JP2006163658A - 携帯型電子機器システム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で、熱が溜まりにくく、放熱効率を高くすること。
【解決手段】 電力供給プラグ３のコネクタ部と携帯電話機１のコネクタ部が接続された状態では、携帯電話機１による制御の下でケーブル３５を介して供給される電力に基づいて送風ファン３２が回転し、送風ファン３２による送風は、電力供給プラグ３の開口部３６及び携帯電話機１の開口部２２を介して携帯電話機１の筐体１０内に送出され、電子部品５２が搭載された回路基板５１の周辺を通った後、開口部４１を介して筐体１０外に排出される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、携帯電話機等の携帯型電子機器と、前記携帯型電子機器の二次電池を充電するための電力を供給する電力供給プラグとを有する携帯型電子機器システム、携帯型電子機器及び電力供給プラグに関する。

近年、携帯電話機等の携帯型電子機器においては、高機能化、小型化が目覚しい勢いで進んでいる。しかし、高密度な実装になるにつれて、携帯電話機を長時間使用した場合に、携帯電話機器内に集積回路（ＩＣ）などの電子部品が発する熱が溜まり、機器の外表面まで高温になってしまう懸念が見られるようになってきた。これにともない、種々の放熱手段が開発されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
従来は発熱する電子部品の熱を別の場所に逃がす為、放熱シート等を採用して対応しているが、機器の小型化により、放熱シートによる熱の拡散で外表面温度を下げるには限界がある。また、使用時の安全性を考慮すれば、電子部品への電流値制御等の実施、具体的には無線出力を下げる等の機能劣化の方策を採らざるを得ない場合も考えられる。
また、特に充電中の携帯電話機の使用は、機器内に流れる電流が多く、発熱し易いため、放熱対策への要求は高い。

例えば、特許文献１に記載された発明は、小型電子機器の放熱を課題とする発明ではあるが、基板に搭載された電子部品等をヒートシンクを介して風によって冷却しているが、ファンから送風される風の通りが悪く又熱せられた風の排出性が悪いため、放熱性が悪いという問題がある。
また、特許文献２に記載された発明も、特許文献１と同様に小型電子機器の放熱を課題とするものであるが、送風用ポンプ等を用いた構成であるため、構成が複雑で大規模になるという問題がある。

特開２０００−５６８６２号公報 特開２０００−２１６５７４号公報 特開平１０−１７１５５６号公報

本発明は上述した問題点に鑑み成されたもので、簡単な構成で、熱が溜まりにくく、放熱効率を高くすることを課題としている。

本発明によれば、携帯型電子機器と、前記携帯型電子機器に電力を供給する電力供給プラグとを有する携帯型電子機器システムにおいて、前記電力供給プラグは、送風ファンと、前記送風ファンを回転駆動するファン駆動回路と、第１コネクタ部と、前記送風ファンからの風を外部に排出するための第１開口部と、電力供給用の電源回路とを第１筐体に備え、前記携帯型電子機器は、前記第１コネクタ部に接続する第２コネクタ部と、電子回路が搭載された回路基板と、前記回路基板の一方の側に設けられると共に前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続された状態で前記第１開口部に対向するように設けられた第２開口部と、前記回路基板の他方の側に設けられた第３開口部とを第２筐体に備えて成り、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続された状態で、前記送風ファンによる送風が前記第１開口部及び第２開口部を介して前記第２筐体内に送出されると共に、前記第３開口部を介して、前記第２筐体外に排出されるようにして成ることを特徴とする携帯型電子機器システムが提供される。
第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続された状態で、送風ファンによる送風が前記第１開口部及び第２開口部を介して第２筐体内に送出されると共に、第３開口部を介して、前記第２筐体外に排出される。

ここで、前記携帯型電子機器は、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたことを検出して駆動指示信号を出力する駆動制御手段を有し、前記ファン駆動回路は前記駆動指示信号に応答して前記送風ファンを回転駆動するように構成してもよい。
また、前記携帯型電子機器は、二次電池と、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたことを検出して前記電源回路からの電力で前記二次電池を充電する充電制御手段とを備えて成るように構成してもよい。

また、前記携帯型電子機器は、前記第２筐体内部の温度を検出する温度センサを有し、前記駆動制御手段は、前記温度センサが所定値以上の温度を検出したときに前記駆動指示信号を出力するように構成してもよい。
また、前記第１筐体及び第２筐体とは別体に設けられた第３筐体を有し、前記送風ファンは、前記第３筐体内に配設されると共に、前記送風ファンによる送風を前記第１筐体を介して前記第２筐体内に送るように前記第１筐体と第３筐体はチューブで連結されているように構成してもよい。

また、本発明によれば、電力供給プラグの第１コネクタ部に接続する第２コネクタ部と、電子回路が搭載された回路基板と、前記回路基板の一方の側に設けられると共に前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたときに前記電力供給プラグの第１開口部に対向するように設けられた第２開口部と、前記回路基板の他方の側に設けられた第３開口部とを筐体に備えて成り、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続された状態で、前記送風ファンによる送風が前記第１開口部及び第２開口部を介して前記筐体内に送風されると共に、前記第３開口部を介して、前記筐体外に排出されるようにして成ることを特徴とする携帯型電子機器が提供される。
第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続された状態で、送風ファンによる送風が第１開口部及び第２開口部を介して筐体内に送風されると共に、第３開口部を介して、前記筐体外に排出される。

ここで、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたことを検出して前記電力供給プラグに駆動指示信号を出力する駆動制御手段を備えて成るように構成してもよい。
また、二次電池と、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたことを検出して前記電力供給プラグからの電力で前記二次電池を充電する充電制御手段とを備えて成るように構成してもよい。
また、前記筐体内部の温度を検出する温度センサを有し、前記駆動制御手段は、前記温度センサが所定値以上の温度を検出したときに前記駆動指示信号を出力するように構成してもよい。

また、本発明によれば、携帯型電子機器に電力を供給する電力供給プラグにおいて、送風ファンと、前記送風ファンを回転駆動するファン駆動回路と、携帯型電子機器の第２コネクタ部に接続する第１コネクタ部と、前記送風ファンからの送風を外部に排出するための開口部と、電力供給用の電源回路とを第１筐体に備え、前記ファン駆動回路は、前記携帯型電子機器からの駆動指示信号に応答して前記送風ファンを回転駆動して、前記開口部から前記携帯型電子機器に送風することを特徴とする電力供給プラグが提供される。
ファン駆動回路は携帯型電子機器からの駆動指示信号に応答して送風ファンを回転駆動し、開口部から前記携帯型電子機器に送風する。
ここで、前記第１筐体とは別体に設けられた第３筐体を有し、前記送風ファンは前記第３筐体内に配設されると共に、前記送風ファンによる送風を前記第１筐体を介して前記開口部から送出するように前記第１筐体と第３筐体はチューブで連結されているように構成してもよい。

本発明によれば、簡単な構成で、熱が溜まりにくく、放熱効率を高くすることが可能になる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る携帯型電子機器システムに使用する携帯型電子機器の外観斜視図であり、折りたたみ型の携帯電話機１の例を示している。
図２は、図１に示した携帯電話機１の充電ケーブル接続コネクタ部２周辺を示す部分拡大斜視図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る携帯型電子機器システムに使用する電力供給プラグ３の外観斜視図であり、図１及び図２と同一部分に同一符号を付している。

図４は、図３に示した電力供給プラグ３のＡ−Ａ断面図であり、図３と同一部分には同一符号を付している。
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る携帯型電子機器システムの断面図であり、携帯型電子機器の一種である携帯電話機１と電力供給プラグ３を接続した状態の図であり、図１〜図４と同一部分には同一符号を付している。

図１〜図５において、本実施の形態に係る携帯電話機１は、表示部等を有する上本体１１と操作部等を有する下本体１２とをヒンジ１３にて相互に回転可能に接合されて構成されている。充電ケーブル接続コネクタ部２には雌型のコネクタ部２１と複数の開口部２２とコネクタカバー２３を具備している。尚、１０は、上本体１１及び下本体１２の外装を構成する筐体（第２筐体）である。

図３及び図４に示すように、本実施の形態に係る充電ケーブルプラグ（電力供給プラグ）３は、コネクタ部（第２コネクタ部）２１と接続自在な雄型のコネクタ部（第１コネクタ部）３１と、送風ファン３２と、電子部品を搭載した回路基板３３と、交流電源コンセントに接続するためのケーブル３５と、開口部（第１開口部）３６とを筐体（第１筐体）３４に設けた構成となっている。また、充電ケーブルプラグ３は、携帯電話機１に差し込まれてコネクタ部２１、３１が接続された状態では、コネクタ部２１を介して携帯電話機１から、ファン駆動回路（後述）に送風ファン３２を回転駆動させるための駆動指示信号を受け取り、送風ファン３２を動作させる機能を持っている。

携帯電話機１は、その筐体１０内に、複数の電子部品５２が搭載された回路基板５１と、前記回路基板の一方の側（コネクタ部２１側）に設けられると共にコネクタ部２１、３１が接続されたときに開口部３６に対向する位置に設けられた複数の開口部（第２開口部）２２と、回路基板５１の他方の側（回路基板５１を挟んでコネクタ部２１の反対側）に設けられた開口部（第３開口部）４１とを備えている。
開口部４１の機器内側には外部から粉塵などの進入を防ぐためのネット４２が配設されている。

図６は、本発明の第１の実施の形態に係る携帯型電子機器システムのブロック図で、図５に示すように携帯電話機１とアダプタ３とをコネクタ部によって接続した状態の携帯型通話システムの例を示しており、図１〜図５と同一部分には同一符号を付している。
図６において、携帯電話機１は、音声等の入力及び出力を行うための音声入出力手段としての音声入出力部６１、コネクタ部２１にコネクタ部３１が接続されたことを検出するための検出手段としての検出スイッチ６２、記憶手段としてのメモリ６９、無線による通信手段を構成するアンテナ６４及び送受信部６５、携帯電話機全体や各構成要素を制御する制御部６６、複数の操作キーを有する操作手段としての操作部６７、表示手段としての表示部６８、携帯電話機１の各構成要素に駆動電力を供給する充電可能な電池である二次電池６３を備えている。尚、充電が不要な場合は一次電池を使用してもよい。即ち、何らかの電池を備えておけばよく、仮にアダプタ３のみを電源として使用する場合には電池は不要になる。

制御部６６は、中央処理装置（ＣＰＵ）によって構成されており、メモリ６９に予め記憶されているプログラムを実行することにより、携帯電話機１の構成要素である音声入出力部６１、検出スイッチ６２、電池６３、送受信部６５、操作部６７及び表示部６８を制御する制御手段として機能し、又、コネクタ部２１とコネクタ部３１が接続されたことを検出スイッチ６２によって検出して駆動指示信号を出力する駆動制御手段として機能し、更に、コネクタ部２１とコネクタ部３１が接続されたことを検出してプラグ３の電源回路７０からの電力で二次電池６３を充電する充電制御手段として機能する。

一方、プラグ３は、携帯電話機１に風を送るための送風ファン３２と、送風ファン３２を回転駆動するファン駆動回路７１と、ケーブル３５を介して商用交流電源から得た交流電力を直流電力に変換して、ファン駆動回路７１等のプラグ３の各構成要素や、携帯電話機１に電力を供給する電力供給用の電源回路７０とを筐体３４内に備えている。
以上のように構成された本発明の第１の実施の形態の動作を、図１〜図６を参照しながら説明する。

充電ケーブルプラグ３を携帯電話機１に差し込むと、携帯電話機１のコネクタ部２１と充電ケーブルプラグ３のコネクタ部３１が電気的に接続される。この状態では、開口部２２と開口部３６が対向した状態で保持される。
制御部６６は、コネクタ部２１とコネクタ部３１が接続されたことを検出して、プラグ３に対して駆動指示信号を出力する。このとき、制御部６６は駆動制御手段を構成している。

ファン駆動回路７１は、前記駆動指示信号に応答して、送風ファン３２を回転駆動する。送風ファン３２にて発生した風は、開口部３６及び開口部２２を通って携帯電話機１の内部に送出される。携帯電話機１内部に送出された空気は、電子部品５２（換言すれば回路基板５１）周辺を通って、機器内部に溜まった熱と一緒に開口部４１より外部に放出される。
このように、充電ケーブルプラグ３の送風ファン３２が作動することにより、携帯電話機１内部の熱を送風により放熱できるため、携帯電話機１の内部はもとより、外表面の温度上昇を緩和させることが出来る。

図７は、本発明の第２の実施の形態に係る携帯型電子機器システムに使用する充電ケーブルプラグ３周辺の外観図である。携帯型電子機器１や回路ブロック図等の他の部分は前記第１の実施の形態と同一構成であり、図１〜図６と同一部分には同一符号を付している。
本第２の実施の形態では、前記第１の実施の形態に対し、送風ファン３２をケーブル３５の途中に具備しており、チューブ３７を用いて送風ファン３２にて発生した風を充電ケーブルプラグ３の開口部３６まで導いている。これにより、送風ファン３２による送風は筐体３４を介して筐体１０内に送られる。

このように、本第２の実施の形態では、送風ファン３２を充電ケーブルプラグ３の外に実装し、かつ離している。即ち、筐体１０及び筐体３４とは別体に設けられた筐体（第３筐体）８０を有し、送風ファン３２は、筐体８０内に配設されると共に、送風ファン３２による送風を筐体３４を介して筐体１０内に送るように筐体３４と筐体８０は中空のチューブ３７で連結されている為、充電ケーブルプラグ３を小型化することが可能になる。これにより、充電ケーブルプラグ３を装着して、通話等の操作を行う際、送風ファン３２の大きさによる操作性への影響、及び送風ファン３２の動作音の通話への影響を無くすことが可能になるという効果がある。
尚、筐体３４内には電源回路７０及びファン駆動回路７１が設けられ、筐体８０内には送風ファン３２が設けられており、これらの回路要素は図６に示すブロック図の通りに接続されている。また、ＡＣ電源は、筐体８０内を通るように配設されたケーブル３５によって電源回路７０に接続されている。

また、他実施の形態として、電子部品５２の近くに温度センサ（図示せず）を設けて周辺の温度を測定し、前記温度が所定温度以上になると送風ファン３２が動作するように、充電ケーブルプラグ３に送る駆動指示信号を制御するように構成してもよい。即ち、携帯型電子機器は、その筐体内部の温度を検出する温度センサを有し、駆動制御手段としての制御部６６は、前記温度センサが所定値以上の温度を検出したときに前記駆動指示信号をプラグ３に出力するように構成する。これにより、消費電流の節約及び送風ファン３２の寿命延長に効果がある。

以上述べたように、本発明の実施の形態に係る携帯型電子機器システムは、特に、電力供給プラグ３は、送風ファン３２と、送風ファン３２を回転駆動するファン駆動回路７１と、第１コネクタ部３１と、送風ファン３２からの風を外部に排出するための第１開口部３６と、電力供給用の電源回路７０とを第１筐体３４に備え、携帯型電子機器１は、第１コネクタ部３１に接続する第２コネクタ部２１と、複数の電子回路５２が搭載された回路基板５１と、回路基板５１の一方の側に設けられると共に第１コネクタ部３１と第２コネクタ部２１が接続された状態で前記第１開口部３６に対向するように設けられた第２開口部２２と、回路基板５１の他方の側に設けられた第３開口部４１とを第２筐体１０に備えて成り、第１コネクタ部３１と第２コネクタ部２１が接続された状態で、送風ファン３２による送風が第１開口部３６及び第２開口部２２を介して第２筐体１０内に送出されると共に、第３開口部４１を介して、第２筐体１０外に排出されるように構成されている。
したがって、送風した風を開口部４１から逃がすことができるため、熱が溜まりにくく、放熱効率が高くすることが可能になる。また、ポンプを使用しないため構成が簡単になり又、ヒートシンクを用いずに回路基板５１に実装された電子部品５２を送風する風で直接冷却しているため、構成が簡単である。

また、送風ファン３２を分離るように構成することで、携帯電話機等の携帯型電子機器に適用する際の操作性を改善することが可能になる。
また、携帯電話機の場合、充電コネクタは外部インターフェースコネクタと兼用の場合が多く、電気制御のやり取りが可能である。そのため、前記実施の形態の様に温度が高くない時には休止する等の制御により、消費電流の節約及び送風ファン３２の寿命延命等に効果がある
また、特殊な送風経路によって風を導いて発熱体に当てるようには構成せず、回路基板５１の横や全体等の周辺部に送風するように構成しているため、携帯電話機等の小型電子機器ではより実用的である。

携帯電話機やＰＨＳ等の携帯型通話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）あるいはノートパソコン等の携帯型電子機器を用いた携帯型電子機器システムに適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る携帯型電子機器システムに使用する携帯型電子機器の外観斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る携帯型電子機器の部分拡大斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電力供給プラグの外観斜視図である。 図３に示した電力供給プラグのＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る携帯型電子機器システムの断面図である。 本発明の実施の形態に係る携帯型電子機器システムのブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電力供給プラグ周辺の外観斜視図である。

符号の説明

１・・・携帯型電子機器としての携帯電話機
２・・・充電ケーブル接続コネクタ部
３・・・電力供給プラグ
１０・・・第２筐体
１１・・・上本体
１２・・・下本体
１３・・・ヒンジ
２１・・・第２コネクタ部
２２・・・第２開口部
２３・・・コネクタカバー
３１・・・第１コネクタ部
３２・・・送風ファン
３３、５１・・・回路基板
３４・・・第１筐体
３５・・・ケーブル
３６・・・第１開口部
４１・・・第３開口部
４２・・・ネット
５２・・・電子部品
６１・・・音声入出力手段としての音声入出力部
６２・・・検出手段としての検出スイッチ
６９・・・記憶手段としてのメモリ
６４・・・通信手段を構成するアンテナ
６５・・・通信手段を構成する送受信部
６６・・・駆動制御手段、充電制御手段及び制御手段としての制御部
６７・・・操作手段としての操作部
６８・・・表示手段としての表示部
６３・・・二次電池
８０・・・第３筐体

Claims (11)

1. 携帯型電子機器と、前記携帯型電子機器に電力を供給する電力供給プラグとを有する携帯型電子機器システムにおいて、
   前記電力供給プラグは、送風ファンと、前記送風ファンを回転駆動するファン駆動回路と、第１コネクタ部と、前記送風ファンからの風を外部に排出するための第１開口部と、電力供給用の電源回路とを第１筐体に備え、
   前記携帯型電子機器は、前記第１コネクタ部に接続する第２コネクタ部と、電子回路が搭載された回路基板と、前記回路基板の一方の側に設けられると共に前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続された状態で前記第１開口部に対向するように設けられた第２開口部と、前記回路基板の他方の側に設けられた第３開口部とを第２筐体に備えて成り、
   前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続された状態で、前記送風ファンによる送風が前記第１開口部及び第２開口部を介して前記第２筐体内に送出されると共に、前記第３開口部を介して、前記第２筐体外に排出されるようにして成ることを特徴とする携帯型電子機器システム。
2. 前記携帯型電子機器は、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたことを検出して駆動指示信号を出力する駆動制御手段を有し、
   前記ファン駆動回路は前記駆動指示信号に応答して前記送風ファンを回転駆動することを特徴とする請求項１記載の携帯型電子機器システム。
3. 前記携帯型電子機器は、二次電池と、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたことを検出して前記電源回路からの電力で前記二次電池を充電する充電制御手段とを備えて成ることを特徴とする請求項２記載の携帯型電子機器システム。
4. 前記携帯型電子機器は、前記第２筐体内部の温度を検出する温度センサを有し、前記駆動制御手段は、前記温度センサが所定値以上の温度を検出したときに前記駆動指示信号を出力することを特徴とする請求項２又は３記載の携帯型電子機器システム。
5. 前記第１筐体及び第２筐体とは別体に設けられた第３筐体を有し、前記送風ファンは前記第３筐体内に配設されると共に、前記送風ファンによる送風を前記第１筐体を介して前記第２筐体内に送るように前記第１筐体と第３筐体はチューブで連結されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の携帯型電子機器システム。
6. 電力供給プラグの第１コネクタ部に接続する第２コネクタ部と、電子回路が搭載された回路基板と、前記回路基板の一方の側に設けられると共に前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたときに前記電力供給プラグの第１開口部に対向するように設けられた第２開口部と、前記回路基板の他方の側に設けられた第３開口部とを筐体に備えて成り、
   前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続された状態で、前記電力供給プラグの送風ファンによる送風が前記第１開口部及び第２開口部を介して前記筐体内に送風されると共に、前記第３開口部を介して、前記筐体外に排出されるようにして成ることを特徴とする携帯型電子機器。
7. 前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたことを検出して前記電力供給プラグに駆動指示信号を出力する駆動制御手段を備えて成ることを特徴とする請求項６記載の携帯型電子機器。
8. 二次電池と、前記第１コネクタ部と第２コネクタ部が接続されたことを検出して前記電力供給プラグからの電力で前記二次電池を充電する充電制御手段とを備えて成ることを特徴とする請求項６又は７記載の携帯型電子機器。
9. 前記筐体内部の温度を検出する温度センサを有し、前記駆動制御手段は、前記温度センサが所定値以上の温度を検出したときに前記駆動指示信号を出力することを特徴とする請求項７又は８記載の携帯型電子機器。
10. 携帯型電子機器に電力を供給する電力供給プラグにおいて、
    送風ファンと、前記送風ファンを回転駆動するファン駆動回路と、携帯型電子機器の第２コネクタ部に接続する第１コネクタ部と、前記送風ファンからの送風を外部に排出するための開口部と、電力供給用の電源回路とを第１筐体に備え、
    前記ファン駆動回路は、前記携帯型電子機器からの駆動指示信号に応答して前記送風ファンを回転駆動して、前記開口部から前記携帯型電子機器に送風することを特徴とする電力供給プラグ。
11. 前記第１筐体とは別体に設けられた第３筐体を有し、前記送風ファンは前記第３筐体内に配設されると共に、前記送風ファンによる送風を前記第１筐体を介して前記開口部から送出するように前記第１筐体と第３筐体はチューブで連結されていることを特徴とする請求項１０記載の電力供給プラグ。

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