放熱ユニットおよびこれを用いた電子機器
【課題】電子機器に活用される放熱ユニットにおいて、この放熱ユニットに使用される送風機の消費電力を削減することを目的とする。
【解決手段】筐体４内部に高発熱部材６と放熱板５を備えた電子機器の前記筐体４に装着する放熱ユニット７において、前記放熱ユニット７は複数の熱交換体９と複数の送風機１２と第一空間１３を備え、前記第一空間１３は前記熱交換体９と前記送風機１２の間に設け、前記熱交換体９は通風路１４と前記通風路１４の一端に設けた循環風吸込口１５と前記通風路１４の他端に設けた循環風吹出口１６を有し、前記送風機１２は送風機吸込口１０と送風機吹出口１１を有し、前記第一空間１３において前記送風機１２から吹出される循環風あるいは前記送風機１２に吸込まれる循環風を仕切る仕切部１７を設けた構成にしたことにより、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力削減という効果を得られる。
【解決手段】筐体４内部に高発熱部材６と放熱板５を備えた電子機器の前記筐体４に装着する放熱ユニット７において、前記放熱ユニット７は複数の熱交換体９と複数の送風機１２と第一空間１３を備え、前記第一空間１３は前記熱交換体９と前記送風機１２の間に設け、前記熱交換体９は通風路１４と前記通風路１４の一端に設けた循環風吸込口１５と前記通風路１４の他端に設けた循環風吹出口１６を有し、前記送風機１２は送風機吸込口１０と送風機吹出口１１を有し、前記第一空間１３において前記送風機１２から吹出される循環風あるいは前記送風機１２に吸込まれる循環風を仕切る仕切部１７を設けた構成にしたことにより、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力削減という効果を得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば屋外において設置される電子機器に活用される放熱ユニットおよびこれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器、例えば画像表示装置では、筐体の表側に表示部が設けられ、またこの筐体の内部には高発熱部材例えば電子部品が設けられ、筐体の裏側は仕切板で覆っていた。
【０００３】
また、この電子機器は、筐体内部を塵埃及び水滴から保護するためにほぼ密閉構造とし、筐体内部に設けた送風機と、熱交換体を備えた放熱ユニットを用い、送風機により筐体内部の空気を循環及び攪拌し、筐体内部の発熱を熱交換体を介して放熱する構造となっている場合もあった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９６９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の放熱ユニットを用いて電子機器を放熱する構造において、筐体内部の冷却に必要な循環風量を得るためには筐体内部の循環風路の通風抵抗が高くなり、その結果として送風機の消費電力が高くなるという課題を有していた。
【０００６】
そこで本発明は筐体内部の循環風路の通風抵抗を小さくし、筐体内部の冷却に必要な送風機の消費電力を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するために、本発明の放熱ユニットは筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の放熱ユニットによれば、筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けた構成にしたことにより、筐体内部の循環風路の通風抵抗を小さくすることができるため、送風機の消費電力削減という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１の画像表示装置の設置例を示す図
【図２】同画像表示装置の背面側の斜視図
【図３】同画像表示装置の背面側の分解斜視面図
【図４】同放熱ユニットの一部の構成を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）断面を示す構成図）
【図５】同熱交換体と仕切板の構成を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）正面図）
【図６】同放熱ユニットのＡ−Ａ断面を示す構成図
【図７】同放熱ユニットのＣ―Ｃ断面を示す構成図
【図８】同画像表示装置の断面を示す構成図
【図９】Ｅ部分を拡大した同画像表示装置の断面を示す構成図
【図１０】Ｆ部分を拡大した同画像表示装置の断面を示す構成図
【図１１】本発明の実施の形態１の仕切部を設けない場合の同放熱ユニットのＧ―Ｇ断面を示す構成図
【図１２】本発明の実施の形態１の仕切部を設けず、通風路の幅が上流と下流で一定の場合の同放熱ユニットのＡ−Ａ断面を示す構成図
【図１３】本発明の実施の形態１の仕切部を設けず、通風路の幅が上流と下流で一定の場合の同放熱ユニットのＣ―Ｃ断面を示す構成図
【図１４】本発明の実施の形態１の整流風路と整流部を設けない場合のＥ部分を拡大した同画像表示装置の断面を示す構成図
【図１５】本発明の実施の形態２の同放熱ユニットの一部の構成を示す断面を示す構成図
【図１６】同放熱ユニットのＨ−Ｈ断面を示す構成図
【図１７】本発明の実施の形態２の仕切部を設けず、通風路の幅が上流と下流で一定の場合の同放熱ユニットのＨ−Ｈ断面を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の請求項１記載の放熱ユニットは、筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けた構成を有する。これにより、送風機と隣合う送風機から吹出された循環風と循環風が干渉するのを防ぎ、あるいは送風機と隣合う送風機へ吸込まれる循環風同士が干渉するのを防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１１】
また、請求項２記載の放熱ユニットは、前記循環風吸込口と隣合う前記循環風吸込口との間の中心線及び前記循環風吸込口に対して垂直かつ、前記循環風吸込口に交わる断面において、前記熱交換体の前記通風路の幅を下流から上流に向かって大きくした構成を有する。これにより、循環風が循環風路吸込口へ突入する際の突入抵抗を削減することができ、通風抵抗を削減することができるので、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１２】
また、請求項３記載の放熱ユニットは、前記循環風吹出口と隣合う前記循環風吹出口との間の中心線及び前記循環風吹出口に対して垂直かつ、前記循環風吹出口に交わる断面において、前記熱交換体の前記通風路の幅を上流から下流に向かって大きくした構成を有する。これにより、循環風が循環風吹出口から吹出される際の風路の急拡大による吹出抵抗を削減することができ、通風抵抗を削減することができるので、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１３】
また、請求項４記載の放熱ユニットは、前記送風機と前記第一空間を前記循環風吸込口側に設け、前記送風機吸込口に整流風路を備え、前記整流風路は整流風路吸込口と整流風路吹出口を有した構成を有する。これにより、整流風路がない場合において送風機吸込口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１４】
また、請求項５記載の放熱ユニットは、前記整流風路は、前記整流風路吸込口の開口面積を前記整流風路吹出口の開口面積より大きくした構成を有する。これにより、整流風路がない場合において送風機吸込口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるとともに、整流風路吸込口の開口面積を整流風路吹出口の開口面積より大きくしたことで、整流風路上流側の風速を低減し、整流風路吸込口近傍で発生する流れの乱れ、及び整流風路内での風の剥離を抑制することができ、より高い整流効果を得ることができるため、通風抵抗を削減でき、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１５】
また、請求項６記載の放熱ユニットは、前記整流風路吸込口に整流部を設け、前記整流部は前記送風機の外形方向に広がる構成を有する。これにより、整流風路がない場合において送風機吸込口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるとともに、整流風路吸込口に前記送風機の外形方向に広がる整流部を設けたことで、整流風路吸込口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１６】
また、請求項７記載の放熱ユニットは、前記送風機が軸流送風機であって、前記送風機を前記筐体との装着面から前記通風路循環方向に傾斜して設けた構成を有する。これにより、これにより、傾斜して設けない場合と比較して送風機から吹出された循環風が通風路を循環する際の循環方向の変化が小さくなるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１７】
また、請求項８記載の電子機器は、請求項１から７のいずれか一つに記載の放熱ユニットを前記筐体に装着した構成を有する。これにより、電子機器は送風機の消費電力を削減する効果を有した放熱ユニットを装着した構成であるため、電子機器の消費電力削減という効果を奏する。
【００１８】
また、請求項９記載の電子機器は、第一整流板を前記放熱板上の前記循環風吸込口の上流に設けた構成を有する。これにより、循環風が第一整流板を沿いながら循環風吸込口に吸込まれることで、前記循環風吸込口の上流で発生する流れの乱れを抑制できるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１９】
また、請求項１０記載の電子機器は、前記第一整流板は高熱伝導性部材で構成し、前記放熱板と接触させた構成を有する。これにより放熱板の熱が第一整流板へと伝導しさらに循環風へ伝達するため、循環風の熱回収率を向上することができる。その結果、循環風量を削減することができるため、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００２０】
また、請求項１１記載は、第二整流板を前記放熱板上の前記循環風吹出口の下流に設けた構成を有する。これにより循環風が第二整流板に沿いながら電子機器内に吹出されることで、循環風吹出口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力を削減するという効果を奏する。
【００２１】
また、請求項１２記載の電子機器は、前記第二整流板は高熱伝導性部材で構成し、前記放熱板と接触させた構成を有する。これにより放熱板の熱が第二整流板へと伝導しさらに循環風へ伝達するため、効率的に放熱することができる。その結果、放熱に必要な循環風量を削減することができるため、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００２２】
また、請求項１３記載の電子機器は、前記筐体内の前記循環風吸込口近傍に循環風温度計測手段を設け、前記循環風温度計測手段で計測した循環風温度をもとに前記送風機の送風量を決定する構成を有する。これにより、例えば筐体内部の高発熱部材を循環した循環風を吸込む送風機の風量を増やすことで、効率よく熱交換体部分で放熱を行うことができるため、筐体内部の放熱に必要な循環風量を削減でき、送風機の消費電力削減という効果を奏する。また、高発熱部材を循環しない循環風を吸込む送風機の風量を減らすことができるため、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００２３】
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。
【００２４】
（実施の形態１）
図１において、電子機器の一例として用いた画像表示装置１はテレビジョン受像機としての機能以外に、広告用の表示も行えるようになっている。
【００２５】
したがって、この図１では、画像表示装置１は商店２の屋外に設置され、この屋外において表示部３が表出した状態となっている。
【００２６】
図２および図３に示すように、画像表示装置１は前面と背面が開口した筐体４と、この筐体４の前面開口部に密閉状態で配置された表示部３と、この筐体４の内部に配置された放熱板５と高発熱部材６と、筐体４の背面開口部に密閉状態で配置された放熱ユニット７とを備えている。
【００２７】
なお、本実施の形態１では図２のように三つの放熱ユニット７を左右に並べることで、筐体４の背面開口部を密閉状態に覆う構成としている。
【００２８】
また、放熱板５は表示部３の背面に配置され、表示部３から発生する熱を吸収し高温となっている。
【００２９】
また、高発熱部材６、例えば電子部品は放熱板５上に配置され、表示部３の制御を行っている。
【００３０】
図３および図４に示すように、放熱ユニット７は筐体４背面開口部に装着して、筐体４の内部と外部を密閉状態で仕切る仕切板８と、筐体４の外部側に配置した複数の熱交換体９と、送風機吸込口１０と送風機吹出口１１を有した複数の送風機１２と、熱交換体９と送風機１２の間に第一空間１３を備えた構成となっている。
【００３１】
また、図３および図４に示すように、熱交換体９は縦長の通風路１４とこの通風路１４の両端に循環風吸込口１５と循環風吹出口１６を有しており、筐体４の外部側において、循環風吸込口１５と循環風吹出口１６を通風路１４によって縦方向に連通させた筒状の構成となっている。
【００３２】
図３に示すように複数の熱交換体９は横方向に所定間隔をおいて連結した構造となっている。また、熱交換体９は縦方向において直線形状であるため、循環風吸込口１５と循環風吹出口１６も同様に横方向に所定間隔をおいて配置されている。
【００３３】
また、図５に示すように、仕切板８は熱交換体９に循環風を吸込ませるための横長手に形成した上部の開口と、熱交換体から循環風を吹出させるための下部の開口を有する。
【００３４】
そして、上部の開口には複数の循環風吸込口１５を、下部の開口には複数の循環風吹出口１６を取付けることができる構成となっている。
【００３５】
ここで、図６は、図４（ｂ）、図５（ｂ）で示すような、循環風吸込口１５と隣合う循環風吸込口１５との間の中心線Ｂ及び循環風吸込口１５に対して垂直かつ、循環風吸込口１５に交わるＡ−Ａ断面を示す構成図で、仕切部１７と通風路１４の詳細図である。
【００３６】
図６に示すように、第一空間１３において隣合う送風機１２間に各々の送風機１２から吹出される循環風を仕切る仕切部１７を備えた構成となっている。
【００３７】
また、図６に示すように、循環風吸込口１５側の通風路１４の形状は熱交換体９の通風路１４の幅を下流から上流に向かって大きくした形状となっている。
【００３８】
ここで、図７は、図４（ｂ）、図５（ｂ）で示すような、循環風吹出口１６と隣合う循環風吹出口１６との間の中心線Ｄ及び循環風吹出口１６に対して垂直かつ、循環風吹出口１６に交わるＣ−Ｃ断面を示す構成図で、通風路１４の詳細図である。
【００３９】
図７に示すように、循環風吹出口１６側の通風路１４の形状は、熱交換体９の通風路１４の幅を上流から下流に向かって大きくした形状となっている。
【００４０】
図８に示すように、筐体４内部の循環風は送風機１２によって吹出され、循環風吸込口１５から熱交換体９内部へ吸込まれる。吸込まれた循環風は通風路１４を循環し循環風吹出口１６から筐体４内部へ吹出される。そして、吹出された循環風は高発熱部材６を循環し再び送風機１２に吸込まれる。このように、循環風は筐体４内部と熱交換体９を循環している。
【００４１】
ここで、図９は図８で示している円Ｅを拡大した図である。
【００４２】
図９に示すように、軸流送風機である送風機１２は筐体４における放熱ユニット７の装着面から通風路１４循環方向Ｘに傾斜角度αをつけて設けられており、筐体４内部の循環風が循環風吸込口１５から熱交換体９へ吸込まれるような構成となっている。
【００４３】
また、図９に示すように、筒状の整流風路１８を送風機吸込口１０に備えている。
【００４４】
ここで、整流風路１８は循環風の上流側に整流風路吸込口１９と循環風の下流側に整流風路吹出口２０を有しており、整流風路吸込口１９の開口面積を整流風路吹出口２０の開口面積より大きくした構成となっている。
【００４５】
図９に示すように、前記整流風路吸込口１９には送風機１２の外形方向に広がる整流部２１を設けている。
【００４６】
図９に示すよう、循環風吸込口１５の上流に、循環風を循環風吸込口１５に向かわせるような第一整流板２２が配置されている。
【００４７】
ここで、第一整流板２２は放熱板５に接触させ、高熱伝導性部材、例えば金属としている。
【００４８】
図１０は図８で示している円Ｆを拡大した図である。
【００４９】
図１０に示すよう、循環風吹出口１６の下流に、吹出された循環風を高発熱部材６に向かわせるような第二整流板２３が配置されている。
【００５０】
ここで、第二整流板２３は放熱板５に接触させ、高熱伝導性部材、例えば金属としている。
【００５１】
また、図８に示すように、循環風吸込口１５に吸込まれる循環風の温度を計測する循環風温度計測手段２４、例えばサーミスタを循環風吸込口１５の上流に設けた。
【００５２】
本実施の形態１では、筐体４は、その前面開口部が表示部３で、また背面開口部が仕切板８により密閉状態で覆われているので、表示部３や高発熱部材６の熱がこの筐体４内部にこもることになる。
【００５３】
そこで本実施の形態１では上述の放熱ユニット７を設けたものであり、送風機１２を駆動すると、図８のごとく、筐体４内部の熱は温風として循環風吸込口１５から熱交換体９内部へと、つまり筐体４外部へと搬送される。
【００５４】
その後、熱交換体９部分で放熱された温風が循環風吹出口１６から筐体４内部に搬送され、これで高発熱部材６の冷却が行われることになる。
【００５５】
ここで、図１１は図９で示すような、送風機吹出口１１面と平行かつ第一空間１３に交わるＧ−Ｇ断面を示す構成図で、送風機１２の詳細図である。
【００５６】
上記構成において図６に示すように、第一空間１３内部に仕切部１７を設けた構成にしたことにより、図１１に示すような、送風機１２から吹出された循環風と隣合う送風機１２から吹出された循環風の干渉を防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００５７】
また、図６のように循環風吸込口１５側の通風路１４の幅を下流から上流に向かって大きくした形状にすることで、筐体４内から通風路１４への急激な断面積変化を低減するとともに、循環風の通風路１４間への衝突による渦（図１２）の発生を低減できる。結果として、循環風が循環風吸込口１５へ突入する際の突入抵抗を削減することができ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００５８】
この突入抵抗とは、図１２で示すような、循環風が熱交換体９に吹込まれる直前、循環風による粘性により発生する循環風吸込口１５の外側近傍渦による通風抵抗と、循環風が熱交換体９に吹込まれた直後、循環風による粘性により発生する循環風吸込口１５の内側近傍に発生する渦とによる通風抵抗である。
【００５９】
また、図７のように循環風吹出口１６側の通風路１４の幅を上流から下流に向かって大きくした形状にしたことにより、循環風が循環風吹出口１６から吹出される際の通風路１４の急拡大による吹出抵抗を削減することができ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６０】
この吹出抵抗とは、図１３で示すような、循環風が熱交換体９から吹出された直後に発生する、循環風吹出口１６近傍の渦による通風抵抗である。
【００６１】
また、図９に示すように、軸流送風機である送風機１２を筐体４における放熱ユニット７の装着面から通風路１４循環方向Ｘに傾斜角度αをつけて設けた構成にすることにより、傾斜して設けない場合と比較して送風機１２から吹出された循環風が通風路１４を循環する際の循環方向の変化が小さくなるため、通風抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６２】
さて、図１４で示すように、送風機吸込口１０の外側近傍では送風機１２の吸込み方向と同じ方向の循環風とそれ以外の方向の循環風により渦が発生しており、その渦は送風機１２に影響を及ぼすとともに、吸込抵抗を増大させている。
【００６３】
そこで、図９に示すように、送風機吸込口１０に整流風路１８を備えることで、整流風路吸込口１９の外側近傍に渦を発生させることができるため、送風機吸込口１０の外側近傍で発生していた渦を防ぐことができる。結果として、渦を送風機吸込口１０から遠ざけることができるので、渦による送風機１２への影響を低減できるとともに、送風機吸込口１０近傍の循環風の乱れを低減することができるため、吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６４】
また、整流風路吸込口１９の開口面積を整流風路吹出口２０の開口面積より大きくした構成により、整流風路吸込口１９の外側近傍の循環風の風速が遅くなるため、発生する渦を小さくできとともに、循環風が整流風路１８に沿いながら吸込まれるようになるため、整流風路１８内部の通風抵抗の増加を防ぐことができる。その結果、より高い整流効果を得ることができるため、通風抵抗を削減でき、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６５】
さらに、整流風路吸込口１９に外形方向に広がる整流部２１を設けたことにより、整流部２１の外側近傍に渦を発生させることができるため、整流風路吸込口１９の外側近傍で発生していた渦を防ぐことができる。結果として、さらに渦を送風機吸込口１０から遠ざけることができ、より高い整流効果を得ることができるため、吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６６】
また、図９に示すように循環風吸込口１５の上流に第一整流板２２を設置することで、筐体４内部を循環してきた循環風を第一整流板２２に沿わせて整流風路吸込口１９に吸込ませることができる。つまり、筐体４内部を循環してきた循環風の方向を送風機１２の吸込み方向にすることができるため、送風機１２の吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６７】
ここで、この第一整流板２２は高熱伝導性部材、例えば金属で構成し、放熱板５と接触させている。
【００６８】
そのため、第一整流板２２は、例えばフィンのように放熱板５の熱を直接伝導し、伝導した熱を循環風へと伝達する。その結果、効率的に放熱でき、放熱に必要な循環風量を削減することができるため、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６９】
また、図１０に示すように、第二整流板２３を設置することで、循環風吹出口１６から吹出された循環風を第二整流板２３に沿わせて循環させることができる。つまり、循環風吹出口１６から吹出された循環風を高発熱部材６へスムーズに循環させることができるため、通風抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７０】
ここで、この第二整流板２３は高熱伝導性部材、例えば金属で構成し、放熱板５と接触させている。
【００７１】
そのため、放熱板５の熱は第二整流板２３を介して直接伝導し、さらに循環風に伝達する。その結果、第一整流板２２は、例えばフィンのように放熱板５の熱を直接伝導し、伝導した熱を循環風へと伝達する。その結果、効率的に放熱でき、放熱に必要な循環風量を削減することができるため、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７２】
また、図８に示すように、循環風吸込口１５に吸込まれる循環風の温度を計測する循環風温度計測手段２４、例えばサーミスタを循環風吸込口１５の上流に設けることで、循環風吸込口１５に吸込まれる循環風の温度を計測し、その温度をもとに送風機１２の送風量を制御する構成を持つことができる。
【００７３】
これにより、例えば筐体４内部の高発熱部材６を循環した循環風を吸込む送風機１２の風量を増やすことで、効率よく熱交換体９部分で放熱を行うことができるため、筐体４内部の放熱に必要な循環風量を削減でき、送風機１２の消費電力を削減することができる。また、高発熱部材６を循環しない循環風を吸込む送風機１２の風量を減らすことができるため、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７４】
なお、図６では仕切部１７と循環風吸込口１５との間に間隔を設けたが、仕切部１７を循環風吸込口１５と連結させ隣合う送風機１２から吹出される各々の循環風と循環風とを完全に仕切る構成としても、送風機１２と隣合う送風機１２から吹出された循環風と循環風とによる干渉するのを防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７５】
なお、図９では、整流部２１の形状を外形方向に広がる円弧形状としているが、外形方向に広がる直線形状にしても、整流部２１の外側近傍に渦を発生させることができるため、整流風路吸込口１９の外側近傍で発生していた渦を防ぐことができる。結果として、さらに渦を送風機吸込口１０から遠ざけることができ、より高い整流効果を得ることができるため、吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７６】
なお、図９では第一整流板２２と放熱板５と間に間隔を設けて設置しているが、放熱板５に連結させても、筐体４内部を循環してきた循環風の方向を送風機１２の吸込み方向にすることができるため、送風機１２の吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７７】
なお、図１０では第二整流板２３と放熱板５と間に間隔を設けて設置しているが、放熱板５に連結させても、循環風吹出口１６から吹出された循環風を高発熱部材６へ循環させることができるため、通風抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７８】
（実施の形態２）
図１５は本発明の実施の形態２を示しており、上記実施の形態１と同一部分には同一番号を付して、説明を簡略化する。
【００７９】
この実施の形態２では、図１５に示すように複数の送風機１２と第一空間１３を循環風吹出口１６側に取付けた構成としている。ここで、第一空間１３は送風機吸込口１０と熱交換体９との間に設けている。
【００８０】
ここで、図１６は図１５で示すような、循環風吹出口１６と隣合う循環風吹出口１６との間の中心線Ｄ及び循環風吹出口１６に対して垂直かつ、循環風吹出口１６に交わるＨ−Ｈ断面を示す構成図で、仕切部１７と通風路１４の詳細図である。
【００８１】
図１６に示すように、第一空間１３において隣合う送風機１２間に各々の送風機１２に吸込まれる循環風を仕切る仕切部１７を備えた構成となっている。
【００８２】
この実施の形態２では、図１５に示すように、送風機１２が循環風吹出口１６から熱交換体９内部の循環風を吸込むことで、循環風を循環させている。
【００８３】
図１６に示すように、第一空間１３内部に仕切部１７を設けた構成にしたことにより、送風機１２と隣合う送風機１２に吸込まれる各々の循環風と循環風とによる干渉と、図１７に示すような、送風機１２に吸込まれる循環風により発生していた渦による通風抵抗の増大を防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００８４】
なお、図１６では仕切部１７と循環風吹出口１６との間に間隔を設けたが、仕切部１７を循環風吹出口１６と連結させ、隣合う送風機１２に吸込まれる各々の循環風と循環風とを完全に仕切る構成としても、送風機１２と隣合う送風機１２に吸込まれる各々の循環風と循環風とによる干渉と、図１７に示すような、送風機１２に吸込まれる循環風により発生していた渦による通風抵抗の増大を防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００８５】
なお、図示してはいないが、この実施の形態２でも循環風吸込口１５の上流に第一整流板２２を、循環風吹出口１６の下流に第二整流板２３を設けている。
【００８６】
これら第一整流板２２と第二整流板２３の作用効果は、実施の形態１での第一整流板２２と第二整流板２３の作用効果に差異を生じない。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明によれば、筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けた放熱ユニットという構成にしたことにより、筐体内部の循環風路の通風抵抗が小さくなり、効率よく筐体内部を冷却することができるため、送風機の消費電力削減という効果を得ることができる。
【００８８】
したがって、電子機器に活用される放熱ユニットにおいて、この放熱ユニットに使用される送風機の消費電力を削減することができ、極めて有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１ 画像表示装置
２ 商店
３ 表示部
４ 筐体
５ 放熱板
６ 高発熱部材
７ 放熱ユニット
８ 仕切板
９ 熱交換体
１０ 送風機吸込口
１１ 送風機吹出口
１２ 送風機
１３ 第一空間
１４ 通風路
１５ 循環風吸込口
１６ 循環風吹出口
１７ 仕切部
１８ 整流風路
１９ 整流風路吸込口
２０ 整流風路吹出口
２１ 整流部
２２ 第一整流板
２３ 第二整流板
２４ 循環風温度計測手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば屋外において設置される電子機器に活用される放熱ユニットおよびこれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器、例えば画像表示装置では、筐体の表側に表示部が設けられ、またこの筐体の内部には高発熱部材例えば電子部品が設けられ、筐体の裏側は仕切板で覆っていた。
【０００３】
また、この電子機器は、筐体内部を塵埃及び水滴から保護するためにほぼ密閉構造とし、筐体内部に設けた送風機と、熱交換体を備えた放熱ユニットを用い、送風機により筐体内部の空気を循環及び攪拌し、筐体内部の発熱を熱交換体を介して放熱する構造となっている場合もあった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９６９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の放熱ユニットを用いて電子機器を放熱する構造において、筐体内部の冷却に必要な循環風量を得るためには筐体内部の循環風路の通風抵抗が高くなり、その結果として送風機の消費電力が高くなるという課題を有していた。
【０００６】
そこで本発明は筐体内部の循環風路の通風抵抗を小さくし、筐体内部の冷却に必要な送風機の消費電力を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するために、本発明の放熱ユニットは筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の放熱ユニットによれば、筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けた構成にしたことにより、筐体内部の循環風路の通風抵抗を小さくすることができるため、送風機の消費電力削減という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１の画像表示装置の設置例を示す図
【図２】同画像表示装置の背面側の斜視図
【図３】同画像表示装置の背面側の分解斜視面図
【図４】同放熱ユニットの一部の構成を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）断面を示す構成図）
【図５】同熱交換体と仕切板の構成を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）正面図）
【図６】同放熱ユニットのＡ−Ａ断面を示す構成図
【図７】同放熱ユニットのＣ―Ｃ断面を示す構成図
【図８】同画像表示装置の断面を示す構成図
【図９】Ｅ部分を拡大した同画像表示装置の断面を示す構成図
【図１０】Ｆ部分を拡大した同画像表示装置の断面を示す構成図
【図１１】本発明の実施の形態１の仕切部を設けない場合の同放熱ユニットのＧ―Ｇ断面を示す構成図
【図１２】本発明の実施の形態１の仕切部を設けず、通風路の幅が上流と下流で一定の場合の同放熱ユニットのＡ−Ａ断面を示す構成図
【図１３】本発明の実施の形態１の仕切部を設けず、通風路の幅が上流と下流で一定の場合の同放熱ユニットのＣ―Ｃ断面を示す構成図
【図１４】本発明の実施の形態１の整流風路と整流部を設けない場合のＥ部分を拡大した同画像表示装置の断面を示す構成図
【図１５】本発明の実施の形態２の同放熱ユニットの一部の構成を示す断面を示す構成図
【図１６】同放熱ユニットのＨ−Ｈ断面を示す構成図
【図１７】本発明の実施の形態２の仕切部を設けず、通風路の幅が上流と下流で一定の場合の同放熱ユニットのＨ−Ｈ断面を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の請求項１記載の放熱ユニットは、筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けた構成を有する。これにより、送風機と隣合う送風機から吹出された循環風と循環風が干渉するのを防ぎ、あるいは送風機と隣合う送風機へ吸込まれる循環風同士が干渉するのを防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１１】
また、請求項２記載の放熱ユニットは、前記循環風吸込口と隣合う前記循環風吸込口との間の中心線及び前記循環風吸込口に対して垂直かつ、前記循環風吸込口に交わる断面において、前記熱交換体の前記通風路の幅を下流から上流に向かって大きくした構成を有する。これにより、循環風が循環風路吸込口へ突入する際の突入抵抗を削減することができ、通風抵抗を削減することができるので、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１２】
また、請求項３記載の放熱ユニットは、前記循環風吹出口と隣合う前記循環風吹出口との間の中心線及び前記循環風吹出口に対して垂直かつ、前記循環風吹出口に交わる断面において、前記熱交換体の前記通風路の幅を上流から下流に向かって大きくした構成を有する。これにより、循環風が循環風吹出口から吹出される際の風路の急拡大による吹出抵抗を削減することができ、通風抵抗を削減することができるので、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１３】
また、請求項４記載の放熱ユニットは、前記送風機と前記第一空間を前記循環風吸込口側に設け、前記送風機吸込口に整流風路を備え、前記整流風路は整流風路吸込口と整流風路吹出口を有した構成を有する。これにより、整流風路がない場合において送風機吸込口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１４】
また、請求項５記載の放熱ユニットは、前記整流風路は、前記整流風路吸込口の開口面積を前記整流風路吹出口の開口面積より大きくした構成を有する。これにより、整流風路がない場合において送風機吸込口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるとともに、整流風路吸込口の開口面積を整流風路吹出口の開口面積より大きくしたことで、整流風路上流側の風速を低減し、整流風路吸込口近傍で発生する流れの乱れ、及び整流風路内での風の剥離を抑制することができ、より高い整流効果を得ることができるため、通風抵抗を削減でき、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１５】
また、請求項６記載の放熱ユニットは、前記整流風路吸込口に整流部を設け、前記整流部は前記送風機の外形方向に広がる構成を有する。これにより、整流風路がない場合において送風機吸込口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるとともに、整流風路吸込口に前記送風機の外形方向に広がる整流部を設けたことで、整流風路吸込口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１６】
また、請求項７記載の放熱ユニットは、前記送風機が軸流送風機であって、前記送風機を前記筐体との装着面から前記通風路循環方向に傾斜して設けた構成を有する。これにより、これにより、傾斜して設けない場合と比較して送風機から吹出された循環風が通風路を循環する際の循環方向の変化が小さくなるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１７】
また、請求項８記載の電子機器は、請求項１から７のいずれか一つに記載の放熱ユニットを前記筐体に装着した構成を有する。これにより、電子機器は送風機の消費電力を削減する効果を有した放熱ユニットを装着した構成であるため、電子機器の消費電力削減という効果を奏する。
【００１８】
また、請求項９記載の電子機器は、第一整流板を前記放熱板上の前記循環風吸込口の上流に設けた構成を有する。これにより、循環風が第一整流板を沿いながら循環風吸込口に吸込まれることで、前記循環風吸込口の上流で発生する流れの乱れを抑制できるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００１９】
また、請求項１０記載の電子機器は、前記第一整流板は高熱伝導性部材で構成し、前記放熱板と接触させた構成を有する。これにより放熱板の熱が第一整流板へと伝導しさらに循環風へ伝達するため、循環風の熱回収率を向上することができる。その結果、循環風量を削減することができるため、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００２０】
また、請求項１１記載は、第二整流板を前記放熱板上の前記循環風吹出口の下流に設けた構成を有する。これにより循環風が第二整流板に沿いながら電子機器内に吹出されることで、循環風吹出口近傍で発生する流れの乱れを抑制できるため、通風抵抗を削減することができ、送風機の消費電力を削減するという効果を奏する。
【００２１】
また、請求項１２記載の電子機器は、前記第二整流板は高熱伝導性部材で構成し、前記放熱板と接触させた構成を有する。これにより放熱板の熱が第二整流板へと伝導しさらに循環風へ伝達するため、効率的に放熱することができる。その結果、放熱に必要な循環風量を削減することができるため、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００２２】
また、請求項１３記載の電子機器は、前記筐体内の前記循環風吸込口近傍に循環風温度計測手段を設け、前記循環風温度計測手段で計測した循環風温度をもとに前記送風機の送風量を決定する構成を有する。これにより、例えば筐体内部の高発熱部材を循環した循環風を吸込む送風機の風量を増やすことで、効率よく熱交換体部分で放熱を行うことができるため、筐体内部の放熱に必要な循環風量を削減でき、送風機の消費電力削減という効果を奏する。また、高発熱部材を循環しない循環風を吸込む送風機の風量を減らすことができるため、送風機の消費電力削減という効果を奏する。
【００２３】
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。
【００２４】
（実施の形態１）
図１において、電子機器の一例として用いた画像表示装置１はテレビジョン受像機としての機能以外に、広告用の表示も行えるようになっている。
【００２５】
したがって、この図１では、画像表示装置１は商店２の屋外に設置され、この屋外において表示部３が表出した状態となっている。
【００２６】
図２および図３に示すように、画像表示装置１は前面と背面が開口した筐体４と、この筐体４の前面開口部に密閉状態で配置された表示部３と、この筐体４の内部に配置された放熱板５と高発熱部材６と、筐体４の背面開口部に密閉状態で配置された放熱ユニット７とを備えている。
【００２７】
なお、本実施の形態１では図２のように三つの放熱ユニット７を左右に並べることで、筐体４の背面開口部を密閉状態に覆う構成としている。
【００２８】
また、放熱板５は表示部３の背面に配置され、表示部３から発生する熱を吸収し高温となっている。
【００２９】
また、高発熱部材６、例えば電子部品は放熱板５上に配置され、表示部３の制御を行っている。
【００３０】
図３および図４に示すように、放熱ユニット７は筐体４背面開口部に装着して、筐体４の内部と外部を密閉状態で仕切る仕切板８と、筐体４の外部側に配置した複数の熱交換体９と、送風機吸込口１０と送風機吹出口１１を有した複数の送風機１２と、熱交換体９と送風機１２の間に第一空間１３を備えた構成となっている。
【００３１】
また、図３および図４に示すように、熱交換体９は縦長の通風路１４とこの通風路１４の両端に循環風吸込口１５と循環風吹出口１６を有しており、筐体４の外部側において、循環風吸込口１５と循環風吹出口１６を通風路１４によって縦方向に連通させた筒状の構成となっている。
【００３２】
図３に示すように複数の熱交換体９は横方向に所定間隔をおいて連結した構造となっている。また、熱交換体９は縦方向において直線形状であるため、循環風吸込口１５と循環風吹出口１６も同様に横方向に所定間隔をおいて配置されている。
【００３３】
また、図５に示すように、仕切板８は熱交換体９に循環風を吸込ませるための横長手に形成した上部の開口と、熱交換体から循環風を吹出させるための下部の開口を有する。
【００３４】
そして、上部の開口には複数の循環風吸込口１５を、下部の開口には複数の循環風吹出口１６を取付けることができる構成となっている。
【００３５】
ここで、図６は、図４（ｂ）、図５（ｂ）で示すような、循環風吸込口１５と隣合う循環風吸込口１５との間の中心線Ｂ及び循環風吸込口１５に対して垂直かつ、循環風吸込口１５に交わるＡ−Ａ断面を示す構成図で、仕切部１７と通風路１４の詳細図である。
【００３６】
図６に示すように、第一空間１３において隣合う送風機１２間に各々の送風機１２から吹出される循環風を仕切る仕切部１７を備えた構成となっている。
【００３７】
また、図６に示すように、循環風吸込口１５側の通風路１４の形状は熱交換体９の通風路１４の幅を下流から上流に向かって大きくした形状となっている。
【００３８】
ここで、図７は、図４（ｂ）、図５（ｂ）で示すような、循環風吹出口１６と隣合う循環風吹出口１６との間の中心線Ｄ及び循環風吹出口１６に対して垂直かつ、循環風吹出口１６に交わるＣ−Ｃ断面を示す構成図で、通風路１４の詳細図である。
【００３９】
図７に示すように、循環風吹出口１６側の通風路１４の形状は、熱交換体９の通風路１４の幅を上流から下流に向かって大きくした形状となっている。
【００４０】
図８に示すように、筐体４内部の循環風は送風機１２によって吹出され、循環風吸込口１５から熱交換体９内部へ吸込まれる。吸込まれた循環風は通風路１４を循環し循環風吹出口１６から筐体４内部へ吹出される。そして、吹出された循環風は高発熱部材６を循環し再び送風機１２に吸込まれる。このように、循環風は筐体４内部と熱交換体９を循環している。
【００４１】
ここで、図９は図８で示している円Ｅを拡大した図である。
【００４２】
図９に示すように、軸流送風機である送風機１２は筐体４における放熱ユニット７の装着面から通風路１４循環方向Ｘに傾斜角度αをつけて設けられており、筐体４内部の循環風が循環風吸込口１５から熱交換体９へ吸込まれるような構成となっている。
【００４３】
また、図９に示すように、筒状の整流風路１８を送風機吸込口１０に備えている。
【００４４】
ここで、整流風路１８は循環風の上流側に整流風路吸込口１９と循環風の下流側に整流風路吹出口２０を有しており、整流風路吸込口１９の開口面積を整流風路吹出口２０の開口面積より大きくした構成となっている。
【００４５】
図９に示すように、前記整流風路吸込口１９には送風機１２の外形方向に広がる整流部２１を設けている。
【００４６】
図９に示すよう、循環風吸込口１５の上流に、循環風を循環風吸込口１５に向かわせるような第一整流板２２が配置されている。
【００４７】
ここで、第一整流板２２は放熱板５に接触させ、高熱伝導性部材、例えば金属としている。
【００４８】
図１０は図８で示している円Ｆを拡大した図である。
【００４９】
図１０に示すよう、循環風吹出口１６の下流に、吹出された循環風を高発熱部材６に向かわせるような第二整流板２３が配置されている。
【００５０】
ここで、第二整流板２３は放熱板５に接触させ、高熱伝導性部材、例えば金属としている。
【００５１】
また、図８に示すように、循環風吸込口１５に吸込まれる循環風の温度を計測する循環風温度計測手段２４、例えばサーミスタを循環風吸込口１５の上流に設けた。
【００５２】
本実施の形態１では、筐体４は、その前面開口部が表示部３で、また背面開口部が仕切板８により密閉状態で覆われているので、表示部３や高発熱部材６の熱がこの筐体４内部にこもることになる。
【００５３】
そこで本実施の形態１では上述の放熱ユニット７を設けたものであり、送風機１２を駆動すると、図８のごとく、筐体４内部の熱は温風として循環風吸込口１５から熱交換体９内部へと、つまり筐体４外部へと搬送される。
【００５４】
その後、熱交換体９部分で放熱された温風が循環風吹出口１６から筐体４内部に搬送され、これで高発熱部材６の冷却が行われることになる。
【００５５】
ここで、図１１は図９で示すような、送風機吹出口１１面と平行かつ第一空間１３に交わるＧ−Ｇ断面を示す構成図で、送風機１２の詳細図である。
【００５６】
上記構成において図６に示すように、第一空間１３内部に仕切部１７を設けた構成にしたことにより、図１１に示すような、送風機１２から吹出された循環風と隣合う送風機１２から吹出された循環風の干渉を防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００５７】
また、図６のように循環風吸込口１５側の通風路１４の幅を下流から上流に向かって大きくした形状にすることで、筐体４内から通風路１４への急激な断面積変化を低減するとともに、循環風の通風路１４間への衝突による渦（図１２）の発生を低減できる。結果として、循環風が循環風吸込口１５へ突入する際の突入抵抗を削減することができ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００５８】
この突入抵抗とは、図１２で示すような、循環風が熱交換体９に吹込まれる直前、循環風による粘性により発生する循環風吸込口１５の外側近傍渦による通風抵抗と、循環風が熱交換体９に吹込まれた直後、循環風による粘性により発生する循環風吸込口１５の内側近傍に発生する渦とによる通風抵抗である。
【００５９】
また、図７のように循環風吹出口１６側の通風路１４の幅を上流から下流に向かって大きくした形状にしたことにより、循環風が循環風吹出口１６から吹出される際の通風路１４の急拡大による吹出抵抗を削減することができ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６０】
この吹出抵抗とは、図１３で示すような、循環風が熱交換体９から吹出された直後に発生する、循環風吹出口１６近傍の渦による通風抵抗である。
【００６１】
また、図９に示すように、軸流送風機である送風機１２を筐体４における放熱ユニット７の装着面から通風路１４循環方向Ｘに傾斜角度αをつけて設けた構成にすることにより、傾斜して設けない場合と比較して送風機１２から吹出された循環風が通風路１４を循環する際の循環方向の変化が小さくなるため、通風抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６２】
さて、図１４で示すように、送風機吸込口１０の外側近傍では送風機１２の吸込み方向と同じ方向の循環風とそれ以外の方向の循環風により渦が発生しており、その渦は送風機１２に影響を及ぼすとともに、吸込抵抗を増大させている。
【００６３】
そこで、図９に示すように、送風機吸込口１０に整流風路１８を備えることで、整流風路吸込口１９の外側近傍に渦を発生させることができるため、送風機吸込口１０の外側近傍で発生していた渦を防ぐことができる。結果として、渦を送風機吸込口１０から遠ざけることができるので、渦による送風機１２への影響を低減できるとともに、送風機吸込口１０近傍の循環風の乱れを低減することができるため、吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６４】
また、整流風路吸込口１９の開口面積を整流風路吹出口２０の開口面積より大きくした構成により、整流風路吸込口１９の外側近傍の循環風の風速が遅くなるため、発生する渦を小さくできとともに、循環風が整流風路１８に沿いながら吸込まれるようになるため、整流風路１８内部の通風抵抗の増加を防ぐことができる。その結果、より高い整流効果を得ることができるため、通風抵抗を削減でき、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６５】
さらに、整流風路吸込口１９に外形方向に広がる整流部２１を設けたことにより、整流部２１の外側近傍に渦を発生させることができるため、整流風路吸込口１９の外側近傍で発生していた渦を防ぐことができる。結果として、さらに渦を送風機吸込口１０から遠ざけることができ、より高い整流効果を得ることができるため、吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６６】
また、図９に示すように循環風吸込口１５の上流に第一整流板２２を設置することで、筐体４内部を循環してきた循環風を第一整流板２２に沿わせて整流風路吸込口１９に吸込ませることができる。つまり、筐体４内部を循環してきた循環風の方向を送風機１２の吸込み方向にすることができるため、送風機１２の吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６７】
ここで、この第一整流板２２は高熱伝導性部材、例えば金属で構成し、放熱板５と接触させている。
【００６８】
そのため、第一整流板２２は、例えばフィンのように放熱板５の熱を直接伝導し、伝導した熱を循環風へと伝達する。その結果、効率的に放熱でき、放熱に必要な循環風量を削減することができるため、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００６９】
また、図１０に示すように、第二整流板２３を設置することで、循環風吹出口１６から吹出された循環風を第二整流板２３に沿わせて循環させることができる。つまり、循環風吹出口１６から吹出された循環風を高発熱部材６へスムーズに循環させることができるため、通風抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７０】
ここで、この第二整流板２３は高熱伝導性部材、例えば金属で構成し、放熱板５と接触させている。
【００７１】
そのため、放熱板５の熱は第二整流板２３を介して直接伝導し、さらに循環風に伝達する。その結果、第一整流板２２は、例えばフィンのように放熱板５の熱を直接伝導し、伝導した熱を循環風へと伝達する。その結果、効率的に放熱でき、放熱に必要な循環風量を削減することができるため、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７２】
また、図８に示すように、循環風吸込口１５に吸込まれる循環風の温度を計測する循環風温度計測手段２４、例えばサーミスタを循環風吸込口１５の上流に設けることで、循環風吸込口１５に吸込まれる循環風の温度を計測し、その温度をもとに送風機１２の送風量を制御する構成を持つことができる。
【００７３】
これにより、例えば筐体４内部の高発熱部材６を循環した循環風を吸込む送風機１２の風量を増やすことで、効率よく熱交換体９部分で放熱を行うことができるため、筐体４内部の放熱に必要な循環風量を削減でき、送風機１２の消費電力を削減することができる。また、高発熱部材６を循環しない循環風を吸込む送風機１２の風量を減らすことができるため、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７４】
なお、図６では仕切部１７と循環風吸込口１５との間に間隔を設けたが、仕切部１７を循環風吸込口１５と連結させ隣合う送風機１２から吹出される各々の循環風と循環風とを完全に仕切る構成としても、送風機１２と隣合う送風機１２から吹出された循環風と循環風とによる干渉するのを防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７５】
なお、図９では、整流部２１の形状を外形方向に広がる円弧形状としているが、外形方向に広がる直線形状にしても、整流部２１の外側近傍に渦を発生させることができるため、整流風路吸込口１９の外側近傍で発生していた渦を防ぐことができる。結果として、さらに渦を送風機吸込口１０から遠ざけることができ、より高い整流効果を得ることができるため、吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７６】
なお、図９では第一整流板２２と放熱板５と間に間隔を設けて設置しているが、放熱板５に連結させても、筐体４内部を循環してきた循環風の方向を送風機１２の吸込み方向にすることができるため、送風機１２の吸込抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７７】
なお、図１０では第二整流板２３と放熱板５と間に間隔を設けて設置しているが、放熱板５に連結させても、循環風吹出口１６から吹出された循環風を高発熱部材６へ循環させることができるため、通風抵抗を削減することができ、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００７８】
（実施の形態２）
図１５は本発明の実施の形態２を示しており、上記実施の形態１と同一部分には同一番号を付して、説明を簡略化する。
【００７９】
この実施の形態２では、図１５に示すように複数の送風機１２と第一空間１３を循環風吹出口１６側に取付けた構成としている。ここで、第一空間１３は送風機吸込口１０と熱交換体９との間に設けている。
【００８０】
ここで、図１６は図１５で示すような、循環風吹出口１６と隣合う循環風吹出口１６との間の中心線Ｄ及び循環風吹出口１６に対して垂直かつ、循環風吹出口１６に交わるＨ−Ｈ断面を示す構成図で、仕切部１７と通風路１４の詳細図である。
【００８１】
図１６に示すように、第一空間１３において隣合う送風機１２間に各々の送風機１２に吸込まれる循環風を仕切る仕切部１７を備えた構成となっている。
【００８２】
この実施の形態２では、図１５に示すように、送風機１２が循環風吹出口１６から熱交換体９内部の循環風を吸込むことで、循環風を循環させている。
【００８３】
図１６に示すように、第一空間１３内部に仕切部１７を設けた構成にしたことにより、送風機１２と隣合う送風機１２に吸込まれる各々の循環風と循環風とによる干渉と、図１７に示すような、送風機１２に吸込まれる循環風により発生していた渦による通風抵抗の増大を防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００８４】
なお、図１６では仕切部１７と循環風吹出口１６との間に間隔を設けたが、仕切部１７を循環風吹出口１６と連結させ、隣合う送風機１２に吸込まれる各々の循環風と循環風とを完全に仕切る構成としても、送風機１２と隣合う送風機１２に吸込まれる各々の循環風と循環風とによる干渉と、図１７に示すような、送風機１２に吸込まれる循環風により発生していた渦による通風抵抗の増大を防ぎ、通風抵抗を削減することができるので、送風機１２の消費電力を削減することができる。
【００８５】
なお、図示してはいないが、この実施の形態２でも循環風吸込口１５の上流に第一整流板２２を、循環風吹出口１６の下流に第二整流板２３を設けている。
【００８６】
これら第一整流板２２と第二整流板２３の作用効果は、実施の形態１での第一整流板２２と第二整流板２３の作用効果に差異を生じない。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明によれば、筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けた放熱ユニットという構成にしたことにより、筐体内部の循環風路の通風抵抗が小さくなり、効率よく筐体内部を冷却することができるため、送風機の消費電力削減という効果を得ることができる。
【００８８】
したがって、電子機器に活用される放熱ユニットにおいて、この放熱ユニットに使用される送風機の消費電力を削減することができ、極めて有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１ 画像表示装置
２ 商店
３ 表示部
４ 筐体
５ 放熱板
６ 高発熱部材
７ 放熱ユニット
８ 仕切板
９ 熱交換体
１０ 送風機吸込口
１１ 送風機吹出口
１２ 送風機
１３ 第一空間
１４ 通風路
１５ 循環風吸込口
１６ 循環風吹出口
１７ 仕切部
１８ 整流風路
１９ 整流風路吸込口
２０ 整流風路吹出口
２１ 整流部
２２ 第一整流板
２３ 第二整流板
２４ 循環風温度計測手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けた放熱ユニット。
【請求項２】
前記循環風吸込口と隣合う前記循環風吸込口との間の中心線及び前記循環風吸込口に対して垂直かつ、前記循環風吸込口に交わる断面において、前記熱交換体の前記通風路の幅を下流から上流に向かって大きくした請求項１に記載の放熱ユニット。
【請求項３】
前記循環風吹出口と隣合う前記循環風吹出口との間の中心線及び前記循環風吹出口に対して垂直かつ、前記循環風吹出口に交わる断面において、前記熱交換体の前記通風路の幅を上流から下流に向かって大きくした請求項１または２に記載の放熱ユニット。
【請求項４】
前記送風機と前記第一空間を前記循環風吸込口側に設け、前記送風機吸込口に整流風路を備え、前記整流風路は整流風路吸込口と整流風路吹出口を有した請求項１から３のいずれか一つに記載の放熱ユニット。
【請求項５】
前記整流風路は、前記整流風路吸込口の開口面積を前記整流風路吹出口の開口面積より大きくした請求項４に記載の放熱ユニット。
【請求項６】
前記整流風路吸込口に整流部を設け、前記整流部は前記送風機の外形方向に広がる請求項４または５に記載の放熱ユニット。
【請求項７】
前記送風機が軸流送風機であって、前記送風機を前記筐体との装着面から前記通風路循環方向に傾斜して設けた請求項４から６のいずれか一つに記載の放熱ユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の放熱ユニットを前記筐体に装着した電子機器。
【請求項９】
第一整流板を前記放熱板上の前記循環風吸込口の上流に設けた請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第一整流板は高熱伝導性部材で構成し、前記放熱板と接触させた請求項９に記載の電子機器。
【請求項１１】
第二整流板を前記放熱板上の前記循環風吹出口の下流に設けた請求項８から１０のいずれか一つに記載の電子機器。
【請求項１２】
前記第二整流板は高熱伝導性部材で構成し、前記放熱板と接触させた請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記筐体内の前記循環風吸込口近傍に循環風温度計測手段を設け、前記循環風温度計測手段で計測した循環風温度をもとに前記送風機の送風量を決定する請求項１から１２のいずれか一つに記載の電子機器。
【請求項１】
筐体内に高発熱部材と放熱板を備えた電子機器の前記筐体に装着する放熱ユニットにおいて、前記放熱ユニットは複数の熱交換体と複数の送風機と第一空間を備え、前記第一空間は前記熱交換体と前記送風機の間に設け、前記熱交換体は通風路と前記通風路の一端に設けた循環風吸込口と前記通風路の他端に設けた循環風吹出口を有し、前記送風機は送風機吸込口と送風機吹出口を有し、前記第一空間において前記送風機から吹出される循環風あるいは前記送風機に吸込まれる循環風を仕切る仕切部を設けた放熱ユニット。
【請求項２】
前記循環風吸込口と隣合う前記循環風吸込口との間の中心線及び前記循環風吸込口に対して垂直かつ、前記循環風吸込口に交わる断面において、前記熱交換体の前記通風路の幅を下流から上流に向かって大きくした請求項１に記載の放熱ユニット。
【請求項３】
前記循環風吹出口と隣合う前記循環風吹出口との間の中心線及び前記循環風吹出口に対して垂直かつ、前記循環風吹出口に交わる断面において、前記熱交換体の前記通風路の幅を上流から下流に向かって大きくした請求項１または２に記載の放熱ユニット。
【請求項４】
前記送風機と前記第一空間を前記循環風吸込口側に設け、前記送風機吸込口に整流風路を備え、前記整流風路は整流風路吸込口と整流風路吹出口を有した請求項１から３のいずれか一つに記載の放熱ユニット。
【請求項５】
前記整流風路は、前記整流風路吸込口の開口面積を前記整流風路吹出口の開口面積より大きくした請求項４に記載の放熱ユニット。
【請求項６】
前記整流風路吸込口に整流部を設け、前記整流部は前記送風機の外形方向に広がる請求項４または５に記載の放熱ユニット。
【請求項７】
前記送風機が軸流送風機であって、前記送風機を前記筐体との装着面から前記通風路循環方向に傾斜して設けた請求項４から６のいずれか一つに記載の放熱ユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の放熱ユニットを前記筐体に装着した電子機器。
【請求項９】
第一整流板を前記放熱板上の前記循環風吸込口の上流に設けた請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第一整流板は高熱伝導性部材で構成し、前記放熱板と接触させた請求項９に記載の電子機器。
【請求項１１】
第二整流板を前記放熱板上の前記循環風吹出口の下流に設けた請求項８から１０のいずれか一つに記載の電子機器。
【請求項１２】
前記第二整流板は高熱伝導性部材で構成し、前記放熱板と接触させた請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記筐体内の前記循環風吸込口近傍に循環風温度計測手段を設け、前記循環風温度計測手段で計測した循環風温度をもとに前記送風機の送風量を決定する請求項１から１２のいずれか一つに記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−２０４７１５（Ｐ２０１１−２０４７１５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６７６１７（Ｐ２０１０−６７６１７）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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