(57)【要約】【課題】  発熱体の熱を分散させ、これにより筐体のある限られた範囲に熱が集中するのを防止することが可能な放熱装置の提供。【解決手段】  放熱装置１は２つの素材２（２ａ，２ｂ）と、熱伝導率が素材２よりも低い１つの素材３とから構成され、素材３は素材２ａおよび２ｂに挟持されている。放熱装置１を三層構造とすることにより、垂直方向への熱の伝達速度を遅らせる一方、水平方向に多くの熱伝導を誘導し、その結果、発熱体５２からの垂直方向のある限られた範囲に熱が集中するのを抑え、筐体５３の比較的広い範囲４に熱を分散させ、熱の温度を下げることが可能となる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体が発する熱を放熱させる放熱装置であって、
少なくとも第１の素材と、第２の素材と、前記第１および第２の素材に挟持される第３の素材とを含んで構成され、前記第３の素材は熱伝導率が前記第１および第２の素材よりも低いことを特徴とする放熱装置。
【請求項２】
前記第１および第２の素材は銅で構成され、前記第３の素材は空気層あるいは空気を含む発泡材で構成されることを特徴とする請求項１記載の放熱装置。
【請求項３】
前記第１または第２の素材に積層される第４以上の素材を含むことを特徴とする請求項１または２記載の放熱装置。
【請求項４】
前記第１の素材の上面に第４の素材が積層され、前記第４の素材の上面に第５の素材が積層され、前記第４の素材は熱伝導率が前記第１および第５の素材よりも低いことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の放熱装置。
【請求項５】
前記第２および第５の素材の熱伝導率は等しいが、前記第１の素材の熱伝導率は前記第２および第５の素材の熱伝導率と異なることを特徴とする請求項４記載の放熱装置。
【請求項６】
前記第１、第２、第５の素材の各々の熱伝導率は異なることを特徴とする請求項４記載の放熱装置。
【請求項７】
前記放熱装置は筐体の下面に取り付けられ、前記放熱装置の下方に前記発熱体が設けられることを特徴とする請求項１から６いずれかに記載の放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱装置に関し、特に発熱物体の熱が垂直方向のある限られた範囲に集中して伝導されるのを防止する放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は従来の放熱装置の一例の断面図である。同図を参照すると、従来の放熱装置５１は一例として熱伝導率が比較的高い素材のみの一層構造であった。また、その素材としてアルミニウム等の比較的薄い材料が用いられていた。
【０００３】
一方、放熱効果を改善する発明の一例として、高熱伝導率の充填材２０と、低熱伝導率の充填材２１との二層構造の放熱部材が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
また他の一例として第１および第３の高熱伝導性金属板と、その間に挟まれた第２の低熱伝導性金属板との三層構造の放熱部材が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。この発明は、半導体の温度変化により金属回路板５４、絶縁基板５５等が熱膨張係数により湾曲するのを防止することを目的としている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０３２９１２号公報（段落００３３、図１）
【特許文献２】特開平７−１４２６４８号公報（段落００１０、００２０、図１、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図９は従来の熱伝導作用および効果の一例の説明図である。同図において図８と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。図９を参照すると、発熱体５２と、その上方に設けられた筐体５３と、筐体５３の下面に設けられた熱伝導率が比較的高い素材５１とが表示されている。
【０００７】
しかし、この素材５１は一層構造であるため、垂直および水平方向の熱伝導率が等しく、結果として発熱体５からの距離の短い垂直方向への熱の伝わりが早く、筐体５３のある限られた範囲５４の温度が高くなるという問題があった。これにより、筐体５３の変形や人がこの筐体５３に触れることによる低温やけど等の発生のおそれがあった。
【０００８】
一方、特許文献１および２開示の発明は、ある構造体への一体構造上の中で積層構造を有しているのに対し、本発明は積層構造単独で構成されるものである。また、特許文献１開示の発明は二層構造であるのに対し、本発明は三層あるいは四層以上の構造である。さらに、上述したように特許文献２開示の発明はその目的が本発明と全く相違する。
【０００９】
したがって、これら特許文献１および２開示の発明はその目的、構成および効果が本発明と全く異なり、上記課題を解決することは困難である。
【００１０】
そこで本発明の目的は、発熱体の熱を分散させ、これにより筐体のある限られた範囲に熱が集中するのを防止することが可能な放熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために本発明による放熱装置は、発熱体が発する熱を放熱させる放熱装置であって、少なくとも第１の素材と、第２の素材と、前記第１および第２の素材に挟持される第３の素材とを含んで構成され、前記第３の素材は熱伝導率が前記第１および第２の素材よりも低いことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、第３の素材は熱伝導率が第１および第２の素材よりも低いため、発熱体の熱を分散させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成を含むため、発熱体の熱を分散させ、これにより筐体のある限られた範囲に熱が集中するのを防止することが可能となる。また、本発明による放熱装置は単独装置であり、多種状況に使用することが可能である。さらに、広範囲に熱を散らすことにより放熱効率を上げる付随効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明に係る放熱装置の第１実施例の断面図である。同図を参照すると、放熱装置１は２つの素材２（２ａ，２ｂ）と、熱伝導率が素材２よりも低い１つの素材３とから構成され、素材３は素材２ａおよび２ｂに挟持されている。また、本実施例では一例として素材２はアルミニウムで構成され、素材３は両面テープで構成されている。このように、放熱装置１は三層構造をなしている。
【００１６】
図２は本発明に係る放熱装置の熱伝導作用および効果の一例の説明図である。なお、同図において図１および図９と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。図２に示すように、放熱装置１を三層構造とすることにより、垂直方向への熱の伝達速度を遅らせる一方、水平方向に多くの熱伝導を誘導し、その結果、発熱体５２からの垂直方向のある限られた範囲に熱が集中するのを抑え、筐体５３の比較的広い範囲４に熱を分散させ、熱の温度を下げることが可能となる。
【００１７】
図３は本発明に係る放熱装置の具体的な設置例を示す斜視図である。なお、同図において図２と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。同図を参照すると、発熱体５２は一例としてＰＣＢ（Printed Circuit Board ）５の上面に取り付けられている。そして、平板状の筐体５３の下面、すなわち発熱体５２の上方に三層構造の放熱装置１が取り付けられている。
【００１８】
その結果、発熱体５２より発せられた熱は、放熱装置１により拡散され、筐体５３の外側面の局部温度上昇を抑えることが可能となる。すなわち、筐体５３の外側面の温度は広範囲４に拡散されるため、局部温度上昇を抑えることが可能となる。
【００１９】
次に、放熱装置１の熱の伝わり方について具体的に説明する。まず、従来の単素材構成の放熱装置の熱の伝わり方について説明する。図１０は従来の一層構造の放熱装置の熱の伝わり方の一例を示す説明図である。なお、同図において、図８および図９と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００２０】
図１０を参照すると、発熱体５２から発生した熱は、放熱装置５１の中にて垂直および水平方向とも同速度で伝わり、距離の短い垂直方向での出力時の熱は狭い範囲に集中し、温度の低下は少ない（同図のグラフ６１参照）。
【００２１】
次に、本発明に係る放熱装置の熱の伝わり方について説明する。図４は本発明に係る放熱装置の熱の伝わり方の一例を示す説明図である。なお、同図において、図１および図２と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００２２】
同図を参照すると、発熱体５２から発生した熱は、素材２ｂの中を図１０に示す一層構造の素材５１と同様に伝わる。次に、素材２ｂとは異なり熱伝導率の低い素材３の層にて垂直方向の伝熱速度が低下する。他方、水平方向は垂直方向よりも速い速度で素材３の中を伝わり、熱分布が広範囲となる。その結果、素材３の上層の素材２ａを伝わった垂直方向の熱は広範囲に拡散され、かつ低減される（同図のグラフ６２参照）。
【００２３】
以上説明したように、本発明の第１実施例によれば、放熱装置を三層構造とすることにより、発熱体の熱を分散させ、これにより筐体のある限られた範囲に熱が集中するのを防止することが可能となる。
【実施例２】
【００２４】
図１に示す放熱装置１の素材２を銅で構成し、素材３を素材２より熱伝導率が低い空気層あるいは空気を含む発泡材で構成することが可能である。なお、効果は第１実施例と同様である。
【実施例３】
【００２５】
第１および第２実施例では放熱装置を三層構造としたが、これを四層以上の構造とすることも可能である。以下、五層を一例として説明する、なお、四層および六層以上についても五層と同様に説明することが可能である。
【００２６】
図５は第３実施例の構成図である。同図を参照すると、放熱装置１１は３つの素材２１（２ａ〜２ｃ）と、熱伝導率が素材２１よりも低い２つの素材２２（２２ａ，２２ｂ）とから構成されている。
【００２７】
本発明の第３実施例によれば、放熱装置を五層構造とすることにより、三層構造の場合に比べ、熱の分散度をさらに高めることが可能となる。
【実施例４】
【００２８】
図６は第４実施例の構成図である。同図を参照すると、放熱装置１２は３つの素材２３（２３ａ〜２３ｃ）と、熱伝導率が素材２３よりも低い２つの素材２４（２４ａ，２４ｂ）とから構成されている。さらに、素材２３ａおよび２３ｃの熱伝導率は等しいが、素材２３ｂの熱伝導率は素材２３ａおよび２３ｃと異なるよう構成されている。
【００２９】
本発明の第４実施例によれば、第３実施例とは異なる熱の分散度を得ることが可能となる。
【実施例５】
【００３０】
図７は第５実施例の構成図である。同図を参照すると、放熱装置１３は３つの素材２５（２５ａ〜２５ｃ）と、熱伝導率が素材２５よりも低い２つの素材２６（２６ａ，２６ｂ）とから構成されている。さらに、素材２３ａ、２３ｂ、２３ｃの各々の熱伝導率は異なるよう構成されている。
【００３１】
本発明の第５実施例によれば、第３および第４実施例とは異なる熱の分散度を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る放熱装置の第１実施例の断面図である。
【図２】本発明に係る放熱装置の熱伝導作用および効果の一例の説明図である。
【図３】本発明に係る放熱装置の具体的な設置例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る放熱装置の熱の伝わり方の一例を示す説明図である。
【図５】第３実施例の構成図である。
【図６】第４実施例の構成図である。
【図７】第５実施例の構成図である。
【図８】従来の放熱装置の一例の断面図である。
【図９】従来の熱伝導作用および効果の一例の説明図である。
【図１０】従来の一層構造の放熱装置の熱の伝わり方の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  放熱装置
２、３  素材
１１〜１３  放熱装置
５  ＰＣＢ
２１〜２６  素材
５２  発熱体
５３  筐体
【図１】
2007027520.tif 000003
【図２】
2007027520.tif 000004
【図３】
2007027520.tif 000005
【図４】
2007027520.tif 000006
【図５】
2007027520.tif 000007
【図６】
2007027520.tif 000008
【図７】
2007027520.tif 000009
【図８】
2007027520.tif 000010
【図９】
2007027520.tif 000011
【図１０】
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