(57)【要約】【課題】部品の配置が変更された場合に、変更後の温度状態を迅速に計算する。【解決手段】温度予測システム１は、設計データ入力部２と、熱特性データ入力部３と、電子機器から発熱部を抽出する部品抽出部４と、発熱部の熱による温度分布をシミュレーションにより発熱部ごとに計算し、温度勾配を求める熱解析部５と、移動発熱部の移動先を決定する移動先設定部６と、移動発熱部の熱による温度の極大値を移動発熱部の位置の関数で表した温度関数データを生成する関数生成部７と、温度関数データを用いて、移動後の移動発熱部の温度の極大値を求め、当該極大値と移動前の温度勾配とを用いて、移動後の移動発熱部の温度分布を計算する変換部８と、変換部８が計算した温度分布と熱解析部５が計算した温度分布とを用いて、移動発熱部の移動後における全ての発熱部による温度分布を計算する合成演算部９とを備える。【選択図】図１
2009163421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の周辺または内部の所定の領域における温度を予測する温度予測システムであって、
電子機器を構成する部品の配置を表す設計データを入力する設計データ入力部と、
前記電子機器を構成する部品の熱特性に関する熱特性データを入力する熱特性データ入力部と、
前記設計データおよび前記熱特性データを参照し、前記電子機器を構成する部品のうち、発熱特性を有する、少なくとも１の部品から構成される発熱部を少なくとも１つ抽出する部品抽出部と、
前記発熱部の熱による前記領域における温度分布を、前記設計データおよび前記熱特性データを用いた熱解析シミュレーションにより、発熱部ごとに計算し、前記温度分布における温度勾配を、発熱部ごとに求める熱解析部と、
前記部品抽出部が抽出した発熱部の中から、電子機器において配置の移動が求められる移動発熱部を特定し、ユーザからの移動指示入力、あるいは予め決められた移動条件に基づいて、移動発熱部の移動先を決定する移動先設定部と、
前記移動発熱部の熱による前記領域の温度分布における温度の極大値を、前記移動発熱部の位置の関数で表した温度関数データを、前記設計データおよび前記熱特性データを用いて生成する関数生成部と、
前記移動先設定部により決定された移動発熱部の移動先の位置を、前記温度関数データで示される前記関数に代入することにより、前記移動後の移動発熱部の熱による温度分布における温度の極大値を求め、当該極大値と、前記熱解析部が計算した移動前の前記移動発熱部の熱による温度分布の温度勾配とを用いて、前記移動後の移動発熱部の熱による前記領域の温度分布を計算する変換部と、
前記変換部が計算した移動後の移動発熱部の熱による前記温度分布と、前記熱解析部が計算した発熱部ごとの温度分布とを用いて、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する合成演算部とを備える、温度予測システム。
【請求項２】
前記合成演算部は、前記変換部が計算した移動後の移動発熱部の熱による前記温度分布と、前記熱解析部が計算した、移動していない発熱部の熱による温度分布とを重ね合わせることにより、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する、請求項１に記載の温度予測システム。
【請求項３】
前記熱解析部は、前記熱解析シミュレーションにより、前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における全体温度分布をさらに計算し、
前記合成演算部は、前記全体温度分布から、前記熱解析部が計算した移動前の移動発熱部の熱による温度分布を引いた差を計算し、当該差に前記変換部が計算した移動後の移動発熱部の熱による温度分布を足すことにより、発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する、請求項１に記載の温度予測システム。
【請求項４】
前記移動先設定部は、前記移動発熱部を移動する位置を複数通り決定し、
前記変換部は、前記複数通りの移動位置それぞれについて、移動後の移動発熱部の熱による温度分布を計算し、
前記合成演算部は、前記複数通りの移動位置それぞれについて、移動後の移動発熱部を含む全ての発熱部の熱による温度分布を計算し、
前記合成演算部が計算した、複数通りの移動位置ごとの温度分布に基づいて、前記領域における温度を下げるのに効果的な前記移動発熱部の移動位置または移動方向を決定し、出力する指示部を、さらに備える、請求項１に記載の温度予測システム。
【請求項５】
前記熱解析部は、前記熱解析シミュレーションにより、前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における全体温度分布をさらに計算し、
前記移動先設定部は、
前記全体温度分布から、前記領域において温度が最高となる最高温度部位を特定する最高温度部位特定部と
前記熱解析部により計算された各発熱部の温度分布および前記全体温度分布に基づいて、前記最高温度部位の温度上昇に寄与する発熱部を、前記移動発熱部として抽出する移動部位決定部と、
前記最高温度部位と前記移動発熱部とを結ぶ線に沿って、当該移動発熱部を前記最高温度部位と反対の方向へ一定距離移動させた位置を、前記移動発熱部の移動後の位置に決定する移動位置決定部とを含む、請求項１に記載の温度予測システム。
【請求項６】
前記合成演算部が計算した温度分布における最高温度が所定の基準を満たしていない場合に、移動発熱部および移動発熱部の移動先の少なくとも一方を変えて、前記関数生成部、前記変換部および前記合成演算部による、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布の計算を、繰り返させる判定部をさらに備える請求項１に記載の温度予測システム。
【請求項７】
電子機器の周辺または内部の所定の領域における温度をコンピュータが予測する温度予測方法であって、
前記コンピュータが備える設計データ入力部が、電子機器を構成する部品の配置を表す設計データを入力する工程と、
前記コンピュータが備える熱特性データ入力部が、前記電子機器を構成する部品の熱特性に関する熱特性データを入力する工程と、
前記コンピュータが備える部品抽出部が、前記設計データおよび前記熱特性データを参照し、前記電子機器を構成する部品のうち、発熱特性を有する、少なくとも１の部品から構成される発熱部を少なくとも１つ抽出する工程と、
前記コンピュータが備える熱解析部が、前記発熱部の熱による前記領域における温度分布を、前記設計データおよび前記熱特性データを用いた熱解析シミュレーションにより、発熱部ごとに計算し、前記温度分布における温度勾配を、発熱部ごとに求める工程と、
前記コンピュータが備える移動先設定部が、前記部品抽出部が抽出した発熱部の中から、電子機器において配置の移動が求められる移動発熱部を特定し、前記ユーザからの移動指示入力、あるいは予め決められた移動条件に基づいて、移動発熱部の移動先を決定する工程と、
前記コンピュータが備える関数生成部が、前記移動発熱部の熱による前記領域の温度分布における温度の極大値を、前記移動発熱部の位置の関数で表した温度関数データを、前記設計データおよび前記熱特性データを用いて生成する工程と、
前記コンピュータが備える関数生成部が、前記移動先設定部により決定された移動発熱部の移動先の位置を、前記温度関数データで示される前記関数に代入することにより、前記移動後の移動発熱部の熱による温度分布における温度の極大値を求め、当該極大値と、前記熱解析部が計算した移動前の前記移動発熱部の熱による温度分布の温度勾配とを用いて、前記移動後の移動発熱部の熱による前記領域の温度分布を計算する工程と、
前記コンピュータが備える合成演算部が、前記変換部が計算した移動後の移動発熱部の熱による前記温度分布と、前記熱解析部が計算した発熱部ごとの温度分布とを用いて、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する工程とを含む、温度予測方法。
【請求項８】
電子機器の周辺または内部の所定の領域における温度を予測する処理をコンピュータに実行させる温度予測プログラムであって、
電子機器を構成する部品の配置を表す設計データを入力する設計データ入力処理と、
前記電子機器を構成する部品の熱特性に関する熱特性データを入力する熱特性データ入力処理と、
前記設計データおよび前記熱特性データを参照し、前記電子機器を構成する部品のうち、発熱特性を有する、少なくとも１の部品から構成される発熱部を少なくとも１つ抽出する部品抽出処理と、
前記発熱部の熱による前記領域における温度分布を、前記設計データおよび前記熱特性データを用いた熱解析シミュレーションにより、発熱部ごとに計算し、前記温度分布における温度勾配を、発熱部ごとに求める熱解析処理と、
前記部品抽出処理で抽出された発熱部の中から、電子機器において配置の移動が求められる移動発熱部を特定し、前記ユーザからの移動指示入力、あるいは予め決められた移動条件に基づいて、移動発熱部の移動先を決定する移動先設定処理と、
前記移動発熱部の熱による前記領域の温度分布における温度の極大値を、前記移動発熱部の位置の関数で表した温度関数データを、前記設計データおよび前記熱特性データを用いて生成する関数生成処理と、
前記移動先設定処理により決定された移動発熱部の移動先の位置を、前記温度関数データで示される前記関数に代入することにより、前記移動後の移動発熱部の熱による温度分布における温度の極大値を求め、当該極大値と、前記熱解析処理で計算された移動前の前記移動発熱部の熱による温度分布の温度勾配とを用いて、前記移動後の移動発熱部の熱による前記領域の温度分布を計算する変換処理と、
前記変換処理で計算された移動後の移動発熱部の熱による前記温度分布と、前記熱解析処理で計算された発熱部ごとの温度分布とを用いて、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する合成演算処理とをコンピュータに実行させる温度予測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、仕様で決められた温度範囲内で電子機器の熱設計するために用いることのできる温度予測システム、温度予測方法および温度予測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に代表される小型電子機器の高機能化に伴い、筐体内部に搭載される部品の総消費電力が増加している。これにより、筐体表面温度は上昇の一途をたどっており、熱設計が飛躍的に困難となってきている。
【０００３】
電子機器の設計工程の初期段階では、部品配置設計が実施され、この部品配置設計の後に部品間の配線設計や試作評価等が行われる。そのため、これら配線設計や試作評価等の後工程において、熱的な問題が生じた場合、部品配置設計への後戻りする必要が生じる。その結果、多大な時間やコストが浪費されることになる。これを防ぐためには、部品配置設計時に熱設計も同時に行う必要がある。つまり、設計者は、部品配置を決める際には、部品を配置した場合の電子機器の温度状態も同時に把握しておく必要がある。
【０００４】
従来、部品配置設計時において温度状態を同時に求めるため、コンピュータによる熱解析シミュレーションが行われてきた（例えば、特許文献１参照）。図１７は、従来の熱解析シミュレーションにおいて、コンピュータが実行する処理の流れを示すフローチャートである。コンピュータは、まず、電子機器の三次元形状データと、電子機器の熱特性や境界などの条件データとを入力する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。その後、メッシング（Ｏｐ１０３）により、三次元形状データで示される電子機器は、複数の要素（セル）に分割される。そして、条件データに従って、例えば有限要素法を用いたシミュレーションが実行される。これにより電子機器における熱伝播がシミュレートされ、電子機器の所定領域における温度分布が計算される（Ｏｐ１０４）。設計者は、この温度分布を見て、熱的な問題が生じうるか否かを判断することができる。
【特許文献１】特開２００２−１８３２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の熱解析シミュレーションにおいては、設計工程において部品の配置を変更した場合、変更後の構成について、再度、メッシングおよびシミュレーションを実行する必要があった。このシミュレーションは多くの時間がかかるため、様々な部品の配置を様々に変更して、その都度、電子機器の熱の挙動をシミュレーションするのは、実質的には困難であった。すなわち、部品配置設計等、構想設計の際には、様々な配置設計が検討されるが、従来のシミュレーションは、このような構成設計の段階で用いるには処理時間がかかりすぎる。
【０００６】
そこで、本発明は、設計段階において部品の配置が変更された場合に、当該変更後の電子機器の温度状態を迅速に計算することができる温度予測システム、温度予測方法および温度予測プログラム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】
【０００７】
本発明にかかる温度予測システムは、電子機器の周辺または内部の所定の領域における温度を予測する温度予測システムであって、電子機器を構成する部品の配置を表す設計データを入力する設計データ入力部と、前記電子機器を構成する部品の熱特性に関する熱特性データを入力する熱特性データ入力部と、前記設計データおよび前記熱特性データを参照し、前記電子機器を構成する部品のうち、発熱特性を有する、少なくとも１の部品から構成される発熱部を少なくとも１つ抽出する部品抽出部と、前記発熱部の熱による前記領域における温度分布を、前記設計データおよび前記熱特性データを用いた熱解析シミュレーションにより、発熱部ごとに計算し、前記温度分布における温度勾配を、発熱部ごとに求める熱解析部と、前記部品抽出部が抽出した発熱部の中から、電子機器において配置の移動が求められる移動発熱部を特定し、前記ユーザからの移動指示入力、あるいは予め決められた移動条件に基づいて、移動発熱部の移動先を決定する移動先設定部と、前記移動発熱部の熱による前記領域の温度分布における温度の極大値を、前記移動発熱部の位置の関数で表した温度関数データを、前記設計データおよび前記熱特性データを用いて生成する関数生成部と、前記移動先設定部により決定された移動発熱部の移動先の位置を、前記温度関数データで示される前記関数に代入することにより、前記移動後の移動発熱部の熱による温度分布における温度の極大値を求め、当該極大値と、前記熱解析部が計算した移動前の前記移動発熱部の熱による温度分布の温度勾配とを用いて、前記移動後の移動発熱部の熱による前記領域の温度分布を計算する変換部と、前記変換部が計算した移動後の移動発熱部の熱による前記温度分布と、前記熱解析部が計算した発熱部ごとの温度分布とを用いて、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する合成演算部とを備える。
【０００８】
上記温度予測システムにおいて、熱解析部は、設計データおよび熱特性データを用いた熱解析シミュレーションにより、発熱部ごとに、所定の領域における温度分布を計算する。これにより、発熱部ごとに、前記温度分布における温度の極大値および温度勾配を求めることができる。移動先設定部は、少なくとも１つの移動発熱部を移動させる場合の移動先を決定する。関数生成部は、移動発熱部の熱による温度分布における温度の極大値と、その発熱部の位置との関係を規定する関数の温度関数データを生成する。
【０００９】
ここで、前記極大値は、前記領域において発熱部の熱による温度上昇が周りに比べて大きくなっている箇所の温度である。この極大値は、発熱部の位置によって変化する。その変化の仕方は、例えば、発熱部の熱特性や、電子機器における部品の配置に依存する。そのため、関数生成部は、設計データと熱特性データを用いることにより、前記極大値を、発熱部の位置によって表す関数を生成することができる。
【００１０】
変換部は、前記関数に前記移動発熱部の移動後の位置を代入して、移動後の移動発熱部の熱による温度の極大値を求める。そして、変換部は、前記の移動発熱部の熱による温度の極大値と、熱解析部が計算した移動前の移動発熱部の熱による前記領域の温度勾配とを基に、移動後の移動発熱部の熱による前記領域の温度分布を計算する。合成演算部は、変換部が計算した温度分布、および熱解析部により発熱部ごとに計算された温度分布を用いて、移動発熱部の移動後の温度分布を計算する。
【００１１】
このように、変換部は、関数生成部の生成した関数と熱解析部の計算した温度勾配とを用いて移動発熱部の移動後の温度分布を計算し、合成演算部は、移動後の移動発熱部の温度分布とを用いて全体の温度分布を計算する。そのため、移動発熱部が移動した後の構成について、熱解析部による熱解析シミュレーションをやり直さなくても、発熱部を移動した場合の温度分布を計算することができる。これにより、移動発熱部の移動後における温度分布を、少ない処理量で効率良く計算することができる。その結果、設計段階で部品の配置が変更された場合、当該配置変更後の電子機器の温度状態を迅速に計算することが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、設計段階において部品の配置が変更された場合の、当該変更後の電子機器の温度状態を迅速に計算することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態において、前記合成演算部は、前記変換部が計算した移動後の移動発熱部の熱による前記温度分布と、前記熱解析部が計算した、移動していない発熱部の熱による温度分布とを重ね合わせることにより、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する態様とすることができる。
【００１４】
これにより、合成演算部は、発熱部ごとの温度分布の重ね合わせという簡単な処理で、移動発熱部が移動した後の温度分布を計算することができる。
【００１５】
本発明の実施形態において、前記熱解析部は、前記熱解析シミュレーションにより、前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における全体温度分布をさらに計算し、前記合成演算部は、前記全体温度分布から、前記熱解析部が計算した移動前の移動発熱部の熱による温度分布を引いた差を計算し、当該差に前記変換部が計算した移動後の移動発熱部の熱による温度分布を足すことにより、発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する態様とすることができる。
【００１６】
これにより、合成演算部は、温度分布の足し算および引き算という簡単な処理で、移動発熱部が移動した後の温度分布を計算することができる。
【００１７】
本発明の実施形態において、前記移動先設定部は、前記移動発熱部を移動する位置を複数通り決定し、前記変換部は、前記複数通りの移動位置それぞれについて、移動後の移動発熱部の熱による温度分布を計算し、前記合成演算部は、前記複数通りの移動位置それぞれについて、移動後の移動発熱部を含む全ての発熱部の熱による温度分布を計算し、前記合成演算部が計算した、複数通りの移動位置ごとの温度分布に基づいて、前記領域における温度を下げるのに効果的な前記移動発熱部の移動位置または移動方向を決定し、出力する指示部をさらに備える態様とすることができる。
【００１８】
上記構成により、熱解析部による熱シミュレーションをやり直さずに、移動発熱部が複数通りの位置に移動した場合の電子機器における温度分布を計算することができる。そのため、移動発熱部が様々な位置に移動した場合の電子機器における温度分布を、少ない処理量で、素早く計算することができる。その結果、前記領域における温度を下げるのに効果的な前記移動発熱部の移動位置を、迅速に決定し、出力することが可能になる。
【００１９】
本発明の実施形態において、前記熱解析部は、前記熱解析シミュレーションにより、前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における全体温度分布をさらに計算し、前記移動先設定部は、前記全体温度分布から、前記領域において温度が最高となる最高温度部位を特定する最高温度部位特定部と、前記熱解析部により計算された各発熱部の温度分布および前記全体温度分布に基づいて、前記最高温度部位の温度上昇に寄与する発熱部を、前記移動発熱部として抽出する移動部位決定部と、前記最高温度部位と前記移動発熱部とを結ぶ線に沿って、当該移動発熱部を前記最高温度部位と反対の方向へ一定距離移動させた位置を、前記移動発熱部の移動後の位置に決定する移動位置決定部とを含む態様とすることができる。
【００２０】
上記構成により、移動先設定部は、全体温度分布において最高温度を下げるのに効果的な移動発熱部の抽出およびの移動位置の決定をすることができる。
【００２１】
本発明の実施形態において、前記合成演算部が計算した温度分布における最高温度が所定の基準を満たしていない場合に、移動発熱部および移動発熱部の移動先の少なくとも一方を変えて、前記関数生成部、前記変換部および前記合成演算部による、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布の計算を、繰り返させる判定部をさらに備える態様とすることができる。
【００２２】
これにより、前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布の最高温度が、所定の基準を満たすまで、発熱部の移動が繰り返される。そのため、最高温度が所定の基準を満たす温度分布となる発熱部の配置が得られる。このとき、移動発熱部の移動後の温度分布の計算が、少ない処理量で、迅速に行われるので、所定の基準を満たす温度分布を得るための発熱部の配置の決定を短時間で行うことが可能になる。
【００２３】
本発明にかかる温度予測方法は、電子機器の周辺または内部の所定の領域における温度をコンピュータが予測する温度予測方法であって、前記コンピュータが備える設計データ入力部が、電子機器を構成する部品の配置を表す設計データを入力する工程と、前記コンピュータが備える熱特性データ入力部が、前記電子機器を構成する部品の熱特性に関する熱特性データを入力する工程と、前記コンピュータが備える部品抽出部が、前記設計データおよび前記熱特性データを参照し、前記電子機器を構成する部品のうち、発熱特性を有する、少なくとも１の部品から構成される発熱部を少なくとも１つ抽出する工程と、前記コンピュータが備える熱解析部が、前記発熱部の熱による前記領域における温度分布を、前記設計データおよび前記熱特性データを用いた熱解析シミュレーションにより、発熱部ごとに計算し、前記温度分布における温度勾配を、発熱部ごとに求める工程と、前記コンピュータが備える移動先設定部が、前記部品抽出部が抽出した発熱部の中から、電子機器において配置の移動が求められる移動発熱部を特定し、前記ユーザからの移動指示入力、あるいは予め決められた移動条件に基づいて、移動発熱部の移動先を決定する工程と、前記コンピュータが備える関数生成部が、前記移動発熱部の熱による前記領域の温度分布における温度の極大値を、前記移動発熱部の位置の関数で表した温度関数データを、前記設計データおよび前記熱特性データを用いて生成する工程と、前記コンピュータが備える関数生成部が、前記移動先設定部により決定された移動発熱部の移動先の位置を、前記温度関数データで示される前記関数に代入することにより、前記移動後の移動発熱部の熱による温度分布における温度の極大値を求め、当該極大値と、前記熱解析部が計算した移動前の前記移動発熱部の熱による温度分布の温度勾配とを用いて、前記移動後の移動発熱部の熱による前記領域の温度分布を計算する工程と、前記コンピュータが備える合成演算部が、前記変換部が計算した移動後の移動発熱部の熱による前記温度分布と、前記熱解析部が計算した発熱部ごとの温度分布とを用いて、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する工程とを含む。
【００２４】
本発明にかかる温度予測プログラムは、電子機器の周辺または内部の所定の領域における温度を予測する処理をコンピュータに実行させる温度予測プログラムであって、電子機器を構成する部品の配置を表す設計データを入力する設計データ入力処理と、前記電子機器を構成する部品の熱特性に関する熱特性データを入力する熱特性データ入力処理と、前記設計データおよび前記熱特性データを参照し、前記電子機器を構成する部品のうち、発熱特性を有する、少なくとも１の部品から構成される発熱部を少なくとも１つ抽出する部品抽出処理と、前記発熱部の熱による前記領域における温度分布を、前記設計データおよび前記熱特性データを用いた熱解析シミュレーションにより、発熱部ごとに計算し、前記温度分布における温度勾配を、発熱部ごとに求める熱解析処理と、前記部品抽出処理で抽出された発熱部の中から、電子機器において配置の移動が求められる移動発熱部を特定し、前記ユーザからの移動指示入力、あるいは予め決められた移動条件に基づいて、移動発熱部の移動先を決定する移動先設定処理と、前記移動発熱部の熱による前記領域の温度分布における温度の極大値を、前記移動発熱部の位置の関数で表した温度関数データを、前記設計データおよび前記熱特性データを用いて生成する関数生成処理と、前記移動先設定処理により決定された移動発熱部の移動先の位置を、前記温度関数データで示される前記関数に代入することにより、前記移動後の移動発熱部の熱による温度分布における温度の極大値を求め、当該極大値と、前記熱解析処理で計算された移動前の前記移動発熱部の熱による温度分布の温度勾配とを用いて、前記移動後の移動発熱部の熱による前記領域の温度分布を計算する変換処理と、前記変換処理で計算された移動後の移動発熱部の熱による前記温度分布と、前記熱解析処理で計算された発熱部ごとの温度分布とを用いて、移動発熱部の移動後の前記電子機器における全ての発熱部の熱による前記領域における温度分布を計算する合成演算処理とをコンピュータに実行させる。
【００２５】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（第1の実施形態）
［温度予測システム１の構成］
図１は、第１の実施形態における温度予測システム１の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１に示すように、温度予測システム１は、設計データ入力部２、熱特性データ入力部３、部品抽出部４、熱解析部５、移動先設定部６、関数生成部７、変換部８、合成演算部９、指示部１０およびメモリ１０１を備える。また、温度予測システム１は、電子機器を設計するためのＣＡＤシステム１１に接続されている。ＣＡＤシステム１１は、ジオメトリデータベース１２と、属性データベース１３を備える。
【００２７】
温度予測システム１は、ＣＰＵおよびメモリを含むコンピュータにより実現することができる。コンピュータには、例えば、パーソナルコンピュータや、ワークステーションおよびサーバマシン等の汎用機器が含まれる。設計データ入力部２、熱特性データ入力部３、部品抽出部４、熱解析部５、移動先設定部６、関数生成部７、変換部８、合成演算部９および指示部１０の各機能部は、コンピュータのＣＰＵが所定のプログラムに従って動作することにより実現される。上記各機能部を実現するためのプログラムを、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体、あるいは通信回線を介したダウンロード等を介して、コンピュータへインストールすることで、温度予測システム１を構築することができる。また、上記各機能部をコンピュータで実現するためのプログラムまたはそれを記録した記録媒体も本発明の一実施態様である。
【００２８】
メモリ１０１は、コンピュータの内蔵メモリまたはこのコンピュータからアクセス可能な記憶装置によって具現化される。例えば、メモリ１０１は、コンピュータに内蔵されているハードディスク、ＲＡＭ、メモリカード等の可搬型記憶媒体、ネットワーク上にある記憶装置またはこれらの組み合わせにより具現化される。
【００２９】
なお、温度予測システム１のハードウエア構成は、図１に示す構成に限られない。例えば、インターネットやＬＡＮ等により接続された複数のコンピュータに、温度予測システム１の機能を分散させてもよい。また、ＣＡＤシステム１１と温度予測システム１を１つのコンピュータで構成してもよい。
【００３０】
次に、温度予測システム１が備える各機能部について説明する。まず、設計データ入力部２は、ＣＡＤシステム１１のジオメトリデータベース１２に格納されている情報から、解析対象の電子機器の設計データを読み出し、温度予測システム１のメモリ１０１へ記録する。設計データは、電子機器の構造を表すデータである。例えば、電子機器を構成する部品の配置、サイズ、寸法、形状等の幾何学的特徴を表すデータが設計データに含まれる。このような設計データは、例えば、ＣＡＤシステム１１において、設計者の入力に基づいて生成され、ジオメトリデータベース１２に蓄積される。
【００３１】
図２（ａ）は、設計データで表される電子機器の構造の一例を示す斜視図である。図２（ａ）に示す電子機器４０は、筐体４１と、筐体４１内に配置された基板４２を備える。基板４２上には、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）４３ａ、４３ｂが設けられている。図２（ａ）では、筐体４１の外形が点線で描かれている。図２（ａ）に示す電子機器４０の設計データは、例えば、筐体４１の１つの頂点を原点Ｏ（０、０、０）とする三次元座標で表すことができる。
【００３２】
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す点Ａ（０、２７．５、０）を含みｙ軸に垂直な平面における電子機器４０の断面を示す図である。図２（ｂ）に示すように、ＩＣ４３ａ、４３ｂは、ｘ軸方向に並んで配置されている。以下、本実施形態では、図２（ａ）、（ｂ）に示す電子機器４０の筐体４１の表面の温度分布を解析する場合の例を説明する。
【００３３】
再び図１を参照して、熱特性データ入力部３は、ＣＡＤシステム１１の属性データベース１３に格納されている情報から、解析対象の電子機器を構成する各部品の熱特性データを読み出し、メモリ１０１へ記録する。熱特性データは、例えば、電子機器を構成する各部品の熱伝導率、比熱、密度、発熱量、初期温度、輻射率のような電子機器を構成する部品の熱特性に関するデータである。このような熱特性データは、例えば、ＣＡＤシステム１１において、設計者の入力に基づいて生成され、属性データベース１３に蓄積される。
【００３４】
なお、設計データ入力部２および熱特性データ入力部３の態様は上記例に限られず、設計データおよび熱特性データを、温度予測システム１において利用可能な状態にするものであればよい。例えば、設計データまたは熱特性データが記録されたファイル等を読み込む態様であっても良い。あるいは、設計者からの設計データおよび熱特性データの入力を、コンピュータに接続されたキーボード、マウス等の入力装置（図示せず）を介して受け付けてもよい。
【００３５】
部品抽出部４は、メモリ１０１に記録された設計データで示される電子機器を構成する部品のうち、発熱特性を有する部品を少なくとも１のグループにグループ分け（グルーピング）する。以下、各グループを発熱部と称する。各発熱部は、発熱特性を有する部品（以下、発熱部品と称する）が少なくとも１つ含まれる。部品が発熱特性を有するか否かの判断は、属性データベース１３からメモリ１０１に読み込まれた部品の熱特性データを参照することにより可能である。また、部品抽出部４は、キーボード、マウス等の入力装置（図示せず）を介して設計者から部品の発熱特性の有無を示す情報を受け付けてもよい。
【００３６】
ここで、部品抽出部４が発熱部品を発熱部にグループ分けする方法は、ＣＡＤシステム１１内の属性データベース１３に予め定義されていても良い。あるいは、部品抽出部４がキーボード、マウス等の入力装置を介して各発熱部に含まれる部品を示す情報を設計者から受け付けてもよい。部品抽出部４は、グルーピングの結果を示す情報、例えば、電子機器に含まれる発熱部と、各発熱部に含まれる部品を表す情報を、発熱部データとしてメモリ１０１に記録する。
【００３７】
例えば、図２（ａ）に示す電子機器４０において、ＩＣ４３ａ、４３ｂは発熱部品であるとすると、部品抽出部４は、ＩＣ４３ａを発熱部Ａ１、ＩＣ４３ｂを発熱部Ａ２にグループ分けしてもよい。この場合、例えば、発熱部データには、発熱部Ａ１とＩＣ４３ａ、発熱部Ａ２とＩＣ４３ｂの対応関係が含まれる。
【００３８】
熱解析部５は、電子機器を構成する発熱部品と、温度分布を解析する領域とを含む部分を、設計データおよび熱特性データを用いてモデリングし、熱の流れをシミュレートする（熱解析シミュレーション）。熱解析部５は、例えば、前記設計データで表される発熱部品および前記領域を含む部分の形状を、有限要素の集合で表したデータを生成し、各有限要素に、熱特性データで示される熱伝導率、発熱量等を設定することで、熱解析シミュレーションのためのモデルを生成（モデリング）することができる。そして、熱解析部５は、有限要素法または境界要素法等を用いた熱解析シミュレーションを実行する。なお、熱解析部５の機能は、市販のシミュレーションソフトを用いて実現することができる。
【００３９】
熱解析部５は、電子機器に含まれる発熱部全てと、温度分布を調べる領域とを含む部分をモデリングし、熱解析シミュレーションすることにより、電子機器に含まれる発熱部全てから発生する熱による温度分布（以下、全体温度分布と称する）を計算する。また、熱解析部５は、各発熱部について、発熱部に含まれる発熱部品と温度分布を調べる領域とを含む部分をモデリングし、発熱部ごとに熱解析シミュレーションすることにより、各発熱部の熱による温度分布をそれぞれ計算する。熱解析部５による計算結果、すなわち、全体温度分布と、発熱部ごとの温度分布はメモリ１０１に記録される。温度分布は、例えば、前記領域における各座標および、当該各座標に対応付けられた温度の値で表される。
【００４０】
さらに、熱解析部５は、各発熱部の熱による温度分布について、温度勾配とを計算し、温度分布データに含めてメモリ１０１に記録する。この温度勾配は、後述する変換部８の処理で使用される。
【００４１】
例えば、図２（ａ）に示す筐体４１の上面の温度分布を解析する場合、熱解析部５は、まず、ＩＣ４３ａ、基板４２および筐体４１をモデリングして熱解析シミュレーションを実行し、発熱部Ａ１の熱による筐体４１の上面の温度分布（以下、発熱部Ａ１の温度分布と称する）を計算する。同様に、熱解析部５は、ＩＣ４３ｂ、基板４２および筐体４１をモデリングして熱解析シミュレーションを実行し、発熱部Ａ２の温度分布を計算する。このとき、この温度分布における温度勾配も計算される。さらに、熱解析部５は、ＩＣ４３ａ、ＩＣ４３ｂ、基板４２および筐体４１をモデリングして熱解析シミュレーションを実行し、全体温度分布を計算する。
【００４２】
再び図１を参照し、移動先設定部６は、電子機器に含まれる発熱部のうち、移動が求められる発熱部（以下、移動発熱部と称する）を特定し、移動後の位置（または移動方向および移動距離）を決定する。移動先設定部６は、移動発熱部およびその移動後の位置を示すデータを、移動先データとしてメモリ１０１に記録する。移動発熱部および移動後の位置は、例えば、ユーザからの入力に基づいて決定されてもよいし、メモリ１０１または属性データベース１３に予め記録された移動条件データに基づいて決定されてもよい。なお、移動先設定部６は、複数通りの移動発熱部と移動先の位置を決定してもよい。
【００４３】
本実施形態では、一例として、移動発熱部はユーザからの入力により決定され、移動方向および距離は、予め決められた移動条件に従って決定される場合について説明する。移動条件データは、例えば、移動方向、移動距離等を表すデータが含まれる。下記表１に移動条件を示すデータの内容の一例を示す。下記表１のデータは、ｘ軸方向およびｙ軸方向それぞれにおいて−３ｍｍ〜５ｍｍまで１ｍｍ間隔で移動することを示している。なお、下記表１は単なる一例であり、移動条件データの内容はこれに限られない。
【００４４】
【表１】
2009163421.tif 000003
移動先設定部６は、上記表１に示す移動条件データを用いることにより、移動先識別子Ｄ１〜Ｄ１６で示される１６通りの移動先を決定することができる。すなわち、この場合、ｘ軸方向およびｙ軸方向それぞれにおいて−３ｍｍ〜５ｍｍまで１ｍｍ間隔で移動先が設定される。このように、移動先設定部６は、複数の方向それぞれにおいて、微小距離を複数段階で移動するように移動先を設定することができる。これにより、後述するように移動発熱部の周辺の各移動先について温度分布を求められるので、発熱部の最適な移動位置を求めることができる。
【００４５】
関数生成部７は、移動先設定部６で決定された移動発熱部から発生する熱による前記領域の温度分布における最高温度と、移動発熱部の位置との関係を示す温度関数データを生成する。前記領域における最高温度は、発熱部の位置によって変わる。例えば、発熱部が前記領域から離れれば最高温度は低くなる傾向にある。また、電子機器の中心部より端部にある発熱部の方が、最高温度は高くなる傾向にある。これは、これは電子機器の端に行くほど放熱エリアが小さくなることに起因する。関数生成部７は、このような最高温度と、移動発熱部の位置との関係を示す温度関数データを、設計データおよび熱特性データを基に生成する。温度関数データは例えば、移動発熱部の熱による温度分布における最高温度を従属変数とし、その発熱部の位置を独立変数とする関数を示すデータとすることができる。温度関数データ生成の具体例については後述する。
【００４６】
変換部８は、温度関数データを使って、移動発熱部を移動先データの示すとおりに移動した場合の、移動発熱部の熱による前記領域の最高温度を計算する。この最高温度と、前記熱解析部５で計算された、移動前の移動発熱部の温度分布における温度勾配とを用いて、移動後の移動発熱部の熱による前記領域の温度分布を計算する。このように、熱解析部５が計算した移動発熱部の移動前の温度勾配を用いることで、熱解析部５によるシミュレーションをやり直すことなく、簡単な処理で、移動後の移動発熱部の温度分布を計算することができる。
【００４７】
移動先設定部６により、例えば、１つの移動発熱部について複数の移動位置が設定された場合、変換部８は、複数の移動位置ごとに、それぞれ温度分布を計算する。変換部８が計算した移動発熱部の移動後における温度分布を示すデータは、メモリ１０１に記録される。
【００４８】
合成演算部９は、変換部８が計算した移動後の移動発熱部の熱による温度分布と、熱解析部５が計算した温度分布とを用いて、移動発熱部の移動後の電子機器における発熱部全てから発生する熱による前記領域の温度分布を計算する。すなわち、移動先設定部６が設定した移動先に移動発熱部が移動した場合の全体温度分布が求められる。例えば、合成演算部９は、熱解析部５が計算した、移動発熱部の移動前の全体温度分布から、移動前の移動発熱部による温度分布を引いた差を求め、この差に対して、移動後の移動発熱部による温度分布を足す。これにより、移動発熱部が移動した場合の全体温度分布を計算することができる。
【００４９】
あるいは、合成演算部９は、変換部８が計算した移動後の移動発熱部の熱による温度分布と、熱解析部５が計算した、移動していない発熱部の熱による温度分布とを重ね合わせることにより、移動後の移動発熱部を含む全ての発熱部の熱による領域の温度分布を計算してもよい。
【００５０】
なお、本実施形態では、前記領域における温度分布は、前記領域内の各座標の温度を示す値の集合により表されるので、座標ごとに温度の引き算または足し算をすることにより、温度分布の足し算または引き算を実行することができる。
【００５１】
また、移動先設定部６により、例えば、１つの移動発熱部について複数の移動位置が設定された場合、合成演算部９は、複数の移動位置ごとに、それぞれ全体温度分布を計算する。合成演算部９による計算結果、すなわち、移動発熱部の移動後の全体温度分布はメモリ１０１に記録される。
【００５２】
指示部１０は、前記合成演算部が計算した移動発熱部の移動後の全体温度分布を基に、領域における温度を下げるのに効果的な前記移動発熱部の移動位置または移動方向を決定し、出力する。例えば、指示部１０は、熱部解析部より得られた発熱部の移動前の全体温度分布における最高温度と、合成演算部より得られた移動後の全体温度分布における最高温度との差分もしくは勾配（＝差分／移動距離）を求め、求めた値の符号により最高温度を下げるのに好ましい移動方向を決定してもよい。
【００５３】
また、１つの移動発熱部について、複数の移動位置が設定され、それぞれの移動位置について全体温度分布が計算された場合、指示部１０は、複数の移動位置ごとに移動前後の最高温度の差分または勾配の値を求め、移動位置ごとに求めた値の大小を比較することにより、最高温度を下げるのに効果的な移動位置を決定することができる。指示部１０は、決定した移動方向または移動位置を、コンピュータに接続されたディスプレイ等の出力装置（図示せず）を介して設計者に指示してもよい。
【００５４】
なお、温度予測システム１から設計者に対して出力される情報は、上記の移動方向または移動位置に限られない。例えば、移動発熱部の移動後の温度分布、最高温度、平均温度等、前記領域における温度状態を示す情報が出力されてもよい。
【００５５】
［温度予測システム１の動作例］
図３は、温度予測システム１の動作例を示すフローチャートである。図３に示す処理では、まず、設計データ入力部２が、ＣＡＤシステム１１のジオメトリデータベース１２から、解析対象の電子機器の構成を示す設計データを入力し、メモリ１０１に保存する（ステップＳ１）。本動作例では、設計データ入力部２が、図２（ａ）および（ｂ）に示した電子機器４０の構成を示す設計データを入力する場合について説明する。
【００５６】
熱特性データ入力部３は、電子機器４０を構成する部品の熱特性を示す熱特性データを、ＣＡＤシステム１１の属性データベース１３から入力し、メモリ１０１に保存する（ステップＳ２）。熱特性データには、例えば、電子機器４０の筐体４１、基板４２、ＩＣ４３ａ、４３ｂそれぞれの熱伝導率、比熱、密度、初期温度、輻射率が含まれる。さらに、ＩＣ４３ａ、ＩＣ４３ｂについては、発熱量も熱特性データに含まれるものとする。
【００５７】
次に、熱解析部５は、ＩＣ４３ａ、ＩＣ４３ｂ、基板４２および筐体４１をモデリングして、有限要素法を利用した熱解析シミュレーションを実行し、筐体４１の上面における温度分布、すなわち全体温度分布を計算する（ステップＳ３）。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、熱解析部５による計算結果の例を示すグラフである。図４（ａ）は、熱解析部５が計算した全体温度分布のうち、筐体４１の上面のｘ軸に平行な直線（ｙ＝２７．５）における温度分布を示すグラフである。図４（ａ）において、横軸はｘ方向の位置、縦軸は温度を示し、曲線ｆは筐体４１上面の温度分布を示す。
【００５８】
再び、図３を参照して、部品抽出部４は、電子機器４０の部品のうち、発熱量を有する部品を複数の発熱部にグルーピングし、各発熱部に関する情報を発熱部データとしてメモリ１０１に保存する（ステップＳ４）。部品抽出部４は、例えば、熱特性データで発熱量が定義されている部品を、発熱部品として抽出し、抽出した発熱部品をグルーピングして、発熱部を定義する。本動作例では、部品抽出部４は、熱特性データで発熱量が定義されているＩＣ４３ａおよびＩＣ４３ｂを発熱部品として抽出し、ＩＣ４３ａを発熱部Ａ１、ＩＣ４３ｂを発熱部Ａ２にグルーピングする。
【００５９】
なお、グルーピング方法は、本動作例のように、１つの発熱部品を１つの発熱部としてもよいし、所定距離内に配置された複数の発熱部品を１つの発熱部としてもよい。または、配線によって接続された発熱部品群を１つの発熱部としてもよい。このように、グルーピング方法は任意である。
【００６０】
熱解析部５は、各発熱部Ａ１、Ａ２について、熱解析シミュレーションすることにより、各発熱部Ａ１、Ａ２の熱による筐体４１の上面における温度分布とをそれぞれ計算する（ステップＳ５）。例えば、熱解析部５は、ＩＣ４３ａ、基板４２および筐体４１をモデリングして熱解析シミュレーションを実行することで、発熱部Ａ１の熱による筐体４１の上面の温度分布（発熱部Ａ１の温度分布）を計算する。発熱部Ａ２の温度分布も同様に計算される。このとき、熱解析部５は、各発熱部Ａ１、Ａ２の温度分布における温度勾配も計算する。図４（ｂ）は、発熱部Ａ１の温度分布の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸はｘ方向の位置、縦軸は温度を示し、曲線ｇは、筐体４１の上面におけるｙ＝２７．５の直線上の温度分布を示す。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す温度分布の温度勾配を示すグラフである。図４（ｃ）のグラフにおいて、横軸はｘ方向の位置、縦軸は温度勾配を示し、曲線ｈは、温度勾配を示す。例えば、図４（ｂ）に示す曲線ｇをある幅（Δｘ）を持った区間の集合とし、区間ごとの温度の変化量を区間幅Δｘで除することによって温度勾配を求めることができる。なお、温度勾配の計算方法はこれに限られず、例えば、曲線ｇの関数をｘについて微分する方法もある。
【００６１】
上記のステップＳ５の温度分布および温度勾配の計算は、全ての発熱部（Ａ１、Ａ２）について終了するまで繰り返される（ステップＳ６）。
【００６２】
移動先設定部６は、移動が求められる発熱部の指定を設計者から受け付けて、移動発熱部を決定し、さらに、メモリ１０１に記録された移動条件データに従って、移動発熱部の移動先を決定する（ステップＳ７）。ここでは、一例として、設計者が発熱部Ａ１を移動発熱部に指定し、移動条件データが、上記表１に示したように、ｘ軸方向およびｙ軸方向それぞれに−３ｍｍ〜＋５ｍｍの範囲で１ｍｍずつ移動することを示す場合ついて説明する。
【００６３】
図５は、移動先設定部６が設定する移動先の例について説明するための概念図である。図５には、筐体４１を上面から見た構造を示しており、筐体４１の内側に実線で描かれた複数の長方形は、筐体４１上面に設けられたボタンを示している。図中、筐体４１の内部の基板４２（図示せず）上に配置されるＩＣ４３ａが点線で示されている。点線矢印はＩＣ４３ａの移動方向を示している。
【００６４】
移動先設定部６は、移動発熱部を発熱部Ａ１（すなわちＩＣ４３ａ）に決定すると、発熱部Ａ１の代表点Ｐ43の座標を決定する。代表点Ｐ43は任意であるが、例えば、ＩＣ４３ａの中心を発熱部Ａ１の代表点Ｐ43とすることができる。移動先設定部６は、代表点Ｐ43からｘ軸＋方向に１ｍｍ離れた位置を１つ目の移動先Ｄ１とし、２ｍｍ離れた位置を２つ目の移動先Ｄ２とし、これと同様に、ｘ軸＋方向に１ｍｍごとに移動先Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５を設定する。そして、移動先設定部６は、ｘ軸の−方向および、ｙ軸の＋方向および−方向についても同様に、代表点Ｐ43から所定の微小間隔ごとに移動先位置を設定する。このようにして、移動先設定部６は、代表点Ｐ43を基準に所定の微小間隔ごとに移動先位置を設定する。例えば、移動先設定部６が、上記表１に示す移動条件データに従って、ｘ軸方向およびｙ軸方向それぞれにおいて−３ｍｍ〜＋５ｍｍの範囲で１ｍｍずつ移動先を設定する。その結果、１６の移動先Ｄ１〜Ｄ１６の位置が決定する。移動先Ｄ１〜Ｄ１６の位置は、３次元座標で表すことができる。移動先Ｄ１〜Ｄ１６の位置は移動先データとしてメモリ１０１に記録される。
【００６５】
移動先Ｄ１〜Ｄ１６が設定されると、関数生成部７は、移動発熱部の位置と、移動発熱部の熱による温度分布における最高温度との関係を示す温度関数データを生成する（ステップＳ８）。温度関数データの生成は、例えば、電子機器における熱伝達モデルを表す数式の係数に対して、設計データまたは熱特性データで示される電子機器４０に固有の値を代入することによって生成することができる。
【００６６】
なお、上記の熱伝達モデルを表す数式は、予めメモリ１０１に記録されてもよい。以下にその具体例を説明する。
【００６７】
図６は３つの節点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３からなる一次元モデルの例を示す図である。図６に示す例は、電子機器の筐体から熱が伝達するモデルを、節点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３からなる一次元モデルで表している。節点Ｎ１および節点Ｎ３の位置は固定で、節点Ｎ２の位置は可変である。節点Ｎ２には、発熱量Ｑを持つ発熱部品が配置されている。ｈは空気への熱伝達係数、ｌは電子機器の筐体の幅、λは前記筐体の熱伝導率、ｘは節点Ｎ１と節点Ｎ２との間の距離、Ａは電子機器の筐体の断面積である。熱伝達係数は一定の値を持つものとして定義している。
【００６８】
節点Ｎ１と空気との間の熱抵抗は（３／ｈｌｘ）、節点Ｎ２と空気との間の熱抵抗は（６／ｈｌ2）、節点Ｎ３と空気との間の熱抵抗は（３／ｈｌ（ｌ−ｘ））で表される。また、節点Ｎ１と節点Ｎ２との間の固体内熱抵抗は（ｘ／λＡ）、節点Ｎ２と節点Ｎ３との間の固体内熱抵抗は（（ｌ−ｘ）／λＡ）で表される。
【００６９】
節点Ｎ１からＮ３について節点方程式を立てると下記式（１）、（２）、（３）を得る。下記式（１）〜（３）において、Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3は、それぞれ節点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３の温度である。
【００７０】
【数１】
2009163421.tif 000004
【００７１】
【数２】
2009163421.tif 000005
【００７２】
【数３】
2009163421.tif 000006
上記式（１）〜（３）を連立させると、節点Ｎ２の温度Ｔ2は、下記式（４）により表される。
【００７３】
【数４】
2009163421.tif 000007
図６に示すモデルにおいて、例えば、固体の幅ｌを筐体４１のｘ軸方向の長さ、発熱量Ｑを発熱部Ａ１（ＩＣ４３ａ）の発熱量とすると、節点Ｎ２の温度Ｔ2は、筐体４１の最高温度とみなすことができる。すなわち、節点Ｎ２の温度Ｔ2を、発熱部Ａ１の熱による筐体４１の上面のｘ軸に平行な線上の温度分布における最高温度とみなすことができる。すなわち、温度Ｔ2＝前記最高温度なので、前記最高温度は、上記式（４）により計算することができる。
【００７４】
したがって、本動作例において、上記式（４）は予めメモリ１０１に記録されており、関数生成部７は、各定数ｌ、Ｑ、λ、ｈ、Ａに電子機器４０に固有の値を代入して温度関数データを生成する。具体的には、関数生成部７は、上記式（４）のｌに筐体４１のｘ軸方向の長さを、ＱにＩＣ４３ａの発熱量を、λに筐体４１の熱伝導率を、ｈに空気への熱伝達係数を、Ａに筐体４１の断面積を代入した式を生成する。なお、筐体４１のｘ軸方向の長さや断面積は、例えば設計データから、ＩＣ４３ａの発熱量、筐体４１の熱伝導率および空気への熱伝達係数は、例えば熱特性データから得られる。これにより、関数生成部７は、発熱部の位置ｘをパラメータとした最高温度の関数を表すデータを生成することができる。この関数を表すデータが、移動発熱部の位置と、移動発熱部の熱による温度分布における最高温度との関係を示す温度関数データとなる。
【００７５】
図７は、上記式（４）の各定数ｌ、Ｑ、λ、ｈ、Ａに電子機器４０に固有の値を代入した際の最高温度（Ｔ2）と発熱部の位置ｘの関係の一例を示すグラフである。図７に示すグラフにおいて、横軸は発熱部の位置ｘ、縦軸は温度を示す。曲線ｊは、最高温度（Ｔ2）と発熱部の位置ｘの関係を表す。曲線ｊは、筐体４１の端部（ｘ＝０、ｘ＝１００）に近づくほど最高温度（Ｔ2）が高くなる傾向を示している。式（４）のような分母が位置ｘの５乗、分子も位置ｘの５乗の関数で最高温度の関数を定義することにより、後述するステップＳ９において、移動発熱部（ここでは、発熱部Ａ１）を移動させた際の最高温度を精度良く計算することができる。
【００７６】
このように、本実施形態では、発熱部の熱による温度分布の最高温度を、発熱部の位置（上記例ではｘ）、解析領域のサイズ、形状等の幾何学的特徴を示す設計値（上記例ではｌ）および解析領域における部品の熱特性を示す熱特性値（上記例ではＱ、λ、ｈ）を用いて表した関数がメモリ１０１に予め記録される。そして、関数生成部７は、設計データおよび熱特性データを用いて、この関数の上記設計値および熱特性値を決定することで、温度関数データを生成することができる。
【００７７】
関数生成部７は、上記のような温度関数データの生成処理（ステップＳ８の処理）を、全ての移動発熱部について終了するまで繰り返す（ステップＳ９）。これにより、ステップＳ７で特定された移動発熱部それぞれについて、温度関数データが生成される。本動作例では、発熱部Ａ１についての温度関数データが生成され、メモリ１０１に記録される。
【００７８】
変換部８は、上記のようにして生成された発熱部Ａ１の温度関数データと、ステップＳ５で計算された発熱部Ａ１（移動前）の温度分布の温度勾配を用いて、移動後の発熱部Ａ１の熱による筐体４１の上面の温度分布を計算する（ステップＳ１０）。具体的には、変換部８は、関数生成部７が生成した温度関数データが示す関数（上記式（４）のｌ、Ｑ、λ、ｈに電子機器４０に固有の値を代入した式）における発熱部の位置ｘに、移動先設定部６で設定された発熱部Ａ１の移動後の位置のｘ座標を代入する。これにより、上記式（４）で発熱部Ａ１の移動後の最高温度が計算される。変換部８は、計算した最高温度と、熱解析部５で得られた発熱部Ａ１の熱による筐体４１の上面の温度分布の温度勾配を用いて、移動後の発熱部Ａ１の温度分布を求めることができる。
【００７９】
例えば、移動前の発熱部Ａ１の代表点Ｐ43のｘ座標が（ｘ＝５４）であり、移動先の代表点Ｐ43のｘ座標が（ｘ＝５９）である場合の例を説明する。変換部８は、上記式（４）に図７に示す曲線ｊで示される関数（上記式（４）のｌ、Ｑ、λ、ｈに電子機器４０に固有の値を代入した式）にｘ＝５９を代入して、移動先の位置ｘ＝５９における最高温度（Ｔ2）を求める。ここでは一例として最高温度（Ｔ2）＝３８とする。その後、変換部８は、熱解析部５で計算された移動前の発熱部Ａ１についての温度勾配を、ｘ軸方向に＋５シフトする。このシフト量（５）は、発熱部Ａ１の移動量（５９−５４＝５）である。
【００８０】
図８は、このようにシフトされた温度勾配を示すグラフである。図８において、横軸はｘ、縦軸は温度勾配を示す。曲線ｈは、図４（ｃ）に示した曲線ｈと同様であり、曲線ｈ´は、曲線ｈをｘ軸方向に＋５シフトしたものである。変換部８は、最高温度の座標が（ｘ、ｙ）＝（５９、３８）となるように曲線ｇをｇ'に平行移動させる。また曲線ｈ'の温度勾配を積分することによっても移動後の温度分布を求めることができる。
【００８１】
図９は、このようにして求められた温度分布を示すグラフである。図９に示すグラフにおいて、曲線ｇ´が関数Ｆ（ｘ）すなわち、移動後の発熱部Ａ１の温度分布を示す。なお、曲線ｇは、図４（ｂ）に示した移動前の発熱部Ａ１の温度分布を示す。なお、図９の曲線ｇ´が示す温度分布は、筐体４１の上面のｘ軸に平行な直線における温度分布である。すなわち、曲線ｇ´が示す温度分布は、１次元の温度分布である。変換部８は、例えば、筐体４１の上面における複数の異なる直線上の温度分布の計算を、同様にして行うことにより、筐体４１の上面における２次元の温度分布を計算することができる。その際、変換部８は、複数の直線間の温度の値を補間することにより計算量を軽減してもよい。また、変換部８は、同様にして、３次元の温度分布を計算することもできる。
【００８２】
このように、変換部８は、移動前の発熱部Ａ１についての温度勾配と、移動後の発熱部Ａ１の温度分布における最高温度とを用いて、移動後の温度分布を計算する。つまり、変換部８は、発熱部Ａ１移動後の筐体４１上面の最高温度が分かれば、発熱部Ａ１移動前の温度勾配を使って、発熱部Ａ１移動後の筐体４１上面の温度分布を予測することができる。このような変換部８の処理は、発熱部が移動する前の温度分布を、発熱部が移動した後の温度分布に変換する処理ということもできる。
【００８３】
ここで、筐体表面の温度分布における最高温度は発熱部の位置によって変動するのに対して、温度勾配は部品位置が変わってもあまり変化しない傾向がある。この傾向により、上記のように、変換部８は、発熱部の位置と最高温度の関係を示す関数と移動前の温度勾配を使って、移動後の筐体温度分布を精度良く求めることが可能となる。
【００８４】
ここで、上記傾向の具体例を図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は、発熱部の位置によって温度分布が変化する例を示すグラフである。図１０（ａ）に示すグラフは、筐体の端部から５ｍｍ、１５ｍｍ、２５ｍｍ、３５ｍｍおよび４５ｍｍのそれぞれの位置に発熱部が配置された場合の筐体４１上面の温度分布を示す。筐体の端部から５ｍｍの位置に発熱部が配置された場合の最高温度が最も高く、筐体の端部から４５ｍｍの位置に発熱部が配置された場合の最高温度が最も低くなっている。すなわち、筐体表面の最高温度は発熱部が筐体の端部に近づくにつれて上昇する傾向にある。
【００８５】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す５通りの温度分布の温度勾配をそれぞれ示すグラフである。このように、温度勾配は発熱部の位置が変わってもほとんど変化しない。これは、筐体表面から外部への熱伝達率と、筐体内部の熱伝導率の割合がほぼ一定であることに起因すると考えられる。
【００８６】
再び図３を参照して、合成演算部９は、上記のステップＳ１０で計算された、移動発熱部の移動後の温度分布と、ステップＳ３およびステップＳ５で熱解析部５により計算された温度分布とを用いて、移動後の移動発熱部を含む発熱部全ての熱による前記領域の温度分布（全体温度分布）を計算する（ステップＳ１１）。
【００８７】
例えば、合成演算部９は、ステップＳ３で計算された全体温度分布から、ステップＳ５で計算された移動前の発熱部Ａ１の温度分布を引いた差を求める。さらに、合成演算部９は、この差に対して、ステップＳ１０で計算された移動後の発熱部Ａ１による温度分布を足す。これにより、移動後の移動発熱部を含む発熱部全ての熱による前記領域の全体温度分布を計算することができる。
【００８８】
この計算例を、図を参照して説明する。図４（ａ）に示したグラフの曲線ｆは、ステップＳ３で計算された全体温度分布である。合成演算部９は、この全体温度分布から、図４（ｂ）および図９の曲線ｇに示した発熱部Ａ１の温度分布を引き、図９の曲線ｇに示した温度分布を足す。その結果、図１１の曲線ｋに示す温度分布が得られる。この曲線ｋでしえされる温度分布が、発熱部Ａ１の移動後の全体温度分布である。
【００８９】
なお、ステップＳ１１の全体温度分布の計算は、上記例に限られない。例えば、合成演算部９は、ステップＳ５で計算された発熱部の温度分布（移動発熱部の温度分布は除く）と、ステップＳ１０で計算された移動後の移動発熱部の温度分布とを重ね合わせた（足した）温度分布を、全体温度分布とすることができる。本動作例で、合成演算部９は、ステップＳ５で計算された発熱部Ａ２の温度分布と、ステップＳ１０で計算された移動後の発熱部Ａ１の温度分布を足して全体温度分布を計算することができる。
【００９０】
上記のステップＳ１０の処理およびステップＳ１１の処理は、ステップＳ７で設定された移動先（Ｄ１〜Ｄ１６）全てについて終了するまで繰り返される（図３のステップＳ１２）。そのため、設定された移動先（Ｄ１〜Ｄ１６）それぞれについて、移動後の発熱部Ａ１を含む全ての発熱部Ａ１およびＡ２の熱による全体温度分布が求められる。
【００９１】
指示部１０は、ステップＳ１１で計算された発熱部Ａ１の移動後の全体温度分布を基に、筐体４１の上面の温度を下げるのに効果的な発熱部Ａ１の移動方向を決定し、出力する（ステップＳ１３）。
【００９２】
例えば、指示部１０は、ステップＳ３で計算された発熱部Ａ１の移動前の全体温度分布における最高温度から、ステップＳ１１で計算された発熱部Ａ１の移動後の全体温度分布における最高温度を引いた差を基に発熱部Ａ１の好ましい移動方向を決定することができる。すなわち、指示部１０は、発熱部Ａ１を移動先Ｄ１〜Ｄ１６それぞれに移動した場合での上記差を各々計算する。指示部１０は、例えば、移動先Ｄ１〜Ｄ１６のうち差が最も大きな移動先（すなわち、最高温度が最も下がる移動先）を、好ましい移動先に決定することができる。
【００９３】
あるいは、指示部１０は、発熱部Ａ１の移動先Ｄ１〜Ｄ１６それぞれについて勾配（＝差／移動距離）を計算し、勾配が最も大きくなる移動先を好ましい移動先に決定することができる。また、指示部１０は、発熱部Ａ１の移動方向（例えば、ｘ軸の＋方向（プラス方向）および−方向（マイナス方向）、並びにｙ軸の＋方向および−方向の４方向）ごとに、勾配（＝差／移動距離）の平均を求める。そして、指示部１０は、最も勾配の平均が大きい方向を好ましい方向に決定してもよいし、勾配の平均の符号が正である方向を好ましい方向に決定してもよい。
【００９４】
指示部１０は、このようにして決定した好ましい移動先または移動方向を、ディスプレイ（図示せず）に表示する。なお、移動先または移動方向の決定方法は上記例に限られない。
【００９５】
また、指示部１０は、各移動先における最高温度をディスプレイ表示してもよい。図１２（ａ）および（ｂ）は、各移動先Ｄ１〜Ｄ１６における最高温度に示すグラフの例である。指示部１０は、これらのようなグラフをディスプレイに表示してもよい。
【００９６】
図１２（ａ）は、発熱部Ａ１をｙ軸方向に移動させた場合の全体温度分布における最高温度の変化を示すグラフである。このグラフにおいて、縦軸は温度、横軸はｙ軸方向の位置（移動前の位置を０とする）を表す。図１２（ａ）に示すグラフの折れ線ｍは、発熱部Ａ１を、ｙ軸方向に−３ｍｍ〜＋５ｍｍの範囲で１ｍｍごとに移動させた場合の最高温度の変化を示している。これらの最高温度は、上記ステップＳ１１に示した方法で、合成演算部９により計算される。
【００９７】
図１２（ｂ）は、発熱部Ａ１をｘ軸方向に移動させた場合の全体温度分布における最高温度の変化を示すグラフである。このグラフにおいて、縦軸は温度、横軸はｘ軸方向の位置（移動前の位置を０とする）を表す。図１２（ｂ）に示すグラフの折れ線ｎは、発熱部Ａ１を、ｘ軸方向に−３ｍｍ〜＋５ｍｍの範囲で１ｍｍごとに移動させた場合の最高温度の変化を示している。
【００９８】
設計者はこのようなグラフを見れば、発熱部Ａ１を移動する際に温度が下がる方向、または、より効果的に温度を下げられる方向を判断することができる。例えば、設計者は、図１２（ａ）および（ｂ）に示すグラフから、ｘ軸の−方向（マイナス方向）、もしくはｙ軸の＋方向（プラス方向）に移動すれば筐体最高温度が下がることが分かる。また、設計者が、図１２（ａ）および（ｂ）に示すグラフにおける折れ線の傾きを見ればｘ軸方向に移動すると小さい移動距離で大きな温度低減を期待できると判断できる。
【００９９】
なお、このような判断は、指示部１０が行ってもよい。さらに、指示部１０は、例えば図１３に示すような筐体４１の上面における温度分布を表す画像をディスプレイに表示してもよい。図１３は、筐体４１の上面において温度が等しい位置を線（等熱線）で結んで表示した画像である。これにより、設計者は、温度分布を視覚的に捉えることができる。
【０１００】
以上説明したように、温度予測システム１を用いれば、設計者は筐体の上面における温度を下げるのに効果的な発熱部の移動すべき方向または位置を迅速に知ることができる。これにより設計者は、熱設計をより容易に実行することができる。また、発熱部の移動後の温度分布を計算は、熱解析部５による時間のかかるシミュレーションではなく、変換部８による簡単な演算でできる。また、移動すべき方向の計算も、非常に簡単な四則演算で実行できる。そのため、設計者の待ち時間が少なくなり、短時間で設計を終了することが可能となる。
【０１０１】
なお、温度予測システム１の構成および動作は上記例に限られない。例えば、熱解析部５は、図３のステップＳ３において、全体温度分布を計算する代わりに、ステップＳ５で計算した発熱部Ａ１および発熱部Ａ２それぞれの移動前の温度分布を、総和して、全体温度分布を求めても良い。
【０１０２】
また、ステップＳ８において生成される温度関数データの数式は、上記式（４）に示した例に限られない。上記動作例においては、温度分布における最高温度と、発熱部の位置との関係を示す関数を生成しているが、例えば、この関数は、必ずしも最高温度を表すものである必要はなく、温度分布における極大値を表すものであればよい。すなわち、変換部８は、温度勾配が０の場所の温度（＝極大値）を発熱部の位置で表した関数を用いても、発熱部を任意の位置に移動した場合の温度分布を計算することができる。
【０１０３】
上記動作例では、筐体４１の上面の温度分布を計算する例を説明したが、解析対象の領域は、筐体４１の上面に限られず、筐体４１の側面および底面を含む領域であってもよい。また、例えば、筐体４１の表面から一定距離離れた空間上の面や、筐体４１の内部または外側に設けられた部品の一部を、解析領域とすることもできる。また、本動作例では、発熱部が２次元平面上で移動する場合について説明したが、発熱部が３次元空間において移動する場合でも、同様に温度分布を計算することができる。
【０１０４】
（第２の実施形態）
［温度予測システム１ａの構成］
図１４は、第２の実施形態における温度予測システム１ａの構成の一例を示す機能ブロック図である。図１４において、図１に示した機能ブロックと同様の機能ブロックには同じ番号を付し、その説明を省略する。図１４に示す温度予測システム１ａにおいて、移動先設定部６ａは、最高温度部位特定部６１、移動部位決定部６２、移動位置決定部６３を含む。また、温度予測システム１ａは、指示部１０の代わりに判定部１４を備える。
【０１０５】
移動先設定部６ａの最高温度部位特定部６１は、電子機器における発熱部全ての熱による解析対象の領域の全体温度分布から、前記領域において温度が最高となる最高温度部位を特定する。なお、上記全体温度分布を示すデータは、事前に熱解析部５が計算しメモリ１０１に記録する。本実施形態では、温度分布は、前記領域における各座標ごとの温度を示す値により表されるので、最高温度部位特定部６１は、前記領域における各座標に対応する温度から最高温度を特定し、その最高温度の座標を、最高温度部位とすることができる。
【０１０６】
移動部位決定部６２は、熱解析部５により計算された各発熱部の温度分布および前記全体温度分布に基づいて、前記最高温度部位の温度上昇に寄与する発熱部を、前記移動発熱部として抽出する。移動部位決定部６２は、最高温度部位と、各発熱部の温度分布の最高温度とを比較することにより、移動発熱部を抽出することができる。例えば、移動部位決定部６２は、最高温度部位と各発熱部の温度分布における最高温度の位置との距離、および全体温度分布の最高温度と各発熱部の温度分布における最高温度との温度差とに基づいて、移動発熱部を決定することができる。
【０１０７】
移動位置決定部６３は、最高温度部位と前記移動発熱部とを結ぶ線に沿って、当該移動発熱部を前記最高温度部位と反対の方向へ一定距離移動させた位置を、前記移動発熱部の移動後の位置に決定する。最高温度部位と前記移動発熱部とを結ぶ線は、例えば、最高温度部位と移動発熱部の代表点の座標とを結ぶ線である。また、前記一定距離は、例えば、予めメモリ１０１に記録された距離を表すデータ、またはユーザの入力により、決定されてもよい。
【０１０８】
判定部１４は、合成演算部９が計算した移動発熱部の移動後の全体温度分布における最高温度が所定の基準を満たしているか否かを判断する。そして、最高温度が所定の基準を満たしていない場合は、移動先または移動発熱部を変更して、関数生成部７、変換部８および合成演算部９に、移動発熱部が移動した場合の全体温度分布の計算を繰り返させる。前記所定の基準は、例えば、予めメモリ１０１に記録された基準値を用いて決定されてもよいし、設計者からの入力に基づいて決められてもよい。基準の例として、最高温度の許容温度範囲、平均温度の許容温度範囲等が挙げられる。
【０１０９】
［温度予測システム１ａの動作例］
図１５は、温度予測システム１ａの動作例を示すフローチャートである。図１５におけるステップＳ１〜Ｓ６の処理は、図３に示したステップＳ１〜Ｓ６と同じである。また、本動作例においても、上記第１の実施形態における動作例と同様に、図２（ａ）および（ｂ）に示す電子機器４０が解析対象である場合について説明する。以下、ステップＳ６の後の処理について説明する。
【０１１０】
ステップＳ７１において、最高温度部位特定部６１は、ステップＳ５で熱解析部５により計算された筐体４１の上面の全体温度分布から最高温度とその位置（最高温度部位）を抽出する。最高温度部位は、例えば、筐体４１の上面において最高温度となる点の座標とすることができる。
【０１１１】
移動部位決定部６２は、筐体４１の上面の最高温度を上昇させるのに最も貢献している発熱部を、ステップＳ５で計算された発熱部ごとの温度分布を参照することにより特定する（ステップＳ７２）。移動部位決定部６２は、例えば、各発熱部（発熱部Ａ１および発熱部Ａ２）の温度分布における最高温度と、最高温度の位置とを各々抽出する。そして、移動部位決定部６２は、例えば、全体温度分布の最高温度との差が所定範囲内であり、最高温度の位置が前記最高温度部位に最も近い発熱部を、移動発熱部として抽出する。ここでは、一例として、発熱部Ａ１が移動発熱部として抽出された場合について説明する。なお、移動発熱部の抽出方法はこれに限られない。
【０１１２】
移動位置決定部６３は、ステップＳ７１で抽出された最高温度部位と、ステップＳ７２で特定された移動発熱部（発熱部Ａ１）の代表点とを直線で結ぶ（ステップＳ７３）。この直線は、移動発熱部が移動すべき方向を示す線である。以下、この直線を移動線と称する。ここで発熱部Ａ１代表点の定義方法として、例えば、ステップＳ５で計算された発熱部Ａ１の熱による筐体４１の上面の温度分布における最高温度の位置を、発熱部Ａ１の代表点とすることができる。
【０１１３】
そして、移動位置決定部６３は、発熱部Ａ１の代表点を、ステップＳ７２で生成された移動線に沿って、最高温度部位と反対の方向に一定距離だけ移動した点の座標を計算し、この座標を移動先の位置とする（ステップＳ７４）。移動線および移動先の位置は、移動先データとして、メモリ１０１に記録される。ここで、上記一定距離は、例えば、１から１０ｍｍ程度とすることができる。
【０１１４】
図１６は、筐体４１の上面における最高温度部位と、移動発熱部（発熱部Ａ１）の代表点、および移動方向の一例を表す図である。図１６では、筐体４１の上面において温度が等しい位置が線（等熱線）で結んで示されている。図中、×印は最高温度部位ｓ、黒丸は発熱部Ａ１の代表点ｐを示す。この場合、移動位置決定部６３は、破線矢印ｑの向きに一定距離だけ発熱部Ａ１を移動させた位置を移動先とする。これにより、筐体４１の上面の最高温度の低下に効率よく貢献する可能性の高い、発熱部Ａ１の移動先を決定することができる。
【０１１５】
以上のように、移動発熱部および移動先の位置が決定すると、関数生成部７は、ステップＳ７２で決定した移動発熱部（発熱部Ａ１）の温度関数データを生成し（ステップＳ８）、変換部８は、温度関数データを用いて、ステップＳ７４で決定した移動先に、発熱部Ａ１が移動した場合の、発熱部Ａ１の熱による筐体４１の温度分布を計算する（ステップＳ１０）。そして、合成演算部９が、ステップＳ３で計算された全体温度分布から、ステップＳ５で計算された移動前の発熱部Ａ１の温度分布を引き、さらに、ステップＳ９で生成された移動後の発熱部Ａ１の温度分布を足す。これにより、発熱部Ａ１の移動後の筐体４１上面における全体温度分布が求められる（ステップＳ１１）。これらのステップＳ８、Ｓ１０およびＳ１１の処理は、図３のステップＳ８、Ｓ１０およびＳ１１と同様に行うことができる。
【０１１６】
その後、判定部１４は、ステップＳ１１で計算された筐体４１上面の温度分布における最高温度が、所定の仕様温度を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１４）。仕様温度は、例えばメモリ１０１またはＣＡＤシステム１１の属性データベース１３に予め記録される。筐体４１の上面の最高温度が、仕様温度よりも低ければ（Ｓ１４でＹＥＳ）処理終了し、反対に高ければ（Ｓ１４でＮＯ）、上記のステップＳ７１〜Ｓ１１の処理を繰り返す。
【０１１７】
この繰り返しにおいて、ステップＳ７４では、移動位置決定部６３は、前回と異なる移動位置を設定する。例えば、移動位置決定部６３は、移動発熱部を移動線にそって移動する際の移動距離を、前記繰り返しの度に段階的に変化させてもよい。
【０１１８】
あるいは、最高温度部位特定部６１が、前回のステップＳ１１において計算された全体温度分布に対して、最高温度部位を特定すると、最高温度部位が前回と異なる位置になる可能性が高い。この場合、ステップＳ７３で決定される移動線の方向も前回と異なり、ステップＳ７４で決定される移動先の位置も前回と異なることになる。
【０１１９】
また、移動部位決定部６２は、上記ステップＳ７１〜Ｓ１１の処理が所定回数繰り返されると、移動発熱部を変更するように動作してもよい。このように、移動発熱部または移動先を繰り返しの度に変化させることによって、発熱部を様々に移動させた場合の全体温度分布について評価することが可能になる。
【０１２０】
以上、説明した温度予測システム１ａを用いることで、例えば、設計者は次のような利益を享受することができる。すなわち、設計者は、最初にＣＡＤシステム１１で電子機器のレイアウトを行うと、後は、温度予測システム１ａが、電子機器の筐体４１上面の最高温度が仕様温度を下回るまで、発熱部の移動を繰り返し、最終的に温度仕様範囲内になるように電子機器の部品がレイアウトされる。また、この温度予測システム１ａで計算される筐体４１の上面の温度分布は非常に簡単な四則演算で実行しているため、この温度予測システム１ａの処理は非常に短時間で行なわれる。その結果、設計者は、限られた設計期間で熱設計を終了させることが可能となる。
【０１２１】
上記実施形態における温度予測システム１、１ａは、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、携帯ゲーム機等のような電子機器の設計において、筐体の表面の最高温度が基準値を超えないような設計を可能にする。
【０１２２】
温度予測システム１、１ａは主として電子機器の熱設計支援に関わるシステムであるが、温度分布と同様に、部品移動前後の応力分布、電磁界分布等を求めることにより、応力設計、ＥＭＣ設計等にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、電子機器の部品配置の設計段階において、電子機器の熱設計を支援するシステムとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１の実施形態における温度予測システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】（ａ）は、設計データで表される電子機器の構造のを示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す電子機器の断面を示す図である。
【図３】温度予測システムの動作例を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、熱解析部による計算結果の例を示すグラフである。
【図５】移動先設定部が設定する移動位置について説明するための概念図である。
【図６】３つの節点からなる一次元モデルの例を示す図である。
【図７】最高温度（Ｔ2）と発熱部の位置ｘの関係を示すグラフである。
【図８】シフトされた温度勾配を示すグラフである。
【図９】温度分布を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は、筐体表面の温度分布の具体例を示すグラフである。（ｂ）は、（ａ）に示す温度分布の温度勾配をそれぞれ示すグラフである。
【図１１】発熱部Ａ１の移動後の全体温度分布を示すグラフである。
【図１２】（ａ）は、発熱部Ａ１をｙ軸方向に移動させた場合の最高温度の変化を示すグラフである。（ｂ）は、発熱部Ａ１をｘ軸方向に移動させた場合の最高温度の変化を示すグラフである。
【図１３】筐体４１の上面における温度分布を表す画像の例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態における温度予測システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】温度予測システム１の動作例を示すフローチャートである。
【図１６】最高温度部位、移動発熱部の代表点および移動方向の一例を表す図である。
【図１７】従来の熱解析シミュレーションの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２５】
１、１ａ      温度予測システム
２     設計データ入力部
３     熱特性データ入力部
４     部品抽出部
５     熱解析部
５     熱解析部
６、６ａ      移動先設定部
７     関数生成部
８     変換部
９     合成演算部
１０   指示部
１１   ＣＡＤシステム
１２   ジオメトリデータベース
１３   属性データベース
１４   判定部
４０   電子機器
４１   筐体
４２   基板
６１   最高温度部位特定部
６２   移動部位決定部
６３   移動位置決定部
１０１ メモリ
【図１】
2009163421.tif 000008
【図２】
2009163421.tif 000009
【図３】
2009163421.tif 000010
【図４】
2009163421.tif 000011
【図５】
2009163421.tif 000012
【図６】
2009163421.tif 000013
【図７】
2009163421.tif 000014
【図８】
2009163421.tif 000015
【図９】
2009163421.tif 000016
【図１０】
2009163421.tif 000017
【図１１】
2009163421.tif 000018
【図１２】
2009163421.tif 000019
【図１３】
2009163421.tif 000020
【図１４】
2009163421.tif 000021
【図１５】
2009163421.tif 000022
【図１６】
2009163421.tif 000023
【図１７】
2009163421.tif 000024