JP2003060369A - 携帯型電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯型電子装置の質量を増加させることなく
放熱性を向上させ、かつ放熱により人に不快感を与える
ことのないようにする。 【解決手段】 ケース７の母材を硬質プラスチック等の
軽量材料とし、ケース７の内表面及び人が触れない外表
面部分に、ケース７の母材よりも熱伝導率のよい材料で
金属薄膜１０，１１を形成し、ケース７を部分的に貫通
して金属薄膜１０，１１を熱的に接続する貫通伝導部材
１２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、携帯型
パソコン、携帯型端末、電子手帳などの携帯型電子装置
に関わり、内部の電子部品が発生する熱をケースに伝え
て外気に放熱する構成を備えた携帯型電子装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】携帯型パソコンなどの携帯型電子装置で
は、小型化、高性能化によって内部に収納されたＬＳＩ
等の電子部品の消費電力と発熱密度が増加してきてお
り、電子部品の温度上昇による故障防止のため、電子部
品からの熱を外気に放熱し、電子部品の温度上昇を防止
することが重要になっている。

【０００３】従来技術の携帯型電子装置の放熱構造とし
て、特開平１１−１７７２６４号公報にあるように、ケ
ースの母材を熱伝導性の良い材料とし、電子部品からの
熱をケースの受熱部に伝えて、ケース内を熱伝導させ、
ケースの外面の放熱部より外気に放熱する方法があっ
た。

【０００４】また、従来技術の携帯型電子装置の放熱構
造の他の例として、特開２００１−５７４７８号公報に
あるように、電子部品からの熱をケースに伝えてケース
から外気に放熱する場合に、高温のケースに人が触れて
不快感を与えないように、ケースの表面を特殊塗装や樹
脂コーティングする方法があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の２つの従来技術
とも、ケースに伝えた熱がケース内を面方向に良く熱伝
導させるため、ケースの母材を熱伝導性の良い金属で作
る必要があり質量が増すという問題があった。また、特
開２００１−５７４７８号公報記載の技術は瞬間的に触
れた時の不快感は少ないが長時間触れていると高温にな
って不快感をあたえるという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、携帯型電子装置の質量を
増加させることなく放熱性を向上させ、かつ放熱により
人に不快感を与えることのないようにするにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者等は、携帯型電子
装置のケース自体の熱伝導のみを利用して放熱するので
はなく、ケース表面に熱伝導性がケース本体よりも良好
な薄膜を形成し、この薄膜により、熱の伝導、放熱を行
わせることで、上記課題を解決した。

【０００８】すなわち、上記課題を解決する本発明の第
１の手段は、電子部品と該電子部品を収納するケースを
備えてなる携帯型電子装置であって、前記ケースの内表
面と外表面のいずれか一方若しくは双方の少なくとも一
部分に、前記ケースの母材よりも熱伝導性のよい薄膜が
形成されていることを特徴とする。

【０００９】前記薄膜の上には、塗料が塗布されていて
もよい。そして、前記薄膜は、携帯型電子装置の機能を
使用する時に人が手や顔に接触させるケース表面部分を
除いたケース表面部分に形成されていることが望まし
い。また、ケース表面の熱伝導性の良い薄膜の厚さは場
所によって変化していてもよい。

【００１０】上記課題を解決する本発明の第２の手段
は、前記第１の手段に加え、ケースの母材は硬質プラス
チック等の軽量構造材料で形成されており、上記ケース
には、ケースの母材よりも熱伝導性のよい材料にてケー
ス内面と外面とを熱的に接続する貫通伝導部材が設けら
れ、前記電子部品と前記貫通伝導部材との間に熱輸送経
路が形成されていることを特徴とする。

【００１１】前記貫通伝導部材は、携帯型電子装置の機
能を使用する時に人が手や顔に接触させるケース表面部
分を除いたケース部分に形成されていることが望まし
い。

【００１２】上記課題を解決する本発明の第３の手段
は、電子部品と該電子部品を収納するケースを備えてな
る携帯型電子装置であって、前記ケースの内表面と外表
面のいずれか一方若しくは双方の少なくとも一部分に、
熱伝導特性の異方性がある薄膜が形成されていることを
特徴とする。

【００１３】この構成において、ケース内面側にだけ薄
膜が形成されている場合、内部の電子部品からの熱がケ
ース内面側の薄膜に伝わり、薄膜内を熱伝導して薄膜全
体に広がる。薄膜全体に広がった熱は、ケースの母材の
厚み方向に伝導してケース外面に達し、ケース外面から
放熱される。ケース外面側にだけ薄膜が形成されている
場合、内部の電子部品からの熱は貫通伝導部材を経てケ
ース外面側の薄膜に伝わり、薄膜内を熱伝導して薄膜全
体に広がる。薄膜全体に広がった熱は、薄膜から外気に
放熱される。ケース内面側と外面側に薄膜が形成されて
いる場合、内部の電子部品からの熱がケース内面側の薄
膜に伝わり、薄膜内を熱伝導して薄膜全体に広がる。薄
膜全体に広がった熱は、ケースの母材をその厚み方向に
伝導するか貫通伝導部材を経てケース外面の薄膜に達
し、さらにケース外面の薄膜全体に広がる。次いで、ケ
ース外面の薄膜から外気に放熱される。

【００１４】ケースの母材は特に熱伝導性のよい材料を
用いなくてよいから、質量が増すことはない。ケースの
母材には、部分的に母材を貫通した貫通熱伝導部材が設
けられているため、ケース内面側からケース外面側の薄
膜への伝熱を良くすることができる。

【００１５】また、薄膜を形成する領域を、人の肌が触
れることの少ない部分に限定したり、形成する薄膜の厚
さを場所によって変化させて、人が触れる部分の温度が
高くならないようにして、人に不快感を与えないように
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１から図４により説明する。図１は本発明を適用し
た携帯電話の正面側の外観図であり、図示された携帯電
話は、送話口１、受話口２、ディスプレー３、ボタン
４、アンテナ５、及び電池６を含んで構成されている。
図２は本実施の形態の携帯電話の垂直断面図である。電
池６は内部に挿入される形式で設けられている。ケース
７の内部にＬＳＩ等の電子部品８が基板９の上に実装さ
れている。ケース７は軽量構造材料（例えば、アルミ合
金、マグネシウム合金、硬質プラスチックなど）で形成
されている。

【００１７】ケース７の内面側の表面に金属薄膜１０
（例えば、銅、アルミ、ニッケルなどの金属シート、あ
るいは金属粉を混在させた高分子膜など）が数μｍ〜数
１０μｍ程度の厚さで形成され（めっき、接着、塗装な
ど）、さらにケース７の外面側の表面にも同じ金属薄膜
１１が形成されている。金属薄膜１０は、ケース７の母
材よりも熱伝導率のいい材料で形成される。

【００１８】さらに、金属材料にてケース内面側の薄膜
１０と外面側の薄膜１１の間を接続する貫通伝導部材１
２がケース７の複数箇所に分散して設けられている。ケ
ース表面の金属薄膜１０，１１の材料と貫通伝導部材１
２の材料は同じであることが望ましいが異なっていても
よい。電子部品８とケース内面側の金属薄膜１０との間
には熱伝導率の良い柔軟材料１３（例えば、シリコンコ
ンパウンド、熱伝導シートなど）で熱輸送経路が形成さ
れている。柔軟材料１３とケース内面側の金属薄膜１０
が接する位置に貫通伝導部材１２を形成することが望ま
しいが、異なった位置でもよい。柔軟材料１３とケース
内面側の金属薄膜１０は、例えば熱伝導グリースを介し
て当接しており、着脱可能になっている。

【００１９】貫通伝導部材１２は、例えばピッチ１０ｍ
ｍ程度の直径０.１〜１ｍｍ程度の円筒形状、あるいは
幅０.１〜１ｍｍ程度のスリット形状である。

【００２０】図３は本実施の形態の携帯電話の背面側の
外観図で、貫通伝導部材１２の位置を示したものであ
る。実際には金属薄膜の表面には塗装が行われるので、
貫通伝導部材１２が見えることはない。

【００２１】図４はケースの背面側の外観図で、電話を
使用する時に人が触れる部分にハッチングをつけたもの
である。ケースの正面側１４は人の耳やほおに触れる。
側面側１５や背面側の周囲部１６は人の手に触れる。こ
れらの部分１４，１５，１６は、ケース外面側の金属薄
膜１１の厚さを薄くしたり、あるいは金属薄膜を形成さ
せず、さらに貫通伝導部材１２を形成しない。一方、ケ
ースの背面側の中央部１７など使用時に人がほとんど触
れない部分は、ケース外面側の金属薄膜１１を厚くし、
貫通伝導部材１２を形成する。

【００２２】以上のように構成された携帯電話におい
て、電話機能を使用する場合の動作を次に示す。電波の
発信等の電話機能を実行すると、内部のＬＳＩ等の電子
部品８が発熱する。その熱は柔軟材料１３の内部を伝導
し、ケース７の内面側の金属薄膜１０に伝わる。その熱
はケース内面側の金属薄膜１０の内部を伝導し、ケース
外面側の金属薄膜１１に伝わり、ケース外面にて外気に
放熱される。さらに柔軟材料１３とケース内面側の金属
薄膜１０とが接する部分にはケース７を貫通する貫通伝
導部材１２が設けられており、電子部品８から柔軟材料
１３を経て伝達された熱は、貫通伝導部材１２を経て直
接にケース外面側の金属薄膜１１に伝わり、さらに効率
良く外気に放熱される。

【００２３】ケース７の背面側の中央部１７は貫通伝導
部材１２が形成されていると共にケース外面側の金属薄
膜１１が厚くなっており、熱が良く伝わって有効に放熱
する。この部分は人が触れる割合が小さく、少し温度が
上がっても人に不快感を与えることはない。一方、ケー
スの正面側１４や側面側１５や背面側の周囲部１６には
貫通伝導部材１３がなく、ケース外面側の金属薄膜１１
が薄くなっていたりなかったりするため、熱があまり伝
わらず低温となり、人に不快感を与えることはない。

【００２４】以上の説明はケース７の内面側の表面に金
属薄膜１０があり、ケース７の外面側の表面にも金属薄
膜１１がある場合を対象にしているが、内面側の金属薄
膜だけの場合や外面側の金属薄膜だけの場合でも本発明
は効果がある。

【００２５】ケース７の内面側の金属薄膜１０だけの場
合には、内部の電子部品８からの熱は、柔軟材料１３を
伝導して内面側の金属薄膜１０の接触部に伝わり、内面
側の金属薄膜１０の内部を伝導して金属薄膜１０の全体
に広がる。次にその熱はケース７の材料の厚さ方向に伝
導してケース７の外面に伝わり、ケース７の外面から外
気に放熱される。

【００２６】ケース７の外面側の金属薄膜１１だけの場
合には、柔軟材料１３と貫通伝導部材１２がケース内面
にて接触するように構成する。内部の電子部品８からの
熱は、柔軟材料１３を伝導して貫通伝導部材１２に伝わ
り、貫通伝導部材１２を伝導してケース７の外面側の金
属薄膜１１に伝わり、外面側の金属薄膜１１の内部を伝
導して金属薄膜１１の全体に広がり、金属薄膜１１から
外気に放熱される。

【００２７】次に本発明の第２の実施の形態を図５、図
６により説明する。図５は本発明を適用した２つ折りタ
イプの携帯電話の背面側の外観図である。図６は図５の
垂直断面図である。本実施の形態が前記第１の実施の形
態と異なるのは、電池６が電池ケース１８に収納され、
電池ケース１８に収納された状態で、本体ケース２０の
外側に装着あるいは取り外しされるようになっている点
である。

【００２８】図示のように、本体背面側の中央部分に電
池６が外から嵌め込まれる形式で設けられている。電池
ケース１８は軽量構造材料で形成されており、その表面
（内面側と外面側とも）に本体ケース２０の材料よりも
熱伝導率のよい材料の金属薄膜１９が形成されている。
本体ケース２０の電池６が嵌め込まれる部分に、本体ケ
ース２０の内面側から外面側に貫通する貫通伝導部材１
２が形成され、電池６が本体ケース２０にはめられられ
た時に、電池ケース１８の表面の金属薄膜１９が前記貫
通伝導部材１２に接触するようになっている。電子部品
８と貫通伝導部材１２との間には熱伝導率の良い柔軟材
料１３で熱輸送経路が形成されている。その他の構成は
第１の実施の形態と同じである。

【００２９】以上のように構成された携帯電話におい
て、電話機能を使用する場合の動作を次に示す。電子部
品８が発生する熱は柔軟材料１３の内部を伝導し、本体
ケース２０の貫通伝導部材１２を経て、電池ケース１８
の内面側表面の金属薄膜１９に伝わる。熱は金属薄膜１
９の内部を面方向に伝導し、電池６の外面側に伝わり、
外気に放熱される。電池６の内部からも発熱があるが、
それも合わさって電池６の外面側表面から外気に放熱さ
れる。電池６は本体の背面側の中央部分にあるため、こ
の部分は人が触れる割合が小さく、少し温度が上がって
も人に不快感を与えることはない。一方、本体ケース２
０の正面側や側面側や背面側の周囲部には熱があまり伝
わらず低温となり、人に不快感を与えることはない。

【００３０】本発明の第３の実施の形態を図７により説
明する。図７は本発明を適用した携帯電話の背面側の外
観図である。ケース７にはスリット形状の貫通伝導部材
２１が形成されている。ケース７の外面側の中央部分
（破線２２にて囲んだ領域）には熱伝導率の異方性のあ
る薄膜２３（例えばカーボンシートなど）が形成されて
いる。実際のケース７の表面にはきれいな塗装等があり
貫通伝導部材２１や異方性のある薄膜２３が見えること
はない。図７の矢印２４に異方性のある薄膜２３の熱伝
導率の良い方向を示す。また、異方性のある薄膜２３の
熱伝導率の良い方向２４と貫通伝導部材２１の位置はケ
ース７の側面側など人が触れる部分を避けるように形成
されている。その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００３１】以上のように構成された携帯電話におい
て、電話機能を使用する場合の動作を次に示す。電子部
品からの熱は柔軟材料を経てケース７の内面側の貫通伝
導部材２１に伝わり、貫通伝導部材２１を経てケース外
面側の異方性のある薄膜２３に伝わる。貫通伝導部材２
１の位置とケース外面側の薄膜２３の熱伝導率の良い方
向２４は人が触れる部分を避けるように形成されている
ため、人が触れる割合が大きい部分の温度上昇がなく、
人に不快感を与えることはない。

【００３２】第１の実施の形態と同様に、異方性のある
薄膜２３はケース７の内面側だけに設ける場合にも、ケ
ース７の外面側だけに設ける場合にも、両面に設ける場
合にも、本発明の効果はある。

【００３３】本発明の第４の実施の形態を図８、図９に
より説明する。図８は本発明を適用した携帯型端末の正
面側の外観図である。タッチパネル２５、ボタン４など
がある。ケース７の側面側や背面側の周囲部などの人が
持って触れる部分を除いてケース７の外面側の表面には
金属薄膜１１が形成されており、さらにケース７には貫
通伝導部材１２が形成されている。図９は本発明を適用
した携帯型端末の背面側の外観図にて、貫通伝導部材１
２の位置を示したものである。実際の表面にはきれいな
塗装等があり貫通伝導部材１２が見えることはない。携
帯型端末は幅が広いため貫通伝導部材１２が複数列にな
っている。その他の構成と動作は第１の実施の形態と同
じである。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、携帯型電子装置を質量
を増加することなく放熱性を良くし、使う人が高温面に
触れて不快感を持つことのないようにする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の携帯電話の正面側
の外観図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の携帯電話の垂直断
面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態にて貫通伝導部材の
位置を示す携帯電話の背面側の外観図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態にて人が触れる部分
を示す携帯電話の背面側の外観図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の携帯電話の背面側
の外観図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の携帯電話の垂直断
面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態の携帯電話の背面側
の外観図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態の携帯型端末の正面
側の外観図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態にて貫通伝導部材の
位置を示す携帯型端末の背面側の外観図である。

【符号の説明】

６ 電池 ７ ケース ８ 電子部品 １０，１１ 金属薄膜 １２ 貫通伝導部材 １３ 柔軟材料 １８ 電池ケース １９ 金属薄膜 ２０ 本体ケース ２１ 貫通伝導部材 ２３ 熱伝導率の異方性がある薄膜

フロントページの続き (72)発明者 上杉 雅樹 茨城県ひたちなか市大字稲田1410番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア製品事 業部内 (72)発明者 石川 高司 茨城県ひたちなか市大字稲田1410番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア製品事 業部内 Ｆターム(参考） 5E322 AA03 AB07 FA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品と該電子部品を収納するケース
   を備えてなり、前記ケースの内表面と外表面のいずれか
   一方若しくは双方の少なくとも一部分に、前記ケースの
   母材よりも熱伝導性のよい薄膜が形成されていることを
   特徴とする携帯型電子装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した携帯型電子装置にお
   いて、前記薄膜の上に塗料が塗布されていることを特徴
   とする携帯型電子装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載した携帯型電子
   装置において、前記薄膜は、携帯型電子装置の機能を使
   用する時に人が手や顔に接触させるケース表面部分を除
   いたケース表面部分に形成されていることを特徴とする
   携帯型電子装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のうちのいずれか１項に
   記載した携帯型電子装置において、ケースの母材は軽量
   構造材料で形成されており、上記ケースには、前記ケー
   スの母材よりも熱伝導性のよい材料にてケース内面と外
   面とを熱的に接続する貫通伝導部材が設けられ、前記電
   子部品と前記貫通伝導部材との間に熱輸送経路が形成さ
   れていることを特徴とする携帯型電子装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載した携帯型電子装置にお
   いて、前記貫通伝導部材は、携帯型電子装置の機能を使
   用する時に人が手や顔に接触させるケース表面部分を除
   いたケース部分に形成されていることを特徴とする携帯
   型電子装置。
6. 【請求項６】 電子部品と該電子部品を収納するケース
   を備えてなり、前記ケースの内表面と外表面のいずれか
   一方若しくは双方の少なくとも一部分に、熱伝導特性の
   異方性がある薄膜が形成されていることを特徴とする携
   帯型電子装置。