网络通信装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种网络通信装置，在框体内，将中继用电路基板置于中间，第一电路基板单元沿水平方向配置在中继用电路基板的前方，冷却单元和第二电路基板单元并列配置在中继用电路基板的后方，从电源单元经由中继用电路基板对各单元供电，在框体内，形成第一空气通路，该第一空气通路中，从第一电路基板单元前面侧的吸气口导入的吸气通过了第一电路基板单元之后，经由中继用电路基板的开口导入冷却单元，并且形成第二空气通路，该第二空气通路中，从框体前面的吸气口导入的吸气通过第一电路基板单元侧面侧之后，从设置于第一电路基板单元侧面侧的间隔件的通气口导入冷却单元，在第二空气通路中配置第二电路基板。
【专利说明】网络通信装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有多个可拆装的电路基板単元的网络通信装置。
【背景技术】
[0002]在网络【技术领域】，广泛使用交換机(switch)、路由器(router)作为进行数据传输的网络通信装置。一般，交換机、路由器这样的网络通信装置具有:具有用于网络中的数据传输的接ロ功能的电路基板単元、具有控制数据传输的控制功能的电路基板単元、具有纵横制交換机功能的电路基板単元等，这些电路基板単元可拆装。各电路基板単元之间的信号的交換以及对各电路基板単元的供电，经由配置在网络通信装置内的中继用电路基板、所谓的底板(back board)来执行。另外，网络通信装置一般搭载在横向宽度为19英寸的标准规格的机架上。
[0003]近年来，对于网络通信装置，提高处理性能的要求高涨，并且，从装置的设置环境的方面来看，还具有要求采用前后吸排气方式的气流结构的倾向。
[0004]作为采用了前后吸排气方式的结构的装置，例如公开有如下装置，S卩，通过从前面的吸气ロ导入的吸气来冷却运算部，通过从前面的通风ロ导入的吸气来冷却输入输出部，将通过了运算部的吸气和通过了输入输出部的吸气汇总而从背面侧排气的运算处理装置(參照专利文献I)。并且，将中继用主电路基板配置在中间，在中继用主电路基板的前方侧配置多个电路基板単元，在中继用副电路基板的背面侧并列配置冷却単元和电源单元，从形成在各电路基板単元的前面侧的通风ロ导入吸气，所导入的吸气经由中继用电路基板被导入冷却単元并从冷却単元排气，而且，公开了如下的电子装置，即，从形成在各电路基板単元的两侧面侧的通风ロ导入吸气，使所导入的吸气经由电源单元而排气(參照专利文献2)。并且，在专利文献3中，公开了如下的电子装置，S卩，将中继用主电路基板配置在中间，在中继用主电路基板的前方侧配置多个电路基板単元，在中继用副电路基板的背面侧按顺序并列配置电源单元、冷却単元，从形成在各电路基板単元的前面侧的通风ロ导入吸气，使所导入的吸气经由中继用电路基板按顺序导入电源単元、冷却単元，并从冷却単元排气。
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:W0 2010/064299号公报
[0007]专利文献2:日本特开2011-146450号公报
[0008]专利文献3:W0 2012/0066732 号公报
[0009]在采用前后吸排气方式的结构时，能够构成如下结构，S卩，在机架内沿垂直方向安装配置在机架的前面侧的第一电路基板単元，在机架的背面侧安装第二电路基板単元，在机架的前面侧上部配置第一冷却単元，在第二电路基板単元的上部侧配置第二冷却単元，从机架的前面侧底部的通风ロ导入的冷却风经由第一电路基板单元导入第一冷却単元，并且，经由第二电路基板单元导入第二冷却単元，将所导入的各个冷却风从第一冷却单元或第二冷却单元排出。
[0010]该情况下，由于按照每个电路基板单元来配置冷却単元，所以能够充分冷却各基板电路单元。但是，当将第一电路基板単元沿垂直方向安装在机架内吋，即使想増加电路基板単元的片数，但受到机架的横向宽度的制约，难以使电路基板单元增加。尤其是，如果是网络通信装置，用于将增减相同电路基板単元的片数而得到的装置制作成门类(line nap)的扩展性降低。并且，为了充分冷却各基板电路单元，需要两种冷却単元。
[0011 ] 另ー方面，也可以是将第一电路基板单元沿着水平方向安装在机架内，将第二电路基板単元配置在第一电路基板単元的背面侧，对第二电路基板単元配置冷却単元的结构。该情况下，能够用ー种冷却単元冷却通过了各电路基板単元的冷却风并排气。但是，通过了第一电路基板単元的热，进入到第二电路基板単元，所以为了充分冷却第二电路基板単元，需要使用大型的冷却単元。
[0012]对此，在专利文献I中记载的装置的情况下，由于运算部配置在水平方向上，所以能够提高扩展性。并且，通过了运算部和输入输出部的冷却风分别被导入风扇箱，所以能够用一种风扇箱来冷却通过了运算部和输入输出部的冷却风。
[0013]但是，根据专利文献I中记载的装置的结构，将要导入输入输出部的冷却风在被导入风扇箱之前的期间，弯曲180度之后，进ー步弯曲180度，所以冷却风的压カ损失变大。并且，根据专利文献I中记载的装置的结构，配置在机架前面的是运算处理部，与其他装置进行数据输入输出的输入输出处理部配置在机架背面。另ー方面，对于网络通信装置，为了构建、维护、管理网络，多数情况下是在机架前面进行与外部网络连接的线缆的插拔。因此，在机架前面需要配置具有外部接ロ连接器的电路基板単元。所以，考虑到维护、管理的情况，在与专利文献I的装置的结构完全不同的设计思想下，网络通信装置需要配置电路基板单元、冷却単元。
[0014]另ー方面，在专利文献2中记载的电子装置的情况下，将前面侧的电路基板单元沿水平方向配置，在背面侧配置冷却単元，并且，在冷却単元的两侧配置电源单元，因此，能够提高电路基板単元的扩展性，并且，能够用ー种冷却単元冷却通过了各电路基板単元的冷却风并排气。
[0015]但是，在专利文献2中记载的电子装置的情况下，需要多个中继用电路基板，相比中继用电路基板为ー个的装置，结构要复杂。并且，虽然进行与其他电路基板単元的数据传送，但如果不直接与外部进行通信的电路基板単元配置在前面的话，就不能配置具有外部接ロ连接器的电路基板単元，网络的扩展不灵活。并且，在代替中继用电路基板而将不进行对外部通信的电路基板単元直接与具有外部接ロ连接器的电路基板单元连接的电子装置中，不能对位于框体内的中部的电路基板单元进行冷却。并且，根据专利文献3中记载的电子装置，通过从框体前面吸气、由配置在框体前面的电路基板単元加热的空气，对框体背面的电源单元等单元进行冷却，并不能充分冷却。
【发明内容】
[0016]本发明是鉴于现有技术的问题而做出的，其目的是提供一种网络通信装置，在采用前后吸排气方式的结构时，能够用简单的结构提高冷却效率。
[0017]为了解决所述课题的至少一部分，本发明的特征在于，在框体内的中部配置中继用电路基板，将所述中继用电路基板置于其间，在所述中继用电路基板的前方沿着水平方向配置第一电路基板単元，在所述中继用电路基板的后方，并列配置冷却单元和第二电路基板単元，从电源单元经由所述中继用电路基板对各单元供电，在所述框体内形成第一电路基板単元用空气通路，第一电路基板単元用空气通路使从所述第一电路基板単元前面侧的吸气ロ导入的吸气通过了所述第一电路基板単元之后，经由所述中继用电路基板的开ロ导入所述冷却単元，并且，形成第二电路基板単元用空气通路，该第二电路基板単元用空气通路使从所述框体前面的吸气ロ导入的吸气通过了所述第一电路基板単元侧面侧之后，从设置在所述第一电路基板単元侧面侧的第一间隔件的通气ロ，经由所述第二电路基板単元导入所述冷却単元，在该第二电路基板単元用空气通路中，配置所述第二电路基板単元。
[0018]发明效果
[0019]根据本发明，在采用前后吸排气方式的结构时，能够用简单的结构提高冷却效率。【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的一个实施例的立体图，图1A是网络通信装置的前面侧立体图，图1B是网络通信装置的背面侧立体图。
[0021]图2是网络通信装置的俯视图。
[0022]图3是卸下散热部件后的电路基板单元的立体图。
[0023]图4是安装了散热部件的电路基板単元的立体图。
[0024]图5是冷却单元的立体图，图5A是网络通信装置的前面侧立体图，图5B是网络通信装置的背面侧立体图。
[0025]图6是用于说明网络通信装置的空气通路的立体图，图6A是网络通信装置的前面侧立体图，图6B是网络通信装置的背面侧立体图。
[0026]图7是网络通信装置的立体图，图7A是用于说明网络通信装置的空气通路的前面侧立体图，图7B是用于说明网络通信装置的空气通路的背面侧立体图。
[0027]图8是网络通信装置的电路结构图。
[0028]图9是用于说明本发明的变形例的结构图，图9A是网络通信装置的俯视图，图9B是网络通信装置的主视图，图9C是网络通信装置的右侧视图，图9D是网络通信装置的后视图。
[0029]图10是中继用电路基板(底板(back plane))的结构图。
[0030]附图标记说明:
[0031]100网络通信装置，110框体，120电路基板単元，121吸气ロ，122外部接ロ连接器，124连接器，130电路基板単元，131a吸气ロ，131b通风ロ，131c、131d吸气ロ，140冷却単元，145风扇，150中继用电路基板，151开ロ，125半导体元件，135半导体元件，180电源单元。
【具体实施方式】
[0032](实施例)
[0033]以下，基于附图对本发明的一实施例进行说明。图1是表示本发明的网络通信装置的概略结构的立体图，图1A是网络通信装置的前面侧立体图，图1B是网络通信装置的背面侧立体图。
[0034]图1中，网络通信装置100在计算机网络中作为传送数据(例如，被称为帧或包)的装置发挥作用，具有构成机架的框体110。框体110形成为大致箱型形状。在框体110内，电源单元180配置在底部侧，在电源单元180上方的区域之中的前后方向的中部的区域，配置中继用电路基板150 (底板)，在比中继用电路基板150靠前面侧，多个电路基板単元120沿水平方向配置，在比中继用电路基板150靠背面侧，多个电路基板単元130和多个冷却单元140沿着与中继用电路基板150交叉的方向并列配置。这时，多个电路基板130分为两个组，各组的电路基板単元130分开配置在冷却単元140的两侧。
[0035]在框体110前面的两侧，沿着上下方向(铅直方向)具有多个用于将吸气导入到各电路基板単元120的侧面侧的吸气ロ 131a。并且，从吸气ロ 131a沿前后方向直到背面为止，设置与电路基板単元120的间隔件。在该间隔件中，在中继用电路基板150的背后设置作为来自吸气ロ 131a的空气的通道的通气ロ。并且，在框体110的背面具有构成排气ロ的冷却单元140。通过吸气ロ 131a、设置在间隔件上的通气ロ、和冷却单元140，框体110采用前后吸排气方式的气流的结构。
[0036]各电路基板単元120构成为具有第一半导体元件(未图示)的第一电路基板単元，该第一半导体元件具有用于网络中的数据传输的接ロ功能或者控制数据传输的控制功能。各电路基板单元120在框体110的内壁面沿着形成于水平方向的槽，例如“コ”字形的导轨在水平方向上能够自由移动地配置。各电路基板単元120上除了半导体元件之外，还安装有多个连接器124等。并且，在各电路基板単元120的前面，沿水平方向并列形成有多个吸气ロ 121，并且，沿水平方向排列多个外部接ロ连接器122。各外部接ロ连接器122上自由拆装地安装线缆200。另外，各吸气ロ 121用于取入冷却用的空气(冷却风)而形成为网眼形状。
[0037]各电路基板单元130例如构成为沿着垂直方向配置的具有半导体元件(未图示)的第二电路基板単元，该半导体元件具有纵横制交換机功能。各电路基板単元130上除了半导体元件之外，例如安装有多个连接器134。
[0038]各冷却単元140具有用于强制使通过了各电路基板単元120、130的风流过的风扇
145、和控制风扇145的旋转的控制电路基板(未图示)，与各电路基板单元独立地构成。各冷却単元140的用于供电的连接ロ(未图示)形成在相邻的冷却単元140彼此接近的位置上。这时，各冷却单元140通过将左右分开配置的冷却单元140在左右分别颠倒地配置，而成为使来自中继用电路基板150的供电成为可能的结构。
[0039]电源单元180在背面侧具有受电ロ 190，从受电ロ 190接收的电カ经由中继用电路基板150而供电到各电路基板単元120、130和各冷却単元140。
[0040]中继用电路基板150构成为供电路径和传送路径，该供电路径用于将各电路基板単元120、130、各冷却単元140以及电源単元180相互电连接，该传送路径用于传送在単元之间收发的数据和控制信号。中继用电路基板150形成为大致平板状，在中继用电路基板150的中央部，形成多个用于将通过了各电路基板単元120的风引导向各冷却単元140的开ロ 151。该中继用电路基板150中，各电路基板单元130沿垂直方向配置，各电路基板单元120上的连接器124和各电路基板单元130上的连接器134经由中继用电路基板150而连接。即，相邻的连接器134和连接器124将中继用电路基板150置于其间，并经由中继用电路基板150而直接连接。因此，能够缩短将各电路基板単元120和各电路基板単元130连结的传送路径,并能够实现数据传输的高速化。[0041]图2是网络通信装置的俯视图。图2中，电路基板単元120上安装有两个半导体元件125，并且安装有多个连接器124，该半导体元件125具有用于网络中的数据传输的接ロ功能或者控制数据传输的控制功能。电路基板単元130上安装有具有纵横制交換机功能的半导体元件135，在电路基板单元130的中继用电路基板150的附近，形成有通风ロ 131b。各冷却単元140上配置有风扇145，并且配置有控制风扇145的旋转速度等的控制电路基板143。另外，安装于电路基板単元120的半导体元件125的数量不限定于两个，也可以是ー个或多个。
[0042]这时，框体110内形成有多个空气通路310、320、330。各空气通路310是用于将从框体110左侧的吸气ロ 131a导入的冷却风350导入冷却单元140的空气通路，构成为如下的第二电路基板単元用空气通路，该第二电路基板単元用空气通路包含:吸气ロ 131a、在框体110与设置在电路基板単元120的侧面侧的间隔件115之间的空间部、中继用电路基板150的背面侧的空间部、设置在中继用电路基板150的背面侧的间隔件115上的通气ロ160、通风ロ 131b、以及冷却单元140的导入口侧空间部。成为冷却风350的通路的各空气通路310从吸气ロ 131a到中继用电路基板150的背面侧形成为直线状的空气通路，并且，通过设置在中继用电路基板150的背面侧的间隔件115的通气ロ 160，形成为相对于框体110的壁面以90度以内的角度向电路基板单元130侧弯曲的曲线状的空气通路，而且，在中继用电路基板150的背面侧，构成为通过了通风ロ 131b之后，从设置于冷却単元140的壁面的孔(通气ロ)148进入冷却単元140，并根据冷却风扇145的动作而相对于中继用电路基板150以90度以内的角度向冷却单元140侧弯曲的曲线状的空气通路。
[0043]S卩，从吸气ロ 131a导入的各冷却风350在通过了框体110和电路基板单元120的侧面侧之间的空间部之后，在中继用电路基板150的背面侧弯折并导入通气ロ 160和通风ロ 131b，在通过了通风ロ 131b之后，再次向冷却单元140侧弯折而导入冷却单元140，之后，从冷却単元140的背面侧排出到框体110的背面侧。
[0044]图2中，框体110的外面和设置在电路基板单元120的侧面侧的间隔件115之间的空间部，在框体110的背面由框体的一部分113遮挡，来自吸气ロ 131a的冷却风350即使直进也不会漏掉，所以流向通气ロ 160。之后，通过设置在框体背面侧中央的冷却风扇145的动作，冷却风350经由电路基板单元130的通风ロ 131b向冷却单元140前进，向背面漏出。
[0045]另外，代替通过框体的一部分113遮挡框体110的背面，也可以在比设置在间隔件115上的通气ロ 160靠背面侧，设置间隔件170，以便使来自吸气ロ 131a的冷却风350的流动向框体110的中央部弯折。并且，即使背面不被遮挡，通过设置在背面中央部的冷却风扇的动作，也可以引导冷却风350的流动。该情况下，通过从吸气ロ 131a进入的冷却风350，形成直接直行而从背面漏出的流动、和通过冷却风扇145的动作被引导到中继用电路基板150的背面侧的通气ロ而从背面中央部的冷却単元140漏出的流动。但是相比遮挡背面，能够防止空气的滞留。
[0046]各空气通路320是用于将从框体110右侧的吸气ロ 131a导入的冷却风360导入到冷却単元140的空气通路，构成为第二电路基板単元用空气通路，该第二电路基板単元用空气通路包含:吸气ロ 131a、在框体110和电路基板单元120的侧面侧的间隔件115之间的空间部、中继用电路基板150的背面侧的空间部、设置在中继用电路基板150的背面侧的间隔件115上的通气ロ 160、通风ロ 131b以及冷却单元140的导入口侧空间部。成为冷却风360的通路的各空气通路320从吸气ロ 131a到中继用电路基板150的背面侧形成为直线状的空气通路，并且，在中继用电路基板150的背面侧，形成为经由设置在间隔件115上的通气ロ 160以相对于框体110的壁面为90度以内的角度向电路基板单元130侧弯曲的曲线状的空气通路，进ー步，在中继用电路基板150的背面侧，构成为通过了通风ロ 131b之后，通过冷却风扇145的动作，以相对于中继用电路基板150为90度以内的角度向冷却单元140侧弯曲的曲线状的空气通路。
[0047]图2中，在框体110的外面和设置在电路基板单元120的侧面侧的间隔件115之间的空间部，在框体110的背面由框体的一部分113遮挡，来自吸气ロ 131a的冷却风360即使直进也不会不漏掉，所以流向通气ロ 160。之后，通过设置在框体背面侧中央的冷却风扇145的动作，冷却风360经由电路基板单元130的通风ロ 131b向冷却单元140前进，并向背面漏出。
[0048]另外，代替通过框体的一部分113遮挡框体110的背面，也可以在比设置在间隔件115上的通气ロ 160靠背面侧设置间隔件170，使来自吸气ロ 131a的冷却风360的流动向框体110的中央部弯折。并且，即使不遮挡背面，通过设置在背面中央部的冷却风扇的动作，也可以引导冷却风360的流动。该情况下，通过从吸气ロ 131a进入的冷却风360，形成直接直进而从背面漏出的流动、和通过冷却风扇145的动作被引导到中继用电路基板150的背面侧的通气ロ而从背面中央部的冷却単元140漏出的流动。但是，相比遮挡背面，能够防止空气的滞留。
[0049]S卩，从吸气ロ 131a导入的冷却风360，在通过了在框体110和电路基板单元120的侧面侧之间的空间部之后，在中继用电路基板150的背面侧弯折而导入通气ロ 160和通风ロ 131b，在通过了通风ロ 131b之后，再次向冷却単元140侧弯折而导入冷却単元140，之后，从冷却単元140的背面侧向框体110的背面侧排出。这时，冷却风350和冷却风360在中继用电路基板150的背面侧相互向相反方向流动，并导入冷却单元中的至少ー个冷却单
J Li o
[0050]各空气通路330是用于将从电路基板单元120的吸气ロ 121导入的冷却风370导入到冷却単元140的空气通路，构成为第一电路基板単元用空气通路，该第一电路基板单元用空气通路包含:吸气ロ 121、电路基板单元120周围的空间部、中继用电路基板150的开ロ 151、中继用电路基板150的背面侧的空间部、以及冷却単元140的导入口侧空间部149。
[0051]S卩，从吸气ロ 121导入的冷却风370在通过了电路基板単元120上的半导体元件125等之后，从开ロ 151导入冷却単元140，并从冷却単元140的背面侧向框体110的背面侧排出。
[0052]这时，配置在左侧的多个电路基板单元130，配置在各空气通路310中，配置在右侧的多个电路基板单元130，配置在各空气通路320中。各空气通路310、320由于分别以90度以内的角度弯曲两次，所以能够降低各空气通路310、320中的压カ损失，能够提高各电路基板单元130中的冷却效率。
[0053]图3是取下散热部件后的电路基板单元的立体图。图3中，电路基板单元130具有电路基板133，电路基板133上安装有作为执行纵横制交換机中的各种处理的处理部起作用的半导体元件135，并且，安装有多个连接器134。各连接器134分别与半导体元件135连接，并沿着中继用电路基板150配置。各连接器134在各电路基板単元120上经由中继用电路基板150与连接于半导体元件125的各连接器124电连接。而且，在各电路基板单元130之中，在连接器134之间的成为静区的区域，分别形成通风ロ 131b。另外，通风ロ 131b不需要为贯通孔形状，也可以是电路基板133的端部被切断的切ロ形状。
[0054]图4是安装有散热部件的电路基板单元的立体图。图4中，在电路基板133上，用于将从半导体元件135产生的热散热的平板137配置在覆盖半导体元件135的位置上。而且，在各通风ロ 131b上，分别配置作为散热板的翅片139。各翅片139和平板137经由热管138连结。
[0055]即，各电路基板単元130上，在与各空气通路310或者各空气通路320重合的区域形成多个通风ロ 131b，在从各空气通路310或者各空气通路320离开的位置上配置半导体元件135，在该半导体元件135上经由平板137安装热管138，在各通风ロ 131b，分别配置翅片(散热片)139，安装在半导体元件135上的热管138与各翅片139连结。
[0056]因此，冷却风350或者360经由各翅片139通过各通风ロ 131b时，从半导体元件135产生的热经由平板137、热管138传导到翅片139，传导到翅片139的热由通过各翅片139的冷却风350、360被冷却。即，从半导体元件135经由热管138输送到各翅片139的热，通过冷却风350、360被排热。
[0057]为了使用平板137、热管138、翅片139冷却半导体元件135，与为了散热而使用大尺寸和高度的散热器的情况相比，即使电路基板単元130的厚度薄，也能够获得足够的冷却效果，能够减小平板137的大小。因此，能够提高电路基板133的安装密度。
[0058]另外，也可以对电路基板单元130设置未安装翅片139的通风ロ 131b。例如，可以设置在电路基板133的连接器134之间的位置上。并且，通风ロ 131b的数量不限定于两个，也可以是ー个或者多个。对安装有翅片139和平板137的通风ロ 131b也是同样的。
[0059]图5是冷却单元的立体图，图5A是网络通信装置的前面侧立体图，图5B是网络通信装置的背面侧立体图。
[0060]图5A中，表示形成各空气通路310的设置在冷却单元140的侧面的(通气ロ)148、和形成各空气通路330的设置在中继电路基板侧的空间部149。图5B中，表示风扇145、通气ロ 148、设置在冷却单元的上面及下面的通气ロ 147。通气ロ 147设置为使空气导入在上下至少一方上重叠的冷却单元之间。
[0061]另外，在其他的立体图和图9中省略了通气ロ 147、148、以及空间部149的一部分而进行说明。
[0062]图6是网络通信装置的立体图，图6A是用于说明网络通信装置的空气通路的前面侧立体图，图6B是用于说明网络通信装置的空气通路的背面侧立体图。
[0063]图6中，在框体110内形成多个空气通路310和多个空气通路320，该多个空气通路310用于将从框体110左侧的吸气ロ 131a导入的冷却风350导入冷却单元140，该多个空气通路320用于将从框体110右侧的吸气ロ 131a导入的冷却风360导入冷却单元140。
[0064]各空气通路310、320分别以90度以内的角度弯曲两次，所以能够降低空气通路310,320中的压カ损失，提高各电路基板单元130中的冷却效率。
[0065]图7是网络通信装置的立体图，图7A是用于说明网络通信装置的空气通路的前面侧立体图，图7B是用于说明网络通信装置的空气通路的背面侧立体图。图7的框体110中，表示出在图1和图6中省略的间隔件115，在间隔件115上，通气ロ 160在中继用电路基板150的背后设置在框体110的背面侧。另外，通气ロ 160可以设置多个，但如果设置ー个就能够形成空气通路310或320，则设置的数量没有限制。
[0066]图1中，框体110内形成多个空气通路310和多个空气通路320，该多个空气通路310用于将从框体110左侧的吸气ロ 131a导入的冷却风350通过间隔件115与框体侧面部之间，并经由通气ロ 160导入冷却单元140，该多个空气通路320用于将从框体110右侧的吸气ロ 131a导入的冷却风360通过间隔件115与框体侧面部之间，并经由通气ロ 160导入冷却単元140。另外，与图2和图6中说明的空气通路的说明相同。间隔件115是为了形成防止空气从吸气ロ 131a向能够插入电路基板单元120的槽流动，而向电路基板单元130的通风ロ 131b流动的空气通路310、320而设置的。
[0067]另外，说明了间隔件115构成到框体110的背面的例子，如图5所示，构成到中继用电路基板150的背面，也可以不构成到框体110的背面。间隔件115通过构成到中继用电路基板150的背面，可以形成空气通路310、320。
[0068]图8是网络通信装置的电路结构图。图8中，中继用电路基板150经由传送路径380与各控制电路基板120、130、冷却单元140以及电源单元180连接。传送路径380构成供电路径，并且构成为用于传送数据和控制信号的传送路径。这时，电源单元180经由传送路径380、中继用电路基板150以及传送路径380，能够将电力供给到各电路基板单元120、130和冷却单元140。传送路径380由连接器134、124构成。
[0069]这里，多个电路基板单元120之中，例如，将ー个电路基板单元120构成为控制电路用电路基板単元120a的情况下，该控制电路用电路基板単元120a构成为统筹控制网络通信装置整体的控制部。该情况下，控制电路用电路基板単元120a经由传送路径380、和中继用电路基板150，向电路基板单元120、130、冷却单元140以及电源单元180分别输出用于控制各単元的控制信号。
[0070]例如，控制电路用电路基板单元120a的半导体元件125向冷却单元140的控制电路基板143输出用于控制风扇145的控制信号410。风扇145根据控制信号410而旋转,形成冷却风350、360、370的空气通路。
[0071]另ー方面，在将其他的电路基板単元120构成为具有数据传输(例如，包传送)用的接ロ功能或者控制数据传输的控制功能的电路基板单元的情况下，电路基板单元120的半导体元件125构成为控制从外部接ロ连接器122输入的数据420的传送的数据传输控制部。例如，电路基板单元120的半导体元件125经由传送路径380和中继用电路基板150将从外部接ロ连接器122输入的数据420向电路基板单元130传送，并且，将从电路基板单元130传送的数据420经由外部接ロ连接器122向外部传送。
[0072]并且，电路基板单元130将由电路基板单元120输入的数据向与由数据传输控制部決定的传送目的地对应的电路基板单元120输出，进行与从外部经由电路基板单元120输入的数据420相关的处理，并且，为了向外部传送数据420而输出给电路基板単元120。
[0073]根据本实施例，在采用前后吸排气方式的结构时，能够以简单的结构提高冷却效率。并且，由于在框体110内沿水平方向配置各电路基板単元120，能够提高扩展性。而且，由于将各空气通路310，320分别以90度以内的角度弯曲两次，所以能够降低空气通路310,320中的压カ损失，能够提高各电路基板単元130中的冷却效率。并且，不必设置专用的冷却単元，使用一个种类的冷却単元140，就能够排出通过了各电路基板単元120的冷却风370、和通过了各电路基板单元130的冷却风350、360。
[0074]并且，由于使用平板137、热管138、翅片139冷却半导体元件135，与为了散热需要使用大尺寸和高度的散热器的情况相比，即使在电路基板単元130的厚度比较薄的情况下，也能够获得充分的冷却効果，能够减小平板137的大小，能够提高电路基板133的安装密度。而且，由于在连接器134之间的静区，形成各通风ロ 131b，所以能够提高电路基板133的安装密度。
[0075]并且，将中继用电路基板150置于其间，相邻的连接器134和连接器124经由中继用电路基板150直接连接，能够缩短将各电路基板单元120和各电路基板单元130连结的传送路径，能够实现数据传输的高速化。
[0076](变形例)
[0077]图9是网络通信装置的变形例，图9A是网络通信装置的俯视图，图9B是网络通信装置的主视图，图9C是网络通信装置的右侧视图，图9D是网络通信装置的后视图。
[0078]图9中，在框体110内，沿水平方向配置两列大小不同的多个电路基板单元120，并配置有各电路基板単元130和分为三个的各冷却単元140。并且，在多个电路基板単元120、和冷却单元140或和电路基板单元130之间，具有中继用电路基板150。
[0079]在框体110的前面侧上部，形成多个吸气ロ 131c，在配置于最下段的电路基板单元120的下方，形成有多个吸气ロ 131d。在框体110内，形成有在框体110的上部侧移动的冷却风380的空气通路、和在框体110的底部侧移动的冷却风390的空气通路。
[0080]与上述实施例相同，各电路基板単元120中，多个吸气ロ 121沿着水平方向井列地配置。通过从这些吸气ロ 121导入的冷却风370，与上述实施例同样地形成空气通路。电路基板单元130与图3相同，具有通风ロ 131b。
[0081]并且，电源単元180也可以在框体前面具有吸气ロ。通过从该吸气ロ导入，并朝向位于框体背面侧的冷却単元140流动的冷却风，也可以冷却电源单元180。
[0082]图9C是从侧面透视观察框体110内部的图。在框体前面侧，在框体110的水平方向上沿水平方向配置两列大小不同的多个电路基板単元120。在框体背面侧，配置各电路基板単元130和分为三个的各冷却単元140。而且，在多个电路基板単元120、和冷却単元140或和电路基板单元130之间，具有中继用电路基板150。
[0083]并且，框体前面的最上部的电路基板単元120由于是具有控制其他电路基板単元120、130、冷却单元140、电源单元180的功能的单元，所以不具有外部接ロ连接器122。
[0084]除此以外的电路基板単元120与框体前面侧的吸气ロ 121并列，是具有外部接ロ连接器122的网络接ロ。并且，电路基板单元120也可以由多个电路基板单元构成。例如，如图9C所示，具有电路基板单元730和电路基板单元780，该电路基板单元730具有外部接ロ连接器，并具有用于与外部进行数据输入输出的接ロ功能，该电路基板单元780具有控制数据传输的控制功能。电路基板単元730和电路基板単元780由连接器连接，进行数据传送。
[0085]另外，具有外部接ロ连接器的电路基板单元730，包含与实施例1的电路基板单元120相比,在从框体前面观察时的宽度及高度都为一半的电路基板单元,或者只有宽度为一半的电路基板単元。宽度、高度根据电路基板单元780的性能(例如，线路容量)而不同。
[0086]如图9C所示，从各吸气ロ 131c导入的冷却风380在通过了框体110与最上段的电路基板单元120之间的空间部、和设置在中继用电路基板150上的通气ロ 910之后，直线状地前进到框体110的背面，从设置在电路基板単元130的上部的通气ロ 700向下侧弯折，并被导入电路基板单元130。
[0087]如图9A所示，然后，冷却风380朝向冷却单元140通过了电路基板单元130的通风ロ 131b之后，从冷却単元140的通气ロ被导入，并从冷却单元140排气。
[0088]如图9C所示，另ー方面，从吸气ロ 131d导入的冷却风390在通过了最下段的电路基板单元120和电源单元180之间的空间部、和设置于中继用电路基板150的通气ロ 930之后，在中继用电路基板150的背面，朝向设置于电路基板単元130的下部的通气ロ 750而向上侧弯折，并被导入电路基板单元130。
[0089]如图9A所示，冷却风390然后在通过了通风ロ 131b之后，被导入冷却单元140，并从冷却単元140排气。
[0090]另外，导入冷却风380以及390的通气ロ与实施例1的图2同样地设置在冷却单元140的左右侧面。
[0091]冷却风370与图9A、图9C和实施例1同样地经由中继用电路基板150的通气ロ920，从设置在冷却单元140的排气ロ对面的通气ロ导入到冷却单元140，并排出。
[0092]图10是图9中说明的中继用电路基板150的结构图。中继用电路基板150遍及左右配置多个通气ロ 910、通气ロ 920、和通气ロ 930，通气ロ 910形成从吸气ロ 131c导入的冷却风380的空气通路，通气ロ 920形成从吸气ロ 131d导入的冷却风390的空气通路，通气ロ 930形成从吸气ロ 121导入的冷却风370的空气通路。形成冷却风380及390的空气通路的中继用电路基板150的通气ロ分别不同。在中继用电路基板150的框体前面侧及背面侧的各个面上，配置与电路基板330、冷却単元140的控制电路基板143、电源单元180连接的连接器、传送基板或単元之间的信号的传送路径。传送路径构成供电路径，并且，构成为用于传送数据和控制信号的传送路径。
[0093]该情况下，冷却风380、390通过电路基板単元130的背面侧。S卩，冷却风380、390由于通过电路基板133上的半导体元件135的上部侧，所以不必在电路基板133上配置热管138或翅片139，就能够冷却半导体元件135。
[0094]根据变形例，不必在电路基板133上配置热管138或翅片139，就能够冷却半导体元件135。
[0095]并且，与上述实施例不同，在本变形例中，由于冷却风380、390从铅直地配置的电路基板単元130的上部、下部导入，所以几乎不受到对于沿框体110的左右方向并列的其他电路基板单元的冷却的影响就可以。在使用与本变形例不同的图4的电路基板单元130的情况下，该结构也通过从上部、下部导入的冷却风380、390而能够有效率地进行冷却。
[0096]另外，也可以是由冷却风380、390中的一方形成的结构。S卩，设置吸气ロ 131c，131d中的一方，中继用电路基板150的通气ロ也设置一方。
[0097]并且，在使用了图4的电路基板単元130的情况下，也可以使中继用电路基板150的背部具有的通气ロ 700及750的位置与图9C所示的通风ロ 131b在铅直方向上为一条直线状。[0098]并且，通气ロ 700及750的位置也可以是图9所示的位置以外的位置，可以是在中继用电路基板150的背部，相对于电路基板単元130位于上部、下部。
[0099]进而，也可以是具有实施例和变形例中说明的吸气ロ 131a、131b、131c、131d的框体。
[0100]并且，实施例和变形例中，以与网络连接，进行服务器等与信息的收发的网络通信装置为例进行了说明，本发明也可以适用于具有进行模拟信号和数字信号中的至少一方的信号的半导体元件的电子装置。并且，本发明能够适用于具有CPU (Central ProcessingUnit)、存储器、输入输出接ロ等的信息处理资源的计算机装置等信息处理装置。
[0101]另外，本发明不限定于上述实施例，包含各种变形例。例如，也可以采用如下的结构:在各电路基板单元130上形成通风ロ 131b时，在各电路基板单元130的前后方向上，将通风ロ 131b形成在各电路基板单元130的大致中间部，左右各配置一台大容量的冷却单元140，将空气通路310、320以45度?90度以内的角度弯曲一次的结构。该情况下，能够进一步降低各空气通路310、320中的压カ损失，能够进一步提闻各电路基板单兀130中的冷却效率。
[0102]并且，也可以采用如下的结构:形成假想线，通过在该假想线上形成各电路基板单元130的通风ロ 131b，将空气通路310、320以45度?90度以内的角度弯曲一次的结构，该假想线是将中继用电路基板150的左右方向上的端部和各冷却単元140的冷却风导入口连结的假想线，是以框体110的内壁面之中的框体110的前后方向上的内壁面为基准成为45度?90度以内的角度的假想线。并且，也能够在实施例的结构上添加变形例的结构。并且，对于实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换变形例的结构。
[0103]并且，上述各结构、功能、处理部等的一部分或者全部例如可以由集成电路设计等以硬件来实现。并且，上述各结构、功能、处理部等通过被解释为处理器实现的各个功能的程序，并由处理器质性，从而以软件来实现。实现各功能的程序、表、文件等信息可以存储并放置在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive)等存储装置，或者IC( Integrated Circuit)卡、SD (Secure Digital)存储卡，DVD (Digital Versatile Disc)等存储介质中。
[0104]并且，虽为了说明上的需要考虑了控制信号和数据，但制品不限于必须全为控制信号和数据。
【权利要求】
1.一种网络通信装置，其特征在于，在框体内的中部，沿铅直方向配置与电源单元连接的中继用电路基板，在比所述中继用电路基板靠前面侧的框体内，沿水平方向配置多个具有第一半导体元件的第一电路基板単元，在比所述中继用电路基板靠背面侧的框体内，并列配置ー个以上的具有风扇的冷却単元和多个具有第二半导体元件的第二电路基板単元，各个所述第一电路基板単元和各个所述第二电路基板单元以及各个所述冷却单元经由所述中继用电路基板而连接，来自所述电源单元的电力，经由所述中继用电路基板供给到各个所述第一电路基板単元和各个所述第二电路基板单元以及各个所述冷却単元， 在所述框体的前面，形成多个将吸气导入各个所述第一电路基板単元侧面侧的第一吸气ロ，在所述框体的背面，形成将从所述冷却単元排出的冷却风排出到所述框体外的第一排出ロ， 在各个所述第一电路基板単元前面侧形成多个第二吸气ロ， 在所述中继用电路基板上形成多个开ロ，所述多个开ロ用于将从各个所述第二吸气ロ导入到各个所述第一电路基板単元周围的吸气导入所述冷却単元， 在所述框体内，形成多个第一电路基板単元用空气通路和多个第二电路基板単元用空气通路，该多个第一电路基板単元用空气通路包含各个所述第二吸气ロ、各个所述第一电路基板単元周围的第一空间部、所述中继用电路基板的各个开ロ、以及在所述中继用电路基板的背面侧和所述冷却単元之间的第二空间部，该多个第二电路基板単元用空气通路包含各个所述第一吸气ロ、在所述框体和设置在各个所述第一电路基板単元侧面侧的第一间隔件之间的第三空间部、在所述第一间隔件之中设置在所述中继用电路基板的背面侧的通气ロ、以及在所述中继用电路基板的背面侧和所述冷却単元之间的第四空间部， 在各个所述第二电路基板単元用空气通路中，配置任意一个所述第二电路基板単元。
2.如权利要求1所述的网络通信装置，其特征在于，所述多个第二电路基板单元将所述多个冷却単元配置在其间，从而分开配置在该多个冷却単元的两侧，各个所述第二电路基板単元用空气通路分别形成在各个所述第一电路基板単元的两侧面侧。
3.如权利要求1或2所述的网络通信装置，其特征在于，在所述第三空间部中，比所述第一间隔件的通气ロ靠框体背面侧地配置第二间隔件，该第二间隔件遮挡该框体背面侧。
4.如权利要求1所述的网络通信装置，其特征在于，在各个所述第二电路基板単元上，在与各个所述第二电路基板単元用空气通路重合的区域中形成多个通风ロ，在从各个所述第二电路基板単元用空气通路离开的位置上配置所述第二半导体元件，在该第二半导体元件上经由平板安装热管，在各个所述通风ロ，分别配置散热片，安装于所述第二半导体元件的热管与各个所述散热片连结。
5.如权利要求1所述的网络通信装置，其特征在于，在各个所述第一电路基板単元上，与所述第一半导体元件连接的多个第一连接器沿着所述中继用电路基板配置，在各个所述第二电路基板単元上，与所述第二半导体元件连接的多个第二连接器沿着所述中继用电路基板配置，各个所述第一连接器和各个所述第二连接器经由所述中继用电路基板而电连接。
6.如权利要求5所述的网络通信装置，其特征在于，在各个所述第二电路基板単元之中，在各个所述第二连接器之间的区域中，形成有各个所述通风ロ。
7.如权利要求1所述的网络通信装置，其特征在于，在各个所述第一电路基板単元之中的ー个第一电路基板単元上配置的第一半导体元件，构成为统筹控制各个所述単元全体的控制部，该控制部将用于控制各个所述単元的控制信号经由所述中继用电路基板输出给各个所述单元。
8.如权利要求1所述的网络通信装置，其特征在于，在各个所述第一电路基板単元之中的ー个第一电路基板単元上配置的第一半导体元件，构成为控制数据传输的数据传输控制部，配置有构成该数据传输控制部的第一半导体元件的第一电路基板単元，具有能够供线缆插拔的外部接ロ连接器，从外部经由所述外部接ロ连接器输入的数据，经由所述中继用电路基板传输到任意一个所述第二电路基板単元，从该第二电路基板単元传输的数据经由所述外部接ロ连接器向所述外部传输。
9. 如权利要求1所述的网络通信装置，其特征在于，在具有所述第二吸气ロ的第一电路基板単元前面侧，配置有能够供线缆插拔的外部接ロ连接器。
10.一种网络通信装置，其特征在于，在框体内的中部，沿铅直方向配置与电源单元连接的中继用电路基板，在比所述中继用电路基板靠前面侧的框体内，沿水平方向配置多个具有第一半导体元件的第一电路基板単元，在比所述中继用电路基板靠背面侧的框体内，并列配置ー个以上的具有风扇的冷却単元和多个具有第二半导体元件的第二电路基板单元，各个所述第一电路基板単元和各个所述第二电路基板单元以及各个所述冷却单元经由所述中继用电路基板而连接，来自所述电源单元的电力，经由所述中继用电路基板而供给到各个所述第一电路基板単元和各个所述第二电路基板单元以及各个所述冷却単元， 在所述框体的前面上部，形成将吸气导入所述框体上部侧的多个第一上部侧吸气ロ，在所述框体的前面下部，形成将吸气导入所述框体下部侧的多个第一下部侧吸气ロ，在所述框体的背面，形成将从所述冷却単元排出的冷却风排出到所述框体外的第一排出ロ， 在各个所述第一电路基板単元前面侧，形成第二吸气ロ， 在所述中继用电路基板上，形成用于将从各个所述第一上部侧吸气ロ导入的吸气排出到所述框体背面侧的多个上部侧通气ロ、将从各个所述第一下部侧吸气ロ导入的吸气排出到所述框体背面侧的多个下部侧通气ロ、以及将从各个所述第二吸气ロ导入到各个所述第ー电路基板単元周围的吸气导入所述冷却単元的多个开ロ， 在所述框体内，形成多个第一电路基板単元用空气通路、多个上部侧第二电路基板单元用空气通路和多个下部侧第二电路基板単元用空气通路，该多个第一电路基板単元用空气通路包含各个所述第二吸气ロ、各个所述第一电路基板単元周围的第一空间部、所述中继用电路基板的各个开ロ、以及在所述中继用电路基板的背面侧和所述冷却単元之间的第二空间部，该多个上部侧第二电路基板単元用空气通路包含各个所述第一上部侧吸气ロ、所述中继用电路基板的各个上部侧通气ロ、在各个所述第一上部侧吸气口和各个所述上部侧通气ロ之间的第三空间部、以及在所述中继用电路基板的背面侧和所述冷却単元之间的第四空间部，该多个下部侧第二电路基板単元用空气通路包含各个所述第一下部侧吸气ロ、所述中继用电路基板的各个下部侧通气ロ、在各个所述第一下部侧吸气口和所述各下部侧通气ロ之间的第五空间部、以及在所述中继用电路基板的背面侧和所述冷却単元之间的第六空间部， 在各个所述上部侧第二电路基板単元用空气通路或者各个所述下部侧第二电路基板単元用空气通路中，配置任意一个所述第二电路基板単元。
11.如权利要求10所述的网络通信装置，其特征在于，在配置有所述第二吸气ロ的第ー电路基板単元前面侧，配置能够供线缆插拔的外部接ロ连接器，配置有所述接ロ连接器的电路基板单元之中的至少2个电路基板単元，与水平方向对应的宽度以及与铅直方向对应的高度之中的至少一方是不同的。
12.如权利要求10或11所述的网络通信装置，其特征在于，在各个所述上部侧第二电路基板単元用空气通路中的第二电路基板単元的上部，形成用于将导入到所述框体背面侧的吸气导入所述框体下部侧的上部侧辅助通气ロ，在各个所述下部侧第二电路基板単元用空气通路中的第二电路基板単元的下部，形成用于将导入到所述框体背面侧的吸气导入所述框体上部侧的下部侧辅助通气ロ。
13.如权利要求12所述的网络通信装置，其特征在于，在各个所述上部侧第二电路基板単元上，在与各个所述上部侧第二电路基板単元用空气通路重合的区域中形成多个通风ロ，在从各个所述上部侧第二电路基板単元用空气通路离开的位置上配置所述第二半导体元件，在该第二半导体元件上经由平板安装有热管，在各个所述通风ロ分别配置散热片，安装在所述第二半导体元件上的热管与各个所述散热片连结，在各个所述下部侧第二电路基板単元上，在与各个所述下部侧第二电路基板単元用空气通路重合的区域中形成多个通风ロ，在从各个所述下部侧第二电路基板単元用空气通路离开的位置上配置所述第二半导体元件，在该第二半导体元件上经由平板安装有热管，在各个所述通风ロ分别配置散热片，安装在所述第二半导体元件上的热管与各个所述散热片连结。
14.一种网络通信装置，其特征在于，具有: 第一电路基板単元，插入槽，并在框体前面配置能够供线缆插拔的外部接ロ连接器； 中继用电路基板，与插入所述槽中的第一电路基板单元连接； 多个第二电路基板単元，沿铅直方向并列配置在比所述中继用电路基板靠背面侧的框体内，并与所述中继用电路基板连接； ー个以上的冷却単元，配 置在多个所述第二电路基板単元之间，并具有向框体外排气的风扇；以及 第三电路基板単元，具有控制部，该控制部经由所述中继用电路基板控制所述第一电路基板単元、所述第二电路基板単元、所述冷却単元和所述电源単元， 所述第一电路基板単元及所述第三电路基板単元配置在所述电源単元的上部， 在所述冷却単元中，在所述中继用电路基板侧设置第一通气ロ，在所述第二电路基板単元侧设置第二通气ロ， 在所述第一电路基板単元的框体前面设置第一前面通气ロ，在所述第一电路基板単元和所述电源单元之间的框体前面设置第二前面通气ロ。
15.如权利要求14所述的网络通信装置，其特征在于，所述第一前面通气ロ用于导入如下空气，该空气通过根据所述电源单元供给的电カ而动作的风扇，经由所述第一电路基板単元、所述中继电路基板単元及所述第一通气ロ而从冷却単元排出， 所述第二前面通气ロ用于导入如下空气，该空气通过根据所述电源单元供给的电カ而动作的风扇，经由所述第一电路基板単元、所述中继电路基板単元及所述第一通气ロ而从所述冷却单元排出到框体外， 所述中继用电路基板在框体前面侧和背面侧分别具有电路，并设置贯通所述前面侧和所述背面侧的多个第三通气口，从所述第一前面通气口和所述第二前面通气口导入的空气分别经由不同的所述第三通气口而通过， 所述第二电路基板単元具有用于将从所述第二前面通气口导入的空气导入到所述冷却単元的第四通气口。
【文档编号】H05K7/14GK103491746SQ201310058136
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】龟野秀治, 佐佐木亨, 泽学, 岛田谕志 申请人:阿拉克斯拉网络株式会社