JP2011192701A - 電子機器用の遮光板、電子機器及び放熱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術より放熱効率を改善する屋外設置電子機器用の遮光板を提供する。
【解決手段】遮光板は、複数の遮光フィンを含む電子機器用の遮光板であって、各遮光フィンは、回転軸を中心に回動可能であり、各遮光フィンを回動させることにより、遮光板を第１の状態と第２の状態に設定することができ、前記第２の状態は、前記第１の状態より各遮光フィン間の間隙が大きくなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、屋外に設置する電子機器内の温度が、日射により上昇することを防ぐ遮光板に関するものである。

無線通信機器や放送用機器等、屋外に設置しなければならない電子機器の筐体は、内部への浸水を防ぐと共に、内部の電子回路の発熱を効果的に外部に誘導・放出するものである必要がある。ここで、日射による筐体内の温度上昇を抑えるため、筐体の周囲に遮光板を配置する構成が提案されている（例えば、特許文献１、参照。）。

特開２００９−２３１７８４号公報

図６は、従来技術による構成を説明するための断面図である。図６において、符号１は、電子回路を内部に収容している筐体であり、符号１１は、筐体１と外気との接触面積を大きくして放熱効果を高めるための筐体１の放熱部であり、符号２は遮光板である。遮光板２は、筐体１への日光の照射を防ぎ、これにより筐体１の日射による温度上昇を抑えている。なお、遮光板２自体は、日光の照射により温度が高くなるが、遮光板２から筐体１への熱伝導を防ぐため、遮光板２は断熱部材を使用して筐体１に取り付けられる。図６は、筐体１のある一面に対する構成を示しているが、実際には、日射を受ける総ての面に対して遮光板２が設けられている。

遮光板２により、筐体１は日射による温度上昇を防ぐことができるが、遮光板２は、筐体１の放熱部１１により熱せされた空気の対流を制限するという問題がある。特に、日光が照射していない面に対しては、遮光板２により放熱効率を悪化させているという問題がある。

したがって、本発明は、従来技術より放熱効率を改善する電子機器用の遮光板、電子機器及び放熱方法を提供することを目的とする。

本発明における遮光板によれば、
複数の遮光フィンを含む電子機器用の遮光板であって、各遮光フィンは、回転軸を中心に回動可能であり、各遮光フィンを回動させることにより、前記遮光板を第１の状態と第２の状態に設定することができ、前記第２の状態は、前記第１の状態より各遮光フィン間の間隙が大きいことを特徴とする。

本発明における遮光板の他の実施形態によれば、
前記第２の状態において、少なくとも１つの遮光フィンは前記電子機器の筐体と接触することも好ましい。

また、本発明における遮光板の他の実施形態によれば、
各遮光フィンの回転軸は、互いに平行であり、遮光フィンの回転軸に対する半径方向の長さは、当該回転軸と、隣接する遮光フィンの回転軸との距離以上であることも好ましい。

また、本発明における遮光板の他の実施形態によれば、
前記第１の状態又は前記第２の状態を切り替える駆動手段を備えていることが好ましく、さらに、日射量を測定する測定手段と、日射量に応じて前記駆動手段を制御する制御手段とを備えていることも好ましい。

本発明における電子機器によれば、
前記遮光板を含むことを特徴とする。

本発明における放熱方法によれば、
第１の状態と第２の状態に設定することができる遮光板を備えている電子機器の放熱方法であって、前記第１の状態において、前記遮光板を通過できる光は前記第２の状態より減少し、前記電子機器の日射を受ける面に対向する遮光板を前記第１の状態とし、前記電子機器の日射を受けない面に対向する遮光板を前記第２の状態とすることを特徴とする。

また、本発明における放熱方法の他の実施形態によれば、
第１の状態と第２の状態に設定することができる遮光板を備えている電子機器の放熱方法であって、前記第１の状態において、前記遮光板を通過できる光は前記第２の状態より減少し、前記電子機器への日射がある場合には総ての遮光板を第１の状態とし、前記電子機器への日射が無い場合には総ての遮光板を第２の状態とすることも好ましい。

また、本発明における放熱方法の他の実施形態によれば、
前記第２の状態において、前記遮光板は前記電子機器の筐体と熱接続することも好ましい。

日射がない電子機器の面に対しては、第２の状態とすることで、遮光板が対流を制限することを防ぎ、よって、放熱効率を改善することができる。さらに、第２の状態において、遮光板の遮光フィンを電子機器の筐体に接触させることで、電子機器の放熱面積が拡大し、さらに、放熱効率を改善することができる。

本発明による遮光板の側面図である。 本発明による遮光板の正面図である。 日射がある場合の遮光板の状態を示す図である。 日射がない場合の遮光板の状態を示す図である。 遮光板駆動装置の概略的な構成図である。 従来技術による構成を示す図である。

本発明を実施するための形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明による遮光板の側面図であり、図２は本発明による遮光板の正面図である。図１及び２に示す様に、遮光板は、複数の遮光フィン２１と、複数の遮光フィン取付け部２２と、フレーム部２３と、遮光板取付け部２４とを備えている。

各遮光フィン取付け部２２は、その長手方向の中心を軸として回転可能な様に、かつ、各遮光フィン取付け部２２の回転軸は互いに並行となる様に、フレーム部２３に取り付けられている。また、遮光フィン取付け部２２には、１つの遮光フィン２１が取り付けられており、遮光フィン２１は、遮光フィン取付け部２２の回転軸を、その回転軸として回動可能となっている。以後、各遮光フィン２１の回転軸の方向を横方向と、各遮光フィン２１の回転軸を含む平面内において各回転軸に垂直な方向を縦方向と呼ぶ。つまり、図１のフレーム２３の長手方向を縦方向と呼ぶ。本発明において、遮光フィン２１の横方向の長さは、電子機器の筐体の対向する面とほぼ同じ長さとする。

さらに、フレーム部２３は、縦方向の両端において、遮光板取付け部２４に接続されており、本発明による遮光板は、遮光板取付け部２４により電子機器の筐体に接続され、本発明による電子機器を構成する。なお、遮光板と筐体とを熱的に絶縁するために、遮光板取付け部２４には断熱素材を使用する。

図３及び図４は、本発明による遮光板／電子機器の２つの状態を示している。なお、図３及び図４は、遮光板を側面から見た図であり、フレーム部２３は簡単のため省略している。図３に示す第１の状態において、各遮光フィン２１の回転軸から垂直に伸びる面は、各遮光フィン２１の回転軸を含む平面に近づく位置におかれる。第１の状態において、各遮光フィン２１間の間隙は、少なくとも、遮光板に対して放熱部１１とは逆側にある太陽の方向からは殆ど見えない様になり、よって、遮光板は、筐体の放熱部１１とは反対側から、当該遮光板を通過して放熱部１１に向かう光を完全に、あるいは、その大部分、例えば、８０％以上を遮断する。このため、回転軸を中心に回動する遮光フィン２１の半径方向の長さは、当該遮光フィン２１の回転軸と、隣接する遮光フィン２１の回転軸との距離以上とすることが好ましい。なお、第１の状態において、各遮光フィン２１が筐体の放熱部１１と接点を持たない様に、遮光フィン２１の半径方向の長さと、筐体の放熱部１１までの距離を設定する。

一方、図４に示す第２の状態において、各遮光フィン２１の回転軸から垂直に伸びる面は、各遮光フィン２１の回転軸を含む平面とは離れた位置におかれる。第２の状態において、各遮光フィン２１間の間隙は、遮光板に対して放熱部１１とは逆側にある太陽の方向からも大きく見える様になり、よって、放熱部１１とは反対側から、当該遮光板を通過して放熱部１１に向かう光のうち、遮光フィン取付け部２２と遮光フィン２１により不可避的に遮断される部分以外の光は放熱部１１に達する状態になる。つまり、第２の状態において、遮光板は、通過する光を積極的に遮断せず、第１の状態より放熱部１１に達する光は増加することになる。また、第２の状態において、少なくとも１つの遮光フィン２１、好ましくは総ての遮光フィン２１は、筐体の放熱部１１と接点を持つ。このため、遮光フィン２１の半径方向における回転軸から放熱部１１側の長さは、放熱部１１までの距離より長くする。

図３に示す第１の状態は、日射がある場合に設定する状態であり、第１の状態においては、従来における遮光板と同様、筐体への日射を防ぎ、筐体内部の温度上昇を抑える。これに対して、図４に示す第２の状態は、日射が無い場合に設定する状態であり、第２の状態においては、第１の状態より遮光フィン２１間の間隙を大きくして、遮光板による対流の制限を取り除くと共に、各遮光フィン２１と放熱部１１とを接触させることで、各遮光フィン２１も放熱部として動作させている。

例えば、放熱部１１の表面積が１０^６平方ミリメートルで、５０℃の温度上昇を許容する場合の熱抵抗が１℃／Ｗである場合において、各遮光フィン２１を放熱部１１と熱接続させることで表面積が２倍になったとすると、熱抵抗は０．６℃／Ｗに低下することになる。本発明においては、さらに、遮光板の間隙が大きくなるので、対流が増加し、よって、放熱効率はさらに改善されることになる。このため、遮光フィン２１には、例えば、放熱部１１に利用されているのと同じ材料といった、比較的、熱伝導率の高い材料を使用する。具体的には、例えば、熱放射率を向上させるために、表面に黒色アルマイト処理を施したアルミニウム材料等の金属材料を使用することができる。また、放熱部１１には図３及び図４に示す様に突起部を設け、この突起部と遮光フィン２１を接触させることで突起部と遮光フィン２１の接触面積を大きくすることが好ましい。

なお、本発明による遮光板の状態変更については、手動にて行う形態であっても良いが、遮光板駆動装置を用いて自動的に行う形態とすることもできる。図５は、遮光板駆動装置の概略的な構成図であり、日射量検出部３１と、制御部３２と、駆動部３３とを備えている。なお、遮光板駆動装置は、例えば、フレーム２３や、２本のフレーム間を接続する図示しない部材や、さらには、電子機器等の任意の位置に取り付ければ良い。

日射量検出部３１は、日射量を測定して制御部３２に測定値を出力し、制御部３２は測定値が閾値より大きいか否かにより筐体への日射の有無を判定し、判定結果に応じて駆動部３３を駆動して遮光板の状態を変化させる。この構成により自動的に遮光板を制御することができる。なお、上述した説明においては、筐体の１つの面と、その面に対向する遮光板のみを示していたが、実際には、筐体の日射を受ける総ての面に対して同じ構成を使用する。このとき、筐体の各面に対向する遮光板を総て同じ状態となる様に制御する形態であっても良いが、独立して制御する形態とすることが好ましい。独立して制御する場合には、例えば、日射を受ける筐体の面に対向する遮光板を第１の状態とし、その反対側の日射を受けない面に対向する遮光板を第２の状態とすることで、日中においても放熱効率を改善することが可能になる。なお、筐体の各面に対向する遮光板を独立して制御する場合には、日射量検出部３１は、各遮光板に取り付けられて、取り付けられた遮光板での日射量を測定し、独立して制御しない場合には、日射量検出部３１は、例えば、筐体の上部等、日射のある無しを確実に判定できる位置に設置する。

さらに、日射量により制御するのみならず、時間により制御する形態や、遮光板駆動装置をネットワークに接続できる様に構成して、遠隔からの制御信号により遮光板の状態を制御する形態であっても良い。また、本発明による遮光板は、遮光板取付け部２４により筐体に接続していたが、遮光板を筐体の各面に対向して設置することができればよく、遮光板が第１の状態において筐体に熱を伝えない限り任意の方法により遮光板を固定して良い。

１ 筐体
２ 遮光板
１１ 放熱部
２１ 遮光フィン
２２ 遮光フィン取付け部
２３ フレーム部
２４ 遮光板取付け部
３１ 日射量検出部
３２ 制御部
３３ 駆動部

Claims (9)

1. 複数の遮光フィンを含む電子機器用の遮光板であって、
   各遮光フィンは、回転軸を中心に回動可能であり、
   各遮光フィンを回動させることにより、前記遮光板を第１の状態と第２の状態に設定することができ、
   前記第２の状態は、前記第１の状態より各遮光フィン間の間隙が大きい、
   遮光板。
2. 前記第２の状態において、少なくとも１つの遮光フィンは前記電子機器の筐体と接触する、
   請求項１に記載の遮光板。
3. 各遮光フィンの回転軸は、互いに平行であり、
   遮光フィンの回転軸に対する半径方向の長さは、当該回転軸と、隣接する遮光フィンの回転軸との距離以上である、
   請求項１又は２に記載の遮光板。
4. 前記第１の状態又は前記第２の状態を切り替える駆動手段を備えている請求項１から３のいずれか１項に記載の遮光板。
5. 日射量を測定する測定手段と、
   日射量に応じて前記駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えている請求項４に記載の遮光板。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の遮光板を含む電子機器。
7. 第１の状態と第２の状態に設定することができる遮光板を備えている電子機器の放熱方法であって、
   前記第１の状態において、前記遮光板を通過できる光は前記第２の状態より減少し、
   前記電子機器の日射を受ける面に対向する遮光板を前記第１の状態とし、前記電子機器の日射を受けない面に対向する遮光板を前記第２の状態とする、
   放熱方法。
8. 第１の状態と第２の状態に設定することができる遮光板を備えている電子機器の放熱方法であって、
   前記第１の状態において、前記遮光板を通過できる光は前記第２の状態より減少し、
   前記電子機器への日射がある場合には総ての遮光板を第１の状態とし、前記電子機器への日射が無い場合には総ての遮光板を第２の状態とする、
   放熱方法。
9. 前記第２の状態において、前記遮光板は前記電子機器の筐体と熱接続する、
   請求項７又は８に記載の放熱方法。

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