JP2010177625A - Electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば飛行体等の移動体に搭載したり、離島や未整備地等で使用するのに好適する電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device that is suitable for being mounted on a moving body such as a flying object or used on a remote island or an undeveloped land.
一般に、電子機器には、回路モジュールが機器筐体に収容配置され、この回路モジュールの駆動に伴い発生する熱を、排気ファンを用いて機器筐体外に強制的に排熱する冷却構造が備えられ、この冷却構造を用いて回路モジュールを熱制御することにより、所望のモジュール性能を得るように構成されている。 In general, an electronic device is provided with a cooling structure in which a circuit module is housed and arranged in a device housing, and heat generated by driving the circuit module is forcibly exhausted outside the device housing using an exhaust fan. The circuit module is thermally controlled using this cooling structure, so that a desired module performance is obtained.
ところで、このような電子機器においては、そのモジュール性能の向上が要請され、回路モジュールの大容量化が図られており、この大容量化に伴う回路モジュールの熱制御が重要な課題の一つとなっている。 By the way, in such an electronic device, improvement of the module performance is demanded, and the capacity of the circuit module is increased, and thermal control of the circuit module accompanying the increase in capacity is one of the important issues. ing.
そこで、回路モジュール等の熱を効率よく排熱する冷却手法として、フィン形状を工夫して放熱効率を高めたフィンを形成し、このフィンに対して冷媒源の冷媒を強制的に噴射させて吹付けることで、冷却効率を高めるようにした構成のものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, as a cooling method for efficiently exhausting the heat of the circuit module, etc., a fin having a fin shape that is improved in heat dissipation efficiency is formed, and the refrigerant of the refrigerant source is forcibly injected to the fin and blown. The thing of the structure which raised cooling efficiency by attaching is proposed (for example, refer patent document 1).
しかしながら、上記冷却手法では、冷却効率を高めることが可能となるが、冷媒をフィンに噴射して吹付ける冷媒供給手段を駆動する消費電力が必要となるため、例えば電力消費に制約を有する飛行体等の移動体や、電力消費に制約を有する離島や未整備地等で使用される電子機器に適用することが困難であるという問題を有する。 However, although the cooling method can increase the cooling efficiency, it requires power consumption to drive the refrigerant supply means for injecting and spraying the refrigerant onto the fins. Etc., and it is difficult to apply to electronic devices used in remote islands or undeveloped areas with limited power consumption.
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現して、回路モジュールの大容量化を図り得るようにした電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electronic device capable of realizing a high-efficiency thermal control and realizing a large capacity of a circuit module after realizing power saving. The purpose is to do.
この発明は、回路モジュールが収容配置される機器筐体と、前記回路モジュールに熱的に結合されて配され、前記回路モジュールで発生した熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成する熱電変換モジュールと、この熱電変換モジュールで生成した電力を電源として駆動され、前記機器筐体内の熱を排熱する排熱手段とを備えて電子機器を構成した。 The present invention relates to a device housing in which a circuit module is accommodated and thermoelectric conversion that is arranged thermally coupled to the circuit module and converts the heat energy generated in the circuit module into electric energy to generate electric power. The electronic apparatus is configured to include a module and a heat exhausting unit that is driven by using the power generated by the thermoelectric conversion module as a power source and exhausts the heat in the apparatus casing.
上記構成によれば、回路モジュールが駆動されて発熱されると、熱電変換モジュールが、回路モジュールで発生した熱エネルギを、電気エネルギに変換し、この電気エネルギを電源として排熱手段が駆動されて、機器筐体内の熱が排熱される。これにより、自己発電した電力を利用した排熱構成が実現されて、消費電力の省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現することが可能となる。 According to the above configuration, when the circuit module is driven to generate heat, the thermoelectric conversion module converts the thermal energy generated in the circuit module into electrical energy, and the exhaust heat means is driven using this electrical energy as a power source. The heat in the device casing is exhausted. As a result, an exhaust heat configuration using self-generated power is realized, and it is possible to realize highly efficient thermal control while realizing power saving of power consumption.
以上述べたように、この発明によれば、省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現して、回路モジュールの大容量化を図り得るようにした電子機器を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electronic device capable of realizing a power saving and realizing a high-efficiency thermal control to increase the capacity of a circuit module. it can.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この発明の一実施の形態に係る電子機器を示すもので、機器筐体10には、複数の回路モジュール11が収容配置されている。この回路モジュール11は、例えば機器筐体10内に配置された電源部12に接続され、例えば外部から供給された入力電力が、電源部12で例えばAC/DC変換された後、供給されて駆動制御される。
FIG. 1 shows an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention, and a plurality of
また、機器筐体10には、熱電変換器を構成する例えば板状の複数の熱電変換モジュール13が、上記回路モジュール11の放熱面にそれぞれ熱的に結合されて収容配置される。この複数の熱電変換モジュール13は、回路モジュール11が駆動されて発熱されると、その熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成する。
Further, in the device housing 10, for example, a plurality of plate-like
この複数の熱電変換モジュール13は、その出力端が排熱手段を構成する排気ファン14が接続され、生成した電力を排気ファン14にそれぞれ供給する。排気ファン14は、例えば機器筐体10に設けた空気取入口(図の都合上、図示せず)に対応して配置され、上記熱電変換モジュール13で生成された電力により選択的に駆動制御される。排気ファン14は、外部空気を上記空気取入口(図示せず)より機器筐体10内に取込んで循環させて機器筐体10の空気を排出して、回路モジュール11を冷却して所望の温度に熱制御する。
The plurality of
上記構成において、入力電力が電源部12に供給されて回路モジュール11が駆動され、該回路モジュール11は、その駆動に伴い熱を発生し、この熱が熱電変換モジュール13に熱伝導される。すると、熱電変換モジュール13は、回路モジュール11で発生した熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成し、この電力を、排熱手段を構成する排気ファン14に出力して、該排気ファン14を駆動制御する。
In the above configuration, the input power is supplied to the
ここで、排気ファン14は、その駆動に連動して機器筐体10の空気取入口(図示せず)から外部空気を取込んで機器筐体10内を循環させて外部に排出し、回路モジュール11を冷却して熱制御する。
Here, the
このように、上記電子機器は、機器筐体10に収容配置した回路モジュール11に対して熱電変換モジュール13を熱的に結合して配し、回路モジュール11で発生した熱エネルギを熱電変換モジュール13で電気エネルギに変換して電力を生成し、この生成した電力を電源として排気ファン14を駆動して回路モジュール11を熱制御するように構成した。
As described above, the electronic device is configured such that the
これによれば、回路モジュール11が駆動されて発熱されると、熱電変換モジュール13が、回路モジュール11で発生した熱エネルギを、電気エネルギに変換し、この電気エネルギを電源として排気ファン14を駆動して、回路モジュール11の熱制御を行っていることにより、排熱構成が外部からの入力電力を必要とすることなく実現され、消費電力の省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現することができる。この結果、特に、電力消費に制約を有する飛行体等の移動体や、離島や未整備地等における使用に供するのに好適される。
According to this, when the
また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、例えば図2、図3及び図4に示すように構成することも可能で、同様に有効な効果が期待される。但し、この図2乃至図4に示す実施の形態においては、上記図1と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be configured as shown in FIGS. 2, 3, and 4, for example, and similarly effective. However, in the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 1, and the detailed description thereof is omitted.
図2に示す実施の形態においては、上記熱電変換モジュール13を、回路モジュール11を構成する印刷配線基板111に搭載された発熱体である回路部品112に熱的に結合させて配し、その出力端が排熱手段を構成する排気ファン14に接続される。そして、回路部品112には、放熱部材であるヒートシンク15が熱的に結合される。上記熱電変換モジュール13は、回路部品112が駆動されて発熱されると、その熱エネルギを電気エネルギに変換して、その変換した電力を排気ファン14に供給して駆動制御する。ここで、排気ファン14は、その駆動に伴い冷却空気をヒートシンク15に吹付けて回路部品112から熱移送された熱を排熱して回路部品112を冷却する。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
図3に示す実施の形態においては、上記熱電変換モジュール13を、回路モジュール11を構成する印刷配線基板111に搭載された発熱体である回路部品112に熱的に結合させて配すると共に、該回路部品112に対して排熱手段を構成する放熱熱部材であるペルチェ素子16を熱的に結合させて配する。この熱電変換モジュール13は、回路部品112が駆動されて発熱されると、その熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成し、ペルチェ素子16を駆動する。ここで、ペルチェ素子16は、回路部品112を冷却して熱制御する。
In the embodiment shown in FIG. 3, the
図4に示す実施の形態においては、熱伝導型の機器筐体20を用いて構成される。即ち、機器筐体20には、開口201が形成され、この開口201より複数の回路モジュール11が、例えば積重状に収容されて熱的に結合されて配置される。そして、この機器筐体20の開口201には、外蓋202が上記熱電変換モジュール13を介在して螺子部材等を用いて取付けられて閉塞される。
In the embodiment shown in FIG. 4, the heat conductive
このようにして、熱電変換モジュール13は、回路モジュール11で発生した熱エネルギが機器筐体20及び外蓋202を介して熱移送可能に、機器筐体20と熱的に結合されて組付けられる。
In this manner, the
上記構成により、機器筐体20内の回路モジュール11が駆動されて熱が発生すると、その熱が機器筐体20及び外蓋202に伝達され、該機器筐体20及び外蓋202を経由して熱電変換モジュール13に熱移送される。すると、この熱電変換モジュール13は、機器筐体20を通して熱移送された熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成し、この電力を、排熱手段を構成する排気ファン14に出力して駆動する。ここで、排気ファン14は、機器筐体20内に熱移動された熱を排熱して、機器筐体20を冷却し、回路モジュール11を熱制御する。
With the above configuration, when the
また、上記実施の形態では、排気ファン14を用いる空冷構造の排熱構成に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、その他、例えば冷媒液を循環ポンプを用いて循環させる液冷構造や、いわゆる空冷・液冷複合型冷却構造の排熱構成においても適用可能で、同様に有効な効果が期待される。なお、液冷構造に適用する場合には、熱電変換モジュール13を、例えば冷媒液循環パイプの高温側に熱的に結合させて配するように構成してもよい。
Moreover, although the case where it applied to the exhaust heat structure of the air cooling structure using the
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。 Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the effect of the invention can be obtained. In such a case, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
10…機器筐体、11…回路モジュール、111…印刷配線基板、112…回路部品、12…電源部、13…熱電変換モジュール、14…排気ファン、15…ヒートシンク、16…ペルチェ素子、20…機器筐体、201…開口、202…外蓋。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記回路モジュールに熱的に結合されて配され、前記回路モジュールで発生した熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成する熱電変換モジュールと、
この熱電変換モジュールで生成した電力を電源として駆動され、前記機器筐体内の熱を排熱する排熱手段と、
を具備することを特徴とする電子機器。 A device housing in which the circuit module is accommodated and disposed;
A thermoelectric conversion module arranged to be thermally coupled to the circuit module and generating electric power by converting thermal energy generated in the circuit module into electrical energy;
The power generated by the thermoelectric conversion module is driven as a power source, and heat exhausting means for exhausting heat in the device casing,
An electronic apparatus comprising:
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