JP2022136616A - 情報通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成の簡素化及びコストの低減を図りながら、電子部品から発生する熱を本体部の外部に放熱させること。【解決手段】アンテナ３１、４１及び電子部品２２が内蔵されて設置面に設置自在な本体部が備えられ、その本体部には、本体部の外部に熱を放熱自在な放熱部が備えられ、本体部の内部空間には、電子部品２２から発生する熱を、アンテナ３１、４１の一部に伝熱させてアンテナ３１、４１にて熱の伝達を中継させる状態で、放熱部に伝熱させる伝熱部５１、６１が備えられている。【選択図】図３

Description

本発明は、アンテナが備えられ、そのアンテナにて無線通信を行う情報通信装置に関する。

上記のような情報通信装置として、ノートパソコン、スマートフォン、タブレット端末のようなモバイル通信端末を用いて室内等で無線通信を行うために、無線ＬＡＮ用のアンテナが備えられ、室内に面する壁部等の設置面に設置可能な情報通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この情報通信装置では、電源部やその他の電子部品が内蔵された本体部が備えられ、その本体部が設置面に設置可能に構成されている。本体部の内部には、電源部やその他の電子部品が内蔵されていることから、これらの電子部品から発生する熱を放熱することが求められている。

そこで、特許文献１に記載の情報通信装置では、本体部の外部に露出するケーシング等を放熱部とし、電子部品から発生する熱を放熱部に伝熱させることで、電子部品から発生する熱を本体部の外部に放熱している。

特許第６４１６４２０号公報

特許文献１に記載の情報通信装置では、電子部品から発生する熱をケーシング等の放熱部に伝熱させているので、そのための専用の伝熱部材を備えなければならず、構成の複雑化及びコストアップを招く可能性がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、構成の簡素化及びコストの低減を図りながら、電子部品から発生する熱を本体部の外部に放熱させることができる情報通信装置を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、アンテナ及び電子部品が内蔵されて設置面に設置自在な本体部が備えられ、
その本体部には、本体部の外部に熱を放熱自在な放熱部が備えられ、
本体部の内部空間には、電子部品から発生する熱を、アンテナの一部に伝熱させてアンテナにて熱の伝達を中継させる状態で、前記放熱部に伝熱させる伝熱部が備えられている点にある。

本構成によれば、伝熱部は、アンテナの一部に伝熱させてアンテナにて熱の伝達を中継させるので、アンテナの一部を伝熱部として利用しながら、電子部品から発生する熱を放熱部に伝熱させて、本体部の外部に放熱させることができる。このように、アンテナの一部に伝熱部の機能を兼用させて、部材の兼用化を図ることができ、構成の簡素化及びコストの低減を図ることができる。

本発明の第２特徴構成は、前記アンテナは、電子部品から発生する熱の伝達を受ける受熱部が備えられ、
その受熱部から延設された固定用脚部と、その固定用脚部が固定されることでアンテナを固定する固定部とが備えられ、
前記伝熱部は、前記受熱部、前記固定用脚部、前記固定部の順に熱を伝達させるように構成されている点にある。

本構成によれば、アンテナを固定させるために、固定用脚部及び固定部が元々備えられることになるので、伝熱部が、受熱部、固定用脚部、固定部の順に熱を伝達させることで、元々備える部材を利用して、熱の伝達を行うことができ、更なる構成の簡素化を図ることができる。しかも、例えば、アンテナの受熱部は、電子部品から発生する熱の伝達を受けるので、熱の伝達を受けてもアンテナ本来の機能に悪影響が及ばない部位を、受熱部として利用することができ、アンテナ本来の機能を保持しながら、熱の伝達を行うことができる。

本発明の第３特徴構成は、前記本体部の内部空間には、その前方側から、前記アンテナ、前記電子部品が設置された基板、前記固定部の順に並ぶ状態で配設されている点にある。

安定して広範囲の無線通信を行うためには、本体部の前方側から電波を送信させた方が効果的であることから、アンテナを本体部の前方側に配設するのが有用となる。一方、本体部の前方側は、利用者等が接触する可能性があることから、本体部の前方側が高温となるのを抑制することが求められる。そのため、伝熱部としては、熱の伝達方向として、本体部の後方側に向かう方向とすることが有用となる。

そこで、本構成では、本体部の内部空間において、その前方側から、アンテナ、電子部品が設置された基板、固定部の順に並ぶ状態で配設している。このような配設順とすることで、アンテナを本体部の前方側に配設できながら、伝熱部が、本体部の後方側に配設される固定部に対して熱を伝達して、熱の伝達方向を本体部の後方側に向かう方向とすることができる。

本発明の第４特徴構成は、前記基板には、前記アンテナの前記固定用脚部を貫通自在な貫通部が備えられ、
前記アンテナは、前記固定用脚部が前記貫通部を通して前記基板を貫通させる状態で前記固定部に固定されている点にある。

本構成によれば、アンテナを固定するに当たり、固定用脚部が貫通部を通して基板を貫通して固定部に固定されているので、基板の周囲に固定用脚部を通過させるための空間等を確保しなくてもよく、限られたスペースの本体部の内部空間に、アンテナ、基板及び固定部を効率よく配置させることができる。

本発明の第５特徴構成は、前記本体部は、少なくとも後方側の一部が設置面の内部に埋設される埋設状態にて設置面に設置され、
前記放熱部は、前記本体部において設置面の内部に埋設される部位に配設され、
前記伝熱部には、前記固定部から前記放熱部への熱の伝達を行う固定部－放熱部間熱伝達部が備えられている点にある。

本構成によれば、放熱部は、本体部において設置面の内部に埋設される部位に配設されているので、設置面の内部において、放熱部から本体部の外部への放熱が行われる。これにより、利用者等が接触する可能性のある部位が高温となるのを適切に防止することができる。

しかも、固定部－放熱部間熱伝達部が備えられているので、固定部－放熱部間熱伝達部としては、他の伝熱部材との兼ね合いもなく、固定部から放熱部への熱の伝達を行うための好適な構成を採用することができ、その熱の伝達を適切に行うことができる。

情報コンセントが設置された状態を示す正面図 情報コンセントが設置された状態を示す側面図 第１伝熱部及び第２伝熱部を示す斜視図 第１伝熱部及び第２伝熱部を示す分解斜視図 第１伝熱部による熱の伝達を示す平面視での模式図

本発明に係る情報通信装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
この情報通信装置に相当する情報通信ユニット２は、図１及び図２に示すように、例えば、壁１１等の設置面に設置された情報コンセント１の一部として備えられている。以下、壁１１に対して直交する表裏方向の表側を前後方向の前方側（図２中、右側）として、表裏方向の裏側を前後方向の後方側（図２中、左側）として説明する。

情報コンセント１は、図１に示すように、情報通信ユニット２に加えて、電源コンセントユニット３が備えられている。情報通信ユニット２は、左右方向の一方側（図１中右側）に配置され、電源コンセントユニット３は、左右方向の他方側（図１中左側）に配置され、情報通信ユニット２と電源コンセントユニット３とが、左右方向に並ぶように備えられている。情報通信ユニット２の前面側には、ＬＡＮ用モジュラープラグが接続自在なＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４が備えられ、電源コンセントユニット３の前面側には、上下に２つの差込口５が備えられている。

情報コンセント１は、図２に示すように、壁１１に貫通形成された矩形状の設置用孔１２の後方側に設置されたコンセントボックス１３と、壁１１の前面側に配置された化粧カバー１４とを、それらの間において壁１１の前面に当接する取付フレーム１５を介して固定されている。

コンセントボックス１３の上下には、壁１１の後方側空間に配線された電源ケーブル（図示省略）、及び、通信ケーブル７等の各ケーブルが挿入される挿入口１６が形成されている。通信ケーブル７は、挿入口１６を通してコンセントボックス１３内に引き込まれ、情報通信ユニット２に接続されている。図示を省略した商用電源からの電力を供給する電源ケーブルも、挿入口１６を通してコンセントボックス１３内に引き込まれ、電源コンセントユニット３に接続されている。また、電源コンセントユニット３と情報通信ユニット２とを接続する電源ケーブル６が備えられ、その電源ケーブル６にて電源コンセントユニット３と情報通信ユニット２とを接続することで、商用電源からの電力が、電源コンセントユニット３を介して情報通信ユニット２に供給されている。

化粧カバー１４には、図１及び図２に示すように、情報通信ユニット２及び電源コンセントユニット３に対応した形状の取付窓１７が形成されている。情報通信ユニット２及び電源コンセントユニット３は、各取付窓１７を通して、情報通信ユニット２及び電源コンセントユニット３の前面部分を前方に露出させる形態で取り付けられている。

情報通信ユニット２は、図３に示すように、第１アンテナ３１、第２アンテナ４１や情報通信のための各種の部品が内蔵された本体ユニット２１（本体部）が備えられている。本体ユニット２１は、図２に示すように、その全体が壁１１よりも前方側に突出しているのではなく、その後方側の一部が壁１１の内部に埋設される埋設状態で壁１１に設置されている。本体ユニット２１は、図２及び図３に示すように、前方側ケーシング２４と後方側ケーシング２５とに分割自在に構成されており、後方側ケーシング２５の全体及び前方側ケーシング２４の後端部位が壁１１の内部に埋設されている（図２参照）。このように、本体ユニット２１を埋設状態で壁１１に設置することで、壁１１から室内側への装置の突出量を小さくすることができ、美観の低下や装置が邪魔になる等の問題発生を防止することができる。

例えば、前方側ケーシング２４は、合成樹脂製に構成され、後方側ケーシング２５は、アルミや亜鉛銅等の金属製に構成されている。これにより、後方側ケーシング２５は、良好な熱伝導性を有しており、後方側ケーシング２５の外表面部から外部に放熱して、本体ユニット２１の内部の昇温を抑制している。後方側ケーシング２５の外表面部には、複数の溝部が形成されており、その表面積を拡大させて、外部への放熱を促進している。

前方側ケーシング２４は、図３に示すように、前方側に面する矩形状の前面部２４ａと、その前面部２４ａの外周縁部から後方側に延出する周側部２４ｂとを有する後方側が開放された箱状に形成されている。周側部２４ｂは、前面部２４ａの上端縁部から後方側に延出する面状の上方側部位と、前面部２４ａの下端縁部から後方側に延出する面状の下方側部位と、前面部２４ａの右端縁部から後方側に延出する面状の右側部位と、前面部２４ａの左端縁部から後方側に延出する面状の左側部位との上下左右の４つの側部部位を有している。前方側ケーシング２４には、周側部２４ｂの後端部位から側方側に延出するフランジ部２４ｃが備えられ、図２に示すように、フランジ部２４ｃが、取付フレーム１５に固定自在に構成されている。

前方側ケーシング２４の前面部２４ａには、図３に示すように、表示ランプ部２６、設定ボタン２７、ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４等が配設されている。表示ランプ部２６は、情報通信ユニット２の電源の投入状態を示すインジゲータ、ネットワークのアクセス状態を示すインジゲータ等の各種のインジゲータを有しており、前面部２４ａの右上方側部位に配設されている。設定ボタン２７は、ネットワークを接続する各種の設定を行うためのボタンであり、前面部２４ａの左右方向及び上下方向の中央部位に配設されている。ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４は、前面部２４ａの左右方向の中央部位で上下方向の下方側部位に配設されている。

後方側ケーシング２５は、後方側に面する矩形状の後面部２５ａと、その後面部２５ａの外周縁部から前方側に延出する周側部２５ｂとを有する前方側が開放された箱状に形成されている。周側部２５ｂは、後面部２５ａの上端縁部から前方側に延出する上方側部位と、後面部２５ａの下端縁部から前方側に延出する下方側部位と、後面部２５ａの右端縁部から前方側に延出する右側部位と、後面部２５ａの左端縁部から前方側に延出する左側部位との上下左右の４つの側部部位を有している。後方側ケーシング２５の後面部２５ａや周側部２５ｂには、電源ケーブル６や通信ケーブル７等の各ケーブルを接続する接続口２５ｃ（図２参照）が備えられている。

前方側ケーシング２４と後方側ケーシング２５とを組み付けることで、前後、左右及び上下が閉塞された中空状の内部空間が形成され、その内部空間に、図３及び図４に示すように、情報通信のための各部品が内蔵されている。各部品として、例えば、第１アンテナ３１、第２アンテナ４１、複数の電子部品２２、複数の電子部品２２が実装された複数の基板２３が備えられている。基板については、複数備えられているが、図３及び図４では、１つの基板２３のみ示しており、他の基板を省略して図示している。

本体ユニット２１の内部空間に備えられる電子部品２２が発熱源となることから、図３及び図４に示すように、電子部品２２にて発生する熱を、放熱部となる後方側ケーシング２５に伝達する第１伝熱部５１及び第２伝熱部６１が備えられている。これらの伝熱部５１、６１にて後方側ケーシング２５に熱を伝熱させて、その伝熱された熱を後方側ケーシング２５の外表面から外部に放熱して、本体ユニット２１の内部の昇温を抑制している。

２つの伝熱部５１、６１のいずれもが、電子部品２２から発生する熱を、アンテナ３１、４１の一部に伝熱させてアンテナ３１、４１にて熱の伝熱を中継させる状態で、後方側ケーシング２５に伝熱させている。第１伝熱部５１と第２伝熱部６１とは、上下方向に並ぶ状態で備えられ、第１伝熱部５１は、上方側に配設された第１アンテナ３１の一部にて熱の伝熱を中継させる状態で、後方側ケーシング２５に伝熱させており、第２伝熱部６１は、下方側に配設された第２アンテナ４１の一部にて熱の伝熱を中継させる状態で、後方側ケーシング２５に伝熱させている。

以下、図３及び図４に基づいて、伝熱部５１、６１について説明を加えるが、第１伝熱部５１と第２伝熱部６１は、熱を伝熱させる部位が上下方向で異なるだけであり、同様の構成を有するので、上方側の第１伝熱部５１のみ説明し、下方側の第２伝熱部６１については説明を省略する。

第１伝熱部５１は、第１アンテナ３１の一部にて熱の伝熱を中継させる状態で、後方側ケーシング２５に伝熱させており、第１アンテナ３１の一部が伝熱部の一部を兼用している。第１アンテナ３１は、無線ＬＡＮの複数の周波数帯域（例えば、２．４ＧＨｚと５．０ＧＨｚ）に感度を有する板状のアンテナ素子３２と、グランド３３とを有するデュアルアンテナとして備えられている。グランド３３は、電子部品２２に対して前方側から直接的に当接する状態で配設され、又は、伝熱パッド等の伝熱部材を介して電子部品２２に対して前方側から間接的に当接する状態で配設され、電子部品２２から発生する熱を受ける受熱部として備えられている。

基板２３の前面部の上方側部位には、複数の電子部品２２が左右方向に間隔を隔てる状態で実装されている。第１アンテナ３１のグランド３３は、左右方向に延びて複数の電子部品２２に亘る長さを有する板状に形成されている。グランド３３において、電子部品２２に対して前方側から対向する対向部位３３ａが、電子部品２２よりも上下方向及び左右方向で大きな幅を有するように拡幅されている。これにより、グランド３３において電子部品２２から発生する熱を受ける受熱部の面積を大きくして、効率よく熱を受けるようにしている。

第１アンテナ３１を固定させるために、グランド３３から後方側に延びる固定用脚部３４と、その固定用脚部３４が固定されることで第１アンテナ３１を固定する固定部３５とが備えられている。固定用脚部３４は、前後方向に延びる金属製の細長棒状に形成され、上下方向及び左右方向に所定間隔を隔てて複数備えられている。固定部３５は、基板２３と同様に、上下方向の幅が左右方向よりも大きな金属製の矩形板状体にて構成され、複数の固定用脚部３４の夫々を取り付ける凹状の取付部３５ａが形成されている。

第１アンテナ３１、基板２３、固定部３５については、前方側から、第１アンテナ３１、基板２３、固定部３５の順に並ぶ状態で配設されている。第１アンテナ３１と固定部３５との間に基板２３が配設されているので、基板２３には、第１アンテナ３１における複数の固定用脚部３４の夫々を貫通自在な貫通部２３ａが備えられている。第１アンテナ３１は、複数の固定用脚部３４の夫々が複数の貫通部２３ａの夫々を通して基板２３を貫通させる状態で固定部３５の取付部３５ａに取り付けられて、第１アンテナ３１が固定部３５に固定されている。

第１伝熱部５１は、電子部品２２から発生する熱を、第１アンテナ３１のグランド３３、固定用脚部３４、固定部３５の順に熱を伝熱させている。第１伝熱部５１は、固定部３５から後方側ケーシング２５への熱の伝達を行う固定部－放熱部間熱伝達部５２が備えられている。固定部－放熱部間熱伝達部５２は、金属製に構成され、固定部３５の全体に対して後方側から対向する板状の対向部位５２ａと、その対向部位５２ａの左右方向の両端部から後方側に延びる後方延設部位５２ｂとを有する平面視でＵ字形状に形成されている。対向部位５２ａは、固定部３５に対して後方から直接的に当接する状態で配設され、又は、伝熱パッド等の伝熱部材を介して固定部３５に対して後方側から間接的に当接する状態で配設され、固定部３５の熱を受熱している。後方延設部位５２ｂは、その後方側端部が後方側ケーシング２５に接触するように配設され、対向部位５２ａにて固定部３５から受けた熱を後方側に移動させて、その熱を後方側ケーシング２５に伝熱させている。

図５の模式図に基づいて、第１伝熱部５１による熱の伝達について説明を加える。図５は、熱の伝達の仕方を示す平面視での模式図であり、熱の伝達の仕方が分かり易くなるように、第１アンテナ３１における固定用脚部３４の一部や第２アンテナ４１等を省略して図示している。

電子部品２２から発生する熱は、まず、矢印Ｔ１に示すように、前方側に対向する第１アンテナ３１のグランド３３に伝達される。次に、矢印Ｔ２に示すように、グランド３３に伝達された熱は、グランド３３から固定用脚部３４に伝達され、固定用脚部３４を通して後方側に移動し、固定部３５に伝達される。次に、矢印Ｔ３に示すように、固定部３５５に伝達された熱は、固定部３５から固定部－放熱部間熱伝達部５２に伝達され、固定部－放熱部間熱伝達部５２の後方延設部位５２ｂを通して後方側に移動し、後方側ケーシング２５に伝達される。

このようにして、第１伝熱部５１にて後方側ケーシング２５に伝達された熱は、後方側ケーシング２５の外表面部から外部に放熱される。後方側ケーシング２５は、図２に示すように、その全体が壁１１の内部に埋設されているので、壁１１の内部にて放熱が行われることになり、壁１１から前方側に膨出する前方側ケーシング２４等が高温になるのを防止することができる。よって、情報通信ユニット２において、使用者等が触れる可能性がある部位が高温となるのを適切に防止することができ、好適な放熱構造を有する情報通信ユニット２となる。

第２伝熱部６１については、詳細な説明は省略したが、図３及び図４に示すように、第１伝熱部５１と同様に、第２アンテナ４１の一部にて熱の伝熱を中継させる状態で、後方側ケーシング２５に伝熱させている。第２アンテナ４１は、第１アンテナ３１と同様に、第２伝熱部６１の一部を兼用しており、アンテナ素子４２、グランド４３が備えられ、第２アンテナ４１を固定するために、固定用脚部４４、固定部３５が備えられている。

ここで、固定部３５は、上下方向及び左右方向で基板２３と同様の幅を有する１つの板状体にて構成されており、第１アンテナ３１の固定部３５と第２アンテナ４１の固定部３５とが一体的に備えられている。固定部－放熱部間熱伝達部５２も、固定部３５と同様に、上下方向及び左右方向で基板２３と同様の幅を有する１つの板状体にて構成されており、第１伝熱部５１の固定部－放熱部間熱伝達部５２と第２伝熱部６１の固定部－放熱部間熱伝達部５２とが一体的に備えられている。これにより、第２伝熱部６１は、電子部品２２から発生する熱を、第２アンテナ４１のグランド４３、固定用脚部４５、第１アンテナ３１と共通の固定部３５の順に伝達させている。第２伝熱部６１は、固定部３５に伝達された熱を、第１伝熱部５１と共通の固定部－放熱部間熱伝達部５２にて後方側ケーシング２５に伝達させている。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、情報通信ユニット２に対して電源ケーブル６を接続することで、電源ケーブル６を通して電力の供給を受けるように情報通信ユニット２を商用電源仕様としているが、通信ケーブル７を介して電力の供給を受けるように情報通信ユニット２をＰＯＥ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）仕様とすることもできる。

（２）上記実施形態では、情報通信ユニット２を、ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４を備えた仕様としているが、ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４を省略することもできる。また、情報通信ユニット２を、ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４に加えて、電話回線用モジュラーアダプタ用の接続口を備えた仕様とすることもできる。

２ 情報通信ユニット（情報通信装置）
２１ 本体ユニット（本体部）
２２ 電子部品
２５ 後方側ケーシング（放熱部）
３１ 第１アンテナ
３３ グランド（受熱部）
３４ 固定用脚部
３５ 固定部
４１ 第２アンテナ
４３ グランド（受熱部）
４４ 固定用脚部
５１ 第１伝熱部
５２ 固定部－放熱部間熱伝達部
６１ 第２伝熱部

Claims (5)

1. アンテナ及び電子部品が内蔵されて設置面に設置自在な本体部が備えられ、
   その本体部には、本体部の外部に熱を放熱自在な放熱部が備えられ、
   本体部の内部空間には、電子部品から発生する熱を、アンテナの一部に伝熱させてアンテナにて熱の伝達を中継させる状態で、前記放熱部に伝熱させる伝熱部が備えられている情報通信装置。
2. 前記アンテナは、電子部品から発生する熱の伝達を受ける受熱部が備えられ、
   その受熱部から延設された固定用脚部と、その固定用脚部が固定されることでアンテナを固定する固定部とが備えられ、
   前記伝熱部は、前記受熱部、前記固定用脚部、前記固定部の順に熱を伝達させるように構成されている請求項１に記載の情報通信装置。
3. 前記本体部の内部空間には、その前方側から、前記アンテナ、前記電子部品が設置された基板、前記固定部の順に並ぶ状態で配設されている請求項２に記載の情報通信装置。
4. 前記基板には、前記アンテナの前記固定用脚部を貫通自在な貫通部が備えられ、
   前記アンテナは、前記固定用脚部が前記貫通部を通して前記基板を貫通させる状態で前記固定部に固定されている請求項３に記載の情報通信装置。
5. 前記本体部は、少なくとも後方側の一部が設置面の内部に埋設される埋設状態にて設置面に設置され、
   前記放熱部は、前記本体部において設置面の内部に埋設される部位に配設され、
   前記伝熱部には、前記固定部から前記放熱部への熱の伝達を行う固定部－放熱部間熱伝達部が備えられている請求項２～４の何れか１項に記載の情報通信装置。

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