JP3675607B2

JP3675607B2 - 電子機器の放熱構造

Info

Publication number: JP3675607B2
Application number: JP12104297A
Authority: JP
Inventors: 辰夫斉藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2017-05-12
Also published as: JPH10313184A; US5936839A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に使用される電源等の発熱部品の発熱を、効率よく前記電子機器の外部に放熱して電子機器の温度上昇を抑えることができる電子機器の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電源等の発熱部品を搭載した電子機器の放熱構造について図５の要部断面図を基に説明する。まず、金属製の上シールドケース１と、下シールドケース２の間に挟まれた位置に、プリント基板３が配置され、該プリント基板３にはコンデンサあるいはコイル等の電気部品４が載置されて、プリント基板３に半田付けにより取り付けられている。
また、前記上シールドケース１には、多数の放熱孔１ａが形成されている。
また、前記プリント基板３には、パワートランジスタ５をネジ６等により取り付けたヒートシンク７が取り付けられている。そして、ヒートシンク７の上部と上シールドケース１とには所定の隙間が形成されている。
また、電子機器は周囲にも図示しないシールドケースで内部が覆われている。
また、電子機器の内部は前記プリント基板３で、上部の部屋８と下部の部屋９とに仕切られている。
【０００３】
このような従来の電子機器における放熱構造において、電子機器の使用状態で前記ヒートシンク７に取り付けられているパワートランジスタ５が発熱すると、ヒートシンク７がその熱を吸収し、この吸収した熱が、電子機器の内部の上部の部屋８に放熱される。
そして、この放熱によって上部の部屋８の空気が熱せられて高温になると、この高温の空気と外部の冷たい空気との間で自然の対流が発生して、この対流により内部の高温になった空気が、前記放熱孔１ａから外部に排出されて、電子機器内部の温度上昇を抑えるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来の電子機器の放熱構造では、前記放熱孔１ａから高温になった空気を、自然の対流だけで外部に排出するのは難しく、前記上部の部屋８の空気が高温になっていた。そのために、ヒートシンク７も高温になって、ヒートシンク７がパワートランジスタ５の発熱を吸収することができなくなり、パワートランジスタ５の性能が劣化する問題があった。
また、前記上部の部屋８が高温になると、前記プリント基板３に取り付けられている電気部品４も性能が劣化、あるいは破壊したりして、電子機器全体の性能を悪くしていた。
【０００５】
また、前記上シールドケース１に数多くの放熱孔１ａを設けていたので、上シールドケース１の強度が低下して、電子機器の振動等により、上シールドケース１とパワートランジスタ５との間の間隔が変動して、安全規格等を満足できなくなる問題があった。また、最悪の場合は、上シールドケース１とヒートシンク７とが接触してノイズ等が発生する可能性があった。
【０００６】
また、上シールドケース１に形成された放熱孔１ａから、電子機器内部にゴミ等が侵入する問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段として本発明の電子機器の放熱構造は、上下に配置されたシールドケースと、該上下のシールドケースの間に配置されたプリント基板と、該プリント基板に取り付けられて発熱部品から発せられる熱を吸収して放熱する放熱部材とを備えて、該放熱部材の上下には、絶縁材料から成る熱伝導部材を配置し、この熱伝導部材を前記上下のシールドケースに当接して取り付けた構成とした。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記熱伝導部材は弾性を有するゴム材料から成る構成とした。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第３の手段として、前記熱伝導部材の形状を略コ字状に形成して、前記熱伝導部材が前記放熱部材の両端部を抱持して取り付けた構成とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態の電源等の発熱部品を搭載した電子機器の放熱構造を図１〜図４を用いて説明する。また、従来の技術で説明したものと同一の部材については同一の番号を付して説明する。
本発明の電子機器の放熱構造は、図１の要部断面図に示すように、上下に金属製の上シールドケース１１と、下シールドケース２とが所定の間隔を持って配置されている。この上下のシールドケース１１・２の間に、フェノール樹脂等からなるプリント基板１３が前記上下のシールドケース１１・２と平行方向に配置されいる。
また、前記プリント基板１３にはコンデンサあるいはコイル等の複数の電気部品４が搭載されて、プリント基板１３に半田付け等により取り付けられている。
【００１２】
また、前記プリント基板１３には、パワートランジスタ等からなる発熱部品１５をネジ６等により取り付けた、放熱部材１７が等取り付けられている。
そして、この放熱部材１７はアルミ等の低コストで熱伝導率が高い材料から形成されて、前記発熱部品５から吸収した熱を、効率よく放熱するために表面積を大きくするために一方が開放された大きなコ字状に形成されている。
そして、前記放熱部材１７の上端側１７ａと下端側１７ｂとには、熱伝導率の高い熱伝導部材１８・熱伝導部材１９がそれぞれ配置されている。
【００１３】
そして、前記放熱部材１７の下端側１７ｂは、図３に示すように、複数の切り欠き部１７ｃが形成されて、この切り欠き部１７ｃにプリント基板１３が挿入されて、前記下端側１７ｂがプリント基板１３から下方に突出形成されている。
また、前記プリント基板１３には、放熱部材１７の近傍に複数の放熱孔１３ａが形成されている。
また、前記上下のシールドケース１１・２に挟まれた電子機器の内部は前記プリント基板１３で、上部の部屋２０と下部の部屋２１とに仕切られている。
【００１４】
また、前記熱伝導部材１８・１９は、熱伝導率が高く、弾性を有するシリコンゴム等の絶縁材料で形成されている。そして、前記放熱部材１７の上端側１７ａに取り付けられた熱伝導部材１８は、図４に示すように一方が開放された溝１８ａが形成されて、外形が略コ字状に形成されている。そして、この溝１８ａを放熱部材１７の上端側１７ａに差し込んで、熱伝導部材１８を放熱部材１７に取り付けて仮止めすることができる。
そして、図２に示すように、大きなコ字状に形成されている放熱部材１７の、それぞれの上端側１７ａには、切断された熱伝導部材１８が取り付けられている。
また、前記放熱部材１７の下端側１７ｂに取り付けられた熱伝導部材１９は、前記下端１７ｂと下シールドケース２とで狭持して取り付け手いる。そして、必要によっては熱伝導部材１９を前記下端側１７ｂあるいは下シールドケース２に両面テープ等の接着剤で接着して固定してもよい。
【００１５】
また、前記放熱部材１７の上端側１７ａに取り付けられた熱導電部材１８に、上シールドケース１１を当接し、前記放熱部材１７の下端側１７ｂに取り付けられた熱導電部材１９に、下シールドケース２をそれぞれ当接している。
そのために、発熱部品５の熱を吸収して熱くなった放熱部材１７の熱を、前記熱伝導部材１８・１９を介して、直接前記上下のシールドケース１１・２に伝えて外部に逃がすことができる。
また、電子機器の周囲にも図示しないシールドケースが配置されて、電子機器の内部がシールドケースで覆われて形成されている。
【００１６】
このような本発明の電子機器の放熱構造は、電子機器の使用状態で前記発熱部品１５が発熱すると、放熱部材１７がその熱を吸収し、この吸収した熱は、放熱部材１７の上端側１７ａに取り付けている熱伝導部材１８を介して、該熱伝導部材１８に当接している、表面積の広い上シールドケース１１に直接伝導されて外部に適正に放熱することができる。
また、放熱部材１７の下端側１７ｂにも、該下端側１７ｂと下シールドケース２との間に熱伝導部材１９が当接しているので、この熱伝導部材１９を介して、放熱部材１７の熱が、表面積の広い下シールドケース２に直接伝導されて外部に適正に放熱することができる。
【００１７】
また、前記プリント基板１３には、放熱部材１７の近傍に複数の放熱孔１３ａが形成されているので、前記上部の部屋２０の空気が、放熱部材１７の放熱により熱せられても、この熱せられた空気が前記放熱孔１３ａを通じて、下部の部屋２１の熱せられてない空気と対流して、更に電子機器の温度上昇を抑えることができる。
また、本発明の実施の形態では、熱伝導部材１８・１９を放熱部材１７の上下の端部側１７ａ・１７ｂの両方に配置したもので説明したが、前記放熱部材１７の上下の端部側１７ａ・１７ｂのいずれか一方に前記熱伝導部材１８あるいは１９を配置し、このいずれか一方の熱伝導部材１８あるいは１９を前記上下のシールドケース１１あるいは２のいずれか一方を当接したものでもよい。
また、本発明の実施の形態では上シールドケース１１に従来の技術で説明したような放熱孔のないもので説明したが、必要に応じて放熱孔を形成することもできる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の電気部品は、上下に配置されたシールドケースと、該上下のシールドケースの間に配置された基板と、該基板に取り付けられて発熱部品から発せられる熱を吸収して放熱する放熱部材とを備えて、該放熱部材の上下の少なくともいずれか一方に、絶縁材料から成る熱伝導部材を配置し、この熱伝導部材を前記上下のシールドケースの少なくともいずれか一方に当接して取り付けたので、電子機器内部に組み込まれている発熱部品の発熱を、熱伝導率の高い前記熱伝導部材を介してシールドケースに伝導されて、前記発熱部品の発熱を電子機器の外部に適正に放熱することができる。そのために、電子機器内部の温度を適正にコントロールすることができ、内部の発熱部品や電気部品等が熱の影響を受けない、高性能の電子機器の放熱構造を提供できる。
【００１９】
また、熱伝導部材を放熱部材の上下に配置し、この熱伝導部材の上下の熱伝導部材を前記上下に配置されているシールドケースを当接して取り付けたので、前記発熱部品の発熱を吸収した放熱部材の熱を、前記熱伝導部材を介して直接上下のシールドケースから電子機器の外部に放熱することができる。
そのために、電子機器内部の温度を適正にコントロールすることができ、電子機器内部の電気部品等が熱の影響を受けない、高性能の電子機器の放熱構造を提供できる。
また、前述したように本発明の電子機器の放熱構造は放熱効率がよいので、従来の技術で説明したような上シールドケースに多数の放熱孔が必要ない。
そのために、上シールドケースの強度をアップさせることができ、且つ電子機器内部にゴミ等が侵入するのを防ぐことができる。
【００２０】
また、熱導電部材は弾性を有するゴム材料から成るので、上下のシールドケースを当接すると、弾性変形して、電子機器が振動しても熱伝導部材とシールドケースとが離間することがない。そのために、常にシールドケースが熱伝導部材に接しているので、確実に発熱部品の発熱を吸収した放熱部材の熱を電子機器の外部に確実に放熱することができる。
また、前記熱伝導部材がゴム材料なので、長尺の材料をハサミ等で必要な長さに簡単に切断して使うことができるので、取り扱いが容易である。
【００２１】
また、前記熱伝導部材の形状を略コ字状に形成して前記放熱部材に取り付けたので、放熱部材の端部に手作業等で簡単に取り付けることができ、組立性のよい電子機器の放熱構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器の放熱構造の要部断面図。
【図２】本発明の電子機器の放熱構造の要部斜視図。
【図３】本発明の電子機器の放熱構造の要部断面図。
【図４】本発明の電子機器の放熱構造の熱導電部材の斜視図。
【図５】従来の電子機器の放熱構造の要部断面図。
【符号の説明】
１上シールドケース
２下シールドケース
３プリント基板
４電気部品
５パワートランジスタ
６ネジ
７ヒートシンク
１１上シールドケース
１３プリント基板
１５発熱部品
１７放熱部材
１８熱伝導部材
１９熱伝導部材
２０上部の部屋
２１下部の部屋

Claims

上下に配置されたシールドケースと、該上下のシールドケースの間に配置されたプリント基板と、該プリント基板に取り付けられて発熱部品から発せられる熱を吸収して放熱する放熱部材とを備えて、該放熱部材の上下には、絶縁材料から成る熱伝導部材を配置し、この熱伝導部材を前記上下のシールドケースに当接して取り付けたことを特徴とする電子機器の放熱構造。
前記熱伝導部材は弾性を有するゴム材料から成ることを特徴とする請求項１記載の電子機器の放熱構造。
前記熱伝導部材の形状を略コ字状に形成して、前記熱伝導部材が前記放熱部材の両端部を抱持して取り付けたことを特徴とする請求項１、或いは２記載の電子機器の放熱構造。