(57)【要約】【課題】電子装置に挿入されるユニット内の電子部品を、冷媒を用いて冷却する。【解決手段】電子装置１は、スロット２０、プラグインユニット３０及び冷媒冷却ユニット６０を含む。プラグインユニット３０は、スロット２０内に挿入され、電子部品３１に接続されたヒートパイプ３２、及びヒートパイプ３２に接続され挿入方向Ｄ１に面したプレート３３を有する。冷媒冷却ユニット６０は、スロット２０内に設けられプレート３３に面しプレート３３が当接するプレート６３、及びプレート６３に接続され冷媒が流通される配管６２を有する。電子部品３１の熱は、ヒートパイプ３２からプレート３３を通じてプレート６３に伝達され、配管６２を流通される冷媒で除去される。【選択図】図６
2018133349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットと、
前記スロット内に挿入され、第１電子部品と、前記第１電子部品に接続されたヒートパイプと、前記ヒートパイプに接続され前記スロットへの挿入方向に面して伝熱性の面を有する第１プレートとを有する第１ユニットと、
前記スロット内に設けられ前記第１プレートに面し前記第１プレートが当接する伝熱性の面を有する第２プレートと、前記第２プレートに接続され冷媒が流通される配管とを有する第２ユニットと
を含むことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記第２プレートを前記第１プレート側に付勢する付勢部を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記第１プレートに設けられ、前記第２プレート側に突出するピンと、
前記第２プレートの前記ピンと対応する位置に設けられ、前記ピンが挿入される孔と
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記孔に挿入された前記ピンによってオン状態となるスイッチを含むことを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記スイッチがオフ状態の時にアラームを発生することを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【請求項６】
前記スロットに挿入された前記第１ユニットと電気的に接続される回路基板を含み、
前記第２ユニットの前記配管は、前記回路基板上に実装される第２電子部品の位置を通るように配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電子装置。
【請求項７】
スロットと、
前記スロット内に挿入され、電子部品と、前記電子部品に接続されたヒートパイプと、前記ヒートパイプに接続され前記スロットへの挿入方向に面して伝熱性の面を有する第１プレートとを有する第１ユニットと、
前記スロット内に設けられ前記第１プレートに面し前記第１プレートが当接する伝熱性の面を有する第２プレートと、前記第２プレートに接続され冷媒が流通される配管とを有する第２ユニットと
を含む電子装置の、前記電子部品で発生する熱を、前記ヒートパイプ及び前記第１プレートを通じて前記第２プレートに伝達し、前記配管を流通される前記冷媒を用いて除去することを特徴とする電子装置の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置及び電子装置の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動作時に発熱する電子部品の冷却技術として、電子部品に放熱フィン、コールドプレート、ヒートパイプ等の冷却部材を接続する技術が知られている。
このような冷却技術に関し、例えば、ドーターボード上の電子部品に接続したコールドプレートの一端を、ドーターボードとコネクタ接続されるマザーボード側に設けた冷媒ダクトに挿入し、コールドプレートに接続された電子部品を冷却する手法が知られている。また、電子部品を含むユニットが挿抜される電子機器において、ユニットからその挿入方向に延長した平板型ヒートパイプを、それと平行な機器本体側の吸熱板と部分的に重複させて面接触させ、その吸熱板に輸送された熱を放熱器で放熱する手法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−１６７７９６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５６４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ファン等を用いた空冷方式よりも電子部品の冷却効率を高める観点から、動作時に発熱する電子部品の位置を通るように配管を配置し、その配管内に冷媒を流通させる冷却方式が知られている。
【０００５】
このような冷媒を使用する冷却方式を、電子部品を含むユニットが挿抜される電子装置のそのユニット内の電子部品の冷却に採用する場合には、例えば、挿抜されるユニット側と装置本体側との互いの配管同士をカプラで着脱できる構造にすることが考えられる。しかし、冷媒を使用する冷却方式において、このような構造を採用すると、ユニットの挿抜時（カプラの着脱時）に、冷媒の漏れや圧力変動等のリスクが生じる可能性が高まる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一観点によれば、スロットと、前記スロット内に挿入され、第１電子部品と、前記第１電子部品に接続されたヒートパイプと、前記ヒートパイプに接続され前記スロットへの挿入方向に面して伝熱性の面を有する第１プレートとを有する第１ユニットと、前記スロット内に設けられ前記第１プレートに面し前記第１プレートが当接する伝熱性の面を有する第２プレートと、前記第２プレートに接続され冷媒が流通される配管とを有する第２ユニットとを含む電子装置が提供される。
【０００７】
また、一観点によれば、上記のような電子装置の冷却方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
挿入されるユニット内の電子部品を、冷媒を使用し且つその使用に伴うリスクを抑えて効率的に冷却することのできる電子装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子機器の一例を示す図である。
【図２】電子装置の一例を示す図である。
【図３】冷媒冷却方式の説明図である。
【図４】冷媒冷却方式を採用した電子装置の一例の説明図（その１）である。
【図５】冷媒冷却方式を採用した電子装置の一例の説明図（その２）である。
【図６】第１の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る電子装置の説明図（その１）である。
【図８】第１の実施の形態に係る電子装置の説明図（その２）である。
【図９】第１の実施の形態に係る電子装置の説明図（その３）である。
【図１０】第２の実施の形態に係る電子装置の説明図（その１）である。
【図１１】第２の実施の形態に係る電子装置の説明図（その２）である。
【図１２】プレートの変形例を示す図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る電子装置の説明図（その１）である。
【図１４】第３の実施の形態に係る電子装置の説明図（その２）である。
【図１５】第３の実施の形態に係る電子装置の説明図（その３）である。
【図１６】第３の実施の形態に係るプレート接続状態検知の説明図（その１）である。
【図１７】第３の実施の形態に係るプレート接続状態検知の説明図（その２）である。
【図１８】第３の実施の形態に係るアラーム発生処理フローの一例を示す図である。
【図１９】第４の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
はじめに、電子機器及び電子装置の一例について述べる。
図１は電子機器の一例を示す図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）にはそれぞれ、電子機器の一例の要部斜視模式図を示している。
【００１１】
図１（Ａ）に示す電子機器１００１は、平板型の複数枚の電子装置１００が、積み重ねられるような形でラック２００に搭載された構造を有する。また、図１（Ｂ）に示す電子機器１００２は、平板型の複数枚の電子装置１００が、ハウジング３００に収容され、そのハウジング３００が、積み重ねられるような形でラック２００に搭載された構造を有する。電子機器１００１又は電子機器１００２に搭載される電子装置１００には、マザーボード等の回路基板、及びそれに実装された半導体装置等の各種電子部品が含まれる。電子装置１００は、例えば、通信処理を行う通信装置である。
【００１２】
図２は電子装置の一例を示す図である。図２には、電子装置の一例の要部斜視模式図を示している。
図２に示す電子装置１００は、マザーボード１１０（回路基板）、電子部品１２０及びファンユニット１３０を含む。
【００１３】
マザーボード１１０には、所定の回路パターンが設けられる。所定の回路パターンが設けられたマザーボード１１０上に、半導体装置をはじめとする各種電子部品１２０が実装される。電子部品１２０が実装されたマザーボード１１０は、電子装置１００の筺体１４０内に収容される。
【００１４】
マザーボード１１０上の電子部品１２０は、電子装置１００の動作に伴い発熱する。ファンユニット１３０は、電子部品１２０側に送風するように、又は電子部品１２０側から吸気するように回転する、少なくとも１つのファンを備える。マザーボード１１０上の発熱する電子部品１２０は、このようなファンユニット１３０による送風又は吸気によって冷却（空冷）される。ファンユニット１３０は、電子装置１００の後部、例えば上記のラック２００又はハウジング３００の背面側となる部位に設けられる。
【００１５】
電子装置１００の前部、例えば上記のラック２００又はハウジング３００の正面側となる部位には、プラグインユニット（Plug-In Unit；ＰＩＵ）１５０が挿抜可能な、少なくとも１つのスロット１６０が設けられる。
【００１６】
プラグインユニット１５０は、回路基板１５１、回路基板１５１上に実装された各種電子部品１５２、及びコネクタ１５３を含む。プラグインユニット１５０は、スロット１６０に挿入され、そのコネクタ１５３が、マザーボード１１０に設けられたコネクタ１１１と接続されることで、マザーボード１１０と電気的に接続される。プラグインユニット１５０がマザーボード１１０と電気的に接続されることで、そのプラグインユニット１５０が有する所定の機能が付加された電子装置１００が得られる。
【００１７】
例えば、この図２に示すような電子装置１００が、上記のようにラック２００に搭載されて、電子機器１００１が実現される（図１（Ａ））。或いは、この図２に示すような電子装置１００が、上記のようにハウジング３００に収容され、そのハウジング３００がラック２００に搭載されて、電子機器１００２が実現される（図１（Ｂ））。
【００１８】
ところで、電子装置１００において、スロット１６０に挿入され、マザーボード１１０と電気的に接続されるプラグインユニット１５０の電子部品１５２は、電子装置１００の動作に伴い発熱する。電子装置１００では、この発熱する電子部品１５２が、マザーボード１１０上の電子部品１２０と同様に、ファンユニット１３０による送風又は吸気によって冷却される。
【００１９】
しかし、各プラグインユニット１５０の電子部品１５２の発熱量や実装数が増大したり、発熱する電子部品１５２を含むプラグインユニット１５０の挿入数が増大したりすると、ファンユニット１３０では電子部品１５２の冷却が十分に行えないことが起こり得る。電子部品１５２の冷却が十分に行われないと、電子部品１５２の過熱、それによる電子部品１５２の損傷、電子装置１００及びそれを搭載する電子機器１００１，１００２の性能劣化を招く恐れがある。
【００２０】
一方、電子装置内の発熱する電子部品を冷却する方式としては、上記のようなファンを使用する空冷方式のほかに、冷媒を使用する冷却方式（冷媒冷却方式）、例えば液体冷媒を使用する液冷方式が知られている。冷媒冷却方式は、空冷方式に比べて、電子部品の冷却効率を高め易いというメリットがある。
【００２１】
図３は冷媒冷却方式の説明図である。図３（Ａ）には、冷媒冷却方式を採用した冷却システムの一例を示し、図３（Ｂ）には、冷却システム内の電子機器に搭載される電子装置の一例の要部平面模式図を示している。
【００２２】
図３（Ａ）に示す電子機器１００３は、例えばスーパーコンピュータ等の計算機であって、局舎４００内に設置されたそのような電子機器１００３と、局舎４００外に設置された冷却塔４１０とが、冷媒の送り配管４２１及び戻り配管４２２で接続される。冷却塔４１０は、ポンプ（図示せず）、及び冷媒を一定温度に冷却する機能を備える。冷却塔４１０で冷却された冷媒は、ポンプにより、送り配管４２１を通じて電子機器１００３に送られ、電子機器１００３内を流通された後、戻り配管４２２を通じて冷却塔４１０に戻される。
【００２３】
電子機器１００３に搭載される電子装置５００は、図３（Ｂ）に示すように、マザーボード５１０（回路基板）、及びマザーボード５１０上に実装されたプロセッサ、メモリ、インターコネクトコントローラ等の各種電子部品５２０を含む。電子装置５００では、電子部品５２０上にクーリングプレート５３０が設けられ、クーリングプレート５３０（電子部品５２０の位置）を通るように配管５４０が配置される。電子装置５００に配置された配管５４０は、冷却モジュール５５０を用いて冷却塔４１０からの送り配管４２１及び戻り配管４２２と接続される。
【００２４】
冷却塔４１０から送り配管４２１を通じて電子機器１００３内の電子装置５００まで送られた冷媒は、配管５４０内を流通され、その間に、電子部品５２０からクーリングプレート５３０に伝達された熱を奪い、電子部品５２０を冷却する。クーリングプレート５３０（その下の電子部品５２０）の熱を奪いながら配管５４０内を流通された冷媒は、戻り配管４２２を通じて冷却塔４１０に戻され、一定温度に冷却された後、再び送り配管４２１を通じて電子機器１００３（その電子装置５００）へと送られる。電子機器１００３では、このように冷媒が循環され、電子装置５００の電子部品５２０が冷却される。
【００２５】
但し、この電子装置５００は、上記の電子装置１００（図２）のような、プラグインユニット１５０によって機能の一部を変更することができるような構成にはなっていない。電子装置５００が、その稼働及び冷媒流通を停止させることができるようなものであれば、停止させた状態で、別の電子装置に交換すれば、機能を変更することができる。しかし、電子装置５００が、常時稼働される通信装置のように、その稼働及び冷媒流通を停止させることができないようなものである場合には、上記の電子装置５００のような構造では、その機能の一部（又は全部）を変更するような対応が難しい。
【００２６】
稼働及び冷媒流通を停止させることができない通信装置のような電子装置において、冷媒冷却方式を採用し、且つ停止させずに機能を変更し得るような構成としては、例えば次の図４及び図５に示すようなものが考えられる。
【００２７】
図４及び図５は冷媒冷却方式を採用した電子装置の一例の説明図である。図４には、冷媒冷却方式を採用した電子装置の一例の要部斜視模式図を示している。図５（Ａ）には、電子装置に対して挿抜されるプラグインユニットの一例の要部平面模式図を示し、図５（Ｂ）には、電子装置に対して挿抜されるプラグインユニットの一例の要部断面模式図を示している。尚、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＬ５−Ｌ５断面模式図である。また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では便宜上、プラグインユニットとマザーボードとのコネクタ接続部の図示を省略している。
【００２８】
図４に示す電子装置１００Ａは、筺体１４０、筺体１４０に収容されたマザーボード１１０、マザーボード１１０上に実装された電子部品１２０、コネクタ１１１、及びプラグインユニット１５０Ａが挿抜されるスロット１６０を含む。スロット１６０にプラグインユニット１５０Ａが挿入され、電子装置１００Ａの機能が変更される。
【００２９】
冷媒冷却方式が採用される電子装置１００Ａでは、マザーボード１１０上に実装された電子部品１２０上にクーリングプレート１７０が設けられ、クーリングプレート１７０（電子部品１２０の位置）を通るように配管１８０が配置される。電子装置１００Ａに配置された配管１８０は、この電子装置１００Ａが搭載される電子機器と冷却塔（図示せず）との間を繋ぐ、冷媒の送り配管４２１及び戻り配管４２２と接続される。例えば、電子装置１００Ａの配管１８０と、送り配管４２１及び戻り配管４２２との接続は、カプラを用いて行われる（カプラ接続部１９１）。
【００３０】
プラグインユニット１５０Ａには、回路基板１５１、回路基板１５１上に実装された各種電子部品１５２、及びコネクタ１５３が含まれる。更に、このプラグインユニット１５０Ａには、回路基板１５１上に実装された電子部品１５２上にクーリングプレート１５４が設けられ、クーリングプレート１５４（電子部品１５２の位置）を通るように配管１５５が配置される。プラグインユニット１５０Ａの配管１５５は、電子装置１００Ａの配管１８０と、カプラを用いて接続される（カプラ接続部１９２）。また、電子装置１００Ａの配管１８０には、例えば、冷媒流路の切り替え器１８１が設けられる。
【００３１】
プラグインユニット１５０Ａは、図４並びに図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、電子装置１００Ａのスロット１６０に挿入される。
その際、図４に示すように、挿入されるプラグインユニット１５０Ａのコネクタ１５３が、マザーボード１１０のコネクタ１１１に接続され、プラグインユニット１５０Ａとマザーボード１１０（及びその上に実装された電子部品１２０）とが電気的に接続される。更に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、挿入されるプラグインユニット１５０Ａの配管１５５のカプラ１９２ａと、電子装置１００Ａの配管１８０のカプラ１９２ｂとが接続される。これにより、プラグインユニット１５０Ａの配管１５５に電子装置１００Ａの配管１８０から冷媒が流れる冷媒流路が形成される。
【００３２】
挿入されたプラグインユニット１５０Ａをスロット１６０から抜去する際には、コネクタ１５３がコネクタ１１１から取り外され、カプラ１９２ａがカプラ１９２ｂから取り外され、プラグインユニット１５０Ａがスロット１６０に沿って引き抜かれる。
【００３３】
上記のような構成を有する電子装置１００Ａでは、切り替え器１８１で冷媒流路を調整することで、電子装置１００Ａの稼働及び冷媒の流通を停止させずに、個々のプラグインユニット１５０Ａの挿抜、それによる電子装置１００Ａの機能の変更が可能になる。
【００３４】
しかし、このような電子装置１００Ａでは、次のような課題が生じる可能性がある。
例えば、電子装置１００Ａでは、プラグインユニット１５０Ａの挿抜時や、プラグインユニット１５０Ａの配管１５５と電子装置１００Ａの配管１８０との間の冷媒流通時に、カプラ接続部１９２（カプラ１９２ａ，１９２ｂ）において、冷媒が漏れるリスクがある。冷媒漏れに備えて、カプラ接続部１９２の周辺に冷媒を吸収する吸収材を設けたり、冷媒漏れを検知するセンサを設けたりすると、電子装置１００Ａ及びそれを搭載する電子機器のコストの増大を招く恐れがある。
【００３５】
また、電子装置１００Ａでは、プラグインユニット１５０Ａの挿入時（カプラ１９２ａ，１９２ｂの接続時）に、電子装置１００Ａの配管１８０からプラグインユニット１５０Ａの配管１５５に冷媒が流れ込む。そのため、電子装置１００Ａの冷媒流路（配管１８０，１５５）内を流通される冷媒の圧力が減少するリスクがある。挿入するプラグインユニット１５０Ａの数が増えるほど、このような冷媒圧力の減少は大きくなる。冷媒圧力が減少すると、冷媒流量（流速）が減少し、マザーボード１１０上の電子部品１２０やプラグインユニット１５０Ａの電子部品１５２の過熱及びそれによる損傷、電子装置１００Ａ及びそれを搭載する電子機器の性能劣化を招く恐れがある。
【００３６】
また、電子装置１００Ａでは、抜去されたプラグインユニット１５０Ａの配管１５５内に冷媒が残存し得る。そのため、抜去されたプラグインユニット１５０Ａの配管１５５内に残存する冷媒が漏れ出すリスクがある。更に、配管１５５内に残存する冷媒が水を含んだ液体であり、それが凍るような環境下（高地等）にプラグインユニット１５０Ａが置かれる場合には、残存する冷媒が凍った際にその体積が膨張し、配管１５５を破裂させてしまうリスクがある。プラグインユニット１５０Ａの抜去後或いは挿入前に、その都度配管１５５内に残存する冷媒を抜き出すこともできるが、プラグインユニット１５０Ａの挿抜作業の煩雑化を招く恐れがある。冷媒の種類によっては、抜き出した冷媒の管理や処分が必要になったり、それに伴うコストが発生したりする恐れもある。
【００３７】
また、電子装置１００Ａは、冷媒を流通できるプラグインユニット１５０Ａを挿抜可能にするためにカプラ１９２ａ及びカプラ１９２ｂを用いるため、それによりコストが高くなる場合がある。
【００３８】
以上のような点に鑑み、ここでは以下に実施の形態として示すような構成を採用し、冷媒冷却方式を採用した電子装置に挿入されるプラグインユニットの電子部品を冷却する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
【００３９】
図６は第１の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図６（Ａ）には、電子装置の一例の要部斜視模式図を示し、図６（Ｂ）には、電子装置の一例の要部平面模式図を示し、図６（Ｃ）には、電子装置の一例の要部断面模式図を示している。尚、図６（Ｂ）には、図６（Ａ）のＳ６ａ平面模式図を示し、図６（Ｃ）には、図６（Ａ）のＳ６ｂ断面模式図を示している。
【００４０】
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示す電子装置１は、筺体１０、筺体１０の表面（正面）から内部に向かって延びるスロット２０を有する。ここでは複数のスロット２０を例示している。スロット２０には、その奥行方向（挿入方向）Ｄ１にプラグインユニット３０を挿入し、また、挿入したプラグインユニット３０を反対方向（抜去方向）Ｄ２に抜去することができるようになっている。
【００４１】
電子装置１の筺体１０内には、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、電子部品４０が実装されたマザーボード５０（回路基板）、及び冷媒冷却ユニット６０が設けられる。
マザーボード５０には、所定の回路パターンが設けられる。所定の回路パターンが設けられたマザーボード５０上に、プロセッサやメモリといった半導体装置をはじめとする各種電子部品４０が実装される。ここではマザーボード５０上に実装された電子部品４０として、動作に伴って発熱する２つの電子部品４０を例示している。
【００４２】
冷媒冷却ユニット６０は、電子部品４０上に設けられたクーリングプレート６１、クーリングプレート６１（電子部品４０の位置）を通るように配置された配管６２、及び配管６２に接続されてスロット２０内に位置する伝熱性のプレート６３を含む。冷媒冷却ユニット６０のプレート６３は、その伝熱性の面が、スロット２０に対して挿抜されるプラグインユニット３０側に面するように設けられる。冷媒冷却ユニット６０の配管６２には、冷却塔に繋がる冷媒配管７０（送り配管及び戻り配管）がカプラ７１（図６（Ｂ）及び図６（Ｃ））を用いて接続され、冷媒配管７０を通じて冷媒（例えば液体冷媒）が流通される。
【００４３】
尚、電子装置１の筺体１０内には、例えば図６（Ｂ）のＸ部のような、電子装置１の後部（電子装置１が搭載されるラックやハウジングの背面側となる部位）に、ファンを備えたファンユニットが設けられてもよい。このように電子装置１には、冷媒冷却ユニット６０による冷媒冷却と、ファンユニットの送風又は吸気による冷却（空冷）との、ハイブリット冷却方式が採用されてもよい。
【００４４】
スロット２０に対して挿抜されるプラグインユニット３０は、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、その内部に、回路基板３５上に実装され、動作に伴って発熱する電子部品３１を含む。プラグインユニット３０は更に、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、内部の電子部品３１にクーリングプレート３７を介して接続されたヒートパイプ３２、及びヒートパイプ３２に接続された伝熱性のプレート３３を含む。プレート３３は、その伝熱性の面が、プラグインユニット３０のスロット２０への挿入方向Ｄ１に面するように設けられる。
【００４５】
スロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０のプレート３３は、そのプレート３３に面してスロット２０内に設けられた、冷媒冷却ユニット６０のプレート６３のその伝熱性の面に当接される。プラグインユニット３０と冷媒冷却ユニット６０とは、このように互いのプレート３３とプレート６３とが当接されることで、熱的に接続される。
【００４６】
また、図６（Ｃ）に示すように、プラグインユニット３０には、電子部品３１が実装される回路基板３５にコネクタ３４が設けられる。図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、スロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０は、そのコネクタ３４が、マザーボード５０に設けられたコネクタ５４と接続される。プラグインユニット３０とマザーボード５０とは、このように互いのコネクタ３４とコネクタ５４とが接続されることで、電気的に接続される。
【００４７】
上記のような電子装置１における、プラグインユニット３０及びそのスロット２０への挿入について、図７〜図９を参照して更に説明する。
図７〜図９は第１の実施の形態に係る電子装置の説明図である。図７（Ａ）には、プラグインユニット挿入時の要部平面模式図を示し、図７（Ｂ）には、プラグインユニット挿入時の要部断面模式図を示している。図８（Ａ）には、プラグインユニット挿入後の要部平面模式図を示し、図８（Ｂ）には、プラグインユニット挿入後の要部断面模式図を示し、図８（Ｃ）には、プラグインユニット挿入後のスロット側から見た要部正面模式図を示している。図９（Ａ）には、プラグインユニット挿入時の部分拡大模式図を示し、図９（Ｂ）には、プラグインユニット挿入後の部分拡大模式図を示している。尚、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＬ７−Ｌ７断面模式図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＬ８−Ｌ８断面模式図である。図９（Ａ）は、図７（Ａ）のＹ部拡大模式図であり、図９（Ｂ）は、図８（Ａ）のＺ部拡大模式図である。また、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）並びに図８（Ａ）〜図８（Ｃ）では便宜上、プラグインユニットとマザーボードとのコネクタ接続部の図示を省略している。
【００４８】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、プラグインユニット３０は、電子部品３１、ヒートパイプ３２及びプレート３３を含む。
電子部品３１は、動作に伴って発熱する半導体装置等の各種電子部品である。このような電子部品３１が、プリント基板等の回路基板３５上に実装される。ここでは便宜上、回路基板３５上に実装された１つの電子部品３１を例示するが、回路基板３５上には複数の電子部品３１が実装され得る。
【００４９】
電子部品３１上には、直接、又は図７（Ｂ）に示すようなサーマルシートやサーマルグリース等の熱界面材料３６を介して、銅やアルミニウム等の金属が用いられた熱伝導性の高いクーリングプレート３７が設けられる。このクーリングプレート３７から、プラグインユニット３０の挿入方向Ｄ１に向かって延びるように、ヒートパイプ３２が設けられる。
【００５０】
ヒートパイプ３２は、銅やアルミニウム等の金属が用いられた熱伝導性の高い管３２ａ、管３２ａ内（例えば内壁）に設けられたウィック３２ｂ、及び管３２ａ内に設けられた水等の作動液（又はその蒸気）３２ｃを含む。ヒートパイプ３２は、例えば、一端部がクーリングプレート３７に接続され、或いはクーリングプレート３７の内部を走るように配置される。また、クーリングプレート３７を平板型ヒートパイプ構造とし、このようなクーリングプレート３７にヒートパイプ３２が接続されてもよい。
【００５１】
回路基板３５、その上に実装された電子部品３１、その上に設けられたクーリングプレート３７及びそこから延びるヒートパイプ３２の一部は、プラグインユニット３０の筺体３８内に収容される。ヒートパイプ３２は、筺体３８内からその外側まで延び、筺体３８の外側まで延びたヒートパイプ３２の先端部に、プレート３３が設けられる。
【００５２】
プレート３３は、プラグインユニット３０の挿入方向Ｄ１に面するように、ヒートパイプ３２の先端部に設けられる。プレート３３には、銅やアルミニウムといった金属等、熱伝導性の高い材料が用いられる。プレート３３の、その挿入方向Ｄ１に面する側には、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、サーマルシートやサーマルグリース等の熱界面材料３３ａが設けられてもよい。ヒートパイプ３２は、例えば、先端部がプレート３３に接続され、或いはプレート３３の内部を走るように配置される。また、プレート３３を平板型ヒートパイプ構造とし、このようなプレート３３にヒートパイプ３２が接続されてもよい。
【００５３】
プラグインユニット３０が挿入されるスロット２０内には、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、プラグインユニット３０のプレート３３に面した冷媒冷却ユニット６０のプレート６３が設けられる。プレート６３には、銅やアルミニウムといった金属等、熱伝導性の高い材料が用いられる。プレート６３には、上記のように、冷媒配管７０に接続されてマザーボード５０上の電子部品４０の位置を通るように配置された配管６２が接続される（図６（Ｂ））。プレート６３内には、配管６２と連通する冷媒流路が設けられている。配管６２内を流通される冷媒は、プレート６３の冷媒流路の入口に接続された配管６２から入ってプレート６３内の冷媒流路を流通され、プレート６３の冷媒流路の出口に接続された配管６２から抜けていくようになっている。
【００５４】
冷媒冷却ユニット６０の配管６２は、図９（Ａ）に示すように、スロット２０側に設けられてプレート６３と直に接続される部位６２ａと、スロット２０の端（スロット端）２１より奥のマザーボード５０側の部位６２ｂとの連結構造とされる。配管６２のスロット２０側の部位６２ａには、プラグインユニット３０の挿抜方向（挿入方向Ｄ１とその反対方向）に弾性を有する材料が用いられる。例えば、配管６２のスロット２０側の部位６２ａには、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）のチューブが用いられる。このような配管６２の部位６２ａと連結される、マザーボード５０側の部位６２ｂには、例えば、銅やアルミニウムといった金属等の材料が用いられる。尚、部位６２ｂには、部位６２ａと同様に、ＦＥＰのような材料が用いられてもよい。
【００５５】
配管６２の、弾性を有する部位６２ａが接続されたプレート６３と、スロット端２１との間には、ダンパ８０（付勢部）が設けられる。ダンパ８０は、図９（Ａ）に示すように、スロット端２１に固定されたシリンダ８１、一端側がプレート６３に固定されて他端側がシリンダ８１内に延びるピストンロッド８２、及びピストンロッド８２のシリンダ８１内の部位に設けられたスプリング８３を含む。プレート６３は、このダンパ８０により、スロット２０内に挿入されるプラグインユニット３０（そのプレート３３）側に付勢されるようになっている。
【００５６】
このように冷媒冷却ユニット６０のプレート６３は、プラグインユニット３０の挿抜方向（挿入方向Ｄ１とその反対方向）に弾性を有する配管６２の部位６２ａと、プラグインユニット３０側に付勢するダンパ８０とにより、フローティング構造になっている。
【００５７】
プラグインユニット３０は、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）並びに図９（Ａ）に示すように、そのプレート３３が、スロット２０への挿入方向Ｄ１に面するような向きで、スロット２０内に挿入される（図９（Ａ）に太矢印で図示）。スロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０は、上記のように、そのコネクタ３４が、マザーボード５０のコネクタ５４に接続される（図６（Ｂ）及び図６（Ｃ））。スロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０は、そのコネクタ３４が、マザーボード５０のコネクタ５４に接続されると共に、例えば図８（Ａ）及び図８（Ｂ）並びに図９（Ｂ）に示すように、そのプレート３３（その表面の熱界面材料３３ａ）が、冷媒冷却ユニット６０のプレート６３に当接される。
【００５８】
この時、冷媒冷却ユニット６０のプレート６３は、スロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０のプレート３３によって、スロット端２１側（マザーボード５０側）に押圧される。冷媒冷却ユニット６０のプレート６３は、このようにスロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０のプレート３３で押圧されるように、プラグインユニット３０が挿入される前の初期位置が設定される。冷媒冷却ユニット６０のプレート６３に接続される配管６２の、スロット２０側の部位６２ａには、プラグインユニット３０の挿入方向Ｄ１（及びその反対方向）に弾性を有するＦＥＰ等の材料が用いられている。これにより、このようなプラグインユニット３０のプレート３３による、冷媒冷却ユニット６０のプレート６３の押圧が可能になっている。
【００５９】
プラグインユニット３０のプレート３３によって押圧される冷媒冷却ユニット６０のプレート６３は、図９（Ｂ）に示すように、ダンパ８０により、プラグインユニット３０のプレート３３側に付勢される（図９（Ｂ）に太矢印で図示）。このようにプレート３３で押圧されるプレート６３をダンパ８０で付勢する付勢構造とすると、プラグインユニット３０及び冷媒冷却ユニット６０の、一方又は双方に公差が存在しても、その公差が吸収されるようになる。
【００６０】
図９（Ｂ）に示すように、プレート３３で押圧されるプレート６３をダンパ８０で付勢する付勢構造とすることで、このように公差の吸収が図られると共に、プラグインユニット３０のプレート３３と、冷媒冷却ユニット６０のプレート６３とが圧接される。これにより、スロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０のプレート３３と、スロット２０内に設けられた冷媒冷却ユニット６０のプレート６３とが当接された、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すような電子装置１が得られる。
【００６１】
図６〜図９に示すようにプラグインユニット３０が挿入される電子装置１では、その動作に伴い、例えば、マザーボード５０上に実装された電子部品４０、及びプラグインユニット３０の回路基板３５上に実装された電子部品３１が発熱し得る。
【００６２】
この場合、マザーボード５０上の電子部品４０で発生した熱は、冷媒冷却ユニット６０の、電子部品４０上に設けられたクーリングプレート６１に伝達される。電子部品４０からクーリングプレート６１に伝達された熱は、そのクーリングプレート６１を通るように設けられた配管６２内を流通される冷媒によって除去される。これにより、マザーボード５０上の電子部品４０が冷却され、電子部品４０の過熱及びそれによる損傷が抑えられる。電子部品４０の過熱及び損傷が抑えられることで、電子部品４０を含む電子装置１及びそれを搭載する電子機器の、電子部品４０の損傷に起因した性能劣化が抑えられる。
【００６３】
冷媒冷却ユニット６０の配管６２内を流通される冷媒は、スロット２０内に位置するプレート６３内を流通される。この冷媒が流通されるプレート６３には、スロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０のプレート３３が当接する。このスロット２０内のプラグインユニット３０の、回路基板３５上の電子部品３１で発生した熱は、熱界面材料３６を介してクーリングプレート３７に伝達される。これにより、ヒートパイプ３２の、クーリングプレート３７との接続部側は、電子部品３１からの熱によって比較的高温となり、プレート３３との接続部側は、冷媒が流通されるプレート６３との当接によって比較的低温となる。
【００６４】
ヒートパイプ３２の比較的高温となるクーリングプレート３７との接続部側では、管３２ａ内の作動液３２ｃが蒸発する。この作動液３２ｃの蒸気は、管３２ａ内を、ヒートパイプ３２の比較的低温となるプレート３３との接続部側に移動し、冷却されて凝集する。凝集した作動液３２ｃは、ウィック３２ｂを伝って、ヒートパイプ３２の比較的高温となるクーリングプレート３７との接続部側に移動し、電子部品３１からの熱によって加熱されて蒸発する。
【００６５】
このようなヒートパイプ３２の熱輸送サイクルにより、回路基板３５上の電子部品３１の熱は、クーリングプレート３７、ヒートパイプ３２、プレート３３及びプレート６３を通じて、配管６２内を流通される冷媒によって除去される。これにより、プラグインユニット３０の電子部品３１が冷却され、電子部品３１の過熱及びそれによる損傷が抑えられる。電子部品３１の過熱及び損傷が抑えられることで、電子部品３１を含むプラグインユニット３０及びそれを搭載する電子装置１、並びにそのような電子装置１を搭載する電子機器の、電子部品３１の損傷に起因した性能劣化が抑えられる。
【００６６】
以上説明した電子装置１によれば、マザーボード５０上に実装された発熱する電子部品４０、及び挿入されるプラグインユニット３０の回路基板３５上に実装された発熱する電子部品３１を、冷媒を使用する冷媒冷却ユニット６０を用いて冷却することができる。これにより、性能及び信頼性に優れる電子装置１が実現される。
【００６７】
この電子装置１では、冷媒を使用する冷媒冷却ユニット６０と、スロット２０内に挿入されるプラグインユニット３０とを、冷媒が流通される配管６２に接続されたプレート６３と、ヒートパイプ３２に接続されたプレート３３とを当接させ、熱的に接続する。
【００６８】
スロット２０内に挿入されるプラグインユニット３０には、冷媒が流通される配管が設けられず、マザーボード５０上の電子部品４０の冷却に用いられる配管６２とのカプラ接続部（上記図４及び図５に例示したようなカプラ接続部１９２）は設けられない。このようにプラグインユニット３０が冷媒冷却ユニット６０の冷媒流路から分断されていることで、プラグインユニット３０での冷媒漏れのリスク、カプラ接続部における冷媒漏れを抑えることが可能になる。冷媒漏れに備えて、漏れた冷媒を吸収する吸収材を設けたり、冷媒漏れを検知するセンサを設けたりすることが不要になるため、プラグインユニット３０及び電子装置１の低コスト化を図ることが可能になる。また、冷媒冷却ユニット６０とプラグインユニット３０との接続にカプラを用いないため、プラグインユニット３０及び電子装置１の低コスト化を図ることも可能になる。
【００６９】
更に、プラグインユニット３０に冷媒が流通される配管が設けられず、カプラ接続部が設けられないため、プラグインユニット３０の挿入時のカプラ接続作業が不要になるほか、カプラ接続時の冷媒圧力の変化、それによる冷却性能の変化を抑えることが可能になる。プラグインユニット３０の抜去後には、配管内に残存する冷媒を抜き出すような作業も不要になるため、プラグインユニット３０の挿抜作業の煩雑化を抑え、また、抜き出した冷媒の管理や処分及びそれに伴うコストの増大を抑えることが可能になる。
【００７０】
更に、電子装置１では、冷媒冷却ユニット６０のプレート６３を、スロット２０内に挿入されるプラグインユニット３０のプレート３３で押圧されるフローティング構造とし、押圧されたプレート６３を、ダンパ８０でプレート３３側に付勢する付勢構造とする。これにより、冷媒冷却ユニット６０及びプラグインユニット３０の、一方又は双方に存在し得る公差を吸収すると共に、プレート６３とプレート３３とを当接させ、冷媒冷却ユニット６０とプラグインユニット３０との間の伝熱効率を高めることが可能になる。
【００７１】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図１０及び図１１は第２の実施の形態に係る電子装置の説明図である。図１０（Ａ）には、プラグインユニット挿入時の要部平面模式図を示し、図１０（Ｂ）には、プラグインユニット挿入時の要部断面模式図を示している。図１１（Ａ）には、プラグインユニット挿入後の要部平面模式図を示し、図１１（Ｂ）には、プラグインユニット挿入後の要部断面模式図を示し、図１１（Ｃ）には、プラグインユニット挿入後のスロット側から見た要部正面模式図を示している。尚、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＬ１０−Ｌ１０断面模式図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＬ１１−Ｌ１１断面模式図である。また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）並びに図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）では便宜上、プラグインユニットとマザーボードとのコネクタ接続部の図示を省略している。
【００７２】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すプラグインユニット３０ａは、そのプレート３３に、スロット２０への挿入方向Ｄ１に突出するピン３９ａが設けられている点で、上記のプラグインユニット３０と相違する。また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示す冷媒冷却ユニット６０ａは、そのプレート６３の、プラグインユニット３０ａのピン３９ａに対応する位置に、ピン３９ａが挿入される孔６９ａが設けられている点で、上記の冷媒冷却ユニット６０と相違する。
【００７３】
プラグインユニット３０ａと冷媒冷却ユニット６０ａとは、ピン３９ａがそれに対応する孔６９ａに挿入された時に、互いのプレート３３とプレート６３とが、ずれが抑えられて対向するようになっている。
【００７４】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）（並びに図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ））には一例として、プレート３３に４つのピン３９ａを設けたプラグインユニット３０ａ、及びプレート６３に４つの孔６９ａを設けた冷媒冷却ユニット６０ａを図示している。ピン３９ａ及び孔６９ａの数は、これに限定されるものではなく、プレート３３には少なくとも１つのピン３９ａを設けることができ、プレート６３には少なくとも１つの孔６９ａを設けることができる。
【００７５】
プラグインユニット３０ａは、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、そのプレート３３が、スロット２０への挿入方向Ｄ１に面するような向きで、スロット２０内に挿入される。その際、プラグインユニット３０ａは、そのプレート３３のピン３９ａの先端が、冷媒冷却ユニット６０ａのプレート６３の孔６９ａに挿入されると、ピン３９ａが孔６９ａにガイドされ、スロット２０内に挿入されていく。そして、プラグインユニット３０ａは、例えば図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すように、ピン３９ａが孔６９ａに挿入された状態で、プレート３３（その表面の熱界面材料３３ａ）が冷媒冷却ユニット６０ａのプレート６３に当接される。
【００７６】
この時、冷媒冷却ユニット６０ａのプレート６３は、プラグインユニット３０ａのプレート３３によって押圧されると共に、ダンパ８０によってプラグインユニット３０ａのプレート３３側に付勢される。これにより、冷媒冷却ユニット６０ａ及びプラグインユニット３０ａに存在し得る公差が吸収されて、プレート６３とプレート３３とが当接された、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すような電子装置１ａが得られる。
【００７７】
電子装置１ａでは、スロット２０内に挿入されるプラグインユニット３０ａのプレート３３のピン３９ａが、冷媒冷却ユニット６０ａのプレート６３の孔６９ａに挿入されることで、プレート３３とプレート６３との間のずれが効果的に抑えられる。
【００７８】
例えば、スロット内に挿入されたプラグインユニットのプレートと、それに接続される冷媒冷却ユニットのプレートの、一方が他方に対して傾いて接続されたり、双方の一部同士しか接続されなかったりすると、プレート間の接続面積が低下する。このような接続状態でプラグインユニットが稼働されると、それに実装された発熱する電子部品の冷却効率が低下する。冷却効率が低下し、電子部品の過熱が生じると、電子部品の損傷を招いたり、その電子部品が実装されるプラグインユニット或いはそれが挿入される電子装置の稼働を停止させるリスクが高まったりする。電子装置が、常時稼働される通信装置のようなものである場合には、このようなプラグインユニットや電子装置の稼働を停止させるリスクは極力回避することが望まれる。また、電子装置に、冷媒冷却ユニットによる冷媒冷却と、ファンユニットによる空冷との、ハイブリット冷却方式が採用される場合、例えば、ファンの回転数は、電子部品やそれが実装されるプラグインユニットの温度を基に制御される。このような電子装置では、電子部品やプラグインユニットの温度上昇に伴ってファンの回転数が上がり、電力消費量の増大、ファンの動作音の増大（騒音）等を招く可能性がある。
【００７９】
これに対し、上記の電子装置１ａでは、プラグインユニット３０ａのプレート３３にピン３９ａを設け、冷媒冷却ユニット６０ａのプレート６３には、ピン３９ａに対応する位置に、ピン３９ａが挿入される孔６９ａを設ける。このようなピン３９ａ及び孔６９ａにより、プレート３３とプレート６３との間のずれを抑え、ずれによるそれらの接続面積の低下、それに起因したプラグインユニット３０ａの電子部品３１の過熱や損傷、電子装置１ａの稼働停止を抑える。これにより、性能及び信頼性に優れる電子装置１ａが実現される。
【００８０】
尚、電子装置１ａにおいて、例示のように、プレート３３に設けるピン３９ａを複数とし、プレート６３に設ける孔６９ａを複数とすると、プレート３３とプレート６３とが対向面内の複数箇所で位置合わせされるため、それらのずれを抑える効果が高められる。
【００８１】
また、接続されるプレート３３及びプレート６３として、図１２に示すようなものを用いることもできる。
図１２はプレートの変形例を示す図である。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）にはそれぞれ、接続されるプレート対の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００８２】
例えば図１２（Ａ）に示すように、プレート３３には、断面Ｖ字状の凸部３３Ａを設けたものを用い、プレート６３には、その凸部３３Ａに対応した断面Ｖ字状の凹部６３Ａを設けたものを用いる。或いは、例えば図１２（Ｂ）に示すように、プレート３３には、断面凸状の凸部３３Ｂを設けたものを用い、プレート６３には、その凸部３３Ｂに対応した断面凹状の凹部６３Ｂを設けたものを用いる。或いは、例えば図１２（Ｃ）に示すように、プレート３３には、湾曲凸面状の凸部３３Ｃを設けたものを用い、プレート６３には、その凸部３３Ｃに対応した湾曲凹面状の凹部６３Ｃを設けたものを用いる。例えば、プレート３３の凸部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ上には、サーマルシートやサーマルグリース等の熱界面材料３３ａが設けられる。
【００８３】
このように、プレート３３及びプレート６３には、対応する凹凸構造を設けることもできる。対応する凹凸構造を設けたプレート３３及びプレート６３によれば、それらが接続される際のずれを抑え、更に、それらの接続面積を増大させることが可能になる。
【００８４】
次に、第３の実施の形態について説明する。
図１３〜図１５は第３の実施の形態に係る電子装置の説明図である。図１３（Ａ）には、プラグインユニット挿入時の要部平面模式図を示し、図１３（Ｂ）には、プラグインユニット挿入時の要部断面模式図を示している。図１４には、冷媒冷却ユニットの部分拡大模式図を示している。図１５（Ａ）には、プラグインユニット挿入後の要部平面模式図を示し、図１５（Ｂ）には、プラグインユニット挿入後の要部断面模式図を示している。尚、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＬ１３−Ｌ１３断面模式図であり、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）のＬ１５−Ｌ１５断面模式図である。図１４は、図１３（Ｂ）のＰ部拡大模式図である。また、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）並びに図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）では便宜上、プラグインユニットとマザーボードとのコネクタ接続部の図示を省略している。
【００８５】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すプラグインユニット３０ｂには、そのプレート３３に、スロット２０への挿入方向Ｄ１に突出するピン３９ｂが設けられる。また、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示す冷媒冷却ユニット６０ｂには、そのプレート６３の、プラグインユニット３０ｂのピン３９ｂに対応する位置に、ピン３９ｂが挿入される孔６９ｂが設けられる。
【００８６】
ここで、冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３の孔６９ｂは、プレート６３を貫通するように設けられる。孔６９ｂの、ピン３９ｂの挿入口は、ピン３９ｂが孔６９ｂに挿入され易くなるよう、図１４に示すように、挿入口側に向かってテーパ状に拡径されていてもよい。プラグインユニット３０ｂのプレート３３のピン３９ｂは、冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３の厚さ、即ちそれを貫通する孔６９ｂの長さよりも長くなるように設けられる。ピン３９ｂには、導体材料が用いられる。
【００８７】
プラグインユニット３０ｂと冷媒冷却ユニット６０ｂとは、ピン３９ｂがそれに対応する孔６９ｂに挿入された時に、互いのプレート３３とプレート６３とが、ずれが抑えられて対向するようになっている。
【００８８】
冷媒冷却ユニット６０ｂには更に、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）並びに図１４に示すように、そのプレート６３の、プラグインユニット３０ｂのプレート３３と面する側とは反対の面側に、コネクタ６８が設けられる。コネクタ６８は、例えば、プレート６３の孔６９ｂに対応する位置に設けられ、ケーブル６８ａでスロット２０より奥のマザーボード５０と接続される。コネクタ６８は、孔６９ｂに挿入されるピン３９ｂによってオン状態となるスイッチ６８ｂ（一対の導体６８ｂａ）を備え、そのスイッチ６８ｂのオン状態を示す信号は、ケーブル６８ａを通じてマザーボード５０に送信される。尚、コネクタ６８のスイッチ６８ｂのオン／オフについての詳細は後述する。
【００８９】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）（並びに図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ））には一例として、プレート３３に４つのピン３９ｂを設けたプラグインユニット３０ｂ、及びプレート６３に４つの孔６９ｂを設けた冷媒冷却ユニット６０ｂを図示している。ピン３９ｂ及び孔６９ｂの数は、これに限定されるものではなく、プレート３３には少なくとも１つのピン３９ｂを設けることができ、プレート６３には少なくとも１つの孔６９ｂを設けることができる。孔６９ｂが複数の場合には、各孔６９ｂの位置に、上記のスイッチ６８ｂが設けられる。
【００９０】
プラグインユニット３０ｂは、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、そのプレート３３が、スロット２０への挿入方向Ｄ１に面するような向きで、スロット２０内に挿入される。その際、プラグインユニット３０ｂは、そのプレート３３のピン３９ｂの先端が、冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３の孔６９ｂに挿入されると、ピン３９ｂが孔６９ｂにガイドされ、スロット２０内に挿入されていく。そして、プラグインユニット３０ｂは、例えば図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、ピン３９ｂが孔６９ｂに挿入された状態で、プレート３３（その表面の熱界面材料３３ａ）が冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３に当接される。これにより、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すような電子装置１ｂが得られる。
【００９１】
この時、電子装置１ｂでは、プレート３３とプレート６３との接続状態（接続不良の有無）が、孔６９ｂに挿入されるピン３９ｂによる、コネクタ６８のスイッチ６８ｂのオン／オフを基に、検知される。
【００９２】
図１６及び図１７は第３の実施の形態に係るプレート接続状態検知の説明図である。図１６（Ａ）及び図１７（Ａ）には、スイッチ部分の拡大断面模式図を示し、図１６（Ｂ）及び図１７（Ｂ）には、スイッチ部分の等価回路図を示している。
【００９３】
図１６（Ａ）及び図１７（Ａ）に示すように、冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３に設けられたコネクタ６８は、スイッチ６８ｂを備える。スイッチ６８ｂは、ケーブル６８ａに接続されて部分的に縮幅された一対の導体６８ｂａを有し、一方の導体６８ｂａは所定電位に設定され、他方の導体６８ｂａはグランド電位に設定される。このようなスイッチ６８ｂを含む部分の等価回路図を図１６（Ｂ）及び図１７（Ｂ）に示す。図１６（Ｂ）及び図１７（Ｂ）に示すように、スイッチ６８ｂ（ＳＷ）の、一方の端子（一方の導体６８ｂａ）は、抵抗Ｒを介して所定電位Ｖに接続され、他方の端子（他方の導体６８ｂａ）は、グランド電位ＧＮＤに接続される。
【００９４】
このようなコネクタ６８が設けられた冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３の孔６９ｂに、その挿入口側から、プラグインユニット３０ｂのプレート３３のピン３９ｂが挿入される。
【００９５】
この時、例えば図１６（Ａ）に示すように、ピン３９ｂが孔６９ｂを貫通し、更にコネクタ６８に挿入されると、そのスイッチ６８ｂの一対の導体６８ｂａ間が、導体材料が用いられたピン３９ｂによって短絡される。これにより、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、コネクタ６８のスイッチ６８ｂがオン状態となる（ＳＷ：ＯＮ）。
【００９６】
プラグインユニット３０ｂ及び冷媒冷却ユニット６０ｂでは、プレート３３がプレート６３に密着した状態でピン３９ｂが孔６９ｂに挿入された時の、そのピン３９ｂによってスイッチ６８ｂがオン状態となるように、ピン３９ｂ、孔６９ｂ、スイッチ６８ｂの構成（寸法等）を予め設定しておく。このように設定しておくことで、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、コネクタ６８のスイッチ６８ｂがオン状態となった時には、プレート３３とプレート６３とが密着し、接続不良なく適正に接続されている、ということを検知することが可能になる。
【００９７】
一方、例えば図１７（Ａ）に示すように、プレート３３とプレート６３とが密着しない場合には、ピン３９ｂが孔６９ｂを貫通しないか、或いはピン３９ｂが孔６９ｂを貫通してもコネクタ６８のスイッチ６８ｂには到達しない。そのため、スイッチ６８ｂは、その一対の導体６８ｂａ間がピン３９ｂによって短絡されず、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示すように、オフ状態である（ＳＷ：ＯＦＦ）。これにより、コネクタ６８のスイッチ６８ｂがオフ状態の時には、プレート３３とプレート６３とが密着せず、接続不良が生じている、ということを検知することが可能になる。
【００９８】
プレート３３及びプレート６３には、それぞれ複数のピン３９ｂとそれらに対応する複数の孔６９ｂを設け、各孔６９ｂにスイッチ６８ｂを設けることが好ましい。このようにすると、スイッチ６８ｂ群のオン状態又はオフ状態を基に、プレート３３とプレート６３との密着性、一方に対する他方の傾きや面方向のずれといった接続状態を、より正確に検知することが可能になる。
【００９９】
スイッチ６８ｂのオン状態を示す信号は、コネクタ６８からケーブル６８ａを通じてマザーボード５０に送信される。マザーボード５０とコネクタ接続されるプラグインユニット３０ｂ又はそれが挿入される電子装置１ｂには、コネクタ６８からマザーボード５０に送信された信号を基に生成される情報を出力する出力部が設けられる。
【０１００】
例えば、このような出力部として、プラグインユニット３０ｂ又は電子装置１ｂに、スイッチ６８ｂがオン状態の時に点灯するランプを設けたり、スイッチ６８ｂがオン状態の時とオフ状態の時とで異なるカラーで点灯するランプを設けたりすることができる。或いは、出力部として、プラグインユニット３０ｂ又は電子装置１ｂに、スイッチ６８ｂがオン状態とならない時にアラームを発生するアラーム発生部を設けることができる。
【０１０１】
出力部の一例として、アラーム発生部を設けた場合のそのアラーム発生処理フローを、次の図１８に示す。
図１８は第３の実施の形態に係るアラーム発生処理フローの一例を示す図である。
【０１０２】
ここでは、対応するピン３９ｂ、孔６９ｂ及びスイッチ６８ｂの組を、複数設けた場合を例にする。
まず、マザーボード５０上に実装されたプロセッサ（電子部品４０）が、スロット２０内に挿入されたプラグインユニット３０ｂのコネクタとマザーボード５０のコネクタとの接続（例えば上記図６に示したようなコネクタ３４，５４の接続）が行われたか否かを判定する（ステップＳ１）。
【０１０３】
プラグインユニット３０ｂのコネクタとマザーボード５０のコネクタとの接続が行われたうえで、プロセッサは、スイッチ６８ｂ群が全てオン状態となっているか否かを判定する（ステップＳ２）。
【０１０４】
ここで、上記図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）で述べたように、プラグインユニット３０ｂのプレート３３のピン３９ｂが、冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３の孔６９ｂから、更にコネクタ６８に挿入されると、スイッチ６８ｂがオン状態となる。上記図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）で述べたように、ピン３９ｂがコネクタ６８に挿入されないと、スイッチ６８ｂはオフ状態である。全てのスイッチ６８ｂ群がオン状態となるようにピン３９ｂが挿入された時、プレート３３とプレート６３とは、高い密着性で接続されるようになる。
【０１０５】
プロセッサは、スイッチ６８ｂ群が全てオン状態となっているか否かを判定し（ステップＳ２）、全てオン状態となっていれば、アラームを発生させずに処理を終了する。プロセッサは、スイッチ６８ｂ群が全てオン状態となっているか否かを判定し（ステップＳ２）、１つでもオン状態となっていない場合には、アラームの発生を示す情報（指令）を生成し、アラーム発生部によってアラームを発生させる（ステップＳ３）。
【０１０６】
尚、アラーム発生部は、スイッチ６８ｂのオン状態を示す信号を基にプロセッサが生成する情報を受けてアラームを発生する回路であって、電子装置１ｂのマザーボード５０上、又はプラグインユニット３０ｂの回路基板３５上に設けることができる。
【０１０７】
また、電子装置１ｂに、冷媒冷却ユニット６０ｂによる冷媒冷却と、ファンユニットによる空冷との、ハイブリット冷却方式を採用する場合には、アラームの発生と共に、ファンの回転数を上げるように制御し、プラグインユニット３０ｂを冷却してもよい。
【０１０８】
プラグインユニット３０ｂをスロット２０内に挿入する作業者は、上記のようなアラームの発生の有無により、プラグインユニット３０ｂがスロット２０内に適正に挿入されたか否かを知ることができる。アラームが発生した場合、作業者は、スロット２０内に挿入したプラグインユニット３０ｂの挿入状態の確認や、挿入したプラグインユニット３０ｂの抜去や再挿入等の作業を行えばよい。
【０１０９】
ここでは、対応するピン３９ｂ、孔６９ｂ及びスイッチ６８ｂの組を、複数設けた場合を例にしたが、対応するピン３９ｂ、孔６９ｂ及びスイッチ６８ｂを一組だけ設けた場合でも、同様にアラームを発生することが可能である。即ち、上記ステップＳ２において、そのスイッチ６８ｂがオン状態とならなければ、アラームを発生させる。
【０１１０】
プラグインユニット３０ｂがスロット２０内に挿入された電子装置１ｂでは、冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３が、プラグインユニット３０ｂのプレート３３によって押圧されると共に、ダンパ８０によってプレート３３側に付勢される。これにより、冷媒冷却ユニット６０ｂ及びプラグインユニット３０ｂに存在し得る公差が吸収されると共に、上記のピン３９ｂ、孔６９ｂ及びスイッチ６８ｂによってプレート６３とプレート３３とがずれを抑えて高い密着性で接続された電子装置１ｂが得られる。
【０１１１】
電子装置１ｂでは、プレート６３とプレート３３との間の接続不良の検知、及びプレート６３とプレート３３との高い密着性での接続が可能になる。このような電子装置１ｂによれば、プレート６３とプレート３３との間の伝熱効率が高められ、プラグインユニット３０ｂの電子部品３１が効率的に冷却されるため、その過熱及びそれに起因した損傷や性能劣化を効果的に抑えることが可能になる。これにより、性能及び信頼性に優れる電子装置１ｂが実現される。
【０１１２】
次に、第４の実施の形態について説明する。
上記第１〜第３の実施の形態で述べたような電子装置１，１ａ，１ｂ等は、例えば、ラックやハウジングに搭載される。ここでは、このような形態を、第４の実施の形態として説明する。
【０１１３】
図１９は第４の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）にはそれぞれ、電子機器の一例の要部斜視模式図を示している。
図１９（Ａ）に示す電子機器９０ａは、平板型の複数枚の電子装置、例えば上記第３の実施の形態で述べたような電子装置１ｂが、積み重ねられるような形でラック９１に搭載された構造を有する。ラック９１に搭載される電子装置１ｂ群には、互いに異なる機能を有するものが含まれ得る。
【０１１４】
電子機器９０ａの各電子装置１ｂには、１つ又は複数のプラグインユニット３０ｂ（図１９（Ａ）には複数のプラグインユニット３０ｂを例示）が挿入される。この場合、１つ又は複数のプラグインユニット３０ｂが挿入された電子装置１ｂがラック９１に搭載されてもよいし、或いはラック９１に搭載された電子装置１ｂに１つ又は複数のプラグインユニット３０ｂが挿入されてもよい。
【０１１５】
また、図１９（Ｂ）に示す電子機器９０ｂは、平板型の複数枚の電子装置、例えば上記第３の実施の形態で述べたような電子装置１ｂが、ハウジング９２に収容され、そのハウジング９２が、積み重ねられるような形でラック９１に搭載された構造を有する。ハウジング９２に収容される電子装置１ｂ群には、互いに異なる機能を有するものが含まれ得る。各ハウジング９２には、例えば、協働して所定の機能を発揮する電子装置１ｂ群の集合が収容される。
【０１１６】
電子機器９０ｂの各電子装置１ｂには、１つ又は複数のプラグインユニット３０ｂ（図１９（Ｂ）には複数のプラグインユニット３０ｂを例示）が挿入される。この場合、１つ又は複数のプラグインユニット３０ｂが挿入された電子装置１ｂがハウジング９２に収容されてもよいし、或いはハウジング９２に収容された電子装置１ｂに１つ又は複数のプラグインユニット３０ｂが挿入されてもよい。或いはまた、ラック９１に搭載されているハウジング９２に収容された電子装置１ｂに１つ又は複数のプラグインユニット３０ｂが挿入されてもよい。
【０１１７】
電子機器９０ａ，９０ｂには、冷却塔からの冷媒配管７０（送り配管及び戻り配管）が接続され、冷媒配管７０は、電子機器９０ａ，９０ｂに搭載される電子装置１ｂ（その冷媒冷却ユニット６０ｂの配管６２）に接続される。
【０１１８】
上記のように、電子装置１ｂでは、プラグインユニット３０ｂのプレート３３が、冷媒冷却ユニット６０ｂのプレート６３と、ずれが抑えられて高い密着性で接続されるため、発熱する電子部品３１が効率的に冷却される。これにより、電子部品３１の過熱、それに起因した電子部品３１、電子装置１ｂ及び電子機器９０ａ，９０ｂの損傷や性能劣化を抑えることができる。
【０１１９】
更に、電子装置１ｂでは、プラグインユニット３０ｂが、冷媒冷却ユニット６０ｂの冷媒流路（及び冷却塔に繋がる冷媒配管７０）からは分断されている。そのため、ラック９１に搭載されている電子装置１ｂに対してプラグインユニット３０ｂを挿抜する際も、マザーボード５０側の冷媒冷却ユニット６０ｂによる冷却を停止することを要しない。冷媒冷却ユニット６０ｂによる冷却、電子装置１ｂ及び電子機器９０ａ，９０ｂの稼働を停止することなく、電子装置１ｂに対するプラグインユニット３０ｂの挿抜を行うことができる。このことは、電子装置１ｂが常時稼働される通信装置のような場合、大きなメリットとなる。
【０１２０】
ここでは電子装置として、上記第３の実施の形態で述べた電子装置１ｂを例にしたが、上記第１の実施の形態で述べた電子装置１、又は上記第２の実施の形態で述べた電子装置１ａを用い、同様に電子機器９０ａ，９０ｂを得ることが可能である。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。即ち、プラグインユニット３０，３０ａのプレート３３と冷媒冷却ユニット６０，６０ａのプレート６３との接続により、電子部品３１の過熱、それに起因した電子部品３１、電子装置１，１ａ及び電子機器９０ａ，９０ｂの損傷や性能劣化を抑えることができる。更に、冷媒冷却ユニット６０，６０ａによる冷却、電子装置１，１ａ及び電子機器９０ａ，９０ｂの稼働を停止することなく、電子装置１，１ａに対するプラグインユニット３０，３０ａの挿抜を行うことができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１，１ａ，１ｂ，１００，１００Ａ，５００  電子装置
１０，３８，１４０  筺体
２０，１６０  スロット
２１  スロット端
３０，３０ａ，３０ｂ，１５０，１５０Ａ  プラグインユニット
３１，４０，１２０，１５２，５２０  電子部品
３２  ヒートパイプ
３２ａ  管
３２ｂ  ウィック
３２ｃ  作動液
３３，６３  プレート
３３ａ，３６  熱界面材料
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ  凸部
３４，５４，６８，１１１，１５３  コネクタ
３５，１５１  回路基板
３７，６１，１５４，１７０，５３０  クーリングプレート
３９ａ，３９ｂ  ピン
５０，１１０，５１０  マザーボード
６０，６０ａ，６０ｂ  冷媒冷却ユニット
６２，１５５，１８０，４２１，４２２，５４０  配管
６２ａ，６２ｂ  部位
６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ  凹部
６８ａ  ケーブル
６８ｂ  スイッチ
６８ｂａ  導体
６９ａ，６９ｂ  孔
７０  冷媒配管
７１，１９２ａ，１９２ｂ  カプラ
８０  ダンパ
８１  シリンダ
８２  ピストンロッド
８３  スプリング
９０ａ，９０ｂ，１００１，１００２，１００３  電子機器
９１，２００  ラック
９２，３００  ハウジング
１３０  ファンユニット
１８１  切り替え器
１９１，１９２  カプラ接続部
４００  局舎
４１０  冷却塔
４２１  送り配管
４２２  戻り配管
５５０  冷却モジュール
Ｄ１  挿入方向
Ｄ２  抜去方向
【図１】
2018133349.tif 000003
【図２】
2018133349.tif 000004
【図３】
2018133349.tif 000005
【図４】
2018133349.tif 000006
【図５】
2018133349.tif 000007
【図６】
2018133349.tif 000008
【図７】
2018133349.tif 000009
【図８】
2018133349.tif 000010
【図９】
2018133349.tif 000011
【図１０】
2018133349.tif 000012
【図１１】
2018133349.tif 000013
【図１２】
2018133349.tif 000014
【図１３】
2018133349.tif 000015
【図１４】
2018133349.tif 000016
【図１５】
2018133349.tif 000017
【図１６】
2018133349.tif 000018
【図１７】
2018133349.tif 000019
【図１８】
2018133349.tif 000020
【図１９】
2018133349.tif 000021