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音響機器の筐体構造 - アルパイン株式会社
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発明の名称 音響機器の筐体構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−157669(P2003−157669A)
公開日 平成15年5月30日(2003.5.30)
出願番号 特願2001−353553(P2001−353553)
出願日 平成13年11月19日(2001.11.19)
代理人 【識別番号】100078134
【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5E322
【Fターム(参考)】
5E322 BA01 BC01 EA10 EA11 
発明者 白木 信
要約 課題
自然対流による放熱でディスクプレーヤ内の温度上昇を効果的に抑制できる音響機器の筐体構造を提供すること。

解決手段
ディスクプレーヤ3を収納保持している筐体5の一側部に、ヒートシンク2に取り付けられたパワーIC(発熱素子)1が設置されていると共に、上昇気流を形成するための上部通気口6と下部通気口7が開設されている音響機器において、筐体5の他側部から前記上昇気流へと向かう外気を取り込むための側部通気口9を、筐体5のうち該他側部に臨出する部位(例えば反ヒートシンク2側の側板部でパワーIC1と略対向する個所)に開設した。
特許請求の範囲
【請求項1】 筐体の内部にピックアップ部を有するディスクプレーヤが収納保持されていると共に、該筐体の一側部に配設されたヒートシンクに発熱素子が取り付けられおり、かつ、前記筐体の天板部と底板部にそれぞれ、前記発熱素子の近傍の空間に対向して下方から上方へ向かう空気流を形成するための上部通気口と下部通気口とが開設されている音響機器において、前記筐体の他側部から前記空気流へと向かう外気を取り込むための側部通気口を、該筐体のうち該他側部に臨出する部位に開設したことを特徴とする音響機器の筐体構造。
【請求項2】 請求項1の記載において、前記筐体の前記他側部側の側板部で前記発熱素子と対向する個所に前記側部通気口を開設したことを特徴とする音響機器の筐体構造。
【請求項3】 請求項2の記載において、前記筐体内で前記側部通気口と前記発熱素子との間に介在する空間の上方に前記ディスクプレーヤを収納保持すると共に、該空間の下方に回路基板を収納保持したことを特徴とする音響機器の筐体構造。
【請求項4】 請求項3の記載において、前記回路基板に前記上部通気口および前記下部通気口と同一線上に位置する基板通気口が開設されることを特徴とする音響機器の筐体構造。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクプレーヤを内蔵している車載用等の音響機器の筐体構造に係り、特に、パワーIC等の発熱量の大きな電子部品が発生する熱によってディスクプレーヤのピックアップ部等が悪影響を受けないようにするための放熱対策に関する。
【0002】
【従来の技術】CDプレーヤやMDプレーヤあるいはDVDプレーヤ等のディスクプレーヤを内蔵している車載用音響機器においては、ディスクプレーヤに電源を供給するパワーICのような消費電力の大きい発熱素子が必要になるため、この発熱素子から放出される熱によって筐体内の温度が過度に上昇しないように、適切な放熱対策を講じる必要がある。これは、パワーIC等の熱源が発生する熱によって筐体の内部温度が高くなり過ぎると、筐体内に配設されている各種電子部品の性能や信頼性に悪影響が及ぶ危険性が増大するからである。
【0003】このような車載用音響機器の放熱対策として、従来、図4,5に示すような筐体構造が広く採用されている。ここで、図4は従来例に係る音響機器の概略構成図、図5は該音響機器の筐体内の空気流説明図である。これらの図において、符号5で示す筐体の内部には、ディスクプレーヤ3と回路基板4が所定量離間させて上下に配設されており、回路基板4上の一端部には、ディスクプレーヤ3に電源を供給するパワーIC1が実装されている。このパワーIC1は使用時の発熱量が大きい熱源となるので、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成されたヒートシンク(放熱部材)2に取り付けられている。また、筐体5の天板部と底板部にはそれぞれ、パワーIC1の近傍の空間と対向する上部通気口6と下部通気口7が開設されており、両通気口6,7の間において回路基板4にも基板通気口8が開設されている。これらの通気口6〜8は、パワーIC1およびヒートシンク2の近傍に下方から上方へ向かう空気流を形成するためのものである。
【0004】詳しく説明すると、パワーIC1が発生する熱は、ヒートシンク2に伝導されると共に、パワーIC1自身の周囲の空間へ放射されるので、パワーIC1およびヒートシンク2の近傍の空気は熱せられて上昇する。この上昇気流は、真上に開設されている筐体5の上部通気口6を通って外部へ放出されるので、真下に開設されている筐体5の下部通気口7からは負圧によって外気が流入することとなり、その結果、筐体5内の一側部において図5中に矢印で示すような空気の流れが形成される。すなわち、パワーIC1の発熱時には、下部通気口7から流入した空気が基板通気口8を通過した後、パワーIC1およびヒートシンク2に沿って熱せられながら上昇し、この上昇気流が上部通気口6を通過して筐体5の上方へと放出されていく。このようにパワーIC1を筐体5内の一側部に設置して、ヒートシンク2を併用しつつ筐体5の上部通気口6と下部通気口7との間で下方から上方へ向かう空気流が形成されるようにしてあれば、パワーIC1の発生する熱が筐体5の内部へ充満しにくくなるので、筐体5内の温度が過度に上昇することを抑制できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の放熱対策では、筐体5内の一側部に下方から上方へ向かう空気流が形成されるので、ディスクプレーヤ3内の空気がパワーIC1やヒートシンク2によって加熱されにくくはなっているが、筐体5内の他の場所には顕著な空気流が形成されないので、ディスクプレーヤ3内の温度上昇に対する十分な放熱効果を期待することはできない。すなわち、図6は図4,5に示す筐体内のパワーIC発熱時における温度分布を示す模式図であり、筐体5内においてパワーIC1やヒートシンク2の近傍に特に高温な領域H1が広がっており、かつ、やや高温な領域H2がディスクプレーヤ3の内部に広がっていることがわかる。なお、図6中の領域H3は、領域H2よりも低温だが外気に比べると高温な領域を示している。
【0006】そして、このようにディスクプレーヤ3内の温度が不所望に上昇してしまうと、ディスクプレーヤ3のピックアップ部に組み込まれている半導体レーザの寿命が大幅に短縮されてしまったり、記録媒体として熱に弱いCD−Rが使用された場合に、CD−Rに記録されている情報が消失してしまう等の問題が発生する。
【0007】なお、こうした自然対流による放熱を行う代わりに、冷却用のファンを付設して強制換気を行うという手法も考えられるが、筐体5にファンを取り付けるとコストアップや大型化を余儀なくされてしまい、かつ防塵性が損なわれてピックアップ部の信頼性が低下してしまい、さらにファンの風切り音が音響品位を損なう騒音になってしまう等の理由から、車載用音響機器においてファンによる強制換気は一般に行われていない。また、自然対流による放熱効果を高めるために、筐体5に多数の通気口や大きな開口を設けるという手法も考えられるが、これは防塵性という観点から好ましくない。
【0008】本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、自然対流による放熱でディスクプレーヤ内の温度上昇を効果的に抑制できる音響機器の筐体構造を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、筐体内の一側部でパワーIC等の熱源の近傍に下方から上方へ向かう空気流を形成している上部通気口および下部通気口とは別に、筐体の他側部に側部通気口を追加して、この側部通気口から取り込んだ外気が前記空気流に引っ張られて筐体内を移動するようにした。これにより、側部通気口から取り込んだ外気を、ディスクプレーヤに沿って移動させながら前記空気流へと向かわせることができるので、ディスクプレーヤ近傍の空気との熱交換を促進することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明による音響機器の筐体構造では、筐体の内部にピックアップ部を有するディスクプレーヤが収納保持されていると共に、該筐体内の一側部に配設されたヒートシンクに発熱素子が取り付けられおり、かつ、前記筐体の天板部と底板部にそれぞれ、前記発熱素子の近傍の空間に対向して下方から上方へ向かう空気流を形成するための上部通気口と下部通気口とが開設されている音響機器において、前記筐体の他側部から前記空気流へと向かう外気を取り込むための側部通気口を、該筐体のうち該他側部に臨出する部位(例えば筐体の側板部で発熱素子と対向する個所)に開設することとした。
【0011】このような筐体構造にあっては、筐体の一側部でパワーIC等の発熱素子やヒートシンクから近傍の空気に供給される熱によって、下部通気口から上部通気口へと向かう空気流(上昇気流)が形成されるだけでなく、この上昇気流と筐体の他側部に設けた側部通気口との間に存する空気が該上昇気流に引っ張られ、筐体内を横向きに移動する空気流が形成されるので、この後者の空気流をディスクプレーヤに沿って移動させることにより、側部通気口から取り込んだ温度の低い外気によってディスクプレーヤの熱を吸収することができる。
【0012】上記の構成において、筐体内で側部通気口と発熱素子との間に介在する空間の上方にディスクプレーヤを収納保持すると共に、該空間の下方に回路基板を収納保持すれば、側部通気口から発熱素子へと向かう外気の流れに伴ってディスクプレーヤ内に塵埃が落下してしまう恐れがなくなるので、ディスクプレーヤ内の防塵性を保つうえで好ましい。この場合において、回路基板に上部通気口および下部通気口と同一線上に位置する基板通気口を開設すれば、下部通気口から基板通気口を通って上部通気口へと直線的に向かう空気流が形成されて好ましい。
【0013】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、図1は本実施例に係る音響機器の概略構成図、図2は該音響機器の筐体内の空気流説明図、図3は該筐体内のパワーIC発熱時における温度分布を示す模式図であり、図4〜図6に対応する部分には同一符号を付してある。
【0014】図1,2に示す音響機器は、筐体5が車室内に設置される車載用音響機器であり、筐体5の内部にディスクプレーヤ3、回路基板4、パワーIC1、ヒートシンク2等が配設されている。この筐体5の天板部と底板部にはそれぞれ上部通気口6と下部通気口7が開設されており、また、筐体5のパワーIC1が存しない側の側板部に側部通気口9が開設されており、この側部通気口9を追加した点が前述した従来例と異なっている。なお、筐体5の前面(図1における手前側の面)はノーズと称されるパネルで形成されており、このパネルに設けられた挿入口(図示せず)からディスクプレーヤ3に対してディスクが挿入され、またディスクプレーヤ3からディスクが排出される。
【0015】すなわち、本実施例においても、筐体5内にディスクプレーヤ3と回路基板4が所定量離間させて上下に配設されており、回路基板4上の一端部にディスクプレーヤ3に電源を供給するパワーIC1が実装されている。このパワーIC1は使用時の発熱量が大きい発熱素子であるため、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成されたヒートシンク(放熱部材)2に取り付けられている。また、筐体5の天板部に開設した上部通気口6と底板部に開設した下部通気口7は、いずれもパワーIC1の近傍でヒートシンク2とディスクプレーヤ3との間の空間と対向しており、両通気口6,7の間において回路基板4にも基板通気口8が開設されている。これらの通気口6〜8は、パワーIC1およびヒートシンク2の近傍に下方から上方へ向かう空気流(上昇気流)を形成するためのものである。ただし、上部および下部通気口6,7の間に回路基板4が存しない構造の場合には、基板通気口8は不要となる。一方、筐体5の反ヒートシンク2側の側板部でパワーIC1と略対向する個所に開設した側部通気口9は、該側板部を通過して前記上昇気流へと向かう外気を取り込むためのものであり、側部通気口9から取り込んだ外気をディスクプレーヤ3の底面に沿って移動させながら前記上昇気流に合流させられるようになっている。
【0016】このような筐体構造を有する本実施例では、筐体5内の一側部でパワーIC1やヒートシンク2から近傍の空気に供給される熱によって、下部通気口7から上部通気口6へと向かう上昇気流(図2中の上向きの矢印)が形成されるだけでなく、この上昇気流と筐体5内の他側部に設けた側部通気口9との間に存する空気が該上昇気流に引っ張られて、筐体5内を横向きに移動する空気流(図2中の左向きの矢印)が形成されることとなる。そして、この後者の空気流は、側部通気口9から取り込んだ温度の低い外気がディスクプレーヤ3の底面に沿って移動するという空気の流れなので、この空気流によってディスクプレーヤ3内の熱を吸収することができる。実際に筐体5内の通電時の温度分布を調べてみると、図3に示すように、やや高温な領域H2がディスクプレーヤ3の内部にはほとんど広がっておらず、従来例(図6参照)に比べてディスクプレーヤ3内の温度が低く保たれていることがわかる。さらに、図3に示す温度分布から、パワーIC1やヒートシンク2の近傍の特に高温な領域H1が狭まっていることや、ディスクプレーヤ3の下方領域の温度が外気とほぼ同等に低く保たれていることがわかる。なお、図3中の領域H3は、領域H2よりも低温だが外気に比べると高温な領域を示している。
【0017】また、本実施例において、側部通気口9から筐体5内へ取り込んだ外気に多少の塵埃が混入していたとしても、この外気はディスクプレーヤ3の下方を通過して前記上昇気流へと向かうので、ディスクプレーヤ3内に塵埃が落下する心配はない。それゆえ、本実施例によれば、コストアップや大型化および騒音等が懸念される冷却用のファンを用いることなく、自然対流による放熱でディスクプレーヤ3内の温度上昇を効果的に抑制することができ、使用時の上限温度の制約が厳しいピックアップ部等の信頼性を維持しやすくなっている。
【0018】なお、側部通気口9にフィルタを設けるなどして、筐体5内の防塵性を高める構造にしてもよい。また、防塵対策が施されている場合、側部通気口9から流入して前記上昇気流へと向かう空気流がディスクプレーヤ3の上方を通過しても支障をきたさないので、筐体5内におけるディスクプレーヤ3と回路基板4の上下位置関係が逆であってもよく、側部通気口9が筐体5の上部に開設してあってもよい。さらに、防塵対策が施されていてコストや大きさに余裕がある場合には、冷却用のファンを併用して放熱効果を一層向上させることも可能である。
【0019】また、本実施例においては、筐体5の反ヒートシンク2側の側板部に側部通気口9を設けた場合について説明したが、該側板部に隣接する筐体5の天板部の隅部や底板部の隅部に同様の側部通気口を設けてもよい。また、ヒートシンク2は必ずしも筐体5の内部に配置させる必要はなく、筐体5の一方の側部に露出し、このヒートシンク2自体が筐体5の側面を兼ねる構造であってもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0021】筐体内の一側部でパワーIC等の発熱素子やヒートシンクから近傍の空気に供給される熱によって、下部通気口から上部通気口へと向かう空気流(上昇気流)が形成されるだけでなく、この上昇気流と筐体内の他側部に設けた側部通気口との間に存する空気が該上昇気流に引っ張られ、筐体内を横向きに移動する空気流が形成されるので、この後者の空気流をディスクプレーヤに沿って移動させることにより、側部通気口から取り込んだ温度の低い外気によってディスクプレーヤ内の熱を吸収することができ、それゆえ、自然対流による放熱でディスクプレーヤ内の温度上昇を効果的に抑制することができる。




 

 


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