| 【発明の名称】 |
ファンを有する電気装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】岩崎 静夫
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| 【要約】 |
【課題】オーディオ装置等の電気装置において、電子回路装置を強制冷却するためのファンを筐体の外周面に配置すると、コネクタの配置の自由度が低下し、更に騒音問題が発生する。
【解決手段】電子回路装置３が収容された筐体２の中にファン４を配置する。ファン４を通る空気通路を形成するために第１及び第２のダクト１６，１７を設ける。筐体２の背面に吸気孔１４と排気口１５及びコネクタ６，７を配置する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷却する必要性を有する電気回路装置と、前記電気回路装置を余裕を有して収容しており、且つ前記電子回路装置を冷却するための空気の通路を形成するための吸気孔及び排気孔を有している筐体と、外部回路に接続することができるように前記筐体に設けられ且つ前記電子回路装置に接続されているコネクタと、前記吸気孔から前記排気孔への空気の流れを強制的に生じさせるように前記筐体の中に配置されたファンとを備えていることを特徴とする電気装置。
【請求項２】 前記筐体は箱型であって、互いに対向する平面形状が四角形状の第１及び第２の主面と、互いに対向する第１及び第２の側面と、前記第１及び第２の側面の両側に配置された第３及び第４の側面とを有し、前記吸気孔は前記第１の側面の一方の端側領域に配置されており、前記排気孔は前記第１の側面の他方の端側領域に配置されており、前記コネクタは前記第１の側面の前記吸気孔と前記排気孔との間の領域に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電気装置。
【請求項３】 前記筐体は空気通路を形成するためのダクトを有することを特徴とする請求項１又は２記載の電気装置。
【請求項４】 前記筐体は、前記第３の側面に沿って前記第２の側面側から前記第１の側面側に延び且つ前記吸気孔に連通している第１のダクトと、前記第４の側面に沿って前記第２の側面から前記第１の側面側に延び且つ前記排気孔に連通している第２のダクトと、前記第１及び第２のダクトの間に配置された電子回路装置の収容部とを有し、前記第１及び第２のダクトと前記収容部とのそれぞれの境界壁に開口が設けられ、前記ファンは前記第１のダクトの空気を前記収容部の中に吸引するように配置されていることを特徴とする請求項２記載の電気装置。
【請求項５】 前記筐体は、前記第３の側面に沿って前記第２の側面側から前記第１の側面側に延び且つ前記吸気孔に連通している第１のダクトと、前記第４の側面に沿って前記第２の側面側から前記第１の側面側に延び且つ前記排気孔に連通している第２のダクトと、前記第１及び第２のダクトの間に配置された電子回路装置の収容部とを有し、前記第１及び第２のダクトと前記収容部とのそれぞれの境界壁に開口が設けられ、前記ファンは前記収容部の空気を前記第２のダクトに排出するように配置されていることを特徴とする請求項２記載の電気装置。
【請求項６】 前記筐体は、前記電子回路装置を収容するための升型本体部とこの本体部を覆うカバーとから成り、前記本体部は、前記筐体の前記第２の主面の中央部を構成するための平面形状四角形の主面板と、前記主面板に対して直角方向に延び且つ互いに対向している第１及び第２の側面板と、前記第1及び第２の側面板の間において前記主面板に対して直角方向に延び且つ互いに対向している第３及び第４の側面板とを有し、前記カバーは、前記本体部の開放面を覆う主面部と前記本体部の前記第３の側面板を前記第１のダクトを形成するように覆う第１のダクト形成部と、前記本体部の前記第４の側面板を前記第２のダクトを形成するように覆う第２のダクト形成部とを有することを特徴とする請求項４又は５記載の電気装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術的分野】本発明は、ファンによって強制的に冷却することが必要な半導体装置、プリント回路基板装置等の電子回路装置を有する電気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷却の必要がある例えば半導体装置等の電子部品を含む電子回路装置を収容している箱型の筐体の側面に排気用ファンを配置した構造の電気装置が知られている。この構造の電気装置においては、筐体中の発熱体である電子回路装置で暖められた空気が強制的に排気され、電子回路装置を冷却することができる。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】ところで、筐体の外周面にファンを配置すると、ファンの占有面積が比較的に大きいので、筐体の外周面に外部回路接続用コネクタを配置する時に、コネクタの配置の自由度を妨害する。特に、コネクタとファンとの両方を筐体の外部から目立たない背面に配置する場合には、ファンによってコネクタの配置に大きな制約が生じる。また、ファンを筐体の外周面に配置すると、必然的に騒音が大きくなる。
【０００４】そこで、本発明の目的は、筐体の外周面におけるコネクタの配置の自由度が大きく且つ騒音の小さいファン付電気装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記目的を達成するための本発明は、冷却する必要性を有する電子回路装置と、前記電子回路装置を余裕を有して収容しており、且つ前記電子回路装置を冷却するための空気の通路を形成するための吸気孔及び排気孔を有している筐体と、外部回路に接続することができるように前記筐体に設けられ且つ前記電子回路装置に接続されているコネクタと、前記吸気孔から前記排気孔への空気の流れを強制的に生じさせるように前記筐体の中に配置されたファンとを備えていることを特徴とする電気装置に係わるものである。
【０００６】なお、請求項２に示すように箱型筐体の１つの側面に吸気孔と排気孔とコネクタとを配置することが望ましい。また、請求項３に示すようにダクトを設けることが望ましい。また、請求項４に示すように筐体の対の側面に沿って第１及び第２のダクトを設けることが望ましい。また、請求項５に示すようにダクトと収容部との境界の開口にファンを配置することが望ましい。また、請求項６に示すように升型本体部とカバーとの組み合せによって第１及び第２のダクトを有する筐体を構成することが望ましい。なお、本発明において電気回路装置とは、半導体素子等の電子部品又は電子部品を含む回路装置を意味する。
【０００７】
【発明の効果】各請求項の発明によれば、ファンが筐体の中に配置されているので、筐体の側面にファン取付領域を設けることが不要になり、コネクタの配置可能面積及びコネクタ配置の自由度が大きくなり、コネクタの理想的配置又は多数のコネクタの配置が可能になる。また、ファンを筐体の中に配置するので、ファンによる騒音を軽減することができる。また、請求項２の発明によれば、１つの側面にコネクタ、吸気孔及び排気孔が配置されるので、外観を良くなり且つ電気装置の配置の自由度が大きくなる。また、吸気孔と排気孔とがコネクタによって離間されるので、筐体の内部に空気通路を理想的に形成することができる。また、請求項３，４、５及び６の発明によれば、電子回路装置を冷却するための空気の流れをダクトによって良好に形成することができる。また、請求項６の発明にとれば、升型本体部とカバーとの組み合せによってダクトを容易に形成することができる。
【０００８】
【実施形態】次に、図１〜図８を参照して本発明の実施形態を説明する。
【０００９】
【第１の実施形態】図１〜図６は、オーディオシステムに使用するための複数のオ−ディオ機器の相互間の中継を行うための中継装置から成る電気装置１を示す。この電気装置１は、大別して筐体２に収容された電子回路装置３と、冷却用ファン４と、電源スイッチ５と、多数の第１及び第２の型式のコネクタ６、７とから成る。なお、図１及び図２においては、筺体２がこれを構成する金属板の厚みを省略して示されている。
【００１０】概略的にブロックで示されている電気回路装置としての電子回路装置３は、半導体素子、コンデンサ、抵抗等を伴った回路基板から成り、冷却することが必要なものである。電子回路装置３は電源スイッチ５と第１及び第２の型式コネクタ６、７とに接続されている。ファン４は電源スイッチ５を介して第２の型式のコネクタの１つに接続されている。
【００１１】電気装置１の外囲体又は容器としての筐体２は、略直方体形状の箱型であって、第１及び第２の主面８，９と、第１、第２、第３及び第４の側面１０，１１，１２，１３とを有する。平面形状四角形の第１及び第２の主面８，９は所定の間隔有して互いに対向配置されている。第１及び第２の側面１０，１１は第１及び第２の主面８，９に対して直角に延びており、互いに対向配置されている。第１及び第２の側面１０，１１に対して直角に配置された第３及び第４の側面１２，１３は互いに対向している。この電気装置１を使用する時には、一般的には第１の側面１０が背面、第２の主面１１が前面となるように配置される。
【００１２】電源スイッチ５は、図１に示すように筐体１の前面となる第２の側面１１に配置されている。多数の第１及び第２の型式のコネクタ６，７は、図２及び図４に示すように背面となる第１の側面１０の中央領域に配置されている。なお、第１の型式のコネクタ６は端子ピン構造に形成され、第２の型式のコネクタ７はコンセント構造に形成されている。
【００１３】第１の側面１０には、縦長のスリット状の吸気孔１４及び排気孔１５が設けられている。吸気孔１４はコネクタ６，７と第３の側面１３との間に配置され、排気孔１５はコネクタ６，７と第４の側面１３との間に配置されている。
【００１４】筐体２は、大別して第３の側面１２に沿って延びる第１のダクト１６と、第４の側面１３に沿って延びる第２のダクト１７と、第１及び第２のダクト部１６，１７の間の電子回路装置収容部１８とを有する。第１のダクト１６の一端に吸気孔１４が配置され、第１のダクト部の他端は第２の側面１１で閉塞されている。第２のダクト１７の一端に排気孔１５が配置され、第２のダクト１７の他端は第２の側面１１で閉塞されている。吸気孔１４に連通している第１のダクト１６及び排気孔１５に連通している第２のダクト１７は電子回路装置３の冷却のための空気通路を形成する。
【００１５】筐体２は、図７から明らかなように電子回路装置３を収容するための升型の本体部１９とこの本体部１９を覆うカバー部２０との組み合せで構成されている。電子回路装置３の収容体又はシャーシとしての本体部１９は、金属板を升型に折り曲げ加工したものであって、平面形状四角形の主面板としての底面板２１とこの底面板２１から直角に立上っている第１、第２、第３及び第４の側面板２２，２３，２４，２５とから成る。電子回路装置３は底面板２１に固着されている。図７の第１の側面板２２は筐体２の第１の側面１０を形成するためのものであり、最終的にはこの外周面にコネクタ６，７が取付けられる。しかし、図７ではコネクタ６，７の取付け前の状態で第１の側面板２２が示されている。コネクタ６，７の取付け時には第１の側面板２２に取付孔が形成される。第１の側面板２２に対向している第２の側面板２３は筐体２の前面となる第２の側面１１を形成するものであり、第３及び第４の側面板２４，２５の相互間隔よりも横長に形成されている。即ち、第１及び第２のダクト１６，１７の一方の端を閉塞することができるように第２の側面板２３が形成されている。この第２の側面板２３には電源スイッチ５が取付けられている。第１及び第２の側面板２２，２３に対して直角に延び且つ互いに対向している第３及び第４の側面板２４，２５は第１及び第２のダクト１６，１７と収容部１８との境界壁として使用されるものであり、空気通路を形成するための第１及び第２の開口２６，２７を有する。また、第３及び第４の側面板２４，２５は水平方向に延びている折り曲げ部２８，２９を有し、ここにはカバー部２０の上側を固定するための複数のネジ３０を螺合させる複数の雌ネジ即ちネジ孔３１が設けられている。また、底面板２１にはカバー部２０の下側を固定するための複数のネジ３２を螺合させるための複数の雌ネジ即ちネジ孔３３が設けられている。
【０００１６】カバー２０は金属板を折り曲げ加工したものであって、中央の主カバー部２０ａと第１及び第２のダクト形成部２０ｂ、２０ｃとから成る。これ等は互いに連続されている主面板３４と第１及び第２の側面板３５，３６と第１及び第２の低面板３７，３８とで構成されている。カバー２０の主面板３４は天板とも呼ぶことができるものであって、筐体２の第１の主面８を形成する。従って、カバー２０の主面板３４は本体部１９の第３及び第４の側面板２４，２５の間隔よりも長い幅を有する。この主面板３４の幅は本体部１９の第２の側面板２３の幅とほぼ同一である。カバー２０の第１及び第２の側面板３５，３６は筐体２の第３及び第４の側面１２，１３を形成する。カバー２０の第１及び第４の底面板３７，３８は筐体２の第２の主面９の一部を形成する。カバー２０の主面板３４の中央領域は本体部１９の開放面を覆う主カバー部２０ａを構成する。また、カバー２０の第１の側面板３５と第１の底面板３７と主面板３４の一方の端領域とによって第１のダクト形成部２０ｂが形成されている。カバー２０の第２の側面板３６と第２の底面板３８と主面板３４の他方の端領域とによって第２のダクト形成部２０ｃが形成されている。カバー２０の主面板３４の一方及び他方の端領域に複数のネジ３０を挿通するための複数の貫通孔３９が形成されている。第１及び第２の底面板３７，３８には複数のネジ３２を挿通するための複数の貫通孔４０が形成されている。
【００１７】図３に概略的に示すように、羽根４ａとこれを回転するためのモ−タ４ｂとから成るファン４は本体部１９の第３の側面板２４の開口２６に一致するように本体部１９の内側に固着される。カバー２０は電子回路装置３とファン４が取付けられた本体部１９を覆うように配置され、本体部１９に対して複数のネジ３０、３２で固定されている。カバー２０はこの両側にコ字状の第１及び第２のダクト形成部２０ｂ、２０ｃを有するので、本体部１９とカバー２０とを組み立てると、第１及び第２のダクト１６，１７が必然的に得られ、且つ電子回路装置３を空間を有して囲む収容部１８が得られる。
【００１８】この電気装置１の使用時にファン４を吸気するように駆動すると、図３で矢印で示すように吸気孔１４、第１のダクト１６、ファン４、収容部１８、第２のダクト１７及び排気孔１５の経路の空気の通路が形成され、発熱体である電子回路装置３の強制冷却が可能になる。
【００１９】本実施形態は次の効果を有する。
（１） ファン４を筐体２の内部に配置したので、筐体２の外周面にファン４のための面積を確保することが不要になり、筐体２の外周面に対するコネクタ６、７の配置の自由度が大きくなる。
（２） 筐体２の背面となる第１の側面１０にはファン４が配置されず、吸気孔１４と排気孔１５のみが配置されているので、コネクタ６，７の配置面積を十分に確保することができ、コネクタ６，７の配置の自由度が大きくなり、コネクタ６，７に対する外部回路装置の接続の操作性が良いように、コネクタ６，７を理想的に配置することができる。
（３） 筐体２の背面側となる第１の側面１０に、コネクタ６、７、吸気孔１４及び排気孔１５を配置するので、筐体２の前面側から見た外観が良くなる。また、他の機器との組み合せの自由度を大きくすることができる。
（４） ファン４が筐体２の内部に配置されているので、ファン４から発生するノイズが外部へ出るのを抑制することができ、低騒音化を図ることができる。
（５） 第１及び第２ダクト１６，１７を設けたので、電子回路装置３の近くの空気の流れを良くすることができ、良好な冷却効果を得ることができる。
（６） 本体部１９とカバー２０との組み合せによって第１及び第２のダクト１６，１７を得る構成であるので、単純な構成でダクト１６，１７を容易に得ることができる。
【００２０】
【第２の実施形態】次に、図８を参照して第２の実施形態を説明する。但し、図８において図１〜図７と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図８の電気装置１ａは、ファン４の取付位置を第２のダクト１５側に変え、この他は第１の実施形態と同一に構成したものである。即ち、図８では第４の側面板２５の開口２７に排気可能にファン４が配置されている。即ち、図８では電子回路装置３が収容されている部分の空気が第２のダクト１５に強制的に排気されている。この様に構成しても第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。
【００２１】
【変形例】本発明は上述の実施形態に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
（１） １つの電子回路装置３の代りに、複数の電子回路装置又は電子部品を収容部１８に配置することができる。
（２） 電子回路装置は比較的大きな電流が流れる半導体素子等の電子部品のみであってもよい。
（３） 第１及び第２のダクト１４，１５の第２の側面１１側を閉塞しないで開放することができる。
（４） 第２の側面１１に電源スイッチ５以外の操作スイッチ又はコネクタを配置することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３６７６
【氏名又は名称】ティアック株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年９月２２日（２０００．９．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７２１５４
【弁理士】
【氏名又は名称】高野 則次
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２４４６８１（Ｐ２００１−２４４６８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月７日（２００１．９．７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２８９５１１（Ｐ２０００−２８９５１１） |
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