(57)【要約】【課題】電子機器の内部に実装された電子部品を最適な温度に調節することのできる電子機器の温度調節装置を提供する。【解決手段】本体ケース１Ａ及び正面パネル２からなる筐体側に一端を配置し、かつ複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品６側に他端を配置した空気導入管１３と、空気導入管１３に設けられ、筐体１Ａ，２側から導入した空気を温度調節対象領域に配置された電子部品６側に送り込む送風部材２５とを備えるものである。【選択図】図３
2008135672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に複数の電子部品を実装した電子機器であって、
前記筐体側に一端を配置し、かつ前記複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品側に他端を配置した空気導入管と、
前記空気導入管に設けられ、前記筐体側から導入した空気を前記温度調節対象領域に配置された電子部品側に送り込む送風部材と、
を備えることを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記空気導入管は、可撓性を有する樹脂製チューブであることを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記空気導入管は、前記温度調節対象領域に配置された電子部品側が複数の分岐管に分岐されていることを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記複数の分岐管は、接続管を介して接続されていることを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記筐体が本体ケース及び正面パネルを有し、当該正面パネルに開口する空気流入口に前記空気導入管の一端を配置したことを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記筐体が本体ケース及び正面パネルを有し、前記空気導入管の一端を、前記本体ケース背面から更に外部へ延びるように配置したことを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記空気導入管の他端に、前記温度調節対象領域に配置された電子部品の少なくとも一部を覆う排出ノズルを接続したことを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記空気導入管の他端に、前記温度調節対象領域に配置された電子部品が取り付けられた基板のスルーホールに空気を排出する排出ノズルを接続したことを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項９】
請求項１に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記筐体の外部の温度を検出する第１の温度センサと、
前記温度調節対象領域に配置された電子部品側の温度を検出する第２の温度センサと、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの検出温度に基づいて前記送風部材をオン、オフ制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項１０】
請求項１又は９に記載の電子機器の温度調節装置において、
前記送風部材がエアーポンプであることを特徴とする電子機器の温度調節装置。
【請求項１１】
筐体側に一端を配置し、かつ複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品側に他端を配置した空気導入管と、
前記空気導入管に設けられ、前記筐体側から導入した空気を前記温度調節対象領域に配置された電子部品側に送り込む送風部材とを備え、
前記筐体の外部の温度を第１の温度センサにより検出する第１の検出工程と、
前記温度調節対象領域に配置された電子部品側の温度を第２の温度センサにより検出する第２の検出工程と、
前記第１の検出工程及び前記第２の検出工程により検出された温度に基づいて前記送風部材をオン、オフ制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする電子機器の温度調節方法。
【請求項１２】
筐体内に複数の電子部品を実装した電子機器であって、前記筐体側に一端を配置し、かつ前記複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品側に他端を配置した空気導入管と、前記空気導入管に設けられ、前記筐体側から導入した空気を前記温度調節対象領域に配置された電子部品側に送り込む送風部材と、を備える電子機器の温度調節装置に含まれるコンピュータを、
前記筐体の外部の温度を第１の温度センサにより検出する第１の検出手段、
前記温度調節対象領域に配置された電子部品側の温度を第２の温度センサにより検出する第２の検出手段、及び
前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段により検出された温度に基づいて前記送風部材をオン、オフ制御する制御手段、として機能させることを特徴とする電子機器の温度調節用プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の温度調節用プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、例えばカーステレオ、カーナビゲーション等の車載用電装機器やノートパソコン等のように小型化が要求される各種民生用の電子機器の温度調節装置及びその温度調節方法等の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーステレオ、カーナビゲーション等の車載用電装機器やノートパソコン等の各種民生用の電子機器は、小型化及び薄型化が要求されている。
【０００３】
図１は一般のカーステレオを車両のコンソールパネルに取り付けた状態を示す縦断面図、図２は図１の基板領域を示す横断面図である。
【０００４】
図１に示すように、カーステレオの本体ケース１は、その正面パネル２が車両のコンソールパネル３とほぼ同一面となるように取り付けられている。本体ケース１の内部は、ＤＶＤメカユニット４、チューナーユニット５、電子部品６が実装された複数枚（図１では２枚）の基板ユニット７等の構造物により構成されている。また、本体ケース１内部の背面側には、基板８と、それに取り付けられたコネクタ９、軸流ファンを用いた空冷用ファン１０、車両側電源ハーネスに取り付けるためにケーブルを引き出すケーブル取付用コネクタ１１等の構造物が配置されている。なお、カーステレオの機種によっては、モニタ駆動部等の他の構造物が取り付けられているものもある。
【０００５】
このようなカーステレオ、カーナビゲーション等の車載用電装機器では、上記のような構造物が本体ケース１内において立体的に互いに重なり合った状態で組み込まれているため、これらの構成物によって非常に高密度に内部空間が占められている。また、本体ケース１内には、発熱量の大きなＩＣやＬＳＩ等の電子部品６が散在しており、多くの電子部品６がその冷却対策を施している。
【０００６】
図１及び図２では、その一例として軸流ファンを用いた空冷用ファン１０を本体ケース１の背面側に配置した場合を示している。この空冷用ファン１０を駆動させて正面パネル２に開口した空気の流入口２ａから矢印で示すように本体ケース１内部に空気を流入させ、空冷用ファン１０から本体ケース１外部へ排出させている。すなわち、図１及び図２では、空気を本体ケース１内部に吸気して流動させることにより、冷却対象となる電子部品６から放熱させようとするものである。
【０００７】
他方、特許文献１に開示された発明は、内部に発熱する電子デバイス及び内部の空気を排気する送風部材が取り付けられた電子機器において、該電子機器の本体ケースに設けられた開口部と該電子機器が設置される室内に設けられる冷気発生機器とを可撓性パイプにて着脱可能に接続し、該冷気発生機器から吹き出される冷気を電子機器内に導入して電子デバイスを冷却するようにしたものである。
【特許文献１】特開２０００−３４９４７４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１及び図２に示す従来技術では、本体ケース１内部の構造物の高密度化に伴って、発熱する電子部品６周辺の空気の流動性が十分にとれない場合が多くなってきている。このような部分は放熱性が悪い箇所として電子部品６の安定動作に支障を来たす可能性もある。したがって、上記のように空冷用ファン１０により風を本体ケース１内部で流動させ、冷却対象となる電子部品６から放熱させるようにしているものの、現状では、このような空冷用ファン１０による放熱効果に限界がきている。
【０００９】
また、特許文献１に開示された発明では、電子機器の外部に可撓性パイプが必要なため、車載用電装機器で同様なことを実現するにはエアコンディショナ等との規模の大きな接続構造体が必要になってしまい、装置が大掛かりになるという問題がある。
【００１０】
さらに、特許文献１に開示された発明や従来の空冷用ファン１０による放熱機構では、電子機器の内部構造が非常に高密度であって本体ケース１内部の空気の流動が困難なものや、内部にシールド構造を有したものに対して本体ケース１から冷気を導入しても、このように放熱性の悪い箇所を効率的に冷却することができないという問題があった。仮に、そのような放熱性の悪い箇所に対して強制的に冷却しようとすると、他の部位の温度を必要以上に低下させてしまう等の悪影響が発生する上、冷却に要する冷気導入のエネルギーが非常に大きくなってしまう問題がある。そして、空冷用ファン１０は、高密度実装される電子機器に取り付けるには大きさの限界があるため、この問題を解決することは困難である。
【００１１】
本願は、上記の事情を考慮してなされたもので、その課題の一例としては、電子機器の内部に実装された電子部品を最適な温度に調節することのできる電子機器の温度調節装置及びその温度調節方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の電子機器の温度調節装置は、筐体内に複数の電子部品を実装した電子機器であって、前記筐体側に一端を配置し、かつ前記複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品側に他端を配置した空気導入管と、前記空気導入管に設けられ、前記筐体側から導入した空気を前記温度調節対象領域に配置された電子部品側に送り込む送風部材と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１１に記載の電子機器の温度調節方法は、筐体側に一端を配置し、かつ複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品側に他端を配置した空気導入管と、前記空気導入管に設けられ、前記筐体側から導入した空気を前記温度調節対象領域に配置された電子部品側に送り込む送風部材とを備え、前記筐体の外部の温度を第１の温度センサにより検出する第１の検出工程と、前記温度調節対象領域に配置された電子部品側の温度を第２の温度センサにより検出する第２の検出工程と、前記第１の検出工程及び前記第２の検出工程により検出された温度に基づいて前記送風部材をオン、オフ制御する制御工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１２に記載の電子機器の温度調節用プログラムは、筐体内に複数の電子部品を実装した電子機器であって、前記筐体側に一端を配置し、かつ前記複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品側に他端を配置した空気導入管と、前記空気導入管に設けられ、前記筐体側から導入した空気を前記温度調節対象領域に配置された電子部品側に送り込む送風部材と、を備える電子機器の温度調節装置に含まれるコンピュータを、前記筐体の外部の温度を第１の温度センサにより検出する第１の検出手段、前記温度調節対象領域に配置された電子部品側の温度を第２の温度センサにより検出する第２の検出手段、及び前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段により検出された温度に基づいて前記送風部材をオン、オフ制御する制御手段、として機能させることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１３に記載の記録媒体は、請求項１２に記載の温度調節用プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、車両内に搭載それた電子機器としてのカーステレオに対して本願を適用し、当該カーステレオ内に実装された電子部品を冷却又は加温して温度調節する場合の実施形態である。また、以下に説明する各実施形態において図１及び図２と同一又は対応する部分には、同一の符号を用いて説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図３〜図６を参照して、本願の第１実施形態における電子機器の温度調節装置について説明する。
【００１８】
図３は本願の第１実施形態における温度調節装置を取り付けたカーステレオを示す縦断面図、図４は図３の基板領域を示す横断面図、図５は本願の第１実施形態における温度調節回路を示すブロック図、図６は図５のコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００１９】
図３及び図４に示すように、電子機器であるカーステレオの本体ケース１Ａは、その正面パネル２が車両のコンソールパネル３とほぼ同一面となるように取り付けられている。なお、これら本体ケース１Ａ及び正面パネル２により本発明の筐体が構成される。本体ケース１Ａの内部は、ＤＶＤメカユニット４、チューナーユニット５、ＩＣやＬＳＩ等の電子部品６が実装された複数枚（図３では２枚）の基板ユニット７等の構造物により構成されている。また、本体ケース１Ａの内部の背面側には、基板８と、それに取り付けられたコネクタ９、軸流ファンを用いた空冷用ファン１０、車両側電源ハーネスに取り付けるためのケーブルを引き出すケーブル取付用コネクタ１１等の構造物が配置されている。
【００２０】
本実施形態では、図３及び図４に示すように本体ケース１Ａ内に電気絶縁性、耐熱性及び可撓性に優れたポリエチレンチューブ等の合成樹脂からなる空気導入管１３が配置されている。この空気導入管１３は、吸気口となる一端が本体ケース１Ａの外部の車室内に配置され、かつ排気口となる他端が本体ケース１Ａ内における複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品６側に配置されている。
【００２１】
また、空気導入管１３は、一端が本体ケース１Ａの外部の車室内に引き出されるチューブ１５を有し、このチューブ１５は内径面積が５ｍｍ２で、その一端の吸気口には、空気の流動の妨げになるゴミ等の夾雑物が入り込まないように図示しない網状の防護膜が取り付けられている。
【００２２】
チューブ１５の他端は、後述する内部ファンに接続され、この内部ファンから３本の分岐管１６〜１８に分岐されている。これらの分岐管１６〜１８は、それぞれ分岐管１６〜１８よりやや大径のポリエチレンチューブ等の合成樹脂からなる接続管１９を介し、先端が温度調節対象領域に配置された電子部品６に配置される組込み用チューブ２０〜２２に接続されている。したがって、本願の空気導入管１３は、これらチューブ１５、分岐管１６〜１８及び組込み用チューブ２０〜２２により構成される。
【００２３】
ここで、チューブ１５は、その内径面積が５ｍｍ２であることから、例えば図４に示すように分岐管１６，１７の内径面積をそれぞれ２ｍｍ２、分岐管１８の内径面積を１ｍｍ２とし、同様に組込み用チューブ２０，２１の内径面積をそれぞれ２ｍｍ２、組込み用チューブ２２の内径面積１ｍｍ２としている。このようにチューブ１５の吸気口側の内径面積と、組込み用チューブ２０〜２２の排出口側の合せた内径面積とを同一にすることにより、チューブ１５の吸気口から吸い込んだ空気を組込み用チューブ２０〜２２で流速を低下させることなく、チューブ１５から吸い込んだ空気の流速を維持した状態で組込み用チューブ２０〜２２の先端から排出させることができる。
【００２４】
また、チューブ１５の他端には、送風部材としての軸流ファンを用いた内部ファン２５が設けられ、この内部ファン２５を駆動することにより、本体ケース１Ａ外部の車室内から導入した空気を、分岐管１６〜１８を経て組込み用チューブ２０〜２２からそれぞれ温度調節対象領域に配置された電子部品６に強制的に送り込むようにしている。
【００２５】
したがって、本実施形態の温度調節装置は、機器内部の高密度化されて隙間の少ない場所やシールド内部等にも配管が可能な微細チューブであるチューブ１５、分岐管１６〜１８及び組込み用チューブ２０〜２２を使用したことから、チューブ１５の小径の吸気口を車室内に配置する以外は製品デザイン上、影響を及ぼすことがない。なお、図３及び図４では、チューブ１５の一端である吸気口を本体ケース１Ａの背面側に引き出しているものの、車室内に突出することなく、正面パネル２に開口した空気の流入口２ａに取り付けるようにしてもよい。
【００２６】
チューブ１５、分岐管１６〜１８及び組込み用チューブ２０〜２２からなる空気導入管１３は、吸気口と排出口以外が内部ファン２５を含んで密閉され、この内部ファン２５の電源ケーブルのみが電気的接続を行えるように構成されている。なお、内部ファン２５は、軸流タイプに限定することなく、小型のファンを使用すれば、製品によっては本体ケース１Ａ内における位置を適宜決められる他、自由な位置に配置することができる。
【００２７】
このように本実施形態の温度調節装置は、チューブ１５の吸気口を車室内に配置していることから、乗員が車両に搭乗している状況では、通常乗員が快適に過ごせる温度に調節されている空気を吸い込むことができる。したがって、内部ファン２５を駆動すると、チューブ１５の吸気口から乗員が快適に過ごせる温度の空気が吸い込まれ、分岐管１６〜１８を経て組込み用チューブ２０〜２２からそれぞれ排出され、温度調節対象領域に配置された電子部品６を確実に冷却又は加温することができる。
【００２８】
次に、本実施形態における温度調節回路を図５に基づいて説明する。
【００２９】
図５に示すように、第１の温度センサ２６は、吸気エリアである正面パネル２に開口した空気の流入口２ａに取り付けられ、本体ケース１Ａ外の車室内の温度を検出する。また、第２の温度センサ２７は、ターゲットエリアである温度調節対象領域に配置され、その温度調節対象領域に配置された電子部品６側の環境温度を検出する。これらの温度センサ２６，２７には、例えば小型のチップタイプのサーミスタや、白金薄膜温度センサ等が使用される。なお、温度センサ２６は、正面パネル２に開口した空気の流入口２ａに取り付けることで、外観上のデザインを損ねることがなくなる。
【００３０】
コントローラ２８は、制御手段としての機能を有し、温度センサ２６，２７により検出された温度信号を取り込み、内部ファン２５のオン、オフ制御を行う。なお、コントローラ２８は、Ａ／Ｄコンバータ機能内蔵の８ビットマイコン等を使用することが望ましい。コントローラ２８は、内部ファン２５のオン、オフ制御に限らず、電圧制御によるファン風量の調整を行うようにしてもよい。この場合は、電圧値を複数の段階に切り替えてファンの回転数を段階的に変える等の制御をする。また、コントローラ２８は、本体ケース１Ａの空きスペースに比較的自由に配置することができるものの、このように別途新規に設けることなく、予め設置されているカーステレオの制御系のコントローラを用いることもできる。
【００３１】
次に、電子部品の温度上昇に対する設計方法について説明する。
【００３２】
まず、電子部品の最大使用温度にてジャンクション温度（使用温度範囲の上限温度）を超えないようにする。つまり、
［数１］
Ｔj＝Ｔrise＋Ｔambient      ・・・（Ａ）
（Ａ）式において、Ｔj：ジャンクション温度、Ｔrise：温度上昇、Ｔambient：周囲温度であり、ジャンクション温度Ｔjは（Ａ）式より定義される。製品の動作補償を行うためには、計算の便宜上ジャンクション温度Ｔjに、電子部品の使用温度範囲を入力すべきであり、例えば使用温度範囲として−４０℃〜＋８５℃の電子部品の場合は、周囲温度が２５℃であれば、許容される温度上昇Ｔriseは、Ｔj＝８５℃、Ｔambient＝２５℃より、
［数２］
Ｔrise≦８５−２５＝６０[℃]      ・・・（Ｂ）
となり、６０℃まで許容されるが、周囲温度Ｔambientが６０℃の場合には同様に算出すると、
［数３］
Ｔrise≦８５−６０＝２５[℃]      ・・・（Ｃ）
となり、２５℃程度までしか許容できなくなってしまう。近年のような高密度実装された製品本体の内部構造により、製品本体内部の温度上昇が増大する傾向にあり、この値は設計上の難易度を高めていた。
【００３３】
次に、本実施形態における温度調節方法を図６のフローチャートに基づいて説明する。なお、図６に示すフローチャートは、本実施形態の温度調節装置をオンにすることで開始する。また、以下の説明では、周囲温度Ｔambientとは、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度のことである。
【００３４】
まず、ステップＳ１では、第２の温度センサ２７により検出したターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度、すなわち周囲温度Ｔambientをコントローラ２８に取り込む。
【００３５】
次いで、ステップＳ２では、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度が設定温度内かを判定する。この設定温度の値は、電子部品６の設計の仕様による。例えば、１０℃≦Ｔambient≦４０℃とし、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の周囲温度Ｔambientが１０℃〜４０℃内である否かを判定する。なお、周囲温度Ｔambientが１０℃〜４０℃の範囲外では、例えば運転者が乗車していない場合等が想定される。
【００３６】
そして、周囲温度Ｔambientが１０℃〜４０℃の範囲内である場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）には、温度調節をする必要がないため、ステップＳ３で内部ファン２５の電源をオフにし、サンプリング時間の間、待機状態とする（ステップＳ４）。すなわち、このステップＳ４では、一定周期で周囲温度Ｔambientを監視し、コントローラ２８の設定時間の間、待機状態となる。
【００３７】
一方、周囲温度Ｔambientが１０℃〜４０℃の範囲内でない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、ステップＳ５でターゲットエリアの温度が何℃かを判定する。
【００３８】
このターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度、すなわち周囲温度Ｔambientが４０℃を超えると、ステップＳ６に進み、また周囲温度Ｔambientが１０℃未満の場合には、ステップＳ７に進む。これらステップＳ６及びステップＳ７では、第１の温度センサ２６により検出した吸気エリア（車室内）の温度Ｔroomをコントローラ２８に取り込む。
【００３９】
ステップＳ８では、周囲温度Ｔambientが４０℃を超えている場合、周囲温度Ｔambientと車室内温度Ｔroomを比較する。つまり、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度と吸気エリアの温度を比較する。そして、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度が吸気エリアの温度以下の場合（周囲温度Ｔambient≦車室内温度Ｔroom）は、ステップＳ９に進む。このステップＳ９では、内部ファン２５の電源をオフにする。この場合は、真夏の炎天下に放置した車両に乗員が搭乗した直後で、まだクーラーによる冷却が成されていないような場合が考えられる。
【００４０】
また、ステップＳ８において、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度が吸気エリアの温度を超えている場合（周囲温度Ｔambient＞車室内温度Ｔroom）は、ステップＳ１０に進む。このステップＳ１０では、内部ファン２５の電源をオンにする。
【００４１】
したがって、内部ファン２５の電源をオンにすることで、チューブ１５の吸気口から乗員が快適に過ごせる温度の空気が吸い込まれ、分岐管１６〜１８を経て組込み用チューブ２０〜２２からそれぞれ排出され、温度調節対象領域に配置された設計仕様の温度以上に温度上昇した電子部品６を冷却することができる。
【００４２】
他方、ステップＳ１１では、周囲温度Ｔambientが１０℃未満の場合、周囲温度Ｔambientと車室内温度Ｔroomを比較する。そして、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度が吸気エリアの温度以上の場合（周囲温度Ｔambient≧車室内温度Ｔroom）は、ステップＳ１２に進む。このステップＳ１２では、内部ファン２５の電源をオフにする。つまり、ステップＳ１２では、車室内温度Ｔroomが周囲温度Ｔambient以下であり低温過ぎるので、内部ファン２５の電源をオフにする。この場合は、厳冬期に放置した車両に乗員が搭乗した直後で、まだ、暖房が効いていないような状況が考えられる。
【００４３】
また、ステップＳ１１において、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度が吸気エリアの温度未満の場合（周囲温度Ｔambient＜車室内温度Ｔroom）は、ステップＳ１０に進み、内部ファン２５の電源をオンにする。この場合は、周囲温度Ｔambientが車室内温度Ｔroomより低いことから、温度調節対象領域に配置され、設計仕様の温度より温度下降した電子部品６を確実に加温することができる。
【００４４】
そして、ステップＳ９、ステップＳ１０及びステップＳ１２の処理の終了後は、ステップＳ１３に進む。このステップＳ１３では、サンプリング時間の間、待機状態とする。すなわち、このステップＳ１３では、一定周期で周囲温度Ｔambient及び車室内温度Ｔroomを監視する。
【００４５】
次いで、ステップＳ１４では、ターゲットエリア（温度調節対象領域）の温度が制限を超えているか否かを判定する。具体的には、周囲温度Ｔambientが８５℃を超えているか、又は−４０℃未満であるかを判定する。これらの設定値は、温度調節対象領域に配置された電子部品６等の仕様による。
【００４６】
ターゲットエリアの温度が制限を超えていない場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）には、ステップＳ１に戻り、再び上記の処理を実行する。
【００４７】
ターゲットエリアの温度が制限を超えている場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）には、ステップＳ１５に進む。このステップＳ１５では、電子部品の使用温度範囲を超えているので、例えばブザー、ランプ等で警報を発し、電源をオフにする等のエマージェンシー処理を実行した後、全体の処理を終了する。
【００４８】
なお、図６に示すフローチャートに対応するプログラムを、フレキシブルディスク又はハードディスク（本実施形態の電子機器に搭載される場合もある。）等の情報記録媒体に記録させておき、或いは当該プログラムをインターネット等のネットワークを介して取得した後に記録しておき、これらを汎用のマイクロコンピュータなどにより読み出して実行することにより、当該マイクロコンピュータを本実施形態に係るコントローラ２８として機能させることが可能である。
【００４９】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５０】
チューブ１５、分岐管１６〜１８、組込み用チューブ２０〜２２及び内部ファン２５を備えた本実施形態の温度調節装置を本体ケース１内に組み込み、内部ファン２５を駆動させると、チューブ１５内は気圧の変化が生じることで、その吸気口から車室内温度の適温の空気が吸い込まれ、分岐管１６〜１８を経て組込み用チューブ２０〜２２からそれぞれ排出されて車室内温度の適温の空気がターゲットの電子部品６の周囲に取り込まれる。
【００５１】
その結果、放熱性が悪かった箇所の温度上昇を低減する効果が得られる。例えば、電子部品６の使用温度範囲上限＋８５℃として、電子部品６内部の温度上昇が５０℃であるとしても、電子部品６内部に１５℃〜３５℃の空気が流入するとすれば、３５℃＋５０℃＝８５℃となり、上述した（Ａ）式の制限を容易に許容することができるようになる。
【００５２】
また、本実施形態では、電子機器であるカーステレオの外装にはチューブ１５の小さな吸気口を設置するだけでよく、その吸気口から吸気する空気も専用の冷却装置から直接吹き出される冷気である必要もない。因みに、チューブ１５、分岐管１６〜１８及び組込み用チューブ２０〜２２からなる空気導入管１３は、非常に微細な構造が可能なため、高密度な内部構造に対しても、あたかも人の毛細血管のように張り巡らせ、配置方法を工夫するだけで放熱性の悪い箇所に対して局部的に温度調節動作を行うことができる。
【００５３】
さらに、構造物が高密度に実装された電子機器の製造工程上、本実施形態の空気導入管１３を毛細血管のように張り巡らせようとすると、組込み作業の難易度が極めて高くなる。そこで、本実施形態では、温度調節対象領域への排出部である微細な組込み用チューブ２０〜２２のみを予め基板ユニット取付工程で取り付けておき、本体ケース１Ａ内への組込み作業時にチューブ１５及び分岐管１６〜１８の配管を行えるように組込み用チューブ２０〜２２と分岐管１６〜１８との間は、接続管１９で接続することができるようにしている。
【００５４】
したがって、本実施形態では、組込み用チューブ２０〜２２と分岐管１６〜１８とを接続管１９を介して接続することにより、温度調節対象領域へ組込み用チューブ２０〜２２を確実かつ容易に配置することができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、組込み用チューブ２０〜２２と分岐管１６〜１８とを接続管１９を介して接続するようにしたが、内部ファン２５をチューブ１５内に組込み、チューブ１５と分岐管１６〜１８とを接続管１９を介して接続するようにしてもよい。そして、組込み用チューブ２０〜２２は、その先端をさらに複数に分岐させるようにしてもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、内部ファン２５を本体ケース１Ａ内の空きスペースを利用して配置することができるようにしている。因みに、従来技術と同様に、空気の吸気や排出が可能とするため外装部に空冷用ファン１０を取り付ける必要があり、高密度実装された電子機器には外装部に更にファンを追加して配置することは困難である。したがって、本実施形態では、内部ファン２５を本体ケース１Ａ内の空きスペースを利用して配置するので、内部ファン２５を確実に配置することが可能となる。
【００５７】
このように本実施形態によれば、本体ケース１及び正面パネル２からなる筐体側にチューブ１５の一端を配置し、かつ複数の電子部品のうち温度調節対象領域に配置された電子部品６側に組込み用チューブ２０〜２２の他端を配置したチューブ１５、分岐管１６〜１８及び組込み用チューブ２０〜２２からなる空気導入管１３と、この空気導入管１３に設けられ、本体ケース１Ａ側から導入した空気を温度調節対象領域に配置された電子部品６側に送り込む内部ファン２５とを備えたことにより、チューブ１５の吸気口から車室内において乗員が快適に過ごせる温度の空気が吸い込まれ、分岐管１６〜１８を経て組込み用チューブ２０〜２２からそれぞれ電子部品６に排出され、温度調節対象領域に配置された電子部品６を最適な温度に調節することができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、チューブ１５、分岐管１６〜１８及び組込み用チューブ２０〜２２からなる空気導入管１３は、可撓性を有するポリエチレン製チューブであることから、本体ケース１Ａ内への組込み作業が容易になる。そして、空気導入管１３は、温度調節対象領域に配置された電子部品６側が分岐管１６〜１８及び組込み用チューブ２０〜２２で分岐されていることから、高密度な内部構造であっても放熱性の悪い箇所に対して局部的に温度調節を行うことが可能となる。
【００５９】
さらに、本実施形態によれば、第１の温度センサ２６及び第２の温度センサ２７の検出温度に基づいて内部ファン２５をオン、オフ制御するようにしたので、温度調節対象領域に配置された電子部品６を最適な温度に容易に調節することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、温度調節対象領域に配置された電子部品６側を分岐管１６〜１８及び組込み用チューブ２０〜２２で分岐するようにしたが、これに限らずチューブ１５の一端から車室内温度の適温の空気を吸い込み、チューブ１５の他端から直接排出させて温度調節対象領域に配置された電子部品６を冷却又は加温するようにしてもよい。
【００６１】
また、本実施形態において、空気導入管１３の一端を正面パネル２に開口する空気流入口２ａに配置すれば、カーステレオの外装に小さな吸気口を設置することなくなるので、カーステレオの外観上の見栄えを損ねることがなくなる。同様に、空気導入管１３の一端を本体ケース１Ａ背面から更に外部へ延びるように配置しても同様の効果が得られる。
【００６２】
（第２実施形態）
図７は本願の第２実施形態における排出ノズルを示す斜視図、図８は図７の排出ノズルをＢＧＡパッケージに取り付けた状態を示す斜視図、図９は図８の平面図、図１０は図７の排出ノズルの作用を示す断面図である。なお、前記第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を用いて説明する。
【００６３】
図７〜図１０に示すように、本実施形態では、組込み用チューブ２０〜２２の先端にポリエステル等の合成樹脂材料から一体成形された排出ノズル３０が取り付けられている。この排出ノズル３０は、組込み用チューブ２０〜２２と接続される接続部３１と、この接続部３１から径が扁平に拡開する拡開部３２と、この拡開部３２に連設され平面コ字状に形成された被覆部３３と、この被覆部３３の両側に形成され基板３４に固定するための取付フランジ３５とから形成されている。
【００６４】
ところで、本実施形態は、温度調節対象領域に配置された電子部品として発熱源となりやすいＬＳＩがＢＧＡ（Ball Grid Allay）パッケージ３６であった場合、このＢＧＡパッケージ３６を冷却するようにしている。
【００６５】
すなわち、ＢＧＡパッケージ３６に排出ノズル３０の被覆部３３を被覆してＢＧＡパッケージ３６のほぼ半分の外周面を覆う。そして、前記第１実施形態と同様に内部ファン２５の電源をオンにすることで、チューブ１５の吸気口から車室内における乗員が快適に過ごせる温度の空気が吸い込まれ、分岐管１６〜１８、組込み用チューブ２０〜２２を経て図９に示すように排出ノズル３０からそれぞれ排出される。すると、その空気が図１０に示すように排出ノズル３０の拡開部３２、被覆部３を経て水平方向に拡がり、主にＢＧＡパッケージ３６下部の半田ボール３７の隙間をすり抜けて反対側に排出されるので、ＬＳＩの中心付近に位置するチップに的確に空気が排出され、発熱したＢＧＡパッケージ３６を確実に冷却するとともに、周囲温度を効果的に適温に制御することができる。
【００６６】
このように本実施形態によれば、組込み用チューブ２０〜２２の先端にＢＧＡパッケージ３６のほぼ半分の外周面を覆う排出ノズル３０を接続したことにより、ＢＧＡパッケージ３６を効果的に適温にすることができる。また、排出ノズル３０は、ＢＧＡパッケージ３６を覆うようにして取り付けるため、本体ケース１Ａ内のスペースを割かずに取り付けることができる。さらに、排出ノズル３０は、ポリエステル等の合成樹脂材料から一体成形により製作したので、容易に製作することができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、ＢＧＡパッケージ３６に排出ノズル３０の被覆部３３を被覆してＢＧＡパッケージ３６のほぼ半分の外周面を覆うようにしたが、ＢＧＡパッケージ３６の少なくとも一部を覆うようにすればよい。
【００６８】
（第３実施形態）
図１１は本願の第３実施形態における排出ノズルを示す斜視図、図１２は図１１の排出ノズルの作用を示す断面図である。
【００６９】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態では、組込み用チューブ２０〜２２の先端にポリエステル等の合成樹脂材料から一体成形された排出ノズル４０が取り付けられている。この排出ノズル４０は、前記第２実施形態と同様に組込み用チューブ２０〜２２と接続される接続部４１と、この接続部４１から径が扁平に拡開する拡開部４２と、この拡開部４２に連設された箱状部４３と、この箱状部４３の両側及び拡開部４２の対向側にそれぞれ形成され基板３４に固定するための取付フランジ４４とから形成されている。
【００７０】
ところで、本実施形態の排出ノズル４０は、ＢＧＡパッケージ３６の実装面に温度調節装置を配置することができなかった場合の補助部材である。
【００７１】
したがって、本実施形態では、ＢＧＡパッケージ３６の中心付近に配置した複数のスルーホール３４ａに排出ノズル３０の箱状部４３を密閉するように配置する。そして、前記第１実施形態と同様に内部ファン２５の電源をオンにすることで、チューブ１５の吸気口から車室内における乗員が快適に過ごせる温度の空気が吸い込まれ、分岐管１６〜１８、組込み用チューブ２０〜２２を経て図１２に示すように排出ノズル４０からそれぞれ排出される。すると、その空気が排出ノズル４０の拡開部４２、箱状部４３を経て水平方向に拡がり、ＢＧＡパッケージ３６の基板３４の裏面から空気が送り込まれ、複数のスルーホール３４ａを経てＢＧＡパッケージ３６の四辺から排出されるため、ＬＳＩの中心付近に位置するチップに的確に空気が排出され、発熱したＢＧＡパッケージ３６を確実に冷却するとともに、周囲温度を効果的に適温に制御することができる。
【００７２】
（第４実施形態）
図１３は本願の第４実施形態における温度調節装置を取り付けたカーステレオを示す縦断面図、図１４は図１３の基板領域を示す横断面図、図１５は本願の第４実施形態における温度調節回路を示すブロック図、図１６は本願の第４実施形態におけるエアーポンプを示す断面図である。なお、前記第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を用いて説明する。
【００７３】
本実施形態では、前記第１実施形態において送風部材としての軸流ファンを用いた内部ファン２５に代えて、直流電源で駆動するエアーポンプ５０を設けている。
【００７４】
図１３及び図１４に示すように、チューブ１５の一端が本体ケース１Ａの外部の車室内に引き出され、このチューブ１５の他端がエアーポンプ５０の吸気口に接続され、このエアーポンプ５０の吐出口に３本に分岐した分岐管１６〜１８が接続されている。これらの分岐管１６〜１８は、それぞれ分岐管１６〜１８よりやや大径の接続管１９を介し、先端が温度調節対象領域に配置された電子部品６に配置される組込み用チューブ２０〜２２に接続されている。
【００７５】
また、図１５に示すようにコントローラ２８は、温度センサ２６，２７により検出された温度信号を取り込み、エアーポンプ５０のオン、オフ制御を行う。なお、コントローラ２８は、エアーポンプ５０のオン、オフ制御に限らず、電圧制御による風量の調整を行うようにしてもよい。この場合は、電圧値を複数の段階に切り替えて駆動源である後述するモータの回転数を段階的に変える等の制御を行う。
【００７６】
エアーポンプ５０は、図１６に示すように例えば直流１２Ｖの電源で駆動するモータ５１と、このモータ５１の出力軸５２に嵌着された偏心カム５３と、この偏心カム５３の先端に上部が挿着し、偏心カム５３の回転に伴って上下動するゴム製のダイヤフラム５４と、このダイヤフラム５４の縁部を固定する台座５５と、この台座５５及びダイヤフラム５４により一部が構成された空気圧縮室５６とを備えている。
【００７７】
空気圧縮室５６は、ダイヤフラム５４、台座５５、吸気弁５７、及び吐出弁５８で囲まれている。吸気弁５７は、上記吸気口と連通する吸気口連通部５９側に配置されている。吐出弁５８は、上記吐出口と連通する吐出口連通部６０側に配置されている。空気圧縮室５６では、吸気弁５７と吐出弁５８を用いて、上記吸気口から吐出口への空気の一方向の流れを生成している。
【００７８】
次に、このように構成されたエアーポンプ５０の動作を説明する。
【００７９】
図１６に示すように、モータ５１を駆動させると、その出力軸５２に嵌着された偏心カム５３が回転する。その偏心カム５３の回転に伴ってダイヤフラム５４が空気圧縮室５６内を上下動する。すると、空気圧縮室５６内に設けられた一対の吸気弁５７と吐出弁５８によってエアーポンプ５０内部に流れる空気を一方向へと送り出し、整流が行われる。すなわち、ダイヤフラム５４が上方に引っ張られている状態では、吐出弁５８が閉じて吸気弁５７が開き、ダイヤフラム５４が下方に圧縮されている状態では、吸気弁５７が閉じて吐出弁５８が開く。
【００８０】
これにより、本体ケース１Ａの外部の車室内に引き出されたチューブ１５の一端から空気が吸引され、この空気は、エアーポンプ５０の吸気口から吸気口連通部５９、吸気弁５７、空気圧縮室５６、吐出弁５８、吐出口連通部６０を経た後、エアーポンプ５０の吐出口から３本に分岐した分岐管１６〜１８を経由し、先端が温度調節対象領域の電子部品６に配置された組込み用チューブ２０〜２２からそれぞれ排出され、温度調節対象領域に配置された設計仕様の温度以上に温度上昇した電子部品６を冷却することができる。
【００８１】
このように本実施形態によれば、送風部材としてエアーポンプ５０を用いたことから、風量が格段に増加し、前記第１実施形態の内部ファン２５で十分な風量が得られない場合に有効である。
【００８２】
なお、本実施形態では、図１６に示すエアーポンプ５０を用いた場合について説明したが、これ以外に、例えば特開２００５−９８１９５号公報、特開２００１−２０８６７号公報に開示されたエアーポンプを用いてもよく、要するに一般の小型エアーポンプであれば、同様の効果が得られる。
【００８３】
また、本願は、上記各実施形態に限定することなく、種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態では、本願を電子機器の一例としてカーステレオに適用した例について説明したが、これに限定することなく、カーナビゲーション等の他の車載用電装機器やノートパソコン等のような各種民生用の電子機器にも適用可能である。ノートパソコンに適用した場合には、例えば室内における操作者が快適に過ごせる温度の空気が吸い込まれることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】一般のカーステレオを車両のコンソールパネルに取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図２】図１の基板領域を示す横断面図である。
【図３】本願の第１実施形態における温度調節装置を取り付けたカーステレオを示す縦断面図である。
【図４】図３の基板領域を示す横断面図である。
【図５】本願の第１実施形態における温度調節回路を示すブロック図である。
【図６】図５のコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図７】本願の第２実施形態における排出ノズルを示す斜視図である。
【図８】図７の排出ノズルをＢＧＡパッケージに取り付けた状態を示す斜視図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】図７の排出ノズルの作用を示す断面図である。
【図１１】本願の第３実施形態における排出ノズルを示す斜視図である。
【図１２】図１１の排出ノズルの作用を示す断面図である。
【図１３】本願の第４実施形態における温度調節装置を取り付けたカーステレオを示す縦断面図である。
【図１４】図１３の基板領域を示す横断面図である。
【図１５】本願の第４実施形態における温度調節回路を示すブロック図である。
【図１６】本願の第４実施形態におけるエアーポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１Ａ：本体ケース
２：正面パネル
３：コンソールパネル
４：ＤＶＤメカユニット
５：チューナーユニット
６：電子部品
７：基板ユニット
８：基板
９：コネクタ
１０：空冷用ファン
１３：空気導入管
１５：チューブ
１６〜１８：分岐管
１９：接続管
２０〜２２：組込み用チューブ
２５：内部ファン
２６：第１の温度センサ
２７：第２の温度センサ
２８：コントローラ
３０：排出ノズル
３４：基板
３６：ＢＧＡパッケージ
４０：排出ノズル
５０：エアーポンプ
【図１】
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【図２】
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【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】
2008135672.tif 000009
【図８】
2008135672.tif 000010
【図９】
2008135672.tif 000011
【図１０】
2008135672.tif 000012
【図１１】
2008135672.tif 000013
【図１２】
2008135672.tif 000014
【図１３】
2008135672.tif 000015
【図１４】
2008135672.tif 000016
【図１５】
2008135672.tif 000017
【図１６】
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