JP2013140822A - 電子機器の筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の小型化を図ろうとしても、冷却性確保の為に取り付けた脚がそれを阻害してしまう。
【解決手段】電子機器の筐体において、冷却ファンが筐体内の一方の側面と平行に対向するように配置し、冷却ファンと平行に対向するエリアに通風用の開口部３を有し、一方の側面は、筐体の外部に向けた凸部２を備え、一方の側面を底として設置する際に、凸部２の頂点は設置面と点で接触し、凸部２の頂点は一つであるか、または、同一直線上に複数存在するように構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は電子機器の筐体に関し、更に詳しくは小型であって安定した冷却を実現する電子機器の筐体に関する。

近年、電子回路の集積度が向上した結果、電子機器の小型化が進んでいる。電子機器が小型化すると筐体内における空間の割合が減少し、筐体内の冷却をいかに行うかが問題となる。

一般に筐体内の冷却には冷却ファンが用いられる。具体的には、筐体後面、又は側面、上面等に通風孔を空け、通風孔近辺に冷却ファンを設置する。このようにすると通風孔から吸気あるいは排気が行われ、外気が筐体内を循環し、筐体が冷却される。

冷却ファンを用いた冷却においては筐体の通風孔を塞がないようにすることが重要である。通風孔を底面にして筐体を置いたり、側壁に筐体をぴったり寄せるなどして側面の通風孔が塞がれると、吸気あるいは排気が行われない。すると熱い空気が筐体内に滞留し、電子機器の冷却がうまく行われない。

ここで、特許文献１には、通風孔を備えた筐体側面、上面および底面に脚を備える筐体が開示されている。

このようにすれば、脚が通風孔と壁面の間に空隙をつくり出すので、どのような向きで筐体を置いても通風孔が塞がれない。

特開２００２−２８０７７７号公報

しかしながら前記従来の技術のようにして通風孔と壁面の間に空隙をつくり出そうとすると、電子機器全体の設置面積が増大する。

特に筐体の側面に通風孔を有する電子機器について、通風孔を有する側面を下にして設置するような場合は、電子機器の直立安定性の観点から、電子機器の高さ（側面を下にして設置する際の幅）を超える幅の脚を筐体に備える必要がある。すると筐体を薄くして利用性のよいものに設計しても、脚を備えたことによって電子機器としては分厚く、利用性の悪いものとなってしまう。

つまり、従来の技術では、電子機器の小型化を図ろうとしても、冷却性確保の為に取り付けた脚がそれを阻害してしまうという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、電子機器の小型化を促進しつつ、電子機器筐体側の通風孔が塞がれることを防止する電子機器の筐体を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決する為に、本発明の電子機器の筐体は、冷却ファンと、一対の側面、底面、上面、前面、背面を有する筐体と、を備え、前記筐体は前記筐体の高さ又は奥行きが前記筐体の幅以下である略直方体であり、前記冷却ファンは前記筐体内の一方の側面と平行に対向するように配置され、前記一方の側面は前記冷却ファンと平行に対向するエリアに通風用の開口部を有し、前記一方の側面は、前記筐体の外部に向けた凸部を備え、前記一方の側面を底として設置する際に、前記凸部の頂点は設置面と点で接触し、前記凸部の頂点は一つであるか、または、同一直線上に複数存在する、電子機器の筐体とした。

また、本発明の電子機器の筐体は、冷却ファンと、筐体面として一対の側面、底面、上面、前面、背面を有する筐体と、を備え、前記冷却ファンは前記筐体内の一方の側面と平行に所定の距離を持って対向するように配置され、前記一方の側面は前記冷却ファンと平行に対向するエリアに通風用の第一の開口部を有し、前記上面と底面それぞれは、前記一方の側面から前記所定の距離の間に、通風用の第二の開口部および第三の開口部を有する電子機器の筐体において、前記冷却ファンと前記第一の開口部および第二の開口部および第三の開口部との通風経路をダクトで連結したことを特徴とする、電子機器の筐体ともした。

本発明の電子機器の筐体によれば、側面の通風用開口部を底にして設置しようとしても、側面に備えられた凸部が筐体の自立バランスを崩させて設置を阻害するので、開口部が塞がれることを抑止することができる。

また、側面の通風用開口部を塞ぐように設置した際に、上面および底面に備えられた第二の開口部がダクトを通じて吸気あるいは排気を行うので、全ての開口部が同時に塞がれることを防止することができる。

本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの左前方からの斜視図 本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの内部構造を示す右前方からの斜視図 本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの内部構造を示す上面図 本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの内部構造と外部構造との対応を示す左前方からの分解図 本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスにおける冷却ファンユニットの（ａ）正面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）上面図、（ｅ）底面図、（ｆ）背面図からなる六面図 本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスにおけるファン保持部の（ａ）正面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）上面図、（ｅ）底面図、（ｆ）背面図、（ｇ）右前からの斜視図、（ｈ）左後ろからの斜視図からなる八面図 本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの（ａ）上面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）正面図からなる四面図 本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの左側面を底として設置する際の設置面付近の拡大図 様々なセットトップボックスの側面の略式図 様々なセットトップボックスの側面を底にして置いた場合の動きを表す略式図 本発明の一実施の形態の変形例にかかるセットトップボックスの左側面を底にして置いた場合の正面図

以下本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。

本実施の形態では本発明の一実施の形態として、本発明にかかる電子機器の筐体をセットトップボックスに適用した形態を説明する。
＜筐体の構成＞
以下、図１から図７を参照しながら、本実施の形態にかかる筐体の構成ついて説明する。

図１は本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの左前方からの斜視図である。セットトップボックス１は一対の側面、底面、上面、前面、背面を備える略直方体の構造を有する筐体である。セットトップボックス１の左側面は筐体の外部に向けた、互いに略同一形状の凸部２ａおよび２ｂ、及び通風用の第一の開口部３を備える。セットトップボックス１の上面は左前方に通風用の第二の開口部４を備える。

図２は本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの内部構造を示す右前方からの斜視図である。セットトップボックス１の筐体内には冷却ファンユニット５が筐体左側面と平行に所定の距離を持って対向するよう配置されている。また、筐体右側内部にはハードディスク６が備えられている。また、筐体底面には多数の電子回路および電子部品群７が備えられている。

図３は本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの内部構造を示す上面図である。セットトップボックス１の底面は、セットトップボックス１の左側面から冷却ファンユニット５との距離の間に第三の開口部８を備えていることがわかる。また冷却ファンユニット５の周囲には電子回路および電子部品群７を設置していない。また、筐体背面には入出力端子群９が備えられている。

図４は本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの内部構造と外部構造との対応を示す左前方からの分解図である。セットトップボックス１の筐体左側面は冷却ファンユニット５と対向するエリアに第一の開口部３を備えていることがわかる。ここで、冷却ファンユニット５は第一の開口部３および第二の開口部４および第三の開口部８までの通風経路を連結するダクトとしても機能している。この点について図５を用いて詳説する。

図５は本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスにおける冷却ファンユニットの（ａ）正面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）上面図、（ｅ）底面図、（ｆ）背面図からなる六面図である。冷却ファンユニット５は冷却ファン１０と冷却ファン以外の部位であるファン保持部とからなる。冷却ファン１０は四隅を面取りされた外装と、放射状に展開されたフィンとからなる。冷却ファン１０はファン保持部に外周を保持されファン保持部と一体となって冷却ファンユニット５を構成する。冷却ファン１０は排気ファンであり、背面側から正面側に排気を行う。ファン保持部は正面が略正方形、上面、底面がＨ型の形状をしており、左側面には５角形のカバーが備えられている。ファン保持部において、冷却ファン１０外周を保持する部位より正面側に迫り出した側面部、及び上面側、底面側に迫り出した段差部はダクト１１を構成する。排気はダクト１１を通風経路として所定の方向に向かって気流をなす。この点について図６を用いて詳説する。

図６は本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスにおけるファン保持部の（ａ）正面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）上面図、（ｅ）底面図、（ｆ）背面図、（ｇ）右前からの斜視図、（ｈ）左後ろからの斜視図からなる八面図である。ファン保持部において、冷却ファン１０外周を保持する部位より正面側に迫り出した側面部及び上面側、底面側に迫り出した段差部がダクト１１を構成する様子が（ｇ）右前からの斜視図、（ｈ）左後ろからの斜視図から明らかである。ダクト１１は、冷却ファンユニット５が筐体左側面と平行に所定の距離を持って対向するよう配置されたことにより生じた空間を垂直方向に仕切り、筐体左側面内壁と当接して通風路を正面、上面、底面方向に限定するように形成されている。つまり、排気はダクト１１を通風経路として、ファン保持部の正面（セットトップボックス１の左側面）、ファン保持部の上面（セットトップボックス１の上面）、ファン保持部の底面（セットトップボックス１の底面）に向かって気流をなす。気流の行く先には第一の開口部３および第二の開口部４および第三の開口部８がそれぞれ形成されており、セットトップボックス１から排気がなされる。

図７は本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの（ａ）上面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）正面図からなる四面図である。セットトップボックス１は上述した第一の開口部３および第二の開口部４および第三の開口部８の他にも吸気、あるいは放熱の為の開口部を備える。
＜電子機器の動作＞
図３から図５を参照しながら、電子機器の動作について説明する。

セットトップボックス１は入出力端子群９を通じて電気信号の通信を行う。その際、ハードディスク６および筐体内の電子回路および電子部品群７が高熱となる。

高熱となった筐体内部を冷却するために冷却ファン１０が動作し、第一の開口部３および第二の開口部４および第三の開口部８から排気を行う。
＜側面を底として設置する際の動作＞
図８を参照しながらセットトップボックス１の左側面を底として設置する際の動作を説明する。

図８は本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックスの左側面を底として設置する際の設置面付近の拡大図、すなわち第一の開口部３を有する側面を底として設置する際の設置面付近の拡大図である。図中（ａ）は左側面方向から見たセットトップボックス上面前方拡大図、（ｂ）は正面からの拡大図、（ｃ）は左側面方向から見たセットトップボックス上面全体の拡大図である。左側面を底として設置面１２に設置しようとすると、凸部２ａおよび２ｂの頂点が設置面１２と頂点１３ａ、ｂで接触する。この際、頂点１３ａと１３ｂが一直線上に位置するので、セットトップボックス１は左側面を底として直立することができず、上面側または底面側にバランスを失い傾く。するとセットトップボックス１の使用者は左側面を底にして設置することを諦める。このようにして第一の開口部３が塞がれることが抑止される。この点について図９を用いて詳説する。

図９は様々なセットトップボックスの側面の略式図であり、それぞれ（ａ）本発明の一実施の形態にかかるセットトップボックス、（ｂ）本発明の一実施の形態の変形例にかかるセットトップボックス、（ｃ）直立してしまうセットトップボックスにかかる左側面図の略式図である。なお、各構成においては、図面の簡略のため筐体側面と凸部に対応する構成のみを図示している。また、破線は凸部の頂点を結んだ線である。（ａ）のように本実施の形態にかかるセットトップボックスは頂点が一直線上に位置する。また、（ｂ）のように、左側面が凸部をさらに複数備えて複数の頂点が存在しても、頂点を線で結んだ際に線が一直線となればセットトップボックスは直立しない。ここで例えば（ｃ）のように左側面が凸部を複数備えて複数の頂点が存在し、頂点を線で結んだ際に線が一直線とならなければ頂点を脚にして直立するおそれがある。

また、図８において、凸部２が設置面１２と点でなく面で接する場合も同様に左側面を脚にして直立するおそれがある。例えば、設置面１２がクッション質状のやわらかい材質である場合は、凸部２が設置面１２に沈み込み、凸部２の頂点１３が設置面１２と点でなく面で接し、セットトップボックス１が左側面を底に直立してしまい第一の開口部３を塞ぐおそれがある。しかし、そのような場合も上述のように、上面および底面に備えられた第二の開口部４および第三の開口部８から排気が行われるので、筐体内の冷却は継続される。

なお、より強力に第一の開口部３が塞がれることを抑止する為に、左側面の任意の辺と凸部２に接する面が存在しないか、左側面の任意の辺と凸部２に接する面が存在して、左側面の任意の辺から凸部２への接点を結んだ面の領域から垂直な方向にセットトップボックス１の重心が存在しないように構成してもよい。この点について図１０を用いて詳説する。

図１０は様々なセットトップボックスの側面を底にして置いた場合の動きを表す略式図であり、それぞれ（ａ）左側面の任意の辺と凸部に接する面が存在しないセットトップボックス（ｂ）左側面の任意の辺と凸部に接する面が存在して、左側面の任意の辺から凸部への接点を結んだ面の領域から垂直な方向に重心が存在しないセットトップボックス（ｃ）左側面の任意の辺と凸部に接する面が存在して、左側面の任意の辺から凸部への接点を結んだ面の領域から垂直な方向に重心が存在するセットトップボックス、にかかる左側面を底にして置いた場合の動きを表す略式図である。なお、斜線で塗りつぶされた小さな丸は重心を模式的に表し、破線は接点を結んだ面の鉛直上部の領域である。重心は常に低い方向に存在しようとするから、左側面の任意の辺および凸部が設置面に接したときに、設置面との接点を結んだ面の鉛直上部に重心が存在するとセットトップボックスは自立する。（ａ）のように左側面の任意の辺と凸部に接する面が存在しない、すなわちセットトップボックスの凸部が設置面と点でしか接しないと、接点の鉛直上部にピンポイントで重心が存在する必要があり、セットトップボックスを自立させることは著しく困難である。（ｂ）のように左側面の任意の辺と凸部２に接する面が存在しても、接点（凸部の頂点と左側面における底面側の辺）を結んだ面の鉛直上部の領域に重心が存在しないと、セットトップボックスは自立しない。（ｃ）のように左側面の任意の辺と凸部２に接する面が存在して、接点（凸部の頂点と左側面における底面側の辺）を結んだ面の鉛直上部の領域に重心が存在すると、セットトップボックスは自立する。本発明では第一の開口部３が塞がれることを抑止する為に、セットトップボックス１は左側面を底として自立しないことが望ましい。なぜなら、セットトップボックス１が左側面を底として直立はしなくとも、傾いたまま自立すると第一の開口部３の排気が設計通りに行われない可能性があるからである。よって、凸部２の形状を（ａ）のようにするか、（ｂ）のようにセットトップボックス１の右側面側にハードディスクドライブ６のような重量のある部品を設置するなどすれば、セットトップボックス１は上面側または底面側に倒れ出すので、確実にセットトップボックス１を自立させないようにすることができる。

また、凸部２の数は好ましくは２個とするのが良い。筐体左側面があまりにも凸部を多く備えると、第一の開口部３を形成することが困難となる。また、筐体左側面があまりにも凸部を多く備えると左側面の形状は略曲面に近づくので、そのような場合は冷却ファンユニット５を筐体左側面と平行に所定の距離を持って対向するよう配置することが難しくなる。凸部が１個の場合は確実にセットトップボックス１を直立させないことはできるが、セットトップボックス１が傾いたまま自立する可能性が高い。

同様に、凸部２は本実施の形態のように、略同一形状のものを複数配置することが好ましい。そのようにすると、頂点１３の形成される場所を特定することが設計上容易であるから、頂点１３を結んだ際に直線に形成されているか否かの判断が容易である。

また、本実施の形態のように、凸部２の頂点１３から左側面までを曲面となるように形成すると、設置面に傷をつけることがなく、また筐体の倒れ方もゆっくりしたものとなるのでセットトップボックス１の利用性が向上する。また、そのような曲面の形状は本実施の形態のように２次曲面のアーチ状のものが望ましい。このようにすると、凸部２が有する頂点１３が一点に定まり、思わぬ頂点１３が設置面と接することが防がれるからである。

なお、凸部２の頂点をセットトップボックス１の筐体の水平方向の重心軸より上面側に位置するように設計してもよい。この点について図１１を用いて詳説する。

図１１は本発明の一実施の形態の変形例にかかるセットトップボックスの左側面を底にして置いた場合の正面図である。破線はセットトップボックスの筐体の水平方向の重心軸を表す。この変形例では凸部の頂点がセットトップボックスの筐体の水平方向の重心軸より上面側に位置している。このようにすると、セットトップボックス１が自立しない場合に使用者がセットトップボックス１から手を離しても、衝撃に強く設計されていると思われる底面を底にして、セットトップボックス１が倒れる。

また、凸部２はセットトップボックス１の左側面と一体形成してなるようにすると、製造上のコスト面で優れる。

なお、本実施の形態では、冷却ファンユニット５が筐体左側面と平行に所定の距離を持って対向するよう配置したが、所定の距離を持たず、左側面と略接するように配置してもよい。この場合、所定の距離が存在しなくなるので、第二の開口部４および第三の開口部８およびダクト１１もセットトップボックス１には備えられなくなる。しかしながら、凸部２によって、第一の開口部３が塞がれることが抑止されるので、筐体内の冷却は継続される。

反対に、セットトップボックス１に凸部２が備えられていない場合であっても、セットトップボックス１において冷却ファンユニット５が筐体左側面と平行に所定の距離を持って対向するよう配置され、第二の開口部４および第三の開口部８を有し、冷却ファン１０と第一の開口部３および第二の開口部４および第三の開口部８との通風経路を連結するダクト１１が存在すれば、第一の開口部３を底にして設置して第一の開口部３が塞がれても、筐体内の冷却は継続される。

また、第二の開口部４は上面に開口している為、異物が侵入するおそれがある。よって、筐体に第二の開口部４を設ける際は本実施の形態のように冷却ファンユニット周辺に電子回路および電子部品群７を設置しないようにしてもよい。

なお、本発明の電子機器の筐体における冷却ファンは、吸気ファンでも本実施の形態のように排気ファンでも構わない。ただし、吸気ファンの場合は通風口が塞がれても電子機器の筐体のわずかな隙間から吸気が行われることがあるので、冷却ファンが排気ファンの場合に本発明は特に好適である。

本発明の電子機器の筐体は、放熱特性に優れているので、例えばハードディスクドライブ等の熱を持ちやすい部品を搭載する電子機器の筐体として有用である。

１ セットトップボックス
２，２ａ，２ｂ 凸部
３ 第一の開口部
４ 第二の開口部
５ 冷却ファンユニット
６ ハードディスクドライブ
７ 電子回路および電子部品群
８ 第三の開口部
９ 入出力端子群
１０ 冷却ファン
１１ ダクト
１２ 設置面
１３，１３ａ，１３ｂ 頂点

Claims (7)

1. 冷却ファンと、
   一対の側面、底面、上面、前面、背面を有する筐体と、を備え、
   前記筐体は前記筐体の高さ又は奥行きが前記筐体の幅以下である略直方体であり、
   前記冷却ファンは前記筐体内に前記筐体の一方の側面と平行に対向するように配置され、
   前記一方の側面は前記冷却ファンと平行に対向するエリアに通風用の第一の開口部を有し、
   前記一方の側面は、前記筐体の外部に向けた凸部を備え、
   前記一方の側面を底として設置する際に、前記凸部の頂点は設置面と点で接触し、
   前記凸部の頂点は一つであるか、または、同一直線上に複数存在する、
   電子機器の筐体。
2. 前記一方の側面の任意の辺と前記凸部に接する面が存在しないか、
   前記一方の側面の任意の辺と前記凸部に接する面が存在して、前記一方の側面の任意の辺から前記凸部への接点を結んだ面の領域から垂直な方向に重心が存在しないことを特徴とする、
   請求項１記載の電子機器の筐体。
3. 前記一方の側面を底にして設置する際に、前記筐体を自立することができないことを特徴とする、
   請求項１記載の電子機器の筐体。
4. 前記一方の側面は２以上の略同一形状からなる前記凸部を備え、
   前記凸部は前記凸部の頂点から前記一方の側面までが曲面となるように形成された、
   請求項１記載の電子機器の筐体。
5. 前記凸部の頂点は、前記筐体の水平方向の重心軸より上面側に位置する、
   請求項１記載の電子機器の筐体。
6. 前記冷却ファンは前記筐体内に前記筐体の一方の側面と平行に所定の距離を持って対向するように配置され、
   前記上面と底面それぞれは、前記一方の側面から前記所定の距離の間に、通風用の第二の開口部および第三の開口部を備え、
   前記冷却ファンと前記第一の開口部および第二の開口部および第三の開口部との通風経路を連結するダクトを備えた、
   請求項１記載の電子機器の筐体。
7. 冷却ファンと、
   一対の側面、底面、上面、前面、背面を有する筐体と、を備え、
   前記冷却ファンは前記筐体内に前記筐体の一方の側面と平行に所定の距離を持って対向するように配置され、
   前記一方の側面は前記冷却ファンと平行に対向するエリアに通風用の第一の開口部を有し、
   前記上面と底面それぞれは、前記一方の側面から前記所定の距離の間に、通風用の第二の開口部および第三の開口部を有する電子機器の筐体において、
   前記冷却ファンと前記第一の開口部および第二の開口部および第三の開口部との通風経路をダクトで連結したことを特徴とする、
   電子機器の筐体。

Images