(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器筐体の薄型化によるバッテリやＬＣＤパネルなどのような大きな電子部品周辺部分において、相互に与える熱の影響を減じ、効率的に放熱する電気機器を提供する。【解決手段】両面に電子部品を配置した金属シャーシ０５０１を有する電子機器であって、金属シャーシ０５０１は、配置される電子部品の種類により複数の区画に分けられ、電子機器内部の発熱の大きい電子部品を区画壁０５０４等で区画し、隣接する区画の間に薄肉領域０５０２などの熱遮蔽手段を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に電子部品を配置した金属シャーシを有する電子機器であって、
金属シャーシは、配置される電子部品の種類により複数の区画に分けられ、複数の区画の境界に区画間での熱移動を少なくする熱遮蔽手段を有する電子機器。
【請求項２】
金属シャーシは、
電子部品をその種別に応じて配置すべき複数の区画を有する金属シャーシ本体と、
金属シャーシ本体と一体成形された区画分けのための区画壁と、からなる請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記熱遮蔽手段は、区画の境界に設けられた薄肉領域である請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記薄肉領域は構造強度を強化するためにリブ補強されている請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
金属シャーシ本体の側周の全部又は一部には、側周壁が配置されている請求項１から４のいずれか一に記載の電子機器。
【請求項６】
金属シャーシは、金属シャーシ本体から離間させて配置される電子部品を有する請求項１から５のいずれか一に記載の電子機器。
【請求項７】
複数の区画のいずれか一の区画には電子部品としてバッテリを配置し、いずれか他の一の区画には電子部品として平面ディスプレイ構体を配置した請求項１から６のいずれか一に記載の電子機器。
【請求項８】
前記バッテリと、前記平面ディスプレイ構体とは、金属シャーシ本体の異なる面に配置されている請求項７に記載の電子機器。
【請求項９】
金属シャーシ本体面を床面に対して縦向きにした利用態様を有する電子機器であって、
区画内の前記離間配置された電子部品と金属シャーシ本体との隙間の暖められた空気を前記利用形態で区画外上方に移動可能に区画壁が配置された請求項１から８のいずれか一に記載の電子機器。
【請求項１０】
薄型電子機器筐体を有し、
前記金属シャーシは、薄型電子機器筐体の内部に配置されるとともに、構造部材として機能するように構成された請求項１から９のいずれか一に記載の電子機器。
【請求項１１】
金属シャーシは、薄型電子機器筐体の主面と略同じ外形を有する請求項１から１０のいずれか一に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型平面ディスプレイ等の薄型電子機器が有する金属シャーシにおける熱制御構造の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置に代表されるように、薄型でかつ軽量のフラットディスプレイが開発され、さらに無線伝送技術の進歩により、持ち運びが可能なワイヤレスのＰＣやテレビジョンディスプレイ等が製品化されている。
【０００３】
一方では、持ち運びを可能にするために当該装置自体のよりいっそうの薄型化、軽量化が求められ、外郭を構成する筐体や機器内部の骨格であるシャーシの薄型化と機械強度の向上が同時に要求されている。また、機械強度の向上や電磁シールド及び装置内部から発生する放熱に対処するために筐体に金属が用いられている。特に近年では軽量化のために代表的な軽量金属であるアルミニウムの代わりに、比重が小さく強度の大きいマグネシウム合金が使用されており、重量、強度、設計寸法において最大限の効果が上がるように筐体やシャーシの薄肉化が図られている。このように、機器の薄型化を図りつつ、外部からの圧力に対して高い耐久力を有し、より軽量な携帯型の電気機器等を提供する技術が以下の特許文献にて開示されている。特許文献１では、携帯型情報処理装置において、高い耐久力と、軽量化を実現するための技術が開示されている。特許文献２では、液晶表示装置内の部品を保護するための筐体の構造に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３―２０４１７４号公報
【特許文献２】特開２００４―３２５８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、装置の薄型化が実現されていく一方で、近年の高機能、高性能化した電子部品は消費電力も大きく、よって発熱も大きくなってきている。それゆえ、装置の薄型化に伴う内部機器の集積度の向上と電子部品の発熱の増大により、内部で生じた熱が適切に処理されにくいという課題が生じている。また、複数の電子部品から生じる相互の熱の影響により熱を受ける電子機器が誤作動したり破損したりするなどの問題が起こりやすくなっている。
【０００５】
そこで、本発明では、電子機器筐体の薄型化によるバッテリやＬＣＤパネルなどのような発熱の大きい電子部品周辺部分において、相互に与える熱の影響を減じ、効率的に放熱する電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明は、
（１）両面に電子部品を配置した金属性シャーシを有する電子機器であって、金属シャーシは、配置される電子部品の種類により複数の区画に分けられ、複数の区画の境界に区画間での熱移動を少なくする熱遮蔽手段を有する電子機器、
（２）前記金属性シャーシは、電子部品をその種別に応じて配置すべき複数の区画を有する金属シャーシ本体と、金属性シャーシ本体と一体成形された区画分けのための区画壁と、からなる電子機器、
（３）前記熱遮蔽手段は、区画の境界に設けられた薄肉領域である電子機器、
（４）前記薄肉領域は構造強度を強化するためにリブ補強されている電子機器、
（５）金属シャーシ本体の側周の全部又は一部には、側周壁が配置されている電子機器、
（６）金属シャーシは、金属シャーシ本体から離間させて配置される電子部品を有する電子機器、
（７）複数の区画のいずれか一の区画には電子部品としてバッテリを配置し、いずれか他の一の区画には電子部品として平面ディスプレイ構体を配置した電子機器、
（８）前記バッテリと、前記平面ディスプレイ構体とは、金属シャーシ本体の異なる面に配置されている電子機器、
（９）金属シャーシ本体面を床面に対して縦向きにした利用態様を有する電子機器であって、区画内の前記離間配置された電子部品と金属シャーシ本体との隙間の暖められた空気を前記利用形態で区画外上方に移動可能に区画壁が配置された電子機器、
（１０）薄型電子機器筐体を有し、前記金属シャーシは、薄型電子機器筐体の内部に配置されるとともに、構造部材として機能するように構成された電子機器、
（１１）金属シャーシは、薄型電子機器筐体の主面と略同じ外形を有する電子機器、
を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明における電子機器は、金属シャーシが有する熱遮蔽手段により、電子部品が他の電子部品に与える発熱の影響を減じ、他の電子部品が誤作動したり破損したりすることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、各発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。
【０００９】
なお、以下の実施形態と請求項の関係は次の通りである。実施形態１は、主に請求項１から５などについて説明する。実施形態２は、主に請求項６から９などについて説明する。実施形態３は請求項１０、１１などについて説明する。
【００１０】
≪実施形態１≫（実施形態１の概要）本実施形態にかかる電子機器として、可搬薄型平面ディスプレイ装置を例に挙げて説明する。図１は可搬薄型平面ディスプレイ装置（０１００）の外観を示している。図２及び図３は、本発明の電子機器の構成を説明するために図１で示した可搬薄型平面ディスプレイ装置を分解したときの前面斜視分解図と、背面斜視分解図と、をそれぞれ示している。これらの分解図で示すように、本発明の電子機器（０１００、０２００、０３００）は、金属シャーシ（０２０２、０３０２）を内部に有し、該金属シャーシは電子部品である平面ディスプレイ構体（０２０３、０３０３）、基板（０２０４、０３０４）、バッテリーケース（０２０５、０３０５）等をその両面の区画に配置し、固定している。なお、金属シャーシを薄型電子機器筐体（０２０１、０３０１）で覆うことで、当該電子機器が構成されている。
【００１１】
（実施形態１の構成）図４に、本実施形態における「電子機器」の特徴的部分である「金属シャーシ」（０４０１）を示す。本実施形態における金属シャーシは「熱遮蔽手段」（０４０２）を有する。
【００１２】
（実施形態１の構成の説明）「電子機器」とは、金属シャーシを有し、その両面に基板などの電子部品が配置された機器をいう。例えば、ディスプレイ装置、ハードディスク、ノートパソコン、ＵＭＰＣ（Ｕｌｔｒａ−Ｍｏｂｉｌｅ  ＰＣ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、携帯電話、ポータブルプレーヤー、デジタルカメラ、電子辞書、電子ブック、ＩＣレコーダー、スピーカ、腕時計などが電子機器に該当する。本発明でいう「配置」とは、所定の位置に配して固定することを言う。電子部品とは、基板、バッテリ、ディスプレイユニット、マザーボード、ＣＰＵ、ＨＤＤ、スピーカ等の電子関連部品と、これらに付属するバッテリーケース、端子等、が該当する。
【００１３】
「金属シャーシ」（０４０１）は前記電子機器内部に配置され、配置される電子部品の種類により複数の区画に分けられている。金属シャーシの厚みは特定の厚さに限定されるものではないが、所定の強度を保つために０．３５ｍｍから０．６５ｍｍの範囲内であることが望ましい。金属シャーシは、両面に電子部品を配置可能であり、少なくとも金属シャーシの前面と背面のいずれか一の面が区画分けされている。具体的には、図４に示すように、金属シャーシ本体（０４０３）に、金属シャーシ本体と一体成形された区画分けのための区画壁（０４０４）を設けることにより区画分けをすることができる。区画壁は、平板をプレス加工して金属シャーシ本体と一体成形することにより、容易に形成することが可能である。また、区画壁は厚みのある平板を切削加工することにより形成しても良い。区画壁を設けることで、金属シャーシ本体は、電子部品をその種別に応じて配置すべき複数の区画を有する。さらに、金属シャーシには、金属シャーシ本体の側周の全部又は一部に、側周壁（０４０５）を配置しても良い。側周壁を配置することで、電子部品等により発生する熱による金属シャーシへ与える熱応力に対する曲げ剛性を高めることが可能となる。
【００１４】
また、金属シャーシ（０４０１）は、複数の区画の境界に隣接する区画間での熱移動を少なくする「熱遮蔽手段」（０４０２）を有する。「熱遮蔽手段」とは、各電子部品が発生する熱を遮蔽することにより、隣接区画間での熱移動を少なくする手段である。図５を用いて熱遮蔽手段を具体的に説明する。
【００１５】
図５は、図４の金属シャーシのＡ−Ａ斜視断面図を示す。図５の金属シャーシ（０５０１）は、金属シャーシ本体（０５０３）と、区画壁（０５０４）とによって区画分けされており、金属シャーシの下面の一区画（０５０５）には平面ディスプレイ構体等が配置可能であり、金属シャーシの上面の一区画（０５０６）にはバッテリ等が配置可能な構成となっている。これらは、既に説明した図２、図３にも示されている。そして、区画壁の側辺には、熱遮蔽のための薄肉領域（０５０２）が設けられている。薄肉領域とは、金属シャーシの各区画の間に一部薄い肉厚で形成された領域である。通常であれば、図５に示すＨの厚さで他の区画と繋がるように金属シャーシを形成するが、本実施形態における金属シャーシでは、区画と区画の間に深さｈの溝（０５０７）を形成している。この溝が形成された領域が薄肉領域（０５０２）である。当該薄肉領域を設けることにより、電子部品からの発熱を効率良く逃がし、他の区画へ伝導する熱量が低減される。このため、金属シャーシ上面の一区画（０５０６）に配置されたバッテリなどで発生した熱が、金属シャーシ下面の一区画（０５０５）に配置された平面ディスプレイ構体などに伝わりにくくすることができる。薄肉領域は、構造強度を保つことが可能であれば、貫通孔等を設けて、より熱を発散し易くしても良い。一方、当該薄肉領域において構造強度が低下してしまう可能性もあるため、薄肉領域は構造強度を強化するためにリブ補強（０５０８）を設けても良い。リブ補強を行うことにより、薄肉領域が受ける曲げ剛性に対する強度不足を補うことが可能である。上記薄肉領域は、排熱機能をも考慮に入れた機能としているため、薄肉領域を含む金属シャーシを熱伝導性の高いマグネシウム合金などを用いて成形することが望ましい。
【００１６】
なお、熱遮蔽手段（０４０２）は、上記のような薄肉領域に限られない。上記例では、薄肉領域は排熱機能をも有しているが、他に排熱機能を備えている場合には、熱遮蔽手段は、熱遮蔽のみを目的とした構成とすることも可能である。例えば、区画壁等を熱伝導性の低いステンレスなどを用いて成形することとしても良い。
【００１７】
また、図５に示すように、区画壁（０５０４）と薄肉領域（０５０２）とによって区画と区画の間の金属シャーシに凹凸形状を付すことで、一の区画から他の区画への熱の伝達距離を大きくすることも可能である。熱の伝達距離を大きくすることで、他の区画へ伝達する前に放熱してしまう可能性が高くなり、他の区画への伝達する熱を減じることができる。
【００１８】
（実施形態１の具体例）図６、７を用いて本実施形態における電子機器の具体例を示す。図６（ａ）は図１乃至図３に示した可搬薄型平面ディスプレイ装置の正面から見た図であり、図６（ｂ）は背面から見た図である。この可搬薄型平面ディスプレイ装置は正面側に平面ディスプレイ構体（０６０１）を有し、背面側にバッテリ（０６０２）を備えている。平面ディスプレイ構体には、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等が用いられる。
【００１９】
図７は上記可搬薄型平面ディスプレイ装置に用いられる金属シャーシ（０７００）である。図７（ａ）は金属シャーシの正面から見た図であり、図７（ｂ）は金属シャーシを背面から見た図である。金属シャーシ（０７００）は、背面側が区画壁（０７０１）によって区画分けされており、金属シャーシの正面左側の一区画（０７０２）に平面ディスプレイ構体が配置され、金属シャーシの背面左側（正面から見ると右側の裏面）の一区画（０７０３）にバッテリが配置される。また、区画壁により区画分けされた背面の一区画（０７０４）には、基板等が配置される。当該金属シャーシ（０７００）の背面を上面とし、バッテリが配置される箇所を拡大した断面図が図５である。バッテリはバッテリホルダと一体となって金属シャーシ背面の一区画（０７０３）に配置される。バッテリが配置される領域を区画分けしている区画壁（０７０１）に沿って、熱遮蔽手段である薄肉領域（０７０２）が設けられており、該薄肉領域（０７０２）を有することで、バッテリにて発生した熱が液晶ディスプレイや他の区画に配置された基板等に伝達されにくくなっている。
【００２０】
（実施形態１の効果）以上のような構成をとる本実施形態の電子機器は、金属シャーシが有する熱遮蔽手段により、電子部品が他の電子部品に与える発熱の影響を減じ、他の電子部品が誤作動したり破損したりすることを防止することができる。
【００２１】
≪実施形態２≫（実施形態２の概要）実施形態２の電子機器は、実施形態１の電子機器を基本とし、金属シャーシに配置される電子部品が、金属シャーシ本体から離れて配置されていることを特徴とする。
【００２２】
（実施形態２の構成）図８に本実施形態にかかる電子機器の断面図の一例を示す。図８に示すように、本実施形態にかかる電子機器は、金属シャーシ（０８０１）に配置された電子部品（０８０３）が、金属シャーシ本体（０８０２）との間に隙間（０８０４）が生じるように離れて配置されていることを特徴とする。
【００２３】
（実施形態２の構成の説明）図９に図８に示した電子部品（０９０３）を金属シャーシ（０９０１）から取り外した場合を図示している。図９に示すように、金属シャーシ（０９０１）には、電子部品（０９０３）が区画分けされた領域に収まるように区画壁（０９０２）を設ける。金属シャーシ本体面（０９０４）には、金属シャーシ本体面と電子部品の底面（０９０８）との間に隙間を形成するための突起（０９０９）を設ける。該突起は、手前側にも設けられており（図示せず）、電子部品を区画分けされた領域へ配置すると、電子部品の底面（０９０８）は、金属シャーシ本体面（０９０４）には直接当接せず、突起（０９０９）へ当接することとなる。このため、電子部品の底面と金属シャーシ本体面との間には隙間が生じる。電子部品と金属シャーシ本体との間に当該隙間を形成することで、電子部品から発生した熱を効率的に逃がすことができる。電子部品の底面と金属シャーシ本体面とは、完全に接しないことを要求するものではなく、所定の隙間が形成されるのであれば、一部において接していても良い。上記のようにして電子部品が配置された状態を示した図が図８である。電子部品の底面（０９０８）から金属シャーシ本体面（０９０４）までの距離としては、例えば、5ｍｍから２５ｍｍの範囲内などで設定することが可能である。上記例では、電子部品と金属シャーシとの間に突起部を設けることで隙間を形成することとしたが、例えば、電子部品に設けられた鍔部（０９０６）を区画壁及び側周壁（０９０５）の頂部（０９０７）へ当接させることで隙間を形成しても良い。この場合には、隙間を形成するために、区画壁と側周壁の高さを、電子部品の厚さを考慮した上で設定する必要がある。なお、図９に示す電子機器では、電子部品（０９０３）がバッテリである場合を示しており、該バッテリはバッテリホルダに収納された状態で配置されている。
【００２４】
また、金属シャーシ本体面を床面に対して縦向きにした場合には、区画内の離間して配置された電子部品と金属シャーシ本体との隙間の暖められた空気を、区画外上方に移動可能に区画壁を配置することも可能である。これを、図１０を用いて説明する。図１０は、図８に示す電子機器の電子部品（０８０３）と金属シャーシ（０８０１）を平面Ｂの矢印方向から見たときの断面図である。図１０に示す電子機器は、クレードル（１００５）に設置されるなどして、床面（１００１）に対して金属シャーシ本体（１００２）が縦向きとなるように配置されて利用される。また、電子機器は、電子部品（１００３）と金属シャーシとの間に隙間（１００４）を設けて配置されている。電子機器の使用により電子部品が発熱すると、電子部品と金属シャーシ本体との隙間の空気が暖められる。暖められた空気は密度が小さくなり軽くなる。このとき、図９に示すように区画壁（０９０７）を鉛直方向へ気体が流れるように配置すると、暖められた空気が電子機器内部で上方へ移動する。電子機器の上部に電子部品と金属シャーシとの隙間と通じた貫通孔（図示せず）を設けておけば、上方へ移動した温められた空気が貫通孔を通じて電子機器の外部に排出される。このようにして、電子部品にて発生した熱を効率的に排熱することができる。また、電子機器の上方に熱耐性が高い部品を配置することで、機器全体として発生した熱に起因する影響を抑えることが可能である。
【００２５】
（実施形態２の効果）本発明における電子機器は、金属シャーシが有する熱遮蔽手段により、電子部品が他の電子部品に与える発熱の影響を減じ、他の電子部品が誤作動したり破損したりすることを防止することができる。また、電子部品と金属シャーシ本体との間に隙間を設けることで、生じた熱を効率的に排熱することも可能である。
【００２６】
≪実施形態３≫（実施形態３の概要）実施形態３の電子機器は、実施形態１又は２の電子機器を基本とし、金属シャーシが、電子機器の筐体である薄型電子機器筐体の構造部材として機能することを特徴とする。
【００２７】
（実施形態３の構成）本実施形態にかかる「電子機器」は、図１１（ａ）に示す「薄型電子機器筐体」（１１０１）を有し、図１１（ｂ）に示すような金属シャーシ（１１０２）が薄型電子機器筐体の内部に配置される。図１１（ｂ）が金属シャーシ（１１０２）の外形を例示しており、図１１（ａ）の斜線で示された領域が薄型電子機器筐体（１１０１）の内部に配置された金属シャーシが占める領域（１１０３）を例示している。
【００２８】
（実施形態３の構成の説明）「薄型電子機器筐体」（１１０１）とは、電子機器の筐体である。電子機器に配置された金属シャーシ（１１０２）は薄型電子機器筐体（１１０１）の構造部材となる。「構造部材」とは、外力による電子機器の全部又は一部の変形、破壊を阻止することを目的として配置される部材である。また、電子機器に対して外部から加えられる曲げモーメント、衝撃、せん断力に対して低い変形能を有する単一の部材である。本実施形態における電子機器において構造部材は複数存在していてもよいが、その場合、当該金属シャーシは前記外力に対して構造部材中最も低い変形能を有する。したがって、薄型化、軽量化の観点から本発明の電子機器において最も好ましい形は、樹脂製の薄型電子機器筐体内部に一の金属シャーシが配置され、当該金属シャーシに支持されるようにその両面に電子部品が配置されていることである。金属シャーシは薄型電子機器筐体の一部に設けられて構造部材として配置されていても良いし、薄型電子機器筐体の主面と略同じ外形であっても良い。主面とは、薄型電子機器筐体の最も広い平坦領域を有する面である。図１１に示す可搬薄型平面ディスプレイ装置の主面とは、薄型電子機器筐体（１１０１）の最も広い平坦領域を有する平面であり、金属シャーシ（１１０２）は薄型電子機器筐体の平面の外形と略同一の外形を有している。なお、略同一とは、完全に一致することまでを求めるものではなく、薄型電子機器筐体の平坦領域の大部分を占める領域（１１０３）に外形を有していれば良い。外力による電子部品の破壊阻止は当該金属シャーシの機械的強度に依存することとなり、薄型電子機器筐体は従来の電子機器のように内部の電子部品を支持する必要はない。さらに、薄型電子機器筐体は金属シャーシを内部に配置するが、当該金属シャーシを支持する必要もなく、単に外装部材として機能すればよい。それゆえ、薄型電子機器筐体は、当該金属シャーシに支持されるように固定されてもよい。あるいは、金属シャーシを友締め等によって固定することなく、金属シャーシが内部で動かない程度に前後の筐体で挟み込むようにしてもよい。金属シャーシの素材は、一定の形状を保持可能な剛性を有する金属が望ましい。一例として、アルミニウム、チタン、又はマグネシウムのいずれか一以上を含む軽量合金製である。
【００２９】
（実施形態３の効果）本発明における電子機器は、金属シャーシが有する熱遮蔽手段により、電子部品が他の電子部品に与える発熱の影響を減じ、他の電子部品が誤作動したり破損したりすることを防止することができる。また、金属シャーシは、薄型電子機器筐体内部に構造部材として機能するように配置されており、強度の高い電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】可搬薄型平面ディスプレイ装置の前面斜視全体図
【図２】可搬薄型平面ディスプレイ装置の前面斜視分解図
【図３】可搬薄型平面ディスプレイ装置の背面斜視分解図
【図４】実施形態１の金属シャーシの具体例を示す図
【図５】金属シャーシのＡ−Ａ断面図
【図６】可搬薄型平面ディスプレイ装置の正面図及び背面図
【図７】金属シャーシの正面図及び背面図
【図８】電子部品が配置された状態の具体例を示す図
【図９】電子部品が配置される前の状態の具体例を示す分解図
【図１０】可搬薄型平面ディスプレイ装置を立てて配置した状態を示す図
【図１１】金属シャーシが薄型電子機器筐体に配置された場合に占める領域を示す図
【符号の説明】
【００３１】
０１００，０２００，０３００      電子機器
０２０１，０３０１      薄型電子機器筐体
０２０２，０３０２，０４０１，０５０１      金属シャーシ
０２０３，０３０３      薄型ディスプレイ構体
０２０４，０３０４      基板
０２０５，０３０５      バッテリーケース
０４０２      熱遮蔽手段
０５０２      薄肉領域
０５０３      金属シャーシ本体
０５０４      区画壁
０５０５，０５０６      金属シャーシの一区画
０５０７      溝
０５０８      リブ補強
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007329209.tif 000005
【図４】
2007329209.tif 000006
【図５】
2007329209.tif 000007
【図６】
2007329209.tif 000008
【図７】
2007329209.tif 000009
【図８】
2007329209.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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