JP5536184B2

JP5536184B2 - 携帯型電子機器

Info

Publication number: JP5536184B2
Application number: JP2012266905A
Authority: JP
Inventors: 晴彦角田
Original assignee: NEC Infrontia Corp
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: JP2014116335A

Description

本発明は、携帯型電子機器に関し、特に、放熱構造および防水構造を備えた携帯型電子機器に関する。

一般に、パーソナルコンピュータ等の大型の電子機器では、機器内部に送風ファンを実装するとともに筐体に通気口を設けることで、ＣＰＵ等の発熱部品から発熱された熱を外部に放出する放熱構造が用いられている。

しかしながら、特許文献１などに開示されるような小型の携帯型電子機器では、機器の小型化の観点から、送風ファンを実装することが困難であり、また、機器の防水性を確保する観点から、機器内部を筐体によって完全密閉する場合が多い。

そのため、小型の携帯型電子機器では、図６に示す参考例のように、筐体１２０に通気口を設けることなく、基板１６０等を支持する熱伝導性の高いシャーシ１５０を、熱伝導シート１６２を介して発熱部品１６１に接触させ、筐体１２０内の空間１２４へ熱放射することで、発熱部品１６１の熱を放熱する構造を採っていた。

特開２０１２−２２７８５０号公報

ところが、携帯型電子機器におけるＣＰＵの高速化や多機能化に伴い、基板１６０全体の発熱量が増大しており、また、防水性能の観点から機器内部を熱伝導性の低い樹脂性の筐体１２０で完全密閉する構造であることから、外気との熱対流がなく、シャーシ１５０から放射された熱を効率的に外部に排出することができず、その結果、機器を長時間稼動させた場合、筐体１２０内の雰囲気温度が上昇し、故障の原因となってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、機器の防水性を維持しつつ、放熱効率のよい携帯型電子機器を提供することである。

本発明の携帯型電子機器は、防水性を備える携帯型電子機器であって、アッパーケースおよびロアケースを含む筐体と、前記筐体内に収容される発熱部品と、前記筐体内に収容される熱伝導部材とを備え、前記筐体は、外部に開口する筐体開口部を有し、前記アッパーケースは、前記ロアケース側に面する面に、第１の環状凹部を有し、前記ロアケースは、前記アッパーケース側に面する面に、第２の環状凹部を有し、前記熱伝導部材は、前記発熱部品に直接的または間接的に接触する接触部と、前記筐体内の空間を、前記発熱部品を収容する収容空間と前記筐体開口部に通じる放熱空間とに仕切る環状仕切部と、前記アッパーケース側に形成される第１の環状シール部と、前記ロアケースの側に形成される第２の環状シール部とを一体に有し、前記アッパーケースおよび前記ロアケースは、前記アッパーケースの前記第１の環状凹部内に前記第１の環状シール部が嵌合されるとともに、前記ロアケースの前記第２の環状凹部内に前記第２の環状シール部が嵌合された状態で、互いに固定されて前記環状仕切部と前記筐体間の防水性が確保されていることにより、前述した課題を解決したものである。

なお、本発明で言うところの「環状」とは、四角環状や円環状など、一周して一端と他端とが繋がった形状のことを意味し、円環状の意味には限定されない。

本発明の携帯型電子機器では、発熱部品の熱を熱伝導部材に伝え、熱伝導部材に伝わった熱を筐体開口部を通じて外部に放出することが可能であるため、熱を筐体内部に篭らせることなく、放熱効率を向上できるとともに、アッパーケースとロアケースと熱伝導部材との間に形成されたシール構造によって、携帯型電子機器の防水性を維持することができる。

本発明の一実施形態である携帯型電子機器を示す斜視図である。携帯型電子機器を示す断面図である。図２を一部拡大して示す説明図であり、図３（ａ）は図２のＡ部分を拡大した説明図であり、図３（ｂ）は図２のＢ部分を拡大した説明図である。シャーシと第１の環状シール部材と第２の環状シール部材とを概略的に示す斜視図である。携帯型電子機器における放熱経路を説明する説明図である。参考例である携帯型電子機器における放熱経路を説明する説明図である。

以下、本発明の一実施例である携帯型電子機器を図面に基づいて説明する。

携帯型電子機器１０は、図１や図２に示すように、各種部品を収容する筐体２０と、筐体２０内に収容されるシャーシ５０と、筐体２０内に収容されシャーシ５０によって支持される基板６０と、基板６０に搭載される発熱部品６１と、筐体２０内に収容されシャーシ５０によって支持されるディスプレイ７０と、筐体２０を構成するアッパーケース３０とシャーシ５０との間をシールする第１の環状シール部材８０と、筐体２０を構成するロアケース４０とシャーシ５０との間をシールする第２の環状シール部材９０とを備えている。

筐体２０は、図１や図２に示すように、アッパーケース３０およびロアケース４０によって構成されている。なお、アッパーケース３０およびロアケース４０以外のケースを設けてもよい。

筐体２０は、図１や図２に示すように、外部に開口し、筐体２０内の熱を外部に放出するための複数の筐体開口部２１を有している。なお、本実施形態では、図１や図２に示すように、筐体開口部２１は、アッパーケース３０とロアケース４０との間に形成されているが、アッパーケース３０およびロアケース４０のいずれかに孔を開けることで筐体開口部２１を形成してもよく、また、アッパーケース３０およびロアケース４０のいずれにも孔を開けることで筐体開口部２１を形成してもよい。また、本実施形態では、図１や図２に示すように、筐体開口部２１は、スリット状に形成されているが、筐体開口部２１の具体的形状は、丸孔状など、如何なる形状であってもよい。また、筐体開口部２１の大きさは、使用者の手指がシャーシ５０に触れることのないように、使用者の手指が入らない大きさであれば、如何なる大きさであってもよい。

筐体２０内の空間は、図２に示すように、後述するシャーシ５０の環状仕切部５２によって、基板６０や発熱部品６１などを収容する収容空間２２と、筐体開口部２１に通じる放熱空間２３とに仕切られている。

アッパーケース３０は、熱伝導率の低い樹脂等から形成されている。アッパーケース３０は、図２や図３に示すように、アッパーケース３０のロアケース４０側に面する面に形成された第１の環状凹部３１と、ディスプレイ７０を外部に露出させるためのディスプレイ用開口部３２とを有している。第１の環状凹部３１は、アッパーケース３０とロアケース４０とを互いに接近させて組み付ける方向に見た場合に、環状に形成されている。

ロアケース４０は、熱伝導率の低い樹脂等から形成されている。ロアケース４０は、図２や図３に示すように、ロアケース４０のアッパーケース３０側に面する面に形成された第２の環状凹部４１を有している。第２の環状凹部４１は、アッパーケース３０とロアケース４０とを互いに接近させて組み付ける方向に見た場合に、環状に形成されている。

アッパーケース３０およびロアケース４０は、ネジなどの固定部品（図示しない）によって互いに固定されている。なお、アッパーケース３０およびロアケース４０の固定方法は如何なるものでもよい。

シャーシ５０は、アルミなどの熱伝導率が高い金属から形成されている。シャーシ５０は、図２に示すように、筐体２０内に収容され、筐体２０（本実施形態ではアッパーケース３０）に固定されている。

シャーシ５０は、図２乃至図４に示すように、板部５１と、環状仕切部５２と、第１の環状シール部５３と、第２の環状シール部５４とを一体に有している。なお、図４においては、シャーシ５０のネジ用孔などの本発明には直接的に関係しない部位については、その図示を省略している。

板部５１は、矩形の平板状に形成されている。板部５１は、図２に示すように、熱伝導シート６２を介して発熱部品６１に接触する接触部として機能する。

環状仕切部５２は、図２に示すように、筐体２０内の空間を、前述した収容空間２２と放熱空間２３とに仕切る部位である。環状仕切部５２は、アッパーケース３０とロアケース４０とを互いに接近させて組み付ける方向に見た場合における、シャーシ５０の周縁部に環状に形成されている。環状仕切部５２は、図２に示すように、筐体開口部２１の近傍に配置され、筐体２０の放熱空間２３に露出している。

第１の環状シール部５３は、図２乃至図４に示すように、環状仕切部５２のアッパーケース３０側の端部に環状に形成され、アッパーケース３０の第１の環状凹部３１内に挿入されて嵌合される部位である。

第２の環状シール部５４は、図２乃至図４に示すように、環状仕切部５２のロアケース４０側の端部に環状に形成され、ロアケース４０の第２の環状凹部４１内に挿入されて嵌合される部位である。

基板６０は、図２に示すように、筐体２０内の収容空間２２に収容され、シャーシ５０に固定されるプリント配線基板である。

発熱部品６１は、図２に示すように、基板６０に搭載され、通電されることで発熱する部品である。発熱部品６１の具体例として、ＣＰＵや、電源部、無線部等が挙げられる。本実施形態では、発熱部品６１は、熱伝導率が高く弾性を有するシリコンシートなどの熱伝導シート６２を介して、シャーシ５０の板部５１に接触している。なお、発熱部品６１を、熱伝導シート６２を介することなく、シャーシ５０の板部５１に直接的に接触させてもよい。

ディスプレイ７０は、タッチパネル７１付きのＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ）として構成されている。ディスプレイ７０は、図１に示すように、シャーシ５０に固定されて支持されている。

第１の環状シール部材８０および第２の環状シール部材９０は、図４に示すように、弾性を有するゴムや樹脂などから形成された環状のシール部品である。第１の環状シール部材８０は、図２や図３に示すように、アッパーケース３０の第１の環状凹部３１の底部に配置され、第１の環状凹部３１とシャーシ５０の第１の環状シール部５３との間に圧縮状態で挟まれている。第２の環状シール部材９０は、図２や図３に示すように、ロアケース４０の第２の環状凹部４１の底部に配置され、第２の環状凹部４１とシャーシ５０の第２の環状シール部５４との間に圧縮状態で挟まれている。

このようにして得られた本実施形態の携帯型電子機器１０では、図５に示すように、発熱部品６１の熱をシャーシ５０に伝え、シャーシ５０に伝わった熱を筐体開口部２１を通じて外部に放出することが可能であるため、熱を筐体２０の内部に篭らせることなく、放熱効率を向上できるとともに、アッパーケース３０とロアケース４０とシャーシ５０との間に形成されたシール構造によって環状仕切部５２と筐体２０間の防水性を確保し、携帯型電子機器１０の防水性を維持することができる。

また、本実施形態の携帯型電子機器１０では、アッパーケース３０のロアケース４０側に面する面に第１の環状凹部３１を形成し、この第１の環状凹部３１内にシャーシ５０の第１の環状シール部５３を嵌合させるとともに、ロアケース４０のアッパーケース３０側に面する面に第２の環状凹部４１を形成し、この第２の環状凹部４１内にシャーシ５０の第２の環状シール部５４を嵌合させるシール構造を採用している。
これにより、携帯型電子機器１０の組み付け時に、アッパーケース３０とロアケース４０との間の所定位置にシャーシ５０を配置した後、アッパーケース３０とロアケース４０とを互いに接近させることで、アッパーケース３０の第１の環状凹部３１内にシャーシ５０の第１の環状シール部５３を嵌合させるとともに、ロアケース４０の第２の環状凹部４１内にシャーシ５０の第２の環状シール部５４を嵌合させることが可能であるため、シール構造の組み付けを容易に達成することができる。

また、上述したような簡便な組み付けによって、アッパーケース３０の第１の環状凹部３１の底部に配置される第１の環状シール部材８０を、第１の環状凹部３１と第１の環状シール部５３との間で確実に圧縮するとともに、ロアケース４０の第２の環状凹部４１の底部に配置される第２の環状シール部材９０を、第２の環状凹部４１と第２の環状シール部５４との間で確実に圧縮することが可能であるため、簡便な組み付けを実現しつつ、確実なシール性能を得ることができる。

なお、上記においては、本発明に関連するアッパーケース３０およびロアケース４０とシャーシ５０との間に形成されたシール構造についてのみ説明したが、それ以外の箇所（例えば、ディスプレイ７０とアッパーケース３０との間や、ネジによる締結部）におけるシール構造については、公知であるシール構造を用いているため、その説明を省略する。

１０・・・携帯型電子機器
２０・・・筐体
２１・・・筐体開口部
２２・・・収容空間
２３・・・放熱空間
３０・・・アッパーケース
３１・・・第１の環状凹部
３２・・・ディスプレイ用開口部
４０・・・ロアケース
４１・・・第２の環状凹部
５０・・・シャーシ（熱伝導部材）
５１・・・板部（接触部）
５２・・・環状仕切部
５３・・・第１の環状シール部
５４・・・第２の環状シール部
６０・・・基板
６１・・・発熱部品
６２・・・熱伝導シート（第２の熱伝導部材）
７０・・・ディスプレイ
７１・・・タッチパネル
８０・・・第１の環状シール部材
９０・・・第２の環状シール部材

Claims

防水性を備える携帯型電子機器であって、
アッパーケースおよびロアケースを含む筐体と、前記筐体内に収容される発熱部品と、前記筐体内に収容される熱伝導部材とを備え、
前記筐体は、外部に開口する筐体開口部を有し、
前記アッパーケースは、前記ロアケース側に面する面に、第１の環状凹部を有し、
前記ロアケースは、前記アッパーケース側に面する面に、第２の環状凹部を有し、
前記熱伝導部材は、前記発熱部品に直接的または間接的に接触する接触部と、前記筐体内の空間を、前記発熱部品を収容する収容空間と前記筐体開口部に通じる放熱空間とに仕切る環状仕切部と、前記アッパーケース側に形成される第１の環状シール部と、前記ロアケースの側に形成される第２の環状シール部とを一体に有し、
前記アッパーケースおよび前記ロアケースは、前記アッパーケースの前記第１の環状凹部内に前記第１の環状シール部が嵌合されるとともに、前記ロアケースの前記第２の環状凹部内に前記第２の環状シール部が嵌合された状態で、互いに固定されて前記環状仕切部と前記筐体間の防水性が確保され、
前記発熱部品の熱が、前記接触部から前記環状仕切部まで、前記熱伝導部材によって伝達されることを特徴とする携帯型電子機器。
前記筐体の前記収容空間に収容される基板を備え、
前記発熱部品は、前記基板に搭載され、
前記熱伝導部材は、前記基板を支持するシャーシであることを特徴とする請求項１に記載の携帯型電子機器。
前記アッパーケースの前記第１の環状凹部の底部に配置され、前記第１の環状凹部と前記熱伝導部材の前記第１の環状シール部との間で挟まれる第１の環状シール部材と、
前記ロアケースの前記第２の環状凹部の底部に配置され、前記第２の環状凹部と前記熱伝導部材の前記第２の環状シール部との間で挟まれる第２の環状シール部材と、
を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型電子機器。
前記熱伝導部材の前記接触部は、第２の熱伝導部材を介して、前記発熱部品に接触していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
前記熱伝導部材の前記環状仕切部と前記第１の環状シール部と前記第２の環状シール部とは、前記アッパーケースと前記ロアケースとを互いに接近させて組み付ける方向に見た場合における、前記熱伝導部材の周縁部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
前記筐体開口部は、スリット状または丸孔状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
前記筐体開口部は、前記アッパーケースと前記ロアケースとの間に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
前記熱伝導部材の前記第１の環状シール部は、前記熱伝導部材の前記環状仕切部の前記アッパーケース側の端部に形成され、
前記熱伝導部材の前記第２の環状シール部は、前記熱伝導部材の前記環状仕切部の前記ロアケース側の端部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
前記熱伝導部材は、前記アッパーケースに固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
前記筐体内に収容され、前記熱伝導部材によって支持されるディスプレイを備え、
前記アッパーケースは、前記ディスプレイを外部に露出させるディスプレイ用開口部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。