キヤノンのカメラの液冷システム
キヤノンが液体を利用したカメラの冷却システムの特許を出願しています。どのような特許なのでしょうか？
それでは特許をみてみましょう。
出願された特許のないようによれば、キヤノンは上記のような液冷システムの研究をしていたようです（画像クリックで拡大します）。
どのようなシステムになっているのか？というと、だいたい画像をみればわかると思いますが、FIG.7のイメージ画像のように密閉式の液冷システムをカメラに組み込んで、イメージセンサーやイメージプロセッサが生み出す熱を、液体によって他の領域に運んで、そこで冷却しようというシステムになっているようです。この実施例では、単純にカメラの右側に熱を運んでいるだけですが、もっと複雑なシステムもありますので、詳しくは記事元リンクをご覧ください。
このようなシステムを利用すれば、カメラ内部に液体を循環させることで、発熱部から冷却部へと効率的に熱を運ぶことができ、より効率的に排熱することができそうです。
どのように循環させるのか？
通常、液冷のシステムとしては、車やバイクの冷却などがありますし、最近はPCなどでも簡易水冷システムなどが低価格で販売されています。これらは、発熱する場所から熱をその他に運んで、そこで効率的に冷却するシステムとして利用されています。
車やPCの簡易水冷はポンプなどによって強制的に液体を循環させればよかったのですが、カメラの内部にポンプを設置するというのは実用的ではありません。それでは、どのように液体を循環させているのでしょうか？
ここでは特殊な磁性流体を利用し、液体を循環させているようです。磁性流体とは磁石に寄せられる性質のある液体でのことで、テレビなどでも紹介されていますので、見たことある人も多いと思います。
ここで使用する磁性体は、温度変化により磁化が減少する性質を利用しているようです。
上記のイメージ図をみると発熱する部品が図右上にあり、磁気を発生する部品が図左上にあることがわかります。そして液体は時計回りに循環しています。
これは、熱を帯びると磁気性が少なくなる液体を利用することで、磁石を利用して常温に戻った磁性体（磁力が強い）を磁石で引き寄せ、熱を帯びることで磁力が弱まった磁性体を押し出して循環していくというシステムになっているようです。なかなか面白いアイデアですね。
小型なポンプや空冷のクーリングファンを利用してもいいと思うのですが、いずれもモーターを利用することになるのでノイズが入る可能性がありますし、空冷は液冷よりも冷却効果が数段階落ちます。そのため、（電）磁石を利用するシステムであればモーター音が発生しないので、カメラ向きのシステムと言えるかもしれません。
そしてこれが実現すれば、後付けの空冷システムなどが不必要になり、動画撮影時間もかなり延長される可能性もありそうです。いま、8k動画が当たり前になりつつあるので、各社とも排熱の問題についてはかなり研究しているのだと思いますね。
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コメント
コメント一覧 （2件）
磁性流体を使った小型電子機器の冷却システムは2006年の日本機械学会誌に
大学関係の論文が掲載されていますね。
基本原理は同じでキヤノンはそれ以降周辺機器の開発を進めていたようで
磁性流体熱機関とか可動するセンサに悪影響を与えず流体を送るベロ－ズ構造の
特許とか出願しているので恐らく周辺機器の開発が終わったのでアッセンブルした
形で特許を出願したと思われます。
ちなみに同様の特許はパナソニックも出願していて本年に公開されています。
ソニー、ニコンは特許が見つけられませんでしたが既知の技術なので研究をしている
と思われます。
日本機械学会の論文に関しエビデンスを示しておきます。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaib1979/72/723/72_723_2767/_pdf/-char/ja
感温磁性流体 を用いた小型熱輸送機器 に関する研究
公開されているので大丈夫と思いますが本件に関し差し支えがあれば削除してください。