JP7154820B2 - Electronics - Google Patents
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本発明は、冷却ファンを用いた冷却構造を有する電子機器に関し、特に、冷却構造を有する撮像装置に関する。 The present invention relates to an electronic device having a cooling structure using a cooling fan, and more particularly to an imaging device having a cooling structure.
近年、電子機器の1つである撮像装置では、動画撮影の際の高画素化および高フレームレート化に伴う処理量の増加によって発熱量が増大している。このため、撮像装置筐体の温度上昇を抑制することが必要となる。 2. Description of the Related Art In recent years, in an imaging apparatus, which is one type of electronic equipment, the amount of heat generated has increased due to an increase in the amount of processing due to an increase in the number of pixels and frame rate during moving image shooting. Therefore, it is necessary to suppress the temperature rise of the housing of the imaging device.
従来、撮像装置筐体の温度上昇を抑制するため、例えば、冷却ファンおよび放熱板を用いた強制冷却構造を備える撮像装置が知られており、当該強制冷却構造によって回路基板を冷却して撮像装置筐体の温度上昇を抑制している(特許文献1)。 Conventionally, in order to suppress the temperature rise of the imaging device housing, for example, an imaging device having a forced cooling structure using a cooling fan and a heat sink is known. It suppresses the temperature rise of the housing (Patent Document 1).
しかしながら、撮像装置などの電子機器において、電子機器を小型化するため冷却構造自体を小型化すると、不可避的に冷却効果が低減してしまう。さらには、電子機器を小型化すると、冷却ファンの配置場所および冷却ファンの送風路を省スペース化しなければならない。この結果、冷却ファンの位置が制約されるばかりでなく、送風路を配置することが困難となることがある。 However, in an electronic device such as an imaging device, when the cooling structure itself is downsized in order to downsize the electronic device, the cooling effect is inevitably reduced. Furthermore, miniaturization of the electronic equipment requires space saving for the location of the cooling fan and the airflow path of the cooling fan. As a result, not only is the position of the cooling fan restricted, but it may be difficult to arrange the air passage.
従って、本発明の目的は、冷却効果が低減することなく、冷却ファンおよび送風路の配置を容易に行うことのできる電子機器を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electronic device in which cooling fans and air passages can be easily arranged without reducing the cooling effect.
上記の目的を達成するため、本発明による電子機器は、熱源となる回路部を有し、当該回路部からの熱を冷却ファンの送風によって外部に排気する電子機器であって、前記冷却ファンによる送風を受ける熱交換部と、前記回路部から前記熱交換部に熱を伝導する熱伝導部と、を有し、前記電子機器の外装には前記熱交換部を通過した空気を外部に排気するための排気穴が形成されており、前記熱交換部には放熱板が備えられ、前記放熱板は前記冷却ファンの送風方向を整流する整流面と、前記熱伝導部に当接する熱結合面と、前記整流面および前記熱結合面に交差する放熱面と、を有し、前記電子機器は各種情報を表示する表示モニターを有し、前記外装には前記表示モニターを収納する収納部が形成されており、前記排気穴は、前記収納部に形成されており、前記熱交換部は、前記熱結合面の一端を覆う熱結合部材を有し、前記熱結合部材は前記熱結合面および前記熱伝導部に対して付勢されて前記熱結合面および前記熱伝導部に当接することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic device according to the present invention has a circuit portion serving as a heat source, and exhausts heat from the circuit portion to the outside by blowing air from a cooling fan, wherein the cooling fan A heat exchanging portion for receiving air and a heat conducting portion for conducting heat from the circuit portion to the heat exchanging portion, and the exterior of the electronic device exhausts the air that has passed through the heat exchanging portion to the outside. The heat exchanging portion is provided with a heat radiating plate, and the heat radiating plate has a rectifying surface for rectifying the airflow direction of the cooling fan and a heat coupling surface that contacts the heat conducting portion. and a heat dissipation surface that intersects with the rectifying surface and the heat coupling surface, the electronic device has a display monitor for displaying various information, and the housing is formed with a storage section for storing the display monitor. The exhaust hole is formed in the housing portion, the heat exchange portion has a heat coupling member covering one end of the heat coupling surface, the heat coupling member includes the heat coupling surface and the heat It is characterized in that it is urged against the conducting part and comes into contact with the thermal coupling surface and the thermal conducting part .
本発明によれば、冷却効果を阻害することなく、冷却ファンおよび送風路の配置を容易に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to easily arrange the cooling fan and the air passage without impairing the cooling effect.
以下に、本発明の実施の形態による電子機器の一例について図面を参照して説明する。 An example of an electronic device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態による電子機器の1つである撮像装置の一例を示す斜視図である。そして、図1(a)は表示部である液晶モニターを閉じた状態で背面側から示す斜視図であり、図1(b)は液晶モニターを開いた状態で背面側から示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of an imaging device which is one of electronic devices according to an embodiment of the present invention. FIG. 1(a) is a perspective view showing the liquid crystal monitor, which is a display unit, from the back side in a closed state, and FIG. 1(b) is a perspective view showing the liquid crystal monitor from the back side in an open state.
図示の撮像装置は、例えば、デジタルカメラ(以下単にカメラと呼ぶ)10であり、正面側には被写体像(光学像)を撮像素子に結像させるレンズ鏡筒(図示せず)が配置されている。そして、ユーザは、背面側に配置された液晶モニター(表示モニター―)11に表示された画像によって被写体像を確認することができる。なお、液晶モニター11には、画像の他にカメラ10に係る各種情報が表示される。
The illustrated imaging device is, for example, a digital camera (hereinafter simply referred to as a camera) 10, and a lens barrel (not shown) for forming an image of a subject (optical image) on an imaging device is arranged on the front side. there is Then, the user can confirm the subject image by the image displayed on the liquid crystal monitor (display monitor) 11 arranged on the back side. Various information related to the
図1(a)においては、液晶モニター11は、カメラ10の背面カバー15に収納された閉状態にある。一方、図1(b)においては、液晶モニター11は背面カバー15から離脱した開状態にある。液晶モニター11は、可動ヒンジ部17によって2軸に回動可能にカメラ10に取り付けられている。液晶モニター11を、回動軸Zの回りに回動させると、液晶モニター11は背面カバー15の投影外の位置となる。さらに、液晶モニター11は、回動軸ZZ軸の回りに回動可能である。
In FIG. 1A, the
背面カバー15には、液晶モニター11が収納される液晶モニター収容部(収納部)19が形成されている。つまり、閉状態においては、液晶モニター11は液晶モニター収容部19に収納された状態となる。液晶モニター収容部19の横にはグリップ部20が形成されており、ユーザはカメラ10を使用する際にはグリップ部20を把持してカメラ10を保持する。
The
グリップ部20は、樹脂部および弾性部を有し、これら樹脂部および弾性部は一体に成形されている。そして、弾性部が外観面として規定され、これによって、グリップ部20を滑りにくくしてユーザが保持しやすくする。なお、グリップ部20には各操作ボタン21が設けられている。
The
図2は、図1に示すカメラに備えられた冷却ファンの配置を説明するための分解斜視図である。 2 is an exploded perspective view for explaining the arrangement of cooling fans provided in the camera shown in FIG. 1. FIG.
グリップ部20は、背面カバー15に固定ビス(図示せず)によって固定され、背面カバー15と一体とされる。プリント配線板29は、粘着シート(図示せず)を介して基台28に固定されている。プリント配線板29には、複数のメタルドームスイッチ23aを一体に保持するシートスイッチ23bが固定されている。
The
グリップ部20に設けられた各操作ボタン21の押し操作によってメタルドームスイッチ23aが押し下げられて、プリント配線板29によって当該押し操作が検出される。プリント配線板29が固定された基台28は、基台固定ビス26によって背面カバー15に固定される。
When each
冷却ファン25は、グリップ部20に備えられた固定部にビス27によって固定されている。このように、背面カバー15には複数の部材が取り付けられてユニット状態とされる。
The
メインシャーシ22は、カメラ10の主たる構造体である。制御IC31は、発熱性を有する回路素子であって、主基板(回路部)32に電気的に接続されている。主基板32は、メインシャーシ22に固定ビス(図示せず)によって締結される。
図3は、図1に示す背面カバーを説明するための図である。そして、図3(a)は背面カバーの外観を示す図であり、図3(b)は図3(a)に示すA-A線に沿って破断しグリップ部を拡大して示す図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the rear cover shown in FIG. 1. FIG. FIG. 3(a) is a view showing the appearance of the rear cover, and FIG. 3(b) is a view showing an enlarged view of the grip section cut along line AA shown in FIG. 3(a). .
液晶モニター収容部19の一部には、熱交換部30を通過した空気を排気するための排気穴24が設けられている。当該排気穴24は、液晶モニター11が液晶モニター収容部19に収納されている状態においては外部に露出しない。
A part of the liquid crystal
冷却ファン25の幅は基台28の幅と略同一である。つまり、冷却ファン25は、背面カバー15においてグリップ部20の投影内に配置されている。冷却ファン25は主基板32の投影内で位置し、かつ主基板32と対面する。
The width of the
冷却ファン25とプリント配線板29が固定された基台28を含むグリップ部20との厚みUAは、背面カバー15の一部であって液晶モニター11が収納される液晶モニター収容部19の深さUBと略同一である。これによって、カメラ10に収容される冷却ファン25を省スペースで配置することができる。
The thickness UA of the
図4は、図1に示すカメラに備えられた冷却機構(冷却構造)を説明するための図である。そして、図4(a)は冷却構造における熱の移動を示す斜視図であり、図4(b)は図4(a)に示すA-A線に沿った断面図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a cooling mechanism (cooling structure) provided in the camera shown in FIG. 4(a) is a perspective view showing heat transfer in the cooling structure, and FIG. 4(b) is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 4(a).
まず、図4(a)を参照して、熱伝導部33は、その一端が熱源である制御IC31のパッケージ上面と熱結合し、さらに、他端が熱交換部30と熱結合している。冷却ファン25には、回転可能な羽根57が備えられており、羽根57の回転によって空気が吐き出し口41に送風される。冷却ファン25の吐き出し口41の中心は熱伝導部33の短辺331の中心と略一致した配置にある。つまり、熱交換部30は、熱源である制御IC31と冷却ファン25との間に配置されている。熱伝導部33の長辺332は、冷却ファン25の吐き出し口41における吐き出し方向(送風方向)の延長線と一致している。
First, referring to FIG. 4A, one end of the
矢印Xは、熱の移動方向を示しており、制御IC31で生じた熱は、制御IC31のパッケージ上面から熱伝導部33に伝わる。熱源側が高温であるので、温度勾配によって熱は矢印Xの方向に伝わって、制御IC31で発生する熱は熱交換部30に達する。そして、熱交換部30は冷却ファン25からの送風によって冷却される。
The arrow X indicates the direction of heat transfer, and the heat generated in the
主基板32には、切欠き部321が形成されている。切欠き部321は、冷却ファン25の吸気ため、冷却ファン25の投影の一部において主基板32に形成されている。切欠き部321によって、冷却ファン25は、主基板32の冷却ファン25が配置された面と反対側の面からも吸気可能となる。なお、切欠き部321の代わりに、吸気ための開口穴を形成するようにしてもよい。
A
主基板32には外部インターフェイスコネクタ35が備えられている。外部インターフェイスコネクタ35は、図1に示すカメラ10の側面側に配置された可動式端子カバー14で覆われている。つまり、カメラ10は外部装置と接続するための端子を有している。
The
このようにして、図示のカメラでは、カメラ10に特別に吸気口を形成することなく冷却ファンによる吸気を行うことができる。
In this way, in the illustrated camera, air can be drawn by the cooling fan without forming a special air inlet in the
次に、図4(b)を参照して、矢印Yは、冷却ファン25の吐き出した空気が流れる流路を示す。冷却ファン25は主基板32側から吸気を行って、排気を熱交換部30に送る。熱交換部30を通過した空気は、カメラ10の内部温度を上昇させようにするため直ちにカメラ10の外部に排気する必要がある。
Next, referring to FIG. 4B, an arrow Y indicates a flow path through which the air discharged by the cooling
液晶モニター収容部19と液晶モニター11との間には僅かの間隙13が存在する。そして、排気穴24は当該間隙13に連通している。よって、液晶モニター11が液晶モニター収容部19に収納されている状態であっても、排気穴24および間隙13を介して排気を行うことができる。つまり、熱交換部30を通過した空気は排気穴24からカメラ10の外部に排気される。
A
図5は、図4に示す冷却ファンを説明するための図である。そして、図5(a)は冷却ファンをプリント配線板側から見た斜視図であり、図5(b)は冷却ファン25を主基板側から見た斜視図である。
5 is a diagram for explaining the cooling fan shown in FIG. 4. FIG. 5A is a perspective view of the cooling fan viewed from the printed wiring board side, and FIG. 5B is a perspective view of the cooling
冷却ファン25は第1のケース37および第2のケース38を有している。冷却ファン25に備えられたモーターを駆動するための配線部材36が第1のケース37の開口部から引き出される。そして、第1のケース37には、プリント配線板29を主基板32に接続するための接続部を収容する切欠き部39が形成されている。
The cooling
第2のケース38には、冷却ファン25を背面カバー15に締結するための締結部40が設けられている。さらに、第2のケース38には、吸気部34が設けられている。図3(b)で説明したように、冷却ファン25の吸気部34は主基板32の投影内にあり、かつ、主基板32と対面する。そして、吸気部34に対応してカメラ10の外装部には専用の吸気穴が形成されていない。これによって、冷却ファン25の吸気によってカメラ10の内部に外部からゴミなどが侵入することを防止することができる。
The
図6は、図4に示す熱交換部の構造の一例を説明するための図である。そして、図6(a)は熱交換部に備えられた放熱板の形状を示す斜視図であり、図6(b)は放熱板による冷却を示す図である。 6 is a diagram for explaining an example of the structure of the heat exchange part shown in FIG. 4. FIG. FIG. 6(a) is a perspective view showing the shape of a radiator plate provided in the heat exchange section, and FIG. 6(b) is a diagram showing cooling by the radiator plate.
図6(a)に示すように、放熱板50には、排気方向(送風方向)を整流するための整流面51が規定されている。当該整流面51は、図6(b)に示す液晶モニター収容部19の主面191に対して鋭角な角度を有している。つまり、整流面51の延在方向と液晶モニター収容部19の主面191の延在方向とは交差している。
As shown in FIG. 6A, the
放熱板50は、熱伝導部33と当接する熱結合面53を有している。放熱板50は、整流面51および熱結合面53に直交(交差)する放熱面55を有している。制御IC31のパッケージ上面から熱伝導部33に伝わった熱は、熱伝導部33を介して熱結合面53に伝わる。冷却ファン25から送られた空気は、整流面51および放熱面55から熱を奪う。なお、熱交換部30においては、複数の放熱板50が所定の間隔で配置されている。
The
図6(b)に示すように、冷却ファン25から送られた空気は、整流面51によって液晶モニター収容部19に設けられた排気穴24に誘導される。熱結合面53は熱伝導部33に当接しており、熱結合部材52によって熱結合面53の先端部が覆われて、熱結合面53の先端部から突出した部分が熱伝導部33に当接している。
As shown in FIG. 6B, the air sent from the cooling
熱結合部材52は、遮熱用樹脂部材56によって熱結合面53および熱伝導部33の双方に付勢されている。熱結合部材52によって、熱伝導部33から熱結合面53への伝熱が促進される。
The
熱結合部材52を背面カバー15側に接近して配置すると、背面カバー15の一部においてカメラ10の外装温度が高くなる懸念がある。遮熱用樹脂部材56は、熱結合部材52の熱を背面カバー15側に伝熱しにくくする。遮熱用樹脂部材56において、排気穴24近傍の端面は、液晶モニター収容部19の主面191に対して傾斜した傾斜面561とされる。
If the
これによって、冷却ファン25からの空気は、整流面51に加えて、遮熱用樹脂部材56の傾斜面561によって液晶モニター収容部19に設けられた排気穴24に確実に誘導される。
As a result, the air from the cooling
熱伝導部33において、制御IC31のパッケージ上面と接している面と熱結合面53に当接部分とは異なる高さである。制御IC31のパッケージ上面と接している面から背面カバー15まで空気層を規定することによって、熱伝導部33は背面カバー15に対して断熱効果を得ることができる。
In the
図7は、図4に示す熱交換部の構造の他の例を説明するための図である。そして、図7(a)は熱交換部に備えられた放熱板の形状を示す斜視図であり、図7(b)は冷却ファンと放熱板との関係を示す図である。 7 is a diagram for explaining another example of the structure of the heat exchange section shown in FIG. 4. FIG. FIG. 7(a) is a perspective view showing the shape of the radiator plate provided in the heat exchange section, and FIG. 7(b) is a diagram showing the relationship between the cooling fan and the radiator plate.
放熱板501は、図6(a)に示す放熱板50と同様に排気方向を整流する整流面51、熱結合面53、および放熱面55を有している。さらに、放熱板501は、放熱面55に対して熱結合面53と反対側に第2の整流形状部59を有している。
The
冷却ファン25に備えられた羽根57は矢印Wの方向に回転する。ここで、冷却ファン25において羽根57の近傍のS部では、羽根流路抵抗および冷却ファン25内部における風の干渉に起因して空気の淀みが生じる。
第2の整流形状部59は、羽根57の先端から所定の間隙をおいて羽根57の回転軸と同心の円弧形状である。第2の整流形状部59は、冷却ファン25内部の空気の流れを整流して、吐き出し口までの流れを効率的にする。なお、熱交換部30を構成する放熱板のうち少なくとも1枚を第2の整流形状部59を有する放熱板501とすればよい。
The second
以上説明したように、本実施形態では、熱交換部30には、排気方向を整流する部位と、制御ICと熱結合した熱伝導部材の一部に当接する当接部と、排気方向を整流する部位に垂直な面とを有する放熱板50が複数備えられている。さらには、冷却ファン25の内部において整流を行う部位(第2の整流形状部59)を有する放熱板501を少なくとも1枚設けるようにしてもよい。
As described above, in the present embodiment, the
このように、本発明の実施の形態では、冷却効果を低減させることなく、冷却ファンおよび送風路の配置を容易に行うことができる。 In this way, according to the embodiment of the present invention, it is possible to easily arrange the cooling fan and the air passage without reducing the cooling effect.
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。つまり、材質、形状、寸法、形態、数、および配置箇所などについては、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. . In other words, the material, shape, size, form, number, location, etc. can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.
19 液晶モニター収容部
24 排気穴
25 冷却ファン
28 基台
30 熱交換部
31 制御IC
32 主基板
33 熱伝導部
34 吸気部
50,501 放熱板
19 Liquid crystal
32
Claims (8)
前記冷却ファンによる送風を受ける熱交換部と、
前記回路部から前記熱交換部に熱を伝導する熱伝導部と、を有し、
前記電子機器の外装には前記熱交換部を通過した空気を外部に排気するための排気穴が形成されており、
前記熱交換部には放熱板が備えられ、前記放熱板は前記冷却ファンの送風方向を整流する整流面と、前記熱伝導部に当接する熱結合面と、前記整流面および前記熱結合面に交差する放熱面と、を有し、
前記電子機器は各種情報を表示する表示モニターを有し、
前記外装には前記表示モニターを収納する収納部が形成されており、
前記排気穴は、前記収納部に形成されており、
前記熱交換部は、前記熱結合面の一端を覆う熱結合部材を有し、
前記熱結合部材は前記熱結合面および前記熱伝導部に対して付勢されて前記熱結合面および前記熱伝導部に当接することを特徴とする電子機器。 An electronic device that has a circuit portion that serves as a heat source and exhausts heat from the circuit portion to the outside by blowing air from a cooling fan,
a heat exchange unit that receives air blown by the cooling fan;
a heat conducting portion that conducts heat from the circuit portion to the heat exchanging portion;
An exhaust hole is formed in the exterior of the electronic device for exhausting the air that has passed through the heat exchange unit to the outside,
The heat exchanging part is provided with a heat radiating plate, and the heat radiating plate has a rectifying surface for rectifying the blowing direction of the cooling fan, a heat coupling surface that contacts the heat conducting part, and the rectifying surface and the heat coupling surface. and a crossing heat dissipation surface ,
The electronic device has a display monitor that displays various information,
The exterior is formed with a storage portion for storing the display monitor,
The exhaust hole is formed in the storage portion,
The heat exchange part has a heat coupling member covering one end of the heat coupling surface,
The electronic device according to claim 1, wherein the thermal coupling member is biased against the thermal coupling surface and the thermal conduction portion to abut on the thermal coupling surface and the thermal conduction portion.
前記排気穴は前記間隙に対応して形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 a predetermined gap exists between the storage portion and the display monitor when the display monitor is stored in the storage portion;
2. The electronic device according to claim 1 , wherein said exhaust hole is formed corresponding to said gap.
前記冷却ファンによる送風を受ける熱交換部と、
前記回路部から前記熱交換部に熱を伝導する熱伝導部と、を有し、
前記電子機器の外装には前記熱交換部を通過した空気を外部に排気するための排気穴が形成されており、
前記熱交換部には放熱板が備えられ、前記放熱板は前記冷却ファンの送風方向を整流する整流面と、前記熱伝導部に当接する熱結合面と、前記整流面および前記熱結合面に交差する放熱面と、を有し、
前記熱伝導部は前記回路部に当接する第1の部位と前記熱結合面に当接する第2の部位とを有し、前記第1の部位と前記第2の部位とはその高さが異なることを特徴とする電子機器。 An electronic device that has a circuit portion that serves as a heat source and exhausts heat from the circuit portion to the outside by blowing air from a cooling fan,
a heat exchange unit that receives air blown by the cooling fan;
a heat conducting portion that conducts heat from the circuit portion to the heat exchanging portion;
An exhaust hole is formed in the exterior of the electronic device for exhausting the air that has passed through the heat exchange unit to the outside,
The heat exchanging part is provided with a heat radiating plate, and the heat radiating plate has a rectifying surface for rectifying the blowing direction of the cooling fan, a heat coupling surface that contacts the heat conducting part, and the rectifying surface and the heat coupling surface. and a crossing heat dissipation surface,
The heat conducting portion has a first portion that abuts on the circuit portion and a second portion that abuts on the thermal coupling surface, and the first portion and the second portion are different in height. An electronic device characterized by:
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