特表2020-504904(P2020-504904A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特表2020-504904放熱装置およびそれを有する端末装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2020-504904(P2020-504904A)
(43)【公表日】2020年2月13日
(54)【発明の名称】放熱装置およびそれを有する端末装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 23/427 20060101AFI20200121BHJP
   H05K 7/20 20060101ALI20200121BHJP
【FI】
   H01L23/46 B
   H05K7/20 Q
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2019-535748(P2019-535748)
(86)(22)【出願日】2016年12月29日
(85)【翻訳文提出日】2019年8月6日
(86)【国際出願番号】CN2016113152
(87)【国際公開番号】WO2018119925
(87)【国際公開日】20180705
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ
(71)【出願人】
【識別番号】503433420
【氏名又は名称】華為技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100140534
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 敬二
(72)【発明者】
【氏名】李 ▲偉▼
(72)【発明者】
【氏名】▲陳▼ ▲純▼洋
(72)【発明者】
【氏名】▲陳▼ 葆春
(72)【発明者】
【氏名】▲張▼ 治国
(72)【発明者】
【氏名】李 泉明
【テーマコード(参考)】
5E322
5F136
【Fターム(参考)】
5E322AA03
5E322AA11
5E322DB08
5E322EA10
5E322FA04
5F136CC01
5F136CC11
(57)【要約】
端末装置に適用される放熱装置を提供する。放熱装置は、相変化材料(PCM、Phase Change Material)および熱伝達ユニットを含む。熱伝達ユニットは、相変化材料と接触して、端末装置の熱を相変化材料に伝導する。相変化材料は相変化の間に温度が実質的に変化しない状態を維持するので、熱が吸収される間に放熱装置の温度は過度に高くはならず、それにより良好なユーザ経験を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
端末装置に適用される放熱装置であって、
相変化材料と、
熱伝達ユニットであって、前記相変化材料と接触して、前記端末装置の熱を前記相変化材料に伝導する、熱伝達ユニットと、を含む放熱装置。
【請求項2】
前記熱伝達ユニットは、前記端末装置のプロセッサと接触して、前記プロセッサの熱を前記相変化材料に伝導する、請求項1に記載の放熱装置。
【請求項3】
前記相変化材料の相変化点は、10℃から70℃の範囲である、請求項1または2に記載の放熱装置。
【請求項4】
前記相変化材料の相変化点は、30℃から45℃の範囲である、請求項1から3のいずれかに記載の放熱装置。
【請求項5】
前記相変化材料の熱容量は、100ジュールから10000ジュールの範囲である、請求項1から4のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項6】
前記相変化材料の熱容量は、1gから200gの範囲である、請求項1から5のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項7】
前記相変化材料は、固−固相変化材料または固−液相変化材料を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項8】
前記相変化材料は、複合相変化材料を含み、前記複合相変化材料の形態は、マイクロカプセル、成形PCM、ナノ複合PCM、または多孔性複合PCMを含む、請求項7に記載の放熱装置。
【請求項9】
前記相変化材料は、固−気相変化材料または液−気相変化材料を含み、相変化の間に、前記相変化材料の形状および体積が実質的に変化しない状態を保つのに十分な強度のハウジングを有している、請求項1から6のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項10】
前記相変化材料と前記熱伝達ユニットとの間に配置され、前記熱伝達ユニットの熱を前記相変化材料に均一に伝導するように構成された温度均等化ユニットをさらに含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項11】
前記熱伝達ユニットは、前記温度均等化ユニットの形状に合わせた溝が設けられており、前記温度均等化ユニットは、前記溝内に配置されて前記放熱装置の厚さを低減している、請求項1から10のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項12】
前記相変化材料は、前記熱伝達ユニットの内部に埋め込まれている、請求項1から11のいずれかに記載の放熱装置。
【請求項13】
前記相変化材料は、前記温度均等化ユニットの形状に合わせた間隙を有しており、前記温度均等化ユニットは、前記間隙内に配置されている、請求項1から12のいずれかに記載の放熱装置。
【請求項14】
端末装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置され、動作モードを動的に調整するように構成されたプロセッサと、
前記端末装置の熱を吸収するように構成された、前記ハウジングと接触している相変化材料とを含む端末装置。
【請求項15】
前記ハウジングの壁は空洞を有しており、前記相変化材料は前記空洞内に配置されている、請求項14に記載の端末装置。
【請求項16】
前記ハウジングの前記空洞内に配置され、前記相変化材料と接触している温度均等化ユニットをさらに含む、請求項15に記載の端末装置。
【請求項17】
空気層が前記相変化材料と前記プロセッサとの間に配置されている、請求項14から16のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項18】
前記プロセッサおよび前記相変化材料に接触して、前記プロセッサの熱を前記相変化材料に伝導する熱伝達ユニットをさらに含む、請求項14から17のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項19】
前記相変化材料の相変化点は、10℃から70℃の範囲である、請求項14から18のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項20】
前記相変化材料の相変化点は、30℃から45℃の範囲である、請求項14から19のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項21】
前記相変化材料の熱容量は、100ジュールから10000ジュールの範囲である、請求項14から20のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項22】
前記相変化材料の熱容量は、1gから200gの範囲である、請求項14から21のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項23】
前記相変化材料は、固−固相変化材料または固−液相変化材料を含む、請求項14から22のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項24】
前記相変化材料は、複合相変化材料を含み、前記複合相変化材料の形態は、マイクロカプセル、成形PCM、ナノ複合PCM、または多孔性複合PCMを含む、請求項23に記載の端末装置。
【請求項25】
前記相変化材料は、固−気相変化材料または液−気相変化材料を含み、相変化の間に、前記相変化材料の形状および体積が実質的に変化しない状態を保つのに十分な強度のハウジングを有している、請求項14から22のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項26】
前記熱伝達ユニットは、前記温度均等化ユニットの形状に合わせた溝が設けられており、前記温度均等化ユニットは、前記溝内に配置されて前記放熱装置の厚さを低減している、請求項16から25のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項27】
前記相変化材料は、前記温度均等化ユニットの形状に合わせた間隙を有しており、前記温度均等化ユニットは前記間隙内に配置されている、請求項16から25のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項28】
請求項1から27のいずれか一項に記載の放熱装置を有している端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、放熱装置に関し、特に、端末装置に適用される放熱装置に関する。
【背景技術】
【0002】
タブレットコンピュータおよびノート型コンピュータなどの端末装置は、軽量で携帯可能であること、および高性能および良好な温度経験を提供することが要求される。従って、製品の放熱性能はますます重要になっている。
【0003】
現在の端末の分野において、タブレットコンピュータおよびノート型製品の性能を向上させるために、CPUまたはGPUチップの電力消費は通常動的に制御され、動作電力消費はプログラム実行要件および製品温度に基づいて動的に調整される。例えば、いくつかの大きなプログラムまたはドキュメントが開始されるとき、短時間で動作電力消費を大幅に増加させ、より高い性能を達成し、プログラム開始時間を短縮し、およびユーザ経験を向上させるために即時のオーバークロックが使用されている。そのような一時的なシナリオは放熱に対してより高い要求を課するが、現在業界は効果的な解決策を欠いており、端末の性能改善は制限されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
これを考慮して、本発明の実施形態は、端末装置の短時間の電力消費増大によりもたらされる放熱要求を効果的に対処するための放熱装置を提供する。
【0005】
第1の態様によれば、本発明の一実施形態は、相変化材料(PCM、Phase Change Material)および熱伝達ユニットを含む、端末装置に適用される放熱装置を提供し、熱伝達ユニットは、相変化材料と接触して、端末装置の熱を相変化材料に伝導する。相変化材料は、相変化の間に温度を実質的に変化しない状態に維持するので、熱が吸収される間に放熱装置の温度は過度に高くならず、それにより良好なユーザ経験を提供する。プロセッサが動作電力消費を動的に調整することができる端末製品の場合、本発明のこの実施形態で提供される放熱装置は、プロセッサが高電力消費モードで作動することができる時間を延ばすことができる。
【0006】
可能な具体化では、熱伝達ユニットは端末装置のプロセッサと接触してプロセッサの熱を相変化材料に伝導する。プロセッサは通常端末装置の主な熱源である。熱伝達ユニットとプロセッサとの間の直接接触は、放熱装置の放熱効率を向上させることができる。
【0007】
可能な具体化では、相変化材料は、端末装置により発生した熱を吸収し、相変化材料の温度を相変化点未満に維持するために、所定の相変化点および所定の熱容量を有している。
【0008】
可能な具体化では、熱伝達ユニットは、放熱効果を向上させるために、熱を外部環境に放散し、プロセッサが低電力消費モードで作動しているときに、相変化材料により吸収された熱の放散を加速させるように構成された放熱構造を有している。
【0009】
可能な具体化では、相変化材料の相変化点は10℃から70℃の範囲であり、その結果、相変化材料はユーザの通常の生活環境で使用することができる。
【0010】
さらに、相変化材料の相変化点は、熱容量と温度の釣り合いを保つために30℃から45℃の範囲である。
【0011】
可能な具体化では、相変化材料の熱容量は、熱容量と占有体積の釣り合いを保つために、100ジュールから10000ジュールの範囲である。
【0012】
可能な具体化では、相変化材料の熱容量は、熱容量と占有体積の釣り合いを保つために、1gから200gの範囲である。
【0013】
可能な具体化では、相変化材料は、固−固相変化材料または固−液相変化材料を含む。相変化の間に体積はほとんど変化せず、製造および設置を容易にする。
【0014】
別の可能な具体化では、相変化材料は、固−気相変化材料または液−気相変化材料を含み、相変化の間に相変化材料の形状および体積を実質的に変化しない状態に維持するのに十分な強度のハウジングを有している。
【0015】
可能な具体化では、相変化材料は複合相変化材料を含み得る。
【0016】
さらに、可能な具体化では、複合相変化材料の形態は、マイクロカプセル、成形相変化材料、ナノ複合相変化材料、または多孔性複合相変化材料を含む。
【0017】
可能な具体化では、相変化材料および熱伝達ユニットは、使用中の脱落を防ぐために、結合または機械的固定を介して接続されている。
【0018】
可能な具体化では、熱伝達ユニットは、放熱効率を向上させるために、1つまたは複数の金属材料または非金属材料から作られている。
【0019】
可能な具体化では、相変化材料は、熱伝達ユニット全体を被覆するので、相変化材料の厚さを低減することができ、端末装置の内部をより小型にすることができる。
【0020】
可能な具体化では、放熱装置は、温度均等化ユニットをさらに含む。温度均等化ユニットは、相変化材料と熱伝達ユニットとの間に配置され、熱伝達ユニット上の熱をより均一に相変化材料に伝導して放熱効率を向上させるように構成されている。
【0021】
可能な具体化では、熱伝達ユニットは温度均等化ユニットの形状に合わせた溝が設けられ、温度均等化ユニットは溝内に配置されて放熱装置の厚さを低減する。
【0022】
可能な具体化では、温度均等化ユニットは、ヒートパイプまたはVCであり得る。
【0023】
可能な具体化では、相変化材料は、温度均等化ユニットの形状に合わせた間隙を有しており、温度均等化ユニットは間隙内に配置され、放熱装置の厚さを増加させることなく放熱装置の効率を向上させることができる。
【0024】
可能な具体化では、相変化材料は、相変化材料の形状を維持し、製造の間に相変化材料に対する保護を提供するための保護フィルムを有している。
【0025】
可能な具体化では、保護フィルムは、PETまたはPIなどの有機薄膜、または金属薄膜であり得る。さらに、厚さは全厚さのおよそ5%から15%であり、必要に応じて調整され得る。
【0026】
可能な具体化では、熱伝達ユニットの内側に空洞があり、相変化材料は熱伝達ユニットの空洞に埋め込まれている。
【0027】
別の態様によれば、本発明の一実施形態は、プロセッサと、ハウジングと、相変化材料とを含む端末装置を提供する。ハウジングの内側に配置されたプロセッサは、動作モードを動的に調整するように構成され得る。ハウジングと接触している相変化材料は、端末装置の熱を吸収するように構成されている。この具体化では、タブレットコンピュータまたは携帯電話などの端末装置の構造はより小型になり、相変化材料の適用は、既存の放熱構造を変えることなくタブレットコンピュータまたは携帯電話製品の外面温度を直接下げることができる。
【0028】
可能な具体化では、相変化材料は、ハウジングの内面または外面上に配置されているか、あるいは、ハウジングの壁内に空洞があり、相変化材料は空洞内に配置されている。
【0029】
可能な具体化では、端末装置は、温度均等化ユニットをさらに含む。温度均等化ユニットは、ハウジングの内面または外面上に、またはハウジングの空洞内に配置され、相変化材料と接触している。
【0030】
可能な具体化では、空気層が相変化材料とプロセッサとの間にさらに配置されて、プロセッサにより放散される熱を最初に均等化する。
【0031】
別の態様によれば、本発明の一実施形態は、前述の放熱装置を有する端末装置を提供する。端末装置は、携帯電話、タブレットコンピュータ、ノート型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、車載装置、テレビ、セットトップボックス、VR装置などであり得る。
【0032】
さらに別の態様によれば、本発明の一実施形態は、前述の放熱装置を有する端末装置を提供する。端末装置は、演算チップおよび放熱装置を含む。演算チップは、動作電力消費を動的に調整する。放熱装置は、端末装置の熱を吸収し、演算チップが高電力消費モードで作動することができる時間を延ばすために所定の熱容量を有している。
【0033】
前述の具体化は、異なる具体化の効果を達成するようにランダムに組み合わされてもよい。
【0034】
本発明の実施形態における前述の解決策は、端末装置の短時間の電力消費増加に対処し、端末装置の外面温度を過度に高くならないように制御するか、または端末装置の外面温度の上昇速度を低減しながら熱を効果的に放散することができ、それにより良好なユーザ経験を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
図1】本発明の可能な具体化による端末装置の概略図である。
図2】本発明の可能な具体化による端末装置の部分構造のブロック図である。
図3】固−液相変化材料の吸熱および温度変化の折れ線グラフである。
図4】本発明の可能な具体化による放熱装置の概略図である。
図5図4における放熱装置の概略構成図である。
図6】本発明の別の可能な具体化による放熱装置の概略図である。
図7図6における放熱装置の概略構成図である。
図8】本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略図である。
図9図8における放熱装置の概略構成図である。
図10】本発明の可能な具体化によるPCM材料の概略構造図である。
図11】本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。
図12】本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。
図13】本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。
図14】本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。
図15】本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。
図16】本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。
図17】本発明の可能な具体化による端末装置の概略構造図である。
図18】本発明の別の可能な具体化による端末装置の概略構造図である。
図19】本発明のさらに別の可能な具体化による端末装置の概略構造図である。
図20】本発明のさらに別の可能な具体化による端末装置の概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
図1は、本発明の可能な具体化による端末装置の概略図である。
【0037】
本発明の一実施形態における端末装置100は、携帯電話、タブレットコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant、携帯情報端末)、POS(Point of Sales、販売時点管理)、車載コンピュータなどを含み得る。
【0038】
例えば、端末装置100は携帯電話である。図2は、本発明のこの実施形態による携帯電話100の部分構造のブロック図である。図2を参照すると、携帯電話100は、RF(Radio Frequency、無線周波)回路110、メモリ120、他の入力装置130、表示画面140、センサ150、可聴周波回路160、I/Oサブシステム170、プロセッサ180および電源190などの構成要素を含む。当業者であれば、図2に示された携帯電話の構造が、携帯電話におけるいかなる限定を構成するものではなく、携帯電話は図に示された構成要素よりも多いか、または少ない構成要素を含んでいてもよく、また、携帯電話において、いくつかの構成要素は結合され、いくつかの構成要素は分離され、または構成要素は異なって配置されることが理解できる。当業者は、表示画面140がユーザインタフェース(UI、User Interface)に属しており、携帯電話100が図に示されたユーザインタフェースを含むか、または図に示されたものより少ないユーザインタフェースを含み得ることを理解できる。
【0039】
図2を参照して、携帯電話100の構成要素を以下で具体的に説明する。
【0040】
RF回路110は、情報を受信および送信し、または通話の間に信号を受信および送信し、特に基地局からのダウンリンク情報を受信し、次いでダウンリンク情報を処理のためにプロセッサ180に送信するように構成され得る。加えて、RF回路110は、関連するアップリンクデータを基地局に送信する。一般的に、RF回路は、アンテナ、少なくとも1つの増幅器、トランシーバ、カプラ、LNA(Low Noise Amplifier、低雑音増幅器)、デュプレクサなどを含むがこれらに限定されない。加えて、RF回路110は、無線通信を介してネットワークおよび別の装置と通信することもできる。無線通信は、GSM(登録商標)(Global System of Mobile communication、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ)、GPRS(General Packet Radio Service、汎用パケット無線サービス)、CDMA(Code Division Multiple Access、符号分割多元接続)、WCDMA(登録商標)(Wideband Code Division Multiple Access、広帯域符号分割多元接続)、LTE(Long Term Evolution、ロング・ターム・エボリューション)、Eメール、SMS(Short Messaging Service、ショートメッセージサービス)、などを含むがこれらに限定されない任意の通信規格またはプロトコルを使用することにより実現され得る。
【0041】
メモリ120は、ソフトウェアプログラムおよびモジュールを格納するように構成され得る。プロセッサ180は、メモリ120に格納されたソフトウェアプログラムおよびモジュールを実行することにより、携帯電話100の様々な機能アプリケーションを実行し、データを処理する。メモリ120は、プログラム記憶領域およびデータ記憶領域を主に含み得る。プログラム記憶領域は、オペレーティングシステム、少なくとも1つの機能(音声再生機能、画像再生機能など)に必要なアプリケーションプログラムなどを記憶し得る。データ記憶領域は、携帯電話100の使用に基づいて作成されたデータ(音声データおよび電話帳など)などを記憶し得る。加えて、メモリ120は、高速ランダムアクセスメモリを含んでいてもよく、または、少なくとも1つの磁気ディスク記憶装置、フラッシュメモリ装置などの不揮発性メモリ、もしくは別の揮発性固体メモリ装置を含んでいてもよい。
【0042】
他の入力装置130は、入力された数字または文字情報を受信し、携帯電話100のユーザ設定および機能制御に関連するキー信号入力を生成するように構成され得る。具体的には、他の入力装置130は、物理的なキーボード、ファンクションキー(音量制御キー、オン/オフキーなど)、トラックボール、マウス、ジョイスティック、光学式マウス(光学式マウスは、視覚的出力を表示しないタッチセンス面の拡張、またはタッチスクリーンにより形成されたタッチセンス面の拡張である)の1つ以上を含むがこれに限定されない。他の入力装置130は、I/Oサブシステム170の他の入力装置コントローラ171に接続され、他の入力装置コントローラ171の制御の下でプロセッサ180と信号相互作用を実行する。
【0043】
表示画面140は、ユーザにより入力される情報またはユーザに提供される情報および携帯電話100の様々なメニューを表示するように構成され、ユーザ入力を受信することもできる。具体的には、表示画面140は、表示パネル141およびタッチパネル142を含み得る。表示パネル141は、LCD(Liquid Crystal Display、液晶ディスプレイ)、OLED(Organic Light−Emitting Diode、有機発光ダイオード)などの形態で構成され得る。タッチパネル142は、タッチスクリーン、タッチ感応スクリーンなどとも呼ばれ、タッチパネル142上の、またはタッチパネル142の近くのユーザのタッチ操作または非タッチ操作(指、スタイラス、または任意の適切な物体もしくはアクセサリを使用することによるタッチパネル142上の、またはタッチパネル142の近くのユーザにより実施される操作または体性感覚操作などであって、操作は、一点制御操作、多点制御操作、および他の種類の操作を含む)を収集し、プリセットプログラムに従って対応する接続された機器を駆動する。任意的に、タッチパネル142は、タッチ検出装置およびタッチコントローラの2つの部品を含み得る。タッチ検出装置は、ユーザのタッチ位置および姿勢を検出し、タッチ操作によりもたらされる信号を検出し、および信号をタッチコントローラに伝送する。タッチコントローラは、タッチ検出装置からタッチ情報を受信し、タッチ情報をプロセッサにより処理することのできる情報に変換して、情報をプロセッサ180に送信し、プロセッサ180により送信された命令を受信して、コマンド実行することができる。加えて、タッチパネル142は、抵抗方式、容量方式、赤外線方式、表面弾性波方式などの様々な方式で実現されてもよく、またはタッチパネル142は、将来開発される任意の技術を用いて実現されてもよい。さらに、タッチパネル142は、表示パネル141を覆い得る。ユーザは、表示パネル141上に表示される内容(表示される内容は、ソフトキーボード、仮想マウス、仮想キー、アイコンなどを含むがこれに限定されない)に基づいて、表示パネル141を覆うタッチパネル上で、またはタッチパネル近くで操作を実行し得る。タッチパネル142上で、またはタッチパネル142近くでタッチ操作を検出した後、タッチパネル142は、I/Oサブシステム170を使用することによりタッチ操作をプロセッサ180に転送し、タッチイベントの種類を決定して、ユーザ入力を決定する。次いで、プロセッサ180は、I/Oサブシステム170を使用することにより、タッチイベントの種類およびユーザ入力に基づいて、表示パネル141上に対応する視覚的出力を提供する。図2において、タッチパネル142および表示パネル141は、携帯電話100の入出力機能を実現するための2つの独立した構成要素として機能する。しかしながら、タッチパネル142および表示パネル141は、携帯電話100の入出力機能を実現するために一体化されてもよい。
【0044】
携帯電話100は、光センサ、モーションセンサ、および他のセンサなどの少なくとも1つのセンサ150をさらに含み得る。具体的には、光センサは、環境光センサおよび近接センサを含み得る。環境光センサは、環境光の明るさに基づいて表示パネル141の輝度を調節することができる。近接センサは、携帯電話100が耳に近づくと表示パネル141および/またはバックライトを消すことができる。モーションセンサの一種として、加速度センサは、携帯電話の全方向(通常3軸)の加速度の大きさを検出することができ、携帯電話が静止状態にあるときに重力の大きさおよび方向を検出することができ、携帯電話の状態を認識するアプリケーション(例えば、ポートレートモードとランドスケープモードとの間の画面切り替え、関連ゲームおよび磁力計姿勢較正など)、振動認識に関連する機能(例えば、歩数計またはノック)などに適用することができる。ジャイロスコープ、気圧計、湿度計、温度計または赤外線センサなど、携帯電話100内にも構成され得る別のセンサについては、詳細は本明細書では説明されない。
【0045】
可聴周波回路160、スピーカ161およびマイクロフォン162は、ユーザと携帯電話100との間のオーディオインターフェースを提供し得る。可聴周波回路160は、スピーカ161へ、受信した音声データから変換された信号を伝送することができる。スピーカ161は、信号を音声信号に変換して音声信号を出力する。加えて、マイクロフォン162は、収集した音声信号を信号に変換する。可聴周波数回路160は、信号を受信して、信号を音声データに変換し、次いで音声データをRF回路108に出力して、音声データを例えば他の携帯電話に送信するか、またはさらなる処理のためにメモリ120に出力する。
【0046】
I/Oサブシステム170は、入力/出力外部装置を制御するように構成されており、他の入力装置コントローラ171、センサコントローラ172および表示コントローラ173を含み得る。任意的に、1つ以上の他の入力制御装置コントローラ171は、他の入力装置130から信号を受信し、および/または他の入力装置130に信号を送信する。他の入力装置130は、物理的なボタン(押しボタン、ロッカーボタンなど)、ダイヤル、スライダスイッチ、ジョイスティック、クリックスクロールホイール、および光学式マウス(光学式マウスは、視覚的出力を表示しないタッチセンス面の拡張、またはタッチスクリーンにより形成されたタッチセンス面の拡張)を含み得る。他の入力制御装置コントローラ171は、任意の1つ以上の前述の装置に接続され得ることに留意されたい。I/Oサブシステム170内の表示コントローラ173は、表示画面140から信号を受信し、および/または表示画面140に信号を送信する。表示画面140がユーザ入力を検出した後、表示コントローラ173は、検出したユーザ入力を表示画面140上に表示されたユーザインタフェースオブジェクトとの相互作用に変換、すなわち、人間−機械の相互作用を実現する。センサコントローラ172は、1つ以上のセンサ150から信号を受信し、および/または1つ以上のセンサ150に信号を送信し得る。
【0047】
プロセッサ180は、携帯電話100の制御センターであり、様々なインターフェースおよび回線を使用することにより携帯電話の様々な部品を接続し、メモリ120内に格納されたソフトウェアプログラムおよび/またはモジュールを実行または遂行すること、およびメモリ120内に格納されたデータを呼び出すことにより携帯電話100の様々な機能およびデータ処理を実施し、携帯電話上の全体的な監視を実行する。任意的に、プロセッサ180は、1つ以上の処理ユニットを含み得る。好ましくは、アプリケーションプロセッサおよびモデムプロセッサは、プロセッサ180の中に統合され得る。アプリケーションプロセッサは、オペレーティングシステム、ユーザインタフェース、アプリケーションプログラムなどを主に処理する。モデムプロセッサは、無線通信を主に処理する。モデムプロセッサは、プロセッサ180の中に統合されなくてもよいことが理解され得る。
【0048】
携帯電話100は、構成要素に電力を供給する電源190(例えば、バッテリー)をさらに含む。好ましくは、電源は、電源管理システムを使用することによりプロセッサ180に論理的に接続されてもよく、その結果、充電、放電および電力消費管理などの機能は電源管理システムを使用することにより実現される。
【0049】
図示していないが、携帯電話100は、カメラ、ブルートゥース(登録商標)モジュールなどをさらに含み得る。詳細は本明細書では記載されていない。
【0050】
端末装置100は、作業効率を最適化するためにプロセッサ180などの構成要素の作業状態を動的に調整することができる。システム負荷が比較的低いとき、例えば、比較的少量のメモリおよびプロセッサリソースが現在実行中のプログラムにより占有されているとき、端末装置100は、プロセッサ180を低電力消費モードに設定し、バッテリの有効寿命を延ばし、および端末装置100の温度を低減する。システム負荷が比較的高いとき、例えば、ユーザがシステムを起動するか、またはAPPを開くとき、プロセッサ180は、高電力消費モードに設定され得る。例えば、より高い性能を達成し、プログラム起動時間を短縮し、およびユーザ経験を改善するために、動作電力消費はオーバークロックなどを介して増大される。プロセッサ180の作業状態はまた、プロセッサ180を起動または停止すること、または端末装置の電源を入れることもしくは電源を切ることにより実現され得ることを理解されたい。
【0051】
可能な具体化では、センサは、端末装置100に対して、端末装置100の外面温度を監視し、外面温度を閾値未満に保つように設定されてもよく、ユーザに良好な経験を提供する。プロセッサ180が高電力消費モードにあることができる時間は、端末装置100の外面温度に依存し得る。
【0052】
例えば、プロセッサ180が低電力消費モードにあるとき、プロセッサ180は1Wの電力で作動し、端末装置100の外面温度は30℃である。プロセッサ180が高電力消費モードにあるとき、プロセッサ180は3Wの電力で作動する。10秒後、端末装置100の外面温度は、40℃の閾値まで上昇する。プロセッサ180は次いで、もう一度低電力消費モードに切り替えられ、すなわち、プロセッサ180は1Wの電力で作動する。端末装置100の外面温度が閾値に達するためのより長い時間は、プロセッサ180により提供することのできる高性能出力のより長い時間を示しており、その結果、ユーザ経験を最適化できることが分かる。
【0053】
可能な具体化では、プロセッサ180は、CPU、GPU、FPGA、ベースバンドチップまたはMCUなどの加熱素子であり得る。
【0054】
可能な具体化では、プロセッサ180が高電力消費モードで作動するとき、効果的に熱を放散させ、プロセッサ180が過熱して焼損することを防止し、端末装置100の過度に高い外面温度により引き起こされる悪いユーザ経験を回避し、プロセッサ180が高電力消費モードで作動することができる時間を延ばすために、本発明のこの実施形態において、所定の相変化点および所定の熱容量を有する相変化材料(PCM、Phase Change Material)が、プロセッサ180に対して熱を消散させるために使用される。
【0055】
図3は、固−液PCM材料の吸熱および温度変化の折れ線グラフである。相変化材料(PCM、Phase Change Material)は、温度変化でその形状を変化させ、潜熱を提供することができる物質である。相変化材料が、外部条件の変化に起因して固体、液体および気体の異なる状態間で変化する、または相が同じ存在の状態で変化する過程は相変化過程と呼ばれ、この場合、相変化材料は大量の潜熱を吸収または放出する。図3に示すように、固−液PCM材料が一例として使用される。横軸は吸収された熱を表し、縦軸はPCM材料の温度を表す。PCM材料は、最初は固体であり、熱が吸収されるにつれて温度が上昇する。温度が相変化点まで上昇するとき、相変化が開始し、潜熱が吸収される。この場合、PCM材料の温度は、混合固−液状態で変化しない状態を保つ。相変化材料全体が液体になった後、熱が吸収され、PCM材料の温度は上昇を続ける。
【0056】
PCM材料が相変化状態にあるとき、たとえ熱が連続的に吸収されていても、温度は上昇せずに相変化点で留まることが分かる。従って、所定の相変化点および所定の熱容量を有するPCM材料は、プロセッサ180の電力消費および適用シナリオに基づいて使用されてもよく、その結果、特定の期間内に、PCM材料は、高電力消費モードでプロセッサ180によって放散された熱を吸収した後も、相変化点を超えない温度に残ることができる。一方では、プロセッサ180により放散された熱は、PCM材料により効果的に吸収され、他方では、端末装置100の外面温度は、相変化点を超えない温度に制御され、過熱を回避し、ユーザに良好な経験を提供する。PCM材料により吸収された熱は、直接空気中に放散されてもよく、または別の放熱構造を使用することにより空気中に放散されてもよい。
【0057】
たとえ相変化が完了した後にPCM材料の温度が上昇し続けるとしても、プロセッサ180が高電力消費モードで作動することができる時間は延長され、良好なユーザ経験を提供することは言及に値する。
【0058】
加えて、熱伝達ユニット自体は、プロセッサ180からPCM材料へ熱を伝導することに加えて、外部環境に熱を放散するように機能し得る。プロセッサ180が高電力消費モードから低電力消費モードに切り替えられた後、プロセッサ180により放散される熱は低減され、温度が低下され、PCM材料により吸収された熱は、熱伝達ユニットを使用することにより、より速く空気中に放散され、逆相変化が起こり、その結果、熱を吸収する能力が回復する。
【0059】
図3は、固−液PCM材料の理想的な吸熱および温度変化の折れ線グラフを示していることは言及に値する。本発明のこの実施形態によれば、PCM材料は不純物を有している、不均一に加熱される、混合物であるなどのため、温度は溶融段階においてある程度まで、例えば40℃から45℃まで上昇することがある。これを考慮して、本発明のこの実施形態では、溶融段階におけるPCM材料の最高温度は相変化点における温度として定義され、PCM材料は、溶融段階における実質的に相変化点付近の温度に留まり、端末装置100の外面温度上昇を遅くするように依然として機能することができる。
【0060】
可能な具体化では、熱伝達ユニットは、既存の放熱構造であってもよく、再構成を容易にさせ、費用を低減する。
【0061】
例えば、プロセッサ180が低電力消費モードで作動するとき、excel文書を開くのに数十秒かかり、プロセッサ180が高電力消費モードで作動するとき、同じexcel文書を開くのにわずか5秒かかる。端末装置100の外面温度が3秒で閾値に達する場合、プロセッサ180は、もう一度低電力消費モードに切り替えられ、文書を開く時間を増大させるか、または高電力消費モードで作動し続け、端末装置100の外面温度が閾値よりも高くなり、ユーザに悪い経験をもたらす。本発明のこの実施形態において、高電力消費モードにおいてプロセッサ180により放散される大量の熱は、所定の相変化点および所定の熱容量を有する提供されたPCM材料、すなわち、所定の使用量を有する提供されたPCM材料により吸収され、その結果プロセッサ180が高電力消費モードにおいて5秒間作動した後でもまだPCM材料の温度は相変化点を超えず、端末装置100の外面温度は閾値より低く、ユーザに良い経験を提供する。
【0062】
可能な具体化では、PCM材料の相変化点は、10℃から70℃の範囲であり、その結果、PCM材料はユーザの通常の生活環境で使用することができる。
【0063】
さらに、PCM材料の相変化点は、熱容量と温度との釣り合いをとるために30℃から45℃の範囲である。
【0064】
可能な具体化では、PCM材料の熱容量は、熱容量と占有体積との釣り合いをとるために100ジュールから10000ジュールの範囲である。
【0065】
可能な具体化では、PCM材料の熱容量は、熱容量と占有体積との釣り合いをとるために1gから200gの範囲である。
【0066】
可能な具体化では、PCM材料の熱容量は以下の式に従って計算される。
【0067】
Q=W*t=H*m
ここで、Qは吸収または放出される熱、すなわち熱容量を表し、
Wは、熱がPCM材料を通過するときの電力消費を示し、
tは、熱を連続的に吸収するのに必要な時間を示し、
Hは、PCM材料の相変化に対する潜熱値を示し、
mは、PCM材料の要求品質を示す。
【0068】
例えば、PCM材料が145J/gのエンタルピー値を有する場合、PCM材料は10Wの熱を吸収するように設計されており、プロセッサ180は3分間熱を放散させ続ける必要があり(すなわち、PCM材料は3分間熱を吸収し続ける必要があり)、PCM材料は10*3*60/145=12.4gである必要がある。
【0069】
可能な具体化では、PCM材料は要求を満たす必要があるだけであり、形状および大きさは特定の要件に基づいて設定され得る。
【0070】
可能な具体化では、PCM材料の使用量は、高電力消費モードにおける端末装置100の使用シナリオに基づいて決定される。例えば、端末装置100の電源を入れるのに1分かかり、プロセッサ180により放散される熱は2000Jである。例えば、ユーザがAPPを開くのに5秒かかり、プロセッサ180により放散される熱は200Jである。例えば、ユーザが1時間ほどゲームのAngry Birdsを実行した場合、端末装置100は、ゲームが実行されていないときの通常の放熱に加えて3000Jの余分な熱を放散する。
【0071】
可能な具体化では、PCM材料の使用量は、ユーザの使用頻度および/または使用習慣に基づいて決定されてもよく、例えば、ユーザ習慣またはビッグデータに基づいて、ユーザが短時間に連続して複数のAPPを開くシナリオにおける高電力消費においてプロセッサ180により放散される、累積された熱を決定することにより決定されてもよい。
【0072】
可能な具体化では、PCM材料の使用量は、高電力消費における全ての使用シナリオにおいて放散される熱の量よりも大きい熱容量に基づいて設定されてもよく、その結果PCM材料の温度は相変化点を決して超えない。代替として、いくつかのシナリオでは、PCM材料の温度は相変化点よりも高くなることが許容されるが、プロセッサ180が高電力消費モードで作動することができる時間を依然として延ばすことができ、放熱効果と費用削減との間の釣り合いを達成することができる。
【0073】
本発明の一具体化では、様々な既存のPCM材料が使用され得る。一般的なPCM材料が以下で説明される。
【0074】
多くの種類の相変化材料がある。化学組成の点から、相変化材料は、無機材料、有機材料、および複合相変化材料の3つの主なカテゴリーに分類することができる。エネルギー貯蔵の温度範囲の点から、相変化材料は、高温相変化材料、中温相変化材料および低温相変化材料のような種類に分類され得る。エネルギー貯蔵過程における材料の相変化の点から、相変化材料は、固−液相変化エネルギー貯蔵材料、固−固相変化エネルギー貯蔵材料、固−気相変化エネルギー貯蔵材料、液−液相変化エネルギー貯蔵材料および液−気相変化エネルギー貯蔵材料に分類することができる。
【0075】
1.無機相変化材料
無機相変化材料は、金属合金(Mg−Cu)、金属塩水和物(NaSO・4HOおよびMgCl・6HO)、アルカリ金属水和物、活性白土、鉱物綿などを主に含む。相変化の機構は次のとおりである。材料が加熱されると、結晶水が除去されて熱を吸収し、反対に、水が吸収されると、熱が放出される。材料は高い相変化温度および大きな蓄熱容量を有しており、高温熱環境に適用される。
【0076】
【表1】
【0077】
2.有機相変化材料
有機相変化材料の固−液相変化および固−固相変化は、高い適用値を有しており、広く研究されている。広く適用されている固−液相変化材料は、パルミチン酸エチル、ステアリン酸ブチル、ドデカン酸、短環酸、ヤギ酸、パラフィン、ドデカノール、テトラデカノイル、ブチルステアリン酸などを含む。
【0078】
【表2】
【0079】
固−固相変化材料は、主に規則構造から不規則構造への結晶の変形を介してエネルギー貯蔵および放出過程を実現し、ポリアルコール、架橋ポリエチレンおよび亜鉛−カルシウム鉱石を主に含む。固−固相変化材料の相変化過程の間にマクロ状態の変化はない。
【0080】
3.複合相変化材料
複合相変化材料は、相変化の間に液体から固体へ、または固体から液体へと変化し、別の混合材料と容易に相互作用する。解法は、(1)マイクロカプセルを調製すること、(2)成形PCMを調整すること、(3)ナノ複合PCMを調製すること、および(4)多孔性複合PCMを調製すること、を主に含む。
【0081】
(1)マイクロカプセル技術
マイクロカプセル技術は、膜形成材料を用いて固体または液体をカプセル化し、コアシェル構造(2μmから1000μmの粒径および通常0.2μmから10μmのシェル厚さ)の微小粒子を形成する技術である。主なマイクロカプセルの調製方法は、界面重合法およびその場重合法がある。
【0082】
その場重合法を用いてマイクロカプセルを調製する多くの研究がなされ、一般的に用いられているパラフィンマイクロカプセルのシェル層は、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリプロピレン、フェノール樹脂などを含む。
【0083】
界面重合法は、速い反応速度、穏やかな反応条件、反応性モノマーの純度に対する低い要求、緩和された原料比、比較的高い壁透過性および低費用を特徴とする。
【0084】
(2)成形PCM
成形PCMは、ポリマー材料の基材上に分散されたパラフィンにより形成されたPCMである。パラフィンおよび高分子ポリマー(ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンプロピレンゴムなど)が溶融混合され、パラフィンは硬化した高分子重合体において均一に分散される。ポリエチレンは一般的なマトリクス被覆された材料であり、パラフィン漏出は架橋およびグラフト化を介して防止される。
【0085】
(3)ナノ複合PCM
ナノスケールまたは金属酸化物粒子は、ナノ複合PCMを調製するために、特定の方法で、および特定の比率で基材液体に追加される。ナノ複合PCMは、熱エネルギー工学の分野における革新的な研究に適用することができる。
【0086】
(4)多孔性複合PCM
無機多孔性材料(アタパルジャイト、タンパク質性土壌、膨張黒鉛、ベントナイト、パーライトなど)の場合、PCMを制御して特定の空間範囲内で相を変化させるために、有機PCMは、真空吸着、パーコレーション法、メルトインターカレーション法および混合方法などの方法を使用することにより吸収され、安定した相変化温度および相変化エンタルピーを有する多孔性パラフィンPCMを調製する。
【0087】
可能な具体化では、PCM材料は、固−固相変化材料または固−液相変化材料を含む。固−固相変化材料または固−液相変化材料は、相変化の間に、形状および体積が実質的に変化しない状態を維持することができ、端末装置に適用することができ、その結果、実装および使用の過程はより信頼できるものとなり、端末装置の別の要素は、PCM材料の相変化の間の体積変化に起因して押しつぶされたり、損傷を受けたりしない。
【0088】
別の可能な具体化では、PCM材料は、固−気相変化材料または液−気相変化材料を含み、相変化の間にPCM材料の形状および体積を実質的に変化しない状態を保つのに十分な強度のハウジングを有している。
【0089】
可能な具体化では、複数の相変化材料を混合して予定した熱容量および予定した相変化点を得ることができる。当業者は、創造的な努力なしに限られた量の実験を介して比率を得ることができる。
【0090】
可能な実施形態では、PCM材料は複合相変化材料を含み得る。
【0091】
さらに、可能な具体化では、複合相変化材料の形態は、マイクロカプセル、成形PCM、ナノ複合PCM、または多孔性複合PCMを含む。
【0092】
図4は、本発明の可能な具体化による放熱装置の概略図である。図5は、図4における放熱装置の概略構造図である。図4および図5に示すように、放熱装置200は、プロセッサ180と接触して、プロセッサ180により放散された熱を吸収し、次いでその熱を空気の中に放散させるか、またはその熱を別の放熱要素に伝導する。
【0093】
可能な具体化では、放熱装置200は、PCM材料210および熱伝達ユニット220を含む。熱伝達ユニット220はプロセッサ180と直接接触するように構成され、PCM材料210は熱伝達ユニット220と接触している。
【0094】
可能な具体化では、PCM材料210および熱伝達ユニット220は、使用中の脱落を防ぐために、結合または機械的固定を介して接続される。
【0095】
可能な具体化では、熱伝達ユニット220は、良好な熱伝達係数を有する材料、例えば、金、銀、銅、鉄もしくはアルミニウムなどの金属材料、または黒鉛などの非金属材料または良好な熱伝達係数を有する別の複合材料から作られる。熱伝達ユニット220は、一つ以上の材料から作られ得る。
【0096】
可能な具体化では、PCM材料210は、熱伝達ユニット220全体を被覆し、その結果PCM材料210の厚さを低減することができ、端末装置100の内部は小型になる。
【0097】
可能な具体化では、プロセッサ180は、高電力消費モードから低電力消費モードに切り替わるとき、熱伝達ユニット220は、PCM材料210により吸収された熱を空気の中に放散するように、または熱を別の放熱要素に伝導するように構成されている。
【0098】
図6は、本発明の別の可能な具体化による放熱装置の概略図である。図7は、図6における放熱装置の概略構造図である。図6および図7に示すように、放熱装置200は、温度均等化ユニット230をさらに含む。温度均等化ユニット230は、PCM材料210と熱伝達ユニット220との間に配置され、熱伝達ユニット220上の熱をより均一にPCM材料210へ伝達するように構成されており、放熱効率を改善する。本発明のこの実施形態では、温度均等化ユニット230および熱伝達ユニット220のうちの1つまたは組合せは温度均等化モジュールと呼ぶことがある。
【0099】
可能な具体化では、熱伝達ユニット220は、温度均等化ユニット230の形状に合わせた溝221を備えていてもよく、温度均等化ユニット230は溝221内に配置されて、放熱装置200の厚さを低減する。
【0100】
可能な具体化では、温度均等化ユニット230は、ヒートパイプまたはVC(Vapor Chamber、それを通して熱は、液体の蒸発潜熱および凝縮潜熱を使用することにより迅速に伝導される)であり得る。熱は、プロセッサ180から熱伝達ユニット220がプロセッサ180と接触している領域まで伝導され、熱は次いで、ヒートパイプまたはVCなどの温度均等化ユニット230を使用することにより熱伝達ユニット220全体へ拡散される。可能な具体化では、温度均等化ユニット230は、熱伝達ユニット220全体の任意の2点間の温度差を5℃未満にし、次いでPCM材料210は熱伝達ユニット220の表面から熱を吸収してその熱を貯蔵し、端末装置100の表面温度が相変化点に達するまでの時間を長くし、その結果プロセッサ180はできるだけ長い高性能動作時間を得る。
【0101】
可能な具体化では、ヒートパイプは、銅パイプまたはアルミニウムパイプなどの熱伝導性金属パイプであり得る。
【0102】
可能な具体化では、VCは、銅パイプまたはアルミニウムパイプなどの中空密封金属パイプである。少量のPCM材料、通常0.01gから0.1gがVCの内側に密封されている。少ない使用量に起因して、VCの内側のPCM材料の熱容量は非常に低く、VCの表面温度は、VCの内側のPCM材料の相変化点よりもはるかに高く、PCM材料は、VCの熱伝達を加速させるために単に使用されるが、熱を蓄えるためには使用されない。
【0103】
さらに、可能な具体化では、VCの内側のPCM材料は、固−気相変化材料または液−気相変化材料を含み、相変化の間にPCM材料の形状および体積が実質的に変化しない状態を維持するのに十分な強度の金属ハウジングを有している。
【0104】
図8は、本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略図である。図9は、図8における放熱装置の概略構成図である。図8および図9に示すように、図6に示された具体化とは異なり、PCM材料210と温度均等化ユニット230との間の重複領域における材料が除去され、温度均等化ユニット230の形状に合わせた間隙があり、温度均等化ユニット230は間隙内に配置される。従って、放熱装置200の厚さは、温度均等化ユニット230と熱伝達ユニット220との組み合わせの厚さに等しいだけである。この具体化では、PCM材料210は、放熱装置200の厚さを増加させることなく放熱装置200の効率を改善する。
【0105】
前述の可能な具体化では、PCM材料210、熱伝達ユニット220および温度均等化ユニット230の位置は柔軟に調整され得る。例えば、PCM材料210または温度均等化ユニット230はプロセッサ180と直接接触し得る。
【0106】
図10は、本発明の可能な具体化によるPCM材料の概略構造図である。図10に示すように、PCM材料210は、PCM材料210の形状を維持し、製造の間にPCM材料210に対する保護を提供するように構成された保護フィルム211を有している。
【0107】
可能な具体化では、保護フィルム211は、PETもしくはPIなどの有機薄膜、または金属薄膜であり得る。さらに、厚さは全体厚さのおよそ5%から15%であり、要求に応じて調整され得る。
【0108】
図11は、本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。図11に示すように、低電力消費のタブレットコンピュータもしくは携帯電話製品、または金属製ハウジングを有する端末装置に対して、PCM材料210はタブレットコンピュータまたは携帯電話のミドルフレームまたは後部ハウジングに直接取り付けられ得るか、または熱伝達ユニットなどの別のモジュール上に配置され得る。この具体化では、タブレットコンピュータまたは携帯電話などの端末装置の構造がより小型になり、PCM材料210の適用は、既存の放熱構造を変えることなくタブレットコンピュータまたは携帯電話製品の外面温度を直接下げることができる。
【0109】
可能な具体化では、ヒートパイプまたはVCなどの温度均等化ユニット230は、熱伝達ユニット、ミドルフレームまたはハウジングの中に埋め込まれてもよく、熱を均等化させる。
【0110】
可能な具体化では、ミドルフレームまたはハウジングが薄すぎてヒートパイプまたはVCを埋め込むことができない場合、黒鉛および銅箔などの高い熱伝導率を有する材料の層が、PCM材料210上に浸漬層として追加されてもよく、温度均等化ユニット230の機能を提供し、温度の均一性を改善する。浸漬層は、PCM材料210の外側、またはPCM材料210とハウジングとの間にあり得る。
【0111】
図12は、本発明のさらに別の可能な実施態様による放熱装置の概略構造図である。図12に示すように、モジュール/ミドルフレーム/ハウジングは空洞を含み、PCM材料210は、端末装置100の内部構造を変えることなく空洞内に充填される。これは製造を容易にし、費用を低減する。
【0112】
可能な具体化では、PCM材料210が相を変化させると、体積はそれほど変化せず、応力が比較的小さいとき、特定の強度を有する材料がモジュール/ミドルフレーム/ハウジングに対して使用されてもよく、またはいくらかのスペースが確保されてもよく、PCM材料210が相を変化させるときに端末装置の外観が影響を受けないこと、またはモジュール/ミドルフレーム/ハウジングが損傷しないことを確実にする。
【0113】
図13は、本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。図13に示すように、ヒートパイプまたは高い熱伝導率を有する熱均等化層などの温度均等化ユニット230はモジュール/ミドルフレーム/ハウジング内に配置されてもよく、その結果温度均等化ユニット230はPCM材料210と接触して温度の均一化を改善することができる。
【0114】
図14は、本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。図14に示すように、温度均等化ユニット230は、代わりに、PCM材料210と直接接触することなくモジュール/ミドルフレーム/ハウジングの外側に配置してもよく、温度の均一化を改善し、ハウジングの厚さを低減させる。
【0115】
図15は、本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。図15に示すように、PCM材料210は、プロセッサ180などの熱源と直接接触していないが、空気層が最初に熱を均等化するために設けられている。この具体化では、空気層はPCM材料210の温度をより均一にする。
【0116】
図16は、本発明のさらに別の可能な具体化による放熱装置の概略構造図である。図16に示すように、端末装置には局所的なホットスポットがあり、PCM材料210は局所的なホットスポットに配置されなくてもよいが、空気層が最初に熱を均等化するために設けられる。この具体化では、空気層はPCM材料210の温度をより均一にし、可能な限り多くの空間がPCM材料210を配置するために使用され得る。
【0117】
図17は、本発明の可能な具体化による端末装置の概略構造図である。PCM材料210は、放熱構造の外側、およびハウジングの近くの位置に配置されてもよく、PCM材料210の既存の放熱構造への追加を容易にする。
【0118】
図18は、本発明の別の可能な具体化による端末装置の概略構造図である。PCM材料210は、放熱構造の内側に配置されてもよく、温度均等化モジュールはPCM材料210とハウジングとの間に配置されてもよく、放熱構造を小型にする。
【0119】
図19は、本発明のさらに別の可能な具体化による端末装置の概略構造図である。PCM材料210は、放熱構造の外側およびキーボードの近くの位置に配置され、ユーザに対して良好な経験を提供する。
【0120】
図20は、本発明のさらに別の可能な具体化による端末装置の概略構造図である。PCM材料210は、別の放熱構造体と直接接触することなくハウジング上に配置されてもよく、生産および製造を容易にする。
【0121】
本発明の実施形態は、以下の効果を達成することができる。
【0122】
PCM材料および熱均等化モジュールを組み合わせた放熱の解法において、様々な組み合わせ形態があり得る。実施例は次の通りである。
【0123】
PCM材料は、製品の厚さを増加させることなく、放熱モジュールの溝の間隙に取り付けられ得る。
【0124】
モジュール表面に取り付けられることに加えて、PCM材料は、モジュールの後面に取り付けられる、デバイスのハウジングの内壁に取り付けられる、キーボードの背面に取り付けられるなどとすることができる。PCMは、要求に応じて同時に異なる領域に取り付けることができる。
【0125】
低電力消費のタブレットコンピュータまたは携帯電話では、熱伝達ユニットは必要とされず、PCMはミドルフレームまたは後部ハウジングに取り付けられ得る。ヒートパイプが使用されてもよく、ミドルフレームまたは後部ハウジングに対する熱を均等にする。ヒートパイプが使用できない場合は、熱均等化層が追加され得る。
【0126】
PCMはまた、モジュール/ミドルフレーム/ハウジングの空洞の中に埋め込まれてもよく、ヒートパイプおよび高い熱伝導率を有する熱均等化層は、温度の均一性を改善するために使用され得る。
【0127】
前述の具体化では、PCM材料210および/または放熱装置200はまた、メモリ、バッテリ、またはスクリーンなどのプロセッサ180とは異なる要素に対して熱を放散し得る。
【0128】
前述の具体化は、異なる効果を達成するためにランダムに組み合わされてもよい。
【0129】
まとめると、上で説明したものは、本発明の技術的解決策の例示的な実施形態にすぎず、本発明の保護範囲を限定することを意図するものではない。本発明の原理から逸脱することなくなされたいかなる修正、同等の置換え、または改良は、本発明の保護範囲内に入るものとする。
【符号の説明】
【0130】
100 端末装置
110 RF回路
120 メモリ
130 他の入力装置
140 表示画面
141 表示パネル
142 タッチパネル
150 センサ
160 可聴周波回路
161 スピーカ
162 マイク
170 サブシステム
171 他の入力装置コントローラ
172 センサコントローラ
173 表示コントローラ
180 プロセッサ
190 電源
200 放熱装置
210 PCM材料
211 保護フィルム
220 熱伝達ユニット
221 溝
230 温度均等化ユニット
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
【手続補正書】
【提出日】2019年8月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
端末装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置され、動作モードを動的に調整するように構成されたプロセッサと、
前記端末装置の熱を吸収するように構成された、前記ハウジングと接触している相変化材料とを含む端末装置。
【請求項2】
前記ハウジングの壁は空洞を有しており、前記相変化材料は前記空洞内に配置されている、請求項に記載の端末装置。
【請求項3】
前記ハウジングの前記空洞内に配置され、前記相変化材料と接触している温度均等化ユニットをさらに含む、請求項に記載の端末装置。
【請求項4】
空気層が前記相変化材料と前記プロセッサとの間に配置されている、請求項からのいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項5】
前記プロセッサおよび前記相変化材料に接触して、前記プロセッサの熱を前記相変化材料に伝導する熱伝達ユニットをさらに含む、請求項からのいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項6】
前記相変化材料の相変化点は、10℃から70℃の範囲である、請求項からのいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項7】
前記相変化材料の相変化点は、30℃から45℃の範囲である、請求項からのいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項8】
前記相変化材料の熱容量は、100ジュールから10000ジュールの範囲である、請求項からのいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項9】
前記相変化材料の熱容量は、1gから200gの範囲である、請求項からのいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項10】
前記相変化材料は、固−固相変化材料または固−液相変化材料を含む、請求項からのいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項11】
前記相変化材料は、複合相変化材料を含み、前記複合相変化材料の形態は、マイクロカプセル、成形PCM、ナノ複合PCM、または多孔性複合PCMを含む、請求項10に記載の端末装置。
【請求項12】
前記相変化材料は、固−気相変化材料または液−気相変化材料を含み、相変化の間に、前記相変化材料の形状および体積が実質的に変化しない状態を保つのに十分な強度のハウジングを有している、請求項からのいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項13】
前記プロセッサおよび前記相変化材料に接触して、前記プロセッサの熱を前記相変化材料に伝導する熱伝達ユニットをさらに含み、前記熱伝達ユニットは、前記温度均等化ユニットの形状に合わせた溝が設けられており、前記温度均等化ユニットは、前記溝内に配置されている、請求項に記載の端末装置。
【請求項14】
前記相変化材料は、前記温度均等化ユニットの形状に合わせた間隙を有しており、前記温度均等化ユニットは前記間隙内に配置されている、請求項に記載の端末装置。
【国際調査報告】