JP2019091884A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】電子機器を効率的に放熱すること。【解決手段】電子機器1は、底面及び側面の一部を構成するボトムカバー2と、正面を構成するフロントカバーと、背面を構成するバックカバーと、上面及び側面の大部分を構成するトップカバー5とから、略直方体状の箱型の筐体が形成されている。ボトムカバー2の底面内側にはスペーサ8を介して、電子回路を含む基板7Aが基板面を水平にして固定され、基板7Aの基板面の正面側には基板が基板面を正面に向けて垂直方向に固定されている。また、基板7Aの基板面には複数の基板7C、7D、7Eが基板面を側面に向けて垂直方向に固定されている。筐体は、中空の複数のフィン5a〜5eを含む。基板7C、7D、7Eは、中空のフィン5a〜5eの内部に挿入され、電子回路9を含む。【選択図】図3A

Description

本発明の実施形態は、電子機器に関する。
業務用カメラ等の電子機器にあっては、筐体内部に設けられる電子部品等からの発熱があり、適切に放熱が行われる必要がある。例えば、筐体内部に設けられる電子部品等の劣化や故障の防止の観点から、筐体内部の上限温度に対応する性能保証温度が定められている場合がある。また、ユーザの手が触れる可能性のある電子機器にあっては、低温火傷等の防止の観点から、筐体表面の上限温度が定められている場合がある。
従来、電子機器において、上記の筐体内部の性能保証温度や筐体表面の上限温度は、細かな設計上の工夫により維持されてきた。しかし、電子機器の性能・機能の向上により消費電力が増大し、発熱量が増大しつつある。
特開2017−11303号公報
本発明が解決しようとする課題は、電子機器を効率的に放熱することである。
実施形態に係る電子機器は、筐体と、基板とを備える。筐体は、中空のフィンを含む複数のフィンを含む。基板は、前記中空のフィンの内部に挿入され、電子回路を含む。
図1は、第1の実施形態に係る電子機器の構成例を示す外観斜視図である。 図2は、電子機器のトップカバーが外された状態を示す斜視図である。 図3Aは、図1におけるA−A端面図である。 図3Bは、筐体の外側の面の温度を上昇させないための構成例を示す図(1)である。 図3Cは、筐体の外側の面の温度を上昇させないための構成例を示す図(2)である。 図4は、第2の実施形態に係る電子機器の構成例を示す外観斜視図である。 図5は、電子機器に火傷防止用カバーが装着された状態の外観斜視図である。 図6は、第3の実施形態に係る電子機器の構成例を示す外観斜視図である。 図7は、電子機器の使用状態における配置を示す外観斜視図である。 図8は、第4の実施形態に係る電子機器の構成例を示す外観斜視図である。 図9は、図8におけるA−A端面図である。 図10は、第5の実施形態に係る電子機器の構成例を示す外観斜視図である。 図11は、図10におけるA−A端面図である。 図12は、電子機器に火傷防止用カバーが装着された状態の外観斜視図である。 図13は、第6の実施形態に係る電子機器の構成例を示す端面図(1)である。 図14は、第6の実施形態に係る電子機器の構成例を示す端面図(2)である。 図15は、第6の実施形態に係る電子機器の構成例を示す端面図(3)である。
以下、図面を参照して、電子機器の各実施形態を説明する。なお、実施形態は、以下の内容に限られるものではない。また、1つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電子機器1の構成例を示す外観斜視図である。なお、電子機器1としては、図示しないレンズユニットが装着されるカメラが想定されている。図1において、電子機器1は、底面及び側面の一部を構成するボトムカバー2と、正面を構成するフロントカバー3と、背面を構成するバックカバー4と、上面及び側面の大部分を構成するトップカバー5とから、略直方体状の箱型の筐体が形成されている。ボトムカバー2、フロントカバー3、バックカバー4及びトップカバー5は、薄物ダイカスト等により作製される。バックカバー4には電源コード等のコネクタ受口4bが設けられている。また、図2は、電子機器1のトップカバー5が外された状態を示す斜視図である。図3Aは、図1におけるA−A端面図である。
なお、正面は第1面と呼ばれる場合がある。また、正面に対向する背面は、第2面と呼ばれ、背面に直交する上面(天面)は、第3面と呼ばれ、上面に対向する底面は、第4面と呼ばれ、正面及び上面に直交する右側面は、第5面と呼ばれ、右側面に対向する左側面は、第6面と呼ばれる場合がある。
図1〜図3Aにおいて、ボトムカバー2は、右側面及び左側面に上向きの折れ曲がり部を備えた平板状の形状となっており、前端(正面側の端部)にはフロントカバー3の下端がネジ止め等により固定され、後端にはバックカバー4の下端がネジ止め等により固定されている。また、トップカバー5は、フロントカバー3の上端裏に設けられた固定片3bにネジ6Aにより固定され、バックカバー4の上端裏に設けられた固定片4aにネジ6Bにより固定され、ボトムカバー2の側面に設けられた固定片2a、2bにネジ6C、6D等により固定される。
ボトムカバー2の底面内側にはスペーサ8を介して、電子回路を含む基板7Aが基板面を水平にして固定され、基板7Aの基板面の正面側には基板7Bが基板面を正面に向けて垂直方向に固定されている。また、基板7Aの基板面には複数の基板7C、7D、7Eが基板面を側面に向けて垂直方向に固定されている。なお、ボトムカバー2の底面内側にスペーサ8を介して間接的に基板7Aが固定される場合を図示したが、基板7Aが直接的にボトムカバー2に固定されるようにしてもよい。
フロントカバー3は、レンズユニットが装着される開口部3aが正面中央に設けられ、開口部3aの周囲には、複数のフィンを有するヒートシンクが形成されている。フロントカバー3の開口部3aの奥側には基板7B上のイメージセンサ(図示せず)が配置されるようになっており、開口部3aに装着されるレンズユニットにより、イメージセンサの受光面上に撮像対象の結像が行われる。なお、フロントカバー3に形成されたヒートシンクは、主としてイメージセンサを搭載する基板7Bからの放熱を行うものであるが、他の放熱の仕組により基板7Bについても充分な放熱が行われる場合には、フロントカバー3のヒートシンクはなくてもよい。一方、イメージセンサにより撮像された画像は、基板7A〜7E上に配置された電子回路(電子部品)9で画像信号に加工され、最終的な画像信号はコネクタ等を介して機器外部に出力される。
トップカバー5は、トップカバー5自体が複数のフィンを形成しており、複数のフィンは中空のフィンを含む。ここでは、トップカバー5の外形の凹凸により、複数のフィン全てが中空のフィンである場合について説明する。中空のフィン5a〜5eのうちのフィン5a、5d、5eの内側の中空部には、基板7C、7D、7Eの先端から大部分が収容(挿入)されるようになっている。ここで、基板の大部分が収容された状態とは、例えば基板に設けられた電子回路9の半分以上が中空部に収容された状態を指す。また、各基板7C、7D、7Eは、中空のフィン5a、5d、5eの内壁に接触又は非接触の状態で挟み込まれている。また、中空のフィン5a、5d、5eの内壁に対して各基板7C、7D、7Eは略平行に配置される。
なお、フィン5a、5d、5eに基板7C、7D、7Eが収容され、フィン5b、5cに基板が収容されていない場合を図示したが、回路構成に応じて、全てのフィン5a〜5eに基板が収容されるようにしてもよいし、図示とは異なるフィンが未収納状態になってもよい。基板が収納されていない中空のフィンには、イメージセンサや基板に含まれる電子回路と接続された信号線等が収納されても良い。ただし、外側のフィン5a、5eは外気と触れやすく、放熱効果が高くなるため、発熱の大きい電子回路を搭載する基板が外側のフィン5a、5eに優先的に収容されることが望ましい。
また、フィン5a、5d、5eの内側の中空部に収容される基板7C、7D、7E上の電子回路9は、シリコーンタイプやアクリルタイプの熱伝導シート等による熱伝導部材10を介して、フィン5a、5d、5eの内壁に熱的に接続されている。図3Aでは、基板7C、7D、7Eの両面において、電子回路9から熱伝導部材10によりフィン5a、5d、5eの内壁に熱的な接続が行われているが、片面だけの熱的な接続としてもよい。なお、フィン5a等の中空部に基板が収容されるだけでも十分な放熱効果が得られる場合は、熱伝導部材10による熱的な接続は省略されてもよい。
また、5つのフィン5a〜5eが設けられる場合を図示したが、中空のフィンの数は5つに限られず、必要に応じて任意の数とすることができる。また、中空のフィンの内側の中空部の側面方向の幅や、隣り合う中空のフィン間の側面方向の間隔は、均等である必要はなく、任意の幅としてもよい。ただし、各フィンの内側の中空部の側面方向の幅は、基板が収容でき、熱伝導部材10が用いられる場合は、基板、部品及び熱伝導部材10の厚さも考慮された幅が必要となる。また、隣り合う中空のフィン間の側面方向の間隔は、熱境界線(対流が生じない部分と生じる部分との境界線)が重ならないような、熱対流を阻害しない程度の間隔以上であることが望ましい。トップカバー5は、少なくとも第3面、第5面、及び第6面に対応し、複数のフィンを含む第1部材の一例である。ボトムカバー2は、第4面に対応する第2部材の一例である。
また、中空のフィンの間の凹部に埃等が詰まらないように、例えば、凹部の開口部を通気性のあるメッシュ状の部材で覆うことができる。
ここで、本実施形態による放熱の熱流量について考察する。一般に、筐体からの熱流量は、
熱流量 = 表面積 × 熱伝達率 × (表面温度 − 外気温度)
で表される。熱流量は、筐体から外気に放熱される単位時間あたりの熱量である。表面積は、筐体が外気と触れる面積である。熱伝達率は、空気の自然対流による、単位面積、単位時間、単位温度差あたりの伝熱量である。表面温度は、筐体の表面の温度である。外気温度は、外気の温度である。
本実施形態における電子機器1の筐体の表面積は、トップカバー5に設けられた複数の中空のフィン5a〜5eにより、同等の外形寸法の筐体に比べて大きく増大(図示の例では、約2.3倍)させることができ、熱流量の増大に寄与することができる。なお、中空のフィン5a〜5eは、例えば、単純な箱型(直方体)の筐体であれば使用されていない空間を活用するものであるため、箱型の筐体と比べて、筐体の大型化を招くことはない。筐体の外形寸法の小型化を図ることもできる。
また、本実施形態では、基板7C、7D、7Eの両面の電子回路9から熱伝導部材10によりトップカバー5等により構成される筐体に放熱が行われるため、トップカバー5の温度を電子回路9の温度に近づけることができる。これにより、前述した熱流量の式において、表面温度と外気温度との差が大きくなり、放熱量は増大する。すなわち、本実施形態を適用しない状態の、筐体が中空のフィンのない単純な箱型に構成されていて、筐体内の内壁に面した基板の内壁に面した電子回路だけから熱伝導部材により筐体に放熱が行われる場合に比べ、本実施形態を適用した場合、熱流量の更なる増大が期待される。一方で、基板7C、7D、7Eの両面のほとんどの電子回路9が熱伝導部材10により筐体に接した状態となるため、熱的には電子回路9が外気に直接に触れているのと等しくなり、筐体の防水・防塵性を高めても、効率的に放熱を行うことができる。
また、筐体の放熱効果をいっそう高めるため、例えば、筐体の表面に塗装や表面処理によるシボ加工等により細かな凹凸を設け、表面積を増大させることができる。
また、熱的に過酷な環境では必要以上に発熱が起こることが知られているが、本実施形態では、放熱効果を高めることにより電子回路9の温度上昇を低減させることができる。
一方、ユーザの火傷防止の観点から、ユーザの手が触れやすい筐体の外側の面の温度を低下させることもできる。すなわち、図3Aの例では、基板7C、7E上の電子回路9から熱伝導部材10を介してトップカバー5の外側の面に直接に熱が流れることで筐体の外側の面の温度が高まる可能性がある。そこで、ユーザの手が触れにくい部分に熱が流れるようにして筐体の外側の面の温度を下げることができる。
図3Bは、筐体の外側の面の温度を上昇させないための構成例を示す図である。図3Bにおいて、筐体において外側に位置するフィン5a、5eに収容された基板7C、7Eにつき、外側を向いた電子回路9については熱伝導部材10を設けずにトップカバー5の内壁とは非接触とし、内側を向いた電子回路9についてだけ熱伝導部材10を設けるようにしている。なお、筐体において外側に位置するフィン5a、5e以外の、例えばフィン5dに収容された基板7Dについては、両側の電子回路9について熱伝導部材10を設けてよい。これにより、トップカバー5の外側の面に直接に熱が流れなくなり、ユーザの手が触れやすい筐体の外側の面の温度を低下させることができる。
図3Cは、筐体の外側の面の温度を上昇させないための他の構成例を示す図である。図3Cにおいては、筐体において内側に位置するフィン5b、5c、5dから優先して基板7C、7E、7Dを収容させ、更に収容する基板がない場合は筐体において外側に位置するフィン5a、5eを空き状態としたものである。この場合、トップカバー5の外側の面に流れる熱が更に小さくなり、ユーザの手が触れやすい筐体の外側の面の温度を更に低下させることができる。
(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態に係る電子機器1の構成例を示す外観斜視図である。第2の実施形態は、電子機器1の筐体に火傷防止用カバー11を装着可能としたものである。図5は、電子機器1に火傷防止用カバー11が装着された状態の外観斜視図である。電子機器1の筐体の構成は、図1〜図3Aに示したものと同様である。
第1の実施形態において、基板の両面の電子回路から熱伝導部材により筐体に放熱が行われることにより筐体の表面温度が高くなり、熱流量の更なる増大が期待される点について示された。しかし、低温火傷等の防止の観点から筐体表面の上限温度が定められている場合があり、単に筐体の表面温度を高くすることは好ましくない。そこで、第2の実施形態では、筐体の表面温度を高くしても安全性が保てるよう、火傷防止用カバー11を装着可能とした。
図4及び図5において、火傷防止用カバー11は、例えば、樹脂等により製作され、縦横のリブが網目状(格子状)に結合され、放熱の熱対流を阻害しないように通気性を有するとともに、ユーザの手の指がトップカバー5に直接に触れないようになっている。なお、トップカバー5のみを火傷防止用カバー11により覆っているのは、筐体の中心が最も温度が高くなることと、ユーザが手でトップカバー5の部分を掴む場合を想定しているからである。従って、筐体の他の部分の温度も相当高くなることが想定され、その部分にユーザの手が触れることが想定される場合は、その部分も覆うように火傷防止用カバー11の形状が変更される。
火傷防止用カバー11のリブの間隔及び厚さは、ユーザが電子機器1を触った場合(火傷防止用カバー11を手で掴んだ場合等)に、ユーザの指がトップカバー5に直接に触れないような、指が網目の間に入り込んで指の先端等がトップカバー5に触れてしまわないようなサイズとされる。なお、火傷防止用カバー11は、火傷防止用カバー11の一部に設けられる図示しないツメ等により筐体に係止されるようにしてもよいし、ネジ等により筐体に固定されるようにしてもよい。
低温火傷等の防止の観点から定められる筐体表面の上限温度は、例えば、筐体表面が金属の場合は60°C、樹脂の場合は75°Cと定められている。従って、この例では、火傷防止用カバー11が樹脂で作製される場合、火傷防止用カバー11の表面が75°C以下に抑えられればよい。樹脂は熱伝導率が低く、更に火傷防止用カバー11は細いリブによる網目状に形成されていてトップカバー5との接触面積が小さいため、トップカバー5は火傷防止用カバー11の表面の75°Cを超える温度まで上昇させることができ、低温火傷等の防止を図りつつ放熱効果を高めることができる。ただし、トップカバー5の温度は、筐体内の電子回路等の劣化や故障の防止の観点から定められる上限温度の制約を受ける。
(第3の実施形態)
図6は、第3の実施形態に係る電子機器1の構成例を示す外観斜視図である。第3の実施形態は、トップカバー5の形状に変更が加えられたものである。すなわち、図1等に示されたトップカバー5にバックカバー4が一体化されるとともに、トップカバー5の中空のフィン5a〜5eの端部のフィン間凹部が背面に突き抜けるように構成されている。トップカバー5の中央部付近の端面図は、図3Aと同様になる。
図7は、図6に示された電子機器1の使用状態における配置を示す外観斜視図であり、顕微鏡用カメラ等として用いられる場合を示しており、フロントカバー3の面が下にされて使用される。この使用状態においては、トップカバー5の中空のフィン5a〜5eが鉛直方向に並び、下方の凹部5f、5gから空気が流入して、フィン5a〜5eの間の凹部を通って上端に抜けるため、放熱効果が高くなる。
(第4の実施形態)
図8は、第4の実施形態に係る電子機器1の構成例を示す外観斜視図である。第4の実施形態は、電子機器1のトップカバー5に中空のフィンを形成せず、代わりに複数の排気口5hと吸気口5jとを設けたものである。図9は、図8におけるA−A端面図である。
図8及び図9において、電子機器1は、底面及び側面の一部を構成するボトムカバー2と、正面を構成するフロントカバー3と、背面を構成するバックカバー4と、上面及び側面の大部分を構成するトップカバー5とから、略直方体状の箱型の筐体が形成されている。電子機器1の筐体内には、スペーサ8により固定された基板7Aと、その上に垂直方向に固定された基板7C、7D、7E等が設けられている。トップカバー5以外の構成は、図1等と同様である。
トップカバー5は、フラットな天板部と左右の側板部とを備え、天板部には複数の排気口5hが設けられ、側板部には複数の吸気口5jが設けられている。また、排気口5hの内側には、排気口5hを覆うように、通気性、防水性、及び防塵性を有する(防水・防塵で空気を通す)通気性シート5iが設けられている。同様に、吸気口5jの内側には、吸気口5jを覆うように、通気性、防水性、及び防塵性を有する通気性シート5kが設けられている。通気性シート5i、5kは、例えば、多数の細孔が設けられた膜等から構成されている。
このように、トップカバー5に通気性シート5i、5kで覆われた排気口5h及び吸気口5jが設けられることで、筐体内の基板7A、7C、7D、7E等の電子回路9等から発生した熱により、外気 → 吸気口5j → 筐体内部 → 排気口5h → 外気 のような経路で熱対流が生じ、放熱効果が高まる。また、筐体内部の換気が行われるため、換気が必要な機器(例えば、動作に新鮮な空気が必要な空気電池を用いた機器や何らかのガスが発生する機器等)にも適用が可能である。
なお、通気性シート5i、5kは、多数の細孔が設けられた膜等により、空気を通しつつ防水・防塵を実現するものであるが、空気の粘性により、空気流が止まった状態における流動抵抗が大きく、熱対流が妨げられることがある。その防止のため、例えば、排気口5hの開口面積を小さくすることが好ましい。吸気口5jについては、充分な大きさの開口面積としてよい。例えば、
排気口5hの開口面積の総和 < 吸気口5jの開口面積の総和
といった関係が好ましい。排気口5hの開口面積が小さくなることで、排気口5h付近の筐体内では気圧が高くなり、外気との気圧差が生じて、排気口5hから外気に向かって空気が流れやすくなる。なお、排気口5hと吸気口5jの大きさが同じ場合は、開口面積の総和に違いを出すために、排気口5hの数を吸気口5jの数より少なくしても良い。流れが生じることで空気の流動抵抗が小さくなるため、流れにより排気口5h付近の気圧が低くなっても流れが継続しやすくなり、効率よく熱対流が行われる。なお、気圧差が大きくなって流れがよくなるために、筐体の高さは高いほど好ましい。
(第5の実施形態)
図10は、第5の実施形態に係る電子機器1の構成例を示す外観斜視図である。第5の実施形態は、図1に示された第1の実施形態と、図8に示された第4の実施形態とが組み合わされたものである。図11は、図10におけるA−A端面図である。
図10及び図11において、電子機器1は、底面及び側面の一部を構成するボトムカバー2と、正面を構成するフロントカバー3と、背面を構成するバックカバー4と、上面及び側面の大部分を構成するトップカバー5とから、略直方体状の箱型の筐体が形成されている。電子機器1の筐体内には、スペーサ8により固定された基板7Aと、その上に垂直方向に固定された基板7C、7D、7E等が設けられている。トップカバー5以外の構成は、図1等と同様である。
トップカバー5には、図1の場合と同様に中空のフィン5a〜5eが形成されているが、バックカバー4側から所定の位置にフィン5a〜5eを横断する形で凹部5mが設けられている。また、フィン5a〜5eの上面には、複数の排気口5hが設けられ、トップカバー5の側面の下方には複数の吸気口5jが設けられている。また、排気口5hの内側には、排気口5hを覆うように、防水・防塵で空気を通す通気性シート5iが設けられている。同様に、吸気口5jの内側には、吸気口5jを覆うように、防水・防塵で空気を通す通気性シート5kが設けられている。
このように、トップカバー5の中空のフィン5a〜5eの上面に通気性シート5iで覆われた排気口5hが設けられ、側面下方に通気性シート5kで覆われた吸気口5jが設けられることで、中空のフィン5a〜5eは煙突と同様の状態となり、下方から上方へ向かう熱対流が強まり、放熱効果が高まる。また、フィン5a〜5eを横断する形で設けられている凹部5mにより、各フィン5a〜5eの上部が区分され、温まった空気が溜まりやすくなっている。これにより、外気との気圧差が大きくなり、外気への流れが促進される。
本実施形態においても、火傷防止用カバー11が装着されるようにしてもよい。図12は、電子機器1に火傷防止用カバー11が装着された状態の外観斜視図である。図5の火傷防止用カバー11と、図12の火傷防止用カバー11とでは、網目のパターンが若干異なっているが、いずれが採用されてもよいし、他のパターンが採用されてもよい。要は、通気性を保ちつつ、ユーザが電子機器1を触った場合に、ユーザの指がトップカバー5等の高温となる部分に直接に触れないような構造であればよい。
(第6の実施形態)
図13〜図15は、第6の実施形態に係る電子機器1の構成例を示す端面図である。第6の実施形態は、図3Aに示された第1・第3の実施形態の電子機器1、図9に示された第4の実施形態の電子機器1、又は図11に示された第5の実施形態の電子機器1のいずれかを冷却するものである。本実施形態は、電子機器1を、冷却部を含む、より大きい電子機器に組み込む場合、或いは電子機器1が冷却部を含む場合に適用することができる。以下、電子機器1を、筐体12を備えた、冷却部を含む、より大きい電子機器に組み込む場合について説明する。冷却部は、例えば筐体12内に送風する冷却ファン13を含む。
図13において、筐体12内には、図3Aに示された第1・第3の実施形態の電子機器1が設けられている。筐体12の一端には通気口12aが設けられ、他端には通気口12bが設けられ、通気口12bには冷却ファン13が設けられている。
図14において、筐体12内には、図9に示された第4の実施形態の電子機器1が設けられている。筐体12の一端には通気口12aが設けられ、他端には通気口12bが設けられ、通気口12bには冷却ファン13が設けられている。
図15において、筐体12内には、図11に示された第5の実施形態の電子機器1が設けられている。筐体12の一端には通気口12aが設けられ、他端には通気口12bが設けられ、通気口12bには冷却ファン13が設けられている。
冷却ファン13と電子機器1の位置関係は、電子機器1が効率的に冷却できるようなものが好ましい。例えば、第1の実施形態の電子機器1を使用する場合、第3面に冷却ファン13からの風が当たるように、冷却ファン13と電子機器1の位置関係を定める。また、例えば第3の実施形態の電子機器1を使用する場合、第2面と第3面のうち少なくともいずれかに冷却ファン13からの風が当たるように、冷却ファン13と電子機器1の位置関係を定める。電子機器1は冷却ファン13による空気の流れにより強制的に冷却されるため、電子機器1の充分な冷却が可能である。また、一般に、電子機器内の電子回路の冷却のために冷却ファンを用いる場合、冷却ファンにより取り込まれ埃の影響で、電子機器や冷却ファンが故障することがある。しかし、本実施形態を適用すれば、電子機器1の密閉性を確保しつつ、効率的な放熱が可能であり、その結果として、筐体12の通気口12a、12bの開口面積を大きくとることが可能となるため、通気口12a、12bに埃がたまりにくくなる。また、筐体12を開閉可能とすることも可能であり、ユーザに筐体12の中の埃を拭き取る等の作業を行わせることもできる。その結果、冷却の効果の低下や、電子回路や冷却ファンの故障が防止される。
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、電子機器を効率的に放熱することができる。
なお、上記した電子機器1は、カメラに限定されない。放熱の必要がある電子機器であれば適用可能である。電子機器1は、例えば医用機器又は医用機器の一部であっても良い。また、第6の実施形態で説明した上位装置は、例えば汎用のPC装置、商業用のサーバ装置、或いは医用機器又は医用機器の一部であっても良い。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 電子機器
2 ボトムカバー
3 フロントカバー
4 バックカバー
5 トップカバー
5a〜5e フィン
5h 排気口
5j 吸気口
5i、5k 通気性シート
7A〜7E 基板
9 電子回路
10 熱伝導部材
11 火傷防止用カバー
12 筐体
13 冷却ファン
12a、12b 通気口

Claims (14)

  1. 中空のフィンを含む複数のフィンを含む筐体と、
    前記中空のフィンの内部に挿入され、前記中空のフィンの内壁に接触又は非接触の状態で挟み込まれた、電子回路を含む基板と、
    を備えた電子機器。
  2. 前記中空のフィンの内壁に対して前記基板は略平行に配置される、請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記中空のフィンの内壁と前記基板との間に位置し、前記中空のフィンの内壁と前記基板とに接する熱伝導部材を備えた、請求項1に記載の電子機器。
  4. 前記中空のフィンのうち前記筐体において外側に位置する中空のフィンについて、前記基板の前記筐体の外側を向いた面は前記中空のフィンの内壁と非接触とされる、請求項3に記載の電子機器。
  5. 前記筐体は、第1面、前記第1面に対向する第2面、前記第2面に直交する第3面、前記第3面に対向する第4面、前記第1面及び前記第3面に直交する第5面、前記第5面に対向する第6面を有し、少なくとも前記第3面、前記第5面、及び前記第6面に対応し、前記複数のフィンを含む第1部材と、前記第4面に対応する第2部材と、を含み、
    前記基板は、前記第2部材に対して固定される、請求項1に記載の電子機器。
  6. 前記筐体は、第1面、前記第1面に対向する第2面、前記第2面に直交する第3面、前記第3面に対向する第4面、前記第1面及び前記第3面に直交する第5面、前記第5面に対向する第6面を有し、
    少なくとも前記第3面、前記第5面、及び前記第6面を覆う網目状のカバーを備えた、請求項1に記載の電子機器。
  7. 少なくとも前記第3面、前記第5面、及び前記第6面を覆う網目状のカバーを備えた、請求項6に記載の電子機器。
  8. 前記筐体は、第1面、前記第1面に対向する第2面、前記第2面に直交する第3面、前記第3面に対向する第4面、前記第1面及び前記第3面に直交する第5面、前記第5面に対向する第6面を有し、
    前記複数のフィンの先端面は、前記第3面に含まれ、
    前記複数のフィンの側面は、前記第5面及び前記第6面と平行である、請求項1に記載の電子機器。
  9. 前記筐体の前記第5面及び前記第6面のうち少なくとも一方には、前記筐体内に空気を取り入れる吸気口が形成され、
    前記筐体の前記第3面には、前記筐体内の空気を排出する排気口が形成される、請求項5乃至8のうちいずれか1つに記載の電子機器。
  10. 前記吸気口及び前記排気口を覆い、通気性、防水性、及び防塵性を有するシートを備えた、請求項9に記載の電子機器。
  11. 前記筐体の前記第1面に沿って設けられ、前記電子回路に接続され、受光面を有するイメージセンサを備えた、請求項5乃至8のうちいずれか1つに記載の電子機器。
  12. 前記基板は、前記受光面に直交する、請求項11に記載の電子機器。
  13. 前記筐体を冷却する冷却部を備えた、請求項1に記載の電子機器。
  14. 第1面、前記第1面に対向する第2面、前記第2面に直交する第3面、前記第3面に対向する第4面、前記第1面及び前記第3面に直交する第5面、前記第5面に対向する第6面を有する筐体と、
    前記筐体内に設けられ、電子回路を含む基板と、を備え、
    前記筐体の前記第5面及び前記第6面のうち少なくとも一方には、前記筐体内に空気を取り入れる吸気口が形成され、
    前記筐体の前記第3面には、前記筐体内の空気を排出する排気口が形成され、
    前記吸気口及び前記排気口を覆い、通気性、防水性、及び防塵性を有するシートを備える、
    電子機器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112911167A (zh) * 2021-01-13 2021-06-04 温州大学瓯江学院 集成式图像处理装置
JP2021114542A (ja) * 2020-01-20 2021-08-05 Necプラットフォームズ株式会社 筐体部品及び放熱装置
TWI794049B (zh) * 2022-03-14 2023-02-21 英業達股份有限公司 機殼結構

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114895512B (zh) * 2022-06-09 2023-08-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 工业相机随形主被动混合冷却散热后盖

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63168782U (ja) * 1987-04-22 1988-11-02
JPH01165693U (ja) * 1988-05-10 1989-11-20
JPH1117367A (ja) * 1997-06-26 1999-01-22 Fujitsu I Network Syst Ltd パッケージ実装方式
US6072697A (en) * 1998-07-15 2000-06-06 Systems & Electronics, Inc. Modular heat sink stack
US7023701B2 (en) * 2003-05-05 2006-04-04 Infineon Technologies, Ag Device for cooling memory modules
RU2440702C1 (ru) * 2010-12-15 2012-01-20 Алексей Петрович Смирнов Система воздушного охлаждения тепловыделяющих электронных модулей
US20130255928A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Ming-Yang Hsieh Memory module with heat dissipating apparatus
WO2015025687A1 (ja) * 2013-08-19 2015-02-26 株式会社日立国際電気 電子装置
WO2016067659A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 新電元工業株式会社 放熱構造

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4264583B2 (ja) * 2006-10-11 2009-05-20 ソニー株式会社 撮像装置
US9713287B2 (en) * 2013-01-15 2017-07-18 Artesyn Embedded Computing, Inc. Integrated thermal inserts and cold plate

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63168782U (ja) * 1987-04-22 1988-11-02
JPH01165693U (ja) * 1988-05-10 1989-11-20
JPH1117367A (ja) * 1997-06-26 1999-01-22 Fujitsu I Network Syst Ltd パッケージ実装方式
US6072697A (en) * 1998-07-15 2000-06-06 Systems & Electronics, Inc. Modular heat sink stack
US7023701B2 (en) * 2003-05-05 2006-04-04 Infineon Technologies, Ag Device for cooling memory modules
RU2440702C1 (ru) * 2010-12-15 2012-01-20 Алексей Петрович Смирнов Система воздушного охлаждения тепловыделяющих электронных модулей
US20130255928A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Ming-Yang Hsieh Memory module with heat dissipating apparatus
WO2015025687A1 (ja) * 2013-08-19 2015-02-26 株式会社日立国際電気 電子装置
WO2016067659A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 新電元工業株式会社 放熱構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021114542A (ja) * 2020-01-20 2021-08-05 Necプラットフォームズ株式会社 筐体部品及び放熱装置
CN112911167A (zh) * 2021-01-13 2021-06-04 温州大学瓯江学院 集成式图像处理装置
TWI794049B (zh) * 2022-03-14 2023-02-21 英業達股份有限公司 機殼結構

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