JP2007207984A - Waterproof case and usage therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防水ケースおよび防水ケースの使用方法に係り、特に携帯可能な各種電子機器を水密状態にするとともに長時間に渡り水中または悪天候下で使用可能にする技術に関するものである。 The present invention relates to a waterproof case and a method for using the waterproof case, and more particularly to a technique for making various portable electronic devices watertight and capable of being used underwater or in bad weather for a long time.
電子技術の進歩は目覚しく、携帯可能なサイズの筐体内にCPU素子、記憶装置、電源他を内蔵し、筐体上に大型の表示部を備えた各種電子機器である超小型パソコン、PDA、携帯電話、動画再生専用機器などの携帯可能な各種電子機器の機種が多数実用化されている。これらの電子機器は、持ち歩いて使用されることを前提に設計されているので、筐体の強度は確保されている。 Advances in electronic technology have been remarkable, with a CPU device, storage device, power supply, etc. built in a portable size housing, and various electronic devices equipped with a large display on the housing. Many portable electronic devices such as telephones and moving image playback devices have been put into practical use. Since these electronic devices are designed on the assumption that they are carried around, the strength of the casing is ensured.
一方、所謂ノート型パソコンは大型の液晶表示部がフルキーボード面に対して折り畳み可能に設けられており、携帯時に2つ折りして液晶表示部を保護でき、使用時には液晶表示部を好みの傾斜角度にセットできるように構成されている。 On the other hand, a so-called laptop computer has a large LCD display that can be folded with respect to the full keyboard surface. When it is carried, it can be folded in two to protect the LCD display. It is configured so that it can be set.
また、このようなノート型パソコンを衝撃力から保護し、かつ使用の都度携帯時に必要な拡張ユニットを接続する手間を省いた保護カバーも提案されている。(特許文献1)
一方、上記のような電子機器を水中または悪天候下で使用可能にするためには、水中ハウジングを使用することが考えられる。この水中ハウジングは、アクリルなどの合成樹脂製のケース本体に対して開閉または着脱可能に設けられるとともに水密状態を維持するように固定される蓋体と、ケース本体と蓋体との間のシール面に配置されるOリングを用いることで、水深5〜100m程度の水圧に耐えることができるように構成されている。(非特許文献1)
On the other hand, it is conceivable to use an underwater housing in order to make it possible to use the electronic device as described above underwater or under bad weather conditions. The underwater housing is provided with a lid that can be opened and closed or attached to the case body made of a synthetic resin such as acrylic, and is fixed so as to maintain a watertight state, and a sealing surface between the case body and the lid body It is comprised so that it can endure the water pressure of the water depth of about 5-100m by using the O-ring arrange | positioned. (Non-Patent Document 1)
しかしながら、上記の保護カバーは、液晶表示部を任意の角度にセットすることができるノート型パソコン用であり、防水は配慮されていないので水中または暴風雨時などの悪天候下で使用することはできない。 However, the protective cover described above is for a notebook personal computer in which the liquid crystal display unit can be set at an arbitrary angle, and is not considered waterproof, so it cannot be used in bad weather such as underwater or storms.
一方、上記の水中ハウジング内に携帯可能な電子機器を装填することで水中または悪天候下で使用することが可能になる。しかし、電子機器は主に室内で使用されることを前提として通常は設計されている。具体的には、小型の筐体の表面に表示部、操作部を配設し、全体の制御を司るために記憶部に接続される制御部と、充電可能な2次電池または乾電池を交換可能に設けた電源部とを筐体内部に内蔵するとともに、廃熱部を筐体の裏面側に配置しておき、内部の熱気を外部に送り出すように構成されている。 On the other hand, by loading a portable electronic device in the underwater housing, it can be used underwater or in bad weather. However, electronic devices are usually designed on the assumption that they are mainly used indoors. Specifically, a display unit and an operation unit are arranged on the surface of a small casing, and a rechargeable secondary battery or dry battery can be exchanged with a control unit connected to a storage unit for overall control. The power supply section provided in the housing is built in the housing, and the waste heat section is arranged on the back side of the housing, so that the internal hot air is sent out to the outside.
以上のように構成される携帯可能な電子機器を、水中ハウジング内に装填した状態で長時間に渡り使用すると水中ハウジング内部に熱がこもり、電子機器の筐体内部の温度上昇を招く結果、制御部の保護回路が作動して自動停止してしまう。このため、通常は電子機器を水中ハウジングの外部に取り出し、筐体内部の熱気を廃熱部を介して外部に送り出すことで制御部が動作可能になる温度まで下がるのを待ち、再度水中ハウジング内に装填しなければならないことになる。 When a portable electronic device configured as described above is used for a long time in a state where it is mounted in an underwater housing, heat is trapped inside the underwater housing, resulting in an increase in the temperature inside the housing of the electronic device. The protection circuit of the part operates and stops automatically. For this reason, usually, the electronic device is taken out of the underwater housing, the hot air inside the housing is sent to the outside through the waste heat unit, and then waits for the temperature to drop to a temperature at which the control unit can be operated. Will have to be loaded.
また、発熱量の大きな電子機器を水中ハウジング内に装填した状態で使用すると水中ハウジング内部に短時間内にすぐに熱がこもり、使用できなくなってしまう。 Further, when an electronic device having a large calorific value is used in a state where it is loaded in the underwater housing, heat is immediately accumulated in the underwater housing within a short period of time, making it unusable.
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、電子機器を水中または悪天候下で長時間に渡り使用可能にするか、または発熱量の大きな電子機器を防水状態で使用可能にすることのできる防水ケースおよび防水ケースの使用方法の提供を目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and enables electronic devices to be used for a long time under water or in bad weather, or electronic devices with a large amount of heat generation can be used in a waterproof state. It is intended to provide a waterproof case that can be used and a method of using the waterproof case.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、携帯可能な電子機器を防水状態で長時間に渡り使用可能にするか、または発熱量の大きな電子機器を防水状態で使用可能にする防水ケースであって、前記防水ケースは、前記電子機器の廃熱部に対向するようにその受熱部が配置され、その放熱部が外部に配置されるヒートシンクまたはヒートパイプを含む高熱伝導部材を、水密状態で設けたことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a portable electronic device can be used in a waterproof state for a long time, or an electronic device having a large heat generation amount can be waterproofed. A waterproof case that can be used, wherein the waterproof case includes a heat sink or a heat pipe in which a heat receiving portion is disposed so as to face a waste heat portion of the electronic device and the heat radiating portion is disposed outside. The conductive member is provided in a watertight state.
また、前記防水ケースは、ケース本体と、前記ケース本体に対する水密状態となるように開閉自在または着脱自在に設けられる蓋体と、を備え、前記高熱伝導部材は、前記ケース本体または前記蓋体の開口部に対して前記受熱部を挿入した後に、Oリングを含むシール部材を介して固定されることを特徴としている。 In addition, the waterproof case includes a case main body and a lid body that can be opened and closed or detachably provided so as to be in a watertight state with respect to the case main body, and the high thermal conductivity member includes the case main body or the lid body. After the heat receiving portion is inserted into the opening, the heat receiving portion is fixed through a seal member including an O-ring.
また、前記電子機器は、筐体の表面に表示部、操作部を配設し、全体の制御を司るために記憶部に接続される制御部と、電源部と、を前記筐体の内部に内蔵するとともに、前記廃熱部は、内部の熱気を外部に送り出すように前記筐体の側面の送風口に対向配置される送風部を備え、前記防水ケースは、前記表示部、操作部を使用位置で支持するための支持部を、前記ケース本体または前記蓋体の内側に形成したことを特徴としている。 In addition, the electronic device includes a display unit and an operation unit provided on the surface of the housing, and a control unit connected to a storage unit for controlling the whole and a power supply unit are provided inside the housing. The waste heat unit includes a blower unit that is disposed to face the blower port on the side surface of the housing so as to send out the internal hot air to the outside, and the waterproof case uses the display unit and the operation unit. A support portion for supporting at a position is formed inside the case body or the lid.
そして、携帯可能な電子機器を、防水状態で長時間に渡り使用するか、または発熱量の大きな電子機器を防水状態で使用する防水ケースの使用方法であって、前記電子機器の廃熱部に対向するようにその受熱部が配置され、その放熱部が外部に配置されるヒートシンクまたはヒートパイプを含む高熱伝導部材を、水密状態で設けた防水ケースの内部の使用位置で前記電子機器を支持し、前記電子機器の使用に伴い発生する前記廃熱部からの廃熱を、前記高熱伝導部材を介して熱伝導させ、前記防水ケースの外部で放熱させることを特徴としている。 A portable electronic device is used for a long time in a waterproof state, or a waterproof case in which a large amount of heat generated electronic device is used in a waterproof state. The electronic device is supported at a use position inside a waterproof case provided with a heat-conductive part including a heat sink or a heat pipe in which the heat-receiving part is arranged so as to be opposed to each other and the heat-radiating part is arranged outside. The waste heat from the waste heat part generated with the use of the electronic device is thermally conducted through the high heat conduction member and radiated outside the waterproof case.
本発明の防水ケースおよびその使用方法によれば、携帯可能な電子機器を長時間に渡り使用するときに発生する筐体内部の蓄熱を効果的に外部に放熱するか、または発熱量の大きな電子機器を防水状態で使用するときに発生する筐体内部の蓄熱を効果的に外部に放熱することで、水中または悪天候下で使用できるようになる。 According to the waterproof case and the method of using the same of the present invention, it is possible to effectively dissipate the heat stored inside the housing that is generated when a portable electronic device is used for a long time, or By effectively dissipating the heat stored inside the housing generated when the device is used in a waterproof state, the device can be used underwater or in bad weather.
以下に本発明の好適な各実施形態について、添付図面を参照して説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
ここで、以下に述べる各実施形態において、本発明の防水ケースは携帯可能な大きさを有する扁平箱形の筐体を備えた各種電子機器を防水ケース内に装填した場合について主に述べるが、これに限定されず特に発熱量の大きな電子機器にも適用可能である。 Here, in each embodiment described below, the waterproof case of the present invention will mainly describe the case where various electronic devices including a flat box-shaped housing having a portable size are loaded in the waterproof case, However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an electronic device that generates a large amount of heat.
また、各種電子機器は、手のひらサイズまたは文庫本サイズの超小型パソコンやPDA(ページャ)、携帯電話、動画再生専用機器、ゲーム機などがあるが、これらの他にも携帯可能な機種に対して専用設計された本発明の防水ケースが使用できることになる。 In addition, there are various electronic devices such as palm-sized or paperback-sized ultra-compact personal computers, PDAs (pagers), mobile phones, video playback devices, game machines, etc. The designed waterproof case of the present invention can be used.
まず、図1は、電子機器10と本発明の第1実施形態に基づく防水ケース12について要部を破断して図示した平面図である。
First, FIG. 1 is a plan view illustrating an
本図において、ゲーム機である電子機器10は、携帯可能な手のひらサイズの扁平箱型の樹脂製の筐体18の内部にCPU素子、記憶装置、電池他を内蔵しており筐体18の表面18a上に大型の液晶表示器または有機EL表示器による表示部11を備えている。この表示部11は平坦であり、図示のようにかなりの面積を略占める大きさを備えている。この表示部11の左右には十字形状とボタン形状の外部操作部16で操作される操作部が図示のように配置されており、必要な外部操作を可能にしている。また、表示部11はフルキーボード画面の表示が可能であり、これを付属のペンもしくは指先でタッチ入力できるように構成される場合もある。
In this figure, an
この筐体18は、裏面側の廃熱部7となる複数の開口部18dを形成しており、この開口部18dに対向して軸流ファン8が固定されており、筐体18の内部に発生した熱量を図中の矢印方向に送風することで筐体内部の冷却を行うように構成されている。
The
防水ケース12は、透明または不透明樹脂製のケース本体13と、このケース本体13に対する水密状態となるように開閉自在または着脱自在に設けられる透明樹脂製の蓋14とから構成されているので、上記の表示部11を外部から見ることができる。また、上記の外部操作部16はシール状態で押圧可能に蓋体14に設けられているので外部操作ができるようにしている。
The
ケース本体13には開口部13aが形成されており、この開口部13aに対してヒートシンク1の受熱部2を挿入した後に、Oリング6をヒートシンク1のフランジ部4と開口部13aの周囲の鍔部との間で圧縮するようにネジ5で固定することで、ヒートシンク1の放熱部3がケース体13の外部に位置するように構成されている。Oリング6は着色及び射出成型可能なポリプロピレン樹脂、シリコン、エラストマー、ナイロン系樹脂、エンプラ樹脂から成型される。
The
次に、図1のX-X線矢視断面図である図2をさらに参照して、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、電子機器10は、筐体18の内部において全体の制御を司るように記憶部に接続される制御部100と、電源部101とを内蔵している。また、廃熱部7となる開口部18dがヒートシンク1の受熱部2に対向するように筐体18の4隅を支持するためにゴム材料などから形成される支持部22がケース本体12と蓋体14に図示のように設けられている。また、筐体18の表面18a上には操作部15が上記の外部操作部16に対向する位置に設けられている。
Next, with further reference to FIG. 2 which is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG. A
また、蓋体14は、ケース本体13に対して開閉または着脱可能に設けられており、その接合面において無端のOリング30を設けることで図示の状態では、水密状態を維持できるように構成されている。
The
なお、ヒートシンク1は図示のように多数の放熱フィンを上記のフランジ部4とともに一体成型するようにアルミ押し出し成型されるものが良いが、これ以外にも熱伝導性のより良好な銅から全体または一部を構成するタイプも使用できる。また、放熱フィンの枚数および厚さは内蔵される電子機器の発熱量に応じて適宜設定されることになるが、放熱部3は外部に位置し、思わぬ外力に晒されるので十分な機械的強度を備える必要がある。あるいは、放熱部3を取り囲むように不図示のガード部材を設けても良い。
The
次に、図3(a)は、図1、2に図示した電子機器10の廃熱部7の近くに温度センサを配置し、かつ比較のためにヒートシンク1を取り外し開口部13aを塞いで電子機器10の廃熱部7の近くに温度センサを配置して温度測定した温度特性図であって、電子機器10のプログラムに負荷の無い状態を示し、このとき軸流ファン8は回転していない。また、図3(b)は、同じく電子機器10のプログラムに大きな負荷を加えた図であって、このとき軸流ファン8は回転している温度特性図である。
Next, FIG. 3A shows a temperature sensor disposed near the waste heat portion 7 of the
まず、図3(a)において、電子機器10の電源をオンした後に防水ケース12内に入れ蓋体14を閉じて、時間経過とともに温度測定すると、ヒートシンク1無しの場合には曲線A1のように室温25℃から1時間経過後に約43℃まで温度上昇した。一方、ヒートシンク1有りの場合には曲線B1のように室温25℃から45分後に約37℃となり、1時間後まで同じ温度が維持された。この結果、ヒートシンク1により防水ケースの外部への放熱が行われることが確認できた。
First, in FIG. 3A, after the
また、図3(b)において、電子機器10の電源をオンした後に防水ケース12内に入れ蓋体14を閉じて、CPUが加熱するようなプログラムを実行させて負荷を加えて時間経過とともに温度測定すると、ヒートシンク1無しの場合で軸流ファン8が回転していない場合には、38分後に45℃になりCPU保護回路が作動して自動停止した。
In FIG. 3B, after turning on the power of the
これに対してヒートシンク1を設け、軸流ファン8が回転している場合には、CPUが加熱するようなプログラムを同様に実行させて負荷を加えると、曲線Cで図示したように1時間経過すると49℃までの温度上昇になったが、自動停止することはなかった。これは筐体内部の廃熱が効果的に実施できたものと思われる。また、ヒートシンク1を設け、CPUが加熱するようなプログラムを同様に実行させて負荷を加え、軸流ファン8が回転していない場合に温度測定すると、曲線B2のようになり、1時間後でも40度までの温度上昇となった。また、ヒートシンク1無しで自動停止した曲線A2との温度差は7℃となった。
On the other hand, when the
以上のようにヒートシンク1により防水ケースの外部への放熱が行われることが確認できた。このため、電子機器10を水中または暴風雨などの悪天候下で長時間に渡り使用できることが確認された。
As described above, it was confirmed that heat radiation to the outside of the waterproof case was performed by the
次に、電子機器10を異なる構成の防水ケース内に装填する場合について述べる。
Next, a case where the
図4(a)は小型薄型の電子機器10を防水ケース12の内部の使用位置に装填した後の要部断面図、(b)はペンタッチ入力可能な電子機器10を防水ケース12の内部の使用位置に装填した後の要部断面図、(c)は大型サイズの発熱の大きい電子機器10を防水ケース12の内部の使用位置に装填した後の要部断面図である。
FIG. 4A is a cross-sectional view of a main part after the small and thin
本図において、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、先ず、図3(a)において、電子機器10は、透明樹脂製のケース本体13に収納された後に、内部の支持部材22によって支持され図示の使用位置に装填される。この後に、ケース本体13の横方向の開口部付近で回動軸支部31により回動軸支されている蓋体14が図示のように蓋をされ、ロックレバー32の操作でケース本体13のフランジ部に埋設された連続したOリング30を軽く圧縮することで内部を完全な液密状態に維持する。この結果、悪天候下での撮影や、水中撮影に必要となる防水性を発揮できるように構成されている。
In this figure, the same reference numerals are given to the components or parts already described, and the description is omitted. First, in FIG. 3A, the
このように装填された後は、通常は指先で直接操作される操作部15が、ケース本体13の外部から押圧される操作部16に対向する状態となるので、外部からの操作が可能となる。また、ヒートシンク1はケース本体13の側面に固定されており、軸流ファン8からの熱を外部に放熱するように構成されている。
After being loaded in this manner, the
続いて、図3(b)において、電子機器10は、透明樹脂製のケース本体13に収納された後に、内部の支持部材22によって使用可能な位置に装填されており、ケース本体13外側から例えば光学ペン50を用いて操作可能に構成されている。その後、ケース本体13の開口部の右側面の回動軸支部311で回動軸支されている蓋体14が図示のように蓋をされ、ロックレバー32の操作でケース本体13のフランジ部に埋設されたOリング30を軽く圧縮することで内部を完全な液密状態に維持できるように構成されている。ケース本体13の側面にはヒートパイプ1が図示のように固定されており、その受熱部2が熱伝導部材17に接触する一方で、放熱部3が外側に位置するように構成されている。以上の構成で、ヒートパイプ1の熱伝導で効果的な放熱を行うことが可能になる。
Subsequently, in FIG. 3B, the
そして、図3(c)において、大型サイズの電子機器10を装填するための防水ケース12が図示されており、図示のような大型のヒートシンク1を設けた蓋体14は、ケース本体13から完全に分離して取り外し可能となるように構成されている。この蓋体14の左右縁部において回動軸支された左右のロックレバー32、32がケース本体13のフック部13fに対して係止する状態にすることで、上記の液密状態に維持できるように構成されている。以上の構成によれば、ヒートシンク2を大型化できより効率のよい熱伝導で効果的な放熱を行うことが可能になる。
In FIG. 3C, a
以上説明した防水ケースが代表的な構成があるが、これら以外にも電子機器の形状、着脱時の操作性などを考慮した上で随時設計されることは言うまでもない。 Although the waterproof case described above has a typical configuration, it goes without saying that it is designed as needed in consideration of the shape of the electronic device and the operability during attachment and detachment.
1 ヒートシンク
2 受熱部
3 放熱部
4 フランジ部
6 Oリング
7 廃熱部
8 軸流ファン
10 電子機器
12 防水ケース
13 ケース本体
14 蓋体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記防水ケースは、前記電子機器の廃熱部に対向するようにその受熱部が配置され、その放熱部が外部に配置されるヒートシンクまたはヒートパイプを含む高熱伝導部材を、水密状態で設けたことを特徴とする防水ケース。 A waterproof case that allows a portable electronic device to be used in a waterproof state for a long time, or an electronic device that generates a large amount of heat to be used in a waterproof state,
The waterproof case is provided with a high heat conductive member including a heat sink or a heat pipe in which the heat receiving portion is disposed so as to face the waste heat portion of the electronic device, and the heat radiating portion is disposed outside. Waterproof case featuring
前記高熱伝導部材は、前記ケース本体または前記蓋体の開口部に対して前記受熱部を挿入した後に、Oリングを含むシール部材を介して固定されることを特徴とする請求項1に記載の防水ケース。 The waterproof case includes a case main body, and a lid body that can be opened and closed or detachable so as to be in a watertight state with respect to the case main body,
The said high heat conductive member is fixed through the sealing member containing an O-ring, after inserting the said heat receiving part with respect to the opening part of the said case main body or the said cover body. Waterproof case.
前記防水ケースは、前記表示部、操作部を使用位置で支持するための支持部を、前記ケース本体または前記蓋体の内側に形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の防水ケース。 The electronic device includes a display unit and an operation unit disposed on a surface of a housing, and a control unit connected to a storage unit and a power source unit are built in the housing to control the entire system. In addition, the waste heat unit includes a blower unit disposed to face the blower port on the side surface of the housing so as to send the internal hot air to the outside.
The waterproof case according to claim 1, wherein the waterproof case is formed with a support portion for supporting the display unit and the operation unit at a use position inside the case main body or the lid body. .
前記電子機器の廃熱部に対向するようにその受熱部が配置され、その放熱部が外部に配置されるヒートシンクまたはヒートパイプを含む高熱伝導部材を、水密状態で設けた防水ケースの内部の使用位置で前記電子機器を支持し、
前記電子機器の使用に伴い発生する前記廃熱部からの廃熱を、前記高熱伝導部材を介して熱伝導させ、前記防水ケースの外部で放熱させることを特徴とする防水ケースの使用方法。 A method for using a waterproof case in which a portable electronic device is used in a waterproof state for a long time, or an electronic device having a large calorific value is used in a waterproof state,
Use inside the waterproof case in which the heat receiving portion is disposed so as to face the waste heat portion of the electronic device, and the high heat conductive member including the heat sink or the heat pipe in which the heat radiating portion is arranged outside is provided in a watertight state. Supporting the electronic device in position,
A method for using a waterproof case, characterized in that waste heat from the waste heat part generated when the electronic device is used is thermally conducted through the high heat conductive member and radiated outside the waterproof case.
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JP2018148038A (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 株式会社リコー | Case for electronic device |
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