(57)【要約】【課題】多数の電子部品を均一にかつ確実に冷却する。【解決手段】メモリモジュール１の冷却構造は、収納容器５の内壁と電子部品２、２、…が実装された基板３との間に形成され、送風機４によって空気流入口５ａから導入される冷却用の空気が流通される表面側層状空間７ａ、７ｂ、裏面側層状空間７ｃ、７ｄ、連通部７ｃ、７ｄを有してなっている。基板３の表面側及び裏面側に配置された羽根車４ａ及び薄型モータ４ｂを有する送風機４によって、空気流入口５ａから冷却用の空気が導入され、表面側層状空間６ａ、６ｂ、連通部６ｃ、６ｄ、裏面側層状空間６ｃ、６ｄを流通され、空気排出口５ｂから排出される。すなわち、空気流入口５ａ→表面側層状空間６ａ（６ｂ）→連通部６ｅ（６ｆ）→裏面側層状空間６ｃ（６ｄ）→空気排出口５ｂを順方向とする空気流通経路に沿って空気が流通し、電子部品２、２、…が冷却される。【選択図】　図２
2004014957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に搭載された単数又は複数の電子部品を送風手段によって冷却する電子部品の冷却構造であって、
前記送風手段によって生成された冷却風を通過させて前記電子部品を冷却するための空冷部を備え、
前記送風手段は、羽根車が前記基板の一方の面の側に配置され、前記羽根車を回転させるモータが前記基板の他方の面の側に配置される態様で前記基板に装着されていることを特徴とする電子部品の冷却構造。
【請求項２】
少なくとも冷却対象の前記電子部品及び前記送風手段を収納し、所定の箇所に外部の空気を取り入れる空気流入口と空気を排出する空気排出口とが設けられた収納容器を備え、
前記収納容器の内壁と、前記電子部品又は前記電子部品が搭載された前記基板との間には、前記電子部品を冷却するための空気を流通させるための前記空冷部を構成する隙間が形成され、前記送風手段の運転によって、前記空気流入口から流入した空気が前記隙間を前記電子部品から熱を奪いながら流通して前記空気排出口から排出されることを特徴とする請求項１記載の電子部品の冷却構造。
【請求項３】
少なくとも１組の前記羽根車及び前記モータが、前記基板の中央部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品の冷却構造。
【請求項４】
前記空気流入口は、前記収納容器の前記羽根車が配置された箇所の近傍に設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の電子部品の冷却構造。
【請求項５】
前記基板の両面に、それぞれ複数の冷却対象の前記電子部品が実装され、
前記基板の一方の面に実装された前記電子部品を冷却するための前記送風手段と、前記基板の他方の面に実装された前記電子部品を冷却するための前記送風手段とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項６】
前記基板の両面に、それぞれ複数の冷却対象の前記電子部品が実装され、
前記送風手段の運転によって、前記基板の一方の面に実装された前記電子部品、及び前記基板の他方の面に実装された前記電子部品が冷却されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項７】
前記送風手段は遠心力送風機であり、前記モータは扁平型の直流ブラシレスモータであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項８】
前記空気排出口は、前記空気流通部の最も下流側の冷却対象の前記電子部品の配置位置のさらに下流側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項９】
前記基板は外部接続端子部を有し、前記収納容器は前記外部接続端子部を除く前記基板全体を収納することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項１０】
前記送風手段は、所定の前記電子部品が予め設定された温度まで上昇した場合に運転されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項１１】
前記送風手段は、所定の前記電子部品が動作を開始した場合に運転されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項１２】
前記送風手段は、所定のスケジュールで、回転方向が反転して運転されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造を備えたことを特徴とするモジュール。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、基板上に搭載されたＬＳＩ（ｌａｒｇｅ−ｓｃａｌｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）等の電子部品を冷却するための電子部品の冷却構造、該冷却構造を備えたモジュール及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子機器においては、例えば、特開２０００−４０８９０号公報や実開平３−１１３８９３号公報に開示されているように、羽根車とモータとが一体化されてなるファンユニットを用い、このファンユニットを電子機器の筐体又は基板に固定して基板に実装されたＣＰＵ等の電子部品を冷却するようにしていた。
近年、電子機器の小型化に伴う薄型化の要請に応えるために、例えば、特開２０００−３４９４７５号公報に開示されているように、基板に実装されたＣＰＵ等の電子部品の熱を放熱する一対のヒートシンクを基板の両側に配置し、これらのヒートシンクに側面から冷却風を供給し、軸心を共通にする一対の羽根付きのロータをそれぞれのヒートシンクの側方に配置し、一方のロータにマグネットを取り付け、基板のこのロータに対向する面にステータコイルを配置して、薄型化を図る技術が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術を、基板に例えば多数の電子部品が実装されている場合に適用して、これらの電子部品を確実に冷却しようとすると、電子部品毎に上記羽根付きのロータ及びステータを配置することとなる。
この従来技術は、特に発熱量の大きなＣＰＵを個別に冷却するために提案されたものであり、１つの基板に冷却を必要とする例えばメモリＬＳＬが多数実装されているような場合に適用すると、薄型化は達成できても、基板面に沿った方向には、大きなスペースを必要とし、さらに、重量が増大してしまうという問題があった。
また、ファンを多数配置するためにコストが嵩み、また、運転中は多くの電力を要するという問題があった。
しかも、高密度で電子部品やファンが配置されている場合は、排気された周囲の熱気を吸い込むこととなるので、冷却効率が悪化するという問題があった。
【０００４】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、モジュールや電子機器の小型化、薄型化及び軽量化に寄与することができるとともに、コストの増大化を招くことなく、多数の電子部品を均一にかつ確実に冷却することができる電子部品の冷却構造、該冷却構造を備えたモジュール及び電子機器を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、基板に搭載された単数又は複数の電子部品を送風手段によって冷却する電子部品の冷却構造に係り、上記送風手段によって生成された冷却風を通過させて上記電子部品を冷却するための空冷部を備え、上記送風手段は、羽根車が上記基板の一方の面の側に配置され、上記羽根車を回転させるモータが上記基板の他方の面の側に配置される態様で上記基板に装着されていることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子部品の冷却構造に係り、少なくとも冷却対象の上記電子部品及び上記送風手段を収納し、所定の箇所に外部の空気を取り入れる空気流入口と空気を排出する空気排出口とが設けられた収納容器を備え、上記収納容器の内壁と、上記電子部品又は上記電子部品が搭載された上記基板との間には、上記電子部品を冷却するための空気を流通させるための上記空冷部を構成する隙間が形成され、上記送風手段の運転によって、上記空気流入口から流入した空気が上記隙間を上記電子部品から熱を奪いながら流通して上記空気排出口から排出されることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の電子部品の冷却構造に係り、少なくとも１組の上記羽根車及び上記モータが、上記基板の中央部に設けられていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の電子部品の冷却構造に係り、上記空気流入口は、上記収納容器の上記羽根車が配置された箇所の近傍に設けられていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造に係り、上記基板の両面に、それぞれ複数の冷却対象の上記電子部品が実装され、上記基板の一方の面に実装された上記電子部品を冷却するための上記送風手段と、上記基板の他方の面に実装された上記電子部品を冷却するための上記送風手段とが設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造に係り、上記基板の両面に、それぞれ複数の冷却対象の上記電子部品が実装され、上記送風手段の運転によって、上記基板の一方の面に実装された上記電子部品、及び上記基板の他方の面に実装された上記電子部品が冷却されることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造に係り、上記送風手段は遠心力送風機であり、上記モータは扁平型の直流ブラシレスモータであることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造に係り、上記空気排出口は、上記空気流通部の最も下流側の冷却対象の上記電子部品の配置位置のさらに下流側に設けられていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造に係り、上記基板は外部接続端子部を有し、上記収納容器は上記外部接続端子部を除く上記基板全体を収納することを特徴としてりる。
【００１４】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造に係り、上記送風手段は、所定の上記電子部品が予め設定された温度まで上昇した場合に運転されることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造に係り、上記送風手段は、所定の上記電子部品が動作を開始した場合に運転されることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造に係り、上記送風手段は、所定のスケジュールで、回転方向が反転して運転されることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１３記載の発明に係るモジュールは、請求項１乃至１２のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造を備えたことを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１４記載の発明に係る電子機器は、請求項１乃至１２のいずれか１に記載の電子部品の冷却構造を備えたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例である冷却構造を備えたメモリモジュールの構成を示す斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３は、同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す平面図、図４は、同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す背面図、図５は、同メモリモジュールを大型コンピュータのモジュール搭載部に搭載した状態を示す斜視図、また、図６は、冷却用の空気の風速と熱抵抗との間の関係を示す特性図である。
この例のメモリモジュール（モジュール）１は、例えば大型コンピュータの記憶装置を構成し、雌構造コネクタが設けられた搭載部に着脱自在に搭載される。
【００２０】
メモリモジュール１は、図１乃至図４に示すように、両面にそれぞれ所定の回路パターンが形成され、メモリＬＳＩ等の複数の電子部品２、２、…が実装された略矩形状の基板３と、基板３の中央部に配置され、電子部品２、２、…に冷却用の空気を供給するための送風機（送風手段）４と、電子部品２、２、…が実装された基板３及び送風機４を収納する収納容器５とを備えると共に、収納容器５の内壁と電子部品２、２、…が実装された基板３との間に形成され、送風機４によって空気流入口５ａから導入される冷却用の空気が流通される表面側層状空間（隙間、空冷部）６ａ、６ｂ、裏面側層状空間（隙間、空冷部）６ｃ、６ｄ、連通部（空冷部）６ｅ、６ｆを有してなる冷却構造（電子部品の冷却構造）を備えている。
電子部品２は、例えば、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリＬＳＩからなっている。
【００２１】
基板３は、上述した大型コンピュータのばね接点を用いた雌構造コネクタ７（図５参照）に、雄側として用いられる外部接続端子部３ａを有し、外部接続端子部３ａを露出させた状態で収納容器５内に収納されている。また、基板３は、周縁部の互いに対向する側縁部（短辺側）に切欠部３ｂ、３ｃを有している。
また、送風機４は、図２に示すように、基板３の表面側に配置された軸流形の羽根車４ａと、基板３の裏面側に配置され、羽根車４ａと軸心を共通にし、羽根車４ａを回転させるための例えば直流ブラシレスモータからなる薄型モータ（モータ）４ｂとを有している。薄型モータ４ｂのシャフト４ｐは、基板３に固着された軸受４ｃによって回転自在に支持されている。この送風機４は、回転軸方向に上方から空気を吸入して、円周方向に側方から排出する。
【００２２】
収納容器５には、図１及び図２に示すように、羽根車４ａが配置された箇所の直上に、外部の空気を取り入れる空気流入口５ａが設けられ、薄型モータ４ｂが配置された箇所の直下に、空気を排出する空気排出口５ｂが設けられている。
この収納容器５の内壁と電子部品２、２、…が実装された基板３との間には、基板３の表面側に、図３中左側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される表面側層状空間６ａと、同図中右側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される表面側層状空間６ｂとが形成されている。
また、基板３の裏面側には、図４中左側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される裏面側層状空間６ｃと、同図中右側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される裏面側層状空間６ｄとが形成されている。
【００２３】
また、収納容器５の内壁と切欠部３ｂ（３ｃ）とによって表面側層状空間６ａ（６ｂ）と裏面側層状空間６ｃ（６ｄ）とを連通する連通部６ｅ（６ｆ）が形成されている。
この収納容器５は、上述した表面側層状空間６ａ、６ｂ、裏面側層状空間６ｃ、６ｄを確保し、かつ、基板３及び基板３に実装された電子部品２、２、…を衝撃等から保護するために設けられ、マグネシウム合金や銅等の高熱伝導性材料からなっている。
この例の冷却構造において、基板３の表面側及び裏面側に分離された状態で配置された羽根車４ａ及び薄型モータ４ｂを有する送風機４によって、空気流入口５ａから冷却用の空気が導入され、表面側層状空間６ａ、６ｂ、連通部６ｃ、６ｄ、裏面側層状空間６ｃ、６ｄを流通され、空気排出口５ｂから排出される。
すなわち、空気流入口５ａ→表面側層状空間６ａ（６ｂ）→連通部６ｅ（６ｆ）→裏面側層状空間６ｃ（６ｄ）→空気排出口５ｂを順方向とする空気流通経路に沿って、空気が流通し、電子部品２、２、…が冷却される。
【００２４】
この例では、複数のメモリモジュール１、１、…は、雌構造コネクタ７、７、…に搭載され、大型コンピュータの記憶装置を構成している。ここで、メモリモジュール１、１、…は、相隣るメモリモジュール１、１同士が、空気流入口５ａを備えた面又は空気排出口５ｂを備えた面同士が互いに対向するように、配置される。すなわち、メモリモジュール１の空気排出口５ｂから排気された空気が、隣接するメモリモジュール１の空気流入口５ａから直接吸い込まれないように配置される。
【００２５】
次に、図２乃至図４を参照して、この例のメモリモジュールの動作について説明する。
送風機４が運転を開始すると、図２及び図３に示すように、送風機４の羽根車４ａは、上方の空気流入口５ａから空気を吸い込んで、側方から排出する。羽根車４ａから吐き出された空気は、基板３の中央部から基板３の略長尺方向に沿って基板３の両側部に向けて、それぞれ、表面側層状空間６ａ、表面側層状空間６ｂを流れる。
この間、表面側層状空間６ａ、表面側層状空間６ｂを流れる空気は、基板３の表面に実装された電子部品２、２、…を冷却する。
【００２６】
表面側層状空間６ａを流れた空気は、収納容器４の内壁に当たると進路を変え、図２及び図４に示すように、連通部６ｅを通過して、裏面側層状空間６ｃに至り、この裏面側層状空間６ｃを空気排出口５ｂへ向けて流れる。この間、裏面側層状空間６ｃを流れる空気は、基板３の裏面に実装された電子部品２、２、…を冷却する。
また、表面側層状空間６ｂを流れた空気も、収納容器４の内壁に当たると進路を変え、連通部６ｆを通過して、裏面側層状空間６ｄに至り、この裏面側層状空間６ｄを空気排出口５ｂへ向けて流れる。この間、裏面側層状空間６ｄを流れる空気は、基板３の裏面に実装された電子部品２、２、…を冷却する。
また、表面側層状空間６ａ、表面側層状空間６ｂを流れる空気は、基板３も冷却し、基板３の裏面に電子部品２、２、…が接触状態で配置されることによって、これらの電子部品２、２、…も間接的に冷却する。
【００２７】
裏面側層状空間６ｃを流れた空気、裏面側層状空間６ｄを流れた空気は、空気排出口５ｂ近傍で合流し、この空気排出口５ｂからメモリモジュール１の外部に排出される。
また、大型コンピュータの筐体内にも例えば矢印Ｃ（図５参照）に示す向きに冷却風が流れ、常に冷却風が供給されるとともに、収納容器５の外壁面もこの冷却風によって冷却され、電子部品２、２、…の冷却に寄与する。
【００２８】
一般に、電子部品の放熱特性を示す指標である熱抵抗Ｒθは、図６に示すように、風速ｖに依存し、風速ｖが略１［ｍ／ｓｅｃ］〜３［ｍ／ｓｅｃ］の範囲では、風速ｖの対数に略比例することが知られている。このため、僅かな風によって大幅に冷却効率が向上する。
例えば、風量Ｑが、静圧による風量劣化分を差し引いて、（Ｑ＝０．００３［ｍ３／ｍｉｎ］＝０．００００５［ｍ３／ｓｅｃ］）であり、冷却用の空気の流通路としての表面側層状空間６ａ（６ｂ）及び裏面側層状空間６ｃ（６ｄ）の断面積Ｓが、（Ｓ＝１．５［ｍｍ］×６［ｍｍ］＝９［ｍｍ２］＝０．０００００９［ｍ２］）であるとすると、風速ｖは、空気流入口５ａから流入した空気が基板３の長尺方向に沿って羽根車４ａの両側に吹き出されることを考慮して、（ｖ＝Ｑ／２Ｓ≒２．８［ｍ／ｓｅｃ］）と求まる。
したがって、図６に示す風速ｖと熱抵抗Ｒθとの間の関係が成立するものとすると、熱抵抗Ｒθは、（Ｒθ≒７［℃／Ｗ］）となり、風速ｖが０［ｍ／ｓｅｃ］の場合と比べると、熱抵抗は、略１／３に低減されることがわかる。
【００２９】
このように、この例の構成によれば、メモリモジュール１内には、空気流入口５ａ→表面側層状空間６ａ（６ｂ）→連通部６ｅ（６ｆ）→裏面側層状空間６ｃ（ｄ）→空気排出口５ｂを順方向とする空気流通経路が形成されているので、送風機４が運転されて外気が導入されることによって、基板３上の全領域に亘って、略均一にむらなく、かつ、確実に電子部品を冷却することができる。
また、単一の送風機４の運転によって冷却することができるので、重量を増大させることがない。また、コスト増を抑えることができる。
また、羽根車４ａと薄型モータ４ｂとを分離して、基板３の両面に配置したので、モジュールの薄型化及び小型化に寄与することができる。
また、送風機４の運転によってメモリモジュール１内に導入された空気は、電子部品２，２，…を直接冷却すると共に、基板を介して間接的に冷却するので、送風機を用いない場合と比較して放熱特性が大幅に改善され、電子部品２，２，…を安定動作させることができる。
【００３０】
◇第２実施例
図７は、この発明の第２実施例である冷却構造を備えたメモリモジュールの構成を示す斜視図、図８は、図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図９は、図７のＤ部を拡大して示す拡大図、図１０は、図７のＥ部を拡大して示す拡大図、図１１は、同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す平面図、また、図１２は、同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す背面図である。この例が上述した第１実施例と大きく異なるところは、第１実施例では、単一の送風機によって、基板の表面側から導入した空気を、表面側層状空間、裏面側層状空間に沿って流通させ、基板の裏面側から排出していたのに対して、２台の送風機を用いて、基板の表面側及び裏面側を別々に冷却するように構成した点である。
これ以外の構成は、上述した第１実施例と略同一であるので、その説明を簡略にする。
【００３１】
この例のメモリモジュール１Ａは、図７乃至図１２に示すように、両面にそれぞれ所定の回路パターンが形成され、メモリＬＳＩ等の複数の電子部品２、２、…が実装された略矩形状の基板８と、基板８の中央部に配置され、それぞれ表面側及び裏面側の電子部品２、２、…に冷却用の空気を供給するための送風機９、１１と、電子部品２、２、…が実装された基板３及び送風機９，１１を収納する収納容器１２とを備えると共に、収納容器１２の内壁と電子部品２、２、…が実装された基板８の表面側との間に形成され、送風機９によって空気流入口１２ａから導入される冷却用の空気が流通される表面側層状空間１３ａ、１３ｂと、収納容器１２の内壁と電子部品２、２、…が実装された基板８の裏面側との間に形成され、送風機１１によって空気流入口１２ｄから導入される冷却用の空気が流通される裏面側層状空間１３ｃ、１３ｄを有してなる冷却構造（電子部品の冷却構造）を備えている。
【００３２】
基板８は、上述した大型コンピュータのばね接点を用いた雌構造コネクタに、雄側として用いられる外部接続端子部８ａを有し、外部接続端子部８ａを露出させた状態で収納容器１２内に収納されている。
また、送風機９は、図８、図１１及び図１２にに示すように、基板８の表面側に配置された軸流形の羽根車９ａと、基板８の裏面側に配置され、羽根車９ａと軸心を共通にし、羽根車９ａを回転させるための薄型モータ９ｂとを有している。この送風機９は、回転軸方向に上方から空気を吸入して、円周方向に側方から排出する。
また、送風機１１は、図１１及び図１２にに示すように、基板８の裏面側に配置された軸流形の羽根車１１ａと、基板８の表面側に配置され、羽根車１１ａと軸心を共通にし、羽根車１１ａを回転させるための薄型モータ１１ｂとを有している。この送風機１１は、回転軸方向に下方から空気を吸入して、円周方向に側方から排出する。
【００３３】
収納容器１２には、図７及び図８に示すように、羽根車９ａが配置された箇所の直上に、外部の空気を取り入れる空気流入口１２ａが設けられ、羽根車１１ａが配置された箇所の直下に、外部の空気を取り入れる空気流入口１２ｄが設けられている。
また、図９及び図１０に示すように、収納容器１２の外部接続端子部８ａが突出状態で設けられた底板部に対向する天板部の両側端部には、空気流入口１２ａから導入された空気を排出するための略矩形状の空気排出口１２ｂ、１２ｃと、空気流入口１２ｄから導入された空気を排出するための略矩形状の空気排出口１２ｅ、１２ｆとが設けられている。
この収納容器１２の内壁と電子部品２、２、…が実装された基板８との間には、基板８の表面側に、図１１中左側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される表面側層状空間１３ａと、同図中右側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される表面側層状空間１３ｂとが形成されている。
また、基板８の裏面側には、図１２中左側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される裏面側層状空間１３ｃと、同図中右側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される裏面側層状空間１３ｄとが形成されている。
【００３４】
この例の冷却構造において、基板８の表面側及び裏面側に分離された状態で配置された羽根車９ａ及び薄型モータ９ｂを有する送風機９によって、空気流入口１２ａから冷却用の空気が導入され、表面側層状空間１３ａ、１３ｂを流通され、空気排出口１２ｂ、１２ｃから排出される。
すなわち、空気流入口１２ａ→表面側層状空間１３ａ（１３ｂ）→空気排出口１２ｂ（１２ｃ）を順方向とする空気流通経路に沿って、空気が流通し、電子部品２、２、…が冷却される。
また、基板８の表面側及び裏面側に分離された状態で配置された羽根車１１ａ及び薄型モータ１１ｂを有する送風機１１によって、空気流入口１２ｄから冷却用の空気が導入され、裏面側層状空間１３ｃ、１３ｄを流通され、空気排出口１２ｅ、１２ｆから排出される。
すなわち、空気流入口１２ｄ→裏面側層状空間１３ｃ（１３ｄ）→空気排出口１２ｅ（１２ｆ）を順方向とする空気流通経路に沿って、空気が流通し、電子部品２、２、…が冷却される。
【００３５】
次に、図８、図１１及び図１２を参照して、この例のメモリモジュールの動作について説明する。
送風機９が運転を開始すると、図８及び図１１に示すように、送風機９の羽根車９ａは、上方の空気流入口１２ａから空気を吸い込んで、側方から排出する。羽根車９ａから吐き出された空気は、基板８の中央部から基板８の略長尺方向に沿って基板８の両側部に向けて、それぞれ、表面側層状空間１３ａ、表面側層状空間１３ｂを流れる。
この間、表面側層状空間１３ａ、表面側層状空間１３ｂを流れる空気は、基板８の表面に実装された電子部品２、２、…を冷却する。また、表面側層状空間１３ａ、表面側層状空間１３ｂを流れる空気は、基板８も冷却し、基板８の裏面に電子部品２、２、…が接触状態で配置されることによって、これらの電子部品２、２、…も間接的に冷却する。
【００３６】
表面側層状空間１３ａを流れた空気は、収納容器１２の内壁に当たると進路を変え、空気排出口１２ｂからメモリモジュール１の外部へ排出される。また、表面側層状空間１３ｂを流れた空気は、収納容器１２の内壁に当たると進路を変え、空気排出口１２ｃからメモリモジュール１の外部へ排出される
また、送風機１１が運転を開始すると、図８及び図１２に示すように、送風機１１の羽根車１１ａは、下方の空気流入口１２ｄから空気を吸い込んで、側方から排出する。羽根車１１ａから吐き出された空気は、基板８の中央部から基板８の略長尺方向に沿って基板８の両側部に向けて、それぞれ、裏面側層状空間１３ｃ、裏面側層状空間１３ｄを流れる。
【００３７】
この間、裏面側層状空間１３ｃ、裏面側層状空間１３ｄを流れる空気は、基板８の裏面に実装された電子部品２、２、…を冷却する。また、裏面側層状空間１３ｃ、裏面側層状空間１３ｄを流れる空気は、基板８も冷却し、基板８の表面に電子部品２、２、…が接触状態で配置されることによって、これらの電子部品２、２、…も間接的に冷却する。
裏面側層状空間１３ｃを流れた空気は、収納容器１２の内壁に当たると進路を変え、空気排出口１２ｅからメモリモジュール１の外部へ排出される。また、裏面側層状空間１３ｄを流れた空気は、収納容器１２の内壁に当たると進路を変え、空気排出口１２ｆからメモリモジュール１の外部へ排出される。
なお、送風機９、１１は、同時に運転される。
【００３８】
このように、この例の構成によれば、第１実施例で述べたのと略同一の効果を得ることができる。
加えて、基板の両面側で、実装された電子部品を一段とむらなく均一に、かつ、確実に冷却することができる。
【００３９】
◇第３実施例
図１３は、この発明の第３実施例である冷却構造を備えたメモリモジュールの構成を示す斜視図、図１４は、図１３のＦ−Ｆ線に沿った断面図、図１５は、同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す平面図、また、図１６は、同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す背面図である。
この例が上述した第１実施例と大きく異なるところは、第１実施例では、基板の両面に実装された電子部品をそれぞれ冷却したのに対して、基板の片面に実装された電子部品を冷却するように構成されている点である。
これ以外の構成は、上述した第１実施例と略同一であるので、その説明を簡略にする。
【００４０】
この例のメモリモジュール１Ｂは、図１３乃至図１６に示すように、表面側にメモリＬＳＩ等の複数の電子部品２、２、…が実装された略矩形状の基板１４と、基板１４の中央部に配置され、電子部品２、２、…に冷却用の空気を供給するための送風機１５、電子部品２、２、…が実装された基板３及び送風機１５を収納する収納容器１６とを備えると共に、収納容器１６の内壁と電子部品２、２、…が実装された基板１４の表面側との間に形成され、送風機１５によって空気流入口１６ａから導入される冷却用の空気が流通される層状空間１７ａ、１７ｂを有してなる冷却構造（電子部品の冷却構造）を備えている。
基板１４は、上述した大型コンピュータのばね接点を用いた雌構造コネクタに、雄側として用いられる外部接続端子部１４ａを有し、外部接続端子部１４ａを露出させた状態で収納容器１６内に収納されている。
【００４１】
また、送風機１５は、基板１４の表面側に配置された軸流形の羽根車１５ａと、基板１４の裏面側に配置され、羽根車１５ａと軸心を共通にし、羽根車１５ａを回転させるための薄型モータ１５ｂとを有している。この送風機１５は、回転軸方向に上方から空気を吸入して、円周方向に側方から排出する。
収納容器１６には、羽根車１５ａが配置された箇所の直上に、外部の空気を取り入れる空気流入口１６ａが設けられ、基板１４の表面に対向する側板部の両側端部には、空気を排出する略矩形状の空気排出口１６ｂ、１６ｃが設けられている。
この収納容器１６の内壁と電子部品２、２、…が実装された基板１４との間には、基板８の表面側に、図１５中左側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される層状空間１７ａと、同図中右側の電子部品２、２、２を冷却するための空気が流通される層状空間１７ｂとが形成されている。
【００４２】
この冷却構造において、基板１４の表面側及び裏面側に分離された状態で配置された羽根車１５ａ及び薄型モータ１５ｂを有する送風機１５によって、空気流入口１６ａから冷却用の空気が導入され、層状空間１７ｃ、１７ｄを流通され、空気排出口１６ｂ、１６ｃから排出される。
すなわち、空気流入口１６ａ→層状空間１７ａ（１７ｂ）→空気排出口１６ｂ（１６ｃ）を順方向とする空気流通経路に沿って、空気が流通し、電子部品２、２、…が冷却される。
【００４３】
次に、図１４及び図１５を参照して、この例のメモリモジュールの動作について説明する。
送風機１５が運転を開始すると、図１４及び図１５に示すように、送風機１５の羽根車１５ａは、上方の空気流入口１６ａから空気を吸い込んで、側方から排出する。羽根車１５ａから吐き出された空気は、基板１４の中央部から基板１４の略長尺方向に沿って基板１４の両側部に向けて、それぞれ、層状空間１７ａ、層状空間１７ｂを流れる。
この間、層状空間１７ａ、層状空間１７ｂを流れる空気は、基板１４の表面に実装された電子部品２、２、…を冷却する。
層状空間１７ａを流れた空気は、収納容器１６の内壁に当たると進路を変え、空気排出口１６ｂからメモリモジュール１の外部へ排出される。また、層状空間１７ｂを流れた空気は、収納容器１４の内壁に当たると進路を変え、空気排出口１６ｃからメモリモジュール１の外部へ排出される。
【００４４】
このように、この例の構成によれば、メモリモジュール１Ｂ内には、空気流入口１６ａ→層状空間１７ａ（１４ｂ）→空気排出口１６ｂ（１６ｃ）を順方向とする空気流通経路が形成されているので、送風機１５が運転されて外気が導入されることによって、基板１４上の全領域に亘って、略均一にむらなく、かつ、確実に電子部品を冷却することができる。
また、単一の送風機１５の運転によって冷却することができるので、重量を増大させることがない。また、コスト増を抑えることができる。
また、羽根車１５ａと薄型モータ５ｂとを分離して、基板１４の両面に配置したので、モジュールの薄型化及び小型化に寄与することができる。
また、送風機１５の運転によってメモリモジュール１Ｂ内に導入された空気は、電子部品を直接冷却するので、送風機を用いない場合と比較して放熱特性が大幅に改善され、電子部品をを安定動作させることができる。
【００４５】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、電子部品としてメモリＬＳＩが基板に実装される場合について述べたが、もちろんこれに限らず、例えばインターフェース回路部品でも良いし、ＣＰＵを含む演算回路部品でも良い。
また、上述した実施例では、冷却構造を大型コンピュータの記憶装置を構成するメモリモジュールに適用する場合について述べたが、これに限らず、例えば通信装置を構成するモジュールに適用しても良い。
【００４６】
また、冷却対象としての電子部品は、モジュールを構成するものに限らず、例えば、電子機器としてのパーソナルコンピュータ本体を構成するものであっても良い。ここで、多数の電子部品を一斉に冷却する場合に限らず、例えばパーソナルコンピュータに搭載されたＣＰＵ等の電子部品を個別に冷却する場合に適用しても良い。
すなわち、基板全体ではなく、例えば比較的発熱量の多い特定の電子部品の周りをカバーで覆うようにしても良い。この際、図１７に示すように、基板２１の両面に実装された電子部品２２，２３を、カバー２５によって形成された空気流通経路に沿って空気を通流させて、送風機２４によって同時に冷却するようにしても良いし、図１８示すように、基板３１の一方の面に実装された電子部品３２を、カバー３４によって形成された空気流通経路に沿って空気を通流させて、送風機３３によって冷却するようにしても良い
【００４７】
また、羽根車とモータとの回転軸は、必ずしも共通である必要はなく、例えば歯車を介在させても良い。この場合、例えば単一のモータで複数の羽根車を回転させるようにしても良い。
また、収納容器に収納して基板全体を覆わずに、例えば冷却風を各電子部品に導く仕切壁を基板に立設するようにしても良し、収納容器の天板部や底板部を省略して、側板部のみ設けるようにしても良い。
また、上述した実施例では、送風機を常時運転させる場合について述べたが、送風機を、所定の電子部品が設定された温度まで上昇した場合に運転させるようにしても良い。また、電子部品が動作を開始した際に、送風機を始動させるようにしても良い。これによって、送風機の消費電力を節減することができる。
【００４８】
また、モータの回転を一定の間隔で逆転させるようにしても良い。これによって、基板上に配置された電子部品の配置位置に関わらず、電子部品をむらなく均一に冷却することができ、空気流通経路が長いほど有効である。
また、送風機を構成する薄型モータとしては、直流ブラシレスモータに限らず、コアレスモータ等を用いても良いし、インダクションモータを用いても良い。また、電子部品を基板のほか収納容器の内壁面に接触させた状態で配置し、電子部品に直接冷却風を吹き付けるのに加えて、基板や収納容器を冷却して間接的にも電子部品を冷却するようにしても良い。ここで、電子部品を、例えばシリコーンゴムに酸化アルミニウム等のフィラーを混入させてなる熱伝導部材を介して例えば収納容器に接触させるようにしても良い。
【００４９】
また、第１実施例では、メモリモジュール１、１、…を、相隣るメモリモジュール１、１同士が、空気流入口５ａを備えた面又は空気排出口５ｂを備えた面同士が互いに対向するように、配置する場合につて述べたが、メモリモジュール１、１、…の配置状態に応じて、メモリモジュール１毎に薄型モータ４ｂを正転又は逆転させるようにしても良い。
また、第１実施例では、基板に切欠部を設けて連通部を形成する場合について述べたが、例えば基板に貫通孔を設けるようにしても良い。
また、第２実施例では、送風機９、１１を同時に運転する場合について述べたが、例えば、交互に運転するようにしても良い。これによって、消費電力を低減することができる。
また、第２実施例では、空気排出口１２ｂ、１２ｃと、空気排出口１２ｅ、１２ｆとを、収納容器１２の外部接続端子部８ａが突出状態で設けられた底板部に対向する天板部の両側端部に設ける場合について述べたが、図１９に示すように、空気排出口４１ａ、４１ｂと、空気排出口４１ｃ、４１ｄを、収納容器４２の基板１４のそれぞれ表面及び裏面に対向する側板部の両側端部に設けるようにしても良い。
【００５０】
上述した実施例で、空気排出口については、その形状も配置位置も特に限定されないが、空気流通経路上で、最も末端の冷却対象の電子部品の配置位置の下流側に設けられるのが好ましい。
また、図５に示したように、大型コンピュータ等の装置の筐体内に導入される冷却風の流れと競合する方向への空気排出口からの空気の吹出しは避けるようにし、例えば、上記冷却風の流れの方向に略直交する方向に空気排出口から排気されるようにするのが好ましい。
また、第３実施例では、電子部品２，２，…が実装された基板１４の表面側のみに空気を通流させる場合について述べたが、裏面側にも空気を通流させて、基板１４を介しても電子部品２，２，…を間接的に冷却するようにしても良い。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、空冷部が形成されているので、送風手段が運転されて外気が導入されることによって、多数の電子部品が実装されている場合であっても、基板上の所定の領域に亘って、略均一にむらなく、かつ、確実に電子部品を冷却することができる。
また、例えば単一の送風手段を用いて冷却することによって、重量が増大することがない。また、コスト増を抑えることができる。
また、羽根車とモータとを分離して、基板の両面に配置したので、モジュールの薄型化及び小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例である冷却構造を備えたメモリモジュールの構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す平面図である。
【図４】同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す背面図である。
【図５】同メモリモジュールを大型コンピュータのモジュール搭載部に搭載した状態を示す斜視図である。
【図６】冷却用の空気の風速と熱抵抗との間の関係を示す特性図である。
【図７】この発明の第２実施例である冷却構造を備えたメモリモジュールの構成を示す斜視図である。
【図８】
図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図９】
図７のＤ部を拡大して示す拡大図である。
【図１０】
図７のＥ部を拡大して示す拡大図である。
【図１１】
同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１２】
同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す背面図である。
【図１３】
この発明の第３実施例である冷却構造を備えたメモリモジュールの構成を示す
斜視図である。
【図１４】
図１３のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図１５】
同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１６】
同メモリモジュールから収納容器を取り除いた状態を示す背面図である。
【図１７】
この発明の第１実施例の変形例である冷却構造を備えたメモリモジュールの構
成を示す断面図である。
【図１８】
この発明の第１実施例の別の変形例である冷却構造を備えたメモリモジュール
の構成を示す断面図である。
【図１９】
この発明の第１実施例のさらに別の変形例である冷却構造を備えたメモリモジ
ュールの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ　　　メモリモジュール（モジュール）
２　　　電子部品
３、８、１４　　　基板
４、９、１１、１５　　　送風機（送風手段）
４ａ、９ａ、１１ａ、１５ａ　　　羽根車
４ｂ、９ｂ、１１ｂ、１５ｂ　　　薄型モータ（モータ）
５、１２、１６　　　収納容器
５ａ、１２ａ、１６ａ　　　空気流入口
５ｂ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｆ、１６ｂ、１６ｃ　　　空気排出口
６ａ、６ｂ　　　表面側層状空間（隙間、空冷部）
６ｃ、６ｄ　　　裏面側層状空間（隙間、空冷部）
６ｅ、６ｆ　　　連通部（空冷部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004014957.tif 000008
【図７】
2004014957.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004014957.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2004014957.tif 000016
【図１５】
2004014957.tif 000017
【図１６】
2004014957.tif 000018
【図１７】
2004014957.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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