(57)【要約】 【課題】  ハウジングの外部空間から水滴または埃がハウジングの内部空間に侵入して電子部品などに付着せず、しかも煙突効果が高い筐体を提供する。【解決手段】筒状部を有する放熱器１２は、筒状部外側面が電子部品４１などが配置されているハウジングの内部空間に臨み、筒状部内側面が外部空間に連通する貫通孔を形成するように、筐体に配置される。放熱器下部の端面は背面筐体１１の下部上面に当接し、放熱器上部の端面は背面筐体１１の上部下面に当接するように設置される。通気孔１３，１４の周囲には、保持部である筒状の立ち上げ部２１が設けられる。放熱器１２は、立ち上げ部２１外側面と放熱器１２の端部内側面との嵌合によって背面筐体１１に設置される。電子部品４１は、放熱器１２の筒状部外側面に当接し、熱伝導部品４３は、表示モジュール４２と放熱器１２の間に配置される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体をハウジングの内部空間に保持し、
少なくとも外側面の一部が前記内部空間に臨み、外部空間に連通する貫通孔を形成し、上下に位置を違えて開放する開口部を有する筒状の放熱器を含み、
前記放熱器の各開口部は、前記ハウジング部に気密に接続された状態で前記外部空間に臨んで開放することを特徴とする筐体。
【請求項２】
前記放熱器は、前記発熱体が発する熱を前記放熱器に伝熱する伝熱部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
【請求項３】
前記開口部は、前記ハウジング部に形成される凹部と、前記開口部に形成される凸部との嵌合によって、前記ハウジング部に気密に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の筐体。
【請求項４】
前記ハウジング部と前記放熱器の開口部との間に設置されるシール部材を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の筐体。
【請求項５】
前記保持部分は、前記放熱器からの熱を断熱する断熱部材を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱器を含んだハウジングの内部空間に保持される発熱体から発する熱を、ハウジングの外部空間に放熱することができる筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術による筐体は、ハウジングの内部空間に保持される発熱する部品に熱伝導率の高い材料からなる放熱器を取り付け、さらに筐体にはハウジングの外部空間に連通する通風孔を設けてハウジングの内部空間を換気し、発熱体の熱を前記放熱器の周囲の空気と熱交換させることによって発熱体の温度上昇を抑制する構造になっている。
【０００３】
特許文献１に記載の小型端末装置は、放熱性能が高い小型端末装置として、放熱器を筒状部を有する形状としたものが記載されている。放熱器の筒状部と発熱部品が実装された回路基板とは、重力方向に平行に設置され、放熱器は発熱部品に当接する構成をとる。これによって、小型端末装置は放熱器の筒状部における煙突効果が得られ、筒状部内の空気の通風力が大きくなり自然対流の促進が図られ、効果的な放熱が可能となる。
【０００４】
特許文献２には、表示装置などの筐体が薄型である場合、寸法的な制約がある場合、あるいは水滴などが機器の真上から落下してもハウジングの内部空間に浸入しないようにする必要がある場合には、筐体の背面に通風孔を設置する表示装置が開示されている。この表示装置は、表示装置内部に空気の流入空間および排出空間を設けることによって、または冷却ファンを設置することによって、冷却空気が十分流通するので、冷却効率を向上することができる。
【特許文献１】特開２００４−１１９８１２号公報
【特許文献２】特開２００３−１７３１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の小型端末装置は、ハウジングの内部空間に冷却空気が流入し、または内部空間から流出する通気孔を設置して、外気を通気孔からハウジングの内部空間に流入させてハウジングの内部空間の放熱を図るので、通気孔から外気と共に埃などの微粒子がハウジングの内部空間に浸入することは避けられない。さらに通気孔を底面および天面に設けているので、水滴などの液体の浸入も考えられる。したがって、ハウジングの内部空間に流入した水滴、埃などがハウジングの内部空間に配置された電子部品に付着して、電気部品が漏電したり、埃が通風孔および内部の部品に堆積するという問題がある。
【０００６】
特許文献２に記載の表示装置は、薄型の筐体に対して、筐体背面に流入および流出のための通風孔を設置しているが、水滴または埃などが、通気孔から外気と共にハウジングの内部空間に流入することを完全に防ぐことはできない。さらに、空気が流れる経路がコの字状になっており、通風抵抗が増し、空気の流れが悪くなるので、十分な放熱効果が得られないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、水滴などの液体または埃などが、ハウジングの外部空間からハウジングの内部空間に浸入して電子部品などに付着せず、煙突効果が高い筐体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、発熱体をハウジングの内部空間に保持し、
少なくとも外側面の一部が前記内部空間に臨み、外部空間に連通する貫通孔を形成し、上下に位置を違えて開放する開口部を有する筒状の放熱器を含み、
前記放熱器の各開口部は、前記ハウジング部に気密に接続された状態で前記外部空間に臨んで開放することを特徴とする筐体である。
【０００９】
また本発明は、前記放熱器は、前記発熱体が発する熱を前記放熱器に伝熱する伝熱部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記開口部は、前記ハウジング部に形成される凹部と、前記開口部に形成される凸部との嵌合によって、前記ハウジング部に気密に接続されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記ハウジング部と前記放熱器の開口部との間に設置されるシール部材を含むことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記保持部分は、前記放熱器からの熱を断熱する断熱部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放熱器の各開口部が、前記ハウジング部に気密に接続された状態で前記外部空間に臨んで開放されるので、水滴または埃がハウジングの内部空間へ浸入して電子部品などに付着することを防止することができる。放熱器は、外気の流れ方向が重力方向に平行な筒状部を有するので、高い煙突効果を得ることができる。
【００１４】
また本発明によれば、発熱体が発する熱を放熱器に伝熱する伝熱部材が備えられるので、発熱体から放熱器への熱移動が容易になる。
【００１５】
また本発明によれば、前記開口部は、前記ハウジング部に形成される凹部と、前記開口部に形成される凸部との嵌合によって、前記ハウジング部に気密に接続されるので、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間へ浸入することを、有効に防ぐことができる。
【００１６】
また本発明によれば、前記ハウジング部と前記放熱器の開口部との間に設置されるシール部材を含むので、水などの液体がハウジングの内部空間に浸入することを有効に防ぐことができる。
【００１７】
また本発明によれば、保持部分は、放熱器からの熱を断熱する断熱部材が備えられるので、放熱器から保持部分への熱の移動を減らすことができるので、保持部分の温度上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施の一形態である筐体を用いた液晶テレビ１の概略的構成を示す断面図である。液晶テレビ１は、前面筐体１０、背面筐体１１、放熱器１２、表示モジュール４２、基板４０、電子部品４１および熱伝導部品４３を含む。表示モジュール４２、基板４０および電子部品４１は、発熱体である。筐体は、前面筐体１０と背面筐体１１とによって構成されるハウジングを含む。
【００１９】
前面筐体１０は、額縁状の形状であり、表示モジュール４２の額縁を形成する。４辺から構成される額縁の各辺の断面はＬ型の形状である。Ｌ型形状の面のうち、額縁前面に垂直な上部、側部および下部は額縁前面から、予め定める長さ後方に延伸する。前記、上部、側部および下部の後方端部において、前面筐体１０と背面筐体１１とは接合される。背面筐体１１は、底部が額縁前面と平行な箱部を形成し、箱の開口部に額縁状の前面筐体１０が配置される。背面筐体１１には、底面通気孔１３と天面通気孔１４が設けられている。底面通気孔１３は、箱部の下部に３箇所設けられ、天面通気孔１４は、箱部の上部に３箇所設けられる。
【００２０】
表示モジュール４２は、前面筐体１０の前面周囲後方にビス止めなどによって設置される。表示モジュール４２は、液晶パネルと冷陰極管または発光ダイオードなどの光源とが一体化された液晶表示機構、導光板、拡散板および反射板、またはプラズマディスプレイパネルもしくは有機ＥＬパネルなどの自光式表示機構、導光板、拡散板および反射板などが、たとえば板金製のケースに収納されたモジュールである。
【００２１】
基板４０は、電子部品４１を実装する基板であり、表示モジュール４２の背後に配置される。図示はしていないが、基板４０に実装された電子部品４１が放熱器１２の外側面に当接するために、基板４０は、表示モジュール４２の裏側または前面筐体１０もしくは背面筐体１１にビス止めなどによって固定される。基板４０の少なくとも片面には、ＬＳＩ(large scale integrated circuit)およびコネクタなどの電子部品が実装される。電子部品４１は、前述のように放熱器１２の外側面に当接するように配置される。
【００２２】
伝熱部材である熱伝導部品４３は、表示モジュール４２と放熱器１２との間に配置されて、表示モジュール４２から発生する熱を熱伝導によって放熱器１２に伝える。熱伝導部品４３は、熱伝導率が高い材料、たとえば、アルミニウム、銅または炭素繊維含有樹脂などが使われる。
【００２３】
放熱器１２は、背面筐体１１の底面および天面に設けられた底面通気孔１３と天面通気孔１４とを結ぶように設置される。底面通気孔１３と天面通気孔１４とは、重力方向と平行な方向に配置されるので、放熱器１２は、外気の流れ方向が重力方向と平行な方向に設置される。放熱器下部の端面は背面筐体１１の下部上面に当接し、放熱器上部の端面は背面筐体１１の上部下面に当接するように設置される。底面通気孔１３と天面通気孔１４の通気孔周囲には、保持部である筒状の立ち上げ部２１が設けられる。放熱器１２は、立ち上げ部２１外側面と放熱器端部内側面との嵌合によって背面筐体１１に設置される。なお、本実施例では、通気孔を背面筐体１１に設けているが、これに限定されるものではない。
【００２４】
このような構成をとることによって、電子部品４１、表示モジュール４２または基板４０から発生した熱は、放熱器１２に伝えられる。放熱器１２に伝えられた熱は、放熱器１２の筒状部内部に流入する外気に放出される。熱せられた筒状部内部の外気は、煙突効果によって筒状部内部を天面通気孔１４に向かって移動し、天面通気孔１４からハウジングの外部空間に流出する。それに伴って、電子部品４１などから発生した熱はハウジングの外部に放出される。そして新たな外気が底面通気孔１３から放熱器筒状部に流入することになる。これによって、電子部品４１および表示モジュール４２が異常加熱することを防ぐことができる。放熱器１２は、立ち上げ部２１との嵌合によって設置されるので、水滴または埃が、外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐことができる。
【００２５】
図２は、液晶テレビ１の外観構成を示す斜視図であり、底面通気孔１３および天面通気孔１４の配置を示したものである。図２に示した液晶テレビ１は、放熱器１２を背面筐体１１にハウジングの幅方向に直列に３箇所配置している。筒状部は、外気の流れ方向が重力方向に平行になるように配置されるので放熱効果が高い。外気の流れ方向に垂直な方向の流路断面は長方形である。放熱器１２の筒状部は、デザイン性を重視する場合は曲線状であってもよいが、直線状に近い方が放熱効果が高いので好ましい。
【００２６】
図３は、放熱器１２の断面図であり、外気の流れ方向に垂直な断面を示したものである。ハウジング内部空間の熱は、放熱器１２に伝わり、放熱器１２の内側面から外気に放出されることになる。図３に示した流路の断面形状は長方形であるが、これに限定されるものではない。断面角部を面取りしたもの、Ｒにしたもの、または断面形状が円形または楕円形のものなどが筐体の形態、デザインなどを考慮して選択してもよい。
【００２７】
本実施例の放熱効果を説明するために、本実施例および比較例においてシミュレーションによって比較した。シミュレーションは、有限体積法による熱流体解析である。図４〜図７は、比較例の構成を示し、図８〜図１０は、本実施例の構成を示す。
【００２８】
図４は、従来の技術による液晶テレビ９の構成を断面視して示す側面図である。図５は、液晶テレビ９の構成を断面視して示す背面図である。図６は、液晶テレビ９の構成を示す背面図である。図７は、液晶テレビ９の構成を示す正面図である。液晶テレビ９は、通気孔が筐体の背面に設けられている。背面下側通気孔１５は２箇所、背面上側通気孔１６は１箇所に設けられる。放熱器５３は、ハウジングの内部空間に設置される。基板７１、電子部品７２および放熱器５３は３箇所に設置される。電子部品７２が発生する熱は、放熱器５３に伝えられ、放熱器５３からハウジングの内部空間に放出される。背面下側通気孔１５からハウジングの内部空間に流入した外気は、放熱器５３から放出される熱および電子部品７２などが発する熱によって加熱されて、高温になった後に背面上側通気孔１６からハウジング外部に放出される。液晶テレビ９は、外気の通路がコ字状になるので、流路抵抗が大きい。
【００２９】
図８は、液晶テレビ１の構成を断面視して示す側面図である。図９は、液晶テレビ１の構成を断面視して示す背面図である。図１０は、液晶テレビ１の構成を示す平面図である。液晶テレビ１には、図４に示した液晶テレビ９と同様に、基板４０、電子部品４１および放熱器１２が３箇所に設置される。
筐体内部に設置される主要部品の発熱量を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2009231511.tif 000003
【００３１】
解析結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
2009231511.tif 000004
【００３３】
本実施例では、各主要部品の温度が比較例に対して低い値となり、放熱効果が高いことがわかる。
【００３４】
図１１は、放熱器１２のリブ１７を示す。図１２は、放熱器１２のフィン１８を示す。図１１および図１２は、外気の流れ方向に垂直な方向の断面図である。図１１に示すリブ１７は、筒状部断面の長手方向に垂直な方向に、外気の流路を３等分するように配置したものである。図１２に示すフィン１８は、筒状部内側面に垂直方向であり、外気の流路方向に平行な方向に配置したものであり、筒状部断面の長手方向を３等分し、かつ長手方向に垂直な方向を２等分するように配置される。図１２では、フィン１８の長さを、内側面の長手方向の流路幅の７分の１程度に設定している。
【００３５】
図１３は、放熱器１２を保持する保持部分において、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐことができる防止手段を示す。図１３は、流路方向に平行な断面図である。
【００３６】
背面筐体１１には、放熱器１２の端部内側面全周に渡って当接する立ち上げ部２１を設けている。立ち上げ部２１外周部と放熱器１２との端部内周部の嵌合によって、放熱器１２は背面筐体１１に設置される。これによって、背面筐体１１と放熱器１２との隙間から水滴または埃がハウジングの内部空間に浸入することを防止することができる。
【００３７】
図１４は、放熱器を保持する保持部分において、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐ、断熱部を有する防止手段を示す。図１４は、流路方向に平行な断面図である。
【００３８】
天面通気孔１４付近の筐体は、放熱器１２からの放熱によって加熱されて温度が上昇する。人手が触れる部分であって温度上昇が問題であれば、図１４に示すように、断熱部材である断熱シート２０および断熱部品１９を重ねて背面筐体１１にビス止めなどによって固定すれば、背面筐体１１の天面通気孔１４付近の温度上昇を抑制することができる。
【００３９】
図１５は、放熱器１２を保持する保持部分において、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐ、シール部材であるシール部品２２を備えた防止手段を示す。図１３は、流路方向に平行な断面図である。放熱器１２は、シール部品２２を介して、背面筐体１１に接続される。これによって、水がハウジングの内部空間に浸入することを有効に防止することができる。
【００４０】
図１６は、放熱器１２を保持する保持部分において、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐことができる、嵌合部２３を有する防止手段を示す。図１６は、流路方向に平行な断面図である。底面通気孔１３と天面通気孔１４との通気孔周囲には、筒状の立ち上げ部２１が設けられる。背面筐体１１が樹脂成型品であれば、背面筐体１１の立ち上げ部２１の内側面に、保持部分に形成される凹部である、凹状の嵌合部を設け、放熱器１２の端部外側面に凹部に嵌合する凸部である嵌合部２３を設けることによって、放熱器１２と背面筐体１１との密着性を向上させることができる。なお、本図では、放熱器１２の端部外側面および立ち上げ部２１の内側面に嵌合部を設けているが、これに限定されるものではない。
【００４１】
図１７は、基板４０と放熱器１２とを平行に配置した場合の説明図である。図１に示す実施例では、基板４０は放熱器１２と表示モジュール４２の間に配置している。しかし、スペース上の制約があって、基板４０が放熱器１２と表示モジュール４２の間に配置できない場合には、放熱器１２および基板４０を水平方向に並べて配置して、熱伝導部品４３によって放熱器１２と基板４０とを連結することによって、電子部品４１が加熱するのを防止することができる。
【００４２】
図１８は、スタンド３０と放熱器１２とを連結した場合の液晶テレビ１の概略図である。液晶テレビ１に中空部を有するスタンド３０が設置される場合には、放熱器１２とスタンド３０とを連結することによって、放熱器１２をハウジング保持用の部材としても利用することができる。本実施例では、スタンドは２箇所に設けているが、これに限定されるものではない。
【００４３】
図１９は、放熱器１２に流入する外気が合流した後に流出する放熱器１２の概略図である。複数の底面通気口１３から流入した外気が合流して流出するものである。このような構成をとることによって、放熱器１２のスペースを減らすことができ、いっそう小型の筐体とすることができる。本実施例では、外気の流出側で合流しているが、流入した外気が分岐して流出するもの、または合流および分岐を備えた放熱器１２でも同様の効果を得ることができる。
【００４４】
図２０は、従来の技術による液晶テレビ９の概略的構成を示す断面図である。従来の液晶テレビ９では、背面下側通気孔１５から流入した外気は、放熱器５３および表示モジュール７３から発生する熱を吸収して背面上側通気孔１６から流出するので、放熱器５３および表示モジュール７３から発生する熱は外気と共にハウジングの外部空間に放出される。しかし、背面下側通気孔１５および背面上側通気孔１６は背面筐体５２の背面に設けられているので、外気の流路はコの字状になり流路抵抗が発生し放熱の効果は小さい。水滴または埃などの微粒子が、背面下側通気孔１５および背面上側通気孔１６から外気と共に筐体内部に流入することを完全に防ぐこともできない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の一形態である筐体を用いた液晶テレビ１の概略的構成を示す断面図である。
【図２】液晶テレビ１の外観構成を示す斜視図である。
【図３】放熱器１２の断面図である。
【図４】従来の技術による液晶テレビ９の構成を断面視して示す側面図である。
【図５】液晶テレビ９の構成を断面視して示す背面図である。
【図６】液晶テレビ９の構成を示す背面図である。
【図７】液晶テレビ９の構成を示す正面図である。
【図８】液晶テレビ１の構成を断面視して示す側面図である。
【図９】液晶テレビ１の構成を断面視して示す背面図である。
【図１０】液晶テレビ１の構成を示す平面図である。
【図１１】放熱器１２のリブ１７を示す断面図である。
【図１２】放熱器１２のフィン１８を示す断面図である。
【図１３】放熱器１２を保持する保持部分において、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐことができる防止手段を示す。
【図１４】放熱器を保持する保持部分において、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐ、断熱部を有する防止手段を示す。
【図１５】放熱器１２を保持する保持部分において、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐ、シール部材であるシール部品２２を備えた防止手段を示す。
【図１６】放熱器１２を保持する保持部分において、水滴または埃が外部空間からハウジングの内部空間に浸入することを防ぐことができる、嵌合部２３を有する防止手段を示す。
【図１７】基板４０と放熱器１２とを平行に配置した場合の説明図である。
【図１８】スタンド３０と放熱器１２とを連結した場合の液晶テレビ１の概略図である。
【図１９】放熱器１２に流入する外気が合流した後に流出する放熱器１２の概略図である。
【図２０】従来の技術による液晶テレビ９の概略的構成を示す断面図である
【符号の説明】
【００４６】
１，９  液晶テレビ
１０，５１  前面筐体
１１，５２  背面筐体
１２，５３  放熱器
１３  底面通気孔
１４  天面通気孔
１５  背面下側通気孔
１６  背面上側通気孔
１７  放熱器用リブ
１８  放熱器用フィン
１９  断熱部品
２０  断熱シート
２１  立ち上げ部
２２  シール部品
２３  嵌合部
２４  集合放熱器
４０，７１  基板
４１，７２  電子部品
４２，７３  表示モジュール
４３  熱伝導部品
３０  スタンド
３１  スタンド通気孔
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2009231511.tif 000019
【図１６】
2009231511.tif 000020
【図１７】
2009231511.tif 000021
【図１８】
2009231511.tif 000022
【図１９】
2009231511.tif 000023
【図２０】
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