JP2007188599A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音の発生を低減するとともに、発熱体を効率良く冷却することが可能な電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器は、吸気孔２６および排気孔２７が形成された筐体１２を備えている。筐体内には、発熱体５２が実装された回路基板３４、吸気孔と排気孔との間に配置しているとともに発熱体に隣接して設けられた放熱部材５６、および、回路基板に隙間を置いて対向した構造体３６が設けられている。排気孔に対向して冷却ファン５０が設けられ、吸気孔を通して外気を筐体内に導入し、放熱部材を通して排気孔から排気する。構造体は、回路基板との間に流通路Ｐ１を規定し、この流通路は、吸気孔と放熱部材との間を延びているとともに、他の領域よりも小さな断面積を有し、吸気孔から導入された外気を放熱部材を通して流す。
【選択図】 図６

Description

この発明は、筐体と、筐体内に配設された発熱体と、この発熱体を冷却する冷却機構とを備えた電子機器に関する。

近年、電子機器として、例えば、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ハードディスクレコーダ等の音楽記録再生装置や画像記録再生装置が広く用いられている。このような記録再生装置は、一般に、矩形箱状の筐体を備えている。筐体内部には、記録媒体を駆動するドライブ、記録再生機構、電源、種々のデータ処理部、制御部等が設けられている。制御部は、プリント回路基板上に実装されたＣＰＵ、その他、種々の電子部品を含んでいる。筐体の前面には、記録媒体を装填するためのスロットあるいはトレイ、装置の各種動作を行うための複数の操作ボタン、および装置の動作状態等を表示する表示部が設けられている。

電源やＣＰＵは、動作時に熱を発生する発熱体となる。そのため、記録再生装置は、発熱体を冷却して筐体内の過度の昇温を防止する冷却機構を備えている。通常、冷却機構は、筐体に形成された複数の吸気孔および排気孔、排気孔に対向して筐体の壁部に設けられた冷却ファン、並びに、ＣＰＵ等に当接して設けられたヒートシンク等の放熱部材を備えている。そして、冷却ファンにより、吸気孔を通して外気を筐体内に吸い込み、ヒートシンクを通して筐体内を流し、吸気孔から筐体外に排気する。これにより、ＣＰＵを冷却し、過度の温度上昇を防止している。また、導入された外気を、ヒートシンクのフィン間の通路に対して傾斜した方向に供給するように、第２の冷却ファンを筐体内部に配置した装置が提案されている（例えば、特許文献）。
特開２００５−２２２５８４号公報

しかしながら、上記のように構成された記録再生装置によれば、２個の冷却ファンを必要とするため構造が煩雑になるとともに、ファンから発生する騒音が総合されて大きな騒音を生じる。また、２個の冷却ファンを配置するため、装置を小型化する上で障害となる。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、騒音の発生を低減するとともに、発熱体を効率良く冷却することが可能な電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の態様に係る電子機器は、吸気孔および排気孔が形成された箱状の筐体と、前記筐体内に配設されているとともに、発熱体が実装された回路基板と、前記筐体内で前記吸気孔と排気孔との間に配置しているとともに、前記発熱体に隣接して設けられた放熱部材と、前記排気孔に対向して設けられ、前記吸気孔を通して外気を筐体内に導入し、前記放熱部材を通して前記排気孔から排気する冷却ファンと、前記筐体内で前記回路基板に隙間を置いて対向配置され、前記回路基板との間に、前記吸気孔と前記放熱部材との間を延びているとともに、他の領域よりも小さな断面積を有し、前記吸気孔から導入された外気を前記放熱部材を通して流す流通路を規定した構造体と、を備えている。

この発明の態様によれば、騒音の発生を低減するとともに、発熱体を効率良く冷却することが可能な電子機器を提供することができる。

以下図面を参照しながら、この発明に係る電子機器を情報記録再生装置に適用した実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る情報記録再生装置全体を示す斜視図、図２および図３は、カバーを取り除いて情報記録再生装置の内部構成を示す斜視図および平面図、図４はカバーの側壁を取り除いて示す情報記録再生装置の側面図である。

情報記録再生装置は、記録媒体としての光ディスク、およびハードディスクに対して情報の記録、読出しを行う画像記録再生装置として構成されている。また、後述するように、記録再生装置は、他の記録媒体としてビデオテープに対して情報の記録、読出しを行う。

図１および図２に示すように、情報記録再生装置１０は偏平な矩形箱状に形成された筐体１２を備えている。筐体１２は、アルミニウム等の金属板により形成されシャーシを構成した底壁１２ａと、この底壁の前面側および背面側に鉛直に立設された前面パネル（前壁）１２ｂおよび背面壁１２ｃと、を備えている。また、筐体１２は、金属板を折り曲げてほぼ断面Ｕ字形状に形成されているとともに底壁１２ａ、前面パネル１２ｂ、背面壁１２ｃに脱着可能に固定されたカバー１６を有している。カバー１６は、筐体１２の平坦な天壁１２ｄ、および互いに対向した一対の側壁１２ｅ、１２ｆを構成している。

操作面を構成した前面パネル１２ｂには、後述するビデオテープレコーダ駆動部（以下、ＶＴＲ駆動部と称する）にビデオテープを装填するための挿入スロット１８、後述するＤＶＤドライブに対して光ディスクを装填およびイジェクトするための装填部が設けられている。本実施形態において、装填部は筐体１２から前方へ引き出し可能なディスクトレイ２０により構成されている。

また、前面パネルには、複数の操作ボタンが設けられている。これらの操作ボタンは、記録再生装置の電源をオン・オフするための電源ボタン２２ａ、ＶＴＲ駆動部を選択するためのＶＴＲ選択ボタン２２ｂ、後述するハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）を選択するためのＨＤＤ選択ボタン２２ｃ、ＤＶＤドライブを選択するためのＤＶＤ選択ボタン２２ｄ、筐体１２内からビデオテープを取り出すためのイジェクトボタン２３ａ、および光ディスクと取り出すためのイジェクトボタン２３ｂ等を含んでいる。

一方の側壁１２ｅには、冷却空気として外気を筐体１２内へ導入する複数の吸気孔２６が形成されている。これらの吸気孔２６は底壁１２ａと平行に並んで、かつ、互いに隣接して設けられている。本実施形態では、吸気孔２６は、側壁１２ｅにおいて、前面パネル１２ｂ側の下部に設けられている。なお、筐体１２内に外気を導入する吸気孔としては、部材間の隙間等を除いて、上記吸気孔２６のみが設けられている。また、筐体１２の背面壁１２ｃには排気孔２７が形成されている。

図２および図３に示すように、筐体１２内には、筐体内部の空間を３つに仕切った第１および第２仕切り板２８ａ、２８ｂが設けられている。第１仕切り板２８ａは、一対の側壁１２ｅ、１２ｆの中間に位置し、これらの側壁と平行に前面パネル１２ｂから背面壁１２ｃまで延びている。筐体１２内は、第１仕切り板２８ａにより、側壁１２ｅ側に位置した第１収容部３０ａと、側壁１２ｆ側に位置した第２収容部３０ｂとに仕切られている。筐体１２の吸気孔２６は第１収容部３０ａに連通している。

第２仕切り板２８ｂは、第１仕切り板２８ａと側壁１２ｆとの間を背面壁１２ｃと平行に延びている。この第２仕切り板２８ｂにより、第２収容部３０ｂは、前面パネル１２ｂ側に位置した第３収容部３０ｃと背面壁１２ｃ側に位置した第４収容部３０ｄとに仕切られている。背面壁１２ｃに形成された排気孔２７は、第４収容部３０ｄに連通している。

図２および図４に示すように、第１仕切り板２８ａには、第１収容部３０ａと第４収容部３０ｄとを連通した複数、例えば、２つの通気孔３２ａ、３２ｂが形成されている。

図２および図３に示すように、第１収容部３０ａ内には、プリント回路基板３４、第１ディスクドライブとしてのＤＶＤドライブ３６、チューナ部３８、モデム３９が配設されている。第３収容部３０ｃには、ＶＴＲ駆動部４０が配設されている。ＶＴＲ駆動部４０は、回転ドラム４１等を有し、ビデオテープに対して情報の記録、再生を行う。第４収容部３０ｃには、第２ディスクドライブとしてのＨＤＤ４６および電源４４が収容されている。

第１収容部３０ａ内の構成について詳細に説明する。図５は、プリント回路基板の主要部およびＤＶＤドライブを分解して示し、図６は、情報記録再生装置を図３の線Ａ−Ａに沿って破断した概略断面図である。

図２ないし図６に示すように、第１収容部３０ａ内において、プリント回路基板３４は筐体１２の底壁１２ａ上にこれとほぼ平行に対向して設けられている。プリント回路基板３４上には、発熱体であるＣＰＵ５２を含む複数の電子部品５４が実装され、情報記録再生装置の動作を制御する制御部５１を構成している。ＣＰＵ５２上には、放熱部材として機能するヒートシンク５６が載置されている。ヒートシンク５６はアルミニウム等により形成され、互いに隙間を置いて並んだ複数の冷却フィン５７を有している。ヒートシンク５６はＣＰＵ５２の熱を第１収容部３０ａ内に放熱し、ＣＰＵを冷却する。

ＣＰＵ５２およびヒートシンク５６は、筐体１２に形成された吸気孔２６と排気孔２７とを結ぶ線Ａ−Ａ上、あるいはその近傍に設けられている。ヒートシンク５６は、その冷却フィン５７が線Ａ−Ａと交差する方向に延びるように配置されている。

ＤＶＤドライブ３６は、偏平な矩形箱状の本体３６ａを有し、この本体内には、光ディスクを支持および回転するモータ、光ディスクに対して情報処理を行う光ピックアップ等が収納されている。ＤＶＤドライブ３６は、本体３６ａに対して光ディスクを装填およびイジェクトするためのディスクトレイ２０を有し、このディスクトレイは、前面パネル１２ｂを通して引き出し可能となっている。

構造体としてのＤＶＤドライブ３６は、第１収容部３０ａ内で、プリント回路基板３４と筐体１２の天壁１２ｄとの間に設けられている。ＤＶＤドライブ３６は、プリント回路基板３４とほぼ平行に、かつ、隙間を置いて対向しているとともに、ヒートシンク５６と重なって設けられている。これにより、ＤＶＤドライブ３６とプリント回路基板３４との間には、第１収容部３０ａ内の他の領域よりも小さな断面積を有した流通路Ｐ１が規定されている。筐体１２に形成された吸気孔２６は、流通路Ｐ１と対向して位置し、流通路Ｐ１に連通している。流通路Ｐ１は、吸気孔２６とヒートシンク５６との間を延び、吸気孔から導入された外気をヒートシンク５６を通して流す。

ＤＶＤドライブ３６の本体３６ａの上面および両側面には、例えば、スポンジ等の弾性材で形成された遮蔽部材４８が装着されている。遮蔽部材４８は、ＤＶＤドライブ３６の本体３６ａと筐体１２の天壁１２ｄ、側壁１２ｅ、および第１仕切り板２８ａとの隙間を遮蔽し、吸気孔２６から第１収容部３０ａ内に導入された外気が、上記隙間を通って流れることを規制する。これにより、吸気孔２６を通して導入された外気を流通路Ｐ１に効率良く導くことができる。

第１収容部３０ａに配設されたチューナ部３８は、背面壁１２ｃの内面に固定されたアナログチューナ３８ａ、およびプリント回路基板３４上に実装されアナログチューナ３８ａの下方に重なって設けられた２つのデジタルチューナ３８ｂ、３８ｃを有している。

次に、第４収容部３０ｄ内の構成について詳細に説明する。図７は、第４収容部に収納された電源およびＨＤＤを示している。図２、図３、図６および図７に示すように、電源４４は、複数の電子部品４３および放熱部材４５等が実装された回路基板４４ａと、回路基板を覆って設けられたシールドケース４４ｂと、を有している。電源４４は、回路基板４４ａが筐体１２の底壁１２ａ上に支持された状態で第１収容部３０ａ内に配置されている。シールドケース４４ｂは、金属板を折り曲げて構成されている。シールドケース４４ｂには、一対の流入口６０、および流出口６２ａ、６２ｂが形成されている。流入口６０は、第１仕切り板２８ａの通気孔３２ａと対向して設けられ、通気孔３２ａを通して導入された外気をシールドケース４４ｂ内に導く。流出口６２ａは、筐体１２の背面壁１２ｃに形成された排気孔２７と対向して設けられ、流出口６２ａ、６２ｂはシールドケース４４ｂ内の空気を排気孔２７に導く。

ＨＤＤ４６は偏平な矩形箱状の本体を有し、この本体内には、磁気ディスクを回転自在に支持したモータ、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行う磁気ヘッド、この磁気ヘッドを支持したキャリッジ等が配設されている。ＨＤＤ４６は、第４収容部３０ｄ内において、電源４４のシールドケース４４ｂに重ねて、かつ、所定の隙間を置いて対向配設されている。そして、ＨＤＤ４６とシールドケース４４ｂとの間に流通路Ｐ２が規定されている。流通路Ｐ２は、第１仕切り板２８ａに形成された通気孔３２ｂおよび排気孔２７に連通し、通気孔３２ｂを通して導入された外気をＨＤＤ４６とシールドケース４４ｂとの間に流した後、排気孔２７に導く。

筐体１２の背面壁１２ｃの外面側には冷却ファン５０が固定され、排気孔２７と対向している。背面壁１２ｃの内面側において、排気孔２７の周囲には、例えば、スポンジ等の弾性材で形成された遮蔽材６４が設けられ、シールドケース４４ｂおよびハードディスクドライブ４６の本体外面と対向している。遮蔽材６４は、排気孔２７の周囲において、背面壁１２ｃとシールドケース４４ｂおよびＨＤＤ４６との隙間を遮蔽し、シールドケース４４ｂ内および流通路Ｐ２を通った外気のみを排気孔２７に導く。

上記のように構成された情報記録再生装置において、冷却機構を構成する冷却ファン５０を作動させると、図３、図６および図７に矢印で示すように、筐体１２の吸気孔２６を通して外気が筐体内の流通路Ｐ１に導入される。導入された外気は流通路Ｐ１を流れ、その際、ヒートシンク５６に当たりこのヒートシンク５６を冷却する。

ここで、ヒートシンク５６は流通路Ｐ１内に設けられていることから、外気による空冷効果を高めることが出来る。すなわち、流通路Ｐ１は、プリント回路基板３４とＤＶＤドライブ３６の本体３６ａとの間の狭い空間によって規定され、他の領域よりも小さな断面積に形成されている。そのため、流通路Ｐ１を通る外気を早い風速で流しヒートシンク５６を効率良く冷却することができる。また、ヒートシンク５６の冷却フィン５７は、吸気孔２６と排気孔２７とを結ぶ線Ａ−Ａに対して斜めに延びているため、流通路Ｐ１を流れる外気は、冷却フィン５７に対して斜めに当たった後、冷却フィン間の隙間を通って流れる。これにより、冷却フィン５７はより強い冷風を受けて冷却され、ヒートシンク５６の冷却効果が高められる。その結果、発熱体であるＣＰＵ５２をヒートシンク５６によって高い効率で冷却し、過度の昇温を防止することができる。

流通路Ｐ１を通過した後、外気の一部は、第１収容部３０ａ内においてチューナ部３８の周囲を流れ、チューナ部を冷却する。また、流通路Ｐ１を通過した外気の一部は、第１仕切り板２８ａの通気孔３２ａおよびシールドケース４４ｂの流入口６０を通ってシールドケース内に流入し、電源４４内部を冷却した後、シールドケースの流出口６２ａおよび排気孔２７を通って背面壁１２ｃの後方へ排気される。更に、外気の一部は、第１収容部３０ａから第１仕切り板２８ａの通気孔３２ｂを通って流通路Ｐ２に流入し、ＨＤＤ４６を冷却した後、排気孔２７を通って背面壁１２ｃの後方へ排気される。これにより、電源４４およびＨＤＤ４６を効率良く冷却することが可能となる。

以上のように構成された情報記録再生装置によれば、単一の冷却ファンを用いて筐体内の発熱体を冷却することができ、装置動作時における騒音の低減を図ることができ、同時に、発熱体を効率良く強力に冷却することが可能となる。また、冷却ファンを複数設ける必要がなく、装置全体の構成の簡略化および小型化を図ることができ、更に、製造コストの低減が可能となる。

本発明は上記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わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、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、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、流通路を規定した構造体はＤＶＤドライブに限らず、他のディスクドライブ、駆動部、あるいは、電子機器としてもよい。この発明は、前述した情報記録再生装置に限らず、種々の電子機器に適用可能である。

図１は、この発明の実施形態に係る情報記録再生装置を示す斜視図。 図２は、カバーを取り除いて情報記録再生装置の内部構成を示す斜視図。 図３は、カバーを取り除いて情報記録再生装置の内部構成を示す平面図。 図４は、カバーの側壁を取り除いて示す情報記録再生装置の側面図。 図５は、上記情報記録再生装置におけるプリント回路基板の主要部およびＤＶＤドライブを示す分解斜視図。 図６は、上記情報記録再生装置を図３の線Ａ−Ａに沿って破断して概略的に示す断面図。 図７は、上記情報記録再生装置におけるハードディスクドライブ、電源および冷却ファンを示す斜視図。

符号の説明

１０…情報記録再生装置、 １２…筐体、 １２ａ…底壁、１２ｂ…前面パネル、
１２ｃ…背面壁、 １２ｅ、１２ｆ…側壁、 １６…カバー、 ２６…吸気孔、
２７…排気孔、 ２８ａ…第１仕切り板、 ２８ｂ…第２仕切り板、
３０ａ…第１収容部、 ３０ｃ…第３収容部、 ３０ｄ…第４収容部、
３２ａ、３２ｂ…通気孔、 ３４…プリント回路基板、 ３６…ＤＶＤドライブ、
４０…ＶＴＲ駆動部、 ４４…電源、 ４４ａ…回路基板、
４４ｂ…シールドケース、 ４６…ＨＤＤ、 ４８…遮蔽部材、 ５０…冷却ファン、
５２…ＣＰＵ、 ５６…ヒートシンク、 ６０…流入口、 ６２ａ、６２ｂ…流出口、
Ｐ１、Ｐ２…流通路

Claims (11)

1. 吸気孔および排気孔が形成された箱状の筐体と、
   前記筐体内に配設されているとともに、発熱体が実装された回路基板と、
   前記筐体内で前記吸気孔と排気孔との間に配置されているとともに、前記発熱体に隣接して設けられた放熱部材と、
   前記排気孔に対向して設けられ、前記吸気孔を通して外気を筐体内に導入し、前記放熱部材を通して前記排気孔から排気する冷却ファンと、
   前記筐体内で前記回路基板に隙間を置いて対向配置され、前記回路基板との間に、前記吸気孔と前記放熱部材との間を延びているとともに、他の領域よりも小さな断面積を有し、前記吸気孔から導入された外気を前記放熱部材を通して流す流通路を規定した構造体と、を備えた電子機器。
2. 前記構造体は、箱状の本体を有しているとともにディスク状の記録媒体に対して情報の記録、読出しを行うディスクドライブで構成されている請求項１に記載の電子機器。
3. 前記ディスクドライブは、前記回路基板と平行に対向しているとともに前記放熱部材と重なって設けられている請求項２に記載の電子機器。
4. 前記筐体は、底壁、この底壁に対向した天壁、操作面を構成した前壁、前壁に対向した背面壁、前壁および背面壁と直交して延びた一対の側壁、を有し、
   前記吸気孔は、一方の側壁に形成され前記流通路に連通しているとともに、前記排気孔は前記背面壁に形成されている請求項１又は２に記載の電子機器。
5. 前記放熱部材は、それぞれ前記通気孔と排気孔とを結ぶ線に対して交差する方向に延びた複数のフィンを有している請求項４に記載の電子機器。
6. 前記筐体内に前記側壁とほぼ平行に設けられ、前記筐体内を第１および第２収容部に仕切った第１仕切り板と、前記第１仕切り板と一方の側壁との間を延び、前記第２収容部を前壁側に位置した第３収容部と背面壁側に位置した第４収容部とに仕切った第２仕切り板と、を有し、
   前記構造体および回路基板は前記第１収容部内に配設され、前記第１仕切り板は前記第１収容部と第４収容部とを連通した通気孔を有し、前記排気孔は前記第４収容部に連通している請求項４に記載の電子機器。
7. 前記筐体内に配設され前記構造体を構成した第１ディスクドライブと、前記第３収容部内に配設されたビデオテープレコーダ駆動部と、前記第４収容部内に配設され、ディスク状の記録媒体に対して情報の記録、読出しを行う第２ディスクドライブと、を備えている請求項６に記載の電子機器。
8. 前記回路基板は前記第１収容部内で底壁に対向して設けられ、前記構造体は、前記第１収容部内で、前記回路基板と天壁との間に設けられ、
   前記構造体の周囲には、前記構造体と天壁、側壁、および第１仕切り板との隙間を遮蔽した遮蔽部材が設けられている請求項６に記載の電子機器。
9. 前記第４収容部内に、前記第２ディスクドライブと重なって設けられた電源を備えている請求項７に記載の電子機器。
10. 前記電源は、電子部品が実装された基板と、前記基板を覆って設けられたシールドケースと、を有し、前記シールドケースは、前記第１仕切り板の通気孔と対向して設けられ前記導入された外気をシールドケース内に導く流入口と、前記排気孔に対向して設けられた流出口とを有している請求項９に記載の電子機器。
11. 前記第２ディスクドライブは、前記電源と隙間を置いて対向配置され、前記電源との間に、導入された外気を前記排気孔に導く流通路を規定している請求項９に記載の電子機器。

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