JP2001217578A

JP2001217578A - 電気機器

Info

Publication number: JP2001217578A
Application number: JP2000025254A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Ikema; 克明池間; Yumie Mizuochi; 由美江水落
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】冷却ファンを用いることなく、配線基板を水
平実装した電気機器を有効に放熱することを可能とす
る。【解決手段】筐体１００は、天板１１０、底板１２
０、及び背面板１３０より構成されている。天板１１０
の頂部には、複数の天板通気孔１１２が形成されてい
る。底板１２０の底板部には、複数の底板通気孔１２２
が形成されている。配線基板２１０、２２０、２３０及
び取付け構造基板３００は、互いに平行に配置され、基
板通気孔２０２、３０２が形成されている。天板通気孔
１１２、底板通気孔１２２、及び各基板通気孔２０２、
３０２は、水平方向に同一位置に形成されている。これ
らの各通気孔１１２、１２２、２０２、３０２によって
上下方向の通気路が構成され、筐体の内部で加熱された
空気が上昇気流によって放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筐体内に複数の配
線基板を配置した電気機器に関し、特に筐体内の冷却方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の電気機器において、筐
体内の放熱を行うための手段としては自然空冷を用いた
ものと、冷却ファンを用いたものが知られている。一般
に、自然空冷では、筐体内の温度差によって生じる空気
の浮揚作用（上昇気流）を用いて筐体内の空気を上方に
放出するようにしている。この場合、筐体内に複数の配
線基板を配置した電気機器である場合には、筐体内で上
昇気流がスムーズに流れるように、配線基板を垂直実装
（板面を垂直に向けた状態）するようにしている。一
方、冷却ファンを用いた方法は、筐体に設けた冷却ファ
ンをファンモータで駆動することにより、筐体内の空気
を強制的に外部に放出するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た自然空冷を用いた方法において、筐体内に複数の配線
基板を配置した電気機器である場合、回路の構成内容、
規模、コスト等の点から配線基板の垂直実装が困難であ
り、水平実装せざるを得ない場合があり、この場合に
は、自然空冷で有効な空冷効果が得られないという問題
があった。なお、複数の配線基板を水平実装する場合
に、各配線基板を斜めに配置することにより、上昇気流
の通風路を確保して筐体の背面板に設けた通風孔から放
出するように構成することも可能であるが、基板上の部
品配置により、空気の流れが悪くなり、冷却効果が十分
に得られない場合がある。

【０００４】一方、冷却ファンを用いた方法では、冷却
ファンを設ける分だけ構造が複雑で高価となる上、ファ
ンモータの音が発生することになる。したがって、例え
ば音楽作成現場で使用されるオーディオ機器（例えばデ
ジタルオーディオミキサ等）では、ファンモータの騒音
は好ましくなく、冷却ファンを用いた強制空冷を利用す
ることが困難である。

【０００５】そこで本発明の目的は、冷却ファンを用い
ることなく、配線基板を水平実装した電気機器を有効に
放熱することが可能な電気機器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、筐体内に複数の配線基板を配置した電気機器
において、前記複数の配線基板はそれぞれ略水平方向に
沿って配置されるとともに、各配線基板が互いに所定の
間隔をもって上下方向に並列構造で配置され、前記各配
線基板の水平方向に略共通する位置に各配線基板を上下
に貫通する複数の基板通気孔が形成され、かつ、前記筐
体の天板部の前記各配線基板に形成した基板通気孔と略
対応する位置に天板通気孔が形成されるとともに、前記
筐体の底板部に底板通気孔が形成されたことを特徴とす
る。

【０００７】本発明の電気機器では、筐体内に略水平方
向に配置された複数の配線基板に形成した基板通気孔
と、筐体の天板部に形成した天板通気孔が水平方向に略
共通する位置に形成されているため、これら基板通気孔
と天板通気孔とで上下方向に貫通した通気路が形成され
ている。また、筐体の底板部には底板通気孔が形成さ
れ、筐体の底部に外部から空気を取り込むようになって
いる。したがって、筐体の上下空間に生じる温度差に基
づいて、底板通気孔、基板通気孔、及び天板通気孔によ
って形成される通気路を上昇気流が通り、筐体内の加熱
した空気が上昇気流によって外部に放出される。これに
より、冷却ファンを用いることなく、配線基板を水平実
装した電気機器を有効に放熱することが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電気機器の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形
態による電気機器の構造を示す断面図であり、図２は、
図１に示す電気機器の筐体と配線基板の構造を示す分解
斜視図である。本例の電気機器は、例えばオーディオ機
器（例えばデジタルオーディオミキサ等）として構成さ
れており、筐体１００内に３つの配線基板２１０、２２
０、２３０と取付け構造基板３００とを上下方向に多層
構造で配置したものである。

【０００９】筐体１００は、主に天板１１０、底板１２
０、及び背面板１３０より構成されており、これらの各
板１１０、１２０、１３０は、それぞれ筐体１００の内
部と外部を電磁的にシールドするシールド板の機能を有
するものである。天板１１０は、筐体１００の天板部を
構成しており、背面寄りの部分に頂部を有する山形状の
断面を有する。そして、この天板１１０の頂部には、複
数の天板通気孔１１２が形成されている。なお、天板通
気孔１１２の詳細については後述する。また、底板１２
０は、筐体１００の底板部を構成するとともに、背面側
が上方に直角に屈曲した直立部１２０Ａとなっており、
背面部の一部を構成している。そして、この底板１２０
の底板部には、複数の底板通気孔１２２が形成されてい
る。なお、底板通気孔１２２の詳細については後述す
る。

【００１０】また、背面板１３０は、筐体１００の背面
部の一部を構成しており、天板１１０の後縁部と底板１
２０の直立部１２０Ａの上縁部との間に取付けられてい
る。この背面板１３０は、所定の傾斜角度で配置されて
おり、その内側面には、配線基板２１０、２２０、２３
０及び取付け構造基板３００が取付けられている。ま
た、背面板１３０には、複数の背面通気孔１３２が形成
されている。すなわち、この背面通気孔１３２は、配線
基板２１０、２２０、２３０及び取付け構造基板３００
の取付け部分の中間位置に形成されており、図１中矢線
Ａで示すように、配線基板２１０、２２０、２３０及び
取付け構造基板３００の傾斜面に沿って上昇してきた筐
体１００内の空気が各背面通気孔１３２を通って外部に
放出されるようになっている。

【００１１】なお、このような背面通気孔１３２は、従
来から設けられているものであるが、配線基板２１０、
２２０、２３０及び取付け構造基板３００の傾斜面に沿
った上昇気流が配線基板２１０、２２０、２３０及び取
付け構造基板３００に装着された各種の部品４００の抵
抗に合い、有効な放熱が遮られる場合がある。そこで、
本例では、上述した天板通気孔１１２、底板通気孔１２
２、及び後述する配線基板２１０、２２０、２３０及び
取付け構造基板３００の各基板通気孔２０２、３０２を
設けて、垂直方向の上昇気流を形成することにより、有
効な放熱を行うようにしたものである。

【００１２】配線基板２１０、２２０、２３０及び取付
け構造基板３００は、互いに平行に配置されている。そ
して、最も上の配線基板２１０は、単独で背面板１３０
の内側に取付けられ、複数の基板通気孔２０２が形成さ
れている。なお、基板通気孔２０２の詳細については後
述する。また、配線基板２２０、２３０は、取付け構造
基板３００の上下両側に配置されており、取付け構造基
板３００の左右両端部に設けられた取付け板部３１０
Ａ、３１０Ｂに取付けられている。取付け構造基板３０
０は、各配線基板２２０、２３０の機械的な支持と電磁
的なシールドを行うものであり、筐体１００の内壁に取
付けられている。なお、本例においては、例えば配線基
板２３０に発熱部品４１０が取付けられているものとす
る。そして、各配線基板２２０、２３０には、それぞれ
複数の基板通気孔２０２が形成され、取付け構造基板３
００には、複数の基板通気孔（構造基板通気孔）３０２
が形成されている。

【００１３】次に、天板通気孔１１２、底板通気孔１２
２、及び各基板通気孔２０２、３０２について説明す
る。本例において、天板通気孔１１２、底板通気孔１２
２、及び各基板通気孔２０２、３０２は、垂直方向に見
て互いに同一の形状を有し、水平方向に同一位置に形成
されたものである。そして、各通気孔１１２、１２２、
２０２、３０２は、それぞれ長孔状に形成され、長径方
向を各基板の傾斜方向（筐体１００の前後方向）に向け
て配置され、短径方向に多数の通気孔を並列に形成した
ものとなっている。

【００１４】図３は、底板通気孔１２２と各基板通気孔
２０２、３０２との大きさの関係を示す図であり、図３
（Ａ）は各基板通気孔２０２、３０２の形状と各基板の
傾斜角度との関係を示す説明図、図３（Ｂ）は底板通気
孔１２２に対する各基板通気孔２０２、３０２の形状を
示す断面図である。図示のように、例えば各基板の傾斜
角度をθとし、各基板通気孔２０２、３０２の長径をＳ
とした場合、各基板通気孔２０２、３０２を垂直方向に
見た場合の長径Ｓ１はＳ１＝Ｓｃｏｓθとなる。そこ
で、底板通気孔１２２の長径をＳ１とすることにより、
底板通気孔１２２と各基板通気孔２０２、３０２とを垂
直方向に見て同一形状の長孔として形成する。

【００１５】また、天板通気孔１１２についても同様
に、山形に屈曲した天板１１０の頂部に底板通気孔１２
２及び各基板通気孔２０２、３０２に対し、垂直方向に
見て同一形状の長孔として形成する。これにより、図１
中矢線Ｂで示すように、垂直方向の上昇気流を通す通気
路を形成し、有効に放熱を行う。また、底板１２０につ
いては、筐体１００の外観等への影響が小さいため、よ
り多くの孔を形成することが可能であるため、例えば図
１に示すように、底板通気孔１２２以外の底板通気孔１
２４を適宜形成し、より多くの外気を取り込めるように
する。

【００１６】また、本例では、底板通気孔１２２を各基
板通気孔２０２、３０２に対応する形状としたが、この
底板通気孔１２２については、より太径の孔として形成
してもよい。また、本例では、天板通気孔１１２を底板
通気孔１２２及び各基板通気孔２０２、３０２に対して
垂直方向に同一形状としたが、天板通気孔１１２につい
ては筐体１００の外観等への影響が大きいことから、例
えばより細かい丸孔を多数形成して外観上、目立たない
ようにするといった変形を行うようにしてもよい。ま
た、底板通気孔１２２及び各基板通気孔２０２、３０２
の形状についても、長孔に限らず、他の形状としてもよ
い。また、各基板における通気孔を太径の丸孔状に形成
し、この周囲に発熱部品を集約させるような構造として
もよい。

【００１７】また、本例では、山形の天板を有する筐体
１００を例に説明したが、本発明はこれに限らず、直方
体形の筐体を有する電気機器にも同様に適用し得るもの
である。また、本例では、各基板を傾斜して配置した例
について説明したが、これらを完全な水平に配置した電
気機器についても同様に適用し得るものである。なお、
本発明において略水平とは、完全な水平から図１に示す
ような一定の傾斜を含む配置構造を含む意味である。

【００１８】また、本発明において各基板の間隔は、完
全に平行でなくともよく、また、等間隔でなくともよ
い。さらに、各通気孔の位置は完全に一致させることが
困難な場合には、一定のずれをもって形成してもよい。
本発明において略共通する位置とは各通気孔の位置が一
定のずれを有する場合を含む意味である。また、底板に
形成する通気孔については、上述のように基板側の通気
孔と異なる形状として形成することも可能であり、また
十分な大きさが確保できれば、基板側の通気孔とずれた
位置に形成しても支障はない。本発明において略対応す
る位置とは、このように底板の通気孔を基板側の通気孔
とずれた位置に形成する場合も含む意味である。さら
に、本発明はオーディオ機器以外の電気機器にも適用可
能である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電気機器で
は、筐体内に上下方向に多層構造で配置された配線基板
の基板通気孔と天板部の天板通気孔とを水平方向に略共
通する位置に形成し、これら基板通気孔と天板通気孔と
で上下方向に貫通した通気路を形成するとともに、筐体
の底板部に底板通気孔を形成し、筐体の底部に外部から
空気を取り込むようした。したがって、筐体の上下空間
に生じる温度差に基づいて、底板通気孔、基板通気孔、
及び天板通気孔によって形成される通気路を上昇気流が
通り、筐体内の加熱した空気を上昇気流によって外部に
放出できる。この結果、配線基板を水平方向に多層配置
した電気機器においても、冷却ファンを用いることな
く、有効な放熱を行うことができる。また、冷却ファン
を用いないことにより、冷却ファンによる騒音や電力消
費の問題を解消できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による電気機器の構造を示
す断面図である。

【図２】図１に示す電気機器の筐体と配線基板の構造を
示す分解斜視図である。

【図３】図１に示す電気機器の底板通気孔と各基板通気
孔との大きさの関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１００……筐体、１１０……天板、１１２……天板通気
孔、１２０……底板、１２２……底板通気孔、１３０…
…背面板、１３２……背面通気孔、２０２、３０２……
基板通気孔、２１０、２２０、２３０……配線基板、３
００……取付け構造基板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体内に複数の配線基板を配置した電気
機器において、前記複数の配線基板はそれぞれ略水平方向に沿って配置
されるとともに、各配線基板が互いに所定の間隔をもっ
て上下方向に並列構造で配置され、前記各配線基板の水平方向に略共通する位置に各配線基
板を上下に貫通する複数の基板通気孔が形成され、かつ、前記筐体の天板部の前記各配線基板に形成した基
板通気孔と略対応する位置に天板通気孔が形成されると
ともに、前記筐体の底板部に底板通気孔が形成された、ことを特徴とする電気機器。
【請求項２】前記底板通気孔は前記各配線基板に形成
した基板通気孔と略対応する位置に形成されていること
を特徴とする請求項１記載の電気機器。
【請求項３】前記基板通気孔は長孔状に形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の電気機器。
【請求項４】前記天板通気孔は前記基板通気孔と略同
形状の長孔状に形成されていることを特徴とする請求項
１記載の電気機器。
【請求項５】前記天板通気孔は前記基板通気孔と異な
る形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載
の電気機器。
【請求項６】前記各配線基板は所定の角度で傾斜した
状態で配置されていることを特徴とする請求項１記載の
電気機器。
【請求項７】前記筐体内に各配線基板と略平行に配置
される取付け構造基板を有し、前記取付け構造基板の前
記各配線基板に形成した基板通気孔と略対応する位置に
構造基板通気孔が形成されていることを特徴とする請求
項１記載の電気機器。
【請求項８】オーディオ機器であることを特徴とする
請求項１記載の電気機器。