JP2007019214A

JP2007019214A - 電子機器

Info

Publication number: JP2007019214A
Application number: JP2005198440A
Authority: JP
Inventors: Yasusuke Watanabe; 庸介渡邊
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2025-07-07
Also published as: JP4529823B2

Abstract

【課題】連結された二つの筐体の一方に熱を集中させることなく放熱できる放熱構造を備えた電子機器を提供する。
【解決手段】第１の基板１３を収容した第１の筐体１及び第２の基板２３を収容した第２の筐体２が連結された電子機器であって、第１の基板１３及び第２の基板２３同士を熱伝導部材３１を介して接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内部で発生した熱を筐体外に排出するための構造を備えた電子機器に関し、特に、折りたたみ型の電子機器の筐体内で発生した熱を筐体外へ排出するのに好適な放熱構造に関する。

電子機器、とりわけ携帯電話機に代表される携帯通信機は、多機能化及び高性能化に伴って、筐体内部に実装される電子部品の消費電力が増加する傾向にあり、結果として機器全体の温度上昇が問題となっている。

図６に、従来の携帯通信機における熱の移動を表す。
一般に、熱伝達よりも熱伝導の方が効率が高いため、固体が持つ熱は他の物体が接触している方向に伝わりやすく、特に、熱伝導率の高い部材にはより多くの熱が伝わる。基板１３の熱伝導率は、他の部材（筐体など）と比較して１００倍以上高いため、電子部品１５が動作したことによって発生した熱のほとんどは、空気層１８ではなく第１の基板１３へと伝わる。熱伝導により第１の基板１３へと伝わった熱は、キーシート１６やボタン１７、上筐体１１又は下筐体１２へと伝わり、筐体外の雰囲気に熱が伝達又は放射される。

しかし、第１の基板１３と第２の基板２３とを電気的に接続するフレキシブルプリント板３１は、熱をほとんど伝導しない（熱伝導率が低い）ため、電子部品１５から第１の基板１３へ伝わった熱は、第１の筐体１からのみ筐体外へ排出される。
このため、第１の筐体１の表面積が十分に確保できないと、電子部品１５が発生させる熱を筐体外へ排出しきれず、電子部品１５の近傍の温度が局所的に高温となってしまうことがある。

コンピュータ端末のような電子機器では、このような電子部品の発熱による局所的な温度上昇を防止するために、発熱源の近傍にファンが取り付けられており、筐体内部の熱を強制的に外部へ放出している。

しかし、近年の携帯電話機は小型化、高密度実装化が進んでいるため、コンピュータ端末のように放熱ファンを実装するためのスペースを確保することができない。よって、コンピュータ端末と同様の放熱構造を採用することは難しい。

また、発熱部品から生じる熱を筐体に効率よく拡散させるための構造として、発熱量の多い電子部品の表面に放熱用のヒートシンクを設置することもある。

しかし、携帯通信機は筐体の表面積が小さいため、発熱部品において生じた熱を即座に筐体表面に伝えてしまうと、筐体表面の一部の温度が局所的に上昇してしまい、通信機を保持するユーザに不快感を与えることもあり得る。

電子機器の内部で発生した熱を効率よく放熱することを目的とした従来技術としては、特許文献１に開示される「回路部品の放熱手段を有する回路モジュールおよびこの回路モジュールを搭載した携帯形情報機器」がある。
特許文献１に開示される発明は、電子部品において発生した熱を隣接する基板に伝導させることによって、放熱効率を高めたものである。
特開平１１−１１２１７４号公報

しかし、特許文献１に開示される発明は、発熱源において発生した熱を筐体内で効率よく拡散させることができるものの、筐体から外部雰囲気への熱伝達や放射を促進するものではない。このため、携帯通信機では主流となっている折りたたみ型、すなわち、二つの筐体が開閉自在に連結された構造の携帯通信機に対して特許文献１に開示される発明を適用すると、発熱源が存在する側の筐体に熱が集中してしまうという問題があった。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、連結された二つの筐体の一方に熱を集中させることなく放熱できる放熱構造を備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、回路基板を各々収容した第１及び第２の筐体が連結された電子機器であって、各筐体に収容された回路基板同士が熱伝導部材を介して接続されたことを特徴とする電子機器を提供するものである。

以上の構成においては、第１及び第２の筐体は伸縮自在に連結されており、熱伝導部材は、各筐体同士が伸長状態にあるか短縮状態にあるかにかかわらず、基板同士を接続することが好ましい。
これに加えて、熱伝導部材は、略櫛形の二つ部材に分割されてそれぞれの基板に取り付けられており、櫛歯部分が互いにかみあって回動することが好ましい。又は、熱伝導部材は、略丸棒形状部を備えた部材と略筒状部備えた部材との二つに分割されてそれぞれの基板に取り付けられており、丸棒状部が略筒状部挿入されて摺動するように配置されることが好ましい。又は、熱伝導部材は、自在継手形状に形成されていることが好ましい。

上記のいずれの構成においても、無線通信機能を備えた携帯通信機であることが好ましい。

本発明によれば、連結された二つの筐体の一方に熱を集中させることなく放熱できる放熱構造を備えた電子機器を提供できる。

〔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１に、本実施形態に係る携帯通信機の構成を示す。この携帯通信機は第１の筐体１と第２の筐体２とが連結された折りたたみ型の通信機である。
第１の筐体１は、上筐体１１、下筐体１２、第１の基板１３、電子部品１４、発熱体（電子部品）１５、キーシート１６及びボタン１７を有する。電子部品１４及び発熱体１５は第１の基板１３に実装されている。第１の基板１３は上筐体１１及び下筐体１２が形成する空間内に収容されている。キーシート１６は、第１の基板１３の電話機正面側に配置されており、この上に設置されたボタン１７は筐体外部（正面側）に露出している。
第２の筐体２は、上筐体２１、下筐体２２、第２の基板２３、電子部品２４、ＬＣＤ２５及び表示部２６を有する。表示部２６は、上筐体２１に設けられており、第２の基板２３に実装されたＬＣＤ２５を筐体外から目視可能としている。第２の基板２３は、上筐体２１及び下筐体２２が形成する空間内に収容されている。

第１の基板１３と第２の基板２３とはフレキシブルプリント板３１及び熱伝導部材３２によって連結されている。熱伝導部材３２は、第１の筐体１や第２の筐体２の材料よりも高い熱伝導率を有する材料で形成されることが好ましく、例えば、銅やグラファイトで形成すると良い。

図２に、本実施形態に係る携帯通信機における熱の流れを示す。
発熱体１５から発生した熱は、熱伝導によって第１の基板１３に伝わる。第１の基板１３に伝わった熱の一部は、キーシート１６を介してボタン１７へと伝わり、電話機正面側の雰囲気に対して伝達又は放射される。また、第１の基板１３に伝わった熱の一部は熱伝導によって下筐体１２へと伝わり、下筐体１２から電話機背面側の雰囲気に対して伝達又は放射される。

また、第１の基板１３に伝わった熱の一部は、熱伝導によって第２の基板２３へも伝わる。第２の基板２３に伝わった熱は、空気層２７にはあまり伝わらず、大部分は上筐体２１や下筐体２２へと伝わる。そして、上筐体２１や下筐体２２から通信機前後の雰囲気に対して熱が伝達又は放射される。

このように、本実施形態に係る携帯通信機は、発熱体で発生した熱を第１及び第２の筐体の両方から筐体外の雰囲気へ放出できる。よって、従来構造と比べて放熱効率が高いだけでなく、発熱源を収容する筐体のみ温度が上昇してしまうことがない。
しかも、基板表面に冷却用の部品（ファンやヒートシンクなど）を実装する必要がないため、筐体の小型化・薄型化を妨げることはない。
さらに、強制冷却ではないため、冷却のために電力を消費することがない。

高性能の電子部品は消費電力や発熱量が高いことが一般的であるが、本実施形態にかかる携帯通信機は、放熱効率が高く消費電力が少ないため、高性能の電子部品を実装することが可能となる。

〔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。携帯通信機の構成は第１の実施形態とほぼ同様である。ただし、図３に示すように、本実施形態においては、第１の基板１３と第２の基板２３とを接続する熱伝導部材３１は、それぞれ櫛形の熱伝導部材３１ａと熱伝導部材３１ｂとで構成されており、これらは互いにかみ合っている。

第１の筐体１と第２の筐体２とを連結する機構としてヒンジを採用するとともに、熱伝導部材３１をこのような形状とすることにより、第１の筐体１と第２の筐体２とを伸ばしているか畳んでいるかに関わらず、第１の基板１３と第２の基板２３とを常に熱伝導部材３１で接続できる。なお、ヒンジの軸が筐体の前後方向となる構造（いわゆるリボルバー型）の場合にも適用可能である。

〔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。携帯通信機の構成は第１の実施形態とほぼ同様である。ただし、図４に示すように、本実施形態においては、第１の基板１３と第２の基板２３とを接続する熱伝導部材３１は、軸形状の熱伝導部材３１ｃと軸受状（筒状）の熱伝導部材３１ｄとで構成されており、熱伝導部材３１ｃは熱伝導部材３１ｄに挿入されている。なお、第１の基板１３及び第２の基板２３のどちらに熱伝導部材３１ｃを設けるかは任意である。

〔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。携帯通信機の構成は第１の実施形態とほぼ同様である。ただし、図５に示すように、本実施形態においては、第１の基板１３と第２の基板２３とを接続する熱伝導部材３１は、自在継手形状に形成されている。

第１の筐体１と第２の筐体２とを連結する機構として２軸ヒンジを採用するとともに、熱伝導部材３１をこのような形状とすることにより、第１の筐体１と第２の筐体２とを伸ばしているか畳んでいるかに関わらず、第１の基板１３と第２の基板２３とを常に熱伝導部材３１で接続できる。

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、上記各実施形態においては、第１の筐体に発熱源がある場合を例として説明したが、第２の筐体に発熱源がある場合にも、上記同様に発熱源から発生した熱を両方の筐体から筐体外へ放出できる。
また、上記各実施形態においては、携帯通信機を例に説明を行ったが、本発明は携帯通信機に限定されることはなく、あらゆる折りたたみ型の電子機器に適用可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかる携帯通信機の構成を示す図である。第１の実施形態にかかる携帯通信機における熱の移動を示す図である。本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかる携帯通信機が備える熱伝導部材の構成を示す図である。本発明を好適に実施した第３の実施形態にかかる携帯通信機が備える熱伝導部材の構成を示す図である。本発明を好適に実施した第４の実施形態にかかる携帯通信機が備える熱伝導部材の構成を示す図である。従来の携帯通信機における熱の移動を示す図である。

符号の説明

１第１の筐体
２第２の筐体
１１、２１上筐体
１２、２２下筐体
１３第１の基板
１４、２４電子部品
１５発熱体（電子部品）
１６キーシート
１７ボタン
１８、２７空気層
２３第２の基板
２５ＬＣＤ
２６表示部
３１熱伝導部材

Claims

回路基板を各々収容した第１及び第２の筐体が連結された電子機器であって、
前記各筐体に収容された前記回路基板同士が熱伝導部材を介して接続されたことを特徴とする電子機器。
前記第１及び第２の筐体は伸縮自在に連結されており、前記熱伝導部材は、前記各筐体同士が伸長状態にあるか短縮状態にあるかにかかわらず、前記基板同士を接続することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
前記熱伝導部材は、略櫛形の二つ部材に分割されてそれぞれの基板に取り付けられており、櫛歯部分が互いにかみあって回動することを特徴とする請求項２記載の電子機器。
前記熱伝導部材は、略丸棒形状部を備えた部材と略筒状部備えた部材との二つに分割されてそれぞれの基板に取り付けられており、前記丸棒状部が前記略筒状部挿入されて摺動するように配置されたことを特徴とする請求項２記載の電子機器。
前記熱伝導部材は、自在継手形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
無線通信機能を備えた携帯通信機であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の電子機器。