CN109673114A - 壁挂型电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不在壳体(3)内设置通风用的空气通道、外观和散热性良好的薄型的壁挂型电子装置。本发明的壁挂型电子装置具备：箱状壳体(3)；以及收容在壳体(3)的内部的、需要冷却的多个电子零件(5)。壳体(3)具备沿着支承壁(2)的后壁(11)、前壁(12)、上壁(13)、下壁(14)以及一对侧壁(15)。侧壁(15)具有槽(31)，所述槽(31)以朝侧方开放的形状、从该侧壁(15)的下端沿上下方向延伸至上端。

Description

壁挂型电子装置

技术领域

本发明涉及一种具备具有冷却结构的箱状壳体的壁挂型电子装置。

背景技术

以往，作为用以进行建筑物的设备管理、警报的监视等的装置，有壁挂型电子装置。该壁挂型电子装置具备箱状壳体，大多以壁挂状态安装至沿上下方向延伸的支承壁。该所谓“壁挂状态”，是指壳体的后壁的外表面(后表面)重叠在支承壁上的状态。

这种壁挂型电子装置具备对壳体内的电子零件进行冷却的冷却结构。作为该冷却结构，有散热式冷却结构和专利文献1中揭示那样的通风式冷却结构。

在散热式冷却结构中，电子零件的热经由壳体内的空气、壳体内的构件等而传递至壳体，并从该壳体散发至大气中。壁挂式的电子装置大多在壳体的上表面或底面穿设电缆、在前表面设置显示-操作区域。因此，在采用散热式冷却结构的情况下，主要是壳体的侧面成为散热面。

另一方面，在通风式冷却结构中，主要是在壳体的侧壁设置连通壳体的内外的通气口，与电子零件换热而升温后的壳体内的空气通过该通气口而流出至大气中。专利文献1中揭示的通气口由形成于壳体的侧壁的多个狭缝构成。

另外，在壁挂型电子装置中，期望以自支承壁的突出量尽可能少的方式减薄前后方向的厚度。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开平9-69196号公报

发明内容

【发明要解决的问题】

在散热式冷却结构中，在壳体于上下方向上形成得较长的情况下会发生问题。若壳体在上下方向上较长，则由侧壁构成的散热面在上下方向上形成得较长。接触到散热面的空气与散热面换热而温度上升，因此沿侧壁朝上方流动。若散热面在上下方向上较长，则该通过空气与散热面进行换热的距离变长，到达侧壁的上部的空气会达到高温。因此，必须利用温度上升后的空气来冷却温度相对较高的侧壁的上部，侧壁的散热效率降低。

此外，在专利文献1所示那样的通风式冷却结构中，存在因壳体的通气口而有损壳体的外观的问题。

进而，在采用该通风式冷却结构的壁挂型电子装置中，若减薄壳体的前后方向的厚度，则必须较小地形成通气口或者减少通气口的数量。在这种情况下，有无法再冷却壳体内的电子零件之虞。为了消除该冷却的问题，考虑在壳体内设置通风用风扇。

但是，若使用通风风扇，则虽然消除了冷却的问题，但另一方面，通风用风扇会产生风噪，并且，由于通风风扇也是有寿命的，因此会产生必须定期进行通风用风扇的维护等新的问题。

为了在无损壳体的外观的情况下提高冷却性，也考虑在壳体内的中央部设置通风用的空气通道。但是，若采用该构成，则必须在壳体内安装空气通道的壁，因此成本会明显上升，而且壳体内的电子零件的收容空间会变窄。

本发明的目的在于提供一种不在壳体内设置通风用的空气通道、外观和散热性良好的薄型的壁挂型电子装置。

【解决问题的技术手段】

为了达成该目的，本发明的壁挂型电子装置具备：

箱状的壳体，其安装至沿上下方向延伸的支承壁；以及

需要冷却的多个电子零件，其收容在所述壳体的内部，

所述壳体具备沿着所述支承壁的后壁、与该后壁相对的前壁、将这些后壁及前壁的上端彼此连接的上壁、将所述后壁及所述前壁的下端彼此连接的下壁、以及将所述后壁及所述前壁的左右方向的两端彼此连接的一对侧壁，

所述侧壁具有槽，所述槽以朝侧方开放的形状、从该侧壁的下端沿上下方向延伸至上端。

本发明也可为，在所述壁挂型电子装置中，所述壳体是由包含所述后壁的盒体和包含所述前壁的盖体在前后方向上二分而形成，所述槽由第1槽壁和第2槽壁形成，所述第1槽壁由所述盒体形成，所述第2槽壁由所述盖体形成。

本发明也可为，所述多个电子零件在所述盒体和所述盖体上各安装有至少1个，安装在所述盒体上的电子零件和安装在所述盖体上的电子零件配置在如下位置：在所述壳体内被分配至装置前侧和装置后侧的位置，而且是在上下方向上相互隔开的位置。

本发明也可为，在所述壁挂型电子装置中，所述槽形成为剖面V字形。

【发明的效果】

在本发明的壁挂型电子装置中，壳体内的电子零件的热经由壳体内的空气间接地传递至壳体，或者经由与壳体的连接部分而通过导热传递至壳体。如此传递到壳体的热从壳体的外表面散发至大气中。

与槽的形成相应地，壳体的侧壁的散热面积与未形成有槽的情况相比而增加。因此，从侧壁向大气中的散热量相较于侧壁上未形成有槽的情况而言而增加。

当壳体内的电子零件的热传递至该侧壁而使得侧壁的温度上升时，接触到侧壁的外表面的空气(大气)随着温度上升而朝上方流动。于是，以侧壁的槽为流路而在高度方向上产生自然对流。该自然对流使得壳体的下端部附近的温度相对较低的空气被引诱至槽内，从而沿该槽被引导至壳体的上部。即，温度相对较低的空气从侧壁的下端部朝上端流动，从侧壁向大气中的散热得到促进。

侧壁的热散发至大气中、侧壁得到冷却，由此，壳体的温度以及接触该壳体的壳体内的空气的温度降低。因此，经由壳体与电子零件的连接部分从电子零件吸热，而且，温度较低的空气接触电子零件，由此，电子零件得到冷却。

因而，在本发明中，即便在壳体的前后方向的厚度较薄的情况下，由于从侧壁的散热量增加、从侧壁的散热因以槽为流路的自然对流而得到促进，侧壁也会得到冷却，从而能够高效地冷却壳体内的电子零件。该冷却无须在侧壁设置通气口即可进行。

结果，根据本发明，能够提供一种外观和散热性良好的薄型的壁挂型电子装置。

附图说明

图1为本发明的壁挂型电子装置的立体图。

图2为壳体的从上方观察的剖视图。

图3为壳体的从上方观察的剖视图。

图4为放大表示壳体的槽部分的剖视图。

图5为壳体的从侧方观察的剖视图。

图6为盒体的前视图。

图7为门的前视图。

图8为壳体的侧视图。

图9为已将门打开的壁挂型电子装置的立体图。

图10为表示壳体内的电子零件的位置的前视图。

图11为表示壳体内的电子零件的侧视图。

图12为表示壳体侧部的流速分布的示意图。

图13为表示壳体侧部的温度分布的示意图。

图14为表示槽的另一实施方式的壳体的俯视图。

图15为表示槽的另一实施方式的壳体的俯视图。

具体实施方式

下面，参考图1～图13，对本发明的壁挂型电子装置的一实施方式进行详细说明。

图1所示的壁挂型电子装置1安装在沿上下方向延伸的支承壁2上。该实施方式的壁挂型电子装置1例如可以用作进行楼宇设备的监视、管理等的监视盘。在该实施方式中，为方便起见，以将从壁挂型电子装置1去往支承壁2的方向设为后方、将与该方向相反的方向设为前方的形式进行说明。此外，以将图1中去往左边的方向设为左方、将图1中去往右边的方向设为右方的形式进行说明。

该壁挂型电子装置1具备箱状的壳体3和包括显示-操作器4在内的多个需要冷却的电子零件5(参考图9)等，所述显示-操作器4在该壳体3的前表面3a的上部露出。

如图1所示，壳体3具有沿着支承壁2的后壁11、与该后壁11相对的前壁12、以及在这些后壁11与前壁12之间沿前后方向延伸的上壁13、下壁14及左右一对侧壁15、15等。上壁13将后壁11及前壁12的上端彼此连接在一起。下壁14将后壁11及前壁12的下端彼此连接在一起。侧壁15将后壁11及前壁12的左右方向的两端彼此连接在一起。

该实施方式的壳体3是由包含后壁11的盒体16和包含前壁12的门17在前后方向上二分而形成。因此，上壁13、下壁14及侧壁15分别由盒体16侧的上壁后部13a、下壁后部14a及侧壁后部15a和门17侧的上壁前部13b、下壁前部14b及侧壁前部15b构成。

盒体16形成为以后壁11为底朝前方开口的有底方筒状。该实施方式的盒体16是将金属制板材料弯折而形成为规定形状。盒体16的4处角部即上壁后部13a与侧壁后部15a的连接部分和下壁后部14a与侧壁后部15a的连接部分分别以不会产生间隙的方式密接在一起。

虽未图示，但在盒体16的上壁后部13a和下壁后部14a形成有用以穿设外部线路的通孔。

如图2所示，盒体16的侧壁后部15a由基部21和顶端部22形成，所述基部21从后壁11朝前方以与后壁11垂直的方式延伸，所述顶端部22从该基部21的前端倾斜而延伸。顶端部22以随着去往前方而盒体16的左右宽度逐渐变窄的方式倾斜规定角度α的程度。该实施方式的倾斜角度α为30度。如此，通过顶端部22进行倾斜，在盒体16内的左右方向的两端部而且是后部产生从前方难以看到的隐蔽空间S。虽未图示，但可以在该隐蔽空间S内收容外部线路、其他线路类。

如图2～图5及图7所示，门17具有前壁12、上壁前部13b、下壁前部14b、侧壁前部15b、以及在前壁12的后方以与前壁12平行的方式延伸的框状的加固壁23，经由铰链24安装在盒体16右侧的侧壁后部15a上。该门17是将金属制板材弯折而形成为规定形状。在该实施方式中，门17相当于本发明中所说的“盖体”。

加固壁23由与上壁前部13b连接在一起的加固壁上部23a(参考图5)、与下壁前部14b连接在一起的加固壁下部23b(参考图5)、以及与左右一对侧壁前部15b分别连接在一起的加固壁侧部23c(参考图2)形成为方形的框状。

铰链24安装在位于盒体16右侧的侧壁后部15a的顶端部22与位于门17右侧的侧壁前部15b之间，以沿上下方向延伸的支轴24a(参考图2、3)为中心、以相对于盒体16而在水平方向上摆动自如的方式对门17进行支承。支轴24a配置在门17的内侧。

铰链24的盒体16侧的端部安装在突设于上述顶端部22的安装座25(参考图6)上。铰链24的门17侧的端部焊接在门17右侧的端部。该实施方式的铰链24配置在壳体3的上下方向的2个部位。经由这些铰链24安装在盒体16上的门17在像图2所示那样重叠在盒体16的前端部的关闭位置与像图3所示那样朝前方离开了盒体16的打开位置之间摆动。通过使门17位于关闭位置(门17关闭)，盒体16的开口部分被门17闭塞。通过使门17位于打开位置(门17打开)，盒体16朝前方敞开。

如图2所示，门17的加固壁23在门17已关闭的状态下接触盒体16的前端。所谓该前端，是指上壁后部13a的前端、下壁后部14a的前端、左右一对侧壁后部15a的前端等。如图2所示，在门17已关闭的状态下，侧壁后部15a的顶端部22和与门17的侧壁前部15b连接在一起的加固壁侧部23c形成朝侧方开放的剖面V字形的槽31。

如图4所示，该槽31由第1槽壁31a和第2槽壁31b形成，所述第1槽壁31a由顶端部22构成，所述第2槽壁31b由加固壁侧部23c构成。如图8所示，该槽31从壳体3的侧壁15的下端沿上下方向延伸至上端。

如图9～图11所示，设置在壳体3内的电子零件5为安装在盒体16上的电源装置32、控制器33及断路器34和安装在门17上的显示-操作器4及信号线用连接装置35等。

盒体16侧的电源装置32、控制器33及断路器34分别安装在沿着盒体16的后壁11的1块支承板36上，经由该支承板36而搭载于盒体16中。电源装置32配置在盒体16内的下端部而且是左侧的端部。控制器33配置在盒体16内的上下方向的中央部而且是在左右方向上偏右侧的位置。断路器34以与控制器33并排的方式配置在控制器33的左侧。

门17侧的显示-操作器4和信号线用连接装置35安装在门17的前壁12上。显示-操作器4以穿入前壁12上形成的孔37(参考图5)而前端露出至壳体3的前表面3a的状态固定在前壁12的上端部。信号线用连接装置35固定在前壁12的下端部而且是右侧的端部。

如图11所示，这些安装在盒体16上的电源装置32、控制器33及断路器34和安装在门17上的显示-操作器4及信号线用连接装置35配置在：在壳体3内被分配至装置前侧和装置后侧的位置。

详细而言，设置在盒体16中的电源装置32、控制器33及断路器34从沿着后壁11的支承板36朝前方突出，以被分配至装置后侧的方式加以配置。在这些电源装置32、控制器33及断路器34与门17的前壁12之间分别形成有间隙S1～S3。

设置在门17上的显示-操作器4和信号线用连接装置35从门17的前壁12朝后方突出，以被分配至装置前侧的方式加以配置。在这些显示-操作器4及信号线用连接装置35与支承板36之间分别形成有间隙S4、S5。

此外，盒体16侧的控制器33及断路器34与门17侧的显示-操作器4及信号线用连接装置35配置于在上下方向上相互隔开的位置。详细而言，显示-操作器4配置于控制器33及断路器34的上方并隔开的位置。信号线用连接装置35配置于控制器33及断路器34的下方并隔开的位置。

电源装置32与控制器33及断路器34一样，是以被分配至装置后侧的方式加以配置，但配置在控制器33及断路器34的下方并隔开的位置。

通过以如此方式配置需要冷却的电子零件5，如图10及图11中箭头所示，在电子零件彼此之间以及电子零件与壳体3之间形成空气在壳体3内对流时的空气的流路。该流路形成为通过盒体16侧的电源装置32、控制器33及断路器34的前方和门17侧的显示-操作器4及信号线用连接装置35的后方而沿上下方向延伸。

在如此构成的壁挂型电子装置1中，使用时壳体3内的电子零件5会发热。盒体16侧的电子零件5即电源装置32、控制器33及断路器34等的热经由壳体3内的空气、支承板36而间接地传递至壳体3。门17侧的电子零件5即显示-操作器4、信号线用连接装置35等的热经由壳体3内的空气而间接地传递至壳体3，并直接传递至壳体3的前壁12。

因这些电子零件的热而温度上升后的壳体3内的空气通过壳体3内形成的流路而在壳体3内朝上流动。空气如此流动时会与壳体3接触，由此将空气的热传递至壳体3。

传递到壳体3的热从壳体3的各壁的外表面散发至大气中。与槽31的形成相应地，壳体3的侧壁15的散热面积与未形成有槽31的情况相比而增加。因此，从侧壁15向大气中的散热量相较于侧壁15上未形成有槽31的情况而言而增加。

当壳体3内的电子零件5的热传递至该侧壁15而使得侧壁15的温度上升时，接触到侧壁15的外表面的壳体外的空气的温度上升，该空气随着温度上升而上升。于是，因所谓的烟囱效应而以侧壁15的槽31为流路、在高度方向上产生自然对流。

如图12中箭头所示，该自然对流使得壳体3的下端部附近的温度相对较低的空气被引诱至槽31内，从而沿槽31被引导至壳体3的上部。对在产生有自然对流时在侧壁15附近上升的空气的速度进行解析，结果得知是图12中影线所示那样的流速分布。图12中，影线的间隔越短，表示流速越高。如图12所示，可知，通过产生自然对流，侧壁15的下端部附近的空气沿槽31上升，烟囱效应使得流速随着上升而逐渐升高。如此，温度相对较低的空气从侧壁15的下端部朝上端流动，从侧壁15向大气中的散热得到促进。

对产生有自然对流时的侧壁附近的温度进行解析，结果得知是图13中影线所示那样的温度分布。图13中，影线的间隔越短，表示温度越高。如图13所示，可知，通过产生自然对流，低温的空气沿槽31上升，侧壁15附近的空气的温度上升。侧壁15附近的空气的温度上升意味着侧壁15的温度降低。

侧壁15的热散发至大气中、侧壁15得到冷却，由此，壳体3的温度降低，而且接触它的壳体3内的空气的温度也降低，因此电子零件5得到冷却。

因而，在该实施方式中，即便在壳体3的前后方向的厚度较薄的情况下，由于来自侧壁15的散热量因槽31而增加、来自侧壁15的散热因以槽31为流路的自然对流而得到促进，侧壁15也会得到冷却，从而能够高效地冷却壳体3内的电子零件。该冷却无须在侧壁15设置通气口即可进行。

结果，根据该实施方式，能够提供一种外观和散热性良好的薄型的壁挂型电子装置1。

试制该实施方式的壁挂型电子装置1并测定电子零件5的表面温度，结果得知，温度比未设置有槽31的情况低约2℃～3℃。

该实施方式的壳体3是由包含后壁11的盒体16和包含前壁12的门1在前后方向上二分而形成。侧壁15的槽31由第1槽壁31a和第2槽壁31b形成，所述第1槽壁31a由盒体16的顶端部22构成，所述第2槽壁31b由门17的加固壁侧部23c构成。

根据该实施方式，由于侧壁15的槽31形成于盒体16与门17的交界部分，因此槽31不易表现在壳体3的外观上。因此，能够提供一种外观更良好的壁挂型电子装置。

该实施方式的槽31在盒体16与门17的交界部分形成为剖面V字形。因此，通过打开门17，槽31的第2槽壁31b离开第1槽壁31a而隔开，所以，在壳体3内的隐蔽空间S内进行作业的情况下，作业人员(未图示)容易沿倾斜的第1槽壁31a将手伸进去。

该实施方式的壳体3内的多个电子零件5在盒体16和门17上各安装有多个。安装在盒体16上的电子零件5(电源装置32、控制器33及断路器34)和安装在门17上的电子零件5(显示-操作器4及信号线用连接装置35)配置在如下位置：在壳体3内被分配至装置前侧和装置后侧的位置，而且是在上下方向上相互隔开的位置。

因此，在电子零件5彼此之间以及电子零件5与壳体3之间形成空气在壳体3内对流时的空气的流路。该流路形成为通过盒体16侧的电子零件5的前方和门17侧的电子零件5的后方而沿上下方向延伸。通过如此形成空气的流路，被电子零件5加热后的壳体3内的空气容易通过电子零件5彼此之间而流动。结果，空气在壳体3内容易循环、容易通过壳体3内的空气和壳体3进行换热。

因而，能够提供一种可以更高效地冷却电子零件5的壁挂型电子装置。

该实施方式的侧壁15的槽31形成为剖面V字形。可以将构成壳体3的侧壁15的板材料(该实施方式中为侧壁后部15a)弯曲来形成剖面V字形的槽31。因此，可以在将壳体3的成本上升抑制得尽可能少的情况下在壳体3上设置槽31。

该实施方式的壁挂型电子装置1因未设置有通气口所以外观变得简单，形成为两侧壁15因槽31而缩窄的形状。因此，可以使因进行冷却而减少的内部收纳空间达到最小，而且成为前后方向上看起来较薄的外观。

在该实施方式中，展示的是需要冷却的电子零件5在盒体16和门17上各安装有多个的例子。但是，需要冷却的电子零件5可以在盒体16侧仅设置一个、在门17侧设置多个，或者在盒体16侧设置多个、在门17侧仅设置一个。此外，也可以在盒体16侧和门17侧各设置一个需要冷却的电子零件5。

在上述实施方式中，展示的是将槽31的第1槽壁31a(顶端部22)相对于前后方向的倾斜角度α设为30度的例子。但是，该倾斜角度α可以酌情变更。此外，也可以使槽31的第2槽壁31b与第1槽壁31a同样地也相对于前后方向而倾斜。

槽31的剖面形状并不限定于该实施方式展示的V字形。即，可以像图14所示那样将槽31的剖面形状形成为矩形状，并且，虽未图示，但也可以在一个侧壁15上设置多个槽31。此外，槽31除了设置在盒体16与门17的交界以外，也可以像图15所示那样仅设置在盒体16的侧壁后部15a。

符号说明

1 壁挂型电子装置

2 支承壁

3 壳体

5 电子零件

11 后壁

12 前壁

13 上壁

14 下壁

15 侧壁

16 盒体

17 门

31 槽

31a 第1槽壁

31b 第2槽壁。

Claims (4)

1.一种壁挂型电子装置，其特征在于，具备：

箱状的壳体，其安装至沿上下方向延伸的支承壁；以及

需要冷却的多个电子零件，其收容在所述壳体的内部，

所述壳体具备沿着所述支承壁的后壁、与该后壁相对的前壁、将这些后壁及前壁的上端彼此连接的上壁、将所述后壁及所述前壁的下端彼此连接的下壁、以及将所述后壁及所述前壁的左右方向的两端彼此连接的一对侧壁，

所述侧壁具有槽，所述槽以朝侧方开放的形状、从该侧壁的下端沿上下方向延伸至上端。

2.根据权利要求1所述的壁挂型电子装置，其特征在于，

所述壳体是由包含所述后壁的盒体和包含所述前壁的盖体在前后方向上二分而形成，

所述槽由第1槽壁和第2槽壁形成，所述第1槽壁由所述盒体形成，所述第2槽壁由所述盖体形成。

3.根据权利要求2所述的壁挂型电子装置，其特征在于，

所述多个电子零件在所述盒体和所述盖体上各安装有至少1个，

安装在所述盒体上的电子零件和安装在所述盖体上的电子零件配置在如下位置：在所述壳体内被分配至装置前侧和装置后侧的位置，而且是在上下方向上相互隔开的位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的壁挂型电子装置，其特征在于，

所述槽形成为剖面V字形。