JP2015176942A - Electronic device and power source device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器およびこれを備えた電源装置に関する。 The present invention relates to an electronic device and a power supply device including the same.
従来の電源装置等のような電子機器には通電によって熱を発生させる発熱部品が筐体部の内部に設けられている。こういう発熱部品の中に通電時に巻き線部分が発熱する環状のコイルが含まれる(例えば特許文献1参照)。 In a conventional electronic device such as a power supply device, a heat-generating component that generates heat when energized is provided inside the casing. Such a heat-generating component includes an annular coil that generates heat when energized (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の構成では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、環状のコイルの中心部に巻線が密集しており、放熱できる経路が少ないため、コイルの中心部にこもっている熱は、なかなか外へ放出できず、中心部の温度はどうしても高くなってしまう。
However, the above conventional configuration has the following problems.
That is, since the windings are densely arranged in the center of the annular coil and there are few paths that can dissipate heat, the heat confined in the center of the coil cannot be easily released to the outside, and the temperature of the center is inevitably high. End up.
本発明は、コイルの中心部の熱を効率よく外部へ放出させることで、放熱効率を向上させることが可能な電子機器およびこれを備えた電源装置を提供することにより上記課題を解決することを目的とする。 This invention solves the said subject by providing the electronic device which can improve the thermal radiation efficiency by discharging | emitting the heat | fever of the center part of a coil outside efficiently, and a power supply device provided with the same. Objective.
第1の発明に係る電子機器は、箱型形状を有する筐体部と、筐体部の内部に配置された基板と、基板上に配置され、環状のコアと前記コアに巻装された巻線からなる環状のコイルと、を備え、コイルは、略円筒状の中空部と有する。中空部には、充填材料が前記巻線の周囲を隙間無く埋めるように充填される。
これにより、コイルの中心部の熱は、充填部材を介してコイルの外へ放熱される。
An electronic apparatus according to a first aspect of the present invention includes a box-shaped housing part, a substrate disposed inside the housing part, a circular core disposed on the substrate, and a winding wound around the core. An annular coil made of wire, and the coil has a substantially cylindrical hollow portion. The hollow portion is filled with a filling material so as to fill the periphery of the winding without a gap.
Thereby, the heat at the center of the coil is radiated to the outside of the coil through the filling member.
なお、ここでいう充填部材とは、絶縁性を有し、充填時に流動性があり、充填後に流動性がなくなる固体状の部材であり、電子機器の通常の使用温度では流動性がないものである。
また、ここでいう伝熱部材とは、絶縁性を有し、空気より熱伝導率が高いものである。
また、充填材料は、コイルの中空部の中心軸の軸線方向における両端において、巻線が突出しない面を形成するように充填されてもよい。
The filling member here is a solid member that has insulating properties, fluidity at the time of filling, and loses fluidity after filling, and does not have fluidity at the normal use temperature of electronic equipment. is there.
In addition, the heat transfer member referred to here has an insulating property and has a higher thermal conductivity than air.
Further, the filling material may be filled so as to form a surface from which the winding does not protrude at both ends in the axial direction of the central axis of the hollow portion of the coil.
第2の発明に係る電子機器は、第1の発明に係る電子機器であって、充填部材は、さらに中空部の中心軸の軸線方向において、一方に第1の端面を有し、第1の端面に伝熱部材が配置され、伝熱部材は、対向する第1の面と第2の面とを有し、伝熱部材の第1の面は、第1の端面に接触することを特徴とする。
これにより、コイルの中心部の熱は、充填部材と伝熱部材を介して効率的にコイルの外へ放熱することができる。
An electronic device according to a second invention is the electronic device according to the first invention, wherein the filling member further has a first end face on one side in the axial direction of the central axis of the hollow portion, A heat transfer member is disposed on the end surface, the heat transfer member has a first surface and a second surface facing each other, and the first surface of the heat transfer member is in contact with the first end surface. And
Thereby, the heat of the central part of the coil can be efficiently radiated to the outside of the coil via the filling member and the heat transfer member.
第3の発明に係る電子機器は、第2の発明に係る電子機器であって、コイルは、軸線方向に沿う一方の側で基板に接触し、他方の側に第1の端面が配置される。伝熱部材の第2
の面は、筐体に接触することを特徴とする。
これにより、コイルの中心部の熱は、伝熱部材を介して効率的に筐体の外へ放熱することができる。
An electronic device according to a third invention is the electronic device according to the second invention, wherein the coil contacts the substrate on one side along the axial direction, and the first end face is arranged on the other side. . 2nd heat transfer member
This surface is in contact with the housing.
Thereby, the heat at the center of the coil can be efficiently radiated to the outside of the housing via the heat transfer member.
第4の発明に係る電子機器は、第2の発明に係る電子機器であって、基板の上にさらに放熱板が配置され、コイルはその外周面の一部が基板と接触するように基板上に配置され、伝熱部材の第2の面は、放熱板に接触していることを特徴とする。
これにより、コイルの中心部の熱は、伝熱部材と放熱板を介して効率的にコイルの外へ放熱することができる。
An electronic device according to a fourth invention is the electronic device according to the second invention, wherein a heat sink is further disposed on the substrate, and the coil is on the substrate such that a part of the outer peripheral surface thereof is in contact with the substrate. The second surface of the heat transfer member is in contact with the heat radiating plate.
Thereby, the heat of the central part of the coil can be efficiently radiated to the outside of the coil via the heat transfer member and the heat radiating plate.
第5の発明に係る電子機器は、第1から第4の発明のいずれか1項に記載の電子機器を備えていることを特徴とする。
これにより、上記電子機器によって得られる効果と同等の効果を得ることが可能な電源装置を提供することができる。
An electronic device according to a fifth aspect of the invention includes the electronic device according to any one of the first to fourth aspects of the invention.
Thereby, the power supply device which can acquire the effect equivalent to the effect acquired by the said electronic device can be provided.
本発明に係る電子機器によれば、コイルの中心部で篭った熱を外へ放熱させることで、放熱効率を向上させることができる。 According to the electronic device of the present invention, the heat dissipation efficiency can be improved by dissipating the heat generated at the center of the coil to the outside.
(実施形態1)
本発明の一実施形態に係る電源装置(電子機器)10について、図1〜図6を用いて説明する。
(Embodiment 1)
A power supply device (electronic device) 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、以下の説明において、前後方向とは、図1に矢印で示すように、電源装置10の前面側を前、その反対側を後とした場合の電源装置10の後述する組立方向と一致する方向を意味している。また、左右方向とは、電源装置10の前面蓋部12を正面に見た状態の左右方向を意味している。さらに、上下方向とは、図1中に矢印で上、下と示される方向であり、電源装置10の設定姿勢における鉛直方向を意味している。
In the following description, the front-rear direction coincides with the assembly direction of the
<全体構成>
本実施形態に係る電源装置10は、交流電圧を直流電圧に変換して安定的に供給するための装置であって、図1および図2に示すように、筐体部11と、前面蓋部12と、電子基板ユニット13とを備えている。
<Overall configuration>
A
筐体部11は、前面側に開口部分(前面開口部11e)を有する箱型形状の部材であって、内部空間に、電子基板ユニット13を格納する。また、筐体部11は、前面側に前面
蓋部12が取り付けられることで、前面開口部11e側が覆われる。すなわち、組立方向とは、電子基板ユニット13を筐体部11に挿入する方向である。
The
電子基板ユニット13は、図2に示すように、2つの基板(第1・第2基板13a,13b)上に複数の電子部品が搭載されて構成されており、その大部分が筐体部11の内部に挿入され、前側の一部が前面蓋部12によって覆われる。なお、第1基板の詳細な構成については、後段にて詳述する。
As shown in FIG. 2, the
<第1基板13a>
第1基板13aは、図2に示すように、電源装置の設置姿勢においての上下方向に沿って筐体部11内に収納されている。
第1基板13aにおける筐体部11の左側面11c側の表面には、図2に示すように、
スイッチング素子(発熱部品)32、ヒートシンク(発熱部品)33、トランス(発熱部品)34、アルミ電解コンデンサ35、ヒートシンク(発熱部品)36、アルミ電解コンデンサ37、コイル38(発熱部品)等の電子部品が実装されている。
第1基板13aは、図2に示すように、筐体部11の側面11dに略平行、かつ筐体部11の上面11aおよび下面11bに対して略垂直な方向に沿って配置されている。
<
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 2, on the surface of the
Electronic components such as a switching element (heat generating component) 32, a heat sink (heat generating component) 33, a transformer (heat generating component) 34, an aluminum
As shown in FIG. 2, the
<コイル>
コイル38は、通電時に発熱する発熱部品であって、図2〜図4に示すように、環状のコア38aとコアに巻装された巻線38bから構成され、略円筒状の中空部38cと、外周面38fと、を有している。この実施形態においては、コイル38は、中空部38cの中心軸の軸線方向に沿う一方の側38dで基板に接触し、他方の側38eに第1の端面39aが配置される。
<Coil>
The
中空部38cには、充填部材としての樹脂39が巻線38bの周囲を隙間無く埋めるように充填され、充填された樹脂39の第1の端面39aは略平面状となっている(図4、図5参照)。
なお、樹脂39の第1の端面39aにさらに伝熱部材40が配置され、この伝熱部材40はシリコーンによって形成されており、絶縁性を有し、空気より熱伝導率が高い。
The
A
この伝熱部材40は、互いに対向する第1の面40aと第2の面40bと有し、この伝熱部材40の第1の面40aが充填された樹脂39の第1の端面39aに接触するよう配置されており、この伝熱部材40の第2の面40bにおいて、後述するスライドシート41と直接接触し、スライドシート41を介して筐体と接触している(図3、図5を参照)。
The
このスライドシート41は、伝熱部材40が配置された状態の電子基板ユニット13を筐体部11内に挿入するために用いられる。
スライドシート41は、伝熱部材40の第2の面40bと筐体の左側面11cの内表面
11gの間に、伝熱部材40の第2の面40bと左側面11cと直接的に接触して配置されている。
The
The
これにより、コイル38の略円筒状の中空部38cにこもった熱は、中空部38cの中に充填された樹脂39及び伝熱部材40を介して筐体部11の外部へと放出され、放熱効果を向上させることができる。
この結果、放熱効果の高い電源装置10を提供することができる。
As a result, the heat trapped in the substantially cylindrical
As a result, the
(実施形態2)
以下に、本発明に係る実施形態2の電源装置について説明する。本実施形態2の電源装
置は、実施形態1と基本的な構成は同じであるが、実施形態1と異なり、基板13aに実装されたコイル38は、外周面38fが基板と接触するよう基板に配置され、コイルの横に基板13aに略直交するように放熱板42が配置される(図7、図8、図9を参照)。そのため、本実施形態2の実施形態1に対する相違点を中心に説明する。尚、本実施形態2において実施形態1と同様の構成については同一の符号が付されている。
(Embodiment 2)
Below, the power supply device of Embodiment 2 which concerns on this invention is demonstrated. The basic configuration of the power supply device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but unlike the first embodiment, the
<第1基板13a>
図7は、本実施形態2の電源装置の組立斜視図である。
図7に示すように、第1基板13aに実装されたコイル38は、実施形態1と異なり、外周面38fが基板13aと接触するよう基板13aに実装されている。また、コイル3
8の横に基板13aに略直交し、かつコイル38の中空部38cに充填された樹脂39の第1の端面39aに対向するように放熱板42が配置される。
<
FIG. 7 is an assembled perspective view of the power supply device according to the second embodiment.
As shown in FIG. 7, unlike the first embodiment, the
8, a
放熱板42は、コイル等の発熱部品において発生した熱が伝達されて間接的に温度上昇する発熱部品であって、アルミニウムによって形成された板状の部材である。放熱板42は、本実施形態においては、コイル38の内側において発生した熱を効率よく放熱するために設けられている。中空部38cには、充填部材39(図示せず)が巻線38bの周囲を隙間無く埋めるように充填され、かつ樹脂39の第1の端面39aが略平面状になる状態で固まっている。
The
この樹脂39の第1の端面39aにさらに実施形態1と同じような伝熱部材40が配置され、この伝熱部材40の第1の面40aは樹脂39の第1の端面39aに接触し、この伝熱部材40の第2の面40bは直接に放熱板42に接触している(図8、図10参照)。
A
これにより、コイル38の略円筒状の中空部38cの中で篭った熱は、中空部38cの中に充填された樹脂39及び伝熱部材40を介してコイル38の外部へと放出され、放熱効果を向上させることができる。
この結果、放熱効果の高い電源装置10を提供することができる。
As a result, the heat generated in the substantially cylindrical
As a result, the
(他の実施形態)
以上、本発明の二つの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although two embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
上記実施形態では、伝熱部材40を介して熱を筐体または放熱板に伝える例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、伝熱部材40を使わずコイルの中空部38cに充填部材としての樹脂39を充填するだけでもコイル38の中心部の熱を効率的に放熱することができる。さらに、充填部材としての樹脂39を直接筐体に接触させることによって筐体の外部へと放熱させることもできる。
(A)
In the said embodiment, the example which conveys heat to a housing | casing or a heat sink via the heat-
For example, the heat of the central portion of the
(B)
上記実施形態1では、電子基板ユニット13を筐体部11内に挿入するためにスライドシート41が用いられる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、スライドシートを使わず伝熱部材40は直接に筐体部11と接触するような構成であってもよい。
(B)
In the first embodiment, an example in which the
For example, the
(C)
上記実施形態では、筐体部11が金属によって成形されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、筐体部を樹脂によって成形した構成であってもよい。あるいは、樹脂製の筐体部の側面に金属製の板を貼り付けた構成であってもよい。
(C)
In the said embodiment, the housing | casing
For example, the structure which shape | molded the housing | casing part with resin may be sufficient. Or the structure which affixed the metal board on the side surface of the resin-made housing | casing parts may be sufficient.
(D)
上記実施形態では、充填部材として樹脂の例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、シリコーンボンドを充填材として使ってよい。つまり、絶縁性、耐熱性を有し、中空部に入れる時の形が自由で、入れた後に固まるような材料であればよい。
(D)
In the said embodiment, the example of resin was mentioned and demonstrated as a filling member. However, the present invention is not limited to this.
For example, a silicone bond may be used as a filler. That is, any material that has insulating properties and heat resistance, can be freely shaped when placed in the hollow portion, and can be solidified after being placed.
(E)
上記実施形態では、本発明を電源装置10に対して適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、筐体部の内部に環状のコイルが搭載された他の電子機器に対して適用してもよい。
(E)
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the
For example, you may apply with respect to the other electronic device by which the cyclic | annular coil was mounted in the inside of a housing | casing part.
本発明の電子機器は、基板に取り付けられているコイルの中心部の熱を外へ放熱させることで、放熱効率を向上させることができるという効果を奏することから、筐体部の内部にコイルを搭載した各種電子機器に対して広く適用可能である。 The electronic device of the present invention has the effect of improving the heat dissipation efficiency by dissipating the heat of the central part of the coil attached to the substrate to the outside. It can be widely applied to various electronic devices installed.
10 電源装置(電子機器)
11 筐体部
11a 上面
11b 下面
11c 左側面
11d 右側面
11e 前面開口部
11g 左側面の内表面
12 前面蓋部
13 電子基板ユニット
13a 第1基板
13b 第2基板
32 スイッチング素子
33 ヒートシンク
34 トランス
35 アルミ電解コンデンサ
36 ヒートシンク
37 アルミ電解コンデンサ
38 コイル
38a コア
38b 巻線
38c 中空部
38d 一方の側
38e 他方の側
38f 外周面
39 樹脂(充填部材の一例)
39a 第1の端面
40 伝熱部材
40a 第1の面
40b 第2の面
41 スライドシート
42 放熱板
10 Power supply (electronic equipment)
DESCRIPTION OF
39a
Claims (5)
前記筐体の内部に配置された基板と、
前記基板上に配置され、環状のコアと前記コアに巻装された巻線からなる環状のコイルと、
を備え、
前記コイルは、略円筒状の中空部を有し、
前記中空部には、充填材料が前記巻線の周囲を隙間無く埋めるように充填されたことを特徴とする電子機器。 A casing having a box shape;
A substrate disposed inside the housing;
An annular coil that is disposed on the substrate and includes an annular core and a winding wound around the core;
With
The coil has a substantially cylindrical hollow portion,
An electronic apparatus, wherein the hollow portion is filled with a filling material so as to fill the periphery of the winding without a gap.
前記第1の端面に伝熱部材が配置され、
前記伝熱部材は、対向する第1の面と第2の面と、
を有し、
前記伝熱部材の第1の面は、前記第1の端面に接触することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 The filling member further has a first end face on one side in the axial direction of the central axis of the hollow portion,
A heat transfer member is disposed on the first end face;
The heat transfer member includes a first surface and a second surface facing each other,
Have
The electronic device according to claim 1, wherein the first surface of the heat transfer member is in contact with the first end surface.
の端面が配置され、
前記伝熱部材の第2の面は、前記筐体に接触することを特徴とする請求項2に記載の電子機器。 The coil contacts the substrate on one side along the axial direction, and the first side on the other side.
The end face of
The electronic device according to claim 2, wherein the second surface of the heat transfer member is in contact with the housing.
前記基板上にさらに放熱板が配置され、
前記コイルは、前記外周面の一部が前記基板と接触するように前記基板上に配置され、
前記伝熱部材の第2の面は、前記放熱板に接触することを特徴とする請求項2に記載の電子機器。 The coil further has an outer peripheral surface,
A heat sink is further disposed on the substrate,
The coil is disposed on the substrate such that a part of the outer peripheral surface is in contact with the substrate,
The electronic device according to claim 2, wherein the second surface of the heat transfer member is in contact with the heat radiating plate.
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