JP2008067594A - 再充電可能な電子装置のための減湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適正な動作を損なう相対湿度条件に曝される厳しい環境で使用される再充電可能な電子装置の減湿装置。
【解決手段】電子装置を収用する封入カプセルと、電子装置を再充電する中〜低圧変換器とからなる装置。変換器のコイルが放出する熱によってカプセルの内と外との間で空気の自由な熱エネルギーの交換が起こる。装置の下側部分に位置した通気孔から外部空気を吸引する。自然対流によって電子装置の周りに未飽和の暖気を循環させ、密閉領域内で周囲空気が飽和し、部品上に存在する水分子が除去される。この空気は装置の上側部分に位置する通気孔を通って排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、再充電可能な電子装置の減湿、除湿装置（deshumidificateur）に関するものである。
本発明は、性能を損なう危険性の高湿条件下で使用する可能性のある再充電可能な電子装置を最適運転状態に維持する装置に関するものである。
本発明装置は特に、飽和大気条件（雨、霧、海上、熱帯気候）で使用する電子電気通信装置の移動体端末、例えば携帯電話器のユーザーが使用する。
本発明の一つの目的は、飽和大気条件の環境で使用したときの再充電可能な電子装置の機能寿命、使用寿命を延ばすことにある。

湿気存在下では電子装置の部品は腐食し易いということは知られている。飽和に近い相対湿度条件下で昼間に携帯装置を使用すると湿気が装置中に入り、装置の回路および／または部品に水分子が付着し易くなる。この水分子の一部は回路および／または電子部品を形成する金属部分に付着しけ回路または部品を酸化させる。電子回路または部品の酸化が激しくあると、回復不可能な故障に至ることになる。

孔の開いた袋に包装した脱水剤、例えばシリカ結晶を、保護を要する電子部品と一緒に密封空間内に配置して酸化の現象を減らす方法は知られている。この解決方法の欠点は、水分子が付着する程度の相対湿度に近い密閉されていない環境では脱水剤の袋が直ぐに水で飽和状態となり、非実用的であり、効率が悪く、脱水剤の定期的な交換を必要とする点にある。水分子の吸収効果は袋の使用条件と袋の使用状態（新品か、飽和状態か）に関係するため、この方法はあまり信頼できない。

別の解決方法として制御された一定相対湿度の部屋中に電子部品を貯蔵する方法であるが、移動式装置はその性質上常にユーザの手元になければならないため、特定の環境に装置を貯蔵するということはその本来の趣旨に反することになる。

本発明の目的は、電子部品は再充電（一般に夜）が必要であるということ利用して、電子部品の使用（一般に昼間）と動作を保証する装置を提供することにある。
一般に、移動式装置に付いている充電器は中圧〜低圧の変換器で、この変換器は本質的に熱エネルギーを発生する。この変換器を本発明で定義の密閉環境中に充電器と一緒に配置すると、再充電可能な電子装置中に含まれる湿気はこの熱エネルギーで吸収できる。この密閉環境内では上下の通気孔システムを通した熱対流によって空気を循環させ、発生した暖気流によって装置中に含まれる湿気を密閉空間の外部へ容易に排出することができる。

本発明装置は、減湿を必要とする再充電可能な電子装置を収用可能な密閉空間と、電力ケーブルを介して中圧（２２０Ｖまたは１１０Ｖ）の電力供給網に接続された充電器とを組み合わせたものである。充電器の主たる機能は中圧を低圧に変換して封入カプセル内に配置した再充電可能な装置を必要に応じて再充電することであるが、本発明では、電圧変換中に充電器コイルが発生する熱を密閉空間内に配置した再充電可能な電子装置の減湿に直接使用するということは理解できよう。
本発明では、封入カプセルの下側部分に充電器を配置し、取り付ける。封入カプセルの上下部分には通気孔を形成して、充電器のコイルが発生した熱エネルギーが空気の熱対流で自由に循環できるようにする。この効果は充電装置が電力供給網に接続されているときに生じる。再充電可能な電子装置は充電器の上側部分のコネクタを介して充電器に接続できる。本発明の好ましい実施例では、封入カプセルが少なくとも２つの可動部分で構成され、封入カプセルを開いて再充電可能な電子装置を充電器上に配置し、密閉して電池を再充電できるようになっている。密閉位置にある封入カプセル内の空気は上側と下側の通気孔を通って自由に循環できる。

本発明の対象は、下記（Ａ）〜（Ｅ）を有する再充電可能な電子装置の減湿装置にある：
（Ａ） 再充電可能な電子装置を収容し、再充電するための充電器、
（Ｂ） 上記充電器に固定された封入カプセル、
（Ｃ） 再充電可能な電子装置を接続装置を介して上記充電器に接続するための上記封入カプセルの開口システム、
（Ｄ） 封入カプセルから暖気を出すための封入カプセルの上側部分の通気孔、
（Ｅ） 外部から空気を入れて封入カプセル中を循環させるための封入カプセルの下側部分または装置の基部の役目をする充電器の下側部分の通気孔。

本発明の減湿装置は装置内で空気を下から上へ自由に循環させるる通気孔を有し、装置の下側部分の通気孔は外部から空気を入れ、充電器が中圧の電源に接続されている時には空気は対流で吸引され、減湿装置の上側部分の通気孔を通って出る。

本発明の別の実施例では、封入カプセルの上側部分の通気孔の面積が封入カプセルまたは充電器の下側部分の通気孔の面積より小さくして、封入カプセル内の暖気がより長い時間維持されるようにする。通気孔を同じ面積にした場合には空気流は流体流となり、乱流になり難い。

本発明の別の実施例では、封入カプセルが等温特性を有する耐熱材料で作られる。従って、再充電可能な電子装置を充電／減湿段階内部に配置した時に装置全体が密封される。

本発明の別の実施例では、封入カプセルが半透明で、ユーザーは減湿装置にセットした移動電子装置を見ることができる。
本発明の好ましい実施例では、封入カプセルが剛体である。
本発明の別の実施例では、封入カプセルが少なくとも一枚の可撓性膜を形成する可撓性材料から作られる。装置の剛性はアーチ（曲線状リブ）またはカプセル膜間への空気の射出によって得られる。
本発明は添付図面を参照した以下の説明から最も良く理解できよう。しかし、図面は単に説明のためで、本発明の範囲をなんら制限するものではない。

［図１］は本発明の減湿装置１０１を示し、この減湿装置１０１には再充電可能な電子装置１０２が接続されている。好ましい実施例では電子装置１０２は携帯電話器であるが、本発明は再充電を必要とする任意カイプの電子装置に適用でき、封入カプセルのサイズを再充電可能な電子装置の寸法に適合させるだけで十分であるということは当業者には容易に理解できよう。減湿装置１０１は充電装置１０４とそれに一体化された封入カプセル１０３とで構成される。

充電装置１０４は再充電中に電子装置を支持する基部１０５と、この基部１０５に固定された電圧変換器１０６の２つの部分から成る。再充電が必要な電子装置は電圧変換器１０６に接続される。変換器１０６は電力ケーブル１０７を介して中圧電源１０８に接続される。中圧電源は例えば幹線電力網に接続されたコンセントにすることができる。電圧変換で変換器中のコイルの温度が上がる。本発明ではこれを熱源として利用する。

充電装置の少なくとも一部が封入カプセル中に収容されている。封入カプセル中に収容された充電器の部分は充電装置を収容するように設計される。変換器１０６はその上側部分に携帯電話器１０２を変換器に接続するためのコネクタ１１１をさらに備えている。本発明の好ましい実施例では、電話器１０２をコネクタ１１１に直接載せるようになっている。別の実施例では電力ケーブルを用いて接続することでコネクタとを支持体１０５から離して配置する。

［図１］には基部１０５の下側部分に通気孔１０９が位置していることを示している。この基部１０５の下側部分は変換器１０６の下側部分とみなすことができる。［図１］から分るように、カプセル１０３は通気孔１０９の上側の固定部を介して基部１０５と一体化または組み合わされている。
基部１０５は、カプセル１０３の内部で、通気孔１０９より上側にある通気孔１１０を有している。この通気孔１１０は電話器１０２が基部１０５上に載置されたときに電話器１０２の基部の近くに来るのが好ましい。さらに、カプセル１０３の内部で、通気孔１１０を基部１０５の面積全体に分散させることもできる。この通気孔１１０は熱散逸器の役目をする。

基部１０５上に電話器が載置されると変換器１０６は熱を発生し、この熱が基部１０５の周りの空気を暖め、最終的にはカプセル１０３の内部を暖める。この暖気すなわち室温より高い温度の空気（封入カプセルの内部、基部１０５、装置の周りの空気）が通気孔１１０を通って逃げることによって、カプセル１０３内部の温度が上がり、電話器１０２に沿って空気の流れが生じる。通気孔１１０を通って逃げた暖気は通気孔１０９を通って封入カプセルの外部から入ってくる室温の空気で置換される。

本発明の好ましい実施例では、上記通気孔は変換器１０６が放出した熱エネルギーが装置内部の空気流によって運ばれ、循環するように配置されている。本発明ではこの循環はカプセル１０３の底部から頂部へ生じ、密閉環境中で気体の塊が熱源と接触して上方へ循環する自然な熱対流現象を利用することができる。

カプセル１０３の上側部分には暖気をカプセルから出すための通気孔１１４がある。本発明の好ましい実施例では、暖気をカプセル１０３から出すための通気孔の面積は暖気をカプセル１０３に入れるための通気孔の面積より小さい。その結果、カプセル内に室温より高い高温が維持される。カプセル内に高温を維持することはカプセル内の暖気の循環による吸湿に有利に働く。

封入カプセルは等温特性を有する材料で作られる。この材料は電話器１０２の画面に表示される情報をユーザーが読むことができるようにするために透明であるのが好ましいが、必須ではない。上記情報には電話器１０２の電池の充電状態が含まれる。

等温特性を有する耐熱材料として用いられる材料の例はポリビニル、ポリカーボネート、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）で、これらを厚い単一層で用いるか、空気、その他任意の絶縁材料（ポリウレタン発泡体、アルミニウム箔、ポリカーボネート等）で分離した２枚の薄層にして用いるか、または上記材料の少なくとも２種を組合せたものにすることができる（内層／外層または１／２／１または２／１／２の「サンドイッチ」形）。これらの材料は等温特性を有し、優れた耐熱変形性を示し、しかも、透明または少なくとも半透明である。従って、本発明ではこれらの材料の一つまたは複数を用いるのが有利である。

本発明の別の実施例では、下側通気孔から上側通気孔へ流体が循環し、乱流および空気密度の局所変化現象が得られる限り、カプセルの内壁に内壁が受けた熱を反射する特徴を与えるのが有用である。この特徴によって封入カプセル内の温度を安定させ、空気密度を均質にして最適な上方空気流を作ることができる。この反射特性はカプセルの材料に固有のものでも、カプセル１０３内壁に貼り付けた材料の層によるものでもよい。

［図１］に示すように、カプセル１０３は２つの剛体部分から成る。その片側は基部１０５に固定された下側部分１１２であり、他方は着脱自在な部分１１３である。本発明の別の実施例では、カプセルを閉じたときに剛体部分１１２と１１３がシールを介して接触して剛体部分１１２と１１３との気密性が保証される。

第１実施例では、剛体部分１１２と１１３との間の可動性は、容器と蓋のように、両者を機械的に異なる２つの部分で作ることによって得られる。
別の実施例では、剛体部分１１２と１１３との間の可動性は、剛体部分１１３を剛体部分１１２に対して回動させて開く関節継手、例えばヒンジ１１５にすることで得られる。電話器１０２を基部１０５に載せる時には剛体部分１１３を開く。剛体部分１１２と１１３との相対移動によってカプセル１０３を開口することができる。

電話器１０２をコネクタ１１１上に配置した状態で、封入カプセルを閉じると、変換器１０６の部品が熱を出し、熱エネルギーを放出する。この熱エネルギーは熱対流効果によって通気孔１１０から通気孔１１４へ向かって自然に分布する。

室温の空気が通気孔１０９を通ってカプセル１０３に入り、カプセル１０３内で加熱、循環され、暖められた空気の対流によって電話器１０２内の回路および／または部品上の水分子を気化させる。本発明装置を用いると電話器１０２中に含まれる水分子は電話器１０２の一部を成す電子部品との接触が強制的に断たれる。この水分子は変換器１０６が放出する熱エネルギーと熱対流によって排出される。
電話器１０２の定期的な充電サイクルによって水分子は定期的に除去でき、従って、水分子と電話器１０２の回路または金属部分との間のゆっくりした反応によって生じる酸化の現象を阻止することができる。

本発明の別の実施例では、カプセル１０３の壁が可撓性材料で作られ、ポケット（poche）が形成される。このポケットの上側部分は剛体ディスクを有し、この剛体ディスクに通気孔１１４を形成する。開閉は食品冷凍用バッグで用いられるものと同じタイプの機構で行なうことができる。装置頂部への通気孔１１４の位置決めを電話器１０２で行なうこともできる。すなわち、電話器１０２自体で通気孔が形成された剛体ディスクを支持することができる。この別の実施例では剛体ディスクを使用は任意で、剛体ディスクを用いない場合には空気の排出する通気孔を形成する可撓性膜のオリフィスの端縁を強化する。

カプセル１０３の壁が可撓性の実施例では、カプセルを膨張可能または着脱自在なアーチ（曲線状リブ）によって剛体化することもできる。このリブは空気で膨張するか、組み立てられたときにカプセルの各部分を剛体補強する。
剛性は２枚の壁を有する膜の間に空気を射出して得ることもできる。
カプセルには上記以外に多数の実施例がある。

本発明装置を示す図。

Claims (8)

1. 下記（Ａ）〜（Ｅ）を有する再充電可能な電子装置（１０２）の減湿装置（１０１）：
   （Ａ） 再充電可能な電子装置（１０２）を収容し、再充電するための充電器（１０４〜１０６）、
   （Ｂ） 上記充電器に固定された封入カプセル（１０３）、
   （Ｃ） 再充電可能な電子装置（１０２）を接続装置（１１１）を介して上記充電器に接続するための上記封入カプセルの開口システム（１１２、１１３）、
   （Ｄ） 封入カプセル（１０３）から暖気を出すための封入カプセルの上側部分の通気孔（１１４）、
   （Ｅ） 外部から空気を入れて封入カプセル（１０３）中を循環させるための封入カプセルの下側部分または装置の基部の役目をする充電器の下側部分の通気孔（１０９、１１０）。
2. 封入カプセルの上側部分の通気孔の面積が封入カプセルまたは充電器の下側部分の通気孔の面積より小さい請求項１に記載の装置。
3. 封入カプセルが等温特性を有する耐熱材料で作られている請求項１または２に記載の装置。
4. 封入カプセルが半透明で、装置にセットした携帯電子装置をユーザーが見ることができる請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 封入カプセルが剛体である請求項２〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 封入カプセルが少なくとも一枚の可撓性膜を形成する可撓性材料で作られ、装置の剛性がアーチ（arceaux）形状またはカプセルの上記膜の間に射出した空気によって得られる請求項２〜４のいずれか一項に記載の装置。
7. 再充電可能な電子装置を内部に配置した再充電／減湿時に装置全体が密封される請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 充電器（１０６）が再充電可能な電子装置への接続用コネクタ（１１１）を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。

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