(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部に対して設けられる複数枚の板材からなり熱を放熱するための放熱フィンと、を備えた金属製の放熱器に塩基性の銅化合物よりなる緑青を施す方法であって、
前記放熱フィンが銅製である場合には銅製の前記放熱フィンを利用して緑青を形成可能な薬品で処理することにより緑青の絶縁皮膜を生成し、前記放熱フィンが銅製以外である場合には銅粉と当該銅粉を利用して緑青を形成可能な塗料とを塗布することにより緑青の絶縁皮膜を生成して、前記放熱フィンに緑青による絶縁被膜を施す
ことを特徴とする放熱器に緑青を施す方法。
【請求項２】
発熱部からの熱を放熱器に対して移送する金属製のヒートパイプに塩基性の銅化合物よりなる緑青を施す方法であって、
前記ヒートパイプが銅製である場合には銅製の前記ヒートパイプを利用して緑青を形成可能な薬品で処理することにより緑青の絶縁皮膜を生成し、前記ヒートパイプが銅製以外である場合には銅粉と当該銅粉を利用して緑青を形成可能な塗料とを塗布することにより緑青の絶縁皮膜を生成して、前記ヒートパイプに緑青による絶縁被膜を施す
ことを特徴とするヒートパイプに緑青を施す方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緑青を絶縁被膜に用いた回路体、電線、放熱器、及びヒートパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銅材に対して人工的に緑青を発生させる技術や、銅粉を混入させた塗料を対象物に塗布して対象物に人工的に緑青を発生させる技術が知られている（例えば特許文献１〜４参照）。これら技術によれば、銅材の防食性を向上させたり、美観を向上させたりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１２２７号公報
【特許文献２】特開２００１−１１６５０号公報
【特許文献３】特開平３−２４７６７５号公報
【特許文献４】特開平３−２３６４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１〜４に記載の技術においては、銅材等が絶縁性を確保する必要のある部材として、又は絶縁性を確保した方が好ましい部材として用いられる場合には、絶縁性を確保するためにＰＶＣ（polyvinyl chloride）等が用いられており、絶縁物を不要とすることができない。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、緑青を絶縁被膜に用いることにより、絶縁性を確保するためにＰＶＣ等の絶縁物を不要とすることができる放熱器に緑青を施す方法、及びヒートパイプに緑青を施す方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
また、本発明の放熱器に緑青を施す方法は、基部と、前記基部に対して設けられる複数枚の板材からなり熱を放熱するための放熱フィンと、を備えた金属製の放熱器に塩基性の銅化合物よりなる緑青を施す方法であって、前記放熱フィンが銅製である場合には銅製の前記放熱フィンを利用して緑青を形成可能な薬品で処理することにより緑青の絶縁皮膜を生成し、前記放熱フィンが銅製以外である場合には銅粉と当該銅粉を利用して緑青を形成可能な塗料とを塗布することにより緑青の絶縁皮膜を生成して、前記放熱フィンに緑青による絶縁被膜を施すことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のヒートパイプに緑青を施す方法は、発熱部からの熱を放熱器に対して移送する金属製のヒートパイプに塩基性の銅化合物よりなる緑青を施す方法であって、前記ヒートパイプが銅製である場合には銅製の前記ヒートパイプを利用して緑青を形成可能な薬品で処理することにより緑青の絶縁皮膜を生成し、前記ヒートパイプが銅製以外である場合には銅粉と当該銅粉を利用して緑青を形成可能な塗料とを塗布することにより緑青の絶縁皮膜を生成して、前記ヒートパイプに緑青による絶縁被膜を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、緑青を絶縁被膜に用いることにより、絶縁性を確保するためにＰＶＣ等の絶縁物を不要とすることができる放熱器に緑青を施す方法、及びヒートパイプに緑青を施す方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回路体を示す斜視図である。
【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１に示したＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】物質の安定性を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る電線を示す斜視図である。
【図６】第３実施形態に係る放熱器及びヒートパイプを示す斜視図である。
【図７】各被覆部材の融点及び熱伝導率を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることは言うまでもない。
【００１３】
図１は、本発明の第１実施形態に係る回路体を示す斜視図である。図１に示すように、回路体１は、基板１０と、基板１０上に設けられる要素１２，１４，１６，１８から構成されている。基板１０には、銅材により薄膜状に金属パターン１０ａが形成されている。要素１２，１４，１６，１８は、金属パターン１０ａと電気的に接続される。要素１２は例えばコンデンサ（リード線部分は金属部材）であり、要素１４はＩＧＢＴ等のスイッチング素子であり、要素１６は抵抗体（リード線部分は金属部材）であり、要素１８は銅材にて構成されるジャンパー線（金属部材）である。
【００１４】
図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩ断面図であり、図３は、図１に示したＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図２に示すように、本実施形態においては金属パターン１０ａ上に薬品を塗布したうえで乾燥することにより、金属パターン１０ａを覆うように緑青Ｐを形成している。
【００１５】
この緑青Ｐは、塩基性硫酸銅（ブロカンタイト、アントレライト）、塩基性炭酸銅（アマライト、アズライト）、塩基性塩化銅（アタカマイト）、及び塩基性硝酸銅（ゲルハルタイト）などから構成されている。これらの塩基性の銅化合物は、絶縁物質であることが知られている。このため、金属パターン１０ａは、緑青Ｐにより絶縁被膜されることとなる。
【００１６】
また、図３に示すように、金属パターン１０ａの一部には緑青Ｐが形成されておらず、露出した状態となっている（図１の符号１０ｂ参照）。このような露出部分１０ｂには、上記の要素１２，１４，１６，１８が接続されるようになっており、図３に示す例では要素１８（以下ジャンパー線１８と示す）が接続される。さらに、図３に示すように、ジャンパー線１８には、薬品を塗布したうえで乾燥することにより、ジャンパー線１８を覆うように緑青Ｐが形成されている。
【００１７】
このように、本実施形態に係る回路体１は、緑青Ｐにより絶縁被膜が形成されるため、緑青Ｐの形成箇所については、ＰＶＣ等の絶縁樹脂を設ける必要がなくなっている。
【００１８】
ここで、緑青Ｐは、金属パターン１０ａやジャンパー線１８の劣化を防ぐ役割も果たしている。
【００１９】
図４は、物質の安定性を示す図である。物質の安定性は、物質が持つ標準生成エネルギーの高低で決まる。酸化性の環境に置かれた銅は単体であるため、銅酸化物や銅硫化物よりも不安定である。このため、何ら対策を施さない場合には銅の化学変化（劣化）を避けることができない。しかし、塩基性の銅酸化物である緑青Ｐによって被膜することで、金属銅にそれ以上の化学変化を起こさせないようにすることができる。特に、緑青Ｐは、大気中において緻密な被膜を形成し不動体を形成するため、導体表面を外部からほぼ完全に隔離して金属パターン１０ａやジャンパー線１８の劣化を防ぐことができる。
【００２０】
このようにして、第１実施形態に係る回路体１によれば、金属パターン１０ａやジャンパー線１８は緑青Ｐにより絶縁被膜が施されているため、緑青Ｐの形成箇所については絶縁性が確保されて、ＰＶＣ等の絶縁物を不要とすることができる。
【００２１】
また、金属パターン１０ａやジャンパー線１８が銅材であれば、これらに薬品処理を施すことにより（金属パターン１０ａやジャンパー線１８が銅材でない場合には銅粉を混入させた塗料を塗布することにより）緑青Ｐの被膜が得られるため、スポット的な絶縁被膜の作成にも優れることとなる。さらに、曲面や複雑な凹凸面にも後から被膜を形成できるため、回路体１の設計自由度を高めることもできる。
【００２２】
さらに、緑青Ｐは大気中において緻密な被膜を形成し不動体を形成するため、金属パターン１０ａやジャンパー線１８を外部からほぼ完全に隔離してこれらの劣化を抑えることもできる。
【００２３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、電線（バスバを含む）に対して緑青Ｐによる絶縁被膜を施すものである。以下、第２実施形態を説明する。
【００２４】
図５は、第２実施形態に係る電線２を示す斜視図である。図５に示すように、電線２は、金属製（銅製）の導体部２２と、導体部２２の外周を覆う被覆部２４とを備えたものである。
【００２５】
ここで、第２実施形態において被覆部２４は、緑青Ｐにより構成されている。このため、絶縁樹脂を不要とし絶縁樹脂の押出工程に代えて、導体部２２への薬品の塗布及び乾燥により被覆部２４を構成することができる。
【００２６】
特に、電線２に対して端子の加締め処理を行うことを考慮して、少なくとも一方の端末部には緑青Ｐを形成しないようにすることが好ましい。また、第１実施形態にて説明したように、緑青Ｐは防食性に優れることから、必要な部分だけに緑青Ｐを形成することもできる。
【００２７】
このようにして、第２実施形態に係る電線２によれば、被覆部２４が緑青Ｐにより構成されているため、導体部２２の外周を絶縁樹脂にて被覆する必要が無く、ＰＶＣ等の絶縁物を不要とすることができる。
【００２８】
また、導体部２２が銅材であれば導体部に薬品処理を施すことにより（導体部２２が銅材でない場合には銅粉を混入させた塗料を塗布することにより）緑青Ｐの被膜が得られるため、絶縁樹脂の押出工程といった連続的な処理を行う必要がなくなる。
【００２９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態においては、放熱器やヒートパイプに対して緑青Ｐによる絶縁被膜を施すものである。以下、第３実施形態を説明する。
【００３０】
図６は、第３実施形態に係る放熱器３及びヒートパイプ４を示す斜視図である。まず、放熱器やヒートパイプについては、電気機器に用いられる場合、絶縁性を持たせることがある。一般的に放熱器やヒートパイプがアルミニウムで作成される場合にはアルマイト処理を施して表面に絶縁性を持たせ、銅材で作成される場合にはエナメル被覆が用いられる。
【００３１】
第３実施形態に係る放熱器３及びヒートパイプ４については、アルマイト処理及びエナメル被覆ではなく、緑青Ｐにより絶縁皮膜が施されて絶縁性が確保されている。具体的に放熱器３は、銅材からなる基部２６と、基部２６に対して設けられる複数枚の銅板からなる放熱フィン２８とから構成されており、基部２６及び放熱フィン２８の双方に対して、すなわち放熱器３の全周を覆うように緑青Ｐが形成されている。
【００３２】
また、ヒートパイプ４は、電子機器等の放熱部からの熱を放熱器３に移送するための長尺部材であって、放熱器３の基部２６に接して設けられている。このヒートパイプ４についても、その全周を覆うように緑青Ｐが形成されている。
【００３３】
なお、緑青Ｐは上記と同様に薬品の塗布及び乾燥により形成することができる。また、放熱器３及びヒートパイプ４については全周が緑青Ｐにより覆われる構成でなくともよく、必要箇所のみが緑青Ｐにより覆われる構成であってもよい。例えば放熱器３の放熱フィン２８は、基部２６から突出する構成であるため、電気機器に用いられる場合にケース等の他の箇所に基部２６よりも接触し易くなる。このため、放熱器３に関しては、放熱フィン２８のみに緑青Ｐにて絶縁被膜を施し、基部２６には絶縁被膜を施さなくともよい。
【００３４】
図７は、各被覆部材の融点及び熱伝導率を示す図表である。図７に示すように、アルミニウムに対して施されるアルミナ被覆については、融点が２０７２℃であり、熱伝導率が３８Ｗ／ｍＫである。緑青Ｐは融点が２００℃であり、熱伝導率が３９８Ｗ／ｍＫである。銅に対して施されるエナメル被覆（アルミニウムに対しても可）については融点が１５０℃であり、熱伝導率が１．２Ｗ／ｍＫである。
【００３５】
このため、放熱器３及びヒートパイプ４が銅材で作成されている場合、従来のエナメル被覆と比較すると、緑青Ｐによる絶縁皮膜は、熱伝導率（放熱性）を高めることができ、且つ、融点が高まることから耐熱性を高めることができることとなる。また、放熱器３及びヒートパイプ４がアルミニウムで作成されている場合、従来のアルミナ被覆と比較すると、緑青Ｐによる絶縁皮膜は、熱伝導率（放熱性）を高めることができる。
【００３６】
このようにして、第３実施形態に係る放熱器３及びヒートパイプ４によれば、少なくとも放熱フィン２８やヒートパイプ４は緑青により絶縁被膜が施されているため、エナメル等にて被覆する必要が無く、エナメル等の絶縁物を不要とすることができる。
【００３７】
特に、放熱器３やヒートパイプ４が銅材により構成される場合には、緑青Ｐによる被膜を施すことで、熱伝導性（放熱性）及び耐熱性により優れる放熱器３やヒートパイプ４を提供することができる。また、放熱器３やヒートパイプ４がアルミニウムにより構成される場合であっても、緑青Ｐによる被膜を施すことで、熱伝導性（放熱性）により優れる放熱器３やヒートパイプ４を提供することができる。
【００３８】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００３９】
例えば、本実施形態においては、上記した緑青Ｐのうちいずれか１つの種類（例えばアズライト）を選択的に形成するようにしてもよいし、１つの種類だけの分量が多くなるように形成してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１      ：回路体
２      ：電線
３      ：放熱器
４      ：ヒートパイプ
１０    ：基板
１０ａ  ：金属パターン
１０ｂ  ：露出部分
１２    ：コンデンサ（リード線部分は金属部材）
１４    ：スイッチング素子
１６    ：抵抗体（リード線部分は金属部材）
１８    ：ジャンパー線（金属部材）
２２    ：導体部
２４    ：被覆部
２６    ：基部
２８    ：放熱フィン
Ｐ      ：緑青
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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