JP3223893U - 放射冷却式電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉かつ非金属製のハウジングを備える電子機器に応用可能な冷却機能を有する放射冷却式電子機器を提供する。【解決手段】放射冷却式電子機器は、ハウジング１００、発熱部材３００及び熱放射層４００を含む。ハウジング内には密封空間が形成され、ハウジングの少なくとも一部に熱浸透領域１１０が形成されている。発熱部材は密封空間に収容され、熱放射層は複数の熱放射性粒子（グラフェン、カーボンナノカプセル、又は窒化ホウ素）を内包し、発熱部材における１つの面を被覆している。且つ、熱放射層の少なくとも一部が熱浸透領域に面して配置されている。【選択図】図１

Description

本考案はラジエータに関し、特に、放射冷却メカニズムを有する密閉式電子機器に関する。

通常、一般的な電子機器は動作時に大量の熱エネルギーを発生させる。電子機器の温度が許容可能な動作温度を超えることのないよう、大多数の電子機器は放熱メカニズムを備えることで、熱エネルギーを環境中に放出する必要がある。

一般的な放熱メカニズムでは、熱伝導によって電子機器内の熱源から熱エネルギーを除去し、この熱エネルギーを熱対流によって環境中に放出する。大多数の金属は良好な熱伝導性と熱対流特性を有しているため、金属製のハウジングが一般的な放熱メカニズムとされている。

しかし、金属製ハウジングは電磁波を遮断する特性を持ち、通信用途の電子機器に適用すると無線電気信号に干渉するとの欠点がある。そのため、一部の通信用途の電子機器には完全な金属製ハウジングを適用できず、ハウジングの大部分が絶縁プラスチックで作製される。また、屋外用の電子機器は防水の必要があるため、一般的には密閉型のハウジングとして設計される。しかし、密閉且つ非金属製のハウジングの内部空間は外部環境との間に熱エネルギーの経路を欠いている。そのため、内部の熱エネルギーを熱伝導又は熱対流によって放出することが難しい。

また、その他の密閉且つ非金属製のハウジングはスピーカーによくみられる。スピーカーの多くは木製の筐体からなる。且つ、スピーカーは密封状態となって、内部で空気に制動作用を奏させる必要がある。そのため、スピーカーは密閉且つ非金属製のハウジングとして構成され、スピーカー内の熱エネルギーを熱伝導又は熱対流により放出することが難しい。

以上に鑑みて、本考案者は上述した従来技術に対し、研究に専心するとともに学術理論を駆使し、上記の課題解決に努めることを目標に掲げた。

本考案は、放射冷却メカニズムを備える密閉式電子機器を提供する。

本考案は、ハウジング、発熱部材及び熱放射層を含む放射冷却式電子機器を提供する。ハウジング内には密封空間が形成されており、ハウジングの少なくとも一部に熱浸透領域が形成されている。発熱部材は密封空間に収容されている。熱放射層は発熱部材における１つの面を被覆している。且つ、熱放射層の少なくとも一部が熱浸透領域に面して配置される。

好ましくは、熱浸透領域は非金属材質からなる。熱浸透領域はプラスチックからなってもよい。熱浸透領域は木材からなってもよい。熱浸透領域はガラスからなってもよい。

ハウジングは扁平状をなしてもよく、且つ、熱浸透領域の少なくとも一部における正面方向がハウジング全体の正面方向と平行に配置されている。ハウジングは柱状をなしており、且つ、熱浸透領域の少なくとも一部がハウジング全体の側面に配置されている。

熱放射層は、複数の熱放射性粒子を内包している。熱放射性粒子は、グラフェン粒子、グラフェン断片、カーボンナノカプセル又は窒化ホウ素のいずれかとすればよい。

好ましくは、熱放射層は、熱浸透領域の少なくとも一部と平行に配置されている。好ましくは、熱浸透領域の表面積は、ハウジングの表面積の半分以上を占める。

本考案の放射冷却式電子機器は、熱放射層及びハウジング上の熱浸透領域により放射熱を伝達することで、発熱部材で発生した熱エネルギーを熱浸透領域に浸透させ、ハウジングの外部へと放出可能である。そのため、密閉且つ非金属製のハウジングを備える電子機器に応用可能である。

図１は、本考案の第１実施例における放射冷却式電子機器の斜視図である。 図２は、本考案の第１実施例における放射冷却式電子機器の断面図である。 図３は、本考案の第２実施例における放射冷却式電子機器の斜視図である。

図１〜図２を参照して、本考案の第１実施例は放射冷却式電子機器を提供する。本実施例において、好ましくは、放射冷却式電子機器は、ハウジング１００、制御回路基板２００、発熱部材３００及び熱放射層４００を含むワイヤレスネットワーク基地局又はセットトップボックスとしてもよい。

ハウジング１００は扁平状をなしている。ハウジング１００の少なくとも一部は非金属材質で構成され、熱浸透領域１１０を形成している。且つ、ハウジング１００には、内部を取り巻くように密封空間１０１が形成されている。本実施例において、好ましくは、ハウジング１００をプラスチック製とする。これにより、ハウジング１００全体を熱浸透領域１１０とすることができる。ただし、本考案はこれに限らず、例えば、ハウジング１００は金属製の部分を含んでもよいが、扁平状のハウジング１００の少なくとも１つの面はプラスチックで作製し、熱浸透領域１１０とする必要がある。ただし、本考案はこれに限らず、例えば、熱浸透領域１１０は非金属のガラス材質で作製してもよい。熱浸透領域１１０の少なくとも一部の正面方向は、ハウジング１００全体の正面方向と平行である。本実施例では、扁平状のハウジング１００の２面がそれぞれ熱浸透領域１１０の一部を構成している。そのため、熱浸透領域１１０は少なくともこれらの部分を含み、その正面方向がハウジング１００全体の正面方向と平行である。

制御回路基板２００はハウジング１００内の密封空間１０１に収容される。且つ、好ましくは、制御回路基板２００はハウジング１００の形体に応じてハウジング１００の２つの面の間に積層される。これにより、制御回路基板２００の正面方向がハウジング１００全体の正面方向と平行になる。

発熱部材３００はハウジング１００内の密封空間１０１に収容される。本実施例において、好ましくは、発熱部材３００はシート状のプロセッサチップである。発熱部材３００は制御回路基板２００の１つの面に積層されている。また、発熱部材３００は、扁平なハウジング１００の１つの面を向いている。即ち、この面に構成される一部の熱浸透領域１１０に面している。ただし、本考案は発熱部材３００の形式に限らない。例えば、発熱部材３００は、回路基板、金属製の熱伝導シート又はコイルといった金属製の発熱体であってもよい。

熱放射層４００は、複数の熱放射性粒子を内包している。熱放射性粒子は、グラフェン粒子、グラフェン断片、カーボンナノカプセル又は窒化ホウ素等の良好な熱放射特性を有する材質のいずれかとすればよい。熱放射層４００は発熱部材３００の表面を被覆している。即ち、熱放射層４００は、ハウジング１００における１つの面の熱浸透領域１１０に面している。且つ、本実施例において、好ましくは、熱放射層４００はこの部分の熱浸透領域１１０と平行に配置される。

図３を参照して、本考案の第２実施例は放射冷却式電子機器を提供する。本実施例において、好ましくは、放射冷却式電子機器は、ハウジング１００、制御回路基板２００、発熱部材３００及び熱放射層４００を含むスピーカーとしてもよい。

本実施例において、ハウジング１００は柱状をなしている。また、ハウジング１００は主として木材により作製される。木材で作製される部分はいずれも熱浸透領域１１０となり得る。即ち、熱浸透領域１１０の表面積はハウジング１００の表面積の半分以上を占める。好ましくは、熱浸透領域１１０はハウジング１００の側面に位置する。これにより、熱浸透領域１１０の正面方向がハウジング１００全体の横方向に対し平行となる。

制御回路基板２００はハウジング１００内の密封空間１０１に収容される。且つ、好ましくは、制御回路基板２００はハウジング１００のいずれかの内側壁に設けられる。発熱部材３００はハウジング１００内の密封空間１０１に収容される。また、発熱部材３００は、前記制御回路基板２００に設けられるチップ、抵抗、真空管又はコイル等の電子部品としてもよく、金属製の熱伝導シート、或いは他の回路基板としてもよく、本考案では形式を限定しない。熱放射層４００は、複数の熱放射性粒子を内包している。熱放射性粒子は、グラフェン粒子、グラフェン断片、カーボンナノカプセル又は窒化ホウ素等の良好な熱放射特性を有する材質のいずれかとすればよい。熱放射層４００は発熱部材３００の表面を被覆している。且つ、熱放射層４００は、ハウジング１００における制御回路基板２００と対向する他方の側壁に構成される熱浸透領域１１０に面している。且つ、本実施例において、好ましくは、熱放射層４００はこの部分の熱浸透領域１１０と平行に配置される。

本考案の放射冷却式電子機器は、発熱部材３００に熱放射層４００が付着している。且つ、ハウジング１００の少なくとも一部に、この熱放射層４００に対応して配置される熱浸透領域１１０が形成されている。熱放射層４００は、放射熱を伝達することで、発熱部材３００で発生した熱エネルギーを熱浸透領域１１０に浸透させ、ハウジング１００の外部へと放出可能である。そのため、本考案の放射冷却式電子機器は、熱伝導又は熱対流による放熱に適用しない密閉且つ非金属製のハウジングを備える電子機器に応用可能である。

以上は本考案の好ましい実施例にすぎず、本実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。このほか、本考案の主旨を運用した等価の変形は、いずれも本実用新案登録請求の範囲に属する。

１００ ハウジング
１０１ 密封空間
１１０ 熱浸透領域
２００ 制御回路基板
３００ 発熱部材
４００ 熱放射層

Claims (11)

1. 内部に密封空間が形成されており、少なくとも一部に熱浸透領域が形成されたハウジング、
   当該密封空間に収容される発熱部材、及び
   当該発熱部材における１つの面を被覆するとともに、少なくとも一部が当該熱浸透領域に面して配置される熱放射層、を含む放射冷却式電子機器。
2. 当該熱浸透領域は、非金属材質からなる請求項１に記載の放射冷却式電子機器。
3. 当該熱浸透領域は、プラスチックからなる請求項２に記載の放射冷却式電子機器。
4. 当該熱浸透領域は、木材からなる請求項２に記載の放射冷却式電子機器。
5. 当該熱浸透領域は、ガラスからなる請求項２に記載の放射冷却式電子機器。
6. 当該ハウジングは扁平状をなしており、且つ、当該熱浸透領域の少なくとも一部における正面方向が当該ハウジング全体の正面方向と平行に配置されている請求項１に記載の放射冷却式電子機器。
7. 当該ハウジングは柱状をなしており、且つ、当該熱浸透領域の少なくとも一部が当該ハウジング全体の側面に配置されている請求項１に記載の放射冷却式電子機器。
8. 当該熱放射層は、複数の熱放射性粒子を内包している請求項１に記載の放射冷却式電子機器。
9. 当該熱放射性粒子は、グラフェン粒子、グラフェン断片、カーボンナノカプセル又は窒化ホウ素のいずれかである請求項８に記載の放射冷却式電子機器。
10. 当該熱放射層は、当該熱浸透領域の少なくとも一部と平行に配置されている請求項１に記載の放射冷却式電子機器。
11. 当該熱浸透領域の表面積は、当該ハウジングの表面積の半分以上を占める請求項１に記載の放射冷却式電子機器。