JP5451921B2 - 防水筐体排熱構造、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、防水筐体の排熱構造と、その防水筐体排熱構造を備える電子機器に関する。

電子機器において、回路基板や電子部品などを収納し、密閉された筐体の一部に、筐体内外の圧力差によって伸縮する弾性体を設けたものが特許文献１に開示される。

特開平１１−６８３３３号公報

しかし、特許文献１の技術では、密閉された筐体内に収納された電子部品などが発熱し、筐体内が高温になった場合に、筐体内の熱を効率よく逃がすことができなかった。

本発明の課題は、防水筐体内の圧力調整をするとともに、防水筐体内で発生した熱を効率よく逃がすことである。

以上の課題を解決するため、本発明に係る防水筐体排熱構造は、防水が図られた筐体と、前記筐体内に配置された発熱体と、前記筐体内の前記発熱体の近傍に配置され、前記筐体内を密閉しながら一部を前記筐体から露出させて、前記発熱体の熱変化による前記筐体内の空気の膨張・収縮により伸縮する中空の伸縮部材と、を備え、前記伸縮部材は、前記発熱体に対向する第１面と、前記第１面に対向し、前記空気の膨張・収縮により圧力を受けて伸縮する第２面を有することを特徴とする。

本発明によれば、防水筐体内の圧力調整をするとともに、防水筐体内で発生した熱を効率よく逃がすことができる。

本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、携帯電話を示した斜視図である。 図１の携帯電話を破断して示した図である。 図１の携帯電話の分解図である。 図１の携帯電話の横断面図である。 図４の矢印Ａ部の拡大図である。 常温時を示す要部断面図である。 図６の高温時の変化を示した図である。 変形例１を示した図である。 変形例２を示した図である。

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。
（実施形態）
図１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携帯電話を示したもので、図２は破断して示したもの、図３は分解して示したもの、図４は横断面で示したものである。図中、１は筐体、２は下ケース、３は上ケース、４は下カバー、５は上カバー、６は中ケース、７は放音部、８はカメラ、９は発光部、１０はデータ通信部、１１は受話部、１２はキー入力部、１３は表示部、１４はスピーカ、１５は表示窓、１６は回路基板、１７は発熱体、１８は熱伝達部材、１９は開口部、２０はホルダ、２１は伸縮部材である。

図示のように、筐体１は、下ケース２及び上ケース３を合わせ面間にパッキンＰを介装したシール構造により防水して合体し、その外側に下カバー４及び上カバー５を合体した構造となっており、下ケース２及び上ケース３の内部には、中ケース６及びその上の回路基板１６が設けられている。図示例において、下ケース２に放音部７、カメラ８、発光部９及びデータ通信部１０が設けられて下カバー４から露出し、上ケース３に受話部１１、キー入力部１２が設けられて上カバー５から露出している。さらに、表示部１３が回路基板１６の上面に搭載され、スピーカ１４が下ケース２に組み付けられ、表示窓１５が上カバー５に設けられている。

なお、キー入力部１２及び表示窓１５は上ケース３と弾性部材によって一体成形の防水構造となっている。さらに、受話部（レシーバ）１１及び図示しない送話部（マイク）の音響部には防水性の振動板が用いられている。また、図示しないが、外部とのデータ通信接続構造は防水コネクタを用いて筐体１を水密構造としている。

そして、回路基板１６の下面には、通電により発熱体となる電子部品１７が搭載されている。図示例では、回路基板１６の縦横方向に間隔を各々空けて四つの電子部品１７が並べて搭載されており、この四つの電子部品１７の周囲には、中ケース６と回路基板１６との間において、電子部品の通電による発熱体１７の熱を伝達する弾性材による熱伝達部材１８が充填されている。この熱伝達部材１８はポッティングまたは成形により形成される。この熱伝達部材１８により、電子部品１７からの熱伝達効率を向上でき、また、筐体１の落下衝撃等による電子部品１７の回路基板１６からの剥離も防止できる。

また、下カバー４の両側面部で四つの電子部品１７より下方には開口部１９が形成されている。図示例において、開口部１９は、塵が入らないように細いスリットが並ぶ格子状部となっている。この開口部１９の内側において、下ケース２の両側面部の長孔に二つのホルダ２０がそれぞれ組み付けられている。

そして、中ケース６の四つの電子部品１７及び熱伝達部材１８に対応する下側の凹部には、電子部品の通電による発熱体１７の熱変化による筐体１内の空気の膨張・収縮により伸縮する中空の伸縮部材２１が配置されている。図示例では、中ケース６の長手方向に間隔を空けた二つの凹部に、上下面がほぼ平行するチューブによる伸縮部材２１がそれぞれ収納されている。このチューブによる伸縮部材２１は、両端部が開放された排熱口２２となっていて、中ケース６の凹部に塗布した接着剤または貼り付けた両面接着テープ等による接着部２３で固定されている。

以上の二つのチューブによる伸縮部材２１は、その両端部の排熱口２２を、図５にも拡大して示したように、下カバー４の両側面部の開口部１９において、下ケース２の両側面部の長孔に対し楕円形のホルダ２０の嵌合によりそれぞれ取り付けられる。

図６は常温時を示したもので、電子部品１７が通電により発熱体となる前において、図示のように、伸縮部材２１は上下面がほぼ平行するチューブの状態となっている。

次に、図７は高温時の変化を示したもので、電子部品が通電により発熱体１７となると、その発熱体１７から直接、及び周囲の熱伝達部材１８を介して中ケース６に熱が伝達され、その熱が中ケース６の凹部内のチューブによる伸縮部材２１に接着部２３から伝達されて、そのチューブ内の空気中に放熱される。そして、伸縮部材２１のチューブ内の加熱された空気は、その両端の排熱口２２において、ホルダ２０を介して下カバー４の両側面部の開口部１９から筐体１の外部に排出される。

また、以上の熱により中ケース６と下ケース２との間の空間内の空気が膨張して内圧が上昇し、その内圧上昇によって、図示のように、中ケース６の凹部内のチューブによる伸縮部材２１の下面が潰されるように弾性変形する。

従って、実施形態のように、防水構造による筐体１内の圧力調整が行える上、防水構造による筐体１内で発生した熱を効率よく逃がすことができる。

（変形例１）
図８は変形例１を示したもので、前述した実施形態１と同様、１は防水構造による筐体、１７は発熱体、１９は開口部、２０はホルダ、２１は伸縮部材である。

すなわち、変形例１は、図示のように、円周方向が蛇腹状の可変径のチューブによる伸縮部材２１としたものである。

（変形例２）
図９は変形例２を示したもので、前述した実施形態１と同様、１は防水構造による筐体、１９は開口部、２０はホルダ、２１は伸縮部材である。

すなわち、変形例２は、図示のように、十字形状のチューブによる伸縮部材２１としたものである。

その他、曲線形状のチューブによる伸縮部材２１であってもよく、どのような形状の伸縮部材２１であってもよい。また、チューブの太さが異なっていてもよい。さらに、筐体１の周りに伸縮部材２１を配置してもよい。

（他の変形例）
なお、以上の実施形態においては、携帯電話としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ、ＰＤＡ、ノートパソコン、ウェアラブルパソコン、電卓、電子辞書などで、防水構造を有する全ての機器に用いることができる。
また、実施形態では、伸縮部材の両端に排熱口を設けたが、排熱口は両端になくてもよく、片側の１箇所だけであってもよい。
さらに、伸縮部材は実施形態のチューブ（管状部）以外に中実であってもよく、この場合、中実の部材が熱により伸縮したり、筐体外に熱発散できるようになっていればよい。また、中実の発泡材であってもよい。

さらに、実施形態では、筐体の開口部に格子状部を設けたが、網状部であってもよい。
また、伸縮部材や熱伝達部材の材質等も任意であり、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。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
防水が図られた筐体と、
前記筐体内に配置された発熱体と、
前記筐体内の前記発熱体の近傍に配置され、前記筐体内を密閉しながら一部を前記筐体から露出させて、前記発熱体の熱変化による前記筐体内の空気の膨張・収縮により伸縮する中空の伸縮部材と、を備えることを特徴とする防水筐体排熱構造。

（付記２）
前記筐体に開口部が形成され、
前記伸縮部材は、端部に排熱口を有する管状部に形成され、
前記排熱口が前記開口部に配置されることを特徴とする付記１に記載の防水筐体排熱構造。

（付記３）
前記伸縮部材は、前記管状部の両端部に前記排熱口を有し、
前記筐体は、二面部に前記開口部を有し、
前記管状部両端部の排熱口が前記筐体二面部の開口部にそれぞれ配置されることを特徴
とする付記２に記載の防水筐体排熱構造。

（付記４）
前記発熱体と伸縮部材との間に充填され、前記発熱体の熱を伝達する熱伝達部材を備え
ることを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の防水筐体排熱構造。

（付記５）
前記開口部に格子状部または網状部が設けられることを特徴とする付記２又は３のい
ずれか一項に記載の防水筐体排熱構造。

（付記６）
付記１から５のいずれか一項に記載の防水筐体排熱構造を備えることを特徴とする電
子機器。

１ 筐体
２ 下ケース
３ 上ケース
４ 下カバー
５ 上カバー
６ 中ケース
７ 放音部
８ カメラ
９ 発光部
１０ データ通信部
１１ 受話部
１２ キー入力部
１３ 表示部
１４ スピーカ
１５ 表示窓
１６ 回路基板
１７ 発熱体
１８ 熱伝達部材
１９ 開口部
２０ ホルダ
２１ 伸縮部材
２２ 排熱口
２３ 接着部

Claims (6)

1. 防水が図られた筐体と、
   前記筐体内に配置された発熱体と、
   前記筐体内の前記発熱体の近傍に配置され、前記筐体内を密閉しながら一部を前記筐体から露出させて、前記発熱体の熱変化による前記筐体内の空気の膨張・収縮により伸縮する中空の伸縮部材と、
   を備え、
   前記伸縮部材は、前記発熱体に対向する第１面と、前記第１面に対向し、前記空気の膨張・収縮により圧力を受けて伸縮する第２面を有することを特徴とする防水筐体排熱構造。
2. 前記筐体に開口部が形成され、
   前記伸縮部材は、端部に排熱口を有する管状部に形成され、
   前記排熱口が前記開口部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の防水筐体排熱構造。
3. 前記伸縮部材は、前記管状部の両端部に前記排熱口を有し、
   前記筐体は、二面部に前記開口部を有し、
   前記管状部両端部の排熱口が前記筐体二面部の開口部にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２に記載の防水筐体排熱構造。
4. 前記発熱体と伸縮部材との間に充填され、前記発熱体の熱を伝達する熱伝達部材を備え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防水筐体排熱構造。
5. 前記開口部に格子状部または網状部が設けられることを特徴とする請求項２又は３に記載の防水筐体排熱構造。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の防水筐体排熱構造を備えることを特徴とする電子機器。

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