JP2000165072A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱性能を維持しつつケーシングの表面温度
の局部的な極度の温度上昇を防止する。 【解決手段】 電子機器本体２を収納するためのケーシ
ング３ａ，３ｂと、ケーシング３ａ，３ｂに対して離間
状態で電子機器本体２の外側に配設されると共に電子機
器本体２による発熱時の熱をケーシング３ａ，３ｂ側に
放熱する放熱板１３とを備えている電子機器１におい
て、放熱板１３によって放熱された熱をケーシング３
ａ，３ｂの内壁に沿って伝導可能にケーシング３ａ，３
ｂの内壁に密着配設された第１の熱拡散板５ａ，５ｂを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランス、トラン
ジスタおよびダイオードなどの発熱電子部品を有する電
子機器本体がケーシング内に収納された電子機器に関
し、詳しくは、ＡＣアダプタなどの電源機器に特に適し
た電子機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の電子機器として、図４に示すＡ
Ｃアダプタ３１が従来から知られている。このＡＣアダ
プタ３１は、図５に示すように、図外の電源ケーブルを
介して供給される商用交流を所定電圧の直流電圧に変換
する直流電源２と、銅板を角筒状に折曲げ形成し直流電
源２を包み込むようにして配設される放熱板１３と、放
熱板１３によって包み込まれた状態の直流電源２を収納
する樹脂製のケーシング３３ａ，３３ｂとを備えてい
る。この場合、直流電源２は、電源ケーブルを接続する
ためのコネクタ１１、電圧変換用のトランス、スイッチ
ング用のトランジスタおよび整流用のダイオードなど
（図示せず）が実装されると共に直流電圧出力用のケー
ブル１２の一端が半田付けされたプリント基板１０を備
えている。また、放熱板１３は、直流電源２による発熱
時の熱をケーシング３３ａ，３３ｂ側に放熱すると共に
直流電源２を磁気シールドする。

【０００３】一方、ケーシング３３ａ，３３ｂは、互い
に嵌合可能に形成されており、その内壁には、放熱板１
３によって包み込まれた状態の直流電源２を保持する複
数のリブ３４，３４，・・が形成されている（同図は、
ケーシング本体３３ｂの内壁に形成された３つのリブ３
４，３４，３４のみを図示している）。このような構成
により、このＡＣアダプタ３１では、リブ３４，３４，
・・によって放熱板１３が保持される結果、図６に示す
ように、放熱板１３およびケーシング３３ａ，３３ｂの
間に内部空間Ｓが形成される。

【０００４】このＡＣアダプタ３１では、商用交流を直
流電圧に変換する際に、トランスやトランジスタなどの
電子部品が発熱する。このため、発熱に起因する電子部
品の性能低下や熱破壊を防止するために、その際の熱を
ケーシング３３ａ，３３ｂの表面から外気に放熱する必
要がある。一方、この際に、電子部品からの熱が直接的
にケーシング３３ａ，３３ｂに伝導すると、その直接的
に伝導したケーシング３３ａ，３３ｂの表面部位のみが
他の表面部位よりも著しく温度上昇する。この場合、外
気温度に対するケーシング３３ａ，３３ｂの表面の温度
上昇については、国内の法規制などにより、３０゜以下
に抑えるべきとの要請がある。このため、このＡＣアダ
プタ３１では、電子部品からの熱を内部空間Ｓ内で拡散
させて、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面温度の平均化
を図ることにより、ケーシング３３ａ，３３ｂにおける
表面の局部的な極度の温度上昇を防止しようとしてい
る。

【０００５】具体的には、例えば、直流電源２のトラン
スの発熱時には、その熱によって、図５に示す破線Ｐで
囲われた放熱板１３の所定部位が加熱される。この場
合、放熱板１３が熱伝導性の良い銅板で形成されている
ため、加熱された部位の熱は、同図に示す破線Ｐ１１で
囲われた部位まで拡散しつつ放熱板１３の表面から内部
空間Ｓ内に放熱される。一方、内部空間Ｓに放熱された
熱は、内部空間Ｓ内の空気を媒体として、ケーシング３
３ａ，３３ｂの内壁に沿ってさらに広い部位まで拡散さ
れつつケーシング３３ａ，３３ｂの内壁に伝導される。
したがって、例えばケーシング３３ａ側においては、同
図に示す破線Ｐ１２で囲われた広範囲の部位が加熱され
る。また、その加熱された部位の熱は、ケーシング３３
ａ，３３ｂの表面から外気に放熱される。この結果、ケ
ーシング３３ａ，３３ｂの表面温度を平均化することに
より、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面の局部的な極度
の温度上昇の防止が図られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のＡＣ
アダプタ３１には、以下の問題点がある。すなわち、従
来のＡＣアダプタ３１では、電源回路２の熱を図５に示
す破線Ｐ１２で囲われた部位まで拡散して放熱させ、ケ
ーシング３３ａ，３３ｂの表面温度を平均化することに
より、表面の局部的な極度の温度上昇の防止を図ろうと
している。しかし、その破線Ｐ１２で囲われた表面部位
の面積は、ケーシング３３ａ，３３ｂ全体の表面積に対
して十分に広いとはいえない。このため、発熱電子部品
の上方に位置するケーシング３３ａの表面である同図の
破線Ｑ１１で囲われた表面部位が、外気温度よりも例え
ば４０゜程度上昇するのに対し、その表面部位とは離れ
て位置する破線Ｑ１２で囲われた表面部位は、外気温度
よりも２５゜程度の温度上昇となり、ケーシング３３
ａ，３３ｂの表面温度の局部的な温度上昇の防止効果が
依然として低いという問題点がある。この問題点は、次
に挙げる要因に起因するものと考えられる。

【０００７】第１の要因として、ケーシング３３ａ，３
３ｂの熱伝導性が低いことが考えられる。つまり、この
ＡＣアダプタ３１では、放熱板１３の熱は、その表面か
ら内部空間Ｓを介してケーシング３３ａに向けて放熱さ
れることにより、ケーシング３３ａの内壁に伝導され
る。ところが、ケーシング３３ａに用いられる汎用の樹
脂材料の熱伝導性が低いため、その内壁に伝導した熱が
ケーシング３３ａでは拡散されずに、その殆どが表面側
に伝導する。したがって、放熱板１３や内部空間Ｓによ
る熱の拡散が不十分の場合には、ケーシング３３ａの局
部的な表面のみが、他の表面部分よりも著しく温度上昇
するものと考えられる。

【０００８】この場合、例えば、ケーシング３３ａ，３
３ｂの内壁に非伝熱性の緩衝材を接着することにより、
ケーシング３３ａ，３３ｂの表面温度を全体的に低下さ
せることも可能ではある。しかし、かかる場合には、Ａ
Ｃアダプタ３１の放熱性能が著しく低下してケーシング
３３ａ，３３ｂの内部に熱が籠もるため、高耐熱性の電
子部品を使用しなければならない結果、ＡＣアダプタ３
１の製造コストを上昇させてしまうという他の問題が発
生する。

【０００９】第２の要因として、放熱板１３による熱の
拡散が不十分であることが考えられる。つまり、このＡ
Ｃアダプタ３１では、放熱板１３の破線Ｐ内における熱
が、放熱板１３を伝導して広範囲の部位まで拡散される
以前に、ケーシング３３ａの内壁に直接的に放熱され、
この結果、ケーシング３３ａにおける一部の表面のみ
が、他の表面よりも著しく温度上昇するものと考えられ
る。

【００１０】第３に、リブ３４の影響が考えられる。つ
まり、このＡＣアダプタ３１では、複数のリブ３４，３
４，・・を介して放熱板１３の熱がケーシング３３ａ，
３３ｂに直接的に伝導している。したがって、ケーシン
グ３３ａにおけるリブ３４，３４，・・の立設部位が、
他の表面よりも著しく温度上昇するものと考えられる。

【００１１】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、放熱性能を維持しつつケーシングの表面温
度の局部的な極度の温度上昇を防止することが可能な電
子機器を提供することを主目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の電子機器は、電子機器本体を収納するため
のケーシングと、ケーシングに対して離間状態で電子機
器本体の外側に配設されると共に電子機器本体による発
熱時の熱をケーシング側に放熱する放熱板とを備えてい
る電子機器において、放熱板によって放熱された熱をケ
ーシングの内壁に沿って伝導可能にケーシングの内壁に
密着配設された第１の熱拡散板を備えていることを特徴
とする。

【００１３】請求項２記載の電子機器は、請求項１記載
の電子機器において、放熱板に部分的に接触するように
放熱板および第１の熱拡散板の間に配設された第２の熱
拡散板を備えていることを特徴とする。

【００１４】請求項３記載の電子機器は、請求項２記載
の電子機器において、第２の熱拡散板と第１の熱拡散板
とを互いに離間させる非伝熱素材のスペーサを備えてい
ることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る電子機器をＡＣアダプタに適用した実施の形態
について説明する。なお、従来のＡＣアダプタ３１と同
一の構成要素については、同一の符号を付して重複した
説明を省略する。

【００１６】最初に、ＡＣアダプタ１の構成について、
各図を参照して説明する。

【００１７】図１に示すように、ＡＣアダプタ１は、本
発明における電子機器本体に相当する直流電源２と、直
流電源２を包み込むようにして配設される放熱板１３
と、樹脂で形成され互いに嵌合することによって放熱板
１３によって包み込まれた状態の直流電源２を収納する
樹脂製のケーシング３ａ，３ｂとを備えている。

【００１８】また、ＡＣアダプタ１は、熱拡散板４ａ，
４ｂ，５ａ，５ｂを備えている。この場合、熱拡散板４
ａ，４ｂは、本発明における第２の熱拡散板にそれぞれ
相当し、銅板を所定形状に折り曲げて形成されている。
この熱拡散板４ａ，４ｂは、図２に示すように、放熱板
１３を包み込むようにして配設され、組立状態では、図
３に示すように、放熱板１３とは部分的に接触しつつ、
所定の隙間Ｇが形成されるように離間配置される。一
方、熱拡散板５ａ，５ｂは、本発明における第１の熱拡
散板にそれぞれ相当し、ケーシング３ａ，３ｂの各々の
内壁に密着可能に銅板を所定形状に折り曲げて形成され
ている。この熱拡散板５ａ，５ｂは、図３に示すよう
に、組立状態では、ケーシング３ａ，３ｂの内壁に接着
剤Ｔによって接着される（同図は、熱拡散板５ａおよび
ケーシング３ａのみを図示している）。

【００１９】さらに、熱拡散板４ａ，４ｂには、図１に
示すように、非伝熱性素材の発泡性樹脂で形成された複
数のスペーサ６，６，・・が接着されている。このスペ
ーサ６は、組立状態では、図２に示すように、非接着面
側が熱拡散板５ａ，５ｂにそれぞれ接触させられること
により、熱拡散板４ａ，４ｂと熱拡散板５ａ，５ｂとを
互いに離間させ、これにより、熱拡散板４ａ，４ｂおよ
び熱拡散板５ａ，５ｂ間に内部空間Ｓが形成される。

【００２０】このＡＣアダプタ１では、直流電源２の作
動時に、内部の発熱電子部品が発熱し、その熱が直流電
源２から放出される。この際に、その熱によって、図１
に示す破線Ｐで囲われた放熱板１３の所定部位が加熱さ
れ、同図の破線Ｐ１で囲われた部位まで拡散される。こ
の際に、放熱板１３を覆っている熱拡散板４ａ，４ｂ
が、放熱板１３によって放熱された熱の内部空間Ｓ内へ
の直接的な伝導を阻止する。したがって、破線Ｐ１内の
熱は、放熱板１３を伝導することにより、同図の破線Ｐ
１で囲われた部位よりもさらに広い部位まで拡散する。
この際に、放熱板１３の熱の大部分は、放熱板１３と熱
拡散板４ａ，４ｂとの接触部位を介して、熱拡散板４
ａ，４ｂに伝導する。

【００２１】次いで、熱拡散板４ａ，４ｂに伝導した熱
は、熱拡散板４ａ，４ｂを伝導することにより、図１の
破線Ｐ２で囲われた部位まで拡散される。なお、同図で
は、ケーシング３ａ側における熱の伝導状態を示してい
るが、ケーシング３ｂ側でも同様にして伝導するため、
以下、ケーシング３ａ側における熱伝導状態を代表して
説明する。

【００２２】熱拡散板４ａによって拡散された熱は、熱
拡散板４ａの表面から内部空間Ｓに放熱され、次いで、
その熱は、内部空間Ｓ内の空気を媒体としてして、熱拡
散板５ａの内壁に沿ってさらに広範囲の部位まで拡散し
つつ、熱拡散板５ａに伝導する。この際に、このＡＣア
ダプタ１では、熱伝導性の低い発泡性樹脂のスペーサ６
によって、熱拡散板４ａ，４ｂと熱拡散板５ａ，５ｂと
が離間させられている。このため、熱拡散板４ａ，４ｂ
の熱が熱拡散板５ａ，５ｂに直接的に伝導せずに、その
熱の大部分は、内部空間Ｓ内の空気を介して熱拡散板５
ａ，５ｂに伝導し、その一部のみが熱拡散板４ａ，４ｂ
からの放射熱として熱拡散板５ａ，５ｂに伝導する。次
いで、熱拡散板５ａに伝導した熱は、熱拡散板５ａを伝
導することにより、同図の破線Ｐ３で囲われたより広範
囲の部位まで拡散しつつ、ケーシング３ａの内壁に伝導
する。この後、ケーシング３ａに伝導した熱は、ケーシ
ング３ａを若干伝導し、同図の破線Ｐ４で囲われたさら
に広範囲の部位まで拡散しつつケーシング３ａの表面か
ら外気に放熱される。

【００２３】このように、このＡＣアダプタ１では、従
来のＡＣアダプタ３１と比較して、直流電源２に生じた
熱をケーシング３ａ，３ｂの極めて広範囲の表面部位ま
で拡散させることができるため、ケーシング３ａ，３ｂ
の表面温度を平均化させることができる。この結果、ケ
ーシング３ａ，３ｂの局部的な高温度までの温度上昇を
防止することができる。この場合、発明者の実験によれ
ば、直流電源２内の発熱電子部品に最も近い破線Ｑ１で
囲われたケーシング３ａの表面部位の温度は、外気温度
よりも２９゜程度上昇し、その表面部位に対してある程
度離れた部位である破線Ｑ２で囲われたケーシング３ａ
の表面部位の温度は、外気温度よりも２７゜程度上昇し
た。したがって、その温度差を２゜程度に抑えることが
できる結果、放熱性能を低下させることなく、ＡＣアダ
プタ１の最高表面温度を従来のＡＣアダプタ３１と比較
して極めて低下させることができている。また、ケーシ
ング３ｂ側についても、同様の実験結果が得られてい
る。

【００２４】なお、本発明は、上記した本発明の実施の
形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実
施の形態では、スペーサ６，６，・・を熱拡散板４ａ，
４ｂに接着しているが、スペーサ６，６，・・を熱拡散
板５ａ，５ｂの内壁に接着してもよい。また、スペーサ
６の材質についても、特に限定されず、各種の非伝熱素
材を用いることができる。また、本発明の実施の形態で
は、直流電源２の周囲を包み込むように、熱拡散板４
ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを箱形にそれぞれ形成している
が、本発明における第１および第２の熱拡散板の形状
は、これに限定されず、例えば、平板状に形成したり、
角筒状に形成してもよい。さらに、本発明の実施の形態
では、熱拡散板４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを銅板で形成し
ているが、本発明における熱拡散板の材質はこれに限定
されず、各種の金属やセラミックなどの高伝熱性材料で
形成することができる。また、本発明の実施の形態で
は、本発明における電子機器をＡＣアダプタに適用した
例について説明したが、本発明における電子機器は、例
えば、種々の電源装置や無線機およびパーソナルコンピ
ュータなどに適用することもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の電子機器
によれば、ケーシングの内壁に第１の熱拡散板を密着配
設したことにより、電子機器本体による発熱時の熱をケ
ーシング表面における広範囲の部位まで拡散させること
ができるため、ケーシングの表面温度を平均化させるこ
とができ、これにより、放熱性能を維持しつつケーシン
グの表面温度の局部的な極度の温度上昇を防止すること
ができる。

【００２６】また、請求項２記載の電子機器によれば、
放熱板に部分的に接触するように放熱板および第１の熱
拡散板の間に第２の熱拡散板を配設したことにより、電
子機器本体からの熱をケーシング表面におけるより広範
囲の表面部位まで拡散させることができるため、ケーシ
ングの表面温度をさらに平均化させることができ、これ
により、ケーシングの表面温度の極度の温度上昇を確実
に防止することができる。

【００２７】さらに、請求項３記載の電子機器によれ
ば、非伝熱素材のスペーサによって第２の熱拡散板と第
１の熱拡散板とを互いに離間させたことにより、第２の
熱拡散板から第１の熱拡散板への熱の直接的な伝導を阻
止できる結果、ケーシングの局部的な極度の温度上昇を
より確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＡＣアダプタ１の分
解斜視図である。

【図２】図４に示すＡＣアダプタ１におけるＡ−Ａ線の
概念断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るＡＣアダプタ１の一
部を拡大した断面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るＡＣアダプタ１およ
び従来のＡＣアダプタ３１の外観斜視図である。

【図５】従来のＡＣアダプタ３１の分解斜視図である。

【図６】図４に示すＡＣアダプタ３１におけるＡ−Ａ線
の概念断面図である。

【符号の説明】

１ ＡＣアダプタ ２ 直流電源 ３ａ，３ｂ ケーシング ４ａ，４ｂ 熱拡散板 ５ａ，５ｂ 熱拡散板 ６ スペーサ １３ 放熱板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器本体を収納するためのケーシン
   グと、当該ケーシングに対して離間状態で前記電子機器
   本体の外側に配設されると共に当該電子機器本体による
   発熱時の熱を当該ケーシング側に放熱する放熱板とを備
   えている電子機器において、 前記放熱板によって放熱された熱を前記ケーシングの内
   壁に沿って伝導可能に当該ケーシングの内壁に密着配設
   された第１の熱拡散板を備えていることを特徴とする電
   子機器。
2. 【請求項２】 前記放熱板に部分的に接触するように当
   該放熱板および前記第１の熱拡散板の間に配設された第
   ２の熱拡散板を備えていることを特徴とする請求項１記
   載の電子機器。
3. 【請求項３】 前記第２の熱拡散板と前記第１の熱拡散
   板とを互いに離間させる非伝熱素材のスペーサを備えて
   いることを特徴とする請求項２記載の電子機器。