JP2016045399A - Heat radiation structure and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発熱体の放熱構造と、その放熱構造を備える電子機器に関する。 The present invention relates to a heat dissipation structure for a heating element and an electronic device including the heat dissipation structure.
特許文献1において、金属と樹脂のインサート成型により筐体強度の確保や筐体の薄型化を実現すると同時に、端末の薄型化、小型化、軽量化、低価格化への要求を満たしつつ効率的な放熱及び熱伝導を実現可能とする放熱構造が提案される。
その放熱構造は、高強度及び高放熱特性を備えた金属部品と、樹脂材料とのインサート成型により構成された筐体を有する。そして、放熱シートは、発熱根源となる電子部品上に密着して配される第1のシート部、インサート成型された金属部品上に密着して配される第2のシート部、これら第1のシート部と第2のシート部を連結する連結シート部とが一体化されていて、厚さ方向に対して略々直角となる方向への高熱伝導特性を備えたグラファイト材シートを有する。
In
The heat dissipation structure has a casing configured by insert molding of a metal part having high strength and high heat dissipation characteristics and a resin material. The heat radiating sheet includes a first sheet portion disposed in close contact with the electronic component serving as a heat generation source, a second sheet portion disposed in close contact with the insert-molded metal component, and the first sheet portion. The sheet portion and the connecting sheet portion for connecting the second sheet portion are integrated, and has a graphite material sheet having high thermal conductivity in a direction substantially perpendicular to the thickness direction.
ところで、電子機器において、WLAN(無線LAN)やBluetooth(登録商標)等の通信用のアンテナモジュールを組み込んだ場合、そのアンテナモジュールの発熱/受信感度の二つが大きな課題となる。
すなわち、アンテナモジュールが発熱することで、内部/外部の温度が上昇し、特に外観部の温度上昇は、ユーザが低温火傷をするなどの危険性がある。
また、受信感度が悪いと、通信に障害が生じ、ユーザの使用に弊害が生じる。
By the way, when an antenna module for communication such as WLAN (wireless LAN) or Bluetooth (registered trademark) is incorporated in an electronic device, two problems of heat generation / reception sensitivity of the antenna module are significant issues.
That is, when the antenna module generates heat, the internal / external temperature rises. In particular, the temperature rise of the appearance portion has a risk that the user will be burned at a low temperature.
In addition, if the reception sensitivity is poor, a communication failure occurs, and a user's use is adversely affected.
このため、アンテナモジュールの配置場所を考えた際に、外観部の温度上昇を防ぐためには、モジュール自体を外観から遠ざけることが好ましい。
一方、受信感度を考慮した場合、周囲に電波を妨害するものが無い位置にアンテナを置くことで、受信感度の劣化を防ぐことができる。そのため、なるべく外観に近い位置にモジュールを配置することが好ましい。
For this reason, when considering the arrangement place of the antenna module, it is preferable to keep the module itself away from the external appearance in order to prevent the temperature of the external appearance portion from rising.
On the other hand, when receiving sensitivity is considered, deterioration of receiving sensitivity can be prevented by placing the antenna at a position where there is no obstacle to radio waves in the surrounding area. Therefore, it is preferable to arrange the module at a position as close to the appearance as possible.
また、アンテナモジュール周囲の材料を考えた際に、外観の温度を下げるために、外観を金属材にすることで、熱を拡散することは可能となるが、外観が金属となることで、アンテナの感度を劣化させてしまう。
一方、金属以外の材料(樹脂など)を外観に用いた場合、感度の劣化は防げるが、外観へ伝わる熱が拡散されないため、一部分のみが熱くなってしまう。
Also, when considering the material around the antenna module, it is possible to diffuse heat by making the appearance a metal material in order to lower the temperature of the appearance, but by making the appearance a metal, the antenna Will deteriorate the sensitivity.
On the other hand, when a material other than metal (such as a resin) is used for appearance, deterioration of sensitivity can be prevented, but heat transmitted to the appearance is not diffused, and only a part becomes hot.
従って、アンテナの感度に影響を与えない構造にするために、モジュールを外観に近い位置に配置する。
また、外観部には金属材を用いず、内部で熱を拡散させられる構造をとる必要がある。
Therefore, in order to make the structure that does not affect the sensitivity of the antenna, the module is arranged at a position close to the appearance.
In addition, it is necessary to adopt a structure in which heat is diffused inside without using a metal material for the external portion.
しかし、外観に近い位置にアンテナモジュールを配置する際に、そのモジュール自体のサイズが大きいと、外観に影響を与えてしまう。または、配置する位置が固定されてしまう。 However, when the antenna module is arranged at a position close to the appearance, if the size of the module itself is large, the appearance is affected. Or the position to arrange | position will be fixed.
また、デザイン意匠に影響を与えずに、外観付近にアンテナモジュールを配置するためには、そのモジュールの小型化が重要となる。 Further, in order to arrange the antenna module near the appearance without affecting the design design, it is important to reduce the size of the module.
特許文献1の放熱構造では、発熱体の電子部品と金属部品に放熱シートが平行に密着した構造なので、配置に制限がある。また、発熱源となる電子部品の温度を管理することは想定されていない。
In the heat dissipation structure of
本発明の課題は、効率よく発熱体の放熱と温度の管理を行うことである。 An object of the present invention is to efficiently perform heat dissipation and temperature management of a heating element.
以上の課題を解決するため、本発明は、
筐体内に離間して配置される発熱体と電池部とを熱伝導部材で接続し、
前記発熱体の熱を、前記熱伝導部材を介して前記電池部に放熱し、
前記電池部の温度検出部品を前記発熱体用として兼用することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
The heating element and the battery unit that are arranged apart from each other in the housing are connected by a heat conducting member,
The heat of the heating element is radiated to the battery part through the heat conducting member,
The temperature detection component of the battery unit is also used as the heating element.
本発明によれば、効率よく発熱体の放熱と温度の管理を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently perform heat dissipation and temperature management of the heating element.
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(要点)
WLAN用のアンテナモジュールの配置、及び熱の移動経路を内部部品で工夫することにより、熱の拡散/電子部品の共有利用/アンテナ感度の向上が可能となる。
すなわち、離れた位置にある熱源のアンテナモジュールに対して、熱の移動経路を工夫することにより、以下の利点を得る。
1)熱伝導率の高い熱伝導部材を用いることで、放熱や、熱の拡散が高まる。
2)熱伝導部材で導通部材を用いることで、アンテナモジュールのGNDを強化できる。
3)電池部のサーミスタ(温度検出部品)でアンテナモジュールの温度上昇を管理することが可能となる。
(Key points)
By devising the arrangement of the antenna module for WLAN and the heat transfer path with internal components, it is possible to diffuse heat / shared use of electronic components / improve antenna sensitivity.
That is, the following advantages are obtained by devising a heat transfer path for the antenna module of the heat source located at a distant position.
1) By using a heat conductive member having high heat conductivity, heat dissipation and heat diffusion increase.
2) The GND of the antenna module can be enhanced by using the conductive member as the heat conductive member.
3) The temperature rise of the antenna module can be managed by the thermistor (temperature detection component) of the battery unit.
(実施形態)
図1及び図2は本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成としてカメラを示すもので、1は第1の筐体(カメラ本体)、2は第2の筐体(モニタ筐体)、3はレンズ鏡筒、4は電池部、5は発熱体(アンテナモジュール)、6は熱伝導部材である。
(Embodiment)
1 and 2 show a camera as a configuration of an embodiment of an electronic apparatus to which the present invention is applied. 1 is a first casing (camera body), and 2 is a second casing (monitor casing).
図示のように、第1の筐体であるカメラ本体1の背面側には、第2の筐体であるモニタ筐体2がチルトアップ可能に上部でヒンジ結合されている。
そして、カメラ本体1には、撮影レンズを内蔵したレンズ鏡筒3が前面部に備えられて、そのレンズ鏡筒3と反対側に電池部4が内蔵されている。
As shown in the figure, a
The
ここで、図示のようなコンパクトデジタルスチルカメラにおいて、デザイン意匠を壊すことなく、WLAN用のアンテナモジュールを搭載しようとした場合、小型のアンテナモジュールを搭載する必要がある。
アンテナモジュールは小型化する必要があるため、そのモジュール上には必要最低限の電子部品しか配置できない。
また、アンテナの感度を向上させるために、外観に近い位置にアンテナを配置する必要がある。
Here, in a compact digital still camera as shown in the figure, when attempting to mount an antenna module for WLAN without breaking the design design, it is necessary to mount a small antenna module.
Since the antenna module needs to be miniaturized, only the minimum necessary electronic components can be placed on the module.
Moreover, in order to improve the sensitivity of the antenna, it is necessary to arrange the antenna at a position close to the appearance.
従って、カメラ本体1の内部には、図2(a)及び(b)に示すように、発熱体であるWLAN用のアンテナモジュール5が、レンズ鏡筒3側の下方で、ボトムケース1aの底面部に略沿うようにして配置されている。
このように、アンテナモジュール5を、カメラ本体1の外観に近いボトムケース1aの底面部に略沿わせて配置することにより、内部の他の部品によって電波が妨げられることが無いため、アンテナ感度の劣化が起こらない。
また、ボトムケース1a及びフロントケース1bは、共に樹脂製のケースであるため、電波の妨げとならない。
Therefore, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
As described above, by arranging the
Moreover, since both the
図3(a)〜(c)はアンテナモジュール5と電池部4及び熱伝導部材6の関係を示すもので、図示のように、電池部4は、板面を立てた状態の電池4aが電池カバー部材4bで覆われている。
このように、電池部4とアンテナモジュール5は位相を略90°異ならせて配置されている。
3A to 3C show the relationship between the
As described above, the
図4はカメラ本体1のフレーム1cとアンテナモジュール5と電池部4及び熱伝導部材6を背面側から見たもので、図示のように、フレーム1cの底面側には、電池部4と反対側に、三脚穴部材1dが設置されている。この三脚穴部材1dには、図示しない三脚を取り付けるための三脚穴が下方に開口して形成されている。
FIG. 4 shows the
そして、図5にも示すように、アンテナモジュール5の下面のアンテナ部5aに対して、熱伝導率が高い熱伝導部材6が近づくと、アンテナ感度を劣化させる可能性があるため、アンテナ感度に影響を与えない範囲内で、最も多くの面積を確保できる位置にて、アンテナモジュール5と熱伝導部材6を密着させている。
すなわち、アンテナモジュール5の上面に熱伝導部材6の一端部6aを重ねて接着等して接続している。
これにより、アンテナモジュール5の発熱によって生じた熱を、熱容量の大きい電池部4に移動する経路を確保することができる。
As shown in FIG. 5, when the heat
That is, one
Thereby, the path | route which moves the heat | fever produced by the heat_generation | fever of the
実施例においては、アンテナモジュール5の発熱量と、熱伝導部材6の熱伝導率を考慮して、熱伝導部材6の材質には銅板金(Cu C1100)を用いている。
なお、熱伝導部材6の材質としては、アンテナモジュール5の発熱量に合わせて、アルミ板金やマグネシウムダイカストなど他の金属を用いることや、樹脂材の部材に、熱伝導率の高いテープを貼り付けた部材を用いることも考えられる。
同時に、熱伝導部材6を導通の取れる導通部材とすることにより、アンテナモジュール5のGNDを落とすことができるため、GNDが強化され、ノイズの削減などの効果も得られる。
In the embodiment, considering the amount of heat generated by the
In addition, as a material of the
At the same time, by making the
ここで、アンテナモジュール5の温度管理は、他の部品、または、別の基板に乗っているサーミスタで代用することが好ましい。
従って、熱伝導部材6の他端部6bを電池カバー部材4bの下端部に重ねてねじ締結等により接続する。
Here, the temperature management of the
Therefore, the
なお、熱伝導部材6の中間部には、三脚穴部材1dを回避する切り欠き形状部6cが形成されている。
A notch-shaped
実施例では、熱伝導部材6の他端部6bを電池カバー部材4bに接続する箇所において、ねじによる締結を用いたが、部材やコストによっては、溶着や、圧着、インサート成形、または一体の部材としてもよい。
このように、熱伝導部材6と電池カバー部材4bとの接続箇所を通じて、アンテナモジュール5の熱が、電池4aの周囲の電池カバー部材4bまで移動する。
これにより、アンテナモジュール5が発熱することと、電池4aの周囲の温度が上昇することに関係性を持たせることが可能になるため、電池4aに内蔵しているサーミスタを利用して、アンテナモジュール5の温度上昇を管理することが可能になる。
なお、アンテナモジュール5と電池4aとでは管理する温度が異なるため、両方を包含するより低い温度による管理をすることが好ましく、実施例では、電池4aによる温度で管理している。
In the embodiment, fastening by screws is used at the place where the
Thus, the heat of the
As a result, the
Since the
実施例においては、電池カバー部材4bの材質には、熱伝導率とコストを考慮し金属部材(SPCC)を採用した。
なお、電池カバー部材4bの材質としては、条件により、銅板金やマグネシウムダイカストなどのような熱伝導率に優れたものや、樹脂ケースに熱伝導率の高いテープを貼り付けた部材なども考えられる。
In the embodiment, a metal member (SPCC) is adopted as the material of the
As a material of the
以上の放熱構造を用いることにより、アンテナモジュール5の周囲の温度、及び電池4aに対しての規格温度に達するまでの時間を比較すると、次に列挙する好結果が得られた。
1)アンテナモジュール5本体の温度上昇 15倍改善
2)アンテナモジュール5直近のボトムケース1aの温度上昇 4.5倍改善
3)電池4aのサーミスタ周囲の温度上昇 1.3倍
By using the above heat dissipation structure, when comparing the ambient temperature of the
1) Temperature rise of the
以上のカメラの放熱構造により得られる効果を次に列挙する。
1)アンテナモジュール5にサーミスタを搭載する必要がないため、アンテナモジュール5を小型化することが可能となる。
2)アンテナモジュール5のサイズが小型化になることで、アンテナ部5aを配置する位置の自由度が高まる。
3)アンテナモジュール5の電子部品(サーミスタ)を削減することができるため、コスト/消費電力の削減になる。
4)カメラ本体1の外観を樹脂部品にできるため、製品の軽量化/アンテナ感度の強化/外観形状の自由化などが期待できる。
5)熱を拡散できるため、温度の一極集中を緩和できる。
The effects obtained by the above heat dissipation structure of the camera are listed below.
1) Since it is not necessary to mount a thermistor on the
2) Since the size of the
3) Since electronic components (thermistors) of the
4) Since the appearance of the
5) Since the heat can be diffused, it is possible to alleviate temperature concentration.
以上、実施形態の放熱構造を備えるカメラによれば、カメラ本体1の筐体内に位相を略90°異ならせて離間して配置されるWLAN用のアンテナモジュール5と電池部4とを熱伝導部材6で接続し、アンテナモジュール5の発熱を、熱伝導部材6を介して電池部4に放熱するため、以下の効果が得られる。
1)通信を行うアンテナモジュール5の放熱、受信感度の劣化防止を効率よく両立できる。
2)部品の配置の自由度が高い。
3)サーミスタは電池4aのサーミスタだけでよいので、部品数を低減できる。
As described above, according to the camera having the heat dissipation structure of the embodiment, the
1) It is possible to efficiently achieve both heat radiation of the
2) The degree of freedom of component placement is high.
3) Since the thermistor of the
さらに具体的には、以下のような効果が得られる。
1)アンテナモジュール5の発熱を離れた位置にある電池部4に銅板金による熱伝導部材6を介して逃がすことで、アンテナモジュール5の放熱と受信感度の低下防止を両立できる。
2)電池4aのサーミスタを兼用するようにし、アンテナモジュール5のサーミスタを省略できる。
3)アンテナモジュール5は、カメラ本体1のボトムケース1a底部に配置されるため、熱伝導部材6は、その切り欠き形状部6cにより、三脚穴部材1dを回避することができる。
4)アンテナモジュール5と電池部4の位置関係は90°回転しているので、カメラ本体1の筐体薄型化が可能となる。
More specifically, the following effects can be obtained.
1) By releasing the heat generation of the
2) The thermistor of the
3) Since the
4) Since the positional relationship between the
(変形例)
以上の実施形態においては、カメラとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラを備える携帯電話など他の電子機器であってもよい。
また、実施形態では、発熱体をアンテナモジュールとしたが、発熱体は画像処理用のモジュール等他の電子部品であってもよい。
さらに、発熱体や熱伝導部材の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
(Modification)
In the above embodiment, the camera is used. However, the present invention is not limited to this, and may be another electronic device such as a mobile phone including the camera.
In the embodiment, the heating element is an antenna module, but the heating element may be another electronic component such as an image processing module.
Furthermore, the shape of the heating element and the heat conducting member is arbitrary, and it is needless to say that other specific detailed structures can be appropriately changed.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
筐体内に離間して配置される発熱体と電池部とを熱伝導部材で接続し、
前記発熱体の熱を、前記熱伝導部材を介して前記電池部に放熱し、
前記電池部の温度検出部品を前記発熱体用として兼用することを特徴とする放熱構造。
<請求項2>
前記発熱体は前記筐体の表面部近傍に配置されることを特徴とする請求項1に記載の放熱構造。
<請求項3>
前記発熱体と電池部は位相を略90°異ならせて配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の放熱構造。
<請求項4>
前記発熱体はアンテナモジュールであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の放熱構造。
<請求項5>
前記熱伝導部材は導通部材でもあることを特徴とする請求項4に記載の放熱構造。
<請求項6>
温度管理が必要な2つの発熱体が筐体内に離間して配置され、
この2つの発熱体を熱伝導部材で接続し、
前記2つの発熱体と前記熱伝導部材のいずれかの位置に、前記2つの発熱体に共通する温度検出部品を設けたことを特徴とする放熱構造。
<請求項7>
前記2つの発熱体は、管理温度または熱容量が異なり、
前記温度検出部品は、管理温度が低い方の発熱体に近い位置に設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の放熱構造。
<請求項8>
前記2つの発熱体は、管理温度または熱容量が異なり、
前記温度検出部品は、熱容量が大きい方の発熱体に近い位置に設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の放熱構造。
<請求項9>
熱容量が小さい方の発熱体が筐体の表面に近い位置に、熱容量が大きい方の発熱体が筐体の内部に配置されている
ことを特徴とする請求項8に記載の放熱構造。
<請求項10>
請求項1から9のいずれか一項に記載の放熱構造を備え、
前記発熱体及び熱伝導部材は、前記筐体の底部に配置されていることを特徴とする電子機器。
<請求項11>
前記筐体の前部に設けた撮影レンズと、
前記筐体の底部に設けた三脚穴と、を備え、
前記熱伝導部材には、前記三脚穴を回避する形状部が形成されていることを特徴とする請求項10に記載の電子機器。
As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, the scope of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The range of the invention described in the claim, and its equivalent range Including.
The invention described in the scope of claims attached to the application of this application will be added below.
The item numbers of the claims described in the appendix are as set forth in the claims attached to the application of this application.
[Appendix]
<Claim 1>
The heating element and the battery unit that are arranged apart from each other in the housing are connected by a heat conducting member,
The heat of the heating element is radiated to the battery part through the heat conducting member,
A heat dissipation structure characterized in that the temperature detection component of the battery unit is also used for the heating element.
<Claim 2>
The heat dissipation structure according to
<Claim 3>
3. The heat dissipation structure according to
<Claim 4>
The heat dissipation structure according to any one of
<Claim 5>
The heat dissipation structure according to
<Claim 6>
Two heating elements that need to be temperature-controlled are placed apart from each other in the housing,
These two heating elements are connected by a heat conducting member,
A heat-dissipating structure characterized in that a temperature detection component common to the two heat generating elements is provided at any position of the two heat generating elements and the heat conducting member.
<Claim 7>
The two heating elements have different management temperatures or heat capacities,
The heat dissipation structure according to
<Claim 8>
The two heating elements have different management temperatures or heat capacities,
The heat dissipation structure according to
<Claim 9>
The heat dissipating structure according to claim 8, wherein the heat generating element with the smaller heat capacity is disposed near the surface of the casing, and the heat generating element with the larger heat capacity is disposed inside the casing.
<Claim 10>
The heat dissipation structure according to any one of
The electronic device according to
<Claim 11>
A photographic lens provided at the front of the housing;
A tripod hole provided at the bottom of the housing,
The electronic device according to claim 10, wherein a shape portion that avoids the tripod hole is formed in the heat conducting member.
1 筐体
1a ボトムケース
1b フロントケース
1c フレーム
1d 三脚穴部材
2 筐体
3 レンズ鏡筒
4 電池部
4a 電池
4b 電池カバー部材
5 発熱体(アンテナモジュール)
5a アンテナ部
6 熱伝導部材(導通部材)
6a 接続端部
6b 接続端部
6c 三脚穴を回避する形状部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記発熱体の熱を、前記熱伝導部材を介して前記電池部に放熱し、
前記電池部の温度検出部品を前記発熱体用として兼用することを特徴とする放熱構造。 The heating element and the battery unit that are arranged apart from each other in the housing are connected by a heat conducting member,
The heat of the heating element is radiated to the battery part through the heat conducting member,
A heat dissipation structure characterized in that the temperature detection component of the battery unit is also used for the heating element.
この2つの発熱体を熱伝導部材で接続し、
前記2つの発熱体と前記熱伝導部材のいずれかの位置に、前記2つの発熱体に共通する温度検出部品を設けたことを特徴とする放熱構造。 Two heating elements that need to be temperature-controlled are placed apart from each other in the housing,
These two heating elements are connected by a heat conducting member,
A heat-dissipating structure characterized in that a temperature detection component common to the two heat generating elements is provided at any position of the two heat generating elements and the heat conducting member.
前記温度検出部品は、管理温度が低い方の発熱体に近い位置に設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の放熱構造。 The two heating elements have different management temperatures or heat capacities,
The heat dissipation structure according to claim 6, wherein the temperature detection component is provided at a position close to a heating element having a lower management temperature.
前記温度検出部品は、熱容量が大きい方の発熱体に近い位置に設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の放熱構造。 The two heating elements have different management temperatures or heat capacities,
The heat dissipation structure according to claim 6, wherein the temperature detection component is provided at a position close to a heating element having a larger heat capacity.
ことを特徴とする請求項8に記載の放熱構造。 The heat dissipating structure according to claim 8, wherein the heat generating element having the smaller heat capacity is disposed near the surface of the casing, and the heat generating element having the larger heat capacity is disposed inside the casing.
前記発熱体及び熱伝導部材は、前記筐体の底部に配置されていることを特徴とする電子機器。 The heat dissipation structure according to any one of claims 1 to 9,
The electronic device according to claim 1, wherein the heating element and the heat conducting member are disposed at a bottom portion of the casing.
前記筐体の底部に設けた三脚穴と、を備え、
前記熱伝導部材には、前記三脚穴を回避する形状部が形成されていることを特徴とする請求項10に記載の電子機器。 A photographic lens provided at the front of the housing;
A tripod hole provided at the bottom of the housing,
The electronic device according to claim 10, wherein a shape portion that avoids the tripod hole is formed in the heat conducting member.
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