電子機器の筐体温度上昇抑制構造及びそれを用いた電子機器

【課題】内部で発光した光を天板１１ａに導きながら、天板１１ａの温度上昇を効率的に抑制する。
【解決手段】電子機器の筐体１１，１２の内部に配置された回路基板１５に搭載された発光素子１３からの光を天板１１ａに導く導光体２１と、
複数の導光体２１と一体に形成されて、筐体内の空間を天板１１ａ側の第１空間Ｓ１と回路基板１５側の空間とに区画して、回路基板１５に搭載された電子部品１４の熱により温度上昇した空気が第１空間Ｓ１側に流動するのを規制する支持板２２と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に内蔵された電子部品による筐体の天板温度上昇を抑制する筐体温度上昇抑制構造及びそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、筐体天板を光らせる機能を持った電子機器が提案されている。この電子機器には、発熱を伴う電子部品が内設されている場合が多い。このとき、電子部品で発生した熱が対流等により筐体天板の温度上昇をもたらし、ユーザが不快感を感じたり、火傷等を起こさせたりする恐れがある。
【０００３】
そこで、筐体天板の温度上昇の抑制に寄与する技術として、特開平９−１６０９６号公報、特開平１１−９６８８４号公報、特開昭６２−１９１２４４号公報等が知られている。
【０００４】
特開平９−１６０９６号公報においては、図９に示すように、基板１０１に搭載された複数の発光素子１０２と、この複数の発光素子１０２の正面側に配置されると共に、各発光素子１０２と対向するように複数の導光部１０３が突出して形成された導光板１０４と、を備えた導光型表示装置が開示されている。なお、図９は、導光型表示装置の断面図である。
【０００５】
また、特開平１１−９６８８４号公報においては、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、異常状態を検出したことを表示する複数の発光表示素子１１１と、この複数の発光表示素子１１１から照射される光を伝送する柱状の光伝送部１１２と、この光伝送部１１２の間を連結するフランジ１１３と、このフランジ１１３に形成された嵌合部１１４を有する光伝送部材１１５と、カバー１１７とを備える回路遮断器が開示されている。そして、カバー１１７は、引外し装置１１６を収納するユニットケース１１８を覆い、光伝送部材１１５の一端が発光表示素子１１１に対向し、他端が外部に露出するように、フランジ１１３に固着されている。なお、図１０（ａ）は、回路遮断器の断面図であり、（ｂ）は光伝送部１１２の斜視図である。
【０００６】
さらに、特開昭６２−１９１２４４号公報においては、図１１に示すように、発熱部品実装部１２３による操作部１２１の温度上昇を抑制するために、当該操作部１２１の下方位置に熱遮蔽板１２２を設けた電話機器の熱遮蔽構造が開示されている。なお、図１１は、電話機器の断面図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１６０９６号公報
【特許文献２】特開平１１−９６８８４号公報
【特許文献３】特開昭６２−１９１２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特開平９−１６０９６号公報においては、導光板１０４とボディ１０６とは接しているので、電子部品で発生した熱が、導光板１０４の温度上昇をもたらすと共に、この導光板１０４の周辺部分におけるボディ１０６の温度上昇をもたらす問題がある。
【０００９】
また、特開平１１−９６８８４号公報においては、光伝送部１１２はフランジ１１３の嵌合部１１４に挿入して取り付けられている。光伝送部１１２を嵌合部１１４に挿入するためには、嵌合部１１４の加工誤差を考慮すると共に、スムースに挿入できるように、光伝送部１１２の外形寸法と嵌合部１１４の内径寸法にマージンを持たせる必要がある。かかるマージンは、空気の流動チャネルとして機能するため、電子部品で加熱された空気は、このマージン領域を介して天板側に流動する。従って、天板の温度上昇を効率的に抑制できない問題がある。
【００１０】
これらに対して、特開昭６２−１９１２４４号公報においては、熱遮蔽板１２２が操作部１２１側と発熱部品実装部１２３側との空間を区画するので、発熱部品実装部１２３による熱が操作部１２１側に伝わり難くなっている。従って、操作部１２１の温度上昇を抑制することができる。しかし、この構成では、発熱部品実装部１２３側で発光した光を操作部１２１側に導くことができない問題がある。
【００１１】
そこで、本発明の主目的は、内部で発光した光を天板に導きながら、筐体天板の温度上昇を効率的に抑制できる筐体温度上昇抑制構造及びそれを用いた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、筐体温度上昇抑制構造にかかる発明は、電子機器の筐体内部に配置された回路基板に搭載された発光素子からの光を筐体天板に導く導光体と、複数の導光体と一体に形成されて、筐体内の空間を天板側の第１空間と回路基板側の空間とに区画して、回路基板に搭載された電子部品の熱により温度上昇した空気が第１空間側に流動するのを規制する支持板と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、電子機器にかかる発明は、発熱を伴う電子部品及び所望の光を発する発光素子を搭載して、筐体内部に配置される回路基板と、発光素子からの光を筐体天板に導く導光体と、複数の導光体と一体に形成されて、筐体内の空間を筐体天板側の第１空間と回路基板側の空間とに区画し、電子部品の熱により温度上昇した空気が第１空間側に流動するのを規制する支持板と、を有した上記筐体温度上昇抑制構造と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、筐体内の空間を区画する支持板に導光体を一体に形成したので、内部で発光した光を天板に導きながら、筐体天板の温度上昇を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる熱対策構造を備える電子機器の分解斜視図である。
【図２】第１の実施形態にかかる図１におけるＡ−Ａ線に沿った電子機器の断面図である。
【図３】第１の実施形態にかかる上部筐体の断面図で、（ａ）は導光体穴が貫通孔の場合、（ｂ）は非貫通穴でその底面が平面の場合、（ｃ）は非貫通穴でその底面が導光体側に膨らんだ凸面の場合の部分断面図である。
【図４】第１の実施形態にかかる導光体の端面を示す図で、（ａ）は導光体穴が貫通孔で導光体の端面が平面の場合、（ｂ）は導光体穴が貫通孔で導光体の端面が曲面の場合、（ｃ）は導光体穴が非貫通孔で導光体の端面が曲面の場合である。
【図５】第１の実施形態にかかる干渉防止部材の断面図で、（ａ）は、円筒状の場合、（ｂ）は張出構造の場合である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の説明に適用される図で、（ａ）は導光体ユニットの斜視図、（ｂ）は導光体ユニットを備えた電子機器の断面図である。
【図９】関連技術にかかる導光型表示装置の断面図である。
【図１０】他の関連技術にかかる図で、（ａ）は回路遮断器の断面図、（ｂ）は光伝送部の斜視図である。
【図１１】更に他の関連技術にかかる電話機器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明にかかる筐体温度上昇抑制構造を備える電子機器２の分解斜視図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った電子機器２の断面図である。
【００１７】
電子機器２は、上部筐体１１と下部筐体１２とを備え、その内部に発光素子１３及び発熱を伴う電子部品１４が搭載された回路基板１５が設けられている。さらに、筐体内部には、発光素子１３は発光した光を上部筐体１１の天板１１ａに導く、導光体ユニット２０が配置されている。
【００１８】
導光体ユニット２０は、複数の導光体２１と、この導光体２１を支持する支持板２２とから形成されている。導光体２１は、ポリカーボネート等の透光性の高い樹脂を材料により形成されている。支持板２２と導光体２１とは、一体化されている。このような導光体ユニット２０は、樹脂成形技術を用いて形成できる。支持板２２は、下部筐体１２（又は上部筐体１１）に内接して設けられて、電子機器２の内部空間を上部筐体１１側の空間（以下、第１空間Ｓ１と記載する）と下部筐体１２側の空間とに区画している。下部筐体１２側の空間は、後述するように、さらに回路基板１５により区画されている。そこで、以下の説明では、支持板２２と回路基板１５で挟まれる空間を第２空間Ｓ２、回路基板１５と下部筐体１２とで挟まれる空間を第３空間Ｓ３と記載する。
【００１９】
このように、導光体ユニット２０により電子機器２の内部空間を第１空間Ｓ１と、他の空間（第２空間Ｓ２及び第３空間Ｓ３）とに区画するので、電子部品１４により温度上昇した空気が第１空間Ｓ１側に流動することが規制できる。従って、上部筐体１１の天板１１ａの温度上昇が抑制できる。
【００２０】
もし、導光体と支持板とを組み立てて導光体ユニットを形成する場合には、組み立てる作業が必要になるので、製造コストが高くなってしまうが、上述したように、本実施形態にかかる導光体ユニット２０は導光体２１と支持板２２とが一体に形成されているので、製造コストの上昇が防止できる。
【００２１】
上部筐体１１の天板１１ａには、導光体２１の上端部が嵌合するための導光体穴１７が形成されている。無論、この導光体穴１７は貫通穴であることを要求するものではない。図３は導光体穴１７の構成を示す天板１１ａの部分断面図で、図３（ａ）は導光体穴１７が貫通穴の場合、図３（ｂ）は非貫通穴でその底面が平面の場合、図３（ｃ）は非貫通穴でその底面が導光体２１側に膨らんだ凸面の場合を示している。
【００２２】
図３（ａ）の場合には、最も簡単な構成なので、容易に製造できる利点がある。また、導光体穴１７と導光体２１との間の隙間（導光体穴１７に導光体２１を嵌合させる際のクリアランスや製造誤差等による隙間）を介して、第１空間Ｓ１側の温度の高い空気が筐体外に抜け出ることができるため、天板１１ａの温度上昇が効率的に抑制できる。
【００２３】
一方、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように導光体穴１７が非貫通穴の場合は、天板１１ａの表面における滑らかさが維持される（連続面である）ので、例えば天板１１ａが化粧板を形成するような場合でも意匠性が損なわれない。即ち、導光体穴１７を貫通穴とすると、この貫通穴のエッジには、ゴミ等が入り込み易く、また隙間が目立ち意匠性が低下する恐れがある。しかし、非貫通孔の場合には、このような不都合が発生しなので、意匠性を低下させることがない。
【００２４】
さらに、図３（ｃ）のように導光体穴１７の底面１７ａを凸面形状にすることで、レンズ作用を持たせることができる。この場合、導光体２１から出射された光が天板１１ａを通過する際に多少散乱を受けて広がっていても、底面１７ａのレンズ作用により広がった光が集光されるので、鮮明さの低下が防止できる。即ち、ユーザは、輪郭が明確な光を視認することができる。
【００２５】
以下の説明においては、導光体２１の端面は、平面の場合について説明するが、曲面であっても良い。例えば図４（ａ）は、導光体穴１７が貫通孔で、導光体２１の端面２１ａが平面の場合、図４（ｂ）は導光体穴１７が貫通孔で、導光体２１の端面２１ａが曲面の場合、図４（ｃ）は導光体穴１７が非貫通孔で、導光体２１の端面２１ａが曲面の場合を例示している。本発明はいずれの場合でも適用可能である。
【００２６】
発光素子１３の回りには、図５（ａ）に示すように、導光体２１と発光素子１３との接触を防止する円筒状の干渉防止部材１８が設けられている。この干渉防止部材１８は、上部筐体１１が種々の外力により振動した場合に、導光体２１が発光素子１３に接触するのを防止する作用をなす。干渉防止部材１８の高さＨ１は、発光素子１３の高さＨ２より適宜高い寸法に設定されている（Ｈ１＞Ｈ２）。なお、図５（ａ）に示すように干渉防止部材１８は円筒状であってもよいが、本実施形態はこの構成に限定するものではない。例えば、図５（ｂ）に示すように導光体２１側に張り出した張出部１８ａを備えた張出構造であってもよい。
【００２７】
このような構成で、電子部品１４が発生した熱により加熱された第２空間Ｓ２の空気は、対流により上昇しようとするが、支持板２２がこれを規制するため、第１空間Ｓ１に流動できない。無論、支持板２２の温度は上昇するが、第１空間Ｓ１の空気が断熱材として機能するため、天板１１ａの温度上昇が抑制できる。従って、ユーザが不快感を感じたり、火傷を起こす等の不都合が防止できる。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００２８】
第１の実施形態においては、発光素子１３と電子部品１４とは回路基板１５の同一方向の面に設けられていた。即ち、発光素子１３と電子部品１４とは共に第２空間Ｓ２側に位置していた。これに対して本実施形態においては、発光素子１３は第２空間Ｓ２側に設けるが、発熱素子は第３空間Ｓ３側に設けている。
【００２９】
図６は、かかる構成の電子機器２の断面図である。同図から解るように、回路基板１５の上側の空間（第２空間Ｓ２側）に発光素子１３が設けられ、下側の空間（第３空間Ｓ３）に電子部品１４が設けられている。このような構成とすることで、電子部品１４の熱により加熱された第３空間Ｓ３側の空気は、回路基板１５により第２空間Ｓ２側に回り込むことが防止又は抑制できる。
【００３０】
無論、回路基板１５も所定の熱伝導度を持つので、電子部品１４の熱は回路基板１５を介して第２空間Ｓ２側の空気を加熱するが、一般に回路基板１５は、熱伝導度の小さいエポキシ樹脂やセラミックを材料として形成されるので、第２空間Ｓ２側の空気の温度上昇は小さい。このようなことから、第２空間Ｓ２及び第１空間Ｓ１の空気が断熱層をなすので、天板１１ａの温度上昇が効率的に抑制できるようになる。
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００３１】
本実施形態においては、図７に示すように、第２空間Ｓ２側の支持板２２の面に、電子部品１４から放射される輻射熱を反射する輻射熱反射部材１９を設けた。このような輻射熱反射部材１９としては、白色や銀色の塗装又はシートの貼り付けが例示できる。
【００３２】
例えば白色塗料を塗布した場合には、電子部品１４から放射される輻射熱が支持板２２で吸収され難くなるので、支持板２２の温度上昇が抑制される。結果として、支持板２２の温度上昇は、第２空間Ｓ２の空気を介した熱伝導によるものが主とになる。従って、支持板２２の温度上昇が効率良く抑制でき、天板１１ａの温度上昇が抑えられる。
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００３３】
これまで説明した各実施形態においては、導光体ユニット２０は、複数の導光体２１と支持板２２との一体形成物であった。これに対し、本実施の形態にかかる導光体ユニット２０は、図８に示すように導光体２１毎に区分けされた構造を持っている。図８（ａ）は、導光体ユニット２０の斜視図であり、図８（ｂ）はこの導光体ユニット２０を備えた電子機器２の断面図である。
【００３４】
以下、この区画された小さい支持板をサブ支持板２２ａと記載する。また、サブ支持板２２ａを連結する部材を遮光部材２２ｂと記載する。
【００３５】
遮光部材２２ｂは、不透明部材であって、サブ支持板２２ａにおける導光体２１により導かれる光が、隣接するサブ支持板２２ａにおける導光体２１に迷光として侵入するのを防止する。
【００３６】
これにより、各導光体２１は導光チャネルとして独立するので、例えば導光体２１により導かれた光の一部が、サブ支持板２２ａを介して、隣接する導光体２１に入射することが防止できる。
【００３７】
かかる構造は、例えばサブ支持板２２ａと遮光部材２２ｂとの材質を変えて射出成形する、所謂２色射出成型技術が利用できる。無論、サブ支持板２２ａと遮光部材２２ｂとの連結部位に嵌合部及び被嵌合部を設けることにより、サブ支持板２２ａと遮光部材２２ｂとを嵌合構造とすることも可能である。さらには、接着材等によりサブ支持板２２ａと遮光部材２２ｂとを接着して一体化することも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
２電子機器
１１上部筐体
１１ａ天板
１２下部筐体
１３発光素子
１４電子部品
１５回路基板
１７導光体穴
１７ａ底面
１８干渉防止部材
１８ａ張出部
１９輻射熱反射部材
２０導光体ユニット
２１導光体
２１ａ端面
２２ａサブ支持板
２２ｂ遮光部材
２２支持板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の筐体内部に配置された回路基板に搭載された発光素子からの光を筐体天板に導く導光体と、
複数の前記導光体と一体に形成されて、筐体内の空間を天板側の第１空間Ｓ１と前記回路基板側の空間とに区画して、前記回路基板に搭載された電子部品の熱により温度上昇した空気が前記第１空間Ｓ１側に流動するのを規制する支持板と、を備えることを特徴とする筐体温度上昇抑制構造。
【請求項２】
請求項１に記載の筐体温度上昇抑制構造であって、
前記回路基板側の空間が、該回路基板により、当該回路基板と前記支持板とで挟まれる第２空間Ｓ２と、該回路基板と前記筐体の底板とで挟まれる第３空間Ｓ３とに区画されて、前記電子部品が、前記第３空間Ｓ３側に前記回路基板面に搭載されていることを特徴とする筐体温度上昇抑制構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筐体温度上昇抑制構造であって、
前記支持板の前記筐体底側の面に、前記電子部品からの輻射熱を反射する輻射熱反射部材を設けたことを特徴とする筐体温度上昇抑制構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の筐体温度上昇抑制構造であって、
前記支持板が、１つの前記導光体を支持するサブ支持板と、
複数の前記サブ支持板を一体に連結すると共に、隣接する前記サブ支持板を介して入射する迷光を遮断する遮光部材と、を備えることを特徴とする筐体温度上昇抑制構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の筐体温度上昇抑制構造であって、
前記導光体の入射光端面と前記発光素子との当接を規制する干渉防止部材を前記回路基板に設けたことを特徴とする筐体温度上昇抑制構造。
【請求項６】
発熱を伴う電子部品及び所望の光を発する発光素子を搭載して、筐体内部に配置される回路基板と、
前記発光素子からの光を前記筐体天板に導く導光体と、複数の前記導光体と一体に形成されて、筐体内の空間を筐体天板側の第１空間Ｓ１と前記回路基板側の空間とに区画し、前記電子部品の熱により温度上昇した空気が前記第１空間Ｓ１側に流動するのを規制する支持板と、を有した請求項１乃至５のいずれか１項に記載の筐体温度上昇抑制構造と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電子機器であって、
前記導光体の端部が貫通する導光体穴が、前記天板に設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項６に記載の電子機器であって、
前記導光体の端部が嵌る有底の導光体穴が、前記天板に設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８に記載の電子機器であって、
前記導光体穴の底面が、平面又は導光体側に凸のレンズ形状に形成されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか１項に記載の電子機器であって、
前記導光体の光の出射面が、平面又は当該導光体外側に凸のレンズ形状に形成されていることを特徴とする電子機器。

【図１】