(57)【要約】【課題】筐体の厚みを小さくしても筐体の局部的な温度上昇を可及的に防止することができる電子機器の放熱構造を提供する。【解決手段】筐体１４に収納される電子部品１１ａ，１１ｂから放射される熱を筐体１４に伝達して、筐体１４の外空間に放熱する電子機器１０の放熱構造であって、筐体１４の電子部品１１ａ，１１ｂに対向する対向位置の放射率よりも、前記対向位置に隣接する隣接位置の放射率を高くする熱放射部１６を筐体１４の内表面部に設ける。熱放射部１６の放射率分布パターンは、熱放射部１６が無い場合の前記内表面部における電子部品１１ａ，１１ｂの放射熱による温度分布パターンに基づいて、放射率が変化するように設定される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に収納される部品から放射される熱を筐体に伝達して、筐体の外空間に放熱する電子機器の放熱構造であって、
筐体の内表面部の前記部品に臨む対向位置の放射率よりも、前記対向位置に隣接する隣接位置の放射率が高い熱放射手段を含むことを特徴とする電子機器の放熱構造。
【請求項２】
前記熱放射手段の放射率分布パターンは、前記熱放射手段が無い場合の前記内表面部における前記部品の放射熱による温度分布パターンに基づいて、放射率が変化するように設定されることを特徴とする請求項１記載の電子機器の放熱構造。
【請求項３】
前記熱放射手段は、筐体の内表面部に筐体の放射率よりも高い放射率を有する塗料を塗布して形成される高放射率層を有し、
前記高放射率層の配置パターンを変化させることによって放射率分布パターンを変化させることを特徴とする請求項２記載の電子機器の放熱構造。
【請求項４】
前記筐体の外表面部には、所定の放射率の外部熱放射手段が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体にマイクロプロセッサなどの発熱部品が収納される電子機器の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の電子機器１の放熱構造を示す断面図である。電子機器１は、下キャビネット２および上キャビネット３を含む筐体４内であって、下キャビネット２の上に基板５が配置される。基板５には、発熱する電子部品６が接続され、前記電子部品６には放熱板７が設けられる。また筐体４には、電子部品６などに電力を供給する電源部８が収納される。電子部品６で発生した熱は、放熱板７を介して筐体４の内空間に放たれて、前記内空間の空気が温められる。このように温められた空気は、基板５に間隔をあけて対向する筐体４の上キャビネット３によって熱を奪われ、その熱は筐体４の外空間に放たれる。このような上キャビネット３の放熱板７に対向する位置に断熱材９を設けることによって、上キャビネット３の局部的な温度上昇を防止して、上キャビネット３全体の温度を均一にしている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１１７０７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術を、筐体の厚みが小さいノート型パーソナルコンピュータなどの電子機器に適応する場合、断熱材による断熱効果を充分なものとするためには、断熱材の厚みを数ミリメートルにしなければならず、電子機器の筐体を厚みを小さくするための障害となる。また発熱する電子部品と断熱材との間隔が小さくなると、発熱部品から筐体内空間への放熱効率が低下して、発熱部品の温度が異常に上昇する危険性もある。
【０００５】
したがって本発明の目的は、筐体の厚みを小さくしても筐体の局部的な温度上昇を可及的に防止することができる電子機器の放熱構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筐体に収納される部品から放射される熱を筐体に伝達して、筐体の外空間に放熱する電子機器の放熱構造であって、
筐体の内表面部の前記部品に臨む対向位置の放射率よりも、前記対向位置に隣接する隣接位置の放射率が高い熱放射手段を含むことを特徴とする電子機器の放熱構造である。
【０００７】
本発明に従えば、筐体の熱を放射する部品の対向する対向位置の放射率よりも、前記対向位置に隣接する隣接位置の放射率が高い熱放射手段が前記部品に対向する筐体の内表面部に設けられる。これによって筐体の内表面部の対向位置では隣接位置に比べて、前記部品からの熱を吸収しにくく、筐体の内表面部の隣接位置では対向位置に比べて、前記部品からの熱を吸収し易くなるので、筐体の局部的な温度上昇を可及的に防止することができる。
【０００８】
また本発明は、前記熱放射手段の放射率分布パターンは、前記熱放射手段が無い場合の前記内表面部における前記部品の放射熱による温度分布パターンに基づいて、放射率が変化するように設定されることを特徴とする。
【０００９】
本発明に従えば、前記熱放射手段の放射率分布パターンは、前記熱放射手段が無い場合の前記内表面部における前記部品の放射熱による温度分布パターンに基づいて、放射率が変化するように設定されるので、筐体の前記部品に対向する内表面部の温度分布をほぼ均一にすることができる。
【００１０】
また本発明は、前記熱放射手段は、筐体の内表面部に筐体の放射率よりも高い放射率を有する塗料を塗布して形成される高放射率層を有し、
前記高放射率層の配置パターンを変化させることによって放射率分布パターンを変化させることを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、前記熱放射手段は、筐体の内表面部に筐体の放射率よりも高い放射率を有する塗料を塗布して形成される高放射率層を有し、前記高放射率層の配置パターンを変化させることによって放射率分布パターンを変化させる。これによって容易に、筐体の内表面部の前記部品に臨む対向位置の放射率よりも、前記対向位置に隣接する隣接位置の放射率を高くすることができる。
【００１２】
また本発明は、前記筐体の外表面部には、所定の放射率の外部熱放射手段が設けられることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、前記筐体の外表面部には、所定の放射率の外部熱放射手段が設けられるので、前記外表面部から筐体の外空間に効率良く放熱することができる。これによって筐体の温度を低下させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の電子機器１０の放熱構造を示す断面図である。電子機器１０は、電子部品１１ａ，１１ｂ、基板１２、支持柱１３および筐体１４を含む。電子部品１１ａ，１１ｂは、基板１２に設けられる。筐体１４は、板状の下キャビネット１４ａと、前記下キャビネット１４ａを嵌合可能な開放部を有する上キャビネット１４ｂとを含む。筐体１４は、下キャビネット１４ａが上キャビネット１４ｂに嵌合される状態で、閉じた内空間１５が形成される。基板１２は、支持柱１３を介して下キャビネット１４ａに連結される。上キャビネット１４ｂの内空間１５に臨み、基板１２に対向する内表面部には、熱放射手段である熱放射部１６が設けられる。熱放射部１６は、筐体１４の内表面部の電子部品１１ａ，１１ｂに臨む対向位置の放射率よりも、前記対向位置に隣接する隣接位置の放射率を高くする。
【００１５】
図２は、熱放射部１６の放射率分布パターンを説明するための図である。図２における破線で示す曲線は、熱放射部１６が無い場合の、筐体１４の上キャビネット１４ｂの基板１２に対向する内表面部の、２つの電子部品１１ａ，１１ｂからの放射熱による温度分布を熱解析シミュレータを用いた数値解析によって算出されたものである。このような温度分布に基づいて、図２の実線で示される曲線のように、前記内表面部の高温となる部分の放射率が０に近い値とし、前記内表面部の低温となる部分の放射率が１に近い値となるように設定し、前記内表面部の高温の部分から低温の部分への連続的な温度変化に対して、放射率が段階的に低い値から高い値へと変化するように放射率分布パターンを決定する。本実施の形態では、図２に示すように６段階に放射率を変化させているが、段数については６段階に限定されるものではなく、２段階以上であれば良い。
【００１６】
図３は、熱放射部１６の一例を示す平面図である。図４は、図３のセクションＩＶを拡大したときの一例を示す平面図である。図５は、図３のセクションＶを拡大したときの一例を示す平面図である。図６は、図３のセクションＶＩを拡大したときの一例を示す平面図である。筐体１４の上キャビネット１４ｂの基板１２に対向する内表面部に、鏡面化した一様な低放射率部１７を形成する。筐体１４の材質が、たとえばアルミニウムの場合、その表面を鏡面化することで、放射率が０．０４以上、０．１以下程度の低放射率部１７を得ることができる。また筐体１４の材質が、たとえば樹脂の場合、滑面素地に無電解めっき処理を施してから光沢ニッケル−クロムめっき処理により鏡面化することで、放射率が０．０５以上、０．１以下程度の低放射率部１７を得ることができる。このように低放射率部１７を形成した後、低放射率部１７に低放射率部１７の放射率よりも充分に高い放射率を有するドット状の高放射率層である高放射率部１８を部分的に塗布して、図４〜図６に示すように、放射率が段階的に変化するような放射率分布パターンを形成する。高放射率部１８としては、放射率が０．９以上の黒色塗装およびセラミック含有塗料を用いてもよい。
【００１７】
図４〜図６を参照して、筐体１４の上キャビネット１４ｂの基板１２に対向する内表面部の単位面積あたりの放射率を段階的に変化させる方法について説明する。図４〜図６において低放射率部１７は、放射率が０．１であってもよく、高放射率部１８は、放射率が０．９であってもよい。高放射率部１８は、一辺の長さが予め定める寸法の正方形状であり、その面積Ｓを一定とし、隣り合う高放射率部１８の間隔をｐとすると、単位面積当たりの放射率ε１は次式（１）で表される。
ε１＝（０．９×Ｓ＋０．１×（ｐ２−Ｓ））／ｐ２          …（１）
【００１８】
前式（１）に示すように、間隔ｐを変化させることによって、放射率ε１を段階的に変化させることができる。
【００１９】
図７は、図３のセクションＩＶを拡大したときの他の例を示す平面図である。図８は、図３のセクションＶを拡大したときの他の例を示す平面図である。図９は、図３のセクションＶＩを拡大したときの他の例を示す平面図である。図７〜図９では、隣り合う高放射率部１８の間隔Ｄは一定であり、正方形状に形成される高放射率部１８の一辺の長さをＬとすると、単位面積当たりの放射率ε２は、次式（２）で表される。
ε２＝（０．９×Ｌ２＋０．１×（Ｄ２−Ｌ２））／Ｄ２        …（２）
【００２０】
前式（２）に示すように、個々の高放射部１８の正方形の一辺の長さＬを変化させることによって、放射率ε２を段階的に変化させることでできる。
【００２１】
前述のような放射率の決定方法および放射率が段階的に変化する形成方法を適用することで、図３に示すような熱放射部１６を形成することができる。
【００２２】
以上のように本実施の形態の電子機器１０の放熱構造によれば、筐体１４の電子部品１１ａ，１１ｂの中心部に対向する対向位置から離間するにつれて放射率が段階的に高くなるような熱放射部１６が筐体の前記部品に対向する内表面部に設けられる。これによって前記内表面部の対向位置では残余の位置に比べて、電子部品１１ａ，１１ｂからの熱を吸収しにくく、また対向位置から離間した位置では、対向位置に比べて、電子部品１１ａ，１１ｂからの熱を吸収しやすくなるので、筐体１４の局部的な温度上昇を可及的に防止することができる。
【００２３】
また本実施の形態の電子機器３０の放熱構造によれば、熱放射部１６の放射率分布パターンは、熱放射部１６が無い場合の前記内表面部における電子部品１１ａ，１１ｂの放射熱による温度分布パターンに基づいて、放射率が変化するように設定されるので、筐体１４の電子部品１１ａ，１１ｂに対向する内表面部の温度分布をほぼ均一にすることができる。
【００２４】
また本実施の形態の電子機器３０の放熱構造によれば、熱放射部１６には、前記内表面部全体にわたって形成される所定の放射率の低放射率部１７と、前記低放射率部１７に斑状に塗布され、前記低放射率部１７よりも放射率の高い高放射率部１８とが含まれ、前記内表面部の単位面積における低放射率部１７と高放射率部１８との面積比が変化するように高放射率部１８を低放射率部１７に塗布する。これによって筐体１４の熱を放射する電子部品１１ａ，１１ｂの中心部に対向する位置から離間するにつれて放射率が増加するような熱放射部１６を実現することができる。
【００２５】
また本実施の形態の電子機器３０の放熱構造によれば、筐体１４の電子部品１１ａ，１１ｂに対向する内表面部に高放射率部１８を塗布するだけでよいので、筐体１４の厚みが大きくなることを確実に防止することができる。
【００２６】
本実施の形態の電子機器１０では、高放射率部１８の形状を正方形状としたけれども、これに限ることはない。たとえば円形、楕円形および矩形など、他の形状であってもよい。
【００２７】
本実施の形態の電子機器１０において、電子部品１１ａ，１１ｂからの熱放射量を増やし、さらに電子部品１１ａ，１１ｂの温度を下げるために、電子部品１１ａ，１１ｂの表面に高放射率塗膜を形成してもよい。
【００２８】
図１０は、本発明の実施の他の形態の電子機器１０Ａの放熱構造を示す断面図である。本実施の形態の電子機器１０Ａは、前述の実施の形態の電子機器１０と大略的に同様であるので、同じ構成については同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。本実施の形態の電子機器１０Ａは、前述の実施の形態の電子機器１０に、外部放射手段である外部放射部１９が設けられる。外部放射部１９は、筐体１４の上キャビネット１４ｂの熱放射部１６が設けられる内表面部の背面部となる外表面部に設けられ、所定の放射率を有する。本実施の形態において、外部放射部１９の放射率は、たとえば０．９以上であってもよい。
【００２９】
外部放射部１９は、上キャビネット１４ｂの外表面部に、エンボス加工またはサンドブラストなどの表面加工を施して、赤外線の波長よりも粗い凹凸面が形成するようにして設けられてもよい。これによって上キャビネット１４ｂの表面積が広くなって、上キャビネット１４ｂの外表面部からの放熱効果を高めることができる。また電子機器１０Ａが、たとえばノート型パーソナルコンピュータであって、外部放射部１９をパームレストに形成した場合には、利用者の手との接触面積を減らすことができ、利用者の体感温度を下げる効果も期待できる。
【００３０】
外部放射部１９は、は、前述のように凹凸面を設けることによって形成するだけでなく、上キャビネット１４ｂの外表面部に熱放射性の高いセラミック含有材料を塗布して形成してもよい。このようなセラミック含有材料は、赤外線放射率が０．９以上であることが好ましい。この場合にも上キャビネット１４ｂの外表面部における放熱効果を高めることができる。また上キャビネット１４ｂの材質がアルミ合金の場合、外表面部だけを選択的にアルマイト処理し、放射率が０．９以上となるアルマイト皮膜を形成することで外部放射部１９を形成してもよい。このような外部放射部１９を上キャビネット１４ｂの外表面部に形成することによって、発熱部品１１ａ，１１ｂによって発生した筐体１４の内空間１５の熱を、筐体１４の外部に効率よく放射することができるので、筐体１４の上キャビネット１４ｂの温度を低下させることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、筐体の熱を放射する部品の対向する対向位置の放射率よりも、前記対向位置に隣接する隣接位置の放射率が高い熱放射手段が前記部品に対向する筐体の内表面部に設けられる。これによって筐体の内表面部の対向位置では隣接位置に比べて、前記部品からの熱を吸収しにくく、筐体の内表面部の隣接位置では対向位置に比べて、前記部品からの熱を吸収し易くなるので、筐体の局部的な温度上昇を可及的に防止することができる。
【００３２】
また本発明によれば、前記熱放射手段の放射率分布パターンは、前記熱放射手段が無い場合の前記内表面部における前記部品の放射熱による温度分布パターンに基づいて、放射率が変化するように設定されるので、筐体の前記部品に対向する内表面部の温度分布をほぼ均一にすることができる。
【００３３】
また本発明によれば、前記熱放射手段は、筐体の内表面部に筐体の放射率よりも高い放射率を有する塗料を塗布して形成される高放射率層を有し、前記高放射率層の配置パターンを変化させることによって放射率分布パターンを変化させる。これによって容易に、筐体の内表面部の前記部品に臨む対向位置の放射率よりも、前記対向位置に隣接する隣接位置の放射率を高くすることができる。
【００３４】
また本発明によれば、前記筐体の外表面部には、所定の放射率の外部熱放射手段が設けられるので、前記外表面部から筐体の外空間に効率良く放熱することができる。これによって筐体の温度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の電子機器１０の放熱構造を示す断面図である。
【図２】熱放射部１６の放射率分布パターンを説明するための図である。
【図３】熱放射部１６の一例を示す平面図である。
【図４】図３のセクションＩＶを拡大したときの一例を示す平面図である。
【図５】図３のセクションＶを拡大したときの一例を示す平面図である。
【図６】図３のセクションＶＩを拡大したときの一例を示す平面図である。
【図７】図３のセクションＩＶを拡大したときの他の例を示す平面図である。
【図８】図３のセクションＶを拡大したときの他の例を示す平面図である。
【図９】図３のセクションＶＩを拡大したときの他の例を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の他の形態の電子機器１０Ａの放熱構造を示す断面図である。
【図１１】従来の電子機器１の放熱構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ  電子機器
１１  電子部品
１４  筐体
１６  熱放射部
１７  低放射率部
１８  高熱放射部
【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】
2005026581.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005026581.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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