JP3810734B2 - 通信機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信機器に関するものであり、詳しくは、筐体内に配置された発熱性の素子により発生する熱を放熱する放熱構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯用通信機器等の電子機器において、内蔵する発熱性の素子より発生する熱を放熱する放熱機能を備えたものとして、例えば第１７図に示すようなものがある。第１７図は特開平１１−２０４９７０号公報に示された従来の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は発熱性の素子（以下発熱素子と記す）、２は発熱素子１を有する通信回路を実装するプリント基板、４は上記プリント基板２を収納する筐体、１０は放熱板である。
【０００３】
空気は熱伝導率が０．０２６Ｗ／ｍＫと非常に小さく、発熱素子１と筐体４間に空気層がある場合、発熱素子１と筐体４間の熱抵抗が大きく、温度差が大きくなり、発熱素子１が高温になる問題がある。このため、アルミニウム（熱伝導率：２３０Ｗ／ｍＫ）や炭素（熱伝導率：５００〜８００Ｗ／ｍＫ）系材料よりなる放熱板１０の一端を発熱素子１に密着させて装着し、他端は温度の低い筐体４内壁に装着する。
【０００４】
上記の構成により、発熱素子１から筐体４までの熱抵抗が小さくなり、素子温度を低下できる。
【０００５】
しかしながら、携帯用通信機器の熱的制約条件には、素子温度の低下のみならず、素子温度と筐体温度との両方の熱的制約条件がある。例えば、パソコンなどでは、底面温度が高くなっても問題ないが、携帯電話などでは機器が手や顔にふれることから、筐体温度に限界がある。
【０００６】
第１７図に示す構成の放熱構造では、放熱板１０の一端が装着された筐体４内壁に発熱素子１からの熱が局所的に伝達されるので、筐体４の表面温度が局所的に高くなるといった問題があった。
【０００７】
また、第１８図は特開平１０−４１６７８号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器（光受信器）の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は増幅回路、復調回路等の発熱性の回路素子（以下、発熱素子と記す）、２は発熱素子１が実装されるプリント基板、３は発熱素子１をシールドするシールドケース、４は筐体、１１、１２は、各々発熱素子１とシールドケース３間の空気層、およびシールドケース３と筐体４間の空気層に設けられたシリコン系などの熱伝導性シート（熱伝導率：１Ｗ／ｍＫ）である。
【０００８】
このような構成のものにおいても、前記従来例と同様に発熱素子１と筐体４間の熱抵抗が小さくなり、温度差が小さくなって素子温度を低下できるが、熱伝導性シート１２の一端が装着された筐体４内壁に素子からの熱が局所的に伝達されるので、筐体の表面温度が局所的に高くなるといった問題があった。
【０００９】
さらに、第１９図は特開昭６３−１２４５９８号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は集積回路であり、発熱性の回路素子（以下、発熱素子と記す）である。２は発熱素子１が実装されるプリント基板、３はプリント基板２の裏面に設けられ、上記プリント基板２をシールドするシールドケース、１３はプリント基板２の裏面とシールドケース３との間に充填された熱伝導性絶縁体である。
【００１０】
このような構成にしても発熱素子１に発生する熱を放熱させることができるが、この従来例の場合は、プリント基板２を介して熱伝導性絶縁体１３が装着されているので、プリント基板の熱抵抗分の素子の温度上昇は低減できない。また熱伝導性絶縁体１３としては、アルミニウムなどの金属材料に比べて熱伝導率の比較的小さい熱伝導性材料（アルミニウムの１／１００〜１／２００）が用いられるので、熱を十分に拡散させるためには大きな体積の熱伝導性材料が必要となり、機器全体が重たくなるといった問題があった。
【００１１】
さらに、第２０図は実開平３−８４９６号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器（印刷配線板装置）の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は半導体部品であり、発熱性の素子（以下、発熱素子と記す）である。２は発熱素子１を搭載する印刷配線板、３は印刷配線板２に取り付けられた遮蔽板であり、他の印刷配線板との間を電磁的に遮蔽するものである。１４は発熱素子１と遮蔽板３との間に設けられたL型金具である。
【００１２】
このような構成においても発熱素子１に発生する熱を遮蔽板３より放熱させることができるが、この従来例の場合は、半導体部品の近傍に金属材料が装着され、電気的特性が保証できないことや、Ｌ型金具では遮蔽板３の面内で熱を十分に拡散できないといった問題があった。
【００１３】
【発明の開示】
この発明は上述のような問題を解決するためになされたものであり、効率良く発熱素子の温度を低下するとともに、筐体の表面温度を低下させることが可能な通信機器を提供することを目的とするものである。
【００１４】
この発明に係る第１の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、さらに、筐体内壁に装着した、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を備える。ここで、筐体内壁に設けた上記熱拡散部材は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、樹脂系シールドケース側に突出した形状である。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１５】
この発明に係る第２の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、さらに、筐体内壁または筐体外壁に装着した、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を備える。ここで、筐体内壁に設けた上記熱拡散部材は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、樹脂系シールドケース側に突出した形状である。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１６】
この発明に係る第３の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、さらに、上記樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品の設置箇所を除いた上記樹脂系シールドケースの外壁、または上記部品に対向する筐体の内壁部分を除いた筐体内壁に均熱化部材を設けたことを特徴とする通信機器。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１７】
この発明に係る第４の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。さらに、上記樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品の設置箇所を除いた上記樹脂系シールドケースの外壁、または上記部品に対向する筐体の内壁部分を除いた筐体内壁に均熱化部材を設ける。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１８】
この発明に係る第５の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。ここで、上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、外側に突出した形状である。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１９】
この発明に係る第６の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。ここで、上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、外側に突出した形状である。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００２０】
この発明に係る第７の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。ここで、上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、内側に突出した形状である。これによれば、筐体の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
【００２１】
この発明に係る第８の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。ここで、上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、内側に突出した形状である。これによれば、筐体の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
第１図は本発明の実施の形態１による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は発熱性の素子（以下発熱素子と記す）、２は発熱素子１を有する通信回路を実装するプリント基板、３は外部からの電磁波による雑音の入射を抑えるために通信回路を覆う樹脂系シールドケース、４はシールドケース３およびプリント基板２類を収納する筐体である。５はシールドケース３の内壁に沿って装着された、面方向に熱拡散を行なう熱拡散シート（熱拡散部材）である。熱拡散シート５の材料としては、高熱伝導率の金属薄片、例えばアルミニウム（熱伝導率：２３６Ｗ／ｍＫ）や銅（熱伝導率：４０３Ｗ／ｍＫ）の他、厚み０．０２〜０．１ｍｍ程度のグラファイトシート（面方向の熱伝導率：８００Ｗ／ｍＫ、厚み方向の熱伝導率：５Ｗ／ｍＫ）等が使用できる。６はシールドケース３と筐体４の内壁と間に設けられた断熱層であり、空気層（熱伝導率：０．０２６Ｗ／ｍＫ）や断熱材により構成されている。断熱材としてはウレタンフォーム（熱伝導率：０．０１８〜０．０３Ｗ／ｍＫ）等を使用するとよい。７は熱拡散シート５と発熱素子１と間に装着された熱伝導性シート（熱伝導性部材）であり、熱伝導性シート７の材料としては、シリコン系で電気絶縁性があり、熱伝導率が１〜１０Ｗ／ｍＫ程度の材料、例えばシリコンゴム等が使用できる。
【００２４】
次に本実施の形態の動作について説明する。
通信機器の運転が開始され、発熱素子１が発熱すると、発熱素子１からの熱は筐体４の上側からと下側から放熱する。この関係を式（１）で示す。
Ｑ＝ＱＦ＋ＱＲ （１）
Ｑ：発熱素子の発熱量
ＱＦ：筐体上側からの放熱量
ＱＲ：筐体下側からの放熱量
【００２５】
また各放熱量ＱＦ、ＱＲは、それぞれ発熱素子から筐体上側の外気までの熱抵抗ＲＦと、発熱素子から筐体下側の外気までの熱抵抗ＲＲのバランスで決まり、発熱素子の上昇温度ΔＴと、筐体の放熱量および熱抵抗との関係は式（２）で示される。
ΔＴ＝ＱＦ×ＲＦ＝ＱＲ×ＲＲ （２）
ΔＴ：素子の上昇温度
【００２６】
ここで、筐体上側の放熱経路に着目すると、第１図の構成の場合、素子温度は概略、式（３）で計算される温度Ｔまで上昇する。
Ｔ＝Ｔ０＋ΔＴ１＋ΔＴ２＋ΔＴ３＋ΔＴ４＋ΔＴ５ （３）
Ｔ０：外気温度
ΔＴ１：外気と筐体表面間の空気の対流熱伝達による温度差
ΔＴ２：筐体の厚み分の熱伝導による温度差
ΔＴ３：シールドケースと筐体間の層の熱伝導による温度差
ΔＴ４：シールドケースの厚み分の熱伝導による温度差
ΔＴ５：発熱素子とシールドケース間の層の熱伝導による温度差
上記温度差ΔＴ２〜ΔＴ５は式（４）で表され、温度差ΔＴ１は式（５）で表される。
熱伝導式：ΔＴ＝（Ｌ／λＳ）ＱＦ （４）
Ｌ／λＳ：熱抵抗
Ｑ：熱量
Ｓ：伝熱面積
Ｌ：距離
λ：熱伝導率
熱伝達式：ΔＴ＝（１／ｈＳ）ＱＦ （５）
１／ｈＳ：熱抵抗
Ｑ：熱量
Ｓ：伝熱面積
ｈ：熱伝達率
【００２７】
上記式（４）（５）より、素子温度を低下（温度差を小さくする）ためには、伝熱面積大、熱伝導率（熱伝達率）大、距離小とすればよいことがわかる。
【００２８】
本実施の形態１では発熱素子１とシールドケース３と間の層を熱伝導率の高い材料（通常１〜１０Ｗ／ｍＫ）で埋めることで発熱素子１の温度を低下させている。即ち、発熱素子１に対向する積層部品の中で、単位長さあたり、最も温度差が大きくなる層は、熱が拡散していない発熱素子１とシールドケース３間の層である。従って、小さな体積の熱伝導性シート７の挿入であっても高い冷却効果が得られ、効率よく素子温度を低下させることができる。
【００２９】
また、本実施の形態１ではシールドケース３の内壁に熱拡散シート５を装着している。熱拡散シート５の装着により、熱が熱拡散シート５の面方向に拡散し、伝熱面積が拡大される。その結果、式（４）（５）から解るように、熱拡散シート５以降の構成部品に生じる温度差を小さくできる効果がある。つまり、シールドケース３の内壁に熱拡散シート５を装着することにより、発熱素子１にできるだけ近いところで熱を拡散、均熱化させることができ、熱拡散シート５から外気までの温度差（ΔＴ１〜ΔＴ４）が小さくなって、素子温度を低下することができる。
【００３０】
さらに、シート装着側の素子直下の筐体４の温度は、熱拡散シート５の装着によりシート面に対して鉛直方向の熱抵抗が小さくなってシート装着側と反対側の筐体４の面に流れていた熱量が、シート装着側に流れるため熱量が大きくなる効果（Ａ）と、伝熱面積が拡大され、温度差が小さくなる効果（Ｂ）のバランスで決まる。従って、（Ａ）より（Ｂ）の効果が大きくなるよう設定することにより、素子直下の筐体表面温度も低下できる。
【００３１】
また、本実施の形態１ではシールドケース３と筐体４の内壁と間に断熱層（第１図では空気層）６を設けているので、筐体４には熱が伝わりにくく、筐体温度が上昇しにくい効果がある。
【００３２】
以上のように、本実施の形態では小体積、軽量な熱拡散シート５と熱伝導性シート７の装着により、筐体の温度が局所的に高温になることが抑制できるとともに、発熱素子の温度を効率よく低下させることができる効果がある。
【００３３】
なお、本実施の形態において、シールドケース３の内壁に設けた熱拡散シート５は１枚のシートで構成されていたが、シートが複数枚に分割されていてもよい。
【００３４】
実施の形態２．
第２図は本発明の実施の形態２による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図、第３図は本発明の実施の形態２による他の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、第２図は断熱層６として空気層を確保した例、第３図は断熱層６として発泡材２６を設けた例である。
【００３５】
第２図、第３図において、２７は空気層である。本実施の形態２では熱拡散シート５と発熱素子１と間に熱伝導性シート７が設けられておらず、熱拡散シート５と発熱素子１と間は空気層２７となっている。発熱素子１の発熱量が小さい場合には、熱拡散シート５をシールドケース２の内壁に装着する程度で素子温度を十分許容温度以下にできる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では小体積、軽量な熱拡散シート５の装着だけで、筐体の温度が局所的に高温になることが抑制できるとともに、発熱素子の温度を効率よく低下させることができ、かつ放熱部品点数を減らせるため、コストと重量を低減できる効果がある。
【００３７】
実施の形態３．
第４図は本発明の実施の形態３による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、３３は金属系のシールドケースである。本実施の形態ではシールドケースを金属材としており、実施の形態１における熱拡散シート５の機能をこの金属系シールドケース３３に持たせている。発熱素子１と金属系シールドケースの内壁と間には熱伝導性シート７が装着され、金属系シールドケース３３と筐体４との間は空気層６である。
このようにすることにより、実施の形態１と同様の効果があると共に、熱拡散シートの装着を省略できるので、組立コストの低減が図れる効果がある。
【００３８】
実施の形態４．
第５図は本発明の実施の形態４による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、４５はシールドケース３の外壁に装着した熱拡散シートである。発熱素子１とシールドケース３の内壁との間は空気層２７であり、熱拡散シート４５と筐体４との間は断熱層（空気層）６である。
【００３９】
シールドケース３内にリブなどの突起がある場合、熱拡散シートの装着面積が小さく分割され、組み立て性、シートの加工性が悪くなることがあり、コストアップにつながる。これらを解決するため、シールドケース３の外壁に熱拡散シート４５を設ければ、他部品と干渉しない程度に大きな熱拡散面がとれ、シートが小さく分割されることないので加工コストを低減できる効果がある。
【００４０】
また、シールドケース３の外壁に他部品と干渉しない範囲で、シールドケースと同等、あるいは図５に示すように、シールドケースより大きな面積の熱拡散シート４５を装着すれば、筐体表面の伝熱面積が拡大され、特に筐体温度を低下できる効果がある。
なお、発熱素子の温度低下効果については、同じ装着面積の場合はシールドケース３の内壁に装着する方が効果が高い。
【００４１】
実施の形態５．
第６図は本発明の実施の形態５による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、シールドケース３の外壁に熱拡散シート４５を装着した実施の形態４のものに対して、発熱素子１とシールドケース３の内壁との間に熱伝導性シート７を設けたものである。熱拡散シート４５と筐体４との間は断熱層（空気層）６である。
【００４２】
このようにすることによって、小さな体積の熱伝導性シート７の挿入であっても高い冷却効果が得られ、効率よく素子温度を低下させるとともに、筐体温度を低下させることが可能となる。
【００４３】
実施の形態６．
第７図は本発明の実施の形態６による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、実施の形態１のものに対して、さらに筐体４の内壁に沿って面方向に熱拡散を行なう熱拡散シート６５を装着したものである。
【００４４】
シールドケース３と筐体４との間に空気層６等の断熱層を設け、筐体４に熱が伝わらないようにしても、局所的に筐体４が熱くなる場合がある。本実施の形態では、筐体４の内壁に、金属や炭素系の熱拡散シート６５を装着して熱を拡散しているので、筐体４が部分的に熱くならず、筐体温度を低下することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では筐体４の内壁に熱拡散シート６５を装着したが、筐体４の外壁に装着してもよい。外壁に設ける場合は、製品番号などを記載したシールと兼ねてもよい。
【００４６】
また、内部アンテナをシート状に形成して、筐体内壁へ装着し、放熱部品として兼用してもよい。
【００４７】
実施の形態７．
第８図は本発明の実施の形態７による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、実施の形態６のものにおいて、筐体４の内壁に設けた熱拡散シート７５の形状を、シールドケース３内の発熱素子１に対向する部分がシールドケース３側に突出した形状としたものである。突出部と筐体４との間は空気層７６となっている。
【００４８】
上記実施の形態６で述べたように、シールドケース３と筐体４との間に空気層６等の断熱層を設け、筐体４に熱が伝わらないようにしても、局所的に筐体４が熱くなる場合があるが、本実施の形態７では空気層７６を有する熱拡散シート７５を筐体内壁に設け、発熱素子直下領域以外の筐体面に拡散させるので筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００４９】
実施の形態８．
第９図は本発明の実施の形態８による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、８５は筐体４の内壁に設けた熱拡散シート、８６は空気層、８はシールドケース３の外側に設けられた機器部品である。
【００５０】
シールドケース３と筐体４との間に機器部品８が不均一に存在する場合、シールドケース３の内壁に装着する熱拡散シート５により温度が均一化しても、シールドケース３と筐体４と間の機器部品８により熱抵抗の不均一が生じる。その結果、熱は熱抵抗の小さい機器部品８にたくさん流れ、機器部品８の直下の筐体４の温度が高くなる。本実施の形態はこのような場合にも対応できるものであり、実施の形態７と同様、筐体４の内壁に設けた熱拡散シート８５の形状を、シールドケース３の外側に設けられた部品８に対向する部分がシールドケース３側に突出した形状としたものである。突出部と筐体４との間は空気層８６となっている。
【００５１】
これにより、機器部品直下に流れる熱を、部品直下領域以外の筐体面に拡散させるので筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００５２】
実施の形態９．
第１０図は本発明の実施の形態９による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、実施の形態８と同様、シールドケース３から筐体４までの間に機器部品８が不均一に存在し、熱抵抗の不均一が生じて、機器部品８の直下の筐体４の温度が高くなる場合にも対応できるものである。図において、９は均熱化部材であり、シールドケース３の外壁の、機器部品８が装着される領域以外の領域に設けられている。均熱化部材９の材料としては、シールドケース３から機器部品８を経由して筐体４に至るまでの放熱経路と、シールドケース３から均熱化部材９を経由して筐体４に至るまでの放熱経路との熱抵抗が同程度となるものを用いるとよい。
【００５３】
これにより、シールドケース３から筐体４までの熱抵抗が均一化するので、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００５４】
なお、第１０図ではシールドケース３の外壁に均熱化部材９を取りつけたが、筐体４の内壁の、機器部品８に対向する領域以外の領域に、均熱化部材９９を取り付けてもよい。第１１図はこのような場合を示す。
【００５５】
実施の形態１０．
第１２図は本発明の実施の形態１０による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１０４は筐体であり、発熱素子１の直下の筐体の表面形状を外側に突出した凸形状としたものである。他は実施の形態１と同じ構成である。
【００５６】
このようにすることにより、実施の形態１のものにおいて、発熱素子１の直下の筐体温度が高くなる場合においても、シールドケース３と筐体４との間の空気層６が、素子直下においては厚く、熱抵抗が増すため、筐体表面温度が局所的に熱くならない。
【００５７】
実施の形態１１．
第１３図は本発明の実施の形態１１による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１１４は筐体であり、シールドケース３の外側に設けられた機器部品８の直下の筐体の表面形状を外側に突出した凸形状としたものである。
【００５８】
このようにすることにより、機器部品８の存在により熱抵抗の不均一が生じ、熱抵抗の小さい機器部品８に熱がたくさん流れ、その結果、機器部品８の直下の筐体４の温度が高くなる場合においても、シールドケース３と筐体４との間の空気層６が、機器部品直下においては厚く、熱抵抗が増すため、筐体表面温度が局所的に熱くならない。
【００５９】
実施の形態１２．
第１４図は本発明の実施の形態１２による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１２４は筐体であり、実施の形態１０のものにおいて、筐体の外側に凸形状としていた筐体部分を、逆に内側に凸形状としたものである。
【００６０】
このようにすることにより、発熱素子１の直下の筐体部分の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
【００６１】
実施の形態１３．
第１５図は本発明の実施の形態１３による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１３４は筐体であり、実施の形態１１のものにおいて、筐体の外側に凸形状としていた筐体部分を、逆に内側に凸形状としたものである。
【００６２】
このようにすることにより、機器部品８の直下の筐体部分の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
【００６３】
本発明の実施の形態１、２、６における熱解析結果を第１６図（ａ）（ｂ）に示す。
シールドケース３に装着する熱拡散シート５、熱伝導性シート７、および筐体４に装着する熱拡散シートが無い場合の未対策品と、実施の形態１（第１図）と、実施の形態２（第２図）と、実施の形態６（第７図）とにおいて、発熱素子の温度、および筐体温度の違いが明らかである。
【００６４】
なお、上記実施の形態６〜１３においては、実施の形態１の構成に対して、筐体の内壁または外壁に熱拡散シートを設けたり、この熱拡散シートを部分的に凸形状としたり、あるいはシールドケースの外壁または筐体の内壁に均熱化部材を設けたり、筐体の形状を部分的に凸形状または凹形状としたが、実施の形態２〜５の構成に対して、上記と同様の構成としてもよい。
【００６５】
【産業上の利用可能性】
この発明による通信機器は、携帯情報端末である携帯電話等の携帯無線機に関するのみならず、その他の携帯情報端末、あるいは家庭用コードレス電話機など、各種通信機器について適用することが可能である。
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図２】 本発明の実施の形態２による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図３】 本発明の実施の形態２による他の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図４】 本発明の実施の形態３による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図５】 本発明の実施の形態４による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図６】 本発明の実施の形態５による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図７】 本発明の実施の形態６による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図８】 本発明の実施の形態７による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図９】 本発明の実施の形態８による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１０】 本発明の実施の形態９による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１１】 本発明の実施の形態９による他の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１２】 本発明の実施の形態１０による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１３】 本発明の実施の形態１１による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１４】 本発明の実施の形態１２による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１５】 本発明の実施の形態１３による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１６】 本発明の実施の形態１、２、６による携帯用通信機器における放熱構造により得られる冷却効果を比較する図
【図１７】 従来の放熱機能を有する電子機器の主要構成を示す断面構成図
【図１８】 従来の放熱機能を有する別の電子機器の主要構成を示す断面構成図
【図１９】 従来の放熱機能を有するさらに別の電子機器の主要構成を示す断面構成図
【図２０】 従来の放熱機能を有するさらに別の電子機器の主要構成を示す断面構成図
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信機器に関するものであり、詳しくは、筐体内に配置された発熱性の素子により発生する熱を放熱する放熱構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯用通信機器等の電子機器において、内蔵する発熱性の素子より発生する熱を放熱する放熱機能を備えたものとして、例えば第１７図に示すようなものがある。第１７図は特開平１１−２０４９７０号公報に示された従来の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は発熱性の素子（以下発熱素子と記す）、２は発熱素子１を有する通信回路を実装するプリント基板、４は上記プリント基板２を収納する筐体、１０は放熱板である。
【０００３】
空気は熱伝導率が０．０２６Ｗ／ｍＫと非常に小さく、発熱素子１と筐体４間に空気層がある場合、発熱素子１と筐体４間の熱抵抗が大きく、温度差が大きくなり、発熱素子１が高温になる問題がある。このため、アルミニウム（熱伝導率：２３０Ｗ／ｍＫ）や炭素（熱伝導率：５００〜８００Ｗ／ｍＫ）系材料よりなる放熱板１０の一端を発熱素子１に密着させて装着し、他端は温度の低い筐体４内壁に装着する。
【０００４】
上記の構成により、発熱素子１から筐体４までの熱抵抗が小さくなり、素子温度を低下できる。
【０００５】
しかしながら、携帯用通信機器の熱的制約条件には、素子温度の低下のみならず、素子温度と筐体温度との両方の熱的制約条件がある。例えば、パソコンなどでは、底面温度が高くなっても問題ないが、携帯電話などでは機器が手や顔にふれることから、筐体温度に限界がある。
【０００６】
第１７図に示す構成の放熱構造では、放熱板１０の一端が装着された筐体４内壁に発熱素子１からの熱が局所的に伝達されるので、筐体４の表面温度が局所的に高くなるといった問題があった。
【０００７】
また、第１８図は特開平１０−４１６７８号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器（光受信器）の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は増幅回路、復調回路等の発熱性の回路素子（以下、発熱素子と記す）、２は発熱素子１が実装されるプリント基板、３は発熱素子１をシールドするシールドケース、４は筐体、１１、１２は、各々発熱素子１とシールドケース３間の空気層、およびシールドケース３と筐体４間の空気層に設けられたシリコン系などの熱伝導性シート（熱伝導率：１Ｗ／ｍＫ）である。
【０００８】
このような構成のものにおいても、前記従来例と同様に発熱素子１と筐体４間の熱抵抗が小さくなり、温度差が小さくなって素子温度を低下できるが、熱伝導性シート１２の一端が装着された筐体４内壁に素子からの熱が局所的に伝達されるので、筐体の表面温度が局所的に高くなるといった問題があった。
【０００９】
さらに、第１９図は特開昭６３−１２４５９８号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は集積回路であり、発熱性の回路素子（以下、発熱素子と記す）である。２は発熱素子１が実装されるプリント基板、３はプリント基板２の裏面に設けられ、上記プリント基板２をシールドするシールドケース、１３はプリント基板２の裏面とシールドケース３との間に充填された熱伝導性絶縁体である。
【００１０】
このような構成にしても発熱素子１に発生する熱を放熱させることができるが、この従来例の場合は、プリント基板２を介して熱伝導性絶縁体１３が装着されているので、プリント基板の熱抵抗分の素子の温度上昇は低減できない。また熱伝導性絶縁体１３としては、アルミニウムなどの金属材料に比べて熱伝導率の比較的小さい熱伝導性材料（アルミニウムの１／１００〜１／２００）が用いられるので、熱を十分に拡散させるためには大きな体積の熱伝導性材料が必要となり、機器全体が重たくなるといった問題があった。
【００１１】
さらに、第２０図は実開平３−８４９６号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器（印刷配線板装置）の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は半導体部品であり、発熱性の素子（以下、発熱素子と記す）である。２は発熱素子１を搭載する印刷配線板、３は印刷配線板２に取り付けられた遮蔽板であり、他の印刷配線板との間を電磁的に遮蔽するものである。１４は発熱素子１と遮蔽板３との間に設けられたL型金具である。
【００１２】
このような構成においても発熱素子１に発生する熱を遮蔽板３より放熱させることができるが、この従来例の場合は、半導体部品の近傍に金属材料が装着され、電気的特性が保証できないことや、Ｌ型金具では遮蔽板３の面内で熱を十分に拡散できないといった問題があった。
【００１３】
【発明の開示】
この発明は上述のような問題を解決するためになされたものであり、効率良く発熱素子の温度を低下するとともに、筐体の表面温度を低下させることが可能な通信機器を提供することを目的とするものである。
【００１４】
この発明に係る第１の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、さらに、筐体内壁に装着した、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を備える。ここで、筐体内壁に設けた上記熱拡散部材は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、樹脂系シールドケース側に突出した形状である。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１５】
この発明に係る第２の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、さらに、筐体内壁または筐体外壁に装着した、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を備える。ここで、筐体内壁に設けた上記熱拡散部材は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、樹脂系シールドケース側に突出した形状である。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１６】
この発明に係る第３の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、さらに、上記樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品の設置箇所を除いた上記樹脂系シールドケースの外壁、または上記部品に対向する筐体の内壁部分を除いた筐体内壁に均熱化部材を設けたことを特徴とする通信機器。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１７】
この発明に係る第４の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。さらに、上記樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品の設置箇所を除いた上記樹脂系シールドケースの外壁、または上記部品に対向する筐体の内壁部分を除いた筐体内壁に均熱化部材を設ける。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１８】
この発明に係る第５の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。ここで、上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、外側に突出した形状である。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００１９】
この発明に係る第６の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。ここで、上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、外側に突出した形状である。これによれば、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００２０】
この発明に係る第７の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。ここで、上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、内側に突出した形状である。これによれば、筐体の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
【００２１】
この発明に係る第８の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。ここで、上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、内側に突出した形状である。これによれば、筐体の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
第１図は本発明の実施の形態１による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１は発熱性の素子（以下発熱素子と記す）、２は発熱素子１を有する通信回路を実装するプリント基板、３は外部からの電磁波による雑音の入射を抑えるために通信回路を覆う樹脂系シールドケース、４はシールドケース３およびプリント基板２類を収納する筐体である。５はシールドケース３の内壁に沿って装着された、面方向に熱拡散を行なう熱拡散シート（熱拡散部材）である。熱拡散シート５の材料としては、高熱伝導率の金属薄片、例えばアルミニウム（熱伝導率：２３６Ｗ／ｍＫ）や銅（熱伝導率：４０３Ｗ／ｍＫ）の他、厚み０．０２〜０．１ｍｍ程度のグラファイトシート（面方向の熱伝導率：８００Ｗ／ｍＫ、厚み方向の熱伝導率：５Ｗ／ｍＫ）等が使用できる。６はシールドケース３と筐体４の内壁と間に設けられた断熱層であり、空気層（熱伝導率：０．０２６Ｗ／ｍＫ）や断熱材により構成されている。断熱材としてはウレタンフォーム（熱伝導率：０．０１８〜０．０３Ｗ／ｍＫ）等を使用するとよい。７は熱拡散シート５と発熱素子１と間に装着された熱伝導性シート（熱伝導性部材）であり、熱伝導性シート７の材料としては、シリコン系で電気絶縁性があり、熱伝導率が１〜１０Ｗ／ｍＫ程度の材料、例えばシリコンゴム等が使用できる。
【００２４】
次に本実施の形態の動作について説明する。
通信機器の運転が開始され、発熱素子１が発熱すると、発熱素子１からの熱は筐体４の上側からと下側から放熱する。この関係を式（１）で示す。
Ｑ＝ＱＦ＋ＱＲ （１）
Ｑ：発熱素子の発熱量
ＱＦ：筐体上側からの放熱量
ＱＲ：筐体下側からの放熱量
【００２５】
また各放熱量ＱＦ、ＱＲは、それぞれ発熱素子から筐体上側の外気までの熱抵抗ＲＦと、発熱素子から筐体下側の外気までの熱抵抗ＲＲのバランスで決まり、発熱素子の上昇温度ΔＴと、筐体の放熱量および熱抵抗との関係は式（２）で示される。
ΔＴ＝ＱＦ×ＲＦ＝ＱＲ×ＲＲ （２）
ΔＴ：素子の上昇温度
【００２６】
ここで、筐体上側の放熱経路に着目すると、第１図の構成の場合、素子温度は概略、式（３）で計算される温度Ｔまで上昇する。
Ｔ＝Ｔ０＋ΔＴ１＋ΔＴ２＋ΔＴ３＋ΔＴ４＋ΔＴ５ （３）
Ｔ０：外気温度
ΔＴ１：外気と筐体表面間の空気の対流熱伝達による温度差
ΔＴ２：筐体の厚み分の熱伝導による温度差
ΔＴ３：シールドケースと筐体間の層の熱伝導による温度差
ΔＴ４：シールドケースの厚み分の熱伝導による温度差
ΔＴ５：発熱素子とシールドケース間の層の熱伝導による温度差
上記温度差ΔＴ２〜ΔＴ５は式（４）で表され、温度差ΔＴ１は式（５）で表される。
熱伝導式：ΔＴ＝（Ｌ／λＳ）ＱＦ （４）
Ｌ／λＳ：熱抵抗
Ｑ：熱量
Ｓ：伝熱面積
Ｌ：距離
λ：熱伝導率
熱伝達式：ΔＴ＝（１／ｈＳ）ＱＦ （５）
１／ｈＳ：熱抵抗
Ｑ：熱量
Ｓ：伝熱面積
ｈ：熱伝達率
【００２７】
上記式（４）（５）より、素子温度を低下（温度差を小さくする）ためには、伝熱面積大、熱伝導率（熱伝達率）大、距離小とすればよいことがわかる。
【００２８】
本実施の形態１では発熱素子１とシールドケース３と間の層を熱伝導率の高い材料（通常１〜１０Ｗ／ｍＫ）で埋めることで発熱素子１の温度を低下させている。即ち、発熱素子１に対向する積層部品の中で、単位長さあたり、最も温度差が大きくなる層は、熱が拡散していない発熱素子１とシールドケース３間の層である。従って、小さな体積の熱伝導性シート７の挿入であっても高い冷却効果が得られ、効率よく素子温度を低下させることができる。
【００２９】
また、本実施の形態１ではシールドケース３の内壁に熱拡散シート５を装着している。熱拡散シート５の装着により、熱が熱拡散シート５の面方向に拡散し、伝熱面積が拡大される。その結果、式（４）（５）から解るように、熱拡散シート５以降の構成部品に生じる温度差を小さくできる効果がある。つまり、シールドケース３の内壁に熱拡散シート５を装着することにより、発熱素子１にできるだけ近いところで熱を拡散、均熱化させることができ、熱拡散シート５から外気までの温度差（ΔＴ１〜ΔＴ４）が小さくなって、素子温度を低下することができる。
【００３０】
さらに、シート装着側の素子直下の筐体４の温度は、熱拡散シート５の装着によりシート面に対して鉛直方向の熱抵抗が小さくなってシート装着側と反対側の筐体４の面に流れていた熱量が、シート装着側に流れるため熱量が大きくなる効果（Ａ）と、伝熱面積が拡大され、温度差が小さくなる効果（Ｂ）のバランスで決まる。従って、（Ａ）より（Ｂ）の効果が大きくなるよう設定することにより、素子直下の筐体表面温度も低下できる。
【００３１】
また、本実施の形態１ではシールドケース３と筐体４の内壁と間に断熱層（第１図では空気層）６を設けているので、筐体４には熱が伝わりにくく、筐体温度が上昇しにくい効果がある。
【００３２】
以上のように、本実施の形態では小体積、軽量な熱拡散シート５と熱伝導性シート７の装着により、筐体の温度が局所的に高温になることが抑制できるとともに、発熱素子の温度を効率よく低下させることができる効果がある。
【００３３】
なお、本実施の形態において、シールドケース３の内壁に設けた熱拡散シート５は１枚のシートで構成されていたが、シートが複数枚に分割されていてもよい。
【００３４】
実施の形態２．
第２図は本発明の実施の形態２による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図、第３図は本発明の実施の形態２による他の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、第２図は断熱層６として空気層を確保した例、第３図は断熱層６として発泡材２６を設けた例である。
【００３５】
第２図、第３図において、２７は空気層である。本実施の形態２では熱拡散シート５と発熱素子１と間に熱伝導性シート７が設けられておらず、熱拡散シート５と発熱素子１と間は空気層２７となっている。発熱素子１の発熱量が小さい場合には、熱拡散シート５をシールドケース２の内壁に装着する程度で素子温度を十分許容温度以下にできる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では小体積、軽量な熱拡散シート５の装着だけで、筐体の温度が局所的に高温になることが抑制できるとともに、発熱素子の温度を効率よく低下させることができ、かつ放熱部品点数を減らせるため、コストと重量を低減できる効果がある。
【００３７】
実施の形態３．
第４図は本発明の実施の形態３による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、３３は金属系のシールドケースである。本実施の形態ではシールドケースを金属材としており、実施の形態１における熱拡散シート５の機能をこの金属系シールドケース３３に持たせている。発熱素子１と金属系シールドケースの内壁と間には熱伝導性シート７が装着され、金属系シールドケース３３と筐体４との間は空気層６である。
このようにすることにより、実施の形態１と同様の効果があると共に、熱拡散シートの装着を省略できるので、組立コストの低減が図れる効果がある。
【００３８】
実施の形態４．
第５図は本発明の実施の形態４による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、４５はシールドケース３の外壁に装着した熱拡散シートである。発熱素子１とシールドケース３の内壁との間は空気層２７であり、熱拡散シート４５と筐体４との間は断熱層（空気層）６である。
【００３９】
シールドケース３内にリブなどの突起がある場合、熱拡散シートの装着面積が小さく分割され、組み立て性、シートの加工性が悪くなることがあり、コストアップにつながる。これらを解決するため、シールドケース３の外壁に熱拡散シート４５を設ければ、他部品と干渉しない程度に大きな熱拡散面がとれ、シートが小さく分割されることないので加工コストを低減できる効果がある。
【００４０】
また、シールドケース３の外壁に他部品と干渉しない範囲で、シールドケースと同等、あるいは図５に示すように、シールドケースより大きな面積の熱拡散シート４５を装着すれば、筐体表面の伝熱面積が拡大され、特に筐体温度を低下できる効果がある。
なお、発熱素子の温度低下効果については、同じ装着面積の場合はシールドケース３の内壁に装着する方が効果が高い。
【００４１】
実施の形態５．
第６図は本発明の実施の形態５による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、シールドケース３の外壁に熱拡散シート４５を装着した実施の形態４のものに対して、発熱素子１とシールドケース３の内壁との間に熱伝導性シート７を設けたものである。熱拡散シート４５と筐体４との間は断熱層（空気層）６である。
【００４２】
このようにすることによって、小さな体積の熱伝導性シート７の挿入であっても高い冷却効果が得られ、効率よく素子温度を低下させるとともに、筐体温度を低下させることが可能となる。
【００４３】
実施の形態６．
第７図は本発明の実施の形態６による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、実施の形態１のものに対して、さらに筐体４の内壁に沿って面方向に熱拡散を行なう熱拡散シート６５を装着したものである。
【００４４】
シールドケース３と筐体４との間に空気層６等の断熱層を設け、筐体４に熱が伝わらないようにしても、局所的に筐体４が熱くなる場合がある。本実施の形態では、筐体４の内壁に、金属や炭素系の熱拡散シート６５を装着して熱を拡散しているので、筐体４が部分的に熱くならず、筐体温度を低下することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では筐体４の内壁に熱拡散シート６５を装着したが、筐体４の外壁に装着してもよい。外壁に設ける場合は、製品番号などを記載したシールと兼ねてもよい。
【００４６】
また、内部アンテナをシート状に形成して、筐体内壁へ装着し、放熱部品として兼用してもよい。
【００４７】
実施の形態７．
第８図は本発明の実施の形態７による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、実施の形態６のものにおいて、筐体４の内壁に設けた熱拡散シート７５の形状を、シールドケース３内の発熱素子１に対向する部分がシールドケース３側に突出した形状としたものである。突出部と筐体４との間は空気層７６となっている。
【００４８】
上記実施の形態６で述べたように、シールドケース３と筐体４との間に空気層６等の断熱層を設け、筐体４に熱が伝わらないようにしても、局所的に筐体４が熱くなる場合があるが、本実施の形態７では空気層７６を有する熱拡散シート７５を筐体内壁に設け、発熱素子直下領域以外の筐体面に拡散させるので筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００４９】
実施の形態８．
第９図は本発明の実施の形態８による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、８５は筐体４の内壁に設けた熱拡散シート、８６は空気層、８はシールドケース３の外側に設けられた機器部品である。
【００５０】
シールドケース３と筐体４との間に機器部品８が不均一に存在する場合、シールドケース３の内壁に装着する熱拡散シート５により温度が均一化しても、シールドケース３と筐体４と間の機器部品８により熱抵抗の不均一が生じる。その結果、熱は熱抵抗の小さい機器部品８にたくさん流れ、機器部品８の直下の筐体４の温度が高くなる。本実施の形態はこのような場合にも対応できるものであり、実施の形態７と同様、筐体４の内壁に設けた熱拡散シート８５の形状を、シールドケース３の外側に設けられた部品８に対向する部分がシールドケース３側に突出した形状としたものである。突出部と筐体４との間は空気層８６となっている。
【００５１】
これにより、機器部品直下に流れる熱を、部品直下領域以外の筐体面に拡散させるので筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００５２】
実施の形態９．
第１０図は本発明の実施の形態９による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、実施の形態８と同様、シールドケース３から筐体４までの間に機器部品８が不均一に存在し、熱抵抗の不均一が生じて、機器部品８の直下の筐体４の温度が高くなる場合にも対応できるものである。図において、９は均熱化部材であり、シールドケース３の外壁の、機器部品８が装着される領域以外の領域に設けられている。均熱化部材９の材料としては、シールドケース３から機器部品８を経由して筐体４に至るまでの放熱経路と、シールドケース３から均熱化部材９を経由して筐体４に至るまでの放熱経路との熱抵抗が同程度となるものを用いるとよい。
【００５３】
これにより、シールドケース３から筐体４までの熱抵抗が均一化するので、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
【００５４】
なお、第１０図ではシールドケース３の外壁に均熱化部材９を取りつけたが、筐体４の内壁の、機器部品８に対向する領域以外の領域に、均熱化部材９９を取り付けてもよい。第１１図はこのような場合を示す。
【００５５】
実施の形態１０．
第１２図は本発明の実施の形態１０による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１０４は筐体であり、発熱素子１の直下の筐体の表面形状を外側に突出した凸形状としたものである。他は実施の形態１と同じ構成である。
【００５６】
このようにすることにより、実施の形態１のものにおいて、発熱素子１の直下の筐体温度が高くなる場合においても、シールドケース３と筐体４との間の空気層６が、素子直下においては厚く、熱抵抗が増すため、筐体表面温度が局所的に熱くならない。
【００５７】
実施の形態１１．
第１３図は本発明の実施の形態１１による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１１４は筐体であり、シールドケース３の外側に設けられた機器部品８の直下の筐体の表面形状を外側に突出した凸形状としたものである。
【００５８】
このようにすることにより、機器部品８の存在により熱抵抗の不均一が生じ、熱抵抗の小さい機器部品８に熱がたくさん流れ、その結果、機器部品８の直下の筐体４の温度が高くなる場合においても、シールドケース３と筐体４との間の空気層６が、機器部品直下においては厚く、熱抵抗が増すため、筐体表面温度が局所的に熱くならない。
【００５９】
実施の形態１２．
第１４図は本発明の実施の形態１２による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１２４は筐体であり、実施の形態１０のものにおいて、筐体の外側に凸形状としていた筐体部分を、逆に内側に凸形状としたものである。
【００６０】
このようにすることにより、発熱素子１の直下の筐体部分の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
【００６１】
実施の形態１３．
第１５図は本発明の実施の形態１３による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、１３４は筐体であり、実施の形態１１のものにおいて、筐体の外側に凸形状としていた筐体部分を、逆に内側に凸形状としたものである。
【００６２】
このようにすることにより、機器部品８の直下の筐体部分の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
【００６３】
本発明の実施の形態１、２、６における熱解析結果を第１６図（ａ）（ｂ）に示す。
シールドケース３に装着する熱拡散シート５、熱伝導性シート７、および筐体４に装着する熱拡散シートが無い場合の未対策品と、実施の形態１（第１図）と、実施の形態２（第２図）と、実施の形態６（第７図）とにおいて、発熱素子の温度、および筐体温度の違いが明らかである。
【００６４】
なお、上記実施の形態６〜１３においては、実施の形態１の構成に対して、筐体の内壁または外壁に熱拡散シートを設けたり、この熱拡散シートを部分的に凸形状としたり、あるいはシールドケースの外壁または筐体の内壁に均熱化部材を設けたり、筐体の形状を部分的に凸形状または凹形状としたが、実施の形態２〜５の構成に対して、上記と同様の構成としてもよい。
【００６５】
【産業上の利用可能性】
この発明による通信機器は、携帯情報端末である携帯電話等の携帯無線機に関するのみならず、その他の携帯情報端末、あるいは家庭用コードレス電話機など、各種通信機器について適用することが可能である。
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図２】 本発明の実施の形態２による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図３】 本発明の実施の形態２による他の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図４】 本発明の実施の形態３による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図５】 本発明の実施の形態４による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図６】 本発明の実施の形態５による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図７】 本発明の実施の形態６による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図８】 本発明の実施の形態７による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図９】 本発明の実施の形態８による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１０】 本発明の実施の形態９による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１１】 本発明の実施の形態９による他の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１２】 本発明の実施の形態１０による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１３】 本発明の実施の形態１１による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１４】 本発明の実施の形態１２による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１５】 本発明の実施の形態１３による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図
【図１６】 本発明の実施の形態１、２、６による携帯用通信機器における放熱構造により得られる冷却効果を比較する図
【図１７】 従来の放熱機能を有する電子機器の主要構成を示す断面構成図
【図１８】 従来の放熱機能を有する別の電子機器の主要構成を示す断面構成図
【図１９】 従来の放熱機能を有するさらに別の電子機器の主要構成を示す断面構成図
【図２０】 従来の放熱機能を有するさらに別の電子機器の主要構成を示す断面構成図
Claims (8)
- プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、
さらに、筐体内壁に装着した、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を備え、
筐体内壁に設けた上記熱拡散部材は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、樹脂系シールドケース側に突出した形状であることを特徴とする通信機器。 - プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、
さらに、筐体内壁または筐体外壁に装着した、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を備え、
筐体内壁に設けた上記熱拡散部材は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、樹脂系シールドケース側に突出した形状であることを特徴とする通信機器。 - プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、
さらに、上記樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品の設置箇所を除いた上記樹脂系シールドケースの外壁、または上記部品に対向する筐体の内壁部分を除いた筐体内壁に均熱化部材を設けたことを特徴とする通信機器。 - プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、
さらに、上記樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品の設置箇所を除いた上記樹脂系シールドケースの外壁、または上記部品に対向する筐体の内壁部分を除いた筐体内壁に均熱化部材を設けたことを特徴とする通信機器。 - プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、
上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、外側に突出した形状であることを特徴とする通信機器。 - プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、
上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、外側に突出した形状であることを特徴とする通信機器。 - プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、
上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、内側に突出した形状であることを特徴とする通信機器。 - プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備え、
上記筐体は、樹脂系シールドケース内の発熱性の素子に対向する部分または樹脂系シールドケースの外側に設けられた部品に対向する部分が、内側に突出した形状であることを特徴とする通信機器。
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