(57)【要約】課題：複数の発熱部品が搭載された電子装置において、筐体内部で発生した複数の発熱部品からの熱を効率よく放熱する。解決手段：本発明の電子装置は、放熱フィン部とフィンベースから構成される装置内の第一の発熱部品を冷却するための放熱器と、放熱フィン部に送出する冷却風を発生させる送風部と、を備えた電子装置において、送風部からの冷却風が放熱器の放熱フィン部側へ向かって流れて衝突噴流が形成される第一の流路と、送風部からの冷却風の一部が放熱器の外側を通過する第二の流路と、第二の流路を通過した冷却風が放熱器のフィンベース側を通過する第三の流路と、で形成された冷却構造を有し、フィンベースに熱伝導可能に接触された第一の発熱部品は放熱器を介して第一の流路を流れる冷却風により冷却され、第三の流路上に取り付けられた第二の発熱部品は第三の流路を流れる冷却風により冷却される。
2015025687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱フィン部とフィンベースから構成される装置内の第一の発熱部品を冷却するための放熱器と、前記放熱フィン部に送出する冷却風を発生させる送風部と、を備えた電子装置において、
前記送風部からの前記冷却風が前記放熱器の前記放熱フィン部側へ向かって流れて衝突噴流が形成される第一の流路と、
前記送風部からの前記冷却風の一部が前記放熱器の外側を通過する第二の流路と、
前記第二の流路を通過した冷却風が前記放熱器の前記フィンベース側を通過する第三の流路と、が形成される冷却構造を有し、
前記フィンベースに熱伝導可能に接触された第一の発熱部品は前記放熱器を介して前記第一の流路を流れる冷却風により冷却され、
前記第三の流路上に取り付けられた第二の発熱部品は前記第三の流路を流れる冷却風により冷却されることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記フィンベースに対向する位置に、前記第二の流路の冷却風が前記第三の流路に導風されるよう回路基板が配置され、前記第三の流路は、前記フィンベースと前記回路基板との間隙によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記第一の発熱部品及び前記第二の発熱部品は、前記回路基板に実装されることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記第一の発熱部品及び前記第二の発熱部品は、異なる温度に冷却可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記第一の発熱部品は、前記第二の発熱部品よりも発熱量が大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の電子装置。
【請求項６】
前記送風部は、前記放熱器に対して偏芯して設置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記送風部は、前記放熱器より大きい外径とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の電子装置。
【請求項８】
前記放熱フィン部と前記送風部との間にダクト部を配置し、前記ダクト部に設けた開口部により、前記第一の流路と前記第二の流路を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の電子装置。
【請求項９】
前記放熱器は、前記放熱フィン部の底面を塞ぐ構造とし、
前記ダクト部の下方に設けた前記開口部から、前記送風部からの前記冷却風を前記放熱フィン部の下方に衝突させ、前記冷却風が前記放熱フィン部の間隙を通って下方から上方へ流れることを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記放熱フィン部から冷却風が上昇し、上面基板に配置された第三の発熱部品を冷却することを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の電子装置。
【請求項１１】
前記第二の流路からの冷却風のうち、前記第三の流路に流入しなかった冷却風が通過する第四の流路を備え、前記第四の流路上に第四の発熱部品を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１２】
主発熱部品と主発熱部品以外の発熱部品が実装された第一の回路基板と、前記主発熱部品の放熱を促進させるために、前記主発熱部品に熱伝導可能に接触されたフィンベースと前記フィンベースの反対側に形成された放熱フィン部とを有する放熱器と、前記放熱フィン部に送出する冷却風を発生させる送風器と、前記放熱フィン部と前記送風器との間に配置され、前記送風器から前記放熱フィンに送出する前記冷却風の流路を形成する開口部を有するダクトとを備え、前記主発熱部品以外の発熱部品が、前記主発熱部品と前記放熱器の前記フィンベースと熱伝導可能に接触された前記第一の回路基板面に実装される電子装置であって、
前記ダクトの前記開口部の大きさが前記放熱フィン部より片側に食み出すよう構成する一方、前記第一の回路基板が、前記ダクトの前記開口部と同方向に、前記放熱フィン部より片側に食み出すよう構成し、
前記送風器からの前記冷却風が、前記ダクトの前記開口部を通過して前記放熱フィン部に噴射される第一の流路と、前記ダクトの前記開口部の食み出した箇所を通過した前記冷却風の一部が前記放熱フィン部の外側を通るよう噴射される第二の流路とに分かれて流通し、
前記第二の流路で流通した前記冷却風の一部が、前記第一の回路基板に衝突した後、前記第一の回路基板と前記放熱器の前記フィンベースとの間隙に流入し前記主発熱部品以外の発熱部品を冷却する第三の流路となることを特徴とする電子装置。
【請求項１３】
前記主発熱部品が撮像素子であり、前記主発熱部品以外の発熱部品が前記撮像素子から電気信号を取り出すための信号処理用半導体素子を含むことを特徴とする請求項１２に記載の電子装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却構造を有する電子装置に係り、例えば、ビデオカメラのように、複数の発熱部品が搭載された電子機器に採用され、冷却風を複数の発熱部品それぞれに適量行き渡るよう流通させことにより、筐体内部で発生した複数の発熱部品からの熱を効率よく放熱するよう構成した電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラは使用目的によって外形形状が異なり、大きくは可搬型と固定型に分けられる。前者にはテレビ番組制作用、ニュース取材用、イベント映像記録用等のビデオカメラが挙げられ、その用途によって機動性を重視したハンディタイプや高性能高倍率レンズが装着可能で様々な操作機能を備えたスタジオタイプ等の外形形状を持つ。後者にはメディカル用、天候観測用、セキュリティー用等のカメラが挙げられ、一般的には定位置に取付けて使用するため製作が容易で実装効率が良い箱型形状が多い。また固定型のカメラは筐体の上下に定位置固定用のネジ部を要するためカメラ筐体の上下面はフラットであることが必要である。【０００３】
これらのビデオカメラに共通したニーズとしてカメラの小型化があり、近年のビデオカメラは他の電子機器と同様に小型化、高密度実装化が進んでいる。特に、ハイビジョン方式のビデオカメラにおいては撮像素子の画素数の増大や駆動周波数が高くなることから撮像素子やその駆動回路の発熱量も増大している。また、近年のビデオカメラでは映像信号処理にデジタル回路を用いることが主流になっている。回路をデジタル化すると通常、回路規模はアナログ回路より格段に大きくなるため、一般にデジタル回路を大規模ＬＳＩに集積し回路の小型化を図っている。
しかし、前述のハイビジョン方式ビデオカメラの回路を１チップにした大規模ＬＳＩでは５００万ゲートを越す理論回路が７５ＭＨｚ以上のシステムクロックレートで動作することになるため、ＬＳＩ１個の消費電力が７〜１０Ｗにもなりファンを用いた強制空冷構造を適用しないと温度上昇により、部品の破壊や寿命短縮を引き起こすという問題を抱えている。【０００４】
そこで、従来の一例であるファンを備えたビデオカメラについて、図７及び図８を用いて説明する。図７は、従来のビデオカメラの外観を示す前方斜視図である。図８は、図７におけるビデオカメラ１００のレンズ部５５の中心を通る鉛直面に沿ったＫ−Ｋ断面を示す図である。なお、図７及び図８では、ビデオカメラ全体を覆うための筐体カバーを外した状態で示している。
図７及び図８に示すように、従来のビデオカメラ１００は、フロントパネル５０、右側板５１、左側板５２、ファン５９が取り付けられたリアパネル５３、筐体底板５４、仕切板６３から構成される筐体内に、レンズ部５５と、第１の回路基板５６と、放熱器５７と、ダクト５８とを備えている。
第１の回路基板５６には、主発熱部品である撮像素子５６ａと、その他の発熱部品である電子部品５６ｂが実装されている。
放熱器５７は、フィンベースの一部が第１の回路基板５６に設けた角穴を通り撮像素子５６ａの裏面に密着するように取り付けられ、また、フィンベースの反対側に、左右方向に並んで立設された複数の放熱フィン５７ａを有している。
ダクト５８は、ファン５９から吐出された冷却風を放熱器５７の放熱フィン５７ａに導くための開口部５８ａを有している。【０００５】
また、ビデオカメラ１００は、仕切板６３の上方に、発熱部品６１ａが実装された第２の回路基板６１と、発熱部品６２ａが実装された第３の回路基板６２とを備え、第２の回路基板６１と第３の回路基板６２は支柱６４を介して仕切板６３に２段重ねで取り付けられている。
また、ビデオカメラ１００は、放熱器５７の放熱フィン５７ａの上方に、下方と前方にそれぞれ開口部６０ａと開口部６０ｂを有するチャンバー６０を備えている。【０００６】
次に、従来のビデオカメラ１００の冷却方法について、図８を参照して説明する。
ビデオカメラ１００において、ファン５９が動作すると、後方からファン５９に外気が導入され、ファン５９から吐出された冷却風は、白抜きの矢印で示すように、リアパネル５３に設けた開口部５３ａ及びダクト５８に設けた開口部５８ａを通過して、放熱器５７の放熱フィン５７ａに噴射される。
放熱フィン５７ａに噴射された冷却風は、複数の放熱フィン５７ａの間隙を通り放熱フィン５７ａの付け根に当たって衝突噴流となり、放熱フィン５７ａに沿って上下方向に分かれて流れることにより、放熱器５７のフィンベースに密着して配置された主発熱部品である撮像素子５６ａが冷却される。
また、放熱フィン５７ａに沿って下方に流れた冷却風は筐体底板５４に設けた図示しないスリットから筐体外部に放出される。
また、放熱フィン５７ａに沿って上方に流れた冷却風はチャンバー６０の開口部６０ａからチャンバー６０内に流入し、チャンバー６０内で圧力が高められる。チャンバー６０内で圧力が高められた冷却風は開口部６０ｂから第２の回路基板６１と第３の回路基板６２に向かって前方に吹き出され、これによって、第２の回路基板６１と第３の回路基板６２に実装された発熱部品６１ａ及び発熱部品６２ａが冷却される。【０００７】
なお、上記したビデオカメラ１００において、主発熱部品である撮像素子５６ａにペルチェ素子を内蔵させたり、または、撮像素子５６ａと放熱器５７との間にペルチェ素子を挟むよう構成したりすることにより、ペルチェ素子に電流を流し、撮像素子５６ａから放熱器５７への放熱を強制的に行わせる場合もある。【０００８】
特許文献１には、撮像装置が発生する熱を対流し空気循環させるためのカメラケースの冷却構造において、撮像装置内で発生する熱を放熱するための放熱フィンと、放熱フィンに向けて空気流を発生させるためのファンと、放熱フィンとファンとの間に設置されてファンの空気吹き出し口に対応する位置に複数の開口部を有する仕切部材と、放熱フィンから流入した空気を溜めて所定の方向に吹き出すためのチャンバーとを備えた冷却構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−４１０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記したように、従来のビデオカメラ１００においては、主発熱部品である撮像素子５６ａを冷却するための放熱器５７が設けられ、その放熱器５７の放熱フィン５７ａに向かってファン５９からの冷却風を噴射することにより、撮像素子５６ａの冷却を行っている。また、放熱器５７の放熱フィン５７ａに沿って上方に流れた冷却風はチャンバー６０を通って、撮像素子５６ａ以外の発熱部品６１ａ及び発熱部品６２ａの冷却を行ったのち外部に放出される。
しかしながら、図８に示す第１の回路基板５６の撮像素子５６ａ実装面とは反対側の裏面には、例えば、撮像素子５６ａから電気信号を取り出すための信号処理用半導体素子などの電子部品５６ｂが実装されており、この信号処理用半導体素子も発熱部品の一つであるが、放熱器５７のフィンベースに対向する第１の回路基板５６のＭ部またはＮ部に実装されているため、放熱器５７に遮られて、ファン５９からの冷却風が電子部品５６ｂには供給されず、電子部品５６ｂの温度が高温となってしまうという問題があった。【００１１】
また、第１の回路基板５６に実装された主発熱部品以外の発熱部品である電子部品５６ｂを冷却するために、電子部品５６ｂと放熱器５７との間に、例えば、シリコンゴム等で形成され、優れた熱伝導性を有する熱伝導シートを挟むことによって、電子部品５６ｂから発生した熱を熱伝導シートを介して放熱器５７に熱伝導させ、電子部品５６ｂを冷却する方法がある。
しかし、この場合、主発熱部品以外の発熱部品である電子部品５６ｂの熱で放熱器５７の温度が上昇してしまい、主発熱部品である撮像素子５６ａの温度を下げることが困難となるため、より冷却効果の高い放熱フィンや冷却用のファンが必要になり、それゆえ、冷却装置が大きくなったり、冷却電力も余分にかかってしまう欠点があった。
また、主発熱部品以外の発熱部品である電子部品５６ｂは、主発熱部品である撮像素子５６ａほど低い温度にする必要がないため、上記方法では電子部品５６ｂを余分に冷却してしまうことになる。
なお、主発熱部品である撮像素子５６ａにペルチェ素子を内蔵したり、または、撮像素子５６ａと放熱器５７との間にペルチェ素子を挟むよう構成して撮像素子５６ａから放熱器５７への放熱を強制的に行わせるような場合には、放熱器５７での冷却効率の低下が更に顕著に現れる。
ここで、主発熱部品以外の発熱部品としては、上記した発熱部品６１ａ、発熱部品６２ａ、電子部品５６ｂ以外にも、冷却が必要な電子部品が存在する場合がある。【００１２】
本発明はこの様な問題を解決するためになされたもので、主発熱部品と主発熱部品以外の発熱部品を別々に冷却可能とすることにより、主発熱部品の必要な冷却性能を確保しつつ、主発熱部品以外の発熱部品を冷却することが可能な電子装置を提供することを目的とする。  また、正常な動作のために求められる温度が異なる複数の発熱部品が搭載された電子装置において、冷却風を複数の発熱部品それぞれに適量行き渡るよう流通させることにより、主発熱部品の必要な冷却性能を確保しつつ、筐体内部で発生した複数の発熱部品からの熱を効率よく放熱することが可能な電子装置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】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、放熱フィン部とフィンベースから構成される装置内の第一の発熱部品を冷却するための放熱器と、前記放熱フィン部に送出する冷却風を発生させる送風部と、を備えた電子装置において、前記送風部からの前記冷却風が前記放熱器の前記放熱フィン部側へ向かって流れて衝突噴流が形成される第一の流路と、前記送風部からの前記冷却風の一部が前記放熱器の外側を通過する第二の流路と、前記第二の流路を通過した冷却風が前記放熱器の前記フィンベース側を通過する第三の流路と、で形成された冷却構造を有し、前記フィンベースに熱伝導可能に接触された第一の発熱部品は前記放熱器を介して前記第一の流路を流れる冷却風により冷却され、前記第三の流路上に取り付けられた第二の発熱部品は前記第三の流路を流れる冷却風により冷却されることを特徴とする。【００１４】
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記フィンベースに対向する位置に、前記第二の流路の冷却風が前記第三の流路に導風されるよう回路基板が配置され、前記第三の流路は、前記フィンベースと前記回路基板との間隙によって形成されることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記第一の発熱部品及び前記第二の発熱部品は、前記回路基板に実装されることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記第一の発熱部品及び前記第二の発熱部品は、異なる温度に冷却可能であることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記第一の発熱部品は、前記第二の発熱部品よりも発熱量が大きいことを特徴とする。【００１５】
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記送風部は、前記放熱器に対して偏芯して設置されることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記送風部は、前記放熱器より大きい外径とすることを特徴とする。【００１６】
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記放熱フィン部と前記送風部との間にダクト部を配置し、前記ダクト部に設けた開口部により、前記第一の流路と前記第二の流路を形成することを特徴とする。また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記放熱器は、前記放熱フィン部の底面を塞ぐ構造とし、前記ダクト部の下方に設けた前記開口部から、前記送風部からの前記冷却風を前記放熱フィン部の下方に衝突させ、前記冷却風が前記放熱フィン部の間隙を通って下方から上方へ流れることを特徴とする。【００１７】
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記放熱フィン部から冷却風が上昇し、上面基板に配置された第三の発熱部品を冷却することを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記第二の流路からの冷却風のうち、前記第三の流路に流入しなかった冷却風が通過する第四の流路を備え、前記第四の流路上に第四の発熱部品を備えることを特徴とする。【００１８】
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、主発熱部品と主発熱部品以外の発熱部品が実装された第一の回路基板と、前記主発熱部品の放熱を促進させるために、前記主発熱部品に熱伝導可能に接触されたフィンベースと前記フィンベースの反対側に形成された放熱フィン部とを有する放熱器と、前記放熱フィン部に送出する冷却風を発生させる送風器と、前記放熱フィン部と前記送風器との間に配置され、前記送風器から前記放熱フィンに送出する前記冷却風の流路を形成する開口部を有するダクトとを備え、前記主発熱部品以外の発熱部品が、前記主発熱部品と前記放熱器の前記フィンベースと熱伝導可能に接触された前記第一の回路基板面に実装される電子装置であって、前記ダクトの前記開口部の大きさが前記放熱フィン部より片側に食み出すよう構成する一方、前記第一の回路基板が、前記ダクトの前記開口部と同方向に、前記放熱フィン部より片側に食み出すよう構成し、前記送風器からの前記冷却風が、前記ダクトの前記開口部を通過して前記放熱フィン部に噴射される第一の流路と、前記ダクトの前記開口部の食み出した箇所を通過した前記冷却風の一部が前記放熱フィン部の外側を通るよう噴射される第二の流路とに分かれて流通し、前記第二の流路で流通した前記冷却風の一部が、前記第一の回路基板に衝突した後、前記第一の回路基板と前記放熱器の前記フィンベースとの間隙に流入し前記主発熱部品以外の発熱部品を冷却する第三の流路となることを特徴とする。【００１９】
また、上記目的を達成するための本発明に係る電子装置は、前記主発熱部品が撮像素子であり、前記主発熱部品以外の発熱部品が前記撮像素子から電気信号を取り出すための信号処理用半導体素子を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、主発熱部品と主発熱部品以外の発熱部品を別々に冷却可能とすることにより、主発熱部品の冷却性能に影響を与えずに主発熱部品以外の発熱部品を冷却することができる。また、正常な動作のために求められる温度が異なる複数の発熱部品が搭載された電子装置において、冷却風を複数の発熱部品それぞれに適量行き渡るよう流通させることにより、主発熱部品の必要な冷却性能を確保しつつ、筐体内部で発生した複数の発熱部品からの熱を効率よく放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した実施形態１に係る電子装置の一例を示す外観斜視図である。（ａ）は前方斜視図であり、（ｂ）は後方斜視図である。
【図２】本発明を適用した実施形態１に係る電子装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１におけるビデオカメラ１のレンズ部１８の中心を通る鉛直面に沿ったＦ−Ｆ断面を示す図である。
【図４】図１におけるビデオカメラ１の水平面のＥ−Ｅ断面を示す図である。
【図５】図１におけるビデオカメラ１の鉛直面のＧ−Ｇ断面を示す図である。
【図６】本発明を適用した実施形態１に係る電子装置におけるファンから吐出された冷却風の流れを説明するための分解斜視図である。
【図７】従来のビデオカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図８】図７におけるビデオカメラ１００のレンズ部５５の中心を通る鉛直面に沿ったＫ−Ｋ断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施形態１＞［電子装置の構成］   以下、本発明を適用した実施形態１に係る電子装置の構成について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。なお、本例では、本発明を適用した実施形態１に係る電子装置をビデオカメラとして説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態１に係る電子装置の一例を示す外観斜視図であり、（ａ）は前方斜視図であり、（ｂ）は後方斜視図である。図２は、本発明を適用した実施形態１に係る電子装置の構成を示す分解斜視図である。図３は、図１におけるビデオカメラ１のレンズ部１８の中心を通る鉛直面に沿ったＦ−Ｆ断面を示す図である。図４は、図１におけるビデオカメラ１の水平面のＥ−Ｅ断面を示す図である。また、図５は、図１におけるビデオカメラ１の鉛直面のＧ−Ｇ断面を示す図である。
【００２３】
本発明を適用した実施形態１に係る電子装置としてのビデオカメラ１は、図１〜図５に示すように、筐体底板１５と、筐体底板１５に立設された６つの支柱１７とを有し、フロントパネル１０、基板取付金具（３）１１、基板取付金具（４）１２、リアパネル１３、基板取付金具（２）２６、トップフレーム１４、及び筐体カバー１６がそれぞれ支柱１７にネジ締結されることで、筐体構造を成している。
基板取付金具（３）１１には発熱部品２４ａが実装された第３の回路基板２４が固定され、基板取付金具（２）２６には発熱部品２３ａが実装された第２の回路基板２３が固定され、また、基板取付金具（４）１２には第４の回路基板２５が固定されている。
リアパネル１３にはファン２２とフィルタ２８が取り付けられ、リアパネル１３はファン２２が動作した時に外気を吸入するための開口部１３ａを有している。
【００２４】
また、ビデオカメラ１の筐体内には、レンズ部１８と、第１の回路基板１９と、放熱器２０と、ダクト２１と、金具２７とが取り付けられている。
第１の回路基板１９には、図３及び図４に示すように、主発熱部品である撮像素子１９ａと、撮像素子１９ａ実装面とは異なる面に、撮像素子１９ａから電気信号を取り出すための信号処理用半導体素子等の主発熱部品以外の発熱部品１９ｂが実装されている。
放熱器２０は、フィンベースの一部が第１の回路基板１９に設けた角穴を通り撮像素子１９ａの裏面に密着するように取り付けられ、また、フィンベースの反対側に、左右方向に並んで立設された複数の放熱フィン２０ａを有している。なお、放熱器２０は、撮像素子１９ａに対して熱伝導可能に接触するようにすればよい。
ダクト２１は、ファン２２から吐出された冷却風を圧縮して圧力を高め、放熱器２０の放熱フィン２０ａ等に向かって噴射するための開口部２１ａを有している。
金具２７は、放熱器２０の放熱フィン２０ａの下端を塞ぐための金具である。
【００２５】
また、図４に示すように、ファン２２は、撮像素子１９ａを冷却するために設けられた放熱器２０の放熱フィン２０ａの中心線に対し右方向にずらして、または偏芯させて配置され、また、図４及び図５に示すように、ダクト２１の開口部２１ａの左右方向の幅（Ｈ２）を放熱フィン２０ａの左右方向の幅（Ｈ１）より広めに設定し、ダクト２１の開口部２１ａが放熱フィン２０ａの右端から食み出すようにする（図５のＰ部（格子部））。これによって、ファン２２から吐出された冷却風がダクト２１内で圧力が高められ、ダクト２１の開口部２１ａから放熱フィン２０ａに向かって噴出される冷却風Ｗ１と、ダクト２１の開口部２１ａのＰ部（格子部）から放熱フィン２０ａの右外側を通過し、第１の回路基板１９の右端に衝突して左方向に流れる冷却風Ｗ２と、ダクト２１の開口部２１ａのＰ部（格子部）から放熱フィン２０ａの右外側を通過し、第１の回路基板１９の右端に衝突して右方向に流れ、更に曲がりながら前方に直進する冷却風Ｗ３となるよう構成されている。
なお、本実施例においては、ファン２２を放熱フィン２０ａの中心線に対し右方向にずらして、または偏芯させて配置する構成としているが、放熱フィン２０ａよりも大きいサイズのファンを使用することによって、放熱フィン２０ａの中心線とファンの中心線が一致するように配置し、ダクトの開口部のみ上記のように設定してもよく、偏芯させて尚且つファンのサイズを放熱フィン２０ａよりも大きくしてもよい。
また、本実施例では、図５に示すように、放熱フィン２０ａの上下方向の高さ（Ｈ３）に対し、ダクト２１の開口部２１ａの上下方向の高さ（Ｈ４）は約１／２で示しており、下半分開口する構造となっているが、ダクト２１の開口部２１ａを通過して放熱フィン２０ａに向かって噴出された冷却風Ｗ１が放熱フィン２０ａ全体に満遍なく流れる大きさであればよい。
【００２６】
［電子装置の冷却方法］   次に、本発明を適用した実施形態１に係る電子装置の冷却方法について、図３〜図６を参照して詳細に説明する。なお、図６は、本発明を適用した実施形態１に係る電子装置におけるファンから吐出された冷却風の流れを説明するための分解斜視図である。本実施形態１においては、図６に示すように、ファン２２が動作することにより、前方に向かって冷却風が発生する。また、図３〜図６において、ファン２２から吐出された冷却風のその後の各流れを白抜きの矢印で示している。
本発明を適用した実施形態１に係る電子装置としてのビデオカメラ１では、図６に示すように、ファン２２が動作すると、リアパネル１３に取り付けたフィルタ２８を介してリアパネル１３の開口部１３ａから外気Ｗが導入され、ファン２２から吐出された冷却風はファン２２と放熱フィン２０ａとの間に配置したダクト２１内に流入し、ダクト２１内部で圧縮されて圧力が高められ、圧力が高められた冷却風はダクト２１下部に設けた開口部２１ａから噴出される。
【００２７】
ダクト２１の下方に設けた開口部２１ａから放熱フィン２０ａに向かって噴出された冷却風Ｗ１は、図３、図４及び図６に示すように、放熱フィン２０ａの下端が金具２７によって塞がれているため、衝突噴流となって放熱フィン２０ａ並びに放熱フィン２０ａの間隙に当たり、放熱フィン５７ａに沿って下方から上方へと流れる。これにより、放熱器２０のフィンベースに密着して配置された主発熱部品である撮像素子１９ａが冷却される。
なお、図３に示すように、放熱フィン２０ａに沿って上方へ流れた冷却風Ｗ１が後方のファン２２の方へ行かないようにダクト２１の上方の壁によって天井部を塞ぐ構造としている。
また、放熱フィン２０に沿って上方へ流れた冷却風Ｗ１は、図３に示すように、筐体上部に配置された第２の回路基板２３に衝突し、筐体前方及び筐体左右方向へと流れ、第２の回路基板２３に実装された発熱部品２３ａの冷却を行いつつ筐体左右側面を通って下方へと流れ、筐体の左右両側面及び筐体底面に設けた筐体側面排気口１６ａ及び筐体底面排気口１５ａより筐体の外部へ放出される。
【００２８】
また、図４〜図６に示すように、ダクト２１内部で圧力が高められ、ダクト２１の開口部２１ａのＰ部（格子部）から放熱フィン２０ａ右外側を通過して噴出された冷却風は、冷却風Ｗ２及び冷却風Ｗ３となり、冷却風Ｗ２は、放熱フィン２０ａの右外側を通過した後、図４及び図５に示すように、第１の回路基板１９に衝突して左方向に流れて放熱器２０のフィンベース側へ回り込み、さらにフィンベースと第1の回路基板１９との間隙を流れて第１の回路基板１９の発熱部品１９ｂの冷却を行いつつ、筐体左側面に設けた筐体側面排気口１６ａより筐体の外部へ放出される。
一方、冷却風Ｗ３は、放熱フィン２０ａの右側を通過した後、図４及び図５に示すように、第１の回路基板１９に衝突して右方向に流れ、更に曲がりながら前方に直進し、前方に配置された第３の回路基板２４の発熱部品２４ａを冷却しつつ、筐体右側面及び筐体底面に設けた筐体側面排気口１６ａ及び筐体底面排気口１５ａより外部へ放出される。
尚、冷却風Ｗ３の進行方向を全て遮るような位置まで第１の回路基板１９が延伸している場合には、第１の回路基板１９に衝突した冷却風Ｗ３のうち右方向に流れた冷却風が更に曲がりながら前方に直進し、第３の回路基板２４の発熱部品２４ａを冷却する。一方、冷却風Ｗ３の進行方向を一部遮るような位置に第１の回路基板１９が延伸している場合には、第１の回路基板１９に衝突せずに前方にほぼ直進した冷却風と、一部衝突した冷却風Ｗ３のうち右方向に流れて更に曲がりながら前方に直進した冷却風が、第３の回路基板２４の発熱部品２４ａを冷却する。
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、回路基板に実装された主発熱部品に放熱器のフィンベースを密着させ、前記放熱器のフィンベースの反対側に設けた放熱フィンの正面から放熱フィンに向かって冷却風を噴射して主発熱部品を冷却する電子装置において、主発熱部品以外の発熱部品が回路基板上に実装され、放熱フィンへの冷却風の一部を回路基板に衝突させて、冷却風を回路基板上面空間に誘導することにより、主発熱部品の必要な冷却性能を確保しつつ、主発熱部品以外の発熱部品を冷却することができる。また、冷却風を正常な動作のために求められる温度が異なる複数の発熱部品それぞれに適量行き渡るよう流通させることにより、主発熱部品の必要な冷却性能を確保しつつ、筐体内部で発生した複数の発熱部品からの熱を効率よく放熱することができる。
【００３０】
＜他の実施形態＞   以下、本発明を適用した他の実施形態に係る電子装置について、詳細に説明する。
本発明を適用した他の実施形態に係る電子装置は、本発明の実施形態１に係る電子装置に対して、例えば、以下の特徴を有するものである。（１）撮像素子１９ａは、実施形態１に示した配置関係であればよく、第１の回路基板１９に実装せずに、他の部品に取り付けた構成としてもよい。（２）放熱フィン２０ａとダクト２１の開口部２１ａ及びファン２２との位置関係は、複数の発熱熱部品の位置に合わせて決めればよく、本実施形態１の配置に限定されない。（３）主発熱部品である撮像素子１９ａにペルチェ素子を内蔵させたり、または、撮像素子１９ａと放熱器２０との間にペルチェ素子を挟むよう構成してもよく、この場合、ペルチェ素子の放熱効果に影響を及ぼすことはない。
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、主発熱部品の必要な冷却性能を確保しつつ、主発熱部品以外の発熱部品を冷却することができる。また、正常な動作のために求められる温度が異なる複数の発熱部品が搭載された電子装置において、冷却風を複数の発熱部品それぞれに適量行き渡るよう流通させることにより、主発熱部品の必要な冷却性能を確保しつつ、筐体内部で発生した複数の発熱部品からの熱を効率よく放熱することができる。
【００３２】
要するに本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００３３】
なお、本実施例では、本発明を適用した電子装置をビデオカメラとして説明したが、ビデオカメラに限らず、それぞれに発熱部品が実装された複数の回路基板を有し、それら複数の発熱部品をファンからの冷却風によって冷却する電子機器であれば、どの様な機器であっても本発明を適用することは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、冷却構造を有する電子装置に係り、例えば、複数の発熱部品が搭載された電子機器に用いられ、筐体内部で発生した複数の発熱部品からの熱を効率よく放熱することが必要な電子装置に適している。
【符号の説明】
【００３５】
１：ビデオカメラ、１０：フロントパネル、１１：基板取付金具（３）、１２：基板取付金具（４）、１３：リアパネル、１３ａ：開口部、１４：トップフレーム、１５：筐体底板、１５ａ：筐体底面排気口、１６：筐体カバー、１６ａ：筐体側面排気口、１７：支柱、１８：レンズ部、１９：第１の回路基板、１９ａ：撮像素子、１９ｂ：発熱部品、２０：放熱器、２０ａ：放熱フィン、２１：ダクト、２１ａ：開口部、２２：ファン、２３：第２の回路基板、２３ａ：発熱部品、２４：第３の回路基板、２４ａ：発熱部品、２５：第４の回路基板、２６：基板取付金具（２）、２７：金具、２８：フィルタ、５０：フロントパネル、５１：右側板、５２：左側板、５３：リアパネル、５３ａ：開口部、５４：筐体底板、５５：レンズ部、５６：第１の回路基板、５６ａ：撮像素子、５６ｂ：電子部品、５７：放熱器、５７ａ：放熱フィン、５８：ダクト、５８ａ：開口部、５９：ファン、６０：チャンバー、６０ａ：開口部、６０ｂ：開口部、６１：第２の回路基板、６１ａ：発熱部品、６２：第３の回路基板、６２ａ：発熱部品、６３：仕切板、６４：支柱、１００：ビデオカメラ。 
【図１】
2015025687.tif 000003
【図２】
2015025687.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年12月15日(2015.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱フィン部とフィンベースから構成される装置内の第一の発熱部品を冷却するための放熱器と、前記放熱フィン部に送出する冷却風を発生させる送風部と、を備えた電子装置において、
前記送風部からの前記冷却風が前記放熱器の前記放熱フィン部側へ向かって流れて衝突噴流が形成される第一の流路と、
前記送風部からの前記冷却風の一部が前記放熱器の外側を通過する第二の流路と、
前記第二の流路を通過した冷却風が前記放熱器の前記フィンベース側を通過する第三の流路と、が形成される冷却構造を有し、
前記フィンベースに熱伝導可能に接触された第一の発熱部品は前記放熱器を介して前記第一の流路を流れる冷却風により冷却され、
前記第三の流路上に取り付けられた第二の発熱部品は前記第三の流路を流れる冷却風により冷却されることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記フィンベースに対向する位置に、前記第二の流路の冷却風が前記第三の流路に導風されるよう回路基板が配置され、前記第三の流路は、前記フィンベースと前記回路基板との間隙によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記第一の発熱部品及び前記第二の発熱部品は、前記回路基板に実装されることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
主発熱部品と主発熱部品以外の発熱部品が実装された第一の回路基板と、前記主発熱部品の放熱を促進させるために、前記主発熱部品に熱伝導可能に接触されたフィンベースと前記フィンベースの反対側に形成された放熱フィン部とを有する放熱器と、前記放熱フィン部に送出する冷却風を発生させる送風器と、前記放熱フィン部と前記送風器との間に配置され、前記送風器から前記放熱フィンに送出する前記冷却風の流路を形成する開口部を有するダクトとを備え、前記主発熱部品以外の発熱部品が、前記主発熱部品と前記放熱器の前記フィンベースと熱伝導可能に接触された前記第一の回路基板面に実装される電子装置であって、
前記ダクトの前記開口部の大きさが前記放熱フィン部より片側に食み出すよう構成する一方、前記第一の回路基板が、前記ダクトの前記開口部と同方向に、前記放熱フィン部より片側に食み出すよう構成し、
前記送風器からの前記冷却風が、前記ダクトの前記開口部を通過して前記放熱フィン部に噴射される第一の流路と、前記ダクトの前記開口部の食み出した箇所を通過した前記冷却風の一部が前記放熱フィン部の外側を通るよう噴射される第二の流路とに分かれて流通し、
前記第二の流路で流通した前記冷却風の一部が、前記第一の回路基板に衝突した後、前記第一の回路基板と前記放熱器の前記フィンベースとの間隙に流入し前記主発熱部品以外の発熱部品を冷却する第三の流路となることを特徴とする電子装置。
【請求項５】
前記主発熱部品が撮像素子であり、前記主発熱部品以外の発熱部品が前記撮像素子から電気信号を取り出すための信号処理用半導体素子を含むことを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【国際調査報告】
2015025687.tif 000011
2015025687.tif 000012
2015025687.tif 000013
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