(57)【要約】【課題】電子部品の冷却と加熱の何れをも効率良く実行することが可能な電子機器を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る電子機器は、表面に電子部品１が搭載された基板２と、基板２の表面側に配備された放熱部と、該放熱部と電子部品１との間に介在する熱伝導板４と、熱伝導板４と電子部品１との間に介在して表面を熱伝導板４の裏面に密着させると共に裏面を電子部品１の表面に密着させた熱伝導シート５と、電子部品１を加熱するためのヒータ６とを具える。熱伝導板４は、駆動装置７の駆動によって、熱伝導板４の表面が放熱部の裏面に接触した接触状態と、熱伝導板４の表面が放熱部の裏面から離間した離間状態との間で往復移動することが可能であり、熱伝導部材５は、熱伝導板４の往復移動に伴って伸縮自在である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に電子部品が搭載された基板と、基板の表面側に配備された放熱部と、放熱部と電子部品との間に介在する熱伝導板と、熱伝導板と電子部品との間に介在して表面を熱伝導板の裏面に密着させると共に裏面を電子部品の表面に密着させた熱伝導部材と、電子部品を加熱するための加熱装置とを具え、
前記熱伝導板は、駆動装置の駆動によって、熱伝導板の表面が前記放熱部の裏面に接触した接触状態と、熱伝導板の表面が前記放熱部の裏面から離間した離間状態との間で往復移動することが可能であり、前記熱伝導部材は、熱伝導板の往復移動に伴って伸縮自在である電子機器。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記基板の表面に配備された弾性部材と駆動部とから構成されており、弾性部材は、熱伝導板を前記放熱部に向けて付勢し、駆動部は、熱伝導板を弾性部材の付勢力に抗して前記電子部品に向けて移動させることが可能である請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
表面に電子部品が搭載された基板と、基板の表面側に配備された放熱部と、放熱部と電子部品との間に介在する熱伝導板と、放熱部と熱伝導板との間に介在して表面を放熱部の裏面に密着させると共に裏面を熱伝導板の表面に密着させた熱伝導部材と、電子部品を加熱するための加熱装置とを具え、
前記熱伝導板は、駆動装置の駆動によって、熱伝導板の裏面が前記電子部品の表面に接触した接触状態と、熱伝導板の裏面が前記電子部品の表面から離間した離間状態との間で往復移動することが可能であり、前記熱伝導部材は、熱伝導板の往復移動に伴って伸縮自在である電子機器。
【請求項４】
前記駆動装置は、前記放熱部の裏面に配備された弾性部材と駆動部とから構成されており、弾性部材は、熱伝導板を前記電子部品に向けて付勢し、駆動部は、熱伝導板を弾性部材の付勢力に抗して前記放熱部に向けて移動させることが可能である請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記熱伝導板は磁性体から構成され、前記駆動部は、熱伝導板を磁化するための電磁石によって構成されている請求項２又は請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記熱伝導部材は熱伝導シートから構成されている請求項１乃至請求項５の何れかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器に関し、特に搭載された電子部品の温度調節が可能な電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器には、該電子機器の動作を制御するための電子部品、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＩＣ（Integrated  Circuit）などが搭載されている。これらの電子部品は動作時に熱を発生するため、その熱によって電子部品の温度が上昇し、電子部品が破損してしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、図７に示す如く、複数の放熱フィンから構成された放熱部１０２を電子機器に設置し、電子部品１０１と放熱部１０２との間に熱伝導シート１０３を介在させ、熱伝導シート１０３の表面を放熱部１０２の裏面に密着させると共に熱伝導シート１０３の裏面を電子部品１０１の表面に密着させることが提案されている（例えば、特許文献１）。これにより、電子機器で発生した熱は放熱部１０２から外部に放出されやすくなるので、電子部位１０１は冷却されることになる。
【０００４】
一方、ＣＰＵやＩＣなどの電子部品は、その温度が低下し過ぎると正常に動作しない虞がある。例えば、寒冷地などで使用される電子機器においては、電子部品の温度が低下し過ぎて、電子機器を起動することが出来ないという問題があった。
【０００５】
そこで、図８に示す如く、電子機器にヒータ１０４を設置し、ヒータ１０４によって電子部品１０１を加熱することが提案されている。
【０００６】
しかし、電子部品の冷却だけが可能な電子機器（図７）では、寒冷地など外気の温度が低い場所には適用することが困難である。又、電子部品の加熱だけが可能な電子機器（図８）では、電子部品の温度が上昇し過ぎて電子部品が破損してしまう虞がある。
【０００７】
そこで、電子機器の適用範囲を拡張すべく、図９に示す様に、電子機器に放熱部１０２とヒータ１０４の両方を設置することが考えられる。この場合も、電子部品１０１と放熱部１０２との間には熱伝導シート１０３を介在させ、熱伝導シート１０３の表面を放熱部１０２の裏面に密着させると共に熱伝導シート１０３の裏面を電子部品１０１の表面に密着させる。又、ヒータ１０４は、電子部品１０１の加熱が可能となるように電子機器内に配置される。
【特許文献１】特開２００２−５０８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図９に示す電子機器では、電子部品１０１と放熱部１０２が熱伝導シート１０３を介して互いに熱的に接続されているので、電子部品１０１で発生した熱だけでなく、ヒータ１０４から電子部品１０１に与えられた熱も、放熱部１０２から外部に放出されてしまう。従って、ヒータ１０４によって電子部品１０１を加熱しているにも拘らず、電子部品１０１の温度が上昇しにくいという問題があった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、電子部品の冷却と加熱の何れをも効率良く実行することが可能な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】
【００１０】
本発明の第１形態に係る電子機器は、表面に電子部品（１）が搭載された基板（２）と、基板（２）の表面側に配備された放熱部と、放熱部と電子部品（１）との間に介在する熱伝導板（４）と、熱伝導板（４）と電子部品（１）との間に介在して表面を熱伝導板（４）の裏面に密着させると共に裏面を電子部品（１）の表面に密着させた熱伝導部材（５）と、電子部品（１）を加熱するための加熱装置（６）とを具える。
前記熱伝導板（４）は、駆動装置（７）の駆動によって、熱伝導板（４）の表面が前記放熱部の裏面に接触した接触状態と、熱伝導板（４）の表面が前記放熱部の裏面から離間した離間状態との間で往復移動することが可能であり、前記熱伝導部材（５）は、熱伝導板（４）の往復移動に伴って伸縮自在である。
【００１１】
具体的構成において、前記駆動装置（７）は、前記基板（２）の表面に配備された弾性部材（７１）と駆動部（７２）とから構成されており、弾性部材（７１）は、熱伝導板（４）を前記放熱部に向けて付勢し、駆動部（７２）は、熱伝導板（４）を弾性部材（７１）の付勢力に抗して前記電子部品（１）に向けて移動させることが可能である。
【００１２】
上記電子機器によれば、電子部品（１）を冷却する場合、駆動装置（７）の駆動によって熱伝導板（４）の表面を放熱部（３）の裏面に接触させることにより、電子部品（１）と放熱部とが、熱伝導部材（５）と熱伝導板（４）を介して互いに熱的に接続されることになるので、電子部品（１）から放熱部に熱が伝わりやすくなる。従って、電子部品（１）で発生した熱は放熱部から放出されやすく、その結果、電子部品（１）は効率良く冷却されることになる。
【００１３】
一方、電子部品（１）を加熱装置（６）によって加熱する場合、駆動装置（７）の駆動によって熱伝導板（４）の表面を放熱部の裏面から離間させることにより、熱伝導板（４）の表面と放熱部の裏面との間に空気が介在することになるので、電子部品（１）から放熱部に熱が伝わりにくくなる。従って、加熱装置（６）から電子部品（１）に与えられた熱は放熱部から放出されにくく、その結果、加熱装置（６）によって電子部品（１）は効率良く加熱されることになる。
【００１４】
本発明の第２形態に係る電子機器は、表面に電子部品（１）が搭載された基板（２）と、基板（２）の表面側に配備された放熱部と、放熱部と電子部品（１）との間に介在する熱伝導板（４）と、放熱部と熱伝導板（４）との間に介在して表面を放熱部の裏面に密着させると共に裏面を熱伝導板（４）の表面に密着させた熱伝導部材（５）と、電子部品（１）を加熱するための加熱装置（６）とを具える。
前記熱伝導板（４）は、駆動装置（７）の駆動によって、熱伝導板（４）の裏面が前記電子部品（１）の表面に接触した接触状態と、熱伝導板（４）の裏面が前記電子部品（１）の表面から離間した離間状態との間で往復移動することが可能であり、前記熱伝導部材（５）は、熱伝導板（４）の往復移動に伴って伸縮自在である。
【００１５】
具体的構成において、前記駆動装置（７）は、前記放熱部の裏面に配備された弾性部材（７１）と駆動部（７２）とから構成されており、弾性部材（７１）は、熱伝導板（４）を前記電子部品（１）に向けて付勢し、駆動部（７２）は、熱伝導板（４）を弾性部材（７１）の付勢力に抗して前記放熱部に向けて移動させることが可能である。
【００１６】
上記電子機器によれば、電子部品（１）を冷却する場合、駆動装置（７）の駆動によって熱伝導板（４）の裏面を電子部品（１）の表面に接触させることにより、電子部品（１）と放熱部とが、熱伝導板（４）と熱伝導部材（５）を介して互いに熱的に接続されることになるので、電子部品（１）から放熱部に熱が伝わりやすくなる。従って、電子部品（１）で発生した熱は放熱部から放出されやすく、その結果、電子部品（１）は効率良く冷却されることとなる。
【００１７】
一方、電子部品（１）を加熱装置（６）によって加熱する場合、駆動装置（７）の駆動によって熱伝導板（４）の裏面を電子部品（１）の表面から離間させることにより、熱伝導板（４）の裏面と電子部品（１）の表面との間に空気が介在することになるので、電子部品（１）から熱伝導板（４）に熱が伝わりにくくなる。従って、加熱装置（６）から電子部品（１）に与えられた熱は放熱部から放出されにくく、その結果、加熱装置（６）によって電子部品（１）は効率良く加熱されることとなる。
【００１８】
上記第１及び第２の電子機器の更に具体的な構成において、前記熱伝導板（４）は磁性体から構成され、前記駆動部（７２）は、熱伝導板（４）を磁化するための電磁石によって構成されている。
又、前記熱伝導部材（５）は熱伝導シートから構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る電子機器によれば、電子部品の冷却と加熱の何れをも効率良く実行することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明の一実施形態に係る電子機器は、図１に示す如く筐体８を具え、筐体８の内部には、ＣＰＵやＩＣなどの電子部品１が表面に搭載された基板２と、電子部品１を加熱するためのヒータ６が収納されている。筐体８は、少なくとも上面壁８１が熱伝導性を有する材質から構成されている。
基板２は、筐体８の上面壁８の裏面に、該裏面から離間した状態で支持部材２１によって固定されている。ヒータ６は、電子部品１の加熱が可能となるように、電子部品１と重なった位置にて基板２の裏面に配置されている。又、ヒータ６は、そのオン／オフが可能であり、ヒータ６をオンすることにより電子部品１の加熱が開始され、ヒータ６をオフすることにより電子部品１の加熱が停止される。
【００２１】
筐体８の上面壁８１の表面には複数の放熱フィン３が形成されており、筐体８の上面壁８１と複数の放熱フィン３によって放熱部が構成されている。従って、本実施の形態に係る電子機器では、放熱部は基板２の表面側に位置することとなる。
【００２２】
筐体８の上面壁８１と電子部品１との間には、磁性体によって構成された熱伝導板４が介在しており、熱伝導板４は、その表面が上面壁８１の裏面と略平行となるように配置されている。
【００２３】
筐体８の内部には更に、一対の駆動装置７，７が、電子部品１の両側の位置に１つずつ配備されており、各駆動装置７は、基板２の表面に配備されたバネ部材７１と電磁石７２とから構成されている。一対の駆動装置７，７のバネ部材７１，７１は何れも、一端が基板２の表面に接続されると共に他端が熱伝導板４に裏面に接続された圧縮バネであり、図１に示す如く熱伝導板４の表面が筐体８の上面壁８１の裏面に接触するように、熱伝導板４を筐体８の上面壁８１に向けて付勢している。
【００２４】
一対の駆動装置７，７の電磁石７２，７２は何れも、熱伝導板４を磁化して吸引するためのものであり、両電磁石７２，７２によって熱伝導板４を磁化して吸引することにより、図２に示す様に熱伝導板４は、バネ部材７１の付勢力に抗して電子部品１に向けて移動する。
【００２５】
又、両電磁石７２，７２は何れも、そのオン／オフが可能であり、電磁石７２をオンすることにより熱伝導板４の磁化が開始され、電磁石７２をオフすることにより熱伝導板４の磁化が停止される。
即ち、両電磁石７２，７２をオンすることにより、熱伝導板４は両バネ部材７１，７１の付勢力に抗して電子部品１に向けて移動し、図２に示す様に熱伝導板４の表面が上面壁８１の裏面から離間することとなる。一方、両電磁石７２，７２をオフすることにより、熱伝導板４は両バネ部材７１，７１の付勢力によって筐体８の上面壁８１に向けて移動し、図１に示す様に熱伝導板４の表面が上面壁８１の裏面に接触することとなる。
【００２６】
斯くして熱伝導板４は、一対の駆動装置７，７の駆動によって、図１に示す様に熱伝導板４の表面が上面壁８１の裏面に接触した接触状態と、図２に示す様に熱伝導板４の表面が上面壁８１の裏面から離間した離間状態との間で往復移動することが可能になる。
【００２７】
熱伝導板４と電子部品１との間には熱伝導シート５が介在しており、熱伝導シート５は、その表面が熱伝導板４の裏面に密着すると共に裏面が電子部品１の表面に密着している。熱伝導シート５は伸縮性を有し、図１及び図２に示す様に、駆動装置７による熱伝導板４の往復移動に伴って伸縮自在である。
【００２８】
上述した電子機器において、ヒータ６のオン／オフと一対の駆動装置７，７の電磁石７２，７２のオン／オフは、図３に示す如く、制御回路９によって制御される。又、制御回路９には、電子部品１の温度Ｔを検出するための温度センサ９１が接続されており、温度センサ９１で検出された電子部品１の温度Ｔは、制御回路９に与えられる。尚、制御回路９は、基板２に形成されている。
【００２９】
制御回路９による具体的な制御は、図４に示すフローチャートに従って実行される。まず、ステップＳ１において、制御回路９は、温度センサ９１で検出された電子部品１の温度Ｔを取得する。ステップＳ１の実行後ステップＳ２において、制御回路９は、電子部品１の温度Ｔが設定温度Ｔ１以下であるか否かを判断する。ここで、設定温度Ｔ１は、電子部品１が正常に動作することが可能な温度の下限値Ｔ０に、所定の温度ΔＴを加算した値である。例えば、下限値Ｔ０が０℃の場合、所定の温度ΔＴには５℃程度の温度が採用される。
【００３０】
制御回路９が、ステップＳ２において温度Ｔが設定温度Ｔ１以下でない（Ｎｏ）と判断した場合、制御回路９は、ステップＳ３においてヒータ６をオフに制御すると共に両電磁石７２，７２もオフに制御する。これにより、ヒータ６による電子部品１の加熱が停止されると共に、熱伝導板４は両バネ部材７１，７１の付勢力によって筐体８の上面壁８１に向けて移動し、熱伝導板４の表面が筐体８の上面壁８１の裏面に接触する。
【００３１】
これにより、電子部品１と複数の放熱フィン３とが、熱伝導シート６、熱伝導板４、上面壁８１を介して互いに熱的に接続されることになるので、電子部品１から放熱フィン３に熱が伝わりやすくなる。従って、電子部品１の温度Ｔが設定温度Ｔ１より大きい場合には、電子部品１で発生した熱は複数の放熱フィン３から放出されやすく、その結果、電子部品１は効率良く冷却されることとなる。
【００３２】
一方、制御回路９が、ステップＳ２において温度Ｔが設定温度Ｔ１以下である（Ｙｅｓ）と判断した場合、制御回路９は、ステップＳ４においてヒータ６をオンに制御すると共に両電磁石７２，７２もオンに制御する。これにより、ヒータ６による電子部品１の加熱が開始されると共に、熱伝導板４は両バネ部材７１，７１の付勢力に抗して電子部品１に向けて移動し、熱伝導板４の表面が筐体８の上面壁８１の裏面から離間する。
【００３３】
これにより、熱伝導板４の表面と筐体８の上面壁８１の裏面との間に空気が介在することになるので、熱伝導板４から上面壁８１に熱が伝わりにくくなる。従って、電子部品１の温度Ｔが設定温度Ｔ１以下の場合には、ヒータ６から電子部品１に与えられた熱は放熱フィン３から放出されにくく、その結果、電子部品１はヒータ６によって効率良く加熱されることとなる。
【００３４】
図５は、上記電子機器に対する改良形態の例を示している。図５に示す様に、一対の駆動装置７，７を構成するバネ部材７１，７１と電磁石７２，７２を、筐体８の上面壁８１の裏面に配備してもよい。この場合、両バネ部材７１，７１は、一端が上面壁８１の裏面に接続されると共に他端が熱伝導部材４の表面に接続され、図５に示す如く熱伝導板４の裏面が電子部品１の表面に接触するように、熱伝導板４を電子部品１に向けて付勢する。又、両電磁石７２，７２によって熱伝導板４を磁化して吸引することにより、図６に示す様に熱伝導板４は、バネ部材７１の付勢力に抗して筐体８の上面壁８１に向けて移動する。
【００３５】
即ち、両電磁石７２，７２をオンすることにより、熱伝導板４は両バネ部材７１，７１の付勢力に抗して筐体８の上面壁８１に向けて移動し、図６に示す様に熱伝導板４の裏面が電子部品１の表面から離間することとなる。一方、両電磁石７２，７２をオフすることにより、熱伝導板４は両バネ部材７１，７１の付勢力によって電子部品１に向けて移動し、図５に示す様に熱伝導板４の裏面が電子部品１の表面に接触することとなる。
【００３６】
斯くして熱伝導板４は、駆動装置７の駆動によって、図５に示す様に熱伝導板４の裏面が電子部品１の表面に接触した接触状態と、図６に示す様に熱伝導板４の裏面が電子部品１の表面から離間した離間状態との間で往復移動することが可能になる。
【００３７】
更に、上記改良形態に係る電子機器においては、図５に示す様に、熱伝導シート５は、筐体８の上面壁８１と熱伝導板４との間に介在しており、熱伝導シート５は、その表面が上面壁８１の裏面に密着すると共に裏面が熱伝導板４の表面に密着している。この場合も上述した電子機器と同様、熱伝導シート５は、図５及び図６に示す様に、駆動装置７による熱伝導板４の往復移動に伴って伸縮自在である。
【００３８】
上記改良形態に係る電子機器においても上述した電子機器と同様、ヒータ６のオン／オフと一対の駆動装置７，７の電磁石７２，７２のオン／オフは、図３に示す制御回路９によって、図４に示すフローチャートに従って制御される。
【００３９】
制御回路９による電子機器の制御において、制御回路９が、ステップＳ２において温度Ｔが設定温度Ｔ１以下でない（Ｎｏ）と判断した場合、制御回路９は、ステップＳ３においてヒータ６をオフに制御すると共に両電磁石７２，７２もオフに制御する。これにより、ヒータ６による電子部品１の加熱が停止されると共に、熱伝導板４は両バネ部材７１，７１の付勢力によって電子部品１に向けて移動し、熱伝導板４の裏面が電子部品１の表面に接触する。
【００４０】
これにより、電子部品１と複数の放熱フィン３とが、熱伝導板４、熱伝導シート６、上面壁８１を介して互いに熱的に接続されることになるので、電子部品１から放熱フィン３に熱が伝わりやすくなる。従って、電子部品１の温度Ｔが設定温度Ｔ１より大きい場合には、電子部品１で発生した熱は複数の放熱フィン３から放出されやすく、その結果、電子部品１は効率良く冷却されることとなる。
【００４１】
一方、制御回路９が、ステップＳ２において温度Ｔが設定温度Ｔ１以下である（Ｙｅｓ）と判断した場合、制御回路９は、ステップＳ４においてヒータ６をオンに制御すると共に両電磁石７２，７２もオンに制御する。これにより、ヒータ６による電子部品１の加熱が開始されると共に、熱伝導板４は両バネ部材７１，７１の付勢力に抗して筐体８の上面壁８１に向けて移動し、熱伝導板４の裏面が電子部品１の表面から離間する。
【００４２】
これにより、熱伝導板４の裏面と電子部品１の表面との間に空気が介在することになるので、電子部品１から熱伝導板４に熱が伝わりにくくなる。従って、電子部品１の温度Ｔが設定温度Ｔ１以下の場合には、ヒータ６から電子部品１に与えられた熱は放熱フィン３から放出されにくく、その結果、電子部品１はヒータ６によって効率良く加熱されることとなる。
【００４３】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、駆動装置７において、バネ部材７１に替えて、熱伝導板４を付勢することが可能な他の弾性部材を採用してもよい。又、熱伝導板４を駆動する駆動装置７として、ピストンなどの駆動装置を採用してもよい。この場合、熱伝導板４は、磁性体から構成されたものでなくてもよい。
【００４４】
更に、上述した熱伝導シート５に替えて、伸縮性と熱伝導性とを兼ね具えた他の熱伝導部材を採用してもよい。又、上述した放熱フィン３１と筐体８の上面壁８１によって構成される放熱部に替えて、電子部品１の熱を放出することが可能な他の放熱部を採用してもよい。更に又、上述したヒータ６に替えて、電子部品１を加熱することが可能な他の加熱装置を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子機器を示す鉛直断面図である。
【図２】該電子機器において熱伝導板の離間状態を示した鉛直断面図である。
【図３】該電子機器のブロック図である。
【図４】該電子機器の制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】上記電子機器の改良形態の例を示す鉛直断面図である。
【図６】該改良形態に係る電子機器において熱伝導板の離間状態を示した鉛直断面図である。
【図７】従来の電子機器の一例を示した鉛直断面図である。
【図８】従来の電子機器の他の例を示した鉛直断面図である。
【図９】従来の電子機器の更に他の例を示した鉛直断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  電子部品
２  基板
３  放熱フィン
４  熱伝導板
５  熱伝導シート（熱伝導部材）
６  ヒータ（加熱装置）
７  駆動装置
７１  バネ部材（弾性部材）
７２  電磁石（駆動部）
８  筐体
８１  上面壁
９  制御回路
９１  温度センサ
【図１】
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【図２】
2010147340.tif 000004
【図３】
2010147340.tif 000005
【図４】
2010147340.tif 000006
【図５】
2010147340.tif 000007
【図６】
2010147340.tif 000008
【図７】
2010147340.tif 000009
【図８】
2010147340.tif 000010
【図９】
2010147340.tif 000011