(57)【要約】【課題】冷却動作を実行するための入力装置や特別な操作を必要とせずに、発熱源となる電子デバイスを効率よく冷却できる放熱構造及びこれを備えた携帯端末装置を提供する。【解決手段】開閉又は伸縮可能な携帯端末装置１に実装された発熱源２から発せられる熱を放熱するための放熱構造であって、携帯端末装置１の開閉又は伸縮に連動して往復運動をするピストン３が設置されたシリンダ４を備え、ピストン３の移動によりシリンダ４内の流体で冷却流５を形成し、発熱源２から発せられる熱を冷却流５によって放熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉又は伸縮可能な携帯端末装置に実装された発熱源から発せられる熱を放熱するための放熱構造であって、
前記携帯端末装置の開閉又は伸縮に連動して往復運動をするピストンが設置されたシリンダを備え、
前記ピストンの移動により前記シリンダ内の流体で冷却流を形成し、前記発熱源から発せられる熱を該冷却流によって放熱することを特徴とする放熱構造。
【請求項２】
前記流体は、空気よりも比熱の高い液体であり、
前記発熱源と接して設置され、該発熱源の発する熱を吸熱する吸熱部材と、
前記ピストンによって隔てられて二つの空間が形成されたシリンダ内の一方の空間から前記ピストンの移動によって送出された流体を、前記吸熱部材を経由して前記シリンダ内の他方の空間に循環させる配管とを有し、
前記吸熱部材が前記発熱源から吸収した熱を、前記流体に更に吸収させることを特徴とする請求項１記載の放熱構造。
【請求項３】
前記シリンダ内の流体の熱を吸熱して大気中に放熱する放熱部材を有することを特徴とする請求項２記載の放熱構造。
【請求項４】
前記放熱部材に空気流を吹き付ける手段を有することを特徴とする請求項３記載の放熱構造。
【請求項５】
前記流体は空気であり、
前記ピストンによって隔てられて二つの空間が形成されたシリンダ内の一方の空間から前記ピストンの移動によって送出された空気を前記発熱源に吹き付けるとともに、前記シリンダ内の他方の空間に空気を導入する配管を有し、
端末の筐体内に空気流を形成して前記発熱源から発せられる熱を放熱することを特徴とする請求項１記載の放熱構造。
【請求項６】
前記発熱源の温度を検出するセンサと、
前記発熱源の温度が所定の温度以上となったことを前記センサが検出した際に、警告を発する手段とを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の放熱構造。
【請求項７】
前記警告は、前記携帯端末装置の開閉又は伸縮を促すメッセージであることを特徴とする請求項６記載の放熱構造。
【請求項８】
前記ピストンは、前記携帯端末装置の開閉に伴って回転するスクリューに形成された螺旋状の溝と嵌合しており、前記携帯端末装置の開閉に連動して往復運動することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の放熱構造。
【請求項９】
前記ピストンは、前記携帯端末装置の伸縮に伴って軸方向に移動するシャフトに固定されており、前記携帯端末装置の伸縮に連動して往復運動することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の放熱構造。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載の放熱構造を備えた携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱を抑制するためにシリンダタイプの放熱構造及びこれを内蔵した携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末装置の高性能化、多機能化により、搭載されるＩＣは高集積化され、電力消費量は増える一方である。
【０００３】
これに伴い、電気部品の発熱量も増加の一途を辿るが、一方で、携帯端末装置自体は、小型化、薄型化が求められている。
【０００４】
また、防水性を実現するために、携帯端末装置の密閉化が要求されており、装置内部に籠もった熱を放出するための空気の通り道を確保することが極めて困難になっている。
【０００５】
携帯型電子機器の冷却に関連する発明として、特許文献１に開示される「携帯電子機器」がある。
特許文献１に開示される発明は、放熱板を通ってＣＣＤに冷却液が循環供給されるように配管を配置し、配管中の冷却液を手動式ポンプによって送液するものである。
【特許文献１】特開２００７−３０６０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示される発明は、ポンプを作動させて冷却液を循環させるために、電子機器の本来の機能とは関係のない特別な作業をユーザに強いることになる。また、ポンプを作動させるためのボタン等を電子機器の筐体に設けなければならないため、電子機器の小型化の妨げとなる。
【０００７】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、冷却動作を実行するための入力装置や特別な操作を必要とせずに、発熱源となる電子デバイスを効率よく冷却できる放熱構造及びこれを備えた携帯端末装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、開閉又は伸縮可能な携帯端末装置に実装された発熱源から発せられる熱を放熱するための放熱構造であって、携帯端末装置の開閉又は伸縮に連動して往復運動をするピストンが設置されたシリンダを備え、ピストンの移動によりシリンダ内の流体で冷却流を形成し、発熱源から発せられる熱を該冷却流によって放熱することを特徴とする放熱構造を提供するものである。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、上記本発明の第１の態様に係る放熱構造を備えた携帯端末装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷却動作を実行するための入力装置や特別な操作を必要とせずに、発熱源となる電子デバイスを効率よく冷却できる放熱構造及びこれを備えた携帯端末装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すように、本発明に係る放熱構造は、開閉又は伸縮可能な携帯端末１に実装された発熱源２から発せられる熱を放熱するための放熱構造であって、携帯端末１の開閉又は伸縮に連動して往復運動をするピストン３が設置されたシリンダ４を備え、ピストン３の移動によりシリンダ４内の流体で冷却流５を形成し、発熱源２から発せられる熱を冷却流５によって放熱することを特徴とする。
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。
図２に、本実施形態に係る携帯端末装置の放熱機構部分の概略構成を示す。携帯端末装置１０１は折り畳み式の端末であり、シリンダ１０２、ピストン１０３、スクリュー１０４、チューブ１０５、ベースプレート１０７及びヒートシンク１０８を有する。
シリンダ１０２は、クーラント（冷却剤）のリザーバタンクである。クーラントは空気よりも比熱の高い液体であり、公知の組成のものを適用可能である。ピストン１０３は、シリンダ１０２の内部に設置されている。スクリュー１０４は、ピストン１０３をシリンダ１０２内で往復運動させるための溝構造を有している。チューブ１０５は、携帯端末装置１０１内にクーラントを循環させるための部材であり、発熱部品１０６に密着しているベースプレート１０７に繋がっている。ヒートシンク１０８は、吸熱したクーラントから熱を受け空気中に放熱する。
【００１３】
ピストン１０３をシリンダ１０２内で往復移動させるための溝構造の一例としては、スクリュー１０４には螺旋状に溝を形成し、ピストン１０３に形成した突起をその溝に嵌めるとともに、ピストン１０３をシリンダ１０２内で回転できないように支持すれば良い。ピストン１０３の回転を防止するためには、シリンダ１０２の内筒面に軸方向に沿ってリブを形成し、ピストン１０３の周縁部に設けた凹部と嵌合させるなどすれば良い。また、シリンダ及びピストンの断面を非円形としても良い。このような構造とすることにより、スクリュー１０４が回転した際に、ピストン１０３は一緒に回転せずにシリンダ１０２内で平行に移動する。
【００１４】
図３に、携帯端末装置１０１の動作を模式的に示す。図中の破線は放熱機構部分の駆動方向を示し、図中の一点鎖線はクーラントの流れを示す。
【００１５】
携帯端末装置１０１を開く動作に連動して、スクリュー１０４が回転する。スクリュー１０４は溝を有しており、ピストン１０３とこの溝を介して繋がっている。スクリュー１０４が回転することで、ピストン１０３はシリンダ１０２内を往復する。
ピストン１０３が稼働することで、図３に示すように、シリンダ１０２内のクーラントがチューブ１０５を通ってベースプレート１０７へ流れる。
ベースプレート１０７は、発熱源である発熱部品１０６と密着しているため、発熱部品１０６が発する熱を吸収してクーラントを温める。
ベースプレート１０７において温められたクーラントは、チューブ１０５を通ってシリンダ１０２へ戻る。シリンダ１０２には、ヒートシンク１０８が取り付けられているため、クーラントの熱は空気中に放熱される。
【００１６】
携帯端末装置１０１を閉じる際には、スクリュー１０４が逆方向に回転するため、ピストン１０３の稼働方向及びクーラントの流れる方向が逆となるが、端末を開く場合と同様に放熱効果が得られる。
【００１７】
このように、本実施形態に係る携帯端末装置は、開閉時に放熱機構が作動するため、使用に先立って発熱部品１０６を冷却できる。放熱機構が作動する際には電力を必要としないため、消費電力を抑えられるだけでなく、放熱を行うために熱が発生することを抑えられる。さらに、発熱源である発熱部品にベースプレートを直に接触させるため、効率的に放熱を行える。
また、端末の開閉に連動して発熱部品１０６を冷却するため、冷却を行うためのボタン等を筐体に設置する必要はなく、端末の小型化の妨げとなることはない。
【００１８】
なお、ここではシリンダがヒンジ内に設置された構成を示したが、ヒンジ内に限定されることはなく任意の場所に設置可能である。
【００１９】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図４に、本実施形態に係る携帯端末装置の放熱機構部分の概略構成を示す。携帯端末装置２０１は、スライド式の携帯端末装置である。
第１の実施形態の放熱機構との違いは、スクリュー１０４の代わりにシャフト２０４が設けられている点である。シャフト２０４には溝は設けられてはいないが、先端に取り付けられたピストン２０３を携帯端末装置２０１のスライド機構に連動してシリンダ２０２内で往復運動させる。チューブ２０５、ベースプレート２０７、ヒートシンク２０８などは第１の実施形態と同様である。
【００２０】
本実施形態においては、携帯端末装置２０１を伸縮させる際に加わる力の一部が、ピストン２０３をシリンダ２０２内で往復移動させるために用いられる。クーラントの移動による放熱のメカニズムそのものは第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００２１】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。図５に、本実施形態に係る携帯端末装置の放熱機構部分の概略構成を示す。
携帯端末装置３０１は折り畳み式の端末である。シリンダ３０２の内部にクーラントが充填されていないことを除いて、シリンダ３０２、ピストン３０３、スクリュー３０４は第１の実施形態のシリンダ１０２、ピストン１０３、スクリュー１０４と同様である。チューブ３０５は、携帯端末装置１０１内に空気を噴射するための部材であり、その先端は発熱部品３０６に向けて配置されている。
【００２２】
図６に示すように、携帯端末装置３０１を開く操作に連動して、シリンダ３０２内でピストン３０３が移動する。これにより、ピストン３０３の片側では空間の容積が減少し、反対側では空間の容積が増大する。
容積が減少した側では、シリンダ３０２内の空気がチューブ３０５へ送り出され、チューブ３０５の先端から発熱部品３０６に吹き付けられる。一方、容積が増大した側では、チューブ３０５の先端から空気が吸い込まれ、シリンダ３０２内に供給される。
【００２３】
携帯端末装置３０１を閉じる際には、ピストン３０３がシリンダ３０２内で逆方向に移動し、反対側のチューブ３０５から空気が発熱部品３０６に吹きつけられる。
【００２４】
本実施形態においては、端末の開閉動作と連動するピストンによって筐体内に空気流を形成することにより発熱部品を冷却できる。また、ヒートシンクやクーラントが不要であるため、第１、第２の実施形態と比べて構成が簡略である。
【００２５】
〔第４の実施形態〕
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。図７に、本実施形態に係る携帯端末装置の放熱機構部分の概略構成を示す。
第１の実施形態とほぼ同様の構成であるが、温度センサ４０９と警告部４１０とを更に有している。温度センサ４０９は、発熱部品の近傍に設置されており、発熱部品の温度が所定の温度以上となった場合に警告部４１０に検出信号を出力する。警告部４１０は、温度センサ４０９から検出信号が入力されると、携帯端末装置が備えるユーザインタフェース、例えば液晶表示装置やスピーカ等を用いて、「開閉を行って下さい。」といった注意喚起メッセージを発する。また、端末の開閉を直接的に要求するのではなく、警告音、振動、表示画面の点滅等の方法で間接的に要求するようにしても良い。
【００２６】
本実施形態においては、放熱部品の温度が所定温度以上となった場合には、注意喚起メッセージを発して端末の開閉を促すため、開閉操作がなされることなく携帯端末装置が長時間使用された場合などでも、発熱部品の過加熱を防止できる。
【００２７】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記第１、第２、第４の各実施形態においては、ヒートシンクから自然に放熱される構成を例としたが、ヒートシンクに空気流を吹き付けるファンを追加し、強制的に放熱させても良い。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る放熱構造を備えた携帯端末装置の構成を示す図である。
【図２】本発明を好適に実施した第１の実施形態に係る放熱構造を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る携帯端末装置の発熱部品の冷却動作を示す図である。
【図４】本発明を好適に実施した第２の実施形態に係る放熱構造を示す図である。
【図５】本発明を好適に実施した第３の実施形態に係る放熱構造を示す図である。
【図６】第３の実施形態に係る携帯端末装置の発熱部品の冷却動作を示す図である。
【図７】第４の実施形態に係る携帯端末装置の発熱部品の冷却動作を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１０１、２０１、３０１、４０１    携帯端末装置
２    発熱源
３、１０３、２０３、３０３、４０３    ピストン
４、１０２、２０２、３０２、４０２    シリンダ
５    冷却流
１０４、３０４、４０４    スクリュー
１０５、２０５、３０５、４０５    チューブ
１０６、２０６、３０６、４０６    発熱部品
１０７、２０７、４０７    ベースプレート
１０８、２０８、４０８    ヒートシンク
２０４    シャフト
４０９    温度センサ
４１０    警告部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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