(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量で、内蔵する電子部品の発熱を高い放熱効率で外部に放熱できる車載電子機器の筐体を提供する。【解決手段】アルミニウム板からなる放熱カバー６を背面部に有する車載電子機器の筐体１であって、前記アルミニウム板は、板厚が０．６〜４．０ｍｍ、熱伝導率が１９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、外側表面の放射率が０．７５以上であり、内蔵する電子部品１１と接触する。放熱カバー６の占める面積が、筐体１の背面部６の面積の５０％以上であることが好ましい。放熱カバー６のアルミニウム板として、アルミニウム圧延板の片面又は両面に放射率の高い樹脂被膜を塗布・焼付けして得られる放熱プレコートアルミニウム板を用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム板からなる放熱カバーを背面部に有し、前記アルミニウム板は、板厚が０．６〜４．０ｍｍ、熱伝導率が１９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、外側表面の放射率が０．７５以上であり、内蔵する電子部品と接触することを特徴とする車載電子機器の筐体。
【請求項２】
前記アルミニウム板は、内外表面の放射率が共に０．７５以上であることを特徴とする請求項１に記載された車載電子機器の筐体。
【請求項３】
前記放熱カバーの占める面積が、前記筐体の背面部の面積の５０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載された車載電子機器の筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーオーディオやカーナビ機器などの車載電子機器の筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーオーディオなどの車載電子機器には、各種電子部品や基板などを外部の荷重から守り、かつ車のダッシュボードに容易に装着できるように、亜鉛めっき鋼板などを折り曲げて作られる筐体が広く用いられている。近年、カーオーディオ等の高機能化や高出力化に伴い、筐体内の部品収納スペースが狭くなるとともに、放熱量が増加しており、電気基板や電子部品からの発熱を外部に拡散させる放熱構造が使われている。
【０００３】
従来のカーオーディオの筐体の構造例を図３に示す。図３に示す筐体１は、天面部２、両側面部３，４、底面部５及び背面部６から構成される。筐体１の前面には各種スイッチが設けられた操作パネル７が設置され、その底面には電気基板８が設置される。筐体１の天面部２と両側面部３，４は亜鉛めっき鋼板を折り曲げて形成され、底面部５及び背面部６も同じく亜鉛めっき鋼板からなる。背面部６は、天面部２と両側面部３，４及び底面部５の端部を折り曲げて形成された各フランジ２ａ，３ａ，４ａ，５ａを介して、天面部２と両側面部３，４及び底面部５に接合されている。
【０００４】
筐体１の背面部６の一部に穴９が形成され、その穴９を塞ぐようにヒートシンク１０が背面部６の外面に固定されている。ヒートシンク１０は一般にアルミニウム合金ダイカスト製で、比較的厚みが大きく（５ｍｍ程度）、背面に高さ５ｍｍ程度の放熱用のフィン１０ａを有している（特許文献１参照）。筐体１に複数の電子部品が内蔵され、そのうち電子部品１１がヒートシンク１０の内面に接触し（ヒートシンク１０の内面に直接取り付けられ）、電子部品１２，１３が電気基板８上に取り付けられている。電子部品１１の発熱はヒートシンク１０の内面側から背面側に拡散し、背面のフィン１０ａから外部に外気の対流により放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２９３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のカーオーディオの筐体構造で用いられるヒートシンクは、熱伝導率が低いアルミニウム合金ダイカスト製であり、また外部への放熱はヒートシンク背面に設けられたフィンを介しての対流によるため、筐体内の発熱を外部に放熱するのに、大型のヒートシンクが必要であった。このため、ヒートシンクの設置スペースが過大になったり、カーオ−ディオの重量が過大になったり、筐体構造が複雑になり製造コストが大きくなる等の問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の車載電子機器の筐体に関する上記問題点に鑑みてなされてもので、アルミニウム合金ダイカスト製のヒートシンクを用いることなく、内蔵する電子部品の発熱を高い放熱効率で外部に放熱できる車載電子機器の筐体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】
【０００８】
本発明に係る車載電子機器の筐体は、アルミニウム板からなる放熱カバーを背面部に有し、前記アルミニウム板は、板厚が０．６〜４．０ｍｍ、熱伝導率が１９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、外側表面の放射率が０．７５以上であることを特徴とする。前記放熱カバーは内蔵する電子部品の１又は２以上と接触する。なお、本発明でアルミニウムとは、純アルミニウムとアルミニウム合金の両方を意味する。
前記アルミニウム板は、内外表面の放射率が０．７５以上であることが好ましい。また、前記放熱カバーの占める面積は、前記筐体の背面部の面積の５０％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る筐体において、背面部の放熱カバーは、板厚が０．６〜４．０ｍｍ、熱伝導率が１９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、外側表面の放射率が０．７５以上であるアルミニウム板からなり、内蔵された電子部品と接触している。放熱カバーは熱伝導性がよく、かつ外側表面の放射率が高いため、電子部品の発熱は放熱カバー内を熱伝導により拡散し、次いで放熱カバーの背面（外側表面）から放射によって効率的に外部に放熱される。また、アルミニウム板は薄く軽量であるため、車載電子機器の軽量化及び設置スペースの節約も実現できる。
前記放熱カバーの内側表面の放射率も０．７５以上とした場合、筐体内部の発熱を放熱カバーが放射の形で受け、外部に放熱できるようになるため、放熱効率がさらに向上する。  
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る車載電子機器の背面斜視図（１Ａ）、及び断面図（１Ｂ）である。
【図２】実施例に用いた放熱プレコートアルミニウム板の正面図である。
【図３】従来の車載電子機器の背面斜視図（３Ａ）、及び断面図（３Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１を参照して、本発明に係る車載電子機器の筐体について具体的に説明する。図１において、図３に示す車載電子機器と実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。
図１に示す車載電子機器において、筐体１は、従来のものと同様、天面部２、両側面部３，４、底面部５及び背面部６から構成される。筐体１の前面には各種スイッチが設けられた操作パネル７が設置され、その底面には電気基板８が設置される。筐体１の天面部２と両側面部３，４は亜鉛めっき鋼板を折り曲げて形成されたものであり、底面部５も亜鉛めっき鋼板からなる。背面部６は本発明でいう放熱カバーであり、各フランジ２ａ，３ａ，４ａ，５ａを介して、天面部２と両側面部３，４及び底面部５に接合されている。筐体１に複数の電子部品が内蔵され、そのうち電子部品１１が背面部６の内面に接触し（背面部６の内面に直接取り付けられ）、電子部品１２，１３が電気基板８上に取り付けられている。なお、底面部５は、側面部３又は４の下部をさらに折り曲げて、天面部２及び両側面部３，４と一体に（１枚の亜鉛めっき鋼板から）形成した構造としてもよい。また、側面部３，４、天面部２、底面部５は、亜鉛めっき鋼板に限定されず、アルミニウム板であってもよい。
【００１２】
背面部６（以下、放熱カバー６という）は、板厚が０．６〜４．０ｍｍ、熱伝導率が１９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、外側表面（必要に応じて内側表面も）の放射率が０．７５以上のアルミニウム板からなる。
放熱カバー６において、アルミニウム板の板厚が０．６ｍｍ未満では、電子部品１１の発熱量が多い場合に、断面を通る熱伝導量が不足して熱の拡散が遅れ、一方、同板厚が４．０ｍｍを超えると、放熱カバー６の重量が大きくなる。従って、アルミニウム板の板厚は、０．６〜４．０ｍｍが好ましい。
【００１３】
放熱カバー６において、アルミニウム板の熱伝導率が２５℃で１９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であると、断面を通る熱伝導量が不足して熱の拡散が遅れる。熱伝導率が１９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であれば、代表的なアルミニウム合金ダイカスト（ＡＤＣ１２）の２倍以上の熱伝導率であり、放熱カバーとして必要な熱伝導量が確保できる。熱伝導率が１９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上のアルミニウムとして、純アルミニウム（１０００系）のほか、６０６３、６Ｎ０１等のアルミニウム合金が挙げられる。
【００１４】
放射率とは、物体表面からの赤外線放射能を黒体表面からの赤外線放射能で割った比例係数であり、特定の温度における特定波長の光に対して定義される。取り得る数値は０（白体）から１（黒体）の範囲であり、数字が大きいほど赤外線放射能が大きい。これをある範囲の波長領域で積分したのが積分放射率である。プランクの放射式によれば、本発明の実施温度領域である室温付近、より具体的には０乃至１００℃の実用温度領域で発生し得る赤外線の波長は、波長領域が３乃至３０μｍの範囲に集中している。言い換えると、この波長領域の範囲から外れる波長領域の赤外線は無視してよい。従って、本発明において放射率とは、３乃至３０μｍの波長領域の赤外線の積分放射率（２５℃）のことをいう。
【００１５】
放熱カバー６において、外側表面の放射率が０．７５未満であると、放熱カバーの背面（外側表面）から放熱される熱量が不足する。外側表面の放射率が０．７５以上であれば、代表的なアルミニウム合金ダイカスト（ＡＤＣ１２）の放射率の２０倍以上であり、放熱カバーとして必要な放熱量が確保できる。さらに放熱カバー６の内側表面の放射率が０．７５以上であれば、筐体１の内部から放射の形で受ける熱量が増え、かつその熱を外部に放熱して、筐体１内部の高温化を防止する効果が大きい。放熱カバー６の外側表面及び内側表面のいずれも、放射率は０．８以上が好ましく、０．８５以上がより好ましい。
【００１６】
放射率が０．７５以上のアルミニウム板として、アルミニウム圧延板の片面又は両面に放射率の高い樹脂被膜を塗布・焼き付けして得られる放熱プレコートアルミニウム板（例えば特開２０１１−２１３０２０号公報、特開２０１１−２１３０２１号公報、特開２０１１−２３５５９０号公報参照）を用いることができる。また、株式会社神戸製鋼所から市販されている放熱プレコートアルミニウム板を用いることもできる。
【００１７】
図１に示す筐体１において、背面部全体が放熱カバー６で構成されていたが、それは必須ではない。電子部品の発熱量が比較的小さい場合、背面部の面積の５０％以上が放熱カバーで構成されていれば十分ということもある。その場合、背面部の残りの部分を、例えば天面部２等と同じく亜鉛めっき鋼板でカバーすることもできる。しかし、放熱性の観点からは放熱カバーの占める面積率は大きいほどよく、背面部の面積の８０％以上であることが好ましく、１００％であることがより好ましい。
【実施例】
【００１８】
表１に示す種々の放熱カバーサンプルについて、放熱試験を行った。
表１において、Ｎｏ．１の熱伝導率の欄には、２５℃におけるＡＤＣ１２の標準組成の熱伝導率（「アルミニウムハンドブック」第６版、社団法人日本アルミニウム協会発行（２００１．１０．１５）参照）を記載した。Ｎｏ．２〜９の熱伝導率は、市販されているアルバック理工株式会社製の熱定数測定装置（ＴＣ−７０００）を使用して、レーザフラッシュ法により２５℃の温度条件下で測定した。なお、プレコート材であるＮｏ．２〜４，７〜９の熱伝導率は、コーティング前の１０５０，５１８２アルミニウム板を用いて測定した。
放射率は市販されている簡易放射率計（Ｄ ａｎｄ Ｓ社製Ｄ＆Ｓ Ｍｏｄｅｌ ＡＥ）を使用して、２５℃の温度条件下で測定した。この簡易放射率計の測定波長領域は３乃至３０μｍであるため、表示される測定値が本発明で定義している放射率となる。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
サンプル１は、従来材であるアルミニウム合金ダイカスト製（市販品）で、外面側の全領域に高さ５ｍｍのフィンが形成されている。サンプル２〜４，７〜９は、市販の放熱プレコートアルミニウム板（両面プレコート）であり、基材であるアルミニウム板の表面に放射率の高い樹脂被膜が形成されている。サンプル５，６は市販のアルミニウム板（ベア材）である。サンプル２〜７，９の平面視形状は幅１００ｍｍ×高さ４２ｍｍの矩形であり（図２Ａ参照）、サンプル８の平面視形状は幅５０ｍｍ×高さ４２ｍｍの矩形である（図２Ｂ参照）。
【００２１】
サンプル１の放熱試験では、サンプル１の内面側の高さ方向下部の幅方向中央部付近に３Ｗのセラミックヒーターを装着し、内面側の高さ方向上部の幅方向中央部に温度測定のための熱電対を装着し、両端近傍の穴にワイヤを通して吊り下げた。その状態でセラミックヒーターに通電（２０Ｖ，０．１５Ａ）し、サンプル１の温度の時間変化をグラフ化し、定常状態（温度が一定）になったときの温度、及び室温（２０℃）からの上昇幅（℃）を求めた。室温からの温度の上昇幅を表１に示す。
【００２２】
サンプル２〜９の放熱試験では、図２Ａ，２Ｂに示すように、各サンプルの高さ方向下部の幅方向中央部付近に３Ｗのセラミックヒーター１５を装着し、高さ方向上部の幅方向中央部に温度測定のための熱電対１６を装着し、両端近傍の穴１７，１７にワイヤ１８，１８を通して吊り下げた。なお、サンプル２〜９の放熱試験におけるセラミックヒーター１５と熱電対１６の位置関係は、サンプル１の放熱試験におけるセラミックヒーター１５と熱電対１６の位置関係とほぼ同一である。次いでサンプル１と同様に、セラミックヒーターに通電し、サンプル２〜９の温度の時間変化をグラフ化し、定常状態になったときの温度、及び室温（２０℃）からの上昇幅（℃）を求めた。
【００２３】
表１に示すように、従来材であるサンプル１は、熱伝導率及び放射率が低いが、板厚が厚いため材料内の熱伝導量が多く、かつフィンからの対流による放熱が効いて、温度上昇が小さい。しかし、板厚が大きく、かつ多数のフィンが形成されていることもあり、重量が大きい。
サンプル２〜４は本発明例であり、材料の熱伝導率が高く、板厚が本発明の規定範囲内であるため、材料内の熱の拡散が促進され、また、放熱プレコートにより放射率も高いため、表面からの放射による放熱が効いて、温度上昇が４０℃以下に抑えられている。さらに、サンプル１に比べると非常に軽量である。
【００２４】
サンプル５，６は比較例であり、材料の熱伝導率はサンプル２〜４と同じで、板厚もサンプル３，４と同じであるが、ベア材であるため放射率が低く、サンプル２〜４に比べて表面からの熱の放射が少なく、温度上昇が４０℃を超えて大きくなった。
サンプル７は比較例であり、材料の熱伝導率はサンプル２〜４と同じであるが、板厚が０．５ｍｍと薄いため、材料内の熱の拡散が不十分となり、温度上昇が４０℃を超えて大きくなった。
【００２５】
サンプル８は参考例であり、表面積が小さいため、サンプル２〜４に比べて表面からの熱の放射が少なく、温度上昇が４０℃を超えて大きくなった。これにより、表面積が大きい方が、放熱効率の点から好ましいことが分かる。
サンプル９は比較例であり、サンプル２〜４に比べて材料の熱伝導率が低く、材料内の熱の拡散が不十分となり、温度上昇が４０℃を超えて大きくなった。
【符号の説明】
【００２６】
１  筐体
６  放熱カバー（背面部）
８  電気基板
１１〜１３  電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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