(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器本体を収納するためのケーシングと、当該ケーシングに対して離間状態で前記電子機器本体の外側に配設されると共に当該電子機器本体による発熱時の熱を当該ケーシング側に放熱する放熱板とを備えている電子機器において、
前記放熱板によって放熱された熱を前記ケーシングの内壁に沿って伝導可能に当該ケーシングの内壁に密着配設された第１の熱拡散板と、前記放熱板に部分的に接触するように当該放熱板および前記第１の熱拡散板の間に配設された第２の熱拡散板とを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記第２の熱拡散板と前記第１の熱拡散板とを互いに離間させる非伝熱素材のスペーサを備えてい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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランス、トランジスタおよびダイオードなどの発熱電子部品を有する電子機器本体がケーシング内に収納された電子機器に関し、詳しくは、ＡＣアダプタなどの電源機器に特に適した電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電子機器として、図４に示すＡＣアダプタ３１が従来から知られている。このＡＣアダプタ３１は、図５に示すように、図外の電源ケーブルを介して供給される商用交流を所定電圧の直流電圧に変換する直流電源２と、銅板を角筒状に折曲げ形成し直流電源２を包み込むようにして配設される放熱板１３と、放熱板１３によって包み込まれた状態の直流電源２を収納する樹脂製のケーシング３３ａ，３３ｂとを備えている。この場合、直流電源２は、電源ケーブルを接続するためのコネクタ１１、電圧変換用のトランス、スイッチング用のトランジスタおよび整流用のダイオードなど（図示せず）が実装されると共に直流電圧出力用のケーブル１２の一端が半田付けされたプリント基板１０を備えている。また、放熱板１３は、直流電源２による発熱時の熱をケーシング３３ａ，３３ｂ側に放熱すると共に直流電源２を磁気シールドする。
【０００３】
一方、ケーシング３３ａ，３３ｂは、互いに嵌合可能に形成されており、その内壁には、放熱板１３によって包み込まれた状態の直流電源２を保持する複数のリブ３４，３４，・・が形成されている（同図は、ケーシング本体３３ｂの内壁に形成された３つのリブ３４，３４，３４のみを図示している）。このような構成により、このＡＣアダプタ３１では、リブ３４，３４，・・によって放熱板１３が保持される結果、図６に示すように、放熱板１３およびケーシング３３ａ，３３ｂの間に内部空間Ｓが形成される。
【０００４】
このＡＣアダプタ３１では、商用交流を直流電圧に変換する際に、トランスやトランジスタなどの電子部品が発熱する。このため、発熱に起因する電子部品の性能低下や熱破壊を防止するために、その際の熱をケーシング３３ａ，３３ｂの表面から外気に放熱する必要がある。一方、この際に、電子部品からの熱が直接的にケーシング３３ａ，３３ｂに伝導すると、その直接的に伝導したケーシング３３ａ，３３ｂの表面部位のみが他の表面部位よりも著しく温度上昇する。この場合、外気温度に対するケーシング３３ａ，３３ｂの表面の温度上昇については、国内の法規制などにより、３０゜以下に抑えるべきとの要請がある。このため、このＡＣアダプタ３１では、電子部品からの熱を内部空間Ｓ内で拡散させて、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面温度の平均化を図ることにより、ケーシング３３ａ，３３ｂにおける表面の局部的な極度の温度上昇を防止しようとしている。
【０００５】
具体的には、例えば、直流電源２のトランスの発熱時には、その熱によって、図５に示す破線Ｐで囲われた放熱板１３の所定部位が加熱される。この場合、放熱板１３が熱伝導性の良い銅板で形成されているため、加熱された部位の熱は、同図に示す破線Ｐ１１で囲われた部位まで拡散しつつ放熱板１３の表面から内部空間Ｓ内に放熱される。一方、内部空間Ｓに放熱された熱は、内部空間Ｓ内の空気を媒体として、ケーシング３３ａ，３３ｂの内壁に沿ってさらに広い部位まで拡散されつつケーシング３３ａ，３３ｂの内壁に伝導される。したがって、例えばケーシング３３ａ側においては、同図に示す破線Ｐ１２で囲われた広範囲の部位が加熱される。また、その加熱された部位の熱は、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面から外気に放熱される。この結果、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面温度を平均化することにより、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面の局部的な極度の温度上昇の防止が図られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のＡＣアダプタ３１には、以下の問題点がある。
すなわち、従来のＡＣアダプタ３１では、電源回路２の熱を図５に示す破線Ｐ１２で囲われた部位まで拡散して放熱させ、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面温度を平均化することにより、表面の局部的な極度の温度上昇の防止を図ろうとしている。しかし、その破線Ｐ１２で囲われた表面部位の面積は、ケーシング３３ａ，３３ｂ全体の表面積に対して十分に広いとはいえない。このため、発熱電子部品の上方に位置するケーシング３３ａの表面である同図の破線Ｑ１１で囲われた表面部位が、外気温度よりも例えば４０゜程度上昇するのに対し、その表面部位とは離れて位置する破線Ｑ１２で囲われた表面部位は、外気温度よりも２５゜程度の温度上昇となり、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面温度の局部的な温度上昇の防止効果が依然として低いという問題点がある。この問題点は、次に挙げる要因に起因するものと考えられる。
【０００７】
第１の要因として、ケーシング３３ａ，３３ｂの熱伝導性が低いことが考えられる。つまり、このＡＣアダプタ３１では、放熱板１３の熱は、その表面から内部空間Ｓを介してケーシング３３ａに向けて放熱されることにより、ケーシング３３ａの内壁に伝導される。ところが、ケーシング３３ａに用いられる汎用の樹脂材料の熱伝導性が低いため、その内壁に伝導した熱がケーシング３３ａでは拡散されずに、その殆どが表面側に伝導する。したがって、放熱板１３や内部空間Ｓによる熱の拡散が不十分の場合には、ケーシング３３ａの局部的な表面のみが、他の表面部分よりも著しく温度上昇するものと考えられる。
【０００８】
この場合、例えば、ケーシング３３ａ，３３ｂの内壁に非伝熱性の緩衝材を接着することにより、ケーシング３３ａ，３３ｂの表面温度を全体的に低下させることも可能ではある。しかし、かかる場合には、ＡＣアダプタ３１の放熱性能が著しく低下してケーシング３３ａ，３３ｂの内部に熱が籠もるため、高耐熱性の電子部品を使用しなければならない結果、ＡＣアダプタ３１の製造コストを上昇させてしまうという他の問題が発生する。
【０００９】
第２の要因として、放熱板１３による熱の拡散が不十分であることが考えられる。つまり、このＡＣアダプタ３１では、放熱板１３の破線Ｐ内における熱が、放熱板１３を伝導して広範囲の部位まで拡散される以前に、ケーシング３３ａの内壁に直接的に放熱され、この結果、ケーシング３３ａにおける一部の表面のみが、他の表面よりも著しく温度上昇するものと考えられる。
【００１０】
第３に、リブ３４の影響が考えられる。つまり、このＡＣアダプタ３１では、複数のリブ３４，３４，・・を介して放熱板１３の熱がケーシング３３ａ，３３ｂに直接的に伝導している。したがって、ケーシング３３ａにおけるリブ３４，３４，・・の立設部位が、他の表面よりも著しく温度上昇するものと考えられる。
【００１１】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、放熱性能を維持しつつケーシングの表面温度の局部的な極度の温度上昇を防止することが可能な電子機器を提供することを主目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の電子機器は、電子機器本体を収納するためのケーシングと、当該ケーシングに対して離間状態で前記電子機器本体の外側に配設されると共に当該電子機器本体による発熱時の熱を当該ケーシング側に放熱する放熱板とを備えている電子機器において、前記放熱板によって放熱された熱を前記ケーシングの内壁に沿って伝導可能に当該ケーシングの内壁に密着配設された第１の熱拡散板と、前記放熱板に部分的に接触するように当該放熱板および前記第１の熱拡散板の間に配設された第２の熱拡散板とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の電子機器は、請求項１記載の電子機器において、第２の熱拡散板と第１の熱拡散板とを互いに離間させる非伝熱素材のスペーサを備えていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る電子機器をＡＣアダプタに適用した実施の形態について説明する。なお、従来のＡＣアダプタ３１と同一の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１５】
最初に、ＡＣアダプタ１の構成について、各図を参照して説明する。
【００１６】
図１に示すように、ＡＣアダプタ１は、本発明における電子機器本体に相当する直流電源２と、直流電源２を包み込むようにして配設される放熱板１３と、樹脂で形成され互いに嵌合することによって放熱板１３によって包み込まれた状態の直流電源２を収納する樹脂製のケーシング３ａ，３ｂとを備えている。
【００１７】
また、ＡＣアダプタ１は、熱拡散板４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを備えている。この場合、熱拡散板４ａ，４ｂは、本発明における第２の熱拡散板にそれぞれ相当し、銅板を所定形状に折り曲げて形成されている。この熱拡散板４ａ，４ｂは、図２に示すように、放熱板１３を包み込むようにして配設され、組立状態では、図３に示すように、放熱板１３とは部分的に接触しつつ、所定の隙間Ｇが形成されるように離間配置される。一方、熱拡散板５ａ，５ｂは、本発明における第１の熱拡散板にそれぞれ相当し、ケーシング３ａ，３ｂの各々の内壁に密着可能に銅板を所定形状に折り曲げて形成されている。この熱拡散板５ａ，５ｂは、図３に示すように、組立状態では、ケーシング３ａ，３ｂの内壁に接着剤Ｔによって接着される（同図は、熱拡散板５ａおよびケーシング３ａのみを図示している）。
【００１８】
さらに、熱拡散板４ａ，４ｂには、図１に示すように、非伝熱性素材の発泡性樹脂で形成された複数のスペーサ６，６，・・が接着されている。このスペーサ６は、組立状態では、図２に示すように、非接着面側が熱拡散板５ａ，５ｂにそれぞれ接触させられることにより、熱拡散板４ａ，４ｂと熱拡散板５ａ，５ｂとを互いに離間させ、これにより、熱拡散板４ａ，４ｂおよび熱拡散板５ａ，５ｂ間に内部空間Ｓが形成される。
【００１９】
このＡＣアダプタ１では、直流電源２の作動時に、内部の発熱電子部品が発熱し、その熱が直流電源２から放出される。この際に、その熱によって、図１に示す破線Ｐで囲われた放熱板１３の所定部位が加熱され、同図の破線Ｐ１で囲われた部位まで拡散される。この際に、放熱板１３を覆っている熱拡散板４ａ，４ｂが、放熱板１３によって放熱された熱の内部空間Ｓ内への直接的な伝導を阻止する。したがって、破線Ｐ１内の熱は、放熱板１３を伝導することにより、同図の破線Ｐ１で囲われた部位よりもさらに広い部位まで拡散する。この際に、放熱板１３の熱の大部分は、放熱板１３と熱拡散板４ａ，４ｂとの接触部位を介して、熱拡散板４ａ，４ｂに伝導する。
【００２０】
次いで、熱拡散板４ａ，４ｂに伝導した熱は、熱拡散板４ａ，４ｂを伝導することにより、図１の破線Ｐ２で囲われた部位まで拡散される。なお、同図では、ケーシング３ａ側における熱の伝導状態を示しているが、ケーシング３ｂ側でも同様にして伝導するため、以下、ケーシング３ａ側における熱伝導状態を代表して説明する。
【００２１】
熱拡散板４ａによって拡散された熱は、熱拡散板４ａの表面から内部空間Ｓに放熱され、次いで、その熱は、内部空間Ｓ内の空気を媒体としてして、熱拡散板５ａの内壁に沿ってさらに広範囲の部位まで拡散しつつ、熱拡散板５ａに伝導する。この際に、このＡＣアダプタ１では、熱伝導性の低い発泡性樹脂のスペーサ６によって、熱拡散板４ａ，４ｂと熱拡散板５ａ，５ｂとが離間させられている。このため、熱拡散板４ａ，４ｂの熱が熱拡散板５ａ，５ｂに直接的に伝導せずに、その熱の大部分は、内部空間Ｓ内の空気を介して熱拡散板５ａ，５ｂに伝導し、その一部のみが熱拡散板４ａ，４ｂからの放射熱として熱拡散板５ａ，５ｂに伝導する。次いで、熱拡散板５ａに伝導した熱は、熱拡散板５ａを伝導することにより、同図の破線Ｐ３で囲われたより広範囲の部位まで拡散しつつ、ケーシング３ａの内壁に伝導する。この後、ケーシング３ａに伝導した熱は、ケーシング３ａを若干伝導し、同図の破線Ｐ４で囲われたさらに広範囲の部位まで拡散しつつケーシング３ａの表面から外気に放熱される。
【００２２】
このように、このＡＣアダプタ１では、従来のＡＣアダプタ３１と比較して、直流電源２に生じた熱をケーシング３ａ，３ｂの極めて広範囲の表面部位まで拡散させることができるため、ケーシング３ａ，３ｂの表面温度を平均化させることができる。この結果、ケーシング３ａ，３ｂの局部的な高温度までの温度上昇を防止することができる。この場合、発明者の実験によれば、直流電源２内の発熱電子部品に最も近い破線Ｑ１で囲われたケーシング３ａの表面部位の温度は、外気温度よりも２９゜程度上昇し、その表面部位に対してある程度離れた部位である破線Ｑ２で囲われたケーシング３ａの表面部位の温度は、外気温度よりも２７゜程度上昇した。したがって、その温度差を２゜程度に抑えることができる結果、放熱性能を低下させることなく、ＡＣアダプタ１の最高表面温度を従来のＡＣアダプタ３１と比較して極めて低下させることができている。また、ケーシング３ｂ側についても、同様の実験結果が得られている。
【００２３】
なお、本発明は、上記した本発明の実施の形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実施の形態では、スペーサ６，６，・・を熱拡散板４ａ，４ｂに接着しているが、スペーサ６，６，・・を熱拡散板５ａ，５ｂの内壁に接着してもよい。また、スペーサ６の材質についても、特に限定されず、各種の非伝熱素材を用いることができる。また、本発明の実施の形態では、直流電源２の周囲を包み込むように、熱拡散板４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを箱形にそれぞれ形成しているが、本発明における第１および第２の熱拡散板の形状は、これに限定されず、例えば、平板状に形成したり、角筒状に形成してもよい。さらに、本発明の実施の形態では、熱拡散板４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを銅板で形成しているが、本発明における熱拡散板の材質はこれに限定されず、各種の金属やセラミックなどの高伝熱性材料で形成することができる。また、本発明の実施の形態では、本発明における電子機器をＡＣアダプタに適用した例について説明したが、本発明における電子機器は、例えば、種々の電源装置や無線機およびパーソナルコンピュータなどに適用することもできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の電子機器によれば、ケーシングの内壁に第１の熱拡散板を密着配設したことにより、電子機器本体による発熱時の熱をケーシング表面における広範囲の部位まで拡散させることができるため、ケーシングの表面温度を平均化させることができ、これにより、放熱性能を維持しつつケーシングの表面温度の局部的な極度の温度上昇を防止することができる。
【００２５】
また、放熱板に部分的に接触するように放熱板および第１の熱拡散板の間に第２の熱拡散板を配設したことにより、電子機器本体からの熱をケーシング表面におけるより広範囲の表面部位まで拡散させることができるため、ケーシングの表面温度をさらに平均化させることができ、これにより、ケーシングの表面温度の極度の温度上昇を確実に防止することができる。
【００２６】
さらに、請求項２記載の電子機器によれば、非伝熱素材のスペーサによって第２の熱拡散板と第１の熱拡散板とを互いに離間させたことにより、第２の熱拡散板から第１の熱拡散板への熱の直接的な伝導を阻止できる結果、ケーシングの局部的な極度の温度上昇をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るＡＣアダプタ１の分解斜視図である。
【図２】  図４に示すＡＣアダプタ１におけるＡ−Ａ線の概念断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態に係るＡＣアダプタ１の一部を拡大した断面図である。
【図４】  本発明の実施の形態に係るＡＣアダプタ１および従来のＡＣアダプタ３１の外観斜視図である。
【図５】  従来のＡＣアダプタ３１の分解斜視図である。
【図６】  図４に示すＡＣアダプタ３１におけるＡ−Ａ線の概念断面図である。
【符号の説明】
１  ＡＣアダプタ
２  直流電源
３ａ，３ｂ  ケーシング
４ａ，４ｂ  熱拡散板
５ａ，５ｂ  熱拡散板
６  スペーサ
１３  放熱板
【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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