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WO2013136810A1 - 電子機器 - Google Patents

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Publication number
WO2013136810A1
WO2013136810A1 PCT/JP2013/001752 JP2013001752W WO2013136810A1 WO 2013136810 A1 WO2013136810 A1 WO 2013136810A1 JP 2013001752 W JP2013001752 W JP 2013001752W WO 2013136810 A1 WO2013136810 A1 WO 2013136810A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
outside air
main body
body case
air passage
fan
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/001752
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
安井　伸行
雅史 松井
杉山　誠
柴田　洋
誉章 細野
勝見　佳正
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Publication of WO2013136810A1 publication Critical patent/WO2013136810A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/202—Air circulating in closed loop within enclosure wherein heat is removed through heat-exchangers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20954—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for display panels
    • H05K7/20972—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device.
  • a display unit is provided on the front side inside the main body case, and a control unit for the display unit is provided inside the main body case. And the back side of a control part is covered with the partition plate.
  • the electronic device is used by being suspended from a ceiling (for example, Patent Document 1).
  • a metal partition plate is provided on the back side of the main body case, and a plurality of metal fins are provided inside and outside the partition plate. And the air in a main body case was stirred with the air blower.
  • the heat in the main body case is transmitted to the fins in the main body case.
  • heat is transferred from the fin to the partition plate by heat conduction, and then heat is transferred to the fin outside the main body case by heat conduction. The heat was released to the outdoor air from the fins outside the main body case.
  • the electronic device of the present invention includes a display housed on the front side in the main body case and a cooling unit provided on the back side of the display in the main body case.
  • the cooling unit includes an outside air introduction port, an outside air discharge port, a unit case, a heat exchanger, an outside air introduction fan, and an inside air circulation fan.
  • An outside air introduction chamber is formed from the outside air inlet to the inside of the main body case.
  • the heat exchanger is formed by stacking an outside air passage and an inside air passage, and exchanges heat between the outside air that is air outside the main body case and the inside air that is air inside the main body case via a wall surface that partitions the outside air passage and the inside air passage.
  • outside air introduced into the unit case from the outside air introduction port is discharged from the outside air discharge port to the outside of the main body case through the outside air passage. Further, the inside air passes through the inside air passage and the vicinity of the surface of the display by driving the inside air circulation fan.
  • Such electronic equipment radiates heat from the display to the inside air because the inside air passes near the surface of the display. Then, the outside air heat-exchanged with the inside air in the heat exchanger radiates heat outside the main body case. Therefore, even if the electronic device has a sealed structure, the display unit can sufficiently dissipate heat.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear perspective view of the electronic device.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the back side of the electronic device.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the rear side of the cooling unit of the electronic device.
  • FIG. 5 is a rear side exploded perspective view showing an outside air passage and an inside air passage of the electronic apparatus.
  • FIG. 6A is a perspective view of a heat exchanger of the electronic device.
  • FIG. 6B is an exploded perspective view of a heat exchanger air path of the electronic device.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view showing an outside air path of the electronic device.
  • FIG. 7B is a partially cut perspective view showing an outside air path of the electronic apparatus.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear perspective view of the electronic device.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view
  • FIG. 8A is a cross-sectional view showing an internal airway of the electronic device.
  • FIG. 8B is a partially cut perspective view showing an internal air passage of the electronic apparatus.
  • FIG. 9 is a plan view with the back plate removed when the electronic apparatus is installed horizontally.
  • FIG. 10 is a plan view with the back plate removed when the electronic apparatus is installed vertically.
  • FIG. 11 is a perspective view of a main part of the electronic device with a back plate removed.
  • FIG. 12 is a plan view of the main part of the electronic apparatus with the back plate removed.
  • FIG. 13A is an internal configuration diagram in the case where a water intrusion prevention plate is not provided for comparison of the same electronic device.
  • 13B is a cross-sectional view taken along line 13B-13B of FIG. 13A.
  • FIG. 14A is an internal configuration diagram of the electronic device according to the embodiment of the present invention.
  • 14B is a cross-sectional view taken along line 14B-14B of FIG. 14A.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a rear perspective view of the electronic apparatus.
  • the electronic device 1 shown in FIGS. 1 and 2 can display an advertisement for outdoor use in addition to the function as a television receiver.
  • a display 5 is housed on the front side 2 b in the main body case 2.
  • FIG. 3 is a rear side exploded perspective view of the electronic device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a rear side exploded perspective view of the cooling unit of the electronic device.
  • the electronic device 1 includes a display 5 and a cooling unit 6.
  • a cooling unit 6 is housed on the back side 2 a of the display 5 in the main body case 2.
  • the cooling unit 6 includes an outside air inlet 3, an outside air outlet 4, a unit case 7, a heat exchanger 8 housed in the unit case 7, an outside air introduction fan 9, and an inside air circulation fan 10.
  • the unit case 7 is a rectangular parallelepiped having a rectangular surface that is substantially the same size as the back surface of the main body case 2 so as to conform to the shape of the electronic device 1.
  • the unit case 7 is provided with an outside air introduction port 3 on the short side 7a and an outside air discharge port 4 on the long side 7b.
  • the outside air discharge port 4 may be provided on the short side 7a of the unit case 7, and the outside air introduction port 3 may be provided on the long side 7b.
  • the outer shell of the cooling unit 6 is formed of a container 11 having an open back side 2a and a back plate 13. Inside the container 11, an outside air introduction fan 9, an inside air circulation fan 10, and a heat exchanger 8 are provided by being partitioned by a partition plate 12. A back plate 13 covers the opening of the container 11.
  • FIG. 5 is a rear side exploded perspective view showing the outside air passage and the inside air passage of the electronic apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the cooling unit 6 is provided with a heat exchanger 8 on one side in the longitudinal direction inside the unit case 7, and an outside air introduction fan 9 and an inside air circulation fan 10 on the other side.
  • the heat exchanger 8 is arranged along one of the short sides 7 a of the unit case 7 in the unit case 7.
  • An outside air introduction fan 9 and an inside air circulation fan 10 are arranged along the other of the short sides 7 a of the unit case 7.
  • An outside air introduction chamber 31 is formed inward of the main body case 2 from the outside air introduction port 3.
  • FIG. 6A is a perspective view of the heat exchanger of the electronic device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is an exploded perspective view of the heat exchanger air path of the electronic device.
  • the heat exchanger 8 is formed by laminating an outside air passage 14 and an inside air passage 15.
  • heat exchange between the outside air 32 and the inside air 33 is performed via a wall surface 8 a that partitions the outside air passage 14 and the inside air passage 15.
  • the outside air 32 is the air outside the main body case 2 shown in FIG.
  • the inside air 33 is air in the main body case 2.
  • a plurality of outside air passages 14 and inside air passages 15 are provided alternately.
  • a wall surface 8a between the outside air passage 14 and the inside air passage 15 is made of synthetic resin.
  • a rib is provided on the surface of the wall surface 8 a to form a gap between the adjacent wall surfaces 8 a, and the gap serves as the outside air passage 14 or the inside air passage 15. More specifically, as shown in FIG. 6B, the outside air passage 14 is provided with a ventilation lane by a U-shaped rib.
  • the inside air passage 15 is provided with a ventilation lane with L-shaped ribs.
  • the outside air passage 14 and the inside air passage 15 form a long ventilation lane along the long side of the rib.
  • the outside air passage 14 and the inside air passage 15 face each other. That is, a large counterflow region is ensured (the counterflow has higher heat exchange efficiency than the crossflow). Therefore, the heat exchange efficiency when the inside air 33 and the outside air 32 are ventilated increases.
  • rectangular wall surfaces 8a forming the outside air passages 14 and substantially congruent rectangular wall surfaces 8a forming the inside air passages 15 are alternately stacked.
  • the inside air passage inlet 25 into which the inside air 33 of the inside air passage 15 flows is provided on the side where the end of the ventilation lane contacts, that is, on the short side of the rib.
  • the inside air passage outlet 26) through which the inside air 33 flows out is provided on the long side of the rib.
  • the outside air passage inlet 20 into which the outside air 32 of the outside air passage 14 flows is provided on the long side of the rib, and the outside air passage outlet 21 is provided on the same long side of the rib.
  • the thickness direction of the heat exchanger 8 becomes thin.
  • the inside air passage 15 is formed along the long side 7 b of the unit case 7, so that the outside air 32 and the inside air 33 flow through the entire electronic device 1. Therefore, the entire electronic device 1 is cooled.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view showing an outside air path of the electronic device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 7B is a partially cut perspective view showing the outside air path of the electronic device.
  • the outside air 32 introduced into the unit case 7 from the outside air introduction port 3 through the outside air passage 14 of the heat exchanger 8 is driven from the outside air discharge port 4 by driving the outside air introduction fan 9. It is discharged out of the main body case 2.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view showing an internal air passage of the electronic device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is a partially cut perspective view showing the internal air passage of the electronic device.
  • the inside air 33 in the main body case 2 is driven by the inside air circulation fan 10 so that the inside air passage 15 of the heat exchanger 8, the vicinity of the surface of the display 5, and the back side 2 a of the display 5.
  • Passes near the surface of the controller 16 provided in The controller 16 is connected to the display 5, the outside air introduction fan 9 and the inside air circulation fan 10 shown in FIG. 7B, and controls them.
  • the inside air circulation fan 10 is provided with an inside air circulation fan inlet 23 on the front side 2 b in the body case 2 and an inside air circulation fan outlet 24 in the body case 2. Further, the inside air passage 15 of the heat exchanger 8 is provided with an inside air passage inlet 25 in the main body case 2 and an inside air passage outlet 26 on the front side 2 b in the main body case 2. Thereby, the inside air circulation fan inlet 23, the inside air circulation fan outlet 24, the inside air passage inlet 25, the inside air passage 15, the inside air passage outlet 26, the vicinity of the surface of the indicator 5 and the controller 16, and the inside air circulation fan inlet. 23 is formed.
  • a cover 17 is disposed on the front surface of the main body case 2 so as to be separated from the front surface of the display 5 by a predetermined distance.
  • Inside air 33 due to the driving of the inside air circulation fan 10 also flows through the gap between the back side 2 a of the cover 17 and the front side 2 b of the display 5.
  • the outside air introduction fan 9 is provided with an outside air introduction fan inlet 18 on the back side 2 a in the main body case 2 and an outside air introduction fan outlet 19 in the main body case 2.
  • the heat exchanger 8 includes an outside air passage inlet 20 and an outside air passage outlet 21 of the outside air passage 14 on the back side 2 a in the main body case 2.
  • the outside air introduction port 3 of the main body case 2 As shown in FIGS. 5, 7A, and 7B, the outside air introduction port 3 of the main body case 2, the outside air introduction chamber 31, the outside air passage inlet 20, the outside air passage 14, the outside air passage outlet 21, and the outside air introduction fan of the cooling unit 6.
  • the inflow port 18, the outside air introduction fan outflow port 19, and the outside air discharge port 4 of the main body case 2 are connected to form an outside air passage 34.
  • the outside air introduction chamber 31 has one end connected to the inner wall 7c on the back side of the unit case 7, for example, the inside of the partition plate 12 of the unit case 7, and the other end side A water intrusion prevention plate 22 that is a free edge 22a is provided.
  • the water intrusion prevention plate 22 is inclined inward of the main body case 2.
  • the side opposite to the fixed side exists in the outside air introduction chamber 31 as a free end, and is inclined so as to move away from the outside air introduction port 3 from the fixed side to the free end.
  • the prevention plate outside air introduction port surface 22b facing the outside air introduction port 3 of the water intrusion prevention plate 22 has a slope that becomes far from the back side inner wall surface 7c toward the free end 22a, followed by a slope that is close to the outside air introduction port 3. is doing.
  • the free end 22 a of the water intrusion prevention plate 22 is inclined inward of the main body case 2. Therefore, the water intrusion prevention plate 22 has lower ventilation resistance than the case where a plate for preventing intrusion of rainwater or the like is provided in the opening of the outside air introduction port 3 or the outside air discharge port 4 in parallel with the outer peripheral surface of the unit case 7. Become.
  • the water intrusion prevention plate 22 not only prevents intrusion of rainwater or the like into the controller 16 or the like inside the main body case 2 but also uniformly distributes the outside air 32 introduced into the main body case 2 from the outside air introduction port 3. It plays the role of air path control sent into the heat exchanger 8.
  • the outside air 32 is introduced from the outside air introduction port 3 by driving the outside air introduction fan 9 and gets over the free end 22 a of the water intrusion prevention plate 22.
  • the outside air 32 flows through the outside air passage 34, which continues to the outside air passage inlet 20, the outside air passage 14, the outside air passage outlet 21, the outside air introduction fan inlet 18, the outside air introduction fan outlet 19, and the outside air discharge port 4.
  • FIG. 9 is a plan view with the back plate removed when the electronic device according to the embodiment of the present invention is installed horizontally
  • FIG. 10 is a plan view with the back plate removed when the electronic device is installed vertically.
  • FIG. 9 is a diagram obtained by redrawing the perspective view of FIG. 5 into a plan view.
  • the outside air inlet 3 is provided on the short side 7a of the unit case 7, and the outside air outlet 4 is provided on the long side 7b.
  • the outside air introduction port 3 is arranged on the bottom surface of the main body case 2, and the outside air discharge port 4 is arranged on the side surface of the main body case 2.
  • the outside air discharge port 4 is disposed on the bottom surface of the body case 2, and the outside air introduction port 3 is the body case 2. It is arranged on the side.
  • FIG. 11 is a perspective view of a principal part with the back plate of the electronic apparatus according to the embodiment of the present invention removed.
  • the wiring 27 connects the controller 16 and the outside air introduction fan 9 shown in FIG. 7B. As shown in FIG. 11, the wiring 27 is introduced from the controller 16 into the inside air circulation fan case 10a of the inside air circulation fan 10 (on the side of the heat exchanger 8 partitioned by the partition plate 12 in the container 11 shown in FIG. 4). Is done. Next, the wiring 27 is led out of the inside air circulation fan case 10a from the back side 2a of the inside air circulation fan case 10a.
  • the wiring 27 is connected to the outside air introduction fan 9 from the back side 2a of the outside air introduction fan case 9a (the side opposite to the heat exchanger 8 partitioned by the partition plate 12 in the container 11 shown in FIG. 4).
  • the air is introduced into the case 9 a and connected to the outside air introduction fan 9.
  • the outside air introduction fan case 9a (in the container 11 shown in FIG. 4, the side opposite to the heat exchanger 8 partitioned by the partition plate 12) is in a negative pressure state.
  • the inside air circulation fan case 10a (the heat exchanger 8 side partitioned by the partition plate 12 in the container 11 shown in FIG. 4) is in a pressurized state. For this reason, even if rainwater or the like enters the outside air introduction fan case 9a, the rainwater or the like is less likely to leak out of the outside air introduction fan case 9a through the wiring 27. Even if rainwater or the like leaks out, it is difficult to enter the inside air circulation fan case 10a.
  • FIG. 12 is a plan view of a principal part with the back plate of the electronic device according to the embodiment of the present invention removed.
  • the outside air introduction chamber 31 provided with the water intrusion prevention plate 22 is provided with a drainage slope 28 having one end connected to the inner surface 31 a of the outside air introduction chamber 31 and the other end opened to the outside of the main body case 2.
  • a drainage slope 28 is provided as follows. The inner surface on the heat exchanger 8 side between one end of the drainage slope 28 and the inner side of the outer peripheral surface of the unit case 7 serving as the bottom surface to the lower side 22c of the water intrusion prevention plate 22 (lower end when the main body case 2 is installed horizontally) Connected to 31a. Further, the other end of the drainage slope 28 is opened from the inner peripheral surface of the main body case 2 provided with the outside air inlet 3 to the outer side of the main body case 2.
  • the drainage slope 28 has a slope that descends toward the outside air inlet 3 side.
  • the outside air 32 is introduced by using such a drainage slope 28 even if rainwater or the like enters from the outside air introduction port 3, the rainwater or the like hits the water intrusion prevention plate 22 and travels down through the water entry prevention plate 22. Flowing. Since rainwater or the like flows out of the unit case 7 along the drainage slope 28, it does not enter the downstream of the above-described outside air passage 34.
  • the drainage slope 28 is provided at a height from the inner periphery of the unit case 7 serving as the bottom surface to the lower side 22c of the water intrusion prevention plate 22 (the lower end when the main body case 2 is installed vertically).
  • One end of the drainage slope 28 is connected to the inner surface 31 a of the outside air introduction chamber 31 on the heat exchanger 8 side, and the other end is opened from the inside of the outer peripheral surface of the main body case 2 provided with the outside air discharge port 4 to the outside of the unit case 7.
  • a raising member 29 is provided between the lower surface 7 d of the unit case 7 and the heat exchanger 8. Specifically, when the main body case 2 is installed horizontally, the raising member 29 having a thickness longer than the distance h from the lower surface 7d of the unit case 7 serving as the bottom surface to the lower side 22c of the water intrusion prevention plate 22 is 7 is installed inside the outer peripheral surface. By providing such a raising member 29, even when rainwater or the like stays inside the outer peripheral surface of the unit case 7, the intrusion of rainwater or the like into the controller 16 or the like inside the cooling unit 6 or inside the main body case 2 is prevented. it can.
  • FIG. 13A is an internal configuration diagram in the case where a water intrusion prevention plate is not provided for comparison of the electronic device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line 13B-13B in FIG. 13A.
  • the outside air 32 introduced from the outside air introduction port 3 is the easiest air passage in the outside air passage 34, that is, from the outside air introduction port 3 to the outside air introduction fan 9. It tends to flow toward the shortest distance toward
  • FIG. 14A is an internal configuration diagram of the electronic device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 14B is a cross-sectional view taken along line 14B-14B of FIG. 14A.
  • the cooling capacity of the heat exchanger 8 can be easily increased by increasing the number of layers of the outside air passage 14 and the inside air passage 15.
  • the wall surface 8a between the outside air passage 14 and the inside air passage 15 can be formed of synthetic resin, the weight can be reduced.
  • the unit case 7 serves as the exterior of the electronic device 1, but the main body case 2 may cover the electronic device 1.
  • an external air introduction port 3 and an external air discharge port 4 are provided in the main body case 2, and an external air introduction chamber 31 and a water intrusion prevention plate 22 are provided in the main body case 2.
  • the present invention can be widely used in outdoor installation type electronic devices that require heat dissipation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

電子機器（１）は表示器（５）と、冷却ユニット（６）とを備えている。外気導入ファン（９）の駆動により外気導入口（３）からユニットケース（７）内に導入した外気（３２）は外気通路（１４）を介して外気放出口（４）から本体ケース（２）外に放出され、内気循環ファンの駆動により内気は内気通路と表示器（５）の表面近傍を通過する。

Description

電子機器
　本発明は、電子機器に関する。
　屋外に設置される電子機器、例えばテレビジョン受像機では本体ケースの内部前面側に表示部が、本体ケースの内部に表示部の制御部が設けられている。そして制御部の背面側は、仕切り板により覆われている。また、この電子機器は、天井から吊り下げて使用される場合もある（例えば特許文献１）。
　また近年のテレビジョン受像機は、その表示部が極めて大きくなってきたので、優れた表示効果を利用し、広告装置として屋外に設置されるようになっている。テレビジョン受像機が屋外において使用されるためには、本体ケース内に雨水等が浸入しないように密閉構造にする必要がある。そのため、本体ケースの前面開口部は表示部により、また背面開口部は仕切り板により、それぞれ密閉されている。
　この様な密閉構造の電子機器内の放熱を行う方法として、本体ケースの背面側に金属製の仕切り板が設けられ、仕切り板の内、外に金属製のフィンが複数設けられていた。そして本体ケース内の空気が、送風機により攪拌されていた。
　つまり、本体ケース内の空気が送風機により攪拌されることにより、先ず本体ケース内の熱が、本体ケース内のフィンに伝達される。次に、熱伝導によりこのフィンから仕切り板に熱が移動しその後、熱伝導により本体ケース外のフィンに熱が移動する。そしてその熱は、本体ケース外のフィンから屋外空気に放出されていた。
　このような従来の放熱構造では、本体ケース内への雨水等の浸入を防ぐため上述のような密閉構造にすると、表示部の前面側、および背面側の放熱が十分に行なえなくなるという課題があった。
特開平７―３２２１７２号公報
　本発明の電子機器は、本体ケース内の前面側に収納された表示器と、本体ケース内の表示器の背面側に設けられた冷却ユニットとを備えている。そして冷却ユニットは外気導入口と、外気放出口と、ユニットケースと、熱交換器と、外気導入ファンと、内気循環ファンとを有している。また外気導入口から本体ケースの内方に、外気導入チャンバーが形成されている。熱交換器は外気通路と、内気通路とが積層され、外気通路と内気通路とを仕切る壁面を介して本体ケース外の空気である外気と、本体ケース内の空気である内気との熱交換を行う。そして外気導入ファンの駆動により、外気導入口からユニットケース内に導入した外気は外気通路を介して外気放出口から本体ケース外に放出される。また内気循環ファンの駆動により、内気は内気通路と表示器の表面近傍を通過する。
　このような電子機器は、内気が表示器の表面近傍を通過するため表示器から内気に放熱される。そして熱交換器において内気と熱交換した外気が、本体ケース外に放熱する。そのため電子機器が密閉構造であっても、表示部の放熱は十分に行われる。
図１は、本発明の実施の形態の電子機器を示す斜視図である。 図２は、同電子機器の背面側斜視図である。 図３は、同電子機器の背面側分解斜視図である。 図４は、同電子機器の冷却ユニットの背面側分解斜視図である。 図５は、同電子機器の外気路と内気路を示す背面側分解斜視図である。 図６Ａは、同電子機器の熱交換器斜視図である。 図６Ｂは、同電子機器の熱交換器風路分解斜視図である。 図７Ａは、同電子機器の外気路を示す断面図である。 図７Ｂは、同電子機器の外気路を示す一部切断斜視図である。 図８Ａは、同電子機器の内気路を示す断面図である。 図８Ｂは、同電子機器の内気路を示す一部切断斜視図である。 図９は、同電子機器を横置き設置した場合の背面板を外した平面図である。 図１０は、同電子機器を縦置き設置した場合の背面板を外した平面図である。 図１１は、同電子機器の背面板を外した要部斜視図である。 図１２は、同電子機器の背面板を外した要部平面図である。 図１３Ａは、同電子機器の比較のための水浸入防止板を設けていない場合の内部構成図である。 図１３Ｂは、図１３Ａの１３Ｂ-１３Ｂ線断面図である。 図１４Ａは、本発明の実施の形態の電子機器の内部構成図である。 図１４Ｂは、図１４Ａの１４Ｂ-１４Ｂ線断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　（実施の形態）
　図１は本発明の実施の形態の電子機器を示す斜視図、図２は同電子機器の背面側斜視図である。図１、図２に示す電子機器１は、テレビジョン受像機としての機能以外に、屋外における広告用の表示も行える。本体ケース２内の前面側２ｂに、表示器５が収納されている。
　図３は本発明の実施の形態の電子機器の背面側分解斜視図、図４は同電子機器の冷却ユニットの背面側分解斜視図である。図３に示すように電子機器１は、表示器５と冷却ユニット６とを備えている。そして本体ケース２内の表示器５の背面側２ａには、冷却ユニット６が収納されている。
　図３、図４に示すように冷却ユニット６は、外気導入口３、外気放出口４、ユニットケース７、ユニットケース７内に収納した熱交換器８、外気導入ファン９、および内気循環ファン１０を有している。またユニットケース７は、電子機器１の形状に適合するように、本体ケース２の背面とほぼ同じ大きさの長方形状の面を備えた直方体である。そしてユニットケース７の短辺７ａには外気導入口３、長辺７ｂには外気放出口４が設けられている。またユニットケース７の短辺７ａに外気放出口４が、長辺７ｂに外気導入口３が設けられてもよい。
　また冷却ユニット６の外殻は、背面側２ａが開口した容器１１と、背面板１３とから形成されている。容器１１内には、外気導入ファン９と内気循環ファン１０、および熱交換器８が仕切板１２によって仕切られて設けられている。そして背面板１３が、容器１１の開口を覆っている。
　図５は、本発明の実施の形態の電子機器の外気路と内気路を示す背面側分解斜視図である。図５に示すように冷却ユニット６には、ユニットケース７内の長手方向の一方に熱交換器８、他方に外気導入ファン９と内気循環ファン１０が配置されている。換言すれば冷却ユニット６は、ユニットケース７内のユニットケース７の短辺７ａのうちの一方に沿って熱交換器８が配置されている。またユニットケース７の短辺７ａのうちの他方に沿って、外気導入ファン９と内気循環ファン１０とが配置されている。また外気導入チャンバー３１が、外気導入口３から本体ケース２の内方に形成されている。
　図６Ａは本発明の実施の形態の電子機器の熱交換器斜視図、図６Ｂは同電子機器の熱交換器風路分解斜視図である。図６Ａ、図６Ｂに示すように熱交換器８は、外気通路１４と内気通路１５とが積層され形成されている。また熱交換器８では、外気通路１４と内気通路１５とを仕切る壁面８ａを介して外気３２と内気３３との熱交換が行われる。ここで外気３２とは、図５に示す本体ケース２外の空気である。また内気３３とは、本体ケース２内の空気である。
　外気通路１４と内気通路１５とは、交互に複数設けられている。外気通路１４と内気通路１５との間の壁面８ａは、合成樹脂によって形成されている。そして壁面８ａの表面にリブが設けられて、隣接する壁面８ａ間に隙間が形成され、その隙間が外気通路１４または内気通路１５となる。さらに詳しくは、図６Ｂに示すように外気通路１４は、Ｕ字型のリブによって通風レーンが設けられている。内気通路１５は、Ｌ字型のリブによって通風レーンが設けられている。
　そして熱交換器８では外気通路１４と内気通路１５とが、リブ長辺に沿って長い通風レーンを形成する。リブ長辺に沿った通風レーンにおいては、外気通路１４と内気通路１５とが対向する流れになる。すなわち、対向流領域が多く確保される（対向流は直交流よりも熱交換効率が高い）。そのため、内気３３と外気３２とが通風したときの熱交換効率が高くなる。
　また熱交換器８は、外気通路１４を形成する長方形状の壁面８ａと、内気通路１５を形成するほぼ合同な長方形状の壁面８ａとが交互に積層されている。内気通路１５の内気３３が流入する内気通路流入口２５は、通風レーンの端部が接する辺、すなわちリブ短辺に設けられている。また内気３３が流出する内気通路流出口２６）は、リブ長辺に設けられている。外気通路１４の外気３２が流入する外気通路流入口２０は、リブ長辺に設けられ、同じリブ長辺に外気通路流出口２１が設けられている。
　また、長方形状の壁面８ａによって熱交換器８が形成されているので熱交換器８の厚み方向が薄くなる。
　また上述したように電子機器１では、ユニットケース７の長辺７ｂに沿って内気通路１５が形成されるので、電子機器１全体に外気３２と内気３３とが流れる。そのため、電子機器１全体が冷却される。
　図７Ａは本発明の実施の形態の電子機器の外気路を示す断面図、図７Ｂは同電子機器の外気路を示す一部切断斜視図である。図７Ａ、図７Ｂに示すように外気導入ファン９の駆動により、外気導入口３からユニットケース７内に導入された外気３２が、熱交換器８の外気通路１４を介して外気放出口４から本体ケース２外に放出される。
　図８Ａは本発明の実施の形態の電子機器の内気路を示す断面図、図８Ｂは同電子機器の内気路を示す一部切断斜視図である。図８Ａ、図８Ｂに示すように内気循環ファン１０の駆動により、本体ケース２内の内気３３が、熱交換器８の内気通路１５、表示器５の表面近傍、および表示器５の背面側２ａに設けた制御器１６表面近傍を通過する。なお制御器１６は、表示器５、図７Ｂに示す外気導入ファン９、および内気循環ファン１０に接続され、それらを制御する。
　内気循環ファン１０は、本体ケース２内の前面側２ｂに内気循環ファン流入口２３、本体ケース２内に内気循環ファン流出口２４を設けている。また熱交換器８の内気通路１５には、本体ケース２内に内気通路流入口２５、本体ケース２内の前面側２ｂに内気通路流出口２６が設けられている。これにより内気循環ファン流入口２３、内気循環ファン流出口２４、内気通路流入口２５、内気通路１５、内気通路流出口２６、表示器５と制御器１６との表面近傍、および内気循環ファン流入口２３をつなぐ循環路３５が形成される。
　また本体ケース２の前面にはカバー１７が、表示器５の前面と所定間隔離して配置されている。カバー１７の背面側２ａと、表示器５の前面側２ｂとの隙間にも、上述した内気循環ファン１０の駆動による内気３３が流れる。
　図７Ａ、図７Ｂに示すように外気導入ファン９は、本体ケース２内の背面側２ａに外気導入ファン流入口１８、本体ケース２内に外気導入ファン流出口１９を設けている。また熱交換器８は、本体ケース２内の背面側２ａに外気通路１４の外気通路流入口２０と外気通路流出口２１とを備えている。
　図５、図７Ａ、図７Ｂに示すように、本体ケース２の外気導入口３、冷却ユニット６の外気導入チャンバー３１、外気通路流入口２０、外気通路１４、外気通路流出口２１、外気導入ファン流入口１８、外気導入ファン流出口１９、および本体ケース２の外気放出口４が接続され、外気路３４が形成されている。
　ここで外気導入口３と外気放出口４とは、ユニットケース７の外周面に設けられているため、これらの開口部から雨水等が浸入するおそれがある。これを阻止するため、図７Ａ、図７Ｂに示すように外気導入チャンバー３１には、一端側がユニットケース７の背面側内壁面７ｃ、例えばユニットケース７の仕切板１２内側に接続され、他端側が自由端（free edge）２２ａである水浸入防止板２２が設けられている。水浸入防止板２２は、本体ケース２内方に傾斜している。そして、この固定辺と対向する辺は遊端として外気導入チャンバー３１内に存在し、固定辺から遊端へ外気導入口３から遠ざかるように傾斜が設けられている。水浸入防止板２２の外気導入口３に向いた防止板外気導入口面２２ｂは、背面側内壁面７ｃから自由端２２ａに向かって外気導入口３に近くなる傾斜に続いて遠くなる傾斜を有している。このように水浸入防止板２２の自由端２２ａが、本体ケース２内方に傾斜している。そのため水浸入防止板２２は、外気導入口３または外気放出口４の開口部にユニットケース７の外周面と平行に雨水等の浸入を防止する板などが設けられる場合よりも、通風抵抗は小さくなる。
　さらに水浸入防止板２２は、単に本体ケース２内部の制御器１６等への雨水等の浸入を阻止するのみならず、外気導入口３から本体ケース２内に導入される外気３２を、均一に熱交換器８内に送る風路制御の役目を果たす。
　すなわち、上述のように外気導入ファン９の駆動により、外気３２は外気導入口３から導入され、水浸入防止板２２の自由端２２ａを乗り越える。そして外気３２は外気通路流入口２０、外気通路１４、外気通路流出口２１、外気導入ファン流入口１８、外気導入ファン流出口１９、外気放出口４へと続く外気路３４を流れる。
　図９は本発明の実施の形態の電子機器を横置き設置した場合の背面板を外した平面図、図１０は同電子機器を縦置き設置した場合の背面板を外した平面図である。図９は、図５の斜視図を平面図に描き直した図である。
　また図１０に示すように本体ケース２を縦置き設置した場合、ユニットケース７の短辺７ａに外気導入口３が、長辺７ｂに外気放出口４が設けられる。このとき外気導入口３は本体ケース２の底面に配置され、外気放出口４が本体ケース２の側面に配置される。ユニットケース７の短辺７ａに外気放出口４が、長辺７ｂに外気導入口３を設けられた場合、外気放出口４が本体ケース２の底面に配置され、外気導入口３が本体ケース２の側面に配置される。
　図１１は、本発明の実施の形態の電子機器の背面板を外した要部斜視図である。配線２７は、図７Ｂに示す制御器１６と外気導入ファン９とを接続する。図１１に示すように配線２７は、制御器１６から内気循環ファン１０の内気循環ファンケース１０ａ内（図４に示す容器１１内において、仕切板１２により仕切られた熱交換器８側）に導入される。次に配線２７は、内気循環ファンケース１０ａの背面側２ａから内気循環ファンケース１０ａの外に導出される。その後、配線２７は外気導入ファン９の外気導入ファンケース９ａの背面側２ａ（図４に示す容器１１内において、仕切板１２により仕切られた熱交換器８とは反対側）から、外気導入ファンケース９ａ内に導入され、外気導入ファン９へと接続されている。
　ここで、外気導入ファンケース９ａ内（図４に示す容器１１内において、仕切板１２により仕切られた熱交換器８とは反対側）は負圧状態となっている。逆に、内気循環ファンケース１０ａ内（図４に示す容器１１内において、仕切板１２により仕切られた熱交換器８側）は加圧状態となっている。そのため、外気導入ファンケース９ａ内に雨水等が浸入しても、雨水等は配線２７を伝って外気導入ファンケース９ａ外へ漏れにくくなっている。また雨水等が漏れ出したとしても、内気循環ファンケース１０ａ内には浸入しにくくなる。
　上述のように内気循環ファンケース１０ａには、本体ケース２内の表示器５、および制御器１６が存在しているので、このような雨水等の浸入対策は極めて重要である。
　なお制御器１６と内気循環ファン１０、制御器１６と表示器５を接続する配線は図示していない。これらの配線は本体ケース２内にあるので、雨水等の浸入対策が必要になることはない。
　図１２は、本発明の実施の形態の電子機器の背面板を外した要部平面図である。水浸入防止板２２を設けた外気導入チャンバー３１には、一端が外気導入チャンバー３１の内面３１ａに接続され、他端が本体ケース２の外側へ開放された排水スロープ２８が設けられている。具体的には、図１２に示すように本体ケース２を横長に設置した場合、以下のように排水スロープ２８が設けられている。排水スロープ２８の一端が、底面となるユニットケース７の外周面内側から水浸入防止板２２の下辺２２ｃ（本体ケース２を横長に設置した場合の下端）までの間の熱交換器８側の内面３１ａに接続される。また排水スロープ２８の他端は、外気導入口３を設けた本体ケース２の外周面内側から本体ケース２の外側へと開放されている。
　また排水スロープ２８は、外気導入口３側へ下降する傾斜を有している。このような排水スロープ２８とすることにより外気３２を導入する際、外気導入口３から雨水等が浸入しても、雨水等は水浸入防止板２２に当たり、水浸入防止板２２を伝って下方へ流れる。そして雨水等は排水スロープ２８に沿ってユニットケース７の外へと流出するため、上述した外気路３４の下流へと浸入することはない。
　また、本体ケース２が縦長に設置された場合も同様である。すなわち底面となるユニットケース７の外周面内側から、水浸入防止板２２の下辺２２ｃ（本体ケース２が縦長に設置された場合の下端）までの間の高さに、排水スロープ２８が設けられる。排水スロープ２８は、一端が熱交換器８側の外気導入チャンバー３１の内面３１ａに接続され、他端が外気放出口４を設けた本体ケース２の外周面内側からユニットケース７の外側へ開放される。このような排水スロープ２８により、外気放出口４から雨水等が浸入しても、雨水等は水浸入防止板２２に当たり、水浸入防止板２２を伝って下方へ流れる。そして雨水等は、排水スロープ２８に沿ってユニットケース７の外側へと流出されるため、上述した外気路３４および本体ケース２内部の制御器１６等に浸入することはない。
　また図１２に示すように、ユニットケース７の下面７ｄと熱交換器８との間に、嵩上げ部材２９が設けられている。具体的には本体ケース２を横長に設置した場合、底面となるユニットケース７の下面７ｄから、水浸入防止板２２の下辺２２ｃまでの距離ｈよりも長い厚みをもつ嵩上げ部材２９が、ユニットケース７の外周面内側に設置されている。このような嵩上げ部材２９が設けられることにより、ユニットケース７の外周面内側に雨水等が滞留した場合でも、冷却ユニット６内および本体ケース２内部の制御器１６等への雨水等の浸入が阻止できる。
　図１３Ａは本発明の実施の形態の電子機器の比較のための水浸入防止板を設けていない場合の内部構成図、図１３Ｂは図１３Ａの１３Ｂ-１３Ｂ線断面図である。図１３Ａ、図１３Ｂに示すように水浸入防止板２２を設けない場合、外気導入口３から導入された外気３２は外気路３４において最も通りやすい風路、すなわち外気導入口３から外気導入ファン９に向かって最短距離に偏って流れてしまう。
　図１４Ａは本発明の実施の形態の電子機器の内部構成図、図１４Ｂは図１４Ａの１４Ｂ-１４Ｂ線断面図である。図１４Ａ、図１４Ｂに示すように水浸入防止板２２が設けられた場合、外気導入口３から導入された外気３２が、一旦、水浸入防止板２２に当たってから、水浸入防止板２２の自由端２２ａを乗り越える。そして外気３２は、外気路３４を通る。そのため、水浸入防止板２２が設けられない場合と比べて、外気３２は外気導入口３の全体から熱交換器８内に均一に送られる。このように、水浸入防止板２２が外気３２の風路を制御する機能を果たすため、熱交換器８内の熱交換効率が高められ、電子機器１は効率的に冷却される。
　なお熱交換器８は、外気通路１４と内気通路１５との積層数を増やせば、その冷却能力は簡単に高くなる。しかも外気通路１４と内気通路１５との間の壁面８ａは、合成樹脂により形成できるので、軽量化も図れる。
　なお本発明の実施の形態では、ユニットケース７は電子機器１の外装を兼ねる構成としたが、本体ケース２が電子機器１を覆う構成としてもよい。この場合、本体ケース２に外気導入口３、外気放出口４が設けられ、本体ケース２内に外気導入チャンバー３１、水浸入防止板２２が設けられる。
　本発明は、放熱を要する屋外設置タイプの電子機器に広く活用できる。
１　　電子機器
２　　本体ケース
２ａ　　背面側
２ｂ　　前面側
３　　外気導入口
４　　外気放出口
５　　表示器
６　　冷却ユニット
７　　ユニットケース
７ａ　　短辺
７ｂ　　長辺
７ｃ　　背面側内壁面
７ｄ　　下面
８　　熱交換器
８ａ　　壁面
９　　外気導入ファン
９ａ　　外気導入ファンケース
１０　　内気循環ファン
１０ａ　　内気循環ファンケース
１１　　容器
１２　　仕切板
１３　　背面板
１４　　外気通路
１５　　内気通路
１６　　制御器
１７　　カバー
１８　　外気導入ファン流入口
１９　　外気導入ファン流出口
２０　　外気通路流入口
２１　　外気通路流出口
２２　　水浸入防止板
２２ａ　　自由端
２２ｂ　　防止板外気導入口面
２２ｃ　　下辺
２３　　内気循環ファン流入口
２４　　内気循環ファン流出口
２５　　内気通路流入口
２６　　内気通路流出口
２７　　配線
２８　　排水スロープ
２９　　嵩上げ部材
３１　　外気導入チャンバー
３１ａ　　内面
３２　　外気
３３　　内気
３４　　外気路
３５　　循環路

Claims (12)

  1. 本体ケース内の前面側に収納された表示器と、
    前記本体ケース内の前記表示器の背面側に設けられた冷却ユニットとを備えた電子機器であって、
    前記冷却ユニットは外気導入口と外気放出口とユニットケースと熱交換器と外気導入ファンと内気循環ファンとを有し、
    前記外気導入口から前記本体ケースの内方に外気導入チャンバーが形成され、
    前記熱交換器は外気通路と内気通路とが積層され、前記外気通路と前記内気通路とを仕切る壁面を介して前記本体ケース外の空気である外気と前記本体ケース内の空気である内気との熱交換を行い、
    前記外気導入ファンの駆動により前記外気導入口から前記ユニットケース内に導入した前記外気は前記外気通路を介して前記外気放出口から前記本体ケース外に放出され、
    前記内気循環ファンの駆動により前記内気は前記内気通路と前記表示器の表面近傍を通過することを特徴とする電子機器。
  2. 前記ユニットケースは長方形状であり、前記ユニットケースの短辺と長辺とのいずれか一方に前記外気導入口、他方に前記外気放出口を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  3. 前記熱交換器は前記本体ケース内の背面側に前記外気通路の外気通路流入口と前記外気通路の外気通路流出口とを備え、
    前記本体ケース内に前記内気通路の内気通路流入口を備え、
    前記本体ケース内の前面側に前記内気通路の内気通路流出口を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
  4. 前記冷却ユニットには、前記ユニットケース内の前記短辺のうちの一方に沿って前記熱交換器が配置され、前記短辺のうちの他方に沿って前記外気導入ファンと前記内気循環ファンとが配置されたことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
  5. 前記外気導入ファンは前記本体ケース内の背面側に外気導入ファン流入口、前記本体ケース内の前面側に外気導入ファン流出口を設けたことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
  6. 外気路が前記外気導入口、前記外気通路流入口、前記外気通路、前記外気通路流出口、前記外気導入ファン流入口、前記外気導入ファン流出口、および前記外気放出口を接続して形成されたことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
  7. 前記内気循環ファンは前記本体ケース内の前面側に内気循環ファン流入口、前記本体ケース内に内気循環ファン流出口を設けたことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
  8. 循環路が前記内気循環ファン流入口、前記内気循環ファン流出口、前記内気通路流入口、前記内気通路、前記内気通路流出口、前記表示器の表面近傍、および前記内気循環ファン流入口をつないで形成されたことを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
  9. 前記表示器、前記外気導入ファン、および前記内気循環ファンに接続した制御器が前記本体ケース内の前記表示器の背面側に設けられ、
    前記制御器と前記外気導入ファンとを接続する配線は前記制御器から前記内気循環ファンの内気循環ファンケース内に導入されるとともに、前記配線は前記内気循環ファンケースの背面側から前記内気循環ファンケースの外に導出され、さらに前記配線は前記外気導入ファンの外気導入ファンケースの背面側から前記外気導入ファンケース内に導入されたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  10. 水浸入防止板は一端が前記ユニットケースの背面側内壁面に接続され、他端を自由端として前記外気導入チャンバーに設けられ、
    前記水浸入防止板の前記外気導入口に向いた防止板外気導入口面は、前記背面側内壁面から前記自由端に向かって前記外気導入口に近くなる傾斜に続いて遠くなる傾斜を有したことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
  11. 排水スロープは一端が前記外気導入チャンバーの内面に接続され、他端が本体ケースの外側へと開放されるとともに、前記外気導入口側に下降する傾斜を有したことを特徴とする請求項１０に記載の電子機器。
  12. 前記ユニットケースの下面と前記熱交換器との間に、前記下面と前記水浸入防止板の下辺までの距離よりも長い嵩上げ部材を設けたことを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。
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