JP3147142U - 空気案内構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】空気排気方向を温度効果に応じて変更することができる温度感応フィン構造体を提供すること。
【解決手段】回転可能な複数のフィンと、前記複数のフィンに接続された作動部材と、最も外側のフィンに接続された記憶変形可能要素とを備え、記憶変形可能要素が通常温度の時、複数のフィンは通常の角度であり、憶変形可能要素が熱によって変形する時、複数のフィンを引っ張り回転させ、作動部材は各フィンが作業角度まで回転するよう駆動する。
【選択図】図２Ｂ

Description

本考案は空気案内構造体に関し、特に、温度に応じて空気排気方向を変更可能な空気案内構造体に関する。

電子装置は動作中熱を発生する。
従って、電子装置の通常動作を維持するために、熱放散設計が非常に重要である。ノートブックコンピュータを例にとると、その熱放散設計は一般的には放熱板ファンをホスト装置内に配置し、ホスト装置の上面又は下面に空気取入口を開け、これに対応してホスト装置の側縁に空気放出口を開けることである。
ホスト装置が動作を開始すると、放熱板ファンは外部から空気取入口を介して冷気を引き込み、この冷気がノートブックコンピュータの熱源（例えば、ＣＰＵ）と熱交換をした後、放熱板ファンは熱い空気を空気放出口を介して排気する。

空気取入口又は放出口を介してノートブックコンピュータに異物が入るのを防ぐために、複数のフィンが空気取入口と放出口内に取付けられている。
これらのフィンは本体ケースの表面にほぼ垂直であるので、放出口から排気された空気の方向は、本体ケースの表面に垂直である。
例えば、ノートブックコンピュータの空気放出口はホスト装置の側縁に配置され、ユーザの手は空気放出口と同じ側にある（例えば、マウス操作のために）。結果として、放出口から排気される熱い空気はユーザの手に直接吹きかけられ、ユーザに不快感を与える。

勿論、上記の問題を解決するために、ノートブックコンピュータの空気放出口はホスト装置の後端に配置でき、熱い空気がユーザの手に吹きかけられることはない。
しかし、市場におけるサイズの制限があり、多くの場合、空気放出口はノートブックコンピュータのホスト装置の側縁に配置される。
また、調整可能なフィンがノートブックコンピュータメーカによって提案されている。
例えば、特許文献１は熱放散装置を備える携帯コンピュータを開示している。
特許文献１では換気孔に回動可能に装着された熱放散スラットが、換気孔を塞ぐ閉位置と斜めの開位置との間を移動可能である。
しかし、この調整可能な熱放散スラットの構造は非常に複雑である。
米国特許第６，２２９，７０１号明細書

従来のノートブックコンピュータの空気放出口に取付けられたフィンは、固定された方向に熱い空気を排気し、ノートブックコンピュータの換気孔に回動可能に装着された熱放散スラットは、かなり複雑な構造を持つので、これらのいずれもノートブックコンピュータの空気放出口にとって望ましくない。
従って、本考案の目的は、空気排気方向を温度効果に応じて変更することができる温度感応フィン構造体を提供することである。

本体ケースに空気放出口を有する電子装置に適用可能な空気案内構造体を提供する。本空気案内構造体は、複数のフィンと、作動部材と、記憶変形可能要素とを備える。該複数のフィンは該空気放出口内に装着され回転可能である。該作動部材は前記複数のフィンに接続され、これらのフィンが同期して回転するよう駆動する。該記憶変形可能要素は一端が該電子装置に固定され、他端が該作動部材に接続されるか、又は該複数のフィンの１つ（最も外側のフィン）に直接接続され、記憶変形可能要素が熱変形する時、該複数のフィンを引っ張りこれらが一緒に回転する。該記憶変形可能要素が通常温度の時、前記複数のフィンは通常の角度であり、該記憶変形可能要素が該電子装置内で発生する熱によって変形する時、該複数のフィンを引っ張り回転させる。また、該作動部材は該複数のフィンが作業角度まで一緒に回転するよう駆動する。これにより、該空気放出口からの空気排気方向が変更される。

本考案の空気案内構造体によれば、電子装置が動作時、熱を発生すると、該記憶変形可能要素は加熱され収縮し該複数のフィンを引っ張り作業角度まで回転させる。このように、該フィンは空気排気方向を電子装置の温度効果に応じて変更することができる。従って、本空気案内構造体は電子装置にとって最適な構造である。

本ノートブックコンピュータを例示のために本考案の好適な実施形態として以下に説明する。
考案の空気案内構造体は、動作中熱を発生する電子装置、例えば、デスクトップコンピュータ、サーバ、及びノートブックコンピュータに適用可能である。

図１を参照すると、本考案の空気案内構造体は、ノートブックコンピュータに適用可能である。ノートブックコンピュータは、ホスト装置１０を備える。ホスト装置１０は内部に配置された放熱板ファン１１と、放熱板ファン１１に対応して側縁に設けられた空気放出口１２とを備える。

図２Ａと図２Ｂは本考案の第１の実施形態を示す。
図２Ａと図２Ｂを参照すると、本実施形態の空気案内構造体は複数のフィン１３と、作動部材１４と、記憶変形可能要素１５とを備える。
各フィン１３は板状で、その上端面と下端面にそれぞれ回転軸１３１が設けられ、これらは１対を成す。
空気放出口１２の上内壁と下内壁にそれぞれ複数のドエル穴１２１が設けられている。
各フィン１３の回転軸１３１は、空気放出口１２のドエル穴１２１に嵌合され、各フィン１３は空気放出口１２内で回転し角度を変えることができる。
また、接続部１３２が各フィン１３の長い側縁に設けられている。
作動部材１４は棒状のロッドであり、複数のフィン１３にそれぞれ対応する複数の口輪１４１を有する。各フィン１３の接続部１３２は対応する口輪１４１内で回動する。
該複数のフィン１３は直列に接続され、角度を変えるため作動部材１４によって駆動された時、一緒に回転することができる。

記憶変形可能要素１５は螺旋状又は他の形状、例えば、不規則な線形、棒状、又は板状である。
第１の実施形態では、螺旋状記憶変形可能要素を例にとる。記憶変形可能要素１５はその一端が空気放出口１２（電子装置、即ち、ノートブックコンピュータのホスト装置１０の）の内壁の側縁に固定され、他端が該複数のフィン１３の１つ（図において最も外側のフィン１３）に接続されている。
本考案においては、記憶変形可能要素１５は、フィン１３のうちの１つに直接接続されていても、又は作動部材１４に接続されていても、全てのフィン１３が一緒に回転するよう円滑に引っ張ることができる。
また、記憶変形可能要素１５とフィン１３との接続は、記憶変形可能要素１５が熱により変形する時、記憶変形可能要素１５が全てのフィン１３を引っ張りこれらが一緒に回転することを可能にする。
このように、本考案において上記２つの形態が両方とも適用可能である。下記において、１つのフィン１３に直接接続された記憶変形可能要素１５を例にとる。

記憶変形可能要素１５はＮｉ-Ｔｉ形状記憶合金、Ｃｕ-Ｚｎ-Ａｌ形状記憶合金、又はＣｕ-Ｎｉ-Ａｌ形状記憶合金でできていて、温度に応じて変形可能である。
記憶変形可能要素１５は、通常の温度において伸張変形された状態にあり、加熱されると、収縮した元の状態になる。
記憶変形可能要素１５の変形に応答して、フィン１３は通常の温度（例えば、放熱板ファン１１が動作していない時）において通常の角度に留まり、記憶変形可能要素１５が熱変形により縮む（例えば、放熱板ファン１１が動作中）時、引っ張られて回転する。
また、作動部材１４は該複数のフィン１３が一緒に作業角度まで回転するよう駆動する。

図３Ａ、図３Ｂを参照すると、本考案の空気案内構造体において、フィン１３は空気放出口１２内に装着され、回転可能である。
作動部材１４は各フィン１３に接続されている。
記憶変形可能要素１５はその一端が空気放出口１２の側縁に接続され、他端が最も外側のフィン１３に接続されている。
記憶変形可能要素１５は、通常の温度（即ち、ノートブックコンピュータが動作していない時）において伸張変形された状態にあり、フィン１３は通常の角度に留まる。
この時、図３Ａに示すようにフィン１３は空気放出口１２に垂直である。
ノートブックコンピュータが動作を開始すると、放熱板ファン１１が環境から冷気を引き込み、この冷気はノートブックコンピュータの熱源（不図示）と熱交換した後、放熱板ファン１１が熱交換で発生した熱い空気を空気放出口１２を介して排気する。
熱い空気に連続的に接する記憶変形可能要素１５は加熱される。
記憶変形可能要素１５の温度が遷移温度に達すると、収縮し元の状態になる。従って、フィン１３は引っ張られて回転する。
また、図３Ｂに示すように作動部材１４は該複数のフィン１３が一緒に作業角度まで回転するよう駆動する。

特定の用途において、ノートブックコンピュータを始動直後、その温度は遷移温度に達しておらず、熱い空気は空気放出口１２のフィン１３によってノートブックコンピュータの側縁から排気される。
熱い空気の温度がノートブックコンピュータの連続動作によって上がると、最終的に遷移温度に達し、各フィン１３は作業角度まで回転する。
この作業角度はノートブックコンピュータの後端に対して斜めの角度であり、熱い空気が空気放出口１２のフィン１３によってノートブックコンピュータの後端に対して斜めの角度で排気される。
従って、ユーザの手がマウス操作のために空気放出口と同じ側にある場合、熱い空気がユーザの手に直接吹きかけられることはない。
従って、排気された熱い空気が不快感を引き起こすことがない。

図２Ａ、図２Ｂと図３Ａ、図３Ｂを参照すると、各フィン１３の回転角度は、フィン１３の回転軸１３１の位置に応じて変わる。
最も外側のフィン１３はそのほぼ中心に中間線Ｌを有し、この線に沿ってフィン１３は２等分される。
この本考案において、同じ変形量の場合、記憶変形可能要素１５によって引っ張られて回転した後のフィン１３の角度は、最も外側のフィン１３のドエル穴１２１及び回転軸１３１から記憶変形可能要素１５までの距離に反比例する。
即ち、回転軸１３１が、記憶変形可能要素１５がフィン１３に接続されている箇所により近いと、同じ変形量の場合、記憶変形可能要素１５はフィン１３を引っ張ってより大きい角度だけ回転させる。
第１の実施形態では、記憶変形可能要素１５がフィン１３に接続されている箇所から回転軸１３１までの距離は、記憶変形可能要素１５がフィン１３に接続されている箇所から中間線Ｌまでの距離にほぼ等しい。
即ち、回転軸１３１は中間線Ｌ上に位置する。

図４は本考案の第２の実施形態を示す。
図４を参照すると、本実施形態の空気案内構造体では、熱伝導部材１６が、ノートブックコンピュータの熱放散要素又は放熱板（不図示；例えば熱パイプ、熱放散パッド、又は熱放散フィン群）と、記憶変形可能要素１５との間に配置されている。
本考案の第１の実施形態では、放熱板ファン１１が記憶変形可能要素１５に熱い空気を吹きかけ、一方、第２の実施形態では、熱放散要素又は放熱板からの熱は、記憶変形可能要素１５に直接伝導され、記憶変形可能要素１５がノートブックコンピュータの実際の動作状態を反映し、フィン１３を引っ張り、作業角度まで瞬時に回転させることができる。

図５Ａと図５Ｂは本考案の第３の実施形態を示す。
図５Ａと図５Ｂを参照すると、本実施形態の空気案内構造体では、復元要素１７が、空気放出口１２の記憶変形可能要素１５と反対側の内壁に配置されている。
復元要素１７はその一端が空気放出口１２の内壁の側縁に接続され、他端が記憶変形可能要素１５と反対側の最も外側のフィン１３に接続されている。
復元要素１７は、これに限定されないが、例えば引張ばねであり、通常、記憶変形可能要素１５の伸張変形された状態に対応して圧縮された状態にある。
記憶変形可能要素１５が収縮した元の状態にある時、復元要素１７は引き伸ばされているので、ノートブックコンピュータが動作を停止すると、復元要素１７は記憶変形可能要素１５が収縮した元の状態から復元するのを助ける。
その結果、各フィン１３は通常の角度を回復する。即ち、ノートブックコンピュータが動作を停止した時、記憶変形可能要素１５の温度が徐々に遷移温度より低い温度になり、通常温度において復元要素１７はフィン１３を引っ張り、記憶変形可能要素１５を伸張変形された状態に戻す。
作動部材１４もフィン１３を引っ張り通常の角度に戻す。

図６は本考案の第４の実施形態を示す。
第１、第２、第３実施形態では、記憶変形可能要素１５は空気放出口１２の側縁に配置され、空気放出口１２の側縁に垂直な方向に変形するが、第４の実施形態では、図６を参照すると、記憶変形可能要素１５はノートブックコンピュータの内部空間構成のためにノートブックコンピュータ内に配置され、空気放出口１２に平行な方向に変形することができる。
記憶変形可能要素１５はその一端が熱放散要素又は放熱板（不図示）に直接固定され、他端が最も外側のフィン１３の引張ロッド１３３に固定され、フィン１３を引っ張り回転させる。

図７Ａ、図７Ｂ、及び図８は本考案の第５の実施形態を示す。
図７Ａ、図７Ｂ、及び図８を参照すると、第５の実施形態の空気案内構造体の構造は、第１の実施形態に類似している。
両方の実施形態の差だけを下記に説明する。
第５の実施形態では、各フィン１３の回転軸１３１とドエル穴１２１は記憶変形可能要素１５に第１の実施形態より近く配置されている。
即ち、記憶変形可能要素１５がフィン１３に接続されている箇所から回転軸１３１までの距離は、記憶変形可能要素１５がフィン１３に接続されている箇所から該中間線Ｌまでの距離より小さい。
これにより、記憶変形可能要素１５は、フィン１３を引っ張り、同じ変形量の場合、第１の実施形態より大きな角度だけ回転させることができる。
勿論、回転軸１３１の位置は変えずに、代わりに記憶変形可能要素１５を空気放出口１２の更に内側に移動することもできる。
この場合も、記憶変形可能要素１５は、フィン１３を引っ張り、同じ変形量の場合、より大きな角度だけ回転させることができる。
また、図８に示すように、各フィン１３の回転軸１３１とドエル穴１２１は記憶変形可能要素１５から更に離して配置されてもよい。
即ち、記憶変形可能要素１５がフィン１３に接続されている箇所から回転軸１３１までの距離が、記憶変形可能要素１５がフィン１３に接続されている箇所から中間線Ｌまでの距離より大きい。これも本考案の範囲内に入る。

図９は本考案の第６の実施形態を示す。
図９を参照すると、第６の実施形態の空気案内構造体の構造は、第１の実施形態に類似している。
両方の実施形態の差だけを下記に説明する。
第６の実施形態では、記憶変形可能要素１５はその一端が空気放出口１２の内壁の側縁に固定され、他端が作動部材１４に直接接続されている。
従って、第１の実施形態と比べると、本実施形態の記憶変形可能要素１５は作動部材１４を直接引っ張り、これに応じて、作動部材１４は全てのフィン１３が一緒に回転するよう駆動する。

図１０Ａと図１０Ｂは本考案の第７の実施形態を示す。
図１０Ａと図１０Ｂを参照すると、第７の実施形態の空気案内構造体の構造は、第１の実施形態に類似している。
両方の実施形態の差だけを下記に説明する。
第７の実施形態では、記憶変形可能要素１５は、異なる熱膨張係数の２つの棒状金属材料から構成されている。
記憶変形可能要素１５はその一端が空気放出口１２の内壁の側縁に固定され、他端がフィン１３に可動に接続されている。
例えば、記憶変形可能要素１５のピラー１５１がフィン１３の案内ロッド１３４に挿入される。
これにより、記憶変形可能要素１５が加熱された時、２つの金属材料は、異なる熱膨張係数のために異なる度合で膨張し、記憶変形可能要素１５はより低い熱膨張係数の金属材料の端に向って曲がる。
これによりフィン１３が引っ張られ回転する。
また、作動部材１４は該複数のフィン１３が一緒に作業角度まで回転するよう駆動する。
一方、本実施形態は空気排気方向を温度に応じて変えることができ、通常温度に戻った後、記憶変形可能要素１５は自動的に元の状態に戻り、フィン１３を通常の角度に引っ張り戻すことができる。

ノートブックコンピュータに適用した時の本考案の第１の実施形態の構造体を例示する斜視図である。 本考案の第１の実施形態の構造体を例示する斜視図である。 本考案の第１の実施形態の動作を例示する斜視図である。 本考案の第１の実施形態の使用法を例示する概略図である。 本考案の第１の実施形態の使用法を例示する概略図である。 本考案の第２の実施形態の構造体を例示する概略図である。 本考案の第３の実施形態の構造体を例示する概略図である。 本考案の第３の実施形態の構造体を例示する概略図である。 本考案の第４の実施形態の概略図である。 本考案の第５の実施形態の使用法を例示する概略図である。 本考案の第５の実施形態の使用法を例示する概略図である。 本考案の第５の実施形態の使用法を例示する概略図である。 本考案の第６の実施形態の使用法を例示する概略図である。 本考案の第７の実施形態の使用法を例示する概略図である。 本考案の第７の実施形態の使用法を例示する概略図である。

符号の説明

１０ ホスト装置
１１ 放熱板ファン
１２ 空気放出口
１３ フィン
１４ 作動部材
１５ 記憶変形可能要素
１６ 熱伝導部材
１７ 復元要素
１３２ 接続部
１４１ 口輪

Claims (16)

1. 電子装置の空気放出口に配置された空気案内構造体であって、
   該空気放出口内に装着され回転可能な複数のフィンと、
   一端が該電子装置に固定され、他端が該複数のフィンの１つに接続された記憶変形可能要素と
   を備え、
   該記憶変形可能要素が熱により変形する時に、該複数のフィンを引っ張りこれらが一緒に回転する空気案内構造体。
2. 前記複数のフィンに接続され、これらのフィンが一緒に回転するよう駆動する作動部材を更に備える請求項１に記載の空気案内構造体。
3. 接続部が前記各フィンに配置され、該複数の接続部にそれぞれ対応する複数の口輪が前記作動部材上に配置され、該各フィンの該接続部は該対応する口輪内で回転することで、該複数のフィンが一緒に回転可能である請求項２に記載の空気案内構造体。
4. 一端が前記空気放出口の内壁の側縁に配置され、他端が前記記憶変形可能要素と反対側の最も外側のフィンに接続された復元要素を更に備え、
   該記憶変形可能要素は、通常温度において伸張変形された状態にあり、これにより前記複数のフィンは通常の角度であり、加熱された時、収縮した元の状態になり、これにより該複数のフィンは作業角度まで回転し、該復元要素は該通常温度において、該記憶変形可能要素を該伸張変形された状態に復元する請求項１に記載の空気案内構造体。
5. 複数のドエル穴が前記空気放出口の上内壁と下内壁にそれぞれ配置され、前記各フィンの上端面と下端面にそれぞれ回転軸が配置され、該一対の回転軸をそれぞれ該ドエル穴に嵌合することで各フィンは回転可能となる請求項１に記載の空気案内構造体。
6. 前記各フィンは中間線を有し、前記記憶変形可能要素が１つのフィンに接続されている箇所から前記回転軸までの距離は、該記憶変形可能要素が該フィンに接続されている該箇所から該中間線までの距離より小さい請求項５に記載の空気案内構造体。
7. 前記各フィンは中間線を有し、前記記憶変形可能要素が１つのフィンに接続されている箇所から前記回転軸までの距離は、該記憶変形可能要素が該フィンに接続されている該箇所から該中間線までの距離と等しい請求項５に記載の空気案内構造体。
8. 前記各フィンは中間線を有し、前記記憶変形可能要素が１つのフィンに接続されている箇所から前記回転軸までの距離は、該記憶変形可能要素が該フィンに接続されている該箇所から該中間線までの距離より大きい請求項５に記載の空気案内構造体。
9. 一端が前記記憶変形可能要素に接続され、他端が前記電子装置の放熱板に接続された熱伝導部材を更に備える請求項１に記載の空気案内構造体。
10. 前記複数のフィンの１つは引張ロッドを有し、前記記憶変形可能要素は一端が該引張ロッドに接続され、他端が前記電子装置の熱放散要素に固定されている請求項１に記載の空気案内構造体。
11. 電子装置の空気放出口に配置された空気案内構造体であって、
    該空気放出口内に装着され回転可能な複数のフィンと、
    前記複数のフィンに接続された作動部材と、
    一端が該電子装置に固定され、他端が該作動部材に接続された記憶変形可能要素と
    を備え、
    該記憶変形可能要素が熱により変形する時に、該複数のフィンを引っ張りこれらが一緒に回転する空気案内構造体。
12. 接続部が前記各フィンに配置され、該複数の接続部にそれぞれ対応する複数の口輪が前記作動部材上に配置され、該各フィンの該接続部は該対応する口輪内で回転することで、該複数のフィンが一緒に回転可能である請求項１１に記載の空気案内構造体。
13. 一端が前記空気放出口の内壁の側縁に配置され、他端が前記記憶変形可能要素と反対側の最も外側のフィンに接続された復元要素を更に備え、
    該記憶変形可能要素は、通常温度において伸張変形された状態にあり、これにより前記複数のフィンは通常の角度であり、加熱された時、収縮した元の状態になり、これにより該複数のフィンは作業角度まで回転し、該復元要素は該通常温度において、該記憶変形可能要素を該伸張変形された状態に復元する請求項１１に記載の空気案内構造体。
14. 複数のドエル穴が前記空気放出口の上内壁と下内壁にそれぞれ配置され、前記各フィンの上端面と下端面にそれぞれ回転軸が配置され、該一対の回転軸をそれぞれ該ドエル穴に嵌合することで各フィンは回転可能となる請求項１１に記載の空気案内構造体。
15. 一端が前記記憶変形可能要素に接続され、他端が前記電子装置の放熱板に接続された熱伝導部材を更に備える請求項１１に記載の空気案内構造体。
16. 前記複数のフィンの１つは引張ロッドを有し、前記記憶変形可能要素は一端が該引張ロッドに接続され、他端が前記電子装置の熱放散要素に固定されている請求項１１に記載の空気案内構造体。

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