(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部にピックアップ部を有するディスクプレーヤが収納保持されていると共に、該筐体の一側部に配設されたヒートシンクに発熱素子が取り付けられており、かつ、前記筐体の天板部と底板部にそれぞれ、前記発熱素子の近傍の空間に対向して下方から上方へ向かう空気流を形成するための上部通気口と下部通気口とが開設されている音響機器において、
前記筐体の他側部から前記空気流へと向かう外気を取り込むための側部通気口を、該筐体のうち該他側部に臨出する部位に開設し、
前記上部通気口と前記下部通気口との間に配置される回路基板に、前記上部通気口および前記下部通気口と同一線上に位置する基板通気口が開設されることを特徴とする音響機器の筐体構造。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記筐体の前記他側部側の側板部で前記発熱素子と対向する個所に前記側部通気口を開設したことを特徴とする音響機器の筐体構造。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記筐体内で前記側部通気口と前記発熱素子との間に介在する空間の上方に前記ディスクプレーヤを収納保持すると共に、該空間の下方に回路基板を収納保持したことを特徴とする音響機器の筐体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクプレーヤを内蔵している車載用等の音響機器の筐体構造に係り、特に、パワーＩＣ等の発熱量の大きな電子部品が発生する熱によってディスクプレーヤのピックアップ部等が悪影響を受けないようにするための放熱対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤプレーヤやＭＤプレーヤあるいはＤＶＤプレーヤ等のディスクプレーヤを内蔵している車載用音響機器においては、ディスクプレーヤに電源を供給するパワーＩＣのような消費電力の大きい発熱素子が必要になるため、この発熱素子から放出される熱によって筐体内の温度が過度に上昇しないように、適切な放熱対策を講じる必要がある。これは、パワーＩＣ等の熱源が発生する熱によって筐体の内部温度が高くなり過ぎると、筐体内に配設されている各種電子部品の性能や信頼性に悪影響が及ぶ危険性が増大するからである。
【０００３】
このような車載用音響機器の放熱対策として、従来、図４，５に示すような筐体構造が広く採用されている。ここで、図４は従来例に係る音響機器の概略構成図、図５は該音響機器の筐体内の空気流説明図である。これらの図において、符号５で示す筐体の内部には、ディスクプレーヤ３と回路基板４が所定量離間させて上下に配設されており、回路基板４上の一端部には、ディスクプレーヤ３に電源を供給するパワーＩＣ１が実装されている。このパワーＩＣ１は使用時の発熱量が大きい熱源となるので、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成されたヒートシンク（放熱部材）２に取り付けられている。また、筐体５の天板部と底板部にはそれぞれ、パワーＩＣ１の近傍の空間と対向する上部通気口６と下部通気口７が開設されており、両通気口６，７の間において回路基板４にも基板通気口８が開設されている。これらの通気口６〜８は、パワーＩＣ１およびヒートシンク２の近傍に下方から上方へ向かう空気流を形成するためのものである。
【０００４】
詳しく説明すると、パワーＩＣ１が発生する熱は、ヒートシンク２に伝導されると共に、パワーＩＣ１自身の周囲の空間へ放射されるので、パワーＩＣ１およびヒートシンク２の近傍の空気は熱せられて上昇する。この上昇気流は、真上に開設されている筐体５の上部通気口６を通って外部へ放出されるので、真下に開設されている筐体５の下部通気口７からは負圧によって外気が流入することとなり、その結果、筐体５内の一側部において図５中に矢印で示すような空気の流れが形成される。すなわち、パワーＩＣ１の発熱時には、下部通気口７から流入した空気が基板通気口８を通過した後、パワーＩＣ１およびヒートシンク２に沿って熱せられながら上昇し、この上昇気流が上部通気口６を通過して筐体５の上方へと放出されていく。このようにパワーＩＣ１を筐体５内の一側部に設置して、ヒートシンク２を併用しつつ筐体５の上部通気口６と下部通気口７との間で下方から上方へ向かう空気流が形成されるようにしてあれば、パワーＩＣ１の発生する熱が筐体５の内部へ充満しにくくなるので、筐体５内の温度が過度に上昇することを抑制できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の放熱対策では、筐体５内の一側部に下方から上方へ向かう空気流が形成されるので、ディスクプレーヤ３内の空気がパワーＩＣ１やヒートシンク２によって加熱されにくくはなっているが、筐体５内の他の場所には顕著な空気流が形成されないので、ディスクプレーヤ３内の温度上昇に対する十分な放熱効果を期待することはできない。すなわち、図６は図４，５に示す筐体内のパワーＩＣ発熱時における温度分布を示す模式図であり、筐体５内においてパワーＩＣ１やヒートシンク２の近傍に特に高温な領域Ｈ１が広がっており、かつ、やや高温な領域Ｈ２がディスクプレーヤ３の内部に広がっていることがわかる。なお、図６中の領域Ｈ３は、領域Ｈ２よりも低温だが外気に比べると高温な領域を示している。
【０００６】
そして、このようにディスクプレーヤ３内の温度が不所望に上昇してしまうと、ディスクプレーヤ３のピックアップ部に組み込まれている半導体レーザの寿命が大幅に短縮されてしまったり、記録媒体として熱に弱いＣＤ−Ｒが使用された場合に、ＣＤ−Ｒに記録されている情報が消失してしまう等の問題が発生する。
【０００７】
なお、こうした自然対流による放熱を行う代わりに、冷却用のファンを付設して強制換気を行うという手法も考えられるが、筐体５にファンを取り付けるとコストアップや大型化を余儀なくされてしまい、かつ防塵性が損なわれてピックアップ部の信頼性が低下してしまい、さらにファンの風切り音が音響品位を損なう騒音になってしまう等の理由から、車載用音響機器においてファンによる強制換気は一般に行われていない。また、自然対流による放熱効果を高めるために、筐体５に多数の通気口や大きな開口を設けるという手法も考えられるが、これは防塵性という観点から好ましくない。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、自然対流による放熱でディスクプレーヤ内の温度上昇を効果的に抑制できる音響機器の筐体構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筐体内の一側部でパワーＩＣ等の熱源の近傍に下方から上方へ向かう空気流を形成している上部通気口および下部通気口とは別に、筐体の他側部に側部通気口を追加し、更に上部通気口と下部通気口との間に配置される回路基板に、上部通気口および下部通気口と同一線上に位置する基板通気口を開設して、この側部通気口から取り込んだ外気が前記空気流に引っ張られて筐体内を移動するようにした。これにより、側部通気口から取り込んだ外気を、ディスクプレーヤに沿って移動させながら前記空気流へと向かわせることができるので、ディスクプレーヤ近傍の空気との熱交換を促進することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による音響機器の筐体構造では、筐体の内部にピックアップ部を有するディスクプレーヤが収納保持されていると共に、該筐体内の一側部に配設されたヒートシンクに発熱素子が取り付けられおり、かつ、前記筐体の天板部と底板部にそれぞれ、前記発熱素子の近傍の空間に対向して下方から上方へ向かう空気流を形成するための上部通気口と下部通気口とが開設されている音響機器において、前記筐体の他側部から前記空気流へと向かう外気を取り込むための側部通気口を、該筐体のうち該他側部に臨出する部位（例えば筐体の側板部で発熱素子と対向する個所）に開設し、前記上部通気口と前記下部通気口との間に配置される回路基板に、前記上部通気口および前記下部通気口と同一線上に位置する基板通気口が開設されることとした。
【００１１】
このような筐体構造にあっては、筐体の一側部でパワーＩＣ等の発熱素子やヒートシンクから近傍の空気に供給される熱によって、下部通気口から基板通気口を通って上部通気口へと向かう空気流（上昇気流）が形成されるだけでなく、この上昇気流と筐体の他側部に設けた側部通気口との間に存する空気が該上昇気流に引っ張られ、筐体内を横向きに移動する空気流が形成されるので、この後者の空気流をディスクプレーヤに沿って移動させることにより、側部通気口から取り込んだ温度の低い外気によってディスクプレーヤの熱を吸収することができる。また、回路基板に上部通気口および下部通気口と同一線上に位置する基板通気口を開設したので、下部通気口から基板通気口を通って上部通気口へと直線的に向かう空気流が形成されて好ましい。
【００１２】
上記の構成において、筐体内で側部通気口と発熱素子との間に介在する空間の上方にディスクプレーヤを収納保持すると共に、該空間の下方に回路基板を収納保持すれば、側部通気口から発熱素子へと向かう外気の流れに伴ってディスクプレーヤ内に塵埃が落下してしまう恐れがなくなるので、ディスクプレーヤ内の防塵性を保つうえで好ましい。
【００１３】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は本実施例に係る音響機器の概略構成図、図２は該音響機器の筐体内の空気流説明図、図３は該筐体内のパワーＩＣ発熱時における温度分布を示す模式図であり、図４〜図６に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１４】
図１，２に示す音響機器は、筐体５が車室内に設置される車載用音響機器であり、筐体５の内部にディスクプレーヤ３、回路基板４、パワーＩＣ１、ヒートシンク２等が配設されている。この筐体５の天板部と底板部にはそれぞれ上部通気口６と下部通気口７が開設されており、また、筐体５のパワーＩＣ１が存しない側の側板部に側部通気口９が開設されており、この側部通気口９を追加した点が前述した従来例と異なっている。なお、筐体５の前面（図１における手前側の面）はノーズと称されるパネルで形成されており、このパネルに設けられた挿入口（図示せず）からディスクプレーヤ３に対してディスクが挿入され、またディスクプレーヤ３からディスクが排出される。
【００１５】
すなわち、本実施例においても、筐体５内にディスクプレーヤ３と回路基板４が所定量離間させて上下に配設されており、回路基板４上の一端部にディスクプレーヤ３に電源を供給するパワーＩＣ１が実装されている。このパワーＩＣ１は使用時の発熱量が大きい発熱素子であるため、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成されたヒートシンク（放熱部材）２に取り付けられている。また、筐体５の天板部に開設した上部通気口６と底板部に開設した下部通気口７は、いずれもパワーＩＣ１の近傍でヒートシンク２とディスクプレーヤ３との間の空間と対向しており、両通気口６，７の間において回路基板４にも基板通気口８が開設されている。これらの通気口６〜８は、パワーＩＣ１およびヒートシンク２の近傍に下方から上方へ向かう空気流（上昇気流）を形成するためのものである。ただし、上部および下部通気口６，７の間に回路基板４が存しない構造の場合には、基板通気口８は不要となる。一方、筐体５の反ヒートシンク２側の側板部でパワーＩＣ１と略対向する個所に開設した側部通気口９は、該側板部を通過して前記上昇気流へと向かう外気を取り込むためのものであり、側部通気口９から取り込んだ外気をディスクプレーヤ３の底面に沿って移動させながら前記上昇気流に合流させられるようになっている。
【００１６】
このような筐体構造を有する本実施例では、筐体５内の一側部でパワーＩＣ１やヒートシンク２から近傍の空気に供給される熱によって、下部通気口７から上部通気口６へと向かう上昇気流（図２中の上向きの矢印）が形成されるだけでなく、この上昇気流と筐体５内の他側部に設けた側部通気口９との間に存する空気が該上昇気流に引っ張られて、筐体５内を横向きに移動する空気流（図２中の左向きの矢印）が形成されることとなる。そして、この後者の空気流は、側部通気口９から取り込んだ温度の低い外気がディスクプレーヤ３の底面に沿って移動するという空気の流れなので、この空気流によってディスクプレーヤ３内の熱を吸収することができる。実際に筐体５内の通電時の温度分布を調べてみると、図３に示すように、やや高温な領域Ｈ２がディスクプレーヤ３の内部にはほとんど広がっておらず、従来例（図６参照）に比べてディスクプレーヤ３内の温度が低く保たれていることがわかる。さらに、図３に示す温度分布から、パワーＩＣ１やヒートシンク２の近傍の特に高温な領域Ｈ１が狭まっていることや、ディスクプレーヤ３の下方領域の温度が外気とほぼ同等に低く保たれていることがわかる。なお、図３中の領域Ｈ３は、領域Ｈ２よりも低温だが外気に比べると高温な領域を示している。
【００１７】
また、本実施例において、側部通気口９から筐体５内へ取り込んだ外気に多少の塵埃が混入していたとしても、この外気はディスクプレーヤ３の下方を通過して前記上昇気流へと向かうので、ディスクプレーヤ３内に塵埃が落下する心配はない。それゆえ、本実施例によれば、コストアップや大型化および騒音等が懸念される冷却用のファンを用いることなく、自然対流による放熱でディスクプレーヤ３内の温度上昇を効果的に抑制することができ、使用時の上限温度の制約が厳しいピックアップ部等の信頼性を維持しやすくなっている。
【００１８】
なお、側部通気口９にフィルタを設けるなどして、筐体５内の防塵性を高める構造にしてもよい。また、防塵対策が施されている場合、側部通気口９から流入して前記上昇気流へと向かう空気流がディスクプレーヤ３の上方を通過しても支障をきたさないので、筐体５内におけるディスクプレーヤ３と回路基板４の上下位置関係が逆であってもよく、側部通気口９が筐体５の上部に開設してあってもよい。さらに、防塵対策が施されていてコストや大きさに余裕がある場合には、冷却用のファンを併用して放熱効果を一層向上させることも可能である。
【００１９】
また、本実施例においては、筐体５の反ヒートシンク２側の側板部に側部通気口９を設けた場合について説明したが、該側板部に隣接する筐体５の天板部の隅部や底板部の隅部に同様の側部通気口を設けてもよい。また、ヒートシンク２は必ずしも筐体５の内部に配置させる必要はなく、筐体５の一方の側部に露出し、このヒートシンク２自体が筐体５の側面を兼ねる構造であってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２１】
筐体内の一側部でパワーＩＣ等の発熱素子やヒートシンクから近傍の空気に供給される熱によって、下部通気口から基板通気口を通って上部通気口へと向かう空気流（上昇気流）が形成されるだけでなく、この上昇気流と筐体内の他側部に設けた側部通気口との間に存する空気が該上昇気流に引っ張られ、筐体内を横向きに移動する空気流が形成されるので、この後者の空気流をディスクプレーヤに沿って移動させることにより、側部通気口から取り込んだ温度の低い外気によってディスクプレーヤ内の熱を吸収することができ、それゆえ、自然対流による放熱でディスクプレーヤ内の温度上昇を効果的に抑制することができる。また、回路基板に上部通気口および下部通気口と同一線上に位置する基板通気口を開設したので、下部通気口から基板通気口を通って上部通気口へと直線的に向かう空気流が形成されて好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る音響機器の概略構成図である。
【図２】該音響機器の筐体内の空気流説明図である。
【図３】該筐体内の使用時の温度分布を示す模式図である。
【図４】従来例に係る音響機器の概略構成図である。
【図５】該音響機器の筐体内の空気流説明図である。
【図６】該筐体内の使用時の温度分布を示す模式図である。
【符号の説明】
１  パワーＩＣ（発熱素子）
２  ヒートシンク
３  ディスクプレーヤ
４  回路基板
５  筐体
６  上部通気口
７  下部通気口
８  基板通気口
９  側部通気口
【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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