JP2007042863A

JP2007042863A - 電子機器

Info

Publication number: JP2007042863A
Application number: JP2005225369A
Authority: JP
Inventors: Akiya Shimoura; 彰也下浦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2007-02-15
Also published as: WO2007015521A1; US20090147481A1

Abstract

【課題】使用者に温度差を感じさせないようにでき、また筐体の放熱性を維持でき、さらに小型化が図れる電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器１０は、電子部品１１を実装した回路基板１２が筐体１３内に収容され、筐体１３の外面１３Ａにおいて相対的に凸部１５および凹部１６が設けられ、凸部１５の頂部１５Ａに断熱層１８が設けられている。この電子機器１０は、筐体１３の凸部１５および凹部１６が、回路基板１２に対する電子部品１１の輪郭に倣って設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を実装した回路基板が筐体内に収容された電子機器に関する。

近年の電子機器は小型化や実装密度の向上がめざましく、加えて多機能化による消費電力は増加する傾向にある。
これに伴い、電子機器を長時間使用していると、電子機器の枠体を構成する筐体の表面のうち、特定部分に表面温度差が生じ、使用者が手で保持した際に違和感を覚える虞がある。

この表面温度差を解消するために、放熱を適切におこなう必要がある。放熱を適切におこなう方法として、筐体内の熱気をファンで外部に排出するファン空冷方法や、放熱板に熱を拡散させる自然空冷方法等が知られている。

ここで、ファン空冷方法はファンを用いるため筐体の小型・薄型化を大きく妨げてしまう。加えて、ファン空冷方法は、消費電流、騒音の観点からも好ましくなく、ファンを用いない自然空冷方法が好ましいとされている。
しかし、自然空冷方法では筐体の内部に熱が篭もる虞があり、筐体の表面温度を好適に保ち難い。

ところで、従来の電子機器は、樹脂製の筐体が用いられていたが、最近では、マグネシウム合金製の筐体に移行している。
マグネシウム合金は、筐体を薄肉にすることにより軽量化が図れ、リサイクル率も向上し、さらに金属特有のメタリックなデザインによる高級感の確保が可能で、加えて放熱性の向上が図れるからである。

しかし、マグネシウム合金等の金属製の筐体では、電子機器を長時間使用していると、筐体の特定部分に比較的大きな表面温度差が生じ、使用者が手で保持した際に違和感を覚えることがある。

そこで、金属製筐体の表面のうち、比較的大きな表面温度差が生じる部位に断熱皮膜を設けることで触感温度を低減させる電子機器が提案されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１の電子機器は、電子部品を実装した回路基板が筐体内に収容され、筐体の表面に断熱皮膜が設けられている。
特開２０００−１４８３０６号公報

しかし、筐体の表面を断熱皮膜で覆うと、空気と触れ合う面積が減少してしまい放熱効果が損なわれる虞がある。
また、近年、小型化や薄型化が求められている電子機器において、電子機器の厚み寸法が増すという要因にもなる。

本発明は、上記問題を解決するもので、使用者に温度差を感じさせないようにでき、また筐体の放熱性を維持でき、さらに小型化が図れる電子機器を提供することを目的とすることにある。

本発明の電子機器は、電子部品を実装した回路基板が筐体内に収容された電子機器であって、前記筐体の外面において相対的に設けられた凸部および凹部と、前記凸部の頂部に設けられた断熱層とを有する。

筐体の外面に凸部および凹部を設けた。よって、使用者が筐体の外面に使用者が触れた際に、使用者が凹部に触れることを凸部で阻止する。
この凸部の頂部に断熱層を設けることで、使用者の触れる部位（すなわち、断熱層）の触感温度を抑えることができる。
これにより、筐体の外面のうち、使用者の触れる部位に大きな表面温度差が生じないようにできる。

さらに、筐体の外面に凸部および凹部を設けることで、凸部の頂部および凹部の底部間に立面（いわゆる、側壁）が形成される。
これにより、凹部の底部に加えて立面を熱の放熱部位として、放熱面積を十分に確保できる。

また、本発明の電子機器は、前記凸部および前記凹部が、前記回路基板に対する前記電子部品の輪郭に倣って設けられていることを特徴とする。

凸部および凹部を電子部品の輪郭に倣って設けることで、凸部の頂部と電子部品との間隔を小さく抑えることが可能になり、筐体の厚み寸法が増すことを抑えて、筐体を好適な厚み寸法に維持できる。

また、本発明の電子機器は、前記凹部が溝状に連続していることを特徴とする。

凹部を溝状に連続することで、空気が整流の状態で円滑に流れるようにして、冷却効果のより一層の向上が図れる。

また、本発明の電子機器は、前記凹部を複数有し、前記各凹部が互いに並列配置されていることを特徴とする。

複数の凹部を互いに並列配置することで、筐体の外面に、空気が整流の状態で円滑に流れる流路を複数備えることができる。
これにより、筐体の外面に沿わせて多量の空気が整流の状態で円滑に流れ、冷却効果のより一層の向上が図れる。

また、本発明の電子機器は、前記凹部を複数有し、前記各凹部が略格子状に形成されていることを特徴とする。

複数の凹部を略格子状に形成することで、筐体の外面に格子状の整流路が形成される。よって、格子状の整流路で、空気を整流の状態で二方向に円滑に流すことができる。
これにより、多量の空気が整流の状態で円滑に流れ、冷却効果のより一層の向上が図れる。

また、本発明の電子機器は、前記電子部品が前記筐体の内面に接触していることを特徴とする。

電子部品を筐体の内面に接触させることで、電子部品の熱を筐体へ伝達する際の伝熱性が向上して冷却効果の一層の向上が図れる。

また、本発明の電子機器は、前記電子部品と、前記筐体の内面との間に伝熱部材が介装されていることを特徴とする。

電子部品と筐体の内面との間に伝熱部材を介装することで、電子部品の熱を筐体へ伝達する際の伝熱性が向上して冷却効果の一層の向上が図れる。
加えて、電子部品と筐体の内面との間に伝熱部材を介装することで、伝熱部材で組立公差を吸収することが可能になり、電子部品および筐体の寸法精度や取付精度を低く抑えることができる。

本発明によれば、使用者の触れる部位に大きな表面温度差が生じないようにして、使用者が断熱層に触れた際に、温度差（すなわち、違和感）を感じさせないようにできるという効果を有する。
さらに、本発明によれば、凹部の底部に加えて立面を熱の放熱部位とすることで、放熱面積を十分に確保して筐体の放熱性を維持できるという効果を有する。

図１に示すように、第１実施形態の電子機器１０は、電子部品１１を実装した回路基板１２が筐体１３内に収容され、筐体１３の外面１３Ａにおいて相対的に凸部１５および凹部１６が設けられ、凸部１５の頂部１５Ａに断熱層１８が設けられている。

筐体１３は、一例として、マグネシウム合金で形成された金属製の筐体である。
凸部１５は、筐体１３の外面１３Ａに複数個が設けられ、それぞれの頂部１５Ａが面一に形成されている。また、凹部１６は使用者の指が入り込まない寸法に形成されている。

筐体１３の外面１３ａに凸部１５および凹部１６を設けることで、筐体１３に使用者が触れた際に、使用者の指が凹部１６内に入り込むことを凸部１５で阻止する。
加えて、凸部１５の頂部１５Ａに断熱層１８を設けたので、使用者は断熱層１８に触れることになる。

断熱層１８は、熱を伝え難い素材を頂部１５Ａに塗布、あるいは貼り付けたものである。よって、頂部１５Ａの熱が断熱層１８に伝わらないので、断熱層１８の触感温度（表面温度）を低く抑えることができる。
このように、断熱層１８の表面温度、すなわち使用者の触れる部位の表面温度を他の部位と比較して大きな温度差が生じないようにできる。
したがって、使用者が断熱層１８に触れた際に、温度差（すなわち、違和感）を感じない。

また、第１実施形態の電子機器１０は、筐体１３の凸部１５および凹部１６が、回路基板１２に対する電子部品１１の輪郭１１Ａに倣って設けられている。
凸部１５および凹部１６を電子部品１１の輪郭１１Ａに倣って設けることで、凹部１６の底部１６Ａを、全高の低い電子部品１１の高さＨ１に近づけることが可能になる。
これにより、凸部１５の頂部１５Ａを、全高の高い電子部品１１の高さＨ２に近づけることが可能になり、筐体１３の厚み寸法Ｔ１を大きくすることなく、好適に維持できる。

すなわち、電子機器１０は、筐体１３を電子部品１１間の高低差を埋める様に凹凸を持たせて構成させることで、筐体１３と電子部品１１間の隙間が埋められてよりコンパクト化（小型化）が図れる。

一方、図２に示す比較例のように、筐体１００の凸部１０１および凹部１０２を、回路基板１０３に対する電子部品１０４の輪郭１０４Ａに倣わせない場合、凹部１０２の底部１０２Ａを、全高の高い電子部品１０４の高さＨ３より高い位置に配置する必要がある。
このため、凸部１０１の頂部１０１Ａが、全高の高い電子部品１０４の高さＨ３から大きく離れてしまい、筐体１００の厚み寸法Ｔ２は大きくなってしまう。

図１に戻って、第１実施形態の電子機器１０は、筐体１３の外面１３Ａに凸部１５および凹部１６を設けることで、凸部１５の頂部１５Ａおよび凹部１６の底部１６Ａ間に立面１９（いわゆる、側壁）が形成され、空気との接触面積が確保される。
これにより、凹部１６の底部１６Ａに加えて立面１９を熱の放熱部位となり、放熱面積を十分に確保できる。

ここで、図３に示すように、筐体１３の外面１３Ａに形成した複数の凹部１６は、互いに並列配置されている。よって、筐体１３の外面１３Ａに、複数の凹部１６で整流路２０が形成される。

この整流路２０は、筐体１３の外面１３Ａに沿わせて空気を矢印のように整流の状態で円滑に流す流路である。
これにより、筐体１３の外面１３Ａに沿わせて空気が整流の状態で円滑に流れ、筐体１３の熱を良好に放熱して冷却できる。

なお、第１実施形態の電子機器１０によれば、筐体１３の外面１３Ａに凸部１５および凹部１６を設けることで、筐体１３の断面２次モーメントが大きくなり、筐体１３の強度を高めるという効果を得る。

さらに、筐体１３の外面１３Ａに凸部１５および凹部１６を設けることで、全面を平坦にした筐体と比較して傷が目立ち難くなるという効果を得る。
加えて、断熱層１８として樹脂やゴム等を用いることで、凸部１５の角部の変形を防止できるという効果を得る。

次に、第２〜第４の実施形態を図４〜図６に基づいて説明する。なお、第２〜第４の実施形態において第１実施形態の電子機器１０と同一・類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。

第２実施形態
図４に示すように、第２実施形態の電子機器３０は、筐体１３の外面１３Ａに凹部３１を複数有し、各凹部３１を略格子状に形成したもので、その他の構成は第１実施形態の電子機器１０と同様である。
なお、電子部品１１（図１参照）は、複数の凹部３１が格子状の溝となるように予め所定位置にマトリックス実装あるいは区画実装されている。

筐体１３の外面１３Ａに凹部３１を略格子状に形成することで、筐体１３の外面１３Ａに、想像線で示すように格子状の整流路３２が形成される。
よって、格子状の整流路３２で、筐体１３の外面１３Ａ側の空気を整流の状態で二方向に円滑に流すことができる。
これにより、多量の空気が整流の状態で円滑に流れ、筐体１３の熱をより一層良好に放熱して冷却できる。

加えて、第２実施形態の電子機器３０によれば、第１実施形態の電子機器１０と同様の効果を得ることができる。

第３実施形態
図５に示すように、第３実施形態の電子機器４０は、筐体１３の外面１３Ａに複数の凹部４１をそれぞれ溝状に連続するように形成したもので、その他の構成は第１実施形態の電子機器１０と同様である。
なお、電子部品１１（図１参照）は、複数の凹部４１がそれぞれ溝状となるように予め所定位置にマトリックス実装あるいは区画実装されている。

筐体１３の外面１３Ａに複数の凹部４１を溝状に連続させることで、複数の凹部４１に沿って空気を整流の状態で円滑に流すことができる。
これにより、多量の空気が整流の状態で円滑に流れ、筐体１３の熱をより一層良好に放熱して冷却できる。

加えて、第３実施形態の電子機器４０によれば、第１実施形態の電子機器１０と同様の効果を得ることができる。

第４実施形態
図６に示すように、第４実施形態の電子機器５０は、筐体１３の内面１３Ｂと電子部品１１との間に伝熱部材５１，５２を介装したもので、その他の構成は第１実施形態の電子機器１０と同様である。
伝熱部材５１は、一例として、熱伝導性の高いシート状の素材である。
伝熱部材５１，５２は、一例として、熱伝導性の高いばね部材である。

電子部品１１と筐体１３の内面１３Ｂとの間に伝熱部材５１，５２を介装することで、電子部品１１と筐体１３の内面１３Ｂとを伝熱部材５１，５２を介して接触（密着）させる。
これにより、電子部品１１の熱を筐体１３へ伝達する際の伝熱性が向上して、筐体１３の内部に熱が篭もり難い構造となり、冷却効果の一層の向上が図れる。

さらに、電子部品１１と筐体１３の内面１３Ｂとの間に伝熱部材５１，５２を介装することで、伝熱部材５１，５２で組立公差を吸収することが可能になり、電子部品１１および筐体１３の寸法精度や取付精度を低く抑えることができる。

加えて、第４実施形態の電子機器５０によれば、第１実施形態の電子機器１０と同様の効果を得ることができる。

第４実施形態の変形例
第４実施形態の電子機器５０では、筐体１３の内面１３Ａと電子部品１１との間に伝熱部材５１，５２を介装した例について説明したが、これに限らないで、筐体１３の内面１３Ｂに電子部品１１を接触させることも可能である。

電子部品１１を筐体１３の内面１３Ｂに直接接触させることで、電子部品１１と筐体１３の内面１３Ｂとの密着度が一層増す。
これにより、電子部品１１の熱を筐体１３へ伝達する際の伝熱性が向上して筐体１３の内部に熱が篭もり難くなり、冷却効果の一層の向上が図れる。

なお、前記実施形態で例示した凸部１５や凹部１６，３１，４１の形状や寸法は適宜変更が可能である。

本発明は、電子部品を実装した回路基板が筐体内に収容された電子機器への適用に好適である。

本発明に係る第１実施形態の電子機器を示す断面図である。比較例を示す断面図である。第１実施形態に係る電子機器の筐体を示す斜視図である。本発明に係る第２実施形態の電子機器を示す斜視図である。本発明に係る第３実施形態の電子機器を示す斜視図である。本発明に係る第４実施形態の電子機器を示す断面図である。

符号の説明

１０，３０，４０，５０電子機器
１１電子部品
１１Ａ輪郭
１２回路基板
１３筐体
１３Ａ筐体の外面
１３Ｂ筐体の裏面
１５凸部
１５Ａ凸部の頂部
１６，３１，４１凹部
１８断熱層
２０，３２整流路
５１，５２伝熱部材

Claims

電子部品を実装した回路基板が筐体内に収容された電子機器であって、
前記筐体の外面において相対的に設けられた凸部および凹部と、前記凸部の頂部に設けられた断熱層とを有することを特徴とする電子機器。
前記凸部および前記凹部が、前記回路基板に対する前記電子部品の輪郭に倣って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記凹部が溝状に連続していることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記凹部を複数有し、前記各凹部が互いに並列配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記凹部を複数有し、前記各凹部が略格子状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記電子部品が前記筐体の内面に接触していることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記電子部品と、前記筐体の内面との間に伝熱部材が介装されていることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。