の内部には、空洞が設けられている。また、冷媒ＣＯＯは、受熱部４１０、放熱部４２０、蒸気管４３０および液管４４０により形成される閉鎖空間内に、密閉された状態で閉じ込められる。この冷媒ＣＯＯは、密閉された状態で、受熱部４１０および放熱部４２０の間を、蒸気管４３０および液管４４０を介して、循環する。冷媒は、例えば高分子材料などにより構成されており、高温になると気化し、低温になると液化する特性を有している。
図１、図２および図５に示されるように、受熱部４１０は、筐体３００の受熱部収容室３００ｂ内に収容されている。このとき、受熱部４１０は、筐体３００内に密封されて設けられている。受熱部４１０は、蒸気管４３０および液管４４０によって、放熱部４２０と連結されている。受熱部４１０は、電子基板用ファン部２７０による送風を介して電子基板２００の熱を受熱する。そして、受熱部４１０は、受熱した電子基板２００の熱を、冷媒ＣＯＯを用いて、蒸気管４３０を介して、放熱部４２０に伝達する。すなわち、より具体的に説明すると、主として発熱素子２２０の熱を中心とする電子基板２００の熱によって高温化された送風が、暖気排出用開口部３１１を介して、受熱部収容室３００ｂに流入する。受熱部４１０は、受熱部収容室３００ｂに流入する電子基板２００の熱を、送風を介して受熱する。そして、受熱部４１０は、受熱した電子基板２００の熱を、冷媒ＣＯＯを用いて、蒸気管４３０を介して、放熱部４２０へ伝達する。これにより、電子基板２００の熱が放熱部４２０へ伝達される。
また、受熱部４１０は、図２および図４に示されるように、暖気排出用開口部３１１に対向するように設けられている。これにより、受熱部４１０は、暖気排出用開口部３１１から流入する電子基板２００の熱を、効率よく受熱することができる。
図１、図２および図５に示されるように、放熱部４２０は、蒸気管４３０および液管４４０によって、受熱部４１０と連結されている。放熱部４２０は、受熱部４１０により受熱された電子基板２００の熱を受け取り、この熱を放熱する。すなわち、放熱部４２０は、冷媒ＣＯＯを介して、受熱部４１０から電子基板２００の熱を受け取る。そして、放熱部４２０は、受け取った電子基板２００の熱を外気へ放熱する。ここで、受熱部４１０は筐体３００内に密封されている。これに対して、放熱部４２０は筐体３００の外に設けられている。したがって、放熱部４２０が筐体３００の中に設けられている場合と比較して、放熱部４２０により放出される熱が受熱部収容室３００ｂ内に充満することがなく、効率よく電子基板２００の熱を外気に放熱することができる。
図１、図２および図５に示されるように、蒸気管４３０は、受熱部４１０および放熱部４２０を連結する。同様に、液管４４０は、受熱部４１０および放熱部４２０を連結する。蒸気管４３０および液管４４０は、受熱部４１０および放熱部４２０の間で、冷媒ＣＯＯを循環させるために用いられる。すなわち、蒸気管４３０は、受熱部４１０で気化した冷媒ＣＯＯを、受熱部４１０から放熱部４２０へ輸送する。逆に、液管４４０は、放熱部４２０で凝縮液化した冷媒ＣＯＯを、放熱部４２０から受熱部４１０へ輸送する。なお、鉛直方向において、蒸気管４３０は、液管４４０よりも高い位置に配置される。図２では、便宜上、鉛直方向における蒸気管４３０および液管４４０の位置関係にかかわらず並置した状態を示している。
次に、受熱部４１０および放熱部４２０の内部構成について、図に基づいて具体的に説明する。図６は、受熱部４１０および放熱部４２０の内部構成を模式的に透過して示す模式透過図である。なお、受熱部４１０および放熱部４２０の基本的な構成は同一である。
図５および図６に示されるように、受熱部４１０および放熱部４２０は、例えば、平板形状に形成されている。図６に示されるように、受熱部４１０および放熱部４２０は、内部に空洞を有しており、冷媒ＣＯＯを貯蔵する。
図５および図６に示されるように、受熱部４１０は、上タンク部４１１と、下タンク部４１２と、複数の連結管部４１３と、複数の受熱部用フィン部４１４を含んで構成されている。同様に、放熱部４２０は、上タンク部４２１と、下タンク部４２２と、複数の連結管部４２３と、複数の放熱部用フィン部４２４を含んで構成されている。鉛直方向において、上タンク部４１１、４２１は、下タンク部４１２、４２２よりも上側に配置されている。
受熱部４１０の連結管部４１３は、上タンク部４１１および下タンク部４１２を連結する。連結管部４１３は、複数設けられている。
放熱部４２０の連結管部４２３は、上タンク部４２１および下タンク部４２２を連結する。連結管部４２３は、複数設けられている。
受熱部用フィン部４１４は、各連結管部４１３の間に設けられている。これら受熱部用フィン部４１４は、高温になった送風から熱を奪い、連結管部４２３内の冷媒ＣＯＯに、受熱した熱を伝える。受熱した冷媒ＣＯＯは、液相から気相に相変化し、連結管部４１３内を上昇する。
放熱部用フィン部４２４は、受熱部用フィン部４１４と同様に、各連結管部４２３の間に設けられている。放熱部用フィン部４２４は、上タンク部４２１から流入した気相の冷媒ＣＯＯの熱を放熱する。放熱された冷媒ＣＯＯは、気相から液相に相変化し、下タンク４２２に向けて連結管部４２３を下降する。
なお、受熱部用フィン部４１４および放熱部用フィン部４２４は、複数のフィンにより構成されており、複数のフィン間には空気が通ることができるように構成されている。すなわち、受熱部用フィン部４１４の領域内では、受熱部４１０の一方の主面から他方の主面に向けて、空気が通り抜けることができる。同様に、放熱部用フィン部４２４の領域内では、放熱部４２０の一方の主面から他方の主面に向けて、空気が通り抜けることができる。
蒸気管４３０は、受熱部４１０の上タンク部４１１と、放熱部４２０の上タンク部４２１とを連結する。液管４４０は、受熱部４１０の下タンク部４１２と、放熱部４２０の下タンク部４２２とを連結する。図６では、蒸気管４３０および液管４４０を点線で示している。
次に、冷却部４００の前記閉鎖空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、次の通りである。まず、受熱部４１０および放熱部４４０の内部空洞と、蒸気管４３０と、液管４４０とにより形成される閉鎖空間内に冷媒ＣＯＯを注入する。次に、真空ポンプ（不図示）などを用いて、前記閉鎖空間内から空気を排除して、この当該閉鎖空間内に冷媒を密閉する。これにより、前記空間内の圧力は冷媒の飽和蒸気圧と等しくなり、前記閉鎖空間内に密閉された冷媒ＣＯＯの沸点が室温近傍となる。以上の通り、冷却部４００の前記閉鎖空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法を説明した。
このように冷媒ＣＯＯが充填された冷却部４００が室温の環境下に置かれたとき、受熱部４１０が電子基板２００の熱を受熱すると、受熱開始とほぼ同時に冷媒ＣＯＯが沸騰し、蒸気が発生する。この結果、少なくとも受熱部４１０、放熱部４２０、蒸気管４３０および液管４４０を含む冷却構造が、冷却モジュールとして機能し、電子基板２００からの熱を受熱し始める。
すなわち、受熱部４１０は、暖気排出用開口部３１１を介して、電子基板収容室３００ａから流入する暖気によって、電子基板２００の熱を受熱する。受熱部４１０が電子基板２００の熱を受熱すると、受熱部４１０内では、冷媒ＣＯＯが沸騰し、気相状態となる。そして、気相状態の冷媒ＣＯＯが、連結管部４１３を通って、下タンク４１２側から上タンク４１１側へ上昇する。この間、受熱部用フィン部４１４は、暖気に含まれる電子基板２００からの熱を受熱する。
次に、受熱部４１０内の気相状態の冷媒ＣＯＯは、蒸気管４３０を通って、放熱部４２０に流入する。放熱部４２０内では、気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却することにより、冷媒ＣＯＯに含まれる熱（電子基板１００からの熱）を放熱する。気相状態の冷媒ＣＯＯは、放熱部４２０内で凝縮冷却されることによって、液相状態に相変化する。このとき、放熱部４２０内では、液相状態の冷媒ＣＯＯが、上タンク４２１側から下タンク４２２側へ下降する。この間、放熱部用フィン部４２４は、連結管部４２３内を下降する冷媒ＣＯＯの熱を放出することによって、冷媒ＣＯＯに含まれる熱（電子基板１００からの熱）を放熱する。
そして、放熱部４２０内で冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態となって、放熱部４２０の下タンク４２２側に蓄留され、液相状態の冷媒ＣＯＯは再び、液管４４０を介して受熱部４１０に流入する。
このように、冷媒ＣＯＯは、受熱部４１０を通る暖気（電子基板２００からの熱を含む。）から、熱を受熱部４１０により受熱し、受熱部４１０、蒸気管４３０、放熱部４２０および液管４４０を順次、循環する。これにより、受熱部４１０により受熱された電子基板２００の熱が放熱される。
以上の通り、冷却部４００は、受熱部４１０および放熱部４２０の間で、冷媒ＣＯＯを相変化（液相←→気相）させながら循環させることにより、受熱部４１０により受熱される暖気を冷却する。
以上、冷却部４００の構成および動作について説明した。
次に、電子基板収容機器１００の動作について、図に基づいて説明する。
まず、電子基板収容機器１００の電源を入れると、発熱素子２２０を中心に、電子基板２００が発熱する。発熱素子用受熱部２５０は、発熱素子２２０の発熱を受熱し、これを放熱する。また、図１に示されるように、電子基板２００の熱は、電子基板用ファン部２７０の送風によって、筐体３００内の空気を媒体として、電子基板収容室３００ａ内を受熱部収容室３００ｂへ向けて移動する（図１の矢印ａ）。そして、電子基板２００の熱を含む空気（暖気）は、暖気排出用開口部３１１を通って、電子基板収容室３００ａから受熱部収容室３００ｂに流入する（図１の矢印ｂ）。
次に、冷却部４００の受熱部４１０は、受熱部収容室３００ｂ内で、暖気に含まれる電子基板２００の熱を受熱する。そして、冷却部４００の放熱部４２０は、受熱部４１０により受熱された熱を筐体３００の外で放熱する。このとき、放熱部４２０は筐体３００の外に設けられているので、受熱部収容室３００ｂ内に放熱された熱が充満することはない。そのため、当該放熱部４２０はより効率良く電子基板２００の熱を放熱することができる。ここでは、冷却部４００は、冷媒ＣＯＯを相変化（液相←→気相）させながら循環させることにより、電子基板２００の熱を放熱する。より具体的には、上述にて図５および図６を用いて説明した通りである。
次に、受熱部収容室３００ｂ内の空気が、冷気排出用開口部３１２を通って、受熱部収容室３００ｂから空気誘導室３００ｃに流入する（矢印ｃ）。このとき、受熱部収容室３００ｂ内に暖気排出用開口部３１１を通って矢印ｂの方向に流入する空気は電子基板２００の熱を含んでいるが、この電子基板２００の熱は冷却部４００により放熱される。このため、受熱部収容室３００ｂ内に暖気排出用開口部３１１を通って矢印ｂの方向に流入する空気（暖気）は、冷却部４００により冷却される。したがって、矢印ｃの方向に冷気排出用開口部３１２を通って空気誘導室３００ｃに流入する空気（冷気）の温度は、矢印ｂの方向に暖気排出用開口部３１１を通る空気（暖気）の温度よりも低い。このように、暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２を別々に吸排気分離板３１０に形成することにより、電子基板収容室３００ａから受熱部収容室３００ｂに流れ込む暖気と、受熱部収容室３００ｂから空気誘導室３００ｃに流れ込む冷気とが互いに混合することを防ぐことができる。
次に、受熱部収容室３００ｂ内から空気誘導室３００ｃ内に流入した空気は、電子基板用ファン部２７０によって、空気誘導室３００ｃ内を矢印ｄの方向に移動し、連通部３２１を通って、再び電子基板収容室３００ａ内に流入する。
このようにして、電子基板２００からの熱を含む空気は、電子基板用ファン部２７０によって、筐体３００内にて、電子基板収容室３００ａ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃを順次、循環する。すなわち、この電子基板２００からの熱を含む空気は、電子基板収容室３００ａ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃを通って、再び電子基板収容室３００ａに流入する。そして、筐体３００内を循環する空気に含まれる電子基板２００からの熱は、特に受熱部収容室３００ｂ内に設けられた受熱部４１０により受熱され、筐体３００の外に設けられた放熱部４２０により放熱される。これにより、電子基板２００からの熱を、密閉された筐体３００の外に排熱することができる。したがって、電子基板収容機器１００の効率的な冷却が可能である。
以上、電子基板収容機器１００の動作について説明した。
次に、電子装置１０００の構成について図に基づいて説明する。図７および図８は、本発明の第１の実施の形態における電子装置１０００を側面から透過して視た構成を示す側面透過図である。図７は、電子基板収容機器１００を収容した状態を示す。図８は、電子基板収容機器１００を着脱する状態を示す。なお、後述で詳細に説明するように、図７では、ラック５００の前面に複数の吸気口５１０を表示している。これに対して、図８では、複数の吸気口５１０を含んだラック５００の前面を取り外した状態を示す。このように、ラック５００のうち、複数の吸気口５１０を含んだ前面は、電子基板収容機器１００の着脱時に取り外すことができる。
図７および図８に示されるように、電子装置１０００は、電子基板収容機器１００と、ラック５００を含んで構成されている。
ラック５００は、電子基板収容機器１００を収容することができる。例えば、電子基板収容機器１００の２つの側面（図７および図８の紙面手前側と奥側）の外側には、突起（不図示）が設けられている。また、ラック５００の２つ側面（図７および図８の紙面手前側と奥側）の内側には、電子基板収容機器１００の突起に対応するレール（不図示）が設けられている。
電子基板収容機器１００の突起およびラック５００のレールはともに、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に延びるように設けられている。したがって、電子基板収容機器１００は、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、ラック５００に挿抜可能に取り付けられる。図７および図８には、電子基板収容機器１００の挿抜方向Ｗを示す。すなわち、図８に示されるように、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、電子基板収容機器１００をラック５００内に挿入することにより、電子基板収容機器１００をラック５００に取り付けることができる。逆に、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、電子基板収容機器１００をラック５００から抜くことにより、電子基板収容機器１００をラック５００から取り外すことができる。
電子基板収容機器１００の構成については、既に図１〜図６を用いて詳細に説明した。ここでは、ラック５００の構成について、図に基づいて説明する。
図７に示されるように、ラック５００は、複数の吸気口５１０と、複数の排気口５２０と、ラック用ファン部５３０とを有する。
吸気口５１０は、ラック５００の外の空気をラック５００内に流入するために、ラック５００の前面側（図７の紙面左側）に設けられている。
排気口５２０は、ラック５００内の空気をラック５００外に排出するために、ラック５００の背面側（図７の紙面右側）に設けられている。
ラック用ファン部５３０は、ラック５００内の背面側（図７の紙面右側）に設けられている。ラック用ファン部５３０は、吸気口５１０から流入する空気を強制的に排気口５２０へ流し出している。また、図７および図８に示されるように、複数のラック用ファン部５３０の各々は、各電子基板収容機器１００に対応するように、ラック１００内に配置されている。
次に、本発明の第１の実施の形態における電子装置１０００の動作について、図に基づいて説明する。なお、電子基板収容機器１００の動作説明については既に詳細に説明した。したがって、以下の説明では、電子装置１０００内に収容された電子基板収容機器１００の動作説明は簡略化する。
図７に示されるように、ラック５００内では、まず、ラック用ファン部５３０を動作させると、吸気口５１０からラック５００外の空気が吸い込まれる（矢印Ｐ）。次に、吸気口５１０から吸い込まれた空気は、各電子基板収容機器１００の間を通って（矢印Ｑ）、
ラック５００の背面側へ向かう。そして、電子基板収容機器１００の間を通り抜けた空気は、排気口５２０からラック５００の外へ排出される（矢印Ｒ）。
このとき、ラック５００の背面側（図７の紙面右側）では、冷却部４００が筐体３００内の電子基板２００の熱を放熱している。すなわち、冷却部４００の受熱部４１０は電子基板２００の熱を筐体３００内で受熱し、冷却部４００の放熱部４２０は、受熱部４１０により受熱された熱を筐体３００の外で放熱している。したがって、放熱部４２０から筐体３００の外に放熱される電子基板２００の熱は、ラック用ファン部５３０の送風により吸気口５１０から流入する空気を媒体として、排気口５２０を介して、ラック５００の外へ流出する。
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００は、電子基板２００と、筐体３００と、冷却部４００とを有する。電子基板２００は、発熱素子２２０を搭載する。筐体３００は、電子基板２００を密閉して収容する。冷却部４００は、電子基板２００を冷却する。また、冷却部４００は、受熱部４１０と、放熱部４２０とを備えている。受熱部４１０は、電子基板２００からの熱を受熱する。放熱部４２０は、受熱部４１０に連結し、受熱部４１０により受熱された電子基板２００からの熱を放熱する。さらに、受熱部４１０は、筐体３００内に密閉されて設けられており、放熱部４２０は、筐体３００外に設けられている。
このように、受熱部４１０は、密封された筐体３００内で電子基板２００からの熱を受熱し、放熱部４２０は、受熱部４１０により受熱された電子基板２００からの熱を放熱する。このとき、放熱部４２０は、筐体３００の外に設けられているので、筐体３００の外で電子基板２００の熱を放熱することができる。したがって、電子基板収容機器１００では、筐体３００内に密封された電子基板２００からの熱を、筐体３００外に放熱することができる。この結果、電子基板収容機器１００では、電子基板２００を筐体３００内に密閉した状態を保ったままでありながら、電子基板２００からの排熱が筐体３００内に充満することがないので、電子基板２００の熱を効率よく放熱することができる。また、電子基板２００は、筐体３００内に密封して収容されているので、例えば保守作業時や交換作業時などで、電子基板収容機器を入れ替える場合であっても、麈や埃が筐体３００外から筐体２００内に浸入することも防止できる。このように、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００によれば、効率的な冷却が可能であり、しかも個々の電子基板収容機器１００毎に保守交換を行うことができる。
さらに、特許文献１に記載の技術では、気液熱交換器を動作させるには、電源を必要としていた。そして、ネットワークキャビネット内の内部スペースに積層できる最大数の電子モジュールを冷却できるように、必要な電力が設定されている。このため、仮に、内部スペースに少数の電子モジュールが搭載された場合であっても、気液熱交換器の動作によって常に最大数の電子モジュールを冷却するのに必要な電力を消費することとなり、無駄な電力を消費するという問題があった。これに対して、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００では、電子基板収容機器１００の各々に対して個別に冷却部４００を有している。このため、特許文献１に記載の技術のように、搭載可能な最大数の電子基板収容機器を冷却するのに必要な電力を消費するなど、無駄な電力を消費することはない。
また、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００において、筐体３００は、電子基板収容室３００ａと、受熱部収容室３００ｂと、空気誘導室３００ｃと、分離板３１０と、仕切り板３２０と、第１〜第３の開口部（暖気排出用開口部３１１、冷気供給用開口部３１２、連通孔３２１）とを備えている。電子基板収容室３００ａは、電子基板２００を収容する。受熱部収容室３００ｂは、受熱部４１０を収容する。空気誘導室３００ｃは、受熱部収容室３００ｂと電子基板収容室３００ａとの間の空気の流路を構成する。また、吸排気分離板３１０は、受熱部収容室３００ｂと、電子基板収容室３００ａおよび空気誘導室３００ｃの各々との間に設けられている。仕切り板３２０は、空気誘導室３００ｃおよび電子基板収容室３００ａの間に設けられている。さらに、第１の開口部（暖気排出用開口部３１１）は、吸排気分離板３１０に形成され、電子基板収容室３００ａおよび受熱部収容室３００ｂの間を連通する。第２の開口部（冷気供給用開口部３１２）は、吸排気分離板３１０に形成され、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間を連通する。第３の開口部（連通部３２１）は、仕切り板３２０に形成され、空気誘導室３００ｃおよび電子基板収容室３００ａを連通する。そして、例えば電子基板用ファン部２７０を用いること等によって、第１の開口部（暖気排出用開口部３１１）と、第２の開口部（冷気供給用開口部３１２）と、第３の開口部（連通孔３２１）とを介して、電子基板収容室３００ａ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間を循環する空気の流路が構成される。
このように、電子基板収容機器１００では、筐体３００を、吸排気分離板３１０および仕切り板３２０を用いて、電子基板収容室３００ａ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの３つの部屋に分けている。また、第１の開口部（暖気排出用開口部３１１）、および第２の開口部（冷気供給用開口部３１２）を吸排気分離板３１０に形成し、第３の開口部（連通部３２１）を仕切り板３２０に形成した。これにより、電子基板収容室３００ａ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間で、筐体３００内の空気が循環できるようにした。筐体３００内の空気の循環路内に受熱部収容室３００ｂ内に設けられた受熱部４１０を配置することにより、受熱部４１０は、循環する空気に含まれる電子基板２００からの熱を効率よく受熱できる。特に、暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２は、別々に分けられて、吸排気分離板３１０に形成されている。これにより、電子基板収容室３００ａから受熱部収容室３００ｂに流れ込む暖気と、受熱部収容室３００ｂから空気誘導室３００ｃに流れ込む冷気とが互いに混合することを防ぐことができる。
また、本発明の実施の形態における電子基板収容機器１００において、受熱部４１０は、第１の開口部（暖気排出用開口部３１１）に対向するように設けられている。これにより、受熱部４１０は、暖気排出用開口部３１１から流入する電子基板２００からの熱を、効率よく受熱することができる。
本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００において、電子基板収容室に設けられた電子基板用ファン部２７０を有している。この電子基板用ファン部２７０は、当該電子基板用ファン部２７０と第１の開口部（暖気排出用開口部３１１）の間に発熱素子２２０が配置されるように設けられている。また、電子基板用ファン部２７０は、筐体３００内の空気が、電子基板収容室３００ａ、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間で循環することを促進する。これにより、発熱素子２２０の発熱を、電子基板用ファン部２７０による送風によって、直接、冷却することができる。併せて、電子基板用ファン部２７０による送風が、発熱素子２２０を中心とする電子基板２００の熱を含んで、暖気となって、暖気排出用開口部３１１を通って、受熱部収容室３００ｂに流入する。このため、受熱部４１０は、暖気排出用開口部３１１から流入する電子基板２００からの熱を、効率よく受熱することができる。
本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００において、冷却部４００は、受熱部４１０および放熱部４２０の間で循環する冷媒ＣＯＯを内蔵する。また、受熱部４１０は、電子基板１００からの熱を受熱し、受熱した熱を冷媒ＣＯＯに伝達する。また、放熱部４２０は、受熱部４１０から流入する冷媒ＣＯＯを凝縮させる。このように、冷媒ＣＯＯを用いることにより、電子基板１００の熱を効率よく、受熱部４１０から放熱部４２０へ伝達することができる。
なお、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００において、吸排気分離板３１０を２枚に分けることができる。すなわち、吸排気分離板３１０を例えば第１の吸排気分離板（不図示）および第２の吸排気分離板（不図示）に分けることもできる。このとき、第１の吸排気分離板は、電子基板収容室３００ａおよび受熱部収容室３００ｂの間に設けられる。第２の吸排気分離板は、受熱部収容室３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間に設けられる。また、第１の開口部（暖気排出用開口部３１１）は、第１の吸排気分離板に形成される。第２の開口部（冷気供給用開口部３１２）は、第２の吸排気分離板に形成される。このように、吸排気分離板３１０を２枚に分けても、上述した効果と同様の効果を奏する。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における電子基板収容機器１００Ａの構成について、図に基づいて説明する。
図９は、電子基板収容機器１００Ａを側面から透視した構成を示す断面図である。電子基板収容機器１００Ａは、図７および図８に示されるラック５００に取り付けることができる。すなわち、図７および図８に示される電子基板収容機器１００の代わりに、電子基板収容機器１００Ａを取り付けることにより、電子装置１０００が構成される。
なお、図９では、図１〜図８に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図８に示した符号と同等の符号を付している。
図９に示されるように、電子基板収容機器１００Ａは、電子基板２００と、筐体３００と、冷却部４００Ａとを含んで構成される。
ここで、図１と図９を対比する。図１と図９において、電子基板２００および筐体３００の構成は同一である。これに対して、図９の冷却部４００Ａは、ポンプ部４５０を備えている点で、図１の冷却部４００と相違する。
すなわち、冷却部４００Ａは、受熱部４１０と、放熱部４２０と、蒸気管４３０と、液管４４０と、ポンプ部４５０とを含んで構成されている。ポンプ部４５０は、液管４４０に設けられている。
ポンプ部４５０は、受熱部４１０および放熱部４２０の間における冷媒ＣＯＯの循環を促進させる。これにより、受熱部４１０および放熱部４２０の間を、より効率よく冷媒ＣＯＯを相変化（液相←→気相）させながら循環させることができる。この結果、電子基板収容機器１００Ａによれば、受熱部４１０により受熱される電子基板２００の熱をより効率よく放熱できる。
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｂの構成について、図に基づいて説明する。
図１０は、本発明の第３の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｂを側面から透視した構成を示す側面透視図である。図１１は、図１０のＤ−Ｄ切断面から視た平面透視図である。図１２は、図１０の矢視Ｅを示す図である。図１３は、図１０の矢視Ｆを示す図である。
なお、図１０〜図１２では、図１〜図９に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図９に示した符号と同等の符号を付している。
図１０に示すように、電子基板収容機器１００Ｂは、第１の電子機器６００と、第２の電子機器７００とを含んで構成される。
ここで、図１と図１０を対比する。図１では、電子基板収容機器１００は、一体であった。これに対して、図１０では、電子基板収容機器１００Ｂは、第１の電子機器６００および第２の電子機器７００の２つに分離して構成されている。なお、これら第１の電子機器６００および第２の電子機器７００は、接続部３３０ａ、３３０ｂ、３４０ａ、３４０ｂで接続される。第１の電子機器６００および第２の電子機器７００が接続部３３０ａ、３３０ｂ、３４０ａ、３４０ｂで接続された後の結果物は、図１に示した電子基板収容機器１００と同じ基本構成を有する。
図１０〜図１２に示されるように、第１の電子機器６００は、第１の筐体３００Ａと、電子基板２００とを含んで構成される。なお、第１の筐体３００Ａは、後で説明する第２の筐体３００Ｂと接続することで、第１の実施の形態で示した筐体３００と同じ基本構成を有する。
図１０〜図１２に示されるように、第１の筐体３００Ａは、電子基板収容室３００ａおよび空気誘導室３００ｃを有する。電子基板２００は、電子基板収容室３００ａに収容される。第１の実施の形態と同様に、電子基板収容室３００ａおよび空気誘導室３００ｃの間には、仕切り板３２０が設けられている。また、連通孔３２１が仕切り板３２０に形成されている。また、図１０〜図１２に示されるように、第１の筐体３００Ａの端部には、接続部３３０ａおよび接続部３４０ａが設けられている。図１２において、接続部３３０ａは１点鎖線で、接続部３４０ａは２点鎖線で示す。なお、便宜上、各図上では、２点鎖線は筐体３００Ａの外形線からずらして示しているが、実際には接続部３４０ａは筐体３００Ａの外形に沿って四角形状に設けられている。同様に、各図上では、１点鎖線は仕切り板３２０からずらして示しているが、実際には接続部３３０ａは仕切り板３２０に沿って直線状に形成されている。接続部３３０ａは、後述の第２の筐体３００Ｂに設けられた接続部３３０ｂと接続する。接続部３４０ａは、後述の第２の筐体３００Ｂに設けられた接続部３４０ｂと接続する。なお、接続部３３０ａは、仕切り板３２０の端面に設けられる。接続部３４０ａは、第１の筐体３００Ａのうち、図１０で第２の電子機器７００に対向する端面に設けられる。接続部３３０ａと接続部３３０ｂとの接続や、接続部３４０ａと接続部３４０ｂとの接続には、例えば粘弾性のクッションなどが用いられる。このクッションは、例えば、接続部３３０ａと接続部３３０ｂに沿って設けられる。
図１０および図１３に示されるように、第２の筐体３００Ｂは、受熱部収容室３００ｂを有する。受熱部４１０は、受熱部収容室３００ｂに収容される。図１０に示されるように、吸排気分離板３１０が、第２の筐体２００Ｂの端部に設けられている。また、図１３に示すように、暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２が吸排気分離板３１０に形成されている。また、図１０および図１３に示されるように、接続部３３０ｂおよび接続部３４０ｂが吸排気分離板３１０に設けられている。これら接続部３３０ｂおよび接続部３４０ｂは、接続部３３０ａおよび接続部３４０ａに対応して、線状に設けられている。
これら接続部３３０ｂおよび接続部３４０ｂの構成について、より具体的に説明する。前述の通り、接続部３３０ａは、仕切り板３２０の端面であった。また、接続部３４０ａは、筐体３００Ａの端面であった。したがって、接続部３３０ｂおよび接続部３４０ｂは、仕切り板３２０および第１の筐体３００Ａの板厚に相当する幅で線状に形成される。
図１３において、接続部３３０ｂは１点鎖線で、接続部３４０ｂは２点鎖線で示す。なお、便宜上、各図上では、２点鎖線は筐体３００Ｂの外形線からずらして示しているが、実際には接続部３４０ｂは筐体３００Ａの外形に沿って四角形状に設けられている。接続部３３０ｂは、暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２の間に直線状に設けられている。接続部３３０ｂは、第１の筐体３００Ａに設けられた接続部３３０ａと接続する。接続部３４０ｂは、後述の第１の筐体３００Ａに設けられた接続部３４０ａと接続する。前述の通り、接続部３３０ａと接続部３３０ｂとの接続や、接続部３４０ａと接続部３４０ｂとの接続には、例えば粘弾性のクッションなどが用いられる。このクッションは、例えば、接続部３３０ａと接続部３３０ｂに沿って設けられる。
以上、電子基板収容機器１００Ｂの構成について説明した。なお、電子基板収容機器１００Ｂの動作は、第１の実施の形態における電子基板収容機器１００と同様であるので、詳しい説明を省略する。
次に、本発明の第３の実施の形態における電子装置１０００Ａの構成について、図に基づいて説明する。図１４は、本発明の第３の実施の形態における電子装置１０００Ａを側面から透過して視た構成を示す側面透過図である。図１４は、電子基板収容機器１００Ｂの第１の電子機器６００を着脱する様子を示す。なお、図１４では、図１〜図１３に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１３に示した符号と同等の符号を付している。
図１４に示されるように、電子装置１０００Ａは、電子基板収容機器１００Ｂと、ラック５００を含んで構成されている。電子基板収容機器１００Ｂは、前述の通り、第１の電子機器６００と第２の電子機器７００とに分離できる。ラック５００は、図７で示したものと同一である。したがって、図１４では図示しないが、図７で示したように、吸入口５１０がラック５００の前面に設けられており、この前面は取り外し可能となっている。
ここで、図８と図１４を対比する。図８では、電子基板収容機器１００全体が、ラック５００に対して着脱可能に構成されている。これに対して、図１４では、電子基板収容機器１００Ｂのうち第２の電子機器７００は、予めラック５００内に取り付けられている。また、電子基板収容機器１００Ｂの第１の電子機器６００のみが、ラック５００に対して着脱可能に構成されている。
また、第１の実施の形態における電子基板収容機器１００と同様に、第１の電子機器６００の２つの側面（図１４の紙面手前側と奥側）の外側には、突起（不図示）が設けられている。また、ラック５００の２つ側面（図１４の紙面手前側と奥側）の内側には、第１の電子機器６００の突起に対応するレール（不図示）が設けられている。
第１の電子機器６００の突起およびラック５００のレールはともに、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に延びるように設けられている。したがって、第１の電子機器６００は、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、ラック５００に挿抜可能に取り付けられる。図１４には、第１の電子機器６００の挿抜方向Ｗ１を示す。
すなわち、図１４に示されるように、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、第１の電子機器６００をラック５００内に挿入することにより、第１の電子機器６００の接続部３３０ａ、３４０ａが第２の電子機器の接続部３３０ａ、３４０ｂと接続する。接続部３３０ａと接続部３３０ｂとの接続や、接続部３４０ａと接続部３４０ｂとの接続には、例えば粘弾性のクッションなどが用いられる。このクッションは、例えば、接続部３３０ａと接続部３３０ｂに沿って設けられている。なお、接続部３３０ａ、３４０ａと接続部３４０ａ、３４０ｂとが互いに接続した後に、第１の電子機器６００は、ラック５００にネジ止めなどにより保持される。これにより、接続部３３０ａ、３４０ａと接続部３４０ａ、３４０ｂとの間の接続状態が維持される。このようにして、第１の電子機器６００が、ラック５００に取り付けられる。この結果、第１の電子機器６００および第２の電子機器７００が接続部、３３０ａ、３３０ｂ、３４０ａ、３４０ｂで接続され、電子基板収容機器１００Ｂがラック５００内で完成される。
逆に、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、第１の電子機器６００をラック５００内から引き抜くことにより、第１の電子機器６００の接続部３３０ａ、３４０ａと、第２の電子機器７００の接続部３４０ａ、３４０ｂとが接続状態から解放される。接続部３３０ａと接続部３３０ｂとの接続や、接続部３４０ａと接続部３４０ｂとの接続に、例えば粘弾性のクッションを用いた場合には、第１の電子機器６００をラック５００から取り出すことにより、前記接続状態が解放される。これにより、第１の電子機器６００をラック５００から取り外される。
以上、電子装置１０００Ａの構成について、図に基づいて説明した。電子装置１０００Ａの動作については、第１の実施の形態における電子装置１０００と同様である。したがって、ここでは、電子装置１０００Ａの動作説明を省略する。
以上の通り、本発明の第３の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｂは、第１の電子機器６００と、第２の電子機器７００と、接続部３３０ａ、３３０ｂ、３４０ａ、３４０ｂとを含んで構成されている。第１の電子機器６００は、第１の筐体３００Ａと、電子基板２００とを含んで構成されている。第１の筐体３００Ａは、電子基板収容室３００ａおよび空気誘導室３００ｃを含んで構成される。第２の電子機器７００は、第２の筐体３００Ｂと、冷却部４００とを含んで構成されている。第２の筐体３００Ｂは、受熱部収容室３００ｂを有している。冷却部４００の受熱部４１０は、受熱部収容室３００ｂ内に設けられている。また、電子基板収容機器１００Ｂは、第１の電子機器６００と第２の電子機器７００とを接続する接続部３３０ａ、３３０ｂ、３４０ａ、３４０ｂを有する。
このように、電子基板収容機器１００Ｂを第１の電子機器６００および第２の電子機器７００に分離して、これらを接続部３３０ａ、３３０ｂ、３４０ａ、３４０ｂで接続できるように構成することができる。例えば、第２の電子機器７００を予めラック内に取り付けておけば、電子機器収容機器１００Ｂを保守交換する場合であっても、当該電子基板収容機器１００Ｂのうち、第１の電子機器６００のみを取り付けまたは取り外しすればよく、保守交換作業が容易になる。
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｃおよび電子装置１０００Ｂの構成について、図に基づいて説明する。
図１５は、本発明の第４の実施の形態における電子装置１０００Ｂを側面から透視した構成を示す側面透視図である。図１６は、図１５の矢視Ｇを示す図である。この図１６は、図１２と同一である。図１７は、図１５の矢視Ｈを示す図である。
なお、図１５〜図１７では、図１〜図１４に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１４に示した符号と同等の符号を付している。
図１５に示されるように、電子装置１０００Ｂは、電子基板収容機器１００Ｃと、ラック５００とを含んで構成される。また、電子基板収容機器１００Ｃは、複数の第１の電子機器６００と、第２の電子機器７００Ａとを含んで構成される。
図１５では、電子基板収容機器１００Ｃのうち第２の電子機器７００Ａは、予めラック５００内に取り付けられている。また、電子基板収容機器１００Ｃの第１の電子機器６００のみが、ラック５００に対して着脱可能に構成されている。
また、第３の実施の形態における説明と同様に、第１の電子機器６００の２つの側面（図１５の紙面手前側と奥側）の外側には、突起（不図示）が設けられている。また、ラック５００の２つ側面（図１５の紙面手前側と奥側）の内側には、第１の電子機器６００の突起に対応するレール（不図示）が設けられている。
第１の電子機器６００の突起およびラック５００のレールはともに、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に延びるように設けられている。したがって、第１の電子機器６００は、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、ラック５００に挿抜可能に取り付けられる。図１５には、第１の電子機器６００の挿抜方向Ｗ２を示す。
すなわち、図１５に示されるように、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、第１の電子機器６００をラック５００内に挿入することにより、第１の電子機器６００の接続部３３０ａ、３４０ａが第２の電子機器７００Ａの接続部３４０ａ、３４０ｂと接続する。接続部３３０ａと接続部３３０ｂとの接続や、接続部３４０ａと接続部３４０ｂとの接続には、例えば粘弾性のクッションなどが用いられる。なお、接続部３３０ａ、３４０ａと接続部３４０ａ、３４０ｂとが互いに接続した後に、第１の電子機器６００は、ラック５００にネジ止めなどにより保持される。これにより、接続部３３０ａ、３４０ａと接続部３４０ａ、３４０ｂとの間の接続状態が維持される。
これにより、第１の電子機器６００が、ラック５００に取り付けられる。この結果、第１の電子機器６００および第２の電子機器７００Ａが接続部３３０ａ、３３０ｂ、３４０ａ、３４０ｂで接続され、電子基板収容機器１００Ｂがラック５００内で完成される。
逆に、鉛直方向Ｖに対して略垂直な方向に沿って、第１の電子機器６００をラック５００内から引き抜くことにより、第１の電子機器６００の接続部３３０ａ、３４０ａと、第２の電子機器７００Ａの接続部３４０ａ、３４０ｂとが接続状態から解放される。接続部３３０ａと接続部３３０ｂとの接続や、接続部３４０ａと接続部３４０ｂとの接続に、例えば粘弾性のクッションを用いた場合には、第１の電子機器６００をラック５００から取り出すことにより、前記接続状態が解放される。これにより、第１の電子機器６００をラック５００から取り外すことができる。
ここで、図１４と図１５を対比する。図１４では、電子基板収容機器１００Ｂは、１つの第１の電子機器６００と、１つの第２の電子機器７００とにより、構成されていた。これに対して、図１５に示す本実施形態による電子基板収容機器１００Ｃは、複数の第１の電子機器６００と、１つの第２の電子機器７００Ａとにより、構成されている。すなわち、第２の電子機器７００Ａは、複数の第１の電子機器６００が取り付けられるように構成されている。
第１の電子機器６００の構成については、既に第３の実施の形態で詳細に説明しているので、詳しい説明を省略する。
第２の電子機器７００Ａは、図１５および図１７に示されるように、複数の第１の電子機器６００が取り付けられるように構成されている。第２の電子機器７００Ａは、第２の筐体３００Ｃと、冷却部４００とを含んで構成されている。第２の筐体３００Ｃは、受熱部収容室３００ｂを有する。冷却部４００の受熱部４１０は、受熱部収容室３００ｂ内に収容される。また、図１５に示されるように、吸排気分離板３１０Ａが第２の筐体３００Ｃの端部に設けられている。また、複数の暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２が吸排気分離板３１０Ａに形成されている。
図１５および図１７に示されるように、接続部３３０ｂおよび接続部３４０ｂが吸排気分離板３１０に設けられている。これらの接続部３３０ｂ、３４０ｂは、第１の電子機器６００の接続部３３０ａ、３４０ｂに対応する位置に設けられている。図１７において、接続部３３０ｂは１点鎖線で、接続部３４０ｂは２点鎖線で示す。接続部３３０ｂは、暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２の間に直線状に設けられている。接続部３４０ｂは、暖気排出用開口部３１１および冷気供給用開口部３１２を囲うように四角形状に設けられている。また、第３の実施の形態で説明した構成と同様に、これら接続部３３０ｂおよび接続部３４０ｂは、仕切り板３２０および第１の筐体３００Ａの板厚に相当する幅で線状に形成される。
接続部３３０ｂは、第１の筐体３００Ａに設けられた接続部３３０ａと接続する。接続部３４０ｂは、後述の第１の筐体３００Ａに設けられた接続部３４０ａと接続する。接続部３３０ａと接続部３３０ｂとの接続や、接続部３４０ａと接続部３４０ｂとの接続には、例えば粘弾性のクッションなどが用いられる。なお、接続部３３０ａ、３４０ａと接続部３４０ａ、３４０ｂとが互いに接続した後に、第１の電子機器６００は、ラック５００にネジ止めなどにより保持される。これにより、接続部３３０ａ、３４０ａと接続部３４０ａ、３４０ｂとの間の接続状態が維持される。
以上、電子基板収容機器１００Ｃおよび電子装置１０００Ｂの構成について説明した。なお、電子基板収容機器１００Ｃおよび電子装置１０００Ｂの動作は、第１の実施の形態における電子基板収容機器１００および電子装置１０００と同様であるので、詳しい説明を省略する。
以上の通り、本発明の第４の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｃにおいて、第２の電子機器７００Ａは、複数の第１の電子機器６００が接続できるように構成されている。これにより、第３の実施の形態で説明した電子装置１０００Ａのように、複数の第１の電子機器６００の各々に対応して、複数の第２の電子機器７００を設ける必要がなくなる。このため、電子装置１０００Ｂの構成を簡単にすることができる。
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｄの構成について、図に基づいて説明する。
図１８は、本発明の第４の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｄを上面側から透視した構成を示す平面透視図である。この図１８は、図２に相当する。すなわち、図１８は、図１のＡ−Ａ切断面から視た平面視図に相当し、電子基板収容機器１００Ｄの電子基板収容室３００ａの上端部を横断して切断した際の各構成を示す。なお、図１８では、便宜上、鉛直方向における蒸気管４３０ａ、４３０ｂおよび液管４４０ａ、４４０ｂの位置関係によらず、並置した状態を示す。実際には、鉛直方向の同位置において、蒸気管４３０ａは、液管４４０ａよりも高い位置に配置される。同様に、鉛直方向の同位置において、蒸気管４３０ｂは、液管４４０ｂよりも高い位置に配置される。図１９は、図１８の矢視Ｊを示す図である。この図１９は、図３と実質的に同一である。図２０は、図１８の矢視Ｋを示す図である。
なお、図１８〜図２０では、図１〜図１７に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１７に示した符号と同等の符号を付している。
電子基板収容機器１００Ｄは、図７および図８に示されるラック５００に取り付けることができる。すなわち、図７および図８に示される電子基板収容機器１００の代わりに、電子基板収容機器１００Ｄを取り付けることにより、電子装置１０００が構成される。
図１８〜図２０に示されるように、電子基板収容機器１００Ｄは、電子基板２００と、筐体３００と、冷却部４００Ｂとを含んで構成される。
ここで、図２〜図４と図１８〜図２０を対比する。図２〜図４と図１８〜図２０において、電子基板２００および筐体３００の構成は同一である。一方、図２および図４に示されるように、冷却部４００は、受熱部４１０および放熱部４２０をそれぞれ１つずつ有していた。これに対して、図１８および図２０に示されるように、冷却部４００Ｂは、２つの受熱部４１０ａ、４１０ｂと、１つの放熱部４２０とを有している。また、これに付随して、図１８および図２０に示されるように、蒸気管および液管はそれぞれ２本ずつ設けられている。
すなわち、冷却部４００Ｂは、第１の受熱部４１０ａと、第２の受熱部４１０ｂと、放熱部４２０と、蒸気管４３０ａ、４３０ｂと、液管４４０ａ、４４０ｂとを含んで構成されている。なお、鉛直方向において、蒸気管４３０ａは、液管４４０ａよりも高い位置に配置される。同様に、鉛直方向において、蒸気管４３０ｂは、液管４４０ｂよりも高い位置に配置される。
図１８および図２０に示されるように、第１の受熱部４１０ａは、受熱部収容室３００ｂ内に暖気排出用開口部３１１に対向するように設けられている。また、第２の受熱部４１０ｂも、受熱部収容室３００ｂ内に設けられている。
ここで、冷却部４００Ｂでは、冷媒ＣＯＯの循環経路が２つ設けられている。すなわち、第１の循環経路では、冷媒ＣＯＯは、第１の受熱部４１０ａ、蒸気管４３０ａ、放熱部４２０および液管４４０ａを順次、循環する。また、第１の受熱部４１０ａは、電子基板収容室３００ａから暖気排出用開口部３１１を通って流入する送風を介して、電子基板２００からの熱を受熱する。この第１の循環経路を構成することで、第１の受熱部４１０ａにより受熱された電子基板２００からの熱が放熱される。
また、第２の循環経路では、冷媒ＣＯＯは、第２の受熱部４１０ｂ、蒸気管４３０ｂ、放熱部４２０および液管４４０ｂを順次、循環する。また、第２の受熱部４１０ｂは、受熱部収容室３００ｂ内で、第１の受熱部４１０ａで受熱しきれなかった熱（電子基板２００からの熱）を受熱する。この第２の循環経路を構成することで、第２の受熱部４１０ａにより受熱された電子基板２００からの熱が放熱される。
以上の通り、本発明の第５の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｄは、第１の受熱部４１０ａと第２の受熱部４１０ｂを備えている。そして、第１の受熱部４１０ａは、熱部収容室内３００ｂに暖気排出用開口部３１１に対向するように設けられ、第２の受熱部４１０ｂは、受熱部収容室内３００ｂに設けられている。これにより、冷却部４００Ｂは、第１の実施の形態における冷却部４００よりも、より効率よく電子基板２００からの熱を放熱することができる。
＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｅの構成について、図に基づいて説明する。
図２１は、本発明の第６の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｅを側面から透視した構成を示す側面透視図である。図２２は、図２１のＬ−Ｌ切断面から視た平面透視図である。なお、図２２では、便宜上、鉛直方向における蒸気管４３０および液管４４０の位置関係によらず並置した状態を示す。実際には、鉛直方向において、蒸気管４３０は液管４４０よりも高い位置に配置される。図２３は、図２２のＭ−Ｍ切断面から視た側面透視図である。図２３は、図３と実質的に同一である。図２４は、図２２のＮ−Ｎ切断面から視た側面透視図である。
なお、図２１〜図２４では、図１〜図２０に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図２０に示した符号と同等の符号を付している。
電子基板収容機器１００Ｅは、図７および図８に示されるラック５００に取り付けることができる。すなわち、図７および図８に示される電子基板収容機器１００の代わりに、電子基板収容機器１００Ｅを取り付けることにより、電子装置１０００が構成される。
図２１〜図２４に示されるように、電子基板収容機器１００Ｅは、電子基板２００と、筐体３００と、冷却部４００Ｃとを含んで構成される。
ここで、図１〜図４と図２１〜図２４を対比する。図１〜図４と図２１〜図２４において、電子基板２００および筐体３００の構成は同一である。一方、図１、図２および図４に示されるように、冷却部４００の受熱部４１０は、暖気排出用開口部３１１に対向するように設けられている。これに対して、図２１、図２２および図２４に示されるように、冷却部４００Ｃの受熱部４１０Ａは、暖気排出用開口部３１１に対向していない。
冷却部４００Ｃの構成について具体的に説明する。図２１〜図２４に示されるように、冷却部４００Ｃは、受熱部４１０Ａと、放熱部４２０と、蒸気管４３０と、液管４４０とを含んで構成されている。なお、鉛直方向において、蒸気管４３０は、液管４４０よりも高い位置に配置される。
図２１、図２２および図２４に示されるように、受熱部４１０Ａは、矩形の平板形状に形成されている。また、図２２に示されるように、受熱部４１０Ａは、平板の厚み方向に沿って矢印ｘ１の方向に空気を通すように形成されている。すなわち、受熱部４１０Ａは、平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向に空気が透過する構成を有する。より具体的には、前記の図６を用いた説明と同様に、受熱部４１０Ａの受熱部用フィン部４１４は、複数のフィンにより構成されており、複数のフィン間には空気が通ることができるように構成されている。つまり、受熱部用フィン部４１４の領域内では、受熱部４１０Ａの一方の面（主面４１０Ａａ）と他方の面（主面４１０Ａａと対向する面）との間で相互に、空気が通り抜けることができる。
また、受熱部４１０Ａの平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向が、吸排気分離板３１０の法線の方向と一致しない。本実施の形態では、受熱部４１０Ａの平板形状の主面４１０Ａａは、吸排気分離板３１０の面に対向していない。また、さらに平板形状の受熱部４１０Ａの側面部の一端ｍが、暖気排出用開口部３１１に近接して配置されている。一方、平板形状の受熱部４１０Ａの側面部の他端ｎが、暖気排出用開口部３１１から離隔して配置されている。
なお、図２１、図２２および図２４では、受熱部４１０Ａの厚み方向（平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向）は、吸排気分離板３１０の面に対して略平行方向に配置される例を示している。
ここで、電子基板収容機器１００Ｅにおいて、受熱部４１０Ａの構成および配置を前述のように設定したことによる効果を、図を用いて詳しく説明する。
図２５は、本発明の第６の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｅの効果を説明するために、本発明の第１の実施の形態における電子基板収容機器１００の構成を引用して示す図である。なお、図２５は、図２に対応する。また、図２５では、図１〜図２４に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図２４に示した符号と同等の符号を付している。
図２５では、例えば受熱部収容室３００ｂの寸法のうち、吸排気分離板３１０の面に対して略垂直な方向の幅ｔが狭くなった場合を想定する。電子基板２００の熱を含む空気が、暖気排出用開口部３１１を通って、受熱部収容室３００ｂ内に流入する。受熱部収容室３００ｂ内に流入した空気の一部は、矢印ｙで示すように、受熱部４１０の受熱部用フィン部４１４の間を通り抜けて筐体３００の壁面に衝突した後、冷気供給用開口部３１２側に向けて矢印ｚの方向に流れていく。そして、受熱部収容室３００ｂ内に流入した空気の一部は、冷気供給用開口部３１２を通って、空気誘導室３００ｃへ流入する。
ところが、受熱部収容室３００ｂの幅ｔが受熱部４１０の厚みに対して十分に確保できない場合、受熱部４１０の受熱部用フィン部４１４の間を矢印ｙの方向に通り抜けてきた空気は、急角度で旋回しないと、矢印ｚの方向には流れない。このように、空気の流れを急旋回すると、流路抵抗が大きくなるため、空気の流速が低下する。この結果、電子基板収容部３００ａ、受熱部収容部３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間で空気が十分に循環しなくなり、発熱素子２２０を冷却する能力が不足する。
そこで、本発明の第６の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｅでは、受熱部４１０Ａの平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向が、吸排気分離板３１０の法線の方向と一致しないように設定した。また、本実施形態では、前述の通り、受熱部４１０Ａの平板形状の主面４１０Ａａが、吸排気分離板３１０に対向しないように設定した。さらに平板形状の受熱部４１０Ａの側面部の一端ｍを、暖気排出用開口部３１１に近接して配置し、平板形状の受熱部４１０Ａの側面部の他端ｎを、暖気排出用開口部３１１から離隔して配置した。この場合、暖気排出用開口部３１１を通って、受熱部収容室３００ｂ内に流入する空気は、平板形状の受熱部４１０Ａを厚み方向に通り抜ける。そして、平板形状の受熱部４１０Ａを厚み方向に通り抜けた空気は、図２５を用いて説明したような急角度な旋回を生じることなく、冷気供給用開口部３１２側へ流れていく。これにより、平板形状の受熱部４１０Ａを厚み方向に通り抜けた空気の流れを、図２２の矢印ｘ１に示すように、円滑に冷気供給用開口部３１２側へ誘導することができる。
また、受熱部４１０Ａの厚み方向が、吸排気分離板３１０の面に対して略平行方向に配置されてもよい。この場合も、平板形状の受熱部４１０Ａを厚み方向に通り抜けた空気の流れを、円滑に冷気供給用開口部３１２側へ誘導することができる。
以上の通り、本発明の第６の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｅ、１００Ｆにおいて、受熱部４１０Ａは、平板形状に形成されている。受熱部４１０Ａは、平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向に空気が透過する構成を有する。また、受熱部４１０Ａは、当該受熱部４１０Ａの平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向が、吸排気分離板３１０の法線の方向と一致しない位置に配置されている。さらに平板形状の受熱部４１０Ａの側面部の一端ｍが暖気排出用開口部３１１に近接して配置され、平板形状の受熱部４１０Ａの側面部の他端ｎが暖気排出用開口部３１１から離隔して配置されている。
これにより、例えば受熱部収容室３００ｂの寸法のうち、吸排気分離板３１０の面に対して略垂直な方向の幅ｔが小さい場合であっても、受熱部４１０Ａを当該受熱部４１０Ａの厚み方向（平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向）に通り抜けた空気の流れを円滑に冷気供給用開口部３１２側へ誘導することができる。したがって、暖気排出用開口部３１１を通って受熱部収容室３００ｂ内に流入する空気を、平板形状の受熱部４１０Ｂに通した後、円滑に冷気供給用開口部３１２側へ誘導することができる。この結果、電子基板収容部３００ａ、受熱部収容部３００ｂおよび空気誘導室３００ｃの間で空気を十分に循環させることができ、電子基板２００の熱をより効率よく放熱できる。
＜第７の実施の形態＞
本発明の第７の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｆの構成について、図に基づいて説明する。
図２６は、本発明の第７の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｆを上面側から透視した構成を示す平面透視図である。なお、この図２６は、図２２に相当する図である。すなわち、図２６は、図２２に相当し、電子基板収容機器１００Ｆの電子基板収容室３００ａの上端部を横断するように切断した際の各構成を示す。図２７は、図２６のＰ−Ｐ切断面から視た側面透視図である。図２７は、図３と実質的に同一である。図２８は、図２６のＱ−Ｑ切断面から視た側面透視図である。
なお、図２６〜図２８では、図１〜図２５に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図２５に示した符号と同等の符号を付している。
電子基板収容機器１００Ｆは、図７および図８に示されるラック５００に取り付けることができる。すなわち、図７および図８に示される電子基板収容機器１００の代わりに、電子基板収容機器１００Ｆを取り付けることにより、電子装置１０００が構成される。
図２６〜図２８に示されるように、電子基板収容機器１００Ｆは、電子基板２００と、筐体３００と、冷却部４００Ｄとを含んで構成される。また、冷却部４００Ｄは、受熱部４１０Ｂと、放熱部４２０と、蒸気管４３０と、液管４４０とを含んで構成される。
ここで、図２１〜図２４と図２６〜図２８を対比する。図２１〜図２４と図２６〜図２８において、電子基板２００および筐体３００の構成は同一である。一方、冷却部４００Ｂ、４００Ｃにおいて、両者は相違する。
図２１、図２２および図２４に示されるように、冷却部４００Ｃの受熱部４１０Ａでは、受熱部４１０Ａの厚み方向（平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向）が、吸排気分離板３１０の面に対して略平行方向に配置されている。これに対して、図２６および図２８に示されるように、冷却部４００Ｄの受熱部４１０Ｂでは、受熱部４１０Ｂの厚み方向が、吸排気分離板３１０の面に対して略平行方向に配置されていない。また、図２１、図２２および図２４に示されるように、冷却部４００Ｃでは、受熱部４１０Ａは暖気排出用開口部３１１と対向していない。これに対して、図２６および図２８に示されるように、冷却部４００Ｄでは、受熱部４１０Ｂの一部が暖気排出用開口部３１１と対向している。
このような構成であっても、受熱部４１０Ａは、当該受熱部４１０Ａの平板形状の主面４１０Ａａに略垂直な方向が、吸排気分離板３１０の法線の方向と一致しない位置に配置されている。そして平板形状の受熱部４１０Ｂの側面部の一端ｍ１は、暖気排出用開口部３１１に近接して配置し、平板形状の受熱部４１０Ｂの側面部の他端ｍ２は、暖気排出用開口部３１１から離隔して配置される。
この場合、暖気排出用開口部３１１を通って、受熱部収容室３００ｂ内に流入する空気は、図２６の矢印ｘ２で示すように、平板形状の受熱部４１０Ｂを厚み方向に通り抜ける。そして、平板形状の受熱部４１０Ａを厚み方向に通り抜けた空気は、図２５を用いて説明したような急角度な旋回を生じることなく、筐体３００ｂの壁面に当たった後に、冷気供給用開口部３１２側へ流れていく。したがって、暖気排出用開口部３１１を通って受熱部収容室３００ｂ内に流入する空気を、平板形状の受熱部４１０Ｂに通した後、円滑に冷気供給用開口部３１２側へ誘導することができる。以上のように、本発明の第７の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｆにおいても、本発明の第６の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｅと同様の効果を奏する。
＜第８の実施の形態＞
本発明の第８の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｇの構成について、図に基づいて説明する。
図２９は、本発明の第８の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｇを側面から透視した構成を示す側面透視図である。図３０は、図２９のＲ−Ｒ切断面から視た平面透視図である。なお、図３０では、便宜上、鉛直方向における蒸気管４３０ｃ、４３０ｄおよび液管４４０ｃ、４４０ｄの位置関係によらず透視した配置を示している。実際には、鉛直方向において、蒸気管４３０ｃは液管４４０ｃよりも高い位置に配置されている。同様に、鉛直方向において、蒸気管４３０ｄは液管４４０ｄよりも高い位置に配置されている。図３１は、図３０のＳ−Ｓ切断面から視た側面透視図である。図３２は、図３０のＴ−Ｔ切断面から視た側面透視図である。図３３は、図３０のＵ−Ｕ切断面で切断したときの断面を示す断面図である。なお、図２９〜図３３では、図１〜図２８に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図２８に示した符号と同等の符号を付している。
電子基板収容機器１００Ｇは、図７および図８に示されるラック５００に取り付けることができる。すなわち、図７および図８に示される電子基板収容機器１００の代わりに、電子基板収容機器１００Ｇを取り付けることにより、電子装置１０００が構成される。
図２９〜図３３に示されるように、電子基板収容機器１００Ｇは、電子基板２００と、筐体３００と、冷却部４００Ｅとを含んで構成される。
また、冷却部４００Ｅは、受熱部４１０と、発熱素子用受熱部８００と、蒸気管４３０ｃ、４３０ｄと、液管４４０ｃ、４４０ｄとを含んで構成される。
ここで、図１〜図４と図２９〜図３３を対比する。図１〜図４と図１９〜図３３において、電子基板２００および筐体３００の基本的な構成は同一である。一方、図１および図２に示されるように、冷却部４００は、受熱部４１０および放熱部４２０をそれぞれ１つずつ有していた。これに対して、図２９、図３０および図３３に示されるように、冷却部４００Ｅは、２つの受熱部（受熱部４１０、発熱素子用沸騰受熱部８００）と、１つの放熱部４２０Ａとを有している。また、これに付随して、図２９および図３０に示されるように、蒸気管４３０ｃ、４３０ｄおよび液管４４０ｃ、４４０ｄはそれぞれ２本ずつ設けられている。図１および図２に示されるように、発熱素子用受熱部２５０は、発熱素子２２０上に単独で搭載されている。これに対して、図２９および図３０に示されるように、発熱素子用沸騰受熱部８００は、蒸気管４３０ｄおよび液管４４０ｄにより放熱部４２０Ａに連結されており、冷却部４００Ｅの一部を構成する。
すなわち、冷却部４００Ｅは、受熱部４１０と、発熱素子用沸騰受熱部８００と、放熱部４２０Ａと、蒸気管４３０ｃ、４３０ｄと、液管４４０ｃ、４４０ｄとを含んで構成されている。発熱素子用沸騰受熱部８００は、本発明の素子受熱部に相当する。なお、鉛直方向において、蒸気管４３０ｃは、液管４４０ｃよりも高い位置に配置される。同様に、鉛直方向において、蒸気管４３０ｄは、液管４４０ｄよりも高い位置に配置される。
発熱素子用沸騰受熱部８００は、熱伝導性グリース等を用いて熱的に接続した状態で、発熱素子２２０上に付けられている。なお、発熱素子用沸騰受熱部８００は、例えばアルミニウムや銅やこれらの合金などの熱伝導性部材により形成され、より好ましくは熱抵抗が少ない材料により形成される。
また、発熱素子用沸騰受熱部８００は、冷媒ＣＯＯを貯蔵する。すなわち、発熱素子用沸騰受熱部８００を含んで、受熱部４１０、放熱部４２０Ａ、蒸気管４３０ｃ、４３０ｄおよび液管４４０ｃ、４４０ｄで構成される密閉空間内で、冷媒ＣＯＯが密封されている。発熱素子用沸騰受熱部８００内では、冷媒ＣＯＯが、発熱素子２２０の熱によって沸騰して気化する。さらに、図３３に示されるように、複数の板状の発熱素子用沸騰受熱部側フィン部８１０が、発熱素子用沸騰受熱部８００の冷媒沸騰部８２０内に設けられている。発熱素子用沸騰受熱部側フィン部８１０は、発熱素子２２０からの熱の放熱面積を拡大することによって、より効率よく冷媒ＣＯＯに熱を伝達する。なお、ここでは、発熱素子用沸騰受熱部側フィン部８１０の形状を板形状とすると説明した。しかしながら、発熱素子用沸騰受熱部側フィン部８１０は、熱を拡散する機能を果たすために表面積が広ければよく、例えば剣山形状、棒形状、蛇腹形状などに形成されてもよい。また、複数の板状の発熱素子用沸騰受熱部側フィン部８１０を冷媒沸騰部８２０内に設けると説明したが、これに限定されず、複数の板状の発熱素子用沸騰受熱部側フィン部８１０を設けなくてもよい。
ここで、図２９および図３０に示されるように、受熱部４１０および放熱部４２０Ａは、蒸気管４３０ｃおよび液管４４０ｃにより接続されている。また、発熱素子用沸騰受熱部８００および放熱部４２０Ａは、蒸気管４３０ｄおよび液管４４０ｄにより接続されている。
図３２に示されるように、受熱部４１０は、暖気排出用開口部３１１に対向するように設けられている。
図２９および図３０に示されるように、冷却部４００Ｅでは、冷媒ＣＯＯの循環経路が２つ設けられている。
すなわち、第１の循環経路では、冷媒ＣＯＯは、受熱部４１０、蒸気管４３０ｃ、放熱部４２０Ａおよび液管４４０ｃを順次、循環する。また、受熱部４１０は、電子基板収容室３００ａから暖気排出用開口部３１１を通って流入する送風を介して、電子基板２００の熱を受熱する。この第１の循環経路を構成することで、受熱部４１０により、送風を介して受熱された電子基板２００の熱が放熱される。
また、第２の循環経路では、冷媒ＣＯＯは、発熱素子用沸騰受熱部８００、蒸気管４３０ｄ、放熱部４２０Ａおよび液管４４０ｄを順次、循環する。また、発熱素子用沸騰受熱部８００は、電子基板２００上の発熱素子２２０の熱を直接、受熱する。発熱素子用沸騰受熱部８００により受熱された発熱素子２２０の熱は、冷媒沸騰部８２０内に貯蔵された冷媒ＣＯＯを気化する。そして、この気化した冷媒ＣＯＯが放熱部４２０Ａに流入する。次に、放熱部４２０Ａでは、冷媒ＣＯＯが冷却されて、凝縮液化する。この結果、発熱素子２２０の熱が放熱される。放熱部４２０Ａによる放熱によって冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態となって、再び、発熱素子用沸騰受熱部８００に流入する。この第２の循環経路を構成することで、発熱素子用沸騰受熱部８００により受熱された電子基板２００（特に発熱素子２２０）の熱が放熱される。
以上の通り、本発明の第８の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｇは、発熱素子用沸騰受熱部８００と、配管（蒸気管４３０ｃ）を備えている。発熱素子用沸騰受熱部８００は、発熱素子２２０の上に設けられ、発熱素子２２０の熱を直接、受熱する。配管（蒸気管４３０ｃ）は、発熱素子用沸騰受熱部８００および放熱部４２０Ａの間を接続する。これにより、放熱部４２０Ａによって、発熱素子２２０の熱を、冷媒ＣＯＯを媒体として、放熱することができる。この結果、電子基板収容機器１００Ｇでは、電子基板２００の熱をより効率よく放熱することができる。
＜第９の実施の形態＞
本発明の第９の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｈの構成について、図に基づいて説明する。
図３４は、本発明の第９の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｈを側面から透視した構成を示す側面透過図である。図３５は、図３４のＸ−Ｘ切断面から視た平面透視図である。なお、図３５では、便宜上、鉛直方向における蒸気管４３０および液管４４０の位置関係によらずに平面的な配置状態を示している。実際には、鉛直方向において、蒸気管４３０は液管４４０よりも高い位置に配置されている。
なお、図３４および図３５では、図１〜図３３に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図３３に示した符号と同等の符号を付している。
電子基板収容機器１００Ｈは、図７および図８に示されるラック５００に取り付けることができる。すなわち、図７および図８に示される電子基板収容機器１００の代わりに、電子基板収容機器１００Ｈを取り付けることにより、電子装置１０００が構成される。
図３４および図３５に示されるように、電子基板収容機器１００Ｈは、電子基板２００Ａと、筐体３００Ｄと、冷却部４００とを含んで構成される。
ここで、図１、図２と図３４、図３５とを対比する。図１、図２と図３４、図３５とにおいて、冷却部４００の構成は同一であるが、電子基板２００、２００Ａおよび筐体３００、３００Ｄの構成は相違する。すなわち、図１および図２に示されるように、電子基板２００は、発熱素子２２０以外の電子部品２３０等を基材２１０上に備えている。これに対して、図３４および図３５に示されるように、電子基板２００Ａは、少なくとも発熱素子２２０を基材２１０上に備えている。なお、発熱素子２２０は、例えば、はんだ２２１などを介して、基材２１０に取り付けられている。また、図３４および図３５では、図１および図２と異なり、筐体３００Ｄは１室のみで構成されている。
冷却部４００の構成および動作については、第１の実施の形態で説明した通りである。
以上の通り、本発明の第９の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｈは、電子基板２００Ａと、筐体３００Ｄと、冷却部４００とを有する。電子基板２００Ａは、発熱素子２２０を搭載する。筐体３００Ｄは、電子基板２００を密閉して収容する。冷却部４００は、電子基板２００を冷却する。また、冷却部４００は、受熱部４１０と、放熱部４２０とを備えている。受熱部４１０は、電子基板２００からの熱を受熱する。放熱部４２０は、受熱部４１０に連結し、受熱部４１０により受熱された電子基板２００からの熱を放熱する。さらに、受熱部４１０は、筐体３００Ｄ内に密閉されて設けられており、放熱部４２０は、筐体３００外に設けられている。
このように、受熱部４１０は、密封された筐体３００Ｄ内で電子基板２００Ａからの熱を受熱する。そして、放熱部４２０は、受熱部４１０により受熱された電子基板２００Ａからの熱を放熱する。このとき、放熱部４２０は、筐体３００Ｄの外に設けられているので、筐体３００Ｄの外で電子基板２００からの熱を放熱することができる。したがって、電子基板収容機器１００Ｈでは、筐体３００Ａ内に密封された電子基板２００Ａからの熱を、筐体３００Ｄの外に放熱することができる。この結果、電子基板収容機器１００Ｈでは、電子基板２００Ａを筐体３００Ｄ内に密閉した状態を保ったままでありながら、電子基板２００Ａからの排熱が筐体３００Ｄ内に充満することがないので、電子基板２００Ａの熱を効率よく冷却することができる。また、電子基板２００Ａは、筐体３００Ｄ内に密封して収容されているので、例えば保守作業時や交換作業時などで、電子基板収容機器を入れ替える場合であっても、塵や埃が筐体３００Ｄ外から筐体２００Ａ内に浸入することも防止できる。このように、本発明の第９の実施の形態における電子基板収容機器１００Ｈによれば、効率的な冷却が可能であり、しかも個々の電子基板収容機器１００Ｈ毎に保守交換を行うことができる。
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
この出願は、２０１１年１２月１日に出願された日本出願特願２０１１−２６３７５３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明の電子基板収容機器および電子基板は、例えば、発熱素子が搭載された電子基板の熱を放熱する構造を有する電子基板収容機器および電子基板に適用することができる。
【符号の説明】
【０００９】
１００  電子基板収容機器
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ  電子基板収容機器
１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ  電子基板収容機器
２００、２００Ａ  電子基板
２１０  基材
２２０  発熱素子
２３０、２４０  電子部品
２５０  発熱素子用受熱部
２５１  発熱素子用受熱部側フィン部
２６０  電子部品用受熱部
２７０  電子基板用ファン部
３００、３００Ｄ  筐体
３００Ａ  第１の筐体
３００Ｂ、３００Ｃ  第２の筐体
３００ａ  電子基板収容室
３００ｂ  受熱部収容室
３００ｃ  空気誘導室
３１０、３１０Ａ  吸排気分離板
３１１  暖気排出用開口部
３１２  冷気供給用開口部
３２０  仕切り板
３２１  連通孔
３３０、３３０ａ、３３０ｂ、３４０ａ、３４０ｂ  接続部
４００、４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ、４００Ｄ、４００Ｅ  冷却部
４１０、４１０Ａ、４１０Ｂ  受熱部
４１０ａ  第１の受熱部
４１０ｂ  第２の受熱部
４１１  上タンク部
４１２  下タンク部
４１３  連結管部
４１４  受熱部用フィン部
４２０、４２０Ａ  放熱部
４２１  上タンク部
４２２  下タンク部
４２３  連結管部
４２４  放熱部用フィン部
４３０、４３０ａ、４３０ｂ、４３０ｃ、４３０ｄ  蒸気管
４４０、４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄ  液管
４５０  ポンプ部
５００  ラック
５１０  吸気口
５２０  排気口
５３０  ラック用ファン部
６００  第１の電子機器
７００、７００Ａ  第２の電子機器
８００  発熱素子用沸騰受熱部
８１０  発熱素子用沸騰受熱部側フィン部
８２０  冷媒沸騰部
１０００、１０００Ａ、１０００Ｂ  電子装置
【図３】
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【図４】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２７】
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【図２８】
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【図３１】
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【図３２】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１８】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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