(57)【要約】【課題】この発明は、省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現して、回路モジュールの大容量化を図り得るようにすることにある。【解決手段】機器筐体１０に収容配置した回路モジュール１１に対して熱電変換モジュール１３を熱的に結合して配し、回路モジュール１１で発生した熱エネルギを熱電変換モジュール１３で電気エネルギに変換して電力を生成し、この生成した電力を電源として排気ファン１４を駆動して回路モジュール１１を熱制御するように構成したものである。【選択図】図１
2010177625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路モジュールが収容配置される機器筐体と、
前記回路モジュールに熱的に結合されて配され、前記回路モジュールで発生した熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成する熱電変換モジュールと、
この熱電変換モジュールで生成した電力を電源として駆動され、前記機器筐体内の熱を排熱する排熱手段と、
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記回路モジュールには、放熱部材が熱的に結合されて設けられ、この放熱部材の高熱側には、前記熱電変換モジュールが熱的に結合されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記放熱部材は、ペルチェ素子であり、前記熱電変換モジュールで生成された電力で駆動制御されることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記熱電変換モジュールは、前記機器筐体に熱的に結合されて配置され、前記回路モジュールで発生した熱が前記機器筐体を介して熱伝導されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば飛行体等の移動体に搭載したり、離島や未整備地等で使用するのに好適する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子機器には、回路モジュールが機器筐体に収容配置され、この回路モジュールの駆動に伴い発生する熱を、排気ファンを用いて機器筐体外に強制的に排熱する冷却構造が備えられ、この冷却構造を用いて回路モジュールを熱制御することにより、所望のモジュール性能を得るように構成されている。
【０００３】
ところで、このような電子機器においては、そのモジュール性能の向上が要請され、回路モジュールの大容量化が図られており、この大容量化に伴う回路モジュールの熱制御が重要な課題の一つとなっている。
【０００４】
そこで、回路モジュール等の熱を効率よく排熱する冷却手法として、フィン形状を工夫して放熱効率を高めたフィンを形成し、このフィンに対して冷媒源の冷媒を強制的に噴射させて吹付けることで、冷却効率を高めるようにした構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７６８１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記冷却手法では、冷却効率を高めることが可能となるが、冷媒をフィンに噴射して吹付ける冷媒供給手段を駆動する消費電力が必要となるため、例えば電力消費に制約を有する飛行体等の移動体や、電力消費に制約を有する離島や未整備地等で使用される電子機器に適用することが困難であるという問題を有する。
【０００７】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現して、回路モジュールの大容量化を図り得るようにした電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、回路モジュールが収容配置される機器筐体と、前記回路モジュールに熱的に結合されて配され、前記回路モジュールで発生した熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成する熱電変換モジュールと、この熱電変換モジュールで生成した電力を電源として駆動され、前記機器筐体内の熱を排熱する排熱手段とを備えて電子機器を構成した。
【０００９】
上記構成によれば、回路モジュールが駆動されて発熱されると、熱電変換モジュールが、回路モジュールで発生した熱エネルギを、電気エネルギに変換し、この電気エネルギを電源として排熱手段が駆動されて、機器筐体内の熱が排熱される。これにより、自己発電した電力を利用した排熱構成が実現されて、消費電力の省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、この発明によれば、省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現して、回路モジュールの大容量化を図り得るようにした電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施の形態に係る電子機器の要部構成を説明するために示した構成図である。
【図２】この発明の他の実施の形態に係る電子機器の要部構成を説明するために示した分解斜視図である。
【図３】この発明の他の実施の形態に係る電子機器の要部構成を説明するために示した分解斜視図である。
【図４】この発明の他の実施の形態に係る電子機器の要部構成を説明するために示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、この発明の一実施の形態に係る電子機器を示すもので、機器筐体１０には、複数の回路モジュール１１が収容配置されている。この回路モジュール１１は、例えば機器筐体１０内に配置された電源部１２に接続され、例えば外部から供給された入力電力が、電源部１２で例えばＡＣ/ＤＣ変換された後、供給されて駆動制御される。
【００１４】
また、機器筐体１０には、熱電変換器を構成する例えば板状の複数の熱電変換モジュール１３が、上記回路モジュール１１の放熱面にそれぞれ熱的に結合されて収容配置される。この複数の熱電変換モジュール１３は、回路モジュール１１が駆動されて発熱されると、その熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成する。
【００１５】
この複数の熱電変換モジュール１３は、その出力端が排熱手段を構成する排気ファン１４が接続され、生成した電力を排気ファン１４にそれぞれ供給する。排気ファン１４は、例えば機器筐体１０に設けた空気取入口（図の都合上、図示せず）に対応して配置され、上記熱電変換モジュール１３で生成された電力により選択的に駆動制御される。排気ファン１４は、外部空気を上記空気取入口（図示せず）より機器筐体１０内に取込んで循環させて機器筐体１０の空気を排出して、回路モジュール１１を冷却して所望の温度に熱制御する。
【００１６】
上記構成において、入力電力が電源部１２に供給されて回路モジュール１１が駆動され、該回路モジュール１１は、その駆動に伴い熱を発生し、この熱が熱電変換モジュール１３に熱伝導される。すると、熱電変換モジュール１３は、回路モジュール１１で発生した熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成し、この電力を、排熱手段を構成する排気ファン１４に出力して、該排気ファン１４を駆動制御する。
【００１７】
ここで、排気ファン１４は、その駆動に連動して機器筐体１０の空気取入口（図示せず）から外部空気を取込んで機器筐体１０内を循環させて外部に排出し、回路モジュール１１を冷却して熱制御する。
【００１８】
このように、上記電子機器は、機器筐体１０に収容配置した回路モジュール１１に対して熱電変換モジュール１３を熱的に結合して配し、回路モジュール１１で発生した熱エネルギを熱電変換モジュール１３で電気エネルギに変換して電力を生成し、この生成した電力を電源として排気ファン１４を駆動して回路モジュール１１を熱制御するように構成した。
【００１９】
これによれば、回路モジュール１１が駆動されて発熱されると、熱電変換モジュール１３が、回路モジュール１１で発生した熱エネルギを、電気エネルギに変換し、この電気エネルギを電源として排気ファン１４を駆動して、回路モジュール１１の熱制御を行っていることにより、排熱構成が外部からの入力電力を必要とすることなく実現され、消費電力の省電力化を実現したうえで、高効率な熱制御を実現することができる。この結果、特に、電力消費に制約を有する飛行体等の移動体や、離島や未整備地等における使用に供するのに好適される。
【００２０】
また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、例えば図２、図３及び図４に示すように構成することも可能で、同様に有効な効果が期待される。但し、この図２乃至図４に示す実施の形態においては、上記図１と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
図２に示す実施の形態においては、上記熱電変換モジュール１３を、回路モジュール１１を構成する印刷配線基板１１１に搭載された発熱体である回路部品１１２に熱的に結合させて配し、その出力端が排熱手段を構成する排気ファン１４に接続される。そして、回路部品１１２には、放熱部材であるヒートシンク１５が熱的に結合される。上記熱電変換モジュール１３は、回路部品１１２が駆動されて発熱されると、その熱エネルギを電気エネルギに変換して、その変換した電力を排気ファン１４に供給して駆動制御する。ここで、排気ファン１４は、その駆動に伴い冷却空気をヒートシンク１５に吹付けて回路部品１１２から熱移送された熱を排熱して回路部品１１２を冷却する。
【００２２】
図３に示す実施の形態においては、上記熱電変換モジュール１３を、回路モジュール１１を構成する印刷配線基板１１１に搭載された発熱体である回路部品１１２に熱的に結合させて配すると共に、該回路部品１１２に対して排熱手段を構成する放熱熱部材であるペルチェ素子１６を熱的に結合させて配する。この熱電変換モジュール１３は、回路部品１１２が駆動されて発熱されると、その熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成し、ペルチェ素子１６を駆動する。ここで、ペルチェ素子１６は、回路部品１１２を冷却して熱制御する。
【００２３】
図４に示す実施の形態においては、熱伝導型の機器筐体２０を用いて構成される。即ち、機器筐体２０には、開口２０１が形成され、この開口２０１より複数の回路モジュール１１が、例えば積重状に収容されて熱的に結合されて配置される。そして、この機器筐体２０の開口２０１には、外蓋２０２が上記熱電変換モジュール１３を介在して螺子部材等を用いて取付けられて閉塞される。
【００２４】
このようにして、熱電変換モジュール１３は、回路モジュール１１で発生した熱エネルギが機器筐体２０及び外蓋２０２を介して熱移送可能に、機器筐体２０と熱的に結合されて組付けられる。
【００２５】
上記構成により、機器筐体２０内の回路モジュール１１が駆動されて熱が発生すると、その熱が機器筐体２０及び外蓋２０２に伝達され、該機器筐体２０及び外蓋２０２を経由して熱電変換モジュール１３に熱移送される。すると、この熱電変換モジュール１３は、機器筐体２０を通して熱移送された熱エネルギを電気エネルギに変換して電力を生成し、この電力を、排熱手段を構成する排気ファン１４に出力して駆動する。ここで、排気ファン１４は、機器筐体２０内に熱移動された熱を排熱して、機器筐体２０を冷却し、回路モジュール１１を熱制御する。
【００２６】
また、上記実施の形態では、排気ファン１４を用いる空冷構造の排熱構成に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、その他、例えば冷媒液を循環ポンプを用いて循環させる液冷構造や、いわゆる空冷・液冷複合型冷却構造の排熱構成においても適用可能で、同様に有効な効果が期待される。なお、液冷構造に適用する場合には、熱電変換モジュール１３を、例えば冷媒液循環パイプの高温側に熱的に結合させて配するように構成してもよい。
【００２７】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００２８】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００２９】
１０…機器筐体、１１…回路モジュール、１１１…印刷配線基板、１１２…回路部品、１２…電源部、１３…熱電変換モジュール、１４…排気ファン、１５…ヒートシンク、１６…ペルチェ素子、２０…機器筐体、２０１…開口、２０２…外蓋。
【図１】
2010177625.tif 000003
【図２】
2010177625.tif 000004
【図３】
2010177625.tif 000005
【図４】
2010177625.tif 000006