(57)【要約】【課題】省電力化及び小型化を図ることができる電子装置を提供する。【解決手段】電子素子と、第１の熱的接続部２２と、電子素子から発生した熱を第１の熱的接続部２２に輸送する熱輸送部材２９ｂ又は２９ｃとを備えた電子機器ユニットと、電子機器ユニットを着脱自在に収納し、第１の熱的接続部２２と熱的に接続する第２の熱的接続部１３、及び第２の熱的接続部１３から伝達された熱を放散する放熱部を備えた筐体とを有し、電子素子と放熱部との間の熱流路に、電子機器ユニット側から放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子３０ａを備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の電子機器ユニットを着脱自在に収納する電子機器用筐体において、
前記電子機器ユニットと熱的に接続する熱的接続部と、
前記熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部とを有し、
前記熱的接続部が、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を有することを特徴とする電子機器用筐体。
【請求項２】
前記熱整流素子が、ペルチェ効果により熱を移動するペルチェ素子、又は電子トンネリングにより熱を移動する素子のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器用筐体。
【請求項３】
電子素子と、第１の熱的接続部と、該電子素子から発生した熱を前記第１の熱的接続部に輸送する熱輸送部材とを備えた電子機器ユニットと、
前記電子機器ユニットを着脱自在に収納し、前記第１の熱的接続部と熱的に接続する第２の熱的接続部、及び該第２の熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部を備えた筐体とを有し、
前記電子素子と前記放熱部との間の熱流路に、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を備えていることを特徴とする電子装置。
【請求項４】
前記熱整流素子が、前記第１の熱的接続部及び前記第２の熱的接続部のいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【請求項５】
前記電子機器ユニットがコンピュータチップを含むコンピュータユニットであり、前記筐体は前記コンピュータユニットを複数搭載可能であることを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器ユニットの冷却システムを備えた電子機器用筐体、及び電子機器ユニットと該電子機器用筐体を備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子計算機、例えばメインフレーム、スーパーコンピュータ及びブレードサーバなどでは、中央制御装置（CPU:Center Processing Unit）で構成されたプロセッサユニット、電源ユニット、記憶装置ユニットなどのコンピュータユニットを１個乃至複数個搭載することができる構造が採用されている。そして、搭載部品に故障が発生したときや性能を向上させるときに、ユニットごとに取り外し、或いは増設することができるようになっている。一方で、部品実装の高密度化などにより、装置性能を維持し或いは向上させるためユニットの放熱対策が重要になっている。
【０００３】
例えば、ブレードサーバでは、図７に示すように、CPUチップ５１及び半導体記憶装置５２など複数の発熱部を備えたブレード状のモジュール（以下、ブレード（コンピュータユニット）と称する。）２０１を１個或いは複数個シャーシ（筐体）に搭載する構造が採用されている。放熱対策として、ブレード２０１毎にブレード２０１内部のCPUチップ５１に取り付けられた放熱器５３と送風器（図示せず）とを有する空冷システムを備えている。
【０００４】
特許文献１には、複数の回路基板からの熱をそれぞれ対応する熱伝導部品（伝熱コネクタ）を介して熱交換器に集め、一度に冷却するという技術が開示されている。また、放熱対策として関連する技術が下記の特許文献２〜４に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２２２４４３号公報
【特許文献２】特開平５−３０８１６５号公報
【特許文献３】特開２００５−３０８１６５号公報
【特許文献４】特開平４−１７１４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のブレードサーバでは、消費電力（負荷率）がブレード毎に異なる事態が起こる。例えば、あるブレードは消費電力が小さいアイドリング状態にあり、他のブレード２０１は処理が頻繁に行われて消費電力が大きい状態にあるような事態が考えられる。このような事態になると、各ブレードの発熱量の違いによりブレード間に温度差が生じる。
【０００６】
このような場合、最も発熱量の多いブレード２０１を十分に冷却する必要があるため、送風量の大きい送風器を使用すると、送風器の消費電力が増えるとともに、冷却システムのサイズが大きくなるという問題がある。さらに、発熱量の小さいブレードに対しては過剰な送風量となり、エネルギが無駄に消費されることとなる。また、ブレード２０１内部の放熱器５３を増やすと、放熱器５３のサイズが大きくなるという問題がある。しかも、放熱器５３が過密になり、空気流の流路抵抗が増大するため、大きな静圧、風量をもつ送風器が必要となり、送風器の消費電力が増えるという問題も生じる。
【０００７】
特許文献１の冷却システムでは、各回路基板に接続する熱伝導部品と、熱交換器（放熱器）と、冷媒を溜めるタンクと、すべての熱伝導部品と熱交換器とをつなぎ、冷媒が流通する配管と、配管内で冷媒を循環させるポンプとを備えた熱交換ユニットを用いるため、冷却システムのサイズが大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、省電力化及び小型化を図ることができる電子機器用筐体及び電子装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、１又は複数の電子機器ユニットを着脱自在に収納する電子機器用筐体において、前記電子機器ユニットと熱的に接続する熱的接続部と、前記熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部とを有し、前記熱的接続部が、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を有することを特徴とする電子機器用筐体が提供される。
【００１０】
放熱部の冷却能力があまり大きくない場合、電子機器ユニットが発熱して放熱部が温められると、放熱部の温度上昇により電子機器ユニットと放熱部の温度差が小さくなるため、従来であれば、熱の輸送能率が落ちるが、本発明の一観点の電子機器用筐体によれば、熱的接続部に、電子機器ユニット側から放熱部側に熱を伝達する熱整流素子を備えているため、熱の輸送能率を維持し或いは向上させることができる。また、複数の電子機器ユニット間で発熱量に差が生じて、発熱量の大きい電子機器ユニットにより放熱部が温められ、放熱部の温度が発熱量の小さい電子機器ユニットの温度よりも高くなった場合には、熱整流素子により逆方向の熱の移動を阻止して電子機器ユニット側から放熱部側に熱を伝達することができるため、発熱量の小さい電子機器ユニットでもそのまま温度を低く維持することができる。
【００１１】
このように、本発明の一観点によれば、放熱部の冷却能力をあまり大きくしなくても十分な冷却性能が得られる。
【００１２】
本発明の他の観点によれば、電子素子と、第１の熱的接続部と、該電子素子から発生した熱を前記第１の熱的接続部に輸送する熱輸送部材とを備えた電子機器ユニットと、前記電子機器ユニットを着脱自在に収納し、前記第１の熱的接続部と熱的に接続する第２の熱的接続部、及び該第２の熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部を備えた筐体とを有し、前記電子素子と前記放熱部との間の熱流路に、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を備えていることを特徴とする電子装置が提供される。
【００１３】
電子素子と放熱部との間の熱流路に、電子機器ユニット側から放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を備えている。従って、放熱部と電子機器ユニット間の温度差が小さくなったとしても、熱の輸送能率を維持し或いは向上させることができる。また、放熱部の温度が電子機器ユニットの温度よりも高くなった場合には、熱整流素子により逆方向の熱の移動を阻止することができるため、発熱量の小さい電子機器ユニットでもそのまま温度を低く維持できる。
【００１４】
このように、本発明の他の観点によれば、放熱部の冷却能力をあまり大きくしなくても十分な冷却性能が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、適度な放熱部の冷却能力で十分な冷却性能が得られるため、例えば放熱器の数や送風器の能力を増やさなくてもよく、従って、電子機器の省電力化及び小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１７】
（ブレードサーバの全体の構造）
本発明の実施形態に係るブレードサーバの構造について、図１を参照して説明する。
【００１８】
ブレードサーバ（電子装置）１００は、図１に示すように、ベースとなるシャーシ（筐体）１０１と、シャーシ１０１に搭載されるブレード（コンピュータユニット）１０２と、ブレード１０２などに電力を供給する電源ユニット１０３とを有している。
【００１９】
シャーシ１０１はブレード１０２の着脱が可能になっており、ブレード１０２に搭載された回路部品に故障が発生したとき、或いは性能を向上するときに、ブレード１０２ごとに取り替えたり、或いは増設したりできる。
【００２０】
電源ユニット１０３はシャーシ１０１の上部に設置され、ブレード１０２内部のCPUチップなどの回路部品や、シャーシ１０１に設けられた後述する放熱部などに電力を供給する。なお、電源ユニット１０３は、シャーシ１０１の上部に限らず、シャーシ１０１の下部或いは側部に配置されてもよい。
【００２１】
（シャーシ（筐体）の構造）
次に、本発明の実施形態に係るシャーシ１０１の構造について、図２を参照して説明する。
【００２２】
図２は、図１のブレードサーバ１００の内部をブレードサーバ１００側部のI方向から透視して見たときの概略構造を示す模式図である。
【００２３】
シャーシ１０１はブレード１０２の収納部１と、電気的／熱的接続部２と、放熱部３とを有している。
【００２４】
ブレードの収納部１は、ブレード１０２の差込／取出口１１を有し、差込／取出口１１からブレード１０２を差し込んだり、抜き取ったりして使用する。
【００２５】
電気的／熱的接続部２は、ブレード１０２の電気的接続部２１と電気的に接続される電気的接続部１２と、ブレード１０２の発熱側熱的接続部２２と熱的に接続される受熱側熱的接続部１３とを有している。ブレードの収納部１に複数のブレード１０２がそれぞれ独立に収納できるように、シャーシ１０１には複数の電気的／熱的接続部２が設けられる。なお、ブレード１０２の詳しい構造、発熱側熱的接続部２２及び受熱側熱的接続部１３の詳細な構造は後述する。
【００２６】
複数の受熱側熱的接続部１３には、それぞれ、熱流路に、後述するペルチェ素子、又は電子トンネリングを利用して片面から吸収した熱を反対側の面から放出させる素子を備えている。これらの素子では、熱流の向き及び輸送熱量を電気的に制御でき、ブレード１０２側から放熱部３側に熱を輸送し、逆方向の熱の移動を阻止することができる。以下このような素子を熱整流素子という。
【００２７】
放熱部３は、電気的／熱的接続部２を挟んでブレードの収納部１と反対側に設けられ、複数の受熱側熱的接続部１３のそれぞれと熱的に接続する複数のヒートパイプ（又はループヒートパイプ：受熱側熱輸送部材）１４と、複数のヒートパイプ１４と熱的に接続する共通のヒートシンク（放熱器）１５と、ヒートシンク１５を空冷するファン（送風器）１６とを有している。
【００２８】
また、シャーシ１０１下部には、ファン１６のために外部から空気を取り入れる吸気路１７が設けられ、吸気路１７はファン１６が設置された空間に繋がっている。これに応じて、ヒートシンク（放熱器）１５の収納部の上部には排気口１９が設けられ、ファン１６により形成された空気流は、排気口１９からシャーシ１０１外に排出される。
【００２９】
さらに、電源ユニット１０３と熱的に接続するヒートパイプ（又はループヒートパイプ：受熱側熱輸送部材）１８を有する。そのヒートパイプ１８はヒートパイプ１４を介してヒートシンク１５と熱的に接続されている。なお、ヒートパイプ１８は、複数の受熱側熱的接続部１３のそれぞれと接続したヒートパイプ１４とは独立に設けられてもよい。
【００３０】
以上のように、本発明の実施形態に係るシャーシ１０１によれば、ブレード１０２との熱的接続部１３に熱整流素子を備えているため、熱をブレード１０２から放熱部３に輸送することができる。これにより、熱の輸送能率を維持し或いは向上させることができるため、ヒートシンク１５の数やファン１６の風量をあまり増やさなくても十分な冷却性能が得られる。従って、このシャーシ１０１を備えたブレードサーバ１００の省電力化及び小型化を図ることができる。
【００３１】
仮に、熱整流素子がないとすると、CPU稼働率が低く低温のブレードに放熱部から熱が逆流し、ブレード内の温度と放熱部の温度との差が小さくなって、熱の輸送能率が低下する。そのため、十分な冷却性能を得るためにはヒートシンク１５の数やファン１６の風量を増やす必要があり、ブレードサーバ１００の省電力化及び小型化を図ることが難しくなる。
【００３２】
（ブレードの構造）
次に、本発明の実施形態に係るブレード102a、102bの構造について、図３及び図４を参照して説明する。なお、図２のブレード１０２は、ブレード102a、102bのいずれかに相当するものである。
【００３３】
（第１例）
図３は、第１例に係るブレード102aの構造について示す平面図である。図中、図２と同じ符号で示されたものは、図２と同じものを示す。
【００３４】
第１例に係るブレード102aは、回路基板４と、２つのCPUチップ２４、２つのチップセット２５、４つの半導体記憶装置２６及びHDD(Hard Disk Drive)２７などの回路部品（電子素子）と、クーリングプレート２８、ヒートパイプ２９ａ及びループヒートパイプ２９ｂからなる放熱部材と、シャーシ１０１の電気的／熱的接続部２と接続される電気的／熱的接続部５とを有している。
【００３５】
回路基板４には、図示しない電気配線が形成され、上述の回路部品が搭載されている。各回路部品は電気配線により相互に接続されている。
【００３６】
回路部品のうち、２つのCPUチップ２４、２つのチップセット２５、及び４つの半導体記憶装置２６上にはそれぞれ、例えば銅からなるクーリングプレート２８が取り付けられている。また、一つのCPUチップ２４と４つの半導体記憶装置２６のクーリングプレート２８と熱的に接続するようにヒートパイプ２９ａが設置され、他のCPUチップ２４と２つのチップセット２５のクーリングプレート２８と熱的に接続するようにループヒートパイプ２９ｂが設置されている。
【００３７】
電気的／熱的接続部５は、回路基板４の端部に設けられ、電気的接続部２１と、発熱側熱的接続部２２とを有している。
【００３８】
電気的接続部２１は電気的コネクタを有し、電気的コネクタがシャーシ１０１の電気的接続部１２の電気的コネクタと嵌合してブレード102aに設けられた回路とシャーシ１０１側に設けられた回路とが電気的に接続する。
【００３９】
発熱側熱的接続部２２は、発熱側伝熱コネクタ２２ａと、発熱側伝熱コネクタ２２ａと熱的に接続された集熱部２２ｂとを備えている。集熱部２２ｂは、ブレード102a内部で発生した熱を集めて発熱側伝熱コネクタ２２ａに輸送する。集熱部２２ｂにヒートパイプ（発熱側熱輸送部材）２９ａ、２９ｂが熱的に接続される。ヒートパイプ２９ａ、２９ｂの熱輸送能力を最大限に発揮させるために、ブレード102aをシャーシ１０１に差し込んだときに、ブレード102aの上部に発熱側熱的接続部２２が配置されるようにすることが好ましい。なお、発熱側熱的接続部２２の更に詳しい構造については後述する。
【００４０】
以上の構成により、ブレード102a内部で発生した熱は、発熱側熱的接続部２２に集められる。
【００４１】
（第２例）
図４は、第２例に係るブレード102bの構造について示す平面図である。図中、図３と同じ符号で示されたものは、図３と同じものを示す。
【００４２】
第１例と異なるところは、発熱側熱輸送部材として水冷システムが用いられている点である。水冷システムでは、例えばポンプ２９ｄによりループ状の金属製のパイプ２９ｃ内を水（冷媒）が循環するようになっている。
【００４３】
第２例に係るブレード102bでは、図４に示すように、第１例と同様に、２つのCPUチップ２４、２つのチップセット２５、及び４つの半導体記憶装置２６の上にそれぞれクーリングプレート２８が搭載されており、水冷システムのパイプ２９ｃは、各クーリングプレート２８及び発熱側熱的接続部２２と熱的に接続するように設置され、かつ、パイプ２９ｃ内を流通する水（冷媒）が半導体記憶装置２６とチップセット２５とCPU２４と発熱側熱的接続部２２との間を循環するように配置される。なお、発熱側熱的接続部２２の更に詳しい構造については後述する。
【００４４】
以上の構成により、第１例と同じように、ブレード102b内部で発生した熱が発熱側熱的接続部２２に集められる。
【００４５】
（熱的接続部の構造）
次に、本発明の実施形態に係る熱的接続部の詳細な構造について、図５及び図６を参照して説明する。
【００４６】
（第１例）
図５（ａ）、（ｂ）は、第１例に係る熱的接続部の構造について示す断面図である。図５（ａ）は発熱側熱的接続部２２を示し、図５（ｂ）は受熱側熱的接続部１３を示す。図５中、図２乃至図４と同じ符号で示されたものは、図２乃至図４と同じものを示す。
【００４７】
以下では、図５のほかに、図２乃至図４も併せて参照しながら説明する。
【００４８】
第１例に係る熱的接続部は、ブレード１０２、102a、102bに設けられた発熱側熱的接続部２２と、シャーシ１０１に設けられた受熱側熱的接続部１３とを有している。
【００４９】
発熱側熱的接続部２２は、図５（ａ）に示すように、発熱側伝熱コネクタ２２ａと、発熱側伝熱コネクタ２２ａと熱的に接続する集熱部２２ｂとを有している。
【００５０】
発熱側伝熱コネクタ２２ａは凸状に加工された銅などで形成され、ブレード１０２、102a、102bをシャーシ１０１に差し込んだときに、シャーシ１０１の受熱側伝熱コネクタ１３ａと嵌合して熱的に接続するように配置されている。集熱部２２ｂは、発熱側伝熱コネクタ２２ａと熱的に接続する伝熱部材を有する。集熱部２２ｂの伝熱部材は銅などが好適に用いられる。なお、集熱部２２ｂの回路基板４側の表面は断熱部材２３で覆われており、ブレード内部から発熱側熱的接続部２２を断熱する。断熱部材２３は、硬質ポリウレタンフォーム、ガラスウール、発砲ポリエチレンなどの多孔質系断熱材、又はセラミック系断熱材(ニチアス社製)、マイクロサーム(日本マイクロサーム社の商品名) などが好適に用いられる。
【００５１】
伝熱部材２２ｂ及び発熱側伝熱コネクタ２２ａの内部にヒートパイプ２９ｂ又は２９ｃが埋め込まれて発熱側熱的接続部２２とヒートパイプ２９ｂ又は２９ｃとが相互に熱的に接続される。なお、図５（ａ）に示す発熱側熱輸送部材は、図３の発熱側熱輸送部材を適用する場合、ヒートパイプ２９ａ及びループヒートパイプ２９ｂに該当するが、ヒートパイプ２９ａは省略している。また、図４の水冷システムを適用する場合は、水（冷媒）が流通するパイプ２９ｃに該当する。
【００５２】
受熱側熱的接続部１３は、発熱側伝熱コネクタ２２ａが挿入される凹部１３ｃを備えた受熱側伝熱コネクタ１３ａを有し、凹部１３ｃ内面には熱伝導性シート１３ｂが被着されている。熱伝導性シート１３ｂにより、発熱側伝熱コネクタ２２ａを凹部１３ｃに挿入したときに発熱側伝熱コネクタ２２ａと受熱側伝熱コネクタ１３ａとの熱的結合が強固になり、熱伝導特性が向上する。熱伝導性シート１３ｂは、MANION50α(ポリマテック社の商品名)、デンカ放熱シート・スペーサシリーズ(電機化学工業社の商品名)、サーコンシリーズ(富士高分子工業社の商品名)、又はラムダゲルシリーズ(ジェルテック社の商品名)などが好適に用いられる。
【００５３】
また、受熱側伝熱コネクタ１３ａの凹部１３ｃと反対側の面にペルチェ素子（熱整流素子）３０ａが取り付けられている。ペルチェ素子３０ａは、印加する電気の極性により熱流の向きを制御し、電気量により輸送熱量を制御することができる素子である。ペルチェ素子３０ａの凹部１３ｃ側の片面が吸熱側（低温側：熱流路の上流側）となり、他方の面が発熱側（高温側：熱流路の下流側）となるように電気が印加される。これにより、吸熱側から発熱側に熱が輸送される。
【００５４】
受熱側熱的接続部１３にはペルチェ素子３０ａの吸熱側と発熱側に温度センサ（図示せず）が設けられている。温度センサからの温度情報により、ペルチェ素子３０ａの吸熱側と発熱側の温度を監視し、ペルチェ素子３０ａに電気を印加するか否かを選択してオン・オフを制御したり、或いはペルチェ素子３０ａへの電気の印加量を調整して輸送熱量を設定したりする。
【００５５】
ペルチェ素子３０ａの発熱側（高温側）にヒートパイプ１４を熱的に接続することで、ヒートパイプ１４により、共通のヒートシンク１５に熱が運ばれる。この場合、ペルチェ素子３０ａの吸熱側の温度が発熱側伝熱コネクタ２２ａの温度よりも低くなるように、かつ発熱側の温度が共通のヒートシンク１５の温度よりも高くなるように、電気の印加量を調節することが必要である。なお、発熱側伝熱コネクタ２２ａの温度が共通のヒートシンク１５の温度よりも高い場合、ペルチェ素子３０ａを動作させなくてもよい。或いは、ペルチェ素子３０ａを動作させて輸送熱量が適度になるように調整してもよい。これにより、発熱側伝熱コネクタ２２ａと共通のヒートシンク１５の温度差が小さいときに熱輸送能率を維持し或いは向上させることができる。
【００５６】
（第２例）
図６（ａ）、（ｂ）は、第２例に係る熱的接続部の構造について示す平面図である。図６（ａ）は発熱側熱的接続部２２を示し、図６（ｂ）は受熱側熱的接続部１３を示す。図６中、図２乃至図４と同じ符号で示されたものは、図２乃至図４と同じものを示す。
【００５７】
第２例の熱的接続部において第１例の熱的接続部（図５）と異なる点は、受熱側熱的接続部１３の構造である。図６の受熱側熱的接続部１３では、受熱側伝熱コネクタ１３ａの凹部１３ｃと反対側の面に、ペルチェ素子とは異なる熱整流素子３０ｂが設けられている。この素子３０ｂは、電気を印加することにより、電子トンネリングを利用して片面で吸収した熱を反対側の面から放出させる素子であり、印加する電気の極性及び電気量により熱流の向き及び輸送熱量を制御することができる。例えば、Cool Chips (Cool Chips Plc社製の商標名)を好適に用いることができる。
【００５８】
熱整流素子３０ｂの凹部１３ｃ側の片面が吸熱側（低温側：熱流路の上流側）となり、他方の面が発熱側（高温側：熱流路の下流側）となるように電気を印加して用いる。これにより、ブレード１０２、102a、102b側（吸熱側）から共通のヒートシンク１５側（発熱側）に熱が輸送される。
【００５９】
（ブレードサーバの冷却動作）
（第１例）
発熱側熱輸送部材としてループヒートパイプを、熱整流素子としてペルチェ素子をそれぞれ用いた本発明の実施形態の第１例のブレードサーバの冷却動作について、図２、図３及び図５を参照して説明する。
【００６０】
ブレードサーバを動作させることでブレード102a内部で熱を発生させる。この熱は、ループヒートパイプ２９ｂによって運ばれて、発熱側熱的接続部２２に集められる。発熱側熱的接続部２２に集められた熱は、熱伝導性シート１３ｂを伝わって受熱側伝熱コネクタ１３に運ばれ、さらにペルチェ素子３０ａを通してヒートパイプなど１４に輸送される。その熱は、ヒートパイプなど１４により共通のヒートシンク１５に運ばれて、ファン１６により形成された空気流により強制的にヒートシンク１５から放散される。
【００６１】
このとき、すべてのブレード102aの発熱側熱的接続部２２の温度がヒートシンク１５の温度よりも高い場合、どの箇所でも、熱流はブレード102a側からヒートシンク１５側に熱が輸送される向きとなるため、ペルチェ素子３０ａを動作させなくても、熱はヒートシンク１５に運ばれて放熱される。この場合、特に、ペルチェ素子３０ａを動作させ、輸送熱量を増加させて熱輸送効率を向上させることで、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。
【００６２】
一方、ヒートシンク１５の温度が一部のブレード102aの発熱側熱的接続部２２の温度よりも高くなった場合、そのブレード102aに繋がる受熱側熱的接続部１３のペルチェ素子３０ａを動作させて、ペルチェ素子３０ａのブレード102a側（吸熱側）の温度が発熱側熱的接続部２２の温度よりも低くなるように、かつヒートシンク１５側（発熱側）の温度がヒートシンク１５の温度よりも高くなるように調整する。これにより、ペルチェ素子３０ａでは吸熱側から発熱側に一定量の熱が輸送されるとともに、他のどの箇所でも、ブレード102a側からヒートシンク１５側に熱流の向きが向くような温度差が形成されるため、ブレード102aで発生した熱はペルチェ素子３０ａを通してヒートシンク１５に効率よく輸送され、放熱される。このように、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。
【００６３】
（第２例）
発熱側熱輸送部材として水冷ユニットを、熱整流素子としてペルチェ素子をそれぞれ用いた本発明の実施形態の第２例のブレードサーバの冷却動作について、図２、図４及び図５を参照して説明する。
【００６４】
第１例の冷却動作と異なり、ブレード102b内部で発生した熱は水冷ユニット２９ｃ、２９ｄによって運ばれて、発熱側熱的接続部２２に集められる。以降の熱の輸送は第１例の冷却動作と同じようにして行われる。
【００６５】
この例でも、第１例と同様に、必要な場合ペルチェ素子３０ａを調整して、熱流の向きが常にブレード102b側からヒートシンク１５側に向くようにすることができるため、ブレード102bで発生した熱はペルチェ素子３０ａを通してヒートシンク１５に効率よく輸送され、放熱される。
【００６６】
以上のように、第２例の冷却動作によれば、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。
【００６７】
（第３例）
発熱側熱輸送部材として水冷ユニットを、熱整流素子として図６の熱整流素子３０ｂをそれぞれ用いた本発明の実施形態の第３例のブレードサーバの冷却動作について、図２、図４及び図６を参照して説明する。
【００６８】
第２例の冷却動作と同様に、ブレード102b内部で発生した熱は水冷ユニット２９ｃ、２９ｄによって運ばれて、発熱側熱的接続部２２に集められる。発熱側熱的接続部２２に集められた熱は、熱伝導性シート１３ｂを伝わって受熱側伝熱コネクタ１３ａに運ばれ、熱整流素子３０ｂを通してヒートパイプなど１４に輸送される。その熱は、ヒートパイプなど１４により共通のヒートシンク１５に運ばれて、ファン１６により強制的にヒートシンク１５から放出される。
【００６９】
このとき、すべてのブレード102bの発熱側熱的接続部２２の温度がヒートシンク１５の温度よりも高い場合、どの箇所でも、ブレード102b側からヒートシンク１５側に熱流の向きが向くような温度差が形成されるため、熱整流素子３０ｂを動作させなくても、熱はヒートシンク１５に運ばれて放熱される。この場合、第１例の冷却動作と同様に、熱整流素子３０ｂを動作させなくてもよいし、動作させてもよい。この場合も、特に、熱整流素子３０ｂを動作させ、輸送熱量を増加させて熱輸送効率を向上させることで、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。
【００７０】
一方、ヒートシンク１５の温度が一部のブレード102bの発熱側熱的接続部２２の温度よりも高くなった場合、そのブレード102bに繋がる受熱側熱的接続部１３の熱整流素子３０ｂを動作させて、第１例の冷却動作と同様に、ブレード102b側からヒートシンク１５側に熱流の向きが向くような温度差を形成し、また輸送熱量を調整する。これにより、ブレード102bで発生した熱はペルチェ素子３０ａを通してヒートシンク１５に効率よく輸送され、放熱される。この場合も、第１例の冷却動作の場合と同様に、放熱部の冷却能力を高めることなく冷却性能を維持し或いは向上させることができる。
【００７１】
以上のように、本発明の実施形態のブレードサーバによれば、シャーシ１０１の受熱側熱的接続部１３に熱整流素子３０ａ、３０ｂを備えている。
【００７２】
従って、ブレード102a、102bとシャーシ１０１の放熱部（ヒートシンク１５）の間の温度差が小さくなったときにブレード102a、102b側から放熱部側に熱が輸送されて、熱の輸送能率を維持し、又は向上させることができる。これにより、放熱部のヒートシンク１５の数やファン１６の風量をあまり増やさなくても十分な冷却効果が得られるため、放熱部の省電力化及び小型化を図ることができる。
【００７３】
また、逆方向の熱の移動を阻止して熱を常にブレード102a、102bから放熱部に輸送することができるため、発熱量の小さいブレード102a、102bの温度を低く維持できる。このため、放熱部のヒートシンク１５の数やファン１６の風量をあまり増やさなくても十分な冷却効果が得られるため、放熱部の省電力化及び小型化を図ることができた。
【００７４】
さらに、熱整流素子３０ａ、３０ｂを備えているため、従来ブレード内部の部品に取り付けられていた嵩張るヒートシンクなどを含む放熱部をシャーシ１０１側に設置して十分な冷却効果が得られる。従って、ブレード102a、102b内部では放熱部に熱を輸送するために、あまり嵩張らないループヒートパイプ２９ｂや水冷ユニット２９ｃ、２９ｄを設ければよく、ブレード102a、102b内部の部品の実装密度の向上を図ることができる。
【００７５】
（他の実施の形態）
以上、実施の形態によりこの発明を詳細に説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した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上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。
【００７６】
例えば、上述の実施形態では、熱整流素子３０ａ、３０ｂは、受熱側熱的接続部１３に取り付けられているが、発熱側熱的接続部２２に取り付けられてもよい。
【００７７】
また、水冷システム（発熱側熱輸送部材）２９ｃ、２９ｄと、図５のペルチェ素子３０ａ及び図６の熱整流素子３０ｂとの組み合わせや、ループヒートパイプ２９ｂと図５のペルチェ素子との組み合わせを用いているが、ループヒートパイプ２９ｂの代わりにヒートパイプ２９ａを用いてもよいし、ヒートパイプ（発熱側熱輸送部材）２９ａ、２９ｂと図６の熱整流素子３０ｂを組み合わせてもよい。
【００７８】
また、発熱側熱的接続部２２は伝熱コネクタ２２ａと伝熱部材（集熱部）２２ｂを備えているが、これに限られない。伝熱コネクタ２２ａと伝熱部材２２ｂを一体形成して伝熱コネクタとしてもよい。
【００７９】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００８０】
（付記１）１又は複数の電子機器ユニットを着脱自在に収納する電子機器用筐体において、前記電子機器ユニットと熱的に接続する熱的接続部と、前記熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部とを有し、前記熱的接続部が、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を有することを特徴とする電子機器用筐体。
【００８１】
（付記２）前記熱整流素子が、ペルチェ効果により熱を移動するペルチェ素子、又は電子トンネリングにより熱を移動する素子のいずれかであることを特徴とする付記１に記載の電子機器用筐体。
【００８２】
（付記３）前記放熱部が、ヒートシンクと、前記ヒートシンクを空冷する送風機とを有することを特徴とする付記１又は２に記載の電子機器用筐体。
【００８３】
（付記４）電子素子と、第１の熱的接続部と、該電子素子から発生した熱を前記第１の熱的接続部に輸送する熱輸送部材とを備えた電子機器ユニットと、
前記電子機器ユニットを着脱自在に収納し、前記第１の熱的接続部と熱的に接続する第２の熱的接続部、及び該第２の熱的接続部から伝達された熱を放散する放熱部を備えた筐体とを有し、
前記電子素子と前記放熱部との間の熱流路に、前記電子機器ユニット側から前記放熱部側に熱を伝達し、逆方向の熱の移動を阻止する熱整流素子を備えていることを特徴とする電子装置。
【００８４】
（付記５）前記熱整流素子が、前記第１の熱的接続部及び前記第２の熱的接続部のいずれか一方に設けられていることを特徴とする付記４に記載の電子装置。
【００８５】
（付記６）前記熱整流素子が、ペルチェ効果により熱を移動するペルチェ素子、又は電子トンネリングにより熱を移動する素子のいずれかであることを特徴とする付記４又は５に記載の電子装置。
【００８６】
（付記７）前記熱整流素子の上流側及び下流側に温度センサが設けられていることを特徴とする付記６に記載の電子装置。
【００８７】
（付記８）前記熱輸送部材がヒートパイプであることを特徴とする付記４乃至７のいずれか１項に記載の電子装置。
【００８８】
（付記９）前記熱輸送部材が、冷媒が通るパイプと、前記冷媒を循環させるポンプとを有することを特徴とする付記４乃至７のいずれか１項に記載の電子装置。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るブレードサーバの外観の概略構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るブレードサーバの内部を図１のブレードサーバ側面のI方向から透視して見たときの概略構造を示す模式図である。
【図３】図３は、第１例に係るブレードの構造について示す平面図である。
【図４】図４は、第２例に係るブレードの構造について示す平面図である。
【図５】図５は、第１例に係る熱的接続部の構造について示す断面図である。
【図６】図６は、第２例に係る熱的接続部の構造について示す断面図である。
【図７】図７は、第１例に係るブレードの構造について示す平面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１…ブレードの収納部、
２、５…電気的／熱的接続部、
３…放熱部、
４…回路基板、
１１…ブレードの差込／取出口、
１２、２１…電気的接続部、
１３…受熱側熱的接続部、
１３ａ…受熱側伝熱コネクタ、
１３ｂ…熱伝導性シート、
１３ｃ…凹部、
１４、１８…ヒートパイプ或いはループヒートパイプ（受熱側熱輸送部材）、
１５…ヒートシンク（放熱器）、
１６…ファン（送風器）、
１７…吸気路、
１９…排気口、
２２…発熱側熱的接続部、
２２ａ…発熱側伝熱コネクタ、
２２ｂ…伝熱部材（集熱部）、
２３…断熱部材、
２４…CPUチップ、
２５…チップセット、
２６…半導体記憶装置、
２７…HDD、
２８…クーリングプレート、
２９ａ…ヒートパイプ（発熱側熱輸送部材）、
２９ｂ…ループヒートパイプ（発熱側熱輸送部材）、
２９ｃ…パイプ（発熱側熱輸送部材）、
２９ｄ…ポンプ（発熱側熱輸送部材）、
３０ａ…ペルチェ素子（熱整流素子）、
３０ｂ…熱整流素子、
１００…ブレードサーバ（電子装置）、
１０１…シャーシ（筐体）、
１０２、102a、102b…ブレード（電子機器ユニット：コンピュータユニット）、
１０３…電源ユニット。
【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】
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【図７】
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