JP2003086979A - 電気又は電子機器の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）等の
ケーシング内の放熱、冷却を要する電気又は電子機器に
あっては、冷却装置の低騒音化、省スペース化、低コス
ト化が求められていた。 【解決手段】 電気又は電子機器のケーシング５の全体
又は一部を、Ａｌ合金からなる板状基材の表面に黒色陽
極酸化皮膜が形成されてなる遠赤外線放射材９によって
形成し、遠赤外線放射材からの遠赤外線の放射によって
ケーシング内を冷却する電気又は電子機器の冷却構造を
提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、画像表示
用のディスプレイ装置（テレビ等を含む）、ハードドラ
イブを筐体等のケーシングに収容してなるコンピュータ
本体、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）等の投影
機器、オーディオ機器、ビデオカメラ等の可搬性の電気
又は電子機器等、各種電気又は電子機器の冷却構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、画像表示用のディスプレイ装置
（テレビ等を含む）、ハードドライブをケーシングに格
納してなるコンピュータ本体、ノート型パソコン、ＯＨ
Ｐ（オーバーヘッドプロジェクタ）等の投影機器、オー
ディオ機器、ビデオカメラ等の電気又は電子機器では、
筐体等のケーシング内部に収容している電気部品、電子
部品の温度上昇によってケーシング内部が高温になるこ
とを防止するため、ファンの強制排気（換気）等によっ
て放熱することが一般的である。放熱装置としては、前
記ファンの他、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い
材料によって形成したヒートシンクなども広く用いられ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、電気
又は電子機器の内部での電気、電子部品の実装密度の高
度化や、消費電力の増大等によって発熱量の増大等が急
激に進んでおり、放熱装置としても、より放熱能力の大
きいものが求められるようになってきている。例えば、
ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）では、表示パネ
ル部背後に設けられている駆動部の発熱量が大きく、ま
た、省スペースに鑑みて特に奥行き寸法（厚さ寸法）を
縮小した構造になっているため、駆動部を覆うバックカ
バー等によって形成されているケーシング内の温度上昇
が生じやすい条件になっている。ＰＤＰではファンによ
る放熱が一般的であるが、ケーシング内が高温になると
駆動部の電気、電子部品の性能の劣化によって表示画像
の退色劣化や、寿命の短縮を招くおそれがあるため、こ
れを防ぐために、冷却能力の大きい強力なファンを採用
している。しかしながら、このような強力なファンでは
騒音が非常に大きいため、家庭用製品としては騒音対策
が問題になってきている。また、そもそも、前述の省ス
ペース化に鑑みてファンの設置が難しく、ファンの設置
自体が省スペース化の妨げになるといった問題もあるた
め、ファンレス化が求められていた。これに鑑みて、ヒ
ートシンクを採用することも考えられるが、コストが高
く、また充分な放熱能力を確保するには厚さ寸法の縮小
に限界があるため、ＰＤＰの場合、奥行き寸法の縮小に
影響することが避けられない。前述のＰＤＰ以外の電気
又は電子機器でも、低騒音化、省スペース化、低コスト
化の要求は共通であり、これら要求を実現できる技術の
開発が求められていた。

【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、ケーシング内を効果的に冷却でき、しかも、電気
又は電子機器の小型化、省スペース化の妨げにならず、
低コスト化を実現できる電気又は電子機器の冷却構造を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、前記問題を
解決するため、以下の構成を採用した。請求項１記載の
発明は、電気又は電子機器の冷却構造であって、前記電
気又は電子機器のケーシングの全部又は一部が、Ａｌ合
金からなる板状基材の両側表面に黒色陽極酸化皮膜が厚
さ４μｍ以上に形成されてなる遠赤外線放射材によって
構成されなることを特徴とする。請求項２記載の発明
は、請求項１記載の電気又は電子機器の冷却構造におい
て、前記板状基材が、Ｍｎを０．３〜４．３重量％含有
し、残部がＡｌおよび不可避不純物とからなり、かつ粒
径０．０１〜３μｍのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出物
が分散している組織からなるＡｌ合金によって形成され
ていることを特徴とする。請求項３記載の発明は、請求
項１記載の電気又は電子機器の冷却構造において、前記
板状基材が、Ｍｎを０．３〜４．３重量％およびＭｇを
０．０５〜６．０重量％含有し、残部がＡｌおよび不可
避不純物からなり、かつ粒径０．０１〜３μｍのＡｌ−
Ｍｎ系金属間化合物析出物が分散している組織からなる
Ａｌ合金によって形成されていることを特徴とする。請
求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の電気又は電
子機器の冷却構造において、前記板状基材が、粒径０．
０１〜３μｍの範囲内の金属間化合物が１×１０⁴個／
ｍｍ²以上の密度で分散している組織からなるＡｌ合金
によって形成されていることを特徴とする。請求項５記
載の発明は、請求項１記載の電気又は電子機器の冷却構
造において、前記板状基材が、Ｓｉを３〜１５重量％含
有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなり、かつ晶
出または析出した粒径０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子
が分散している組織からなるＡｌ合金によって形成され
ていることを特徴とする電気又は電子機器の冷却構造。
請求項６記載の発明は、請求項１記載の電気又は電子機
器の冷却構造において、前記板状基材が、Ｓｉを３〜１
５重量％含有し、さらにＦｅを０．０５〜２．０重量
％、Ｍｇを０．０５〜２．０重量％、Ｃｕを０．０５〜
６．０重量％、Ｍｎを０．０５〜２．０重量％、Ｎｉを
０．０５〜３．０重量％、Ｃｒを０．０５〜０．５重量
％、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、かつ晶
出または析出した粒径０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子
が分散している組織からなるＡｌ合金によって形成され
ていることを特徴とする。請求項７記載の発明は、請求
項１〜６のいずれかに記載の電気又は電子機器の冷却構
造において、前記遠赤外線放射材のケーシング外側に向
けられた面には、ケーシング外方に向けて突出するリブ
状、フィン状等の突部が多数形成されてなることを特徴
とする。請求項８記載の発明は、請求項１記載の電気又
は電子機器の冷却構造において、前記電気又は電子機器
が、前面側の画像表示用の表示パネル部の背後に設けら
れた駆動部の駆動によって前記表示パネル部に画像を表
示するディスプレイ装置であり、前記駆動部を外側から
覆うバックカバーが前記遠赤外線放射材によって形成さ
れていることを特徴とする。

【０００６】本発明の電気又は電子機器の冷却構造で
は、筐体等のケーシングの一部又は全部に、表裏両面に
遠赤外線放射機能を有する部材を採用したものである。
この遠赤外線放射材は、その一方の面（以下「エネルギ
ー吸収面」と称する場合がある）によってケーシング内
の熱源（電気部品、電子部品、その他の各種発熱部）か
らの放射エネルギーの吸収して板状基材を加熱昇温し、
この昇温によって他面（以下「遠赤外線放射面」と称す
る場合がある）より外側に向かって特定波長域の電磁
波、すなわち遠赤外線を放射する。ケーシング内の熱源
から放射される放射エネルギーのレベルは、黒体との放
射の量の比で示される放射率で発表されている文献値を
引用すると（「エレクトロニクスのための熱設計完全入
門」国峯尚樹著、２０００年１０月５日発行、日刊工業
新聞社；Ｐ３１）、例えば、厚膜ＩＣ抵抗体：０．９、
抵抗器新：０．８５、トランジスタ黒色塗装：０．８
５、ダイオード：０．９、ＩＣ，ＤＩＰモールド品：
０．８５、塗装，黒ラッカー：０．９であり、放射率は
かなり高い。本発明者等はこの点に着目して、この発明
に到達したものである。

【０００７】ケーシング内が熱源からの放熱によってケ
ーシング外よりも温度が高くなった場合、この加熱によ
って伝達された熱エネルギーが、遠赤外線放射材の遠赤
外線放射面からの遠赤外線の放射エネルギーとして変
換、消費され、これにより、ケーシング内の熱エネルギ
ーが減少してケーシング内が冷却される。熱源から遠赤
外線放射材への熱伝達は、空気を媒体とする熱伝導の
他、遠赤外線放射材に熱源を直接接触させたり、遠赤外
線放射材に熱伝導性に優れた部材（金属部材等）を接触
させこの部材を介した熱伝導によって伝達する形態等、
各種形態が採用可能である。

【０００８】本発明に係る遠赤外線放射材はＡｌ合金か
らなる板状のものであるため、成形性に優れており、筐
体等のケーシングに用いる場合、容易に目的形状に成形
できるいった利点がある。また、成形において黒色陽極
酸化被膜（以下「陽極酸化皮膜」と略称する場合があ
る）に割れが生じにくい（耐クラック性）。

【０００９】この発明に係わる遠赤外線放射材は、純Ａ
ｌやＪＩＳ５０５２系、５０５６系、６０６３系などの
一般に知られているものを基材として用いた場合でも高
い特性が得られる。しかし、より高い耐熱性と遠赤外線
放射特性を必要とする場合は、Ａｌ−Ｓｉ系の合金（請
求項２、３、４）、あるいは、Ｍｎを含有するＡｌ−Ｍ
ｎ系の合金（請求項５、６）であって、Ｓｉ粒子、ある
いは、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物が分散析出しているも
のが用いられる。

【００１０】本発明に係る遠赤外線放射材の製造方法と
しては、連続鋳造圧延法により形成した板状基材（圧延
板）を熱処理してＳｉ粒子、あるいは、Ａｌ−Ｍｎ系金
属間化合物の分散析出させ、次いで陽極酸化処理によっ
て陽極酸化皮膜を形成することが適切である（特開平５
−２３０６９２号に好例の記載がある）。前述の各Ａｌ
合金（板状基材。請求項２〜６記載のもの）の構成であ
れば、鋳造後の熱処理によるＳｉ粒子、あるいは、Ａｌ
−Ｍｎ系金属間化合物の分散析出によって、優れた遠赤
外線放射特性が得られる。

【００１１】但し、Ａｌ−Ｓｉ系合金の場合は、析出さ
せるＳｉ粒子径（径０．０５μｍ以上）等の条件を満た
すために製造条件の制約がＡｌ−Ｍｎ系合金の場合に比
べてやや多いため、今後のさらなる検証が必要ではある
が、製造能率及び低コスト化の点でＡｌ−Ｍｎ系合金を
採用する方がやや有利と考えられる。また、Ａｌ−Ｍｎ
系合金の場合、請求項４記載のように、板状基材が、粒
径０．０１〜３μｍの範囲内の金属間化合物が１×１０
⁴個／ｍｍ²以上の密度で分散している組織からなるＡｌ
合金によって形成されていると、耐摺動性に優れている
ため、特にノートパソコン等のように可動部を有する電
気又は電子機器の筐体等に用いた場合、可動部分の摩耗
が生じにくくなったり、滑らかな手触り等を長期にわた
って維持することができ、商品性を向上できるといった
利点がある。

【００１２】Ｍｎを含有するＡｌ−Ｍｎ系Ａｌ合金、Ａ
ｌ−Ｓｉ系合金のいずれでも、板状基材（圧延板）とし
ては、鋳造後の冷却性や成形性等に鑑みて連続鋳造圧延
法により直接厚さ５〜１０ｍｍ程度に形成することが好
ましく、得られた板状基材を熱処理してＳｉ粒子、ある
いは、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物を分散析出させた後、
膜厚４μｍ以上の陽極酸化皮膜を形成する。陽極酸化皮
膜の膜厚が厚いほど遠赤外線の放射率が向上するが、５
〜１０μｍ程度の薄い膜厚であっても充分に高い放射率
を確保できる。陽極酸化皮膜の膜厚が薄いほど優れた成
形性が確保でき、また当然のことながら陽極酸化処理の
処理時間も短縮できることから、成形性、陽極酸化処理
時間の短縮に鑑みて、陽極酸化皮膜の膜厚は最大（２０
μｍ）程度にすることが好ましい。

【００１３】陽極酸化処理により形成される皮膜厚さと
しては、４μｍ以上とすることが好ましく、これより薄
い場合には充分な遠赤外線放射率が得られない。陽極酸
化処理方法としては、通常に良く用いられる方法の多種
類のものを用いることができる。また、電解浴として
は、酸性浴のみならず、アルカリ浴、あるいはホルムア
ミド系とホウ酸系などの非水浴をも用いることができ
る。例えば、酸性電化浴としては、硫酸、リン酸、クロ
ム酸、しゅう酸、スルホサリチル酸、ピロリン酸、スル
ファミン酸、リンモリブデン酸、ホウ酸、マロン酸、コ
ハク酸、マレイン酸、クエン酸、酒石酸、フタル酸、イ
タコン酸、リンゴ酸、グリコール酸などを１種または２
種以上溶解した水溶液を用いることができる。また、ア
ルカリ性電界浴としては、カセイソーダ、カセイカリ、
炭酸ナトリウム、リン酸カリウム、アンモニア水などを
１種または２種以上溶解した水溶液を用いることができ
る。

【００１４】電解時の電流波形については、直流、交
流、交直重畳、交直併用、不完全整流波形、パルス波
形、矩形波などが用いられる。電解方法としては、定電
流、定電圧、定電力法および連続、断続あるいは電流回
復を応用した高速アルマイト法などで行なうことができ
る。以上の中でパルス波形や不完全整流波形を用いて不
均質な陽極酸化皮膜を生成させたり、断続電解や電流回
復法により多層構造の陽極酸化皮膜を形成させて、より
高い放射率のものとすることもできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は、電気又は電子機器の一例と
してのＰＤＰ１（プラズマディスプレイパネル。ディス
プレイ装置）に、本発明に係る電気又は電子機器の冷却
構造（以下「冷却構造」と略称する場合がある）を適用
した例を示す。

【００１６】図１において、前記ＰＤＰ１は、設置用の
脚部２等を有する基台３と、この基台３によって縦置き
状態に支持された概略パネル状のパネル本体部４と、こ
のパネル本体部４の背面側に着脱可能に装着され該パネ
ル本体部４の側部及び背後を覆うバックカバー５とを備
えている。

【００１７】前記パネル本体部４は、該ＰＤＰパネル１
の前面側（図１左側）の画像表示面６を構成する表示パ
ネル部７の背後に、駆動回路や電源回路等からなる駆動
部８が一体に設けられた構成になっており、前記駆動部
８の駆動によって前記表示パネル部７に画像を表示す
る。なお、表示パネル部７は、パネル状のシャーシ４ａ
の前面側（図１左側）に接合して支持され、駆動部８を
構成する駆動回路や電源回路等は前記シャーシ４ａの背
面側（図１右側）に取り付けられている。

【００１８】前記バックカバー５は、これ自体がＰＤＰ
１のケーシング全体を形成しており、基台３を避けるよ
うにしてパネル本体部４にその背後から装着すること
で、パネル本体部４の側部及び背後を覆うようになって
いる。このバックカバー５は、図示しないネジ、係脱機
構等によって基台３等に着脱可能に固定される。但し、
バックカバーの具体的構成としてはこれに限定されず、
例えば、パネル本体部４の側部（周囲）を覆うケーシン
グ本体の後ろ側に取り付けてケーシング本体と一体化す
ることでケーシング全体を構成するようにしたもの等も
採用可能である。

【００１９】前記バックカバー５は、図２の部分断面図
に示すように、Ａｌ合金からなる板状基材９ａの表裏両
面に陽極酸化皮膜９ｂが形成されてなる遠赤外線放射材
９を成形したものである（以下、バックカバー５を「遠
赤外線放射材５」と称する場合がある）。つまり、図１
の例では、遠赤外線放射材であるバックカバー５によっ
て、パネル本体部４の駆動部８を外側から覆った構造の
冷却構造を構成している。好適な遠赤外線放射材として
は例えばスカイアルミニウム株式会社製の「スーパーレ
イ」（板状基材のＡｌ合金は、請求項３記載の発明に係
るＡｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系合金）がある。

【００２０】このバックカバー５は、昇温した駆動部８
等から放射される熱エネルギー等の放射エネルギーを該
バックカバー５内側のエネルギー吸収面５ｂから吸収し
て板状基材９ａを加熱昇温し、この昇温によって該バッ
クカバー５の外側面である遠赤外線放射面５ａから遠赤
外線を放射する。したがい、この冷却構造では、昇温に
伴う駆動部５等から放射エネルギーがバックカバー５に
よって遠赤外線の放射エネルギーとして変換、消費され
ることで、バックカバー５とパネル本体部４とによって
囲まれる内側空間１５ａ内が冷却される。

【００２１】図３は、前述のバックカバー５に代えて、
プラスチック等を用いて前記バックカバー５と同様の形
状に形成したケーシング本体１１（バックカバー）を用
い、このケーシング本体１１をパネル本体部４にその背
後から装着することでパネル本体部４の側部（周囲）及
び背後を覆うとともに、該ケーシング本体１１の背面を
形成する背面板部１２の内面側（パネル本体部４とケー
シング本体１１とによって取り囲まれる内部空間１５ｂ
に臨む面）に、図１のバックカバー５と同じ遠赤外線放
射材９をパネル状に成形した放射パネル１３（以下、放
射パネルを「遠赤外線放射材」と称する場合がある）を
取り付けて、ケーシング１１Ａ全体を構成した例を示
す。図示を略しているが、ケーシング本体１１の前記遠
赤外線放射材１３に対応する部分には窓が形成されてお
り、この窓を介して、遠赤外線放射材１３の遠赤外線放
射面１３ａから放射された遠赤外線がケーシング本体１
１外に放射されるようになっている。他の構成について
は、図１のＰＤＰ１と同様である。図３のＰＤＰに、符
号１４を付した。

【００２２】ＰＤＰ１、１４では駆動部８からの発熱が
大きい（駆動部８が発熱部として機能する）。図１、図
３のＰＤＰ１、１４における冷却構造では、パネル本体
部１４とケーシング５、１１Ａとによって囲まれる内側
空間１５ａ、１５ｂに、温度上昇した駆動部８等から熱
が放熱される。そして、この放熱によって内側空間１５
ａ、１５ｂが温度上昇してケーシング５、１１外の気温
よりも高くなり、内外温度差が生じると、遠赤外線放射
材５、１３の遠赤外線放射面５ａ、１３ａから遠赤外線
１６が放射され、内部空間１５内の熱エネルギーが遠赤
外線１６の放射エネルギーとして変換、消費される。こ
れにより、内部空間１５内の熱エネルギーが減少し、内
部空間１５ａ、１５ｂが冷却される。結果、駆動部８等
に設けられている電気、電子部品に加熱による性能劣化
等の悪影響を与えないようにすることができ、電機、電
子部品の性能維持、長寿命化を実現できる。

【００２３】なお、図１、図３では、発熱部としての駆
動部８から放熱された熱が、内部空間１５内の空気を介
して遠赤外線放射材５、１３に伝達される構成を例示し
たが、発熱部（駆動部８等）から遠赤外線放射材５、１
３への熱伝達形態としてはこれに限定されず、例えば遠
赤外線放射材５、１３に接触させておいた熱伝達用の金
属材部材等を介した伝達や、遠赤外線放射材５、１３に
接触させた発熱部（駆動部８等）からの直接的な伝達等
であっても良い。

【００２４】本発明者等は、前記ＰＤＰ１、１４等のデ
ィスプレイ装置をモデルにした試験装置２０（図４参
照）を用いて、ケーシング２１によって取り囲まれる内
部空間２２の温度上昇を防止する冷却能力の比較検証試
験を行った。図４において、試験装置２０は、板材を用
いて形成した平面視長方形箱状のケーシング２１の一側
壁に発熱部としてのホットプレート２３を取り付けたも
のである。ケーシング２１の寸法は、幅（Ｗ）２００ｍ
ｍ×長さ（Ｌ）３００ｍｍ×高さ（図４紙面奥行き）５
００ｍｍである。ホットプレート２３の寸法は、幅（図
４紙面奥行き）１６０ｍｍ×長さ（Ｌ）２４０ｍｍであ
る。

【００２５】ケーシング２１としては、板材の素材が異
なる合計６種類（実施例、比較例１〜５）を用意した。
実施例、比較例１〜５は以下の通りである。 実施例：本発明に係る遠赤外線放射材。スカイアルミニ
ウム株式会社製の「スーパーレイ」を用いた。遠赤外線
放射材の板厚１．０ｍｍ、陽極酸化被膜の膜厚２５μｍ
である。 比較例１：アルミニウム板。 比較例２：アルミニウム板の内面側（内部空間２２に臨
む側）にグレー塗装したもの。 比較例３：アルミニウム板の内面側（内部空間２２に臨
む側）に黒色塗装したもの。 比較例４：アルミニウム板の内面側（内部空間２２に臨
む側）にセラミック塗膜（黒色）を形成したもの。 比較例５：ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製プレー
ト。基材としてのプラスチックは不飽和ポリエステル、
強化繊維はガラス繊維である。 比較例１〜５の板厚は１．０ｍｍである。

【００２６】試験は、ホットプレート２３を１００℃に
加熱した状態を維持し、３カ所の測定ポイント１〜３の
温度を測定した。結果を表１に示す。３カ所の測定ポイ
ント１〜３は以下の通りである。 測定ポイント１（図４中符号Ｐ１）：ケーシング２１内
側の内部空間２２中央部。内部空間２２の温度（気温）
を測定。 測定ポイント２（図４中符号Ｐ２）：ケーシング２１の
内面（内部空間２２に臨む側）。この面の表面温度を測
定。 測定ポイント３（図４中符号Ｐ３）：ケーシング２１の
外面（ケーシングにおける２１前記内面に対向する内部
空間２２に臨む側）。この面の表面温度を測定。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１の結果から判るように、測定ポイント
１の測定温度は実施例の場合が最も低く、実施例及び比
較例１〜５の中で、実施例の板材で形成されたケーシン
グ２１の冷却能力が最も高いことが明らかである。ま
た、実施例の場合は、測定ポイント２、３の温度が実施
例及び比較例１〜５の中で最も低く、ケーシング２１自
体の加熱も少ない。

【００２９】表１の結果、本発明に係る遠赤外線放射材
は優れた冷却性能を発揮するため、これを用いてディス
プレイ装置等の電気又は電子機器のケーシングを形成し
たり（例えば図１のＰＤＰ１）、この遠赤外線放射材か
らなる放射パネル１３をケーシングに取り付けることで
（例えば図３のＰＤＰ１４）、電気又は電子機器を充分
に冷却することができ、ファン等を設置を省略したり、
ファンを設置するとしても冷却能力の小さい小型のもの
で済むといった優れた効果が得られる。また、本発明に
係る遠赤外線放射材とファン（小型で騒音の小さいもの
が好ましい）の併用によって、より優れた冷却能力を得
ることも可能であることは言うまでも無い。ファンの設
置の省略や小型化は、ディスプレイ装置等の電気又は電
子機器の小型化、省スペース化に寄与するとともに、フ
ァンの駆動のための電力消費が無くなるか或いは減少す
るので省エネルギー化にも寄与する。さらに、本発明に
係る遠赤外線放射材は優れた成形性を有するため、これ
自体でケーシングを形成したり、ケーシングに取り付け
る別部材の放射パネルを形成するにしてもケーシング形
状等に対応して成形することも容易であり、一般のヒー
トシンクに比べて優れた形状自由度を確保できるといっ
た利点もある。また、従来のヒートシンクに比べて安価
に製造できるといった利点もある。

【００３０】ところで、遠赤外線の「放射」による冷却
では、遠赤外線放射材から放射された遠赤外線が物質に
吸収されて熱に変換される。例えば、前述のＰＤＰ１、
１４の場合、遠赤外線放射材５、１３から放射された遠
赤外線１６が、このＰＤＰ１、１４が設置されている住
宅等の部屋の壁１９や室内の家具等の様々な物体に到達
し、吸収されることで熱に変換される。このように、放
射された遠赤外線のエネルギーが再び熱エネルギーとし
て現れるのは遠赤外線を吸収した物体においてであるか
ら、この遠赤外線の放射による冷却では、ケーシング内
の熱エネルギーを広範囲に分散することになる。一般の
ヒートシンクは、金属等の熱伝導性を利用して、ケーシ
ング外側に向けられる放熱面から「放熱」する機構であ
るため、この放熱面から放射された熱の滞留等によって
放熱面近傍の気温が上昇し、ケーシングの内外温度差が
縮小すると放熱性能が著しく低下してしまうが、遠赤外
線放射材からの遠赤外線の放射による冷却では、ケーシ
ングの内外温度差が僅かでも遠赤外線の放射性能を充分
確保できるため、優れた冷却性能を維持できる。理論
上、ヒートシンクの場合の熱伝達（熱エネルギーの移
動）はケーシングの内外温度差に正比例するが、遠赤外
線の放射による熱エネルギーの移動は絶対温度の４乗の
差に比例するため、ケーシングの内外温度差が僅かでも
優れた冷却能力が得られる。このため、本発明に係る遠
赤外線放射材を用いた冷却構造であれば、室温が高い環
境下であっても、ケーシングの内外温度差が確保されて
いれば優れた冷却性能が得られ、電気又は電子機器内部
の電気部品や電子部品の性能維持等を図ることができ
る。

【００３１】なお、遠赤外線放射材から放射された遠赤
外線の移動は直線的であり、空気等の媒体を介した熱伝
達が三次元的に進行するのとは異なる。したがい、例え
ば、図３のＰＤＰ１４の例のように、本発明に係る遠赤
外線放射材によって形成した遠赤外線放射材をケーシン
グ内面側に設ける場合には、ケーシングに遠赤外線放射
材からの遠赤外線の放射方向に対応する位置で窓を形成
しておけば遠赤外線の放射による冷却性能を充分に確保
できるが、ヒートシンクの場合は放熱面付近の通風性の
確保が重要になるため、これを組み込むケーシングの構
造に制約を生じる。遠赤外線放射材の場合は、通風性を
考慮したケーシング構造の制約が少なくて済むといった
利点がある。遠赤外線放射面に通風性を確保できるケー
シング構造を採用して、ケーシングの内外温度差を確保
しやすくすれば、優れた冷却性能が得られやすくなるこ
とは言うまでも無い。

【００３２】図５は、ＰＤＰのバックカバー１７全体を
遠赤外線放射材９によって形成したことは図１と同様で
あるが（以下バックカバー１７を「遠赤外線放射材１
７」と称する場合がある）、遠赤外線放射材９自体の成
形によって、このバックカバーによって形成されるＰＤ
Ｐのケーシング外側に向けて突出するリブ状の突部１８
を多数形成している。このバックカバー１７の場合、該
バックカバー１７の内面の総面積及び外面の総面積がと
もに増大するため、パネル本体部４との間の内側空間１
５ｃの熱エネルギーを遠赤外線の放射エネルギーに変換
する効率がより向上し、より優れた冷却性能が得られ
る。

【００３３】図６は、パソコン本体３０の筐体３１（ケ
ーシング）の底板３２として、遠赤外線放射材９を成形
したものを採用した例を示す（以下、底板を「遠赤外線
放射材」と称する場合がある）。底板３２には、遠赤外
線放射材の成形によって、筐体３１外側に向けて突出す
るリブ状の突部３３が多数形成されており、筐体３１内
の温度上昇に対して大量の遠赤外線を放射できるように
なっており、優れた冷却性能が得られる。

【００３４】バックカバー１７、底板３２等に形成する
突部としては、リブ状に限定されず、例えばフィン状
等、各種構成が採用可能である。このような突部の形成
対象は、ケーシングの一部を構成する遠赤外線放射材に
限定されず、ケーシングに別途取り付けられる遠赤外線
放射材であっても良い。

【００３５】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
ず、適宜変更が可能である。電気又は電子機器のケーシ
ングにおける遠赤外線放射材の採用箇所は、前述のパソ
コン本体３０の筐体３１の底板３２のようにケーシング
底部に限定されず、ケーシング側部や、天井部等、特に
限定は無い。本発明に係る冷却構造の適用対象は前述の
ＰＤＰやパソコン本体に限定されるものではなく、内部
に発熱部（電気部品、電子部品等）を有する各種電気又
は電子機器のケーシングに幅広く適用可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気又は
電子機器の冷却構造によれば、ケーシングの全部又は一
部として採用した遠赤外線放射材によって、ケーシング
内部の熱を遠赤外線の放射エネルギーに変換、消費して
ケーシング内を冷却する構成であり、優れた冷却性能が
得られる。このため、例えば従来、冷却用にファンを設
置していた電気又は電子機器ではファンの設置を省略し
たり、ファンを放熱能力の小さい小型のものに変更する
ことができ、電気又は電子機器全体の小型化、省スペー
ス化の上で有利である。また遠赤外線放射材は、構成が
単純であり、しかも特別な材料を使用すること無く、安
価に製造できることから、低コスト化できるといった利
点もある。さらに、遠赤外線放射材は、優れた成形性に
よって形状自由度が高いため、様々な電気又は電子機器
の設計に容易に対応できるといった優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る冷却構造の実施の形態のＰＤＰ
を示す断面図であり、全体が遠赤外線放射材で形成され
たバックカバーを用いた例を示す。

【図２】 図１のＰＤＰのバックカバーを形成する遠赤
外線放射材の断面構造を示す断面図である。

【図３】 本発明に係る冷却構造の実施の形態のＰＤＰ
を示す断面図であり、プラスチック等から形成されたバ
ックカバーに、遠赤外線放射材で形成された放射パネル
を取り付けた構造を示す。

【図４】 本発明に係る遠赤外線放射材の冷却性能試験
に用いられる試験装置を示す断面図である。

【図５】 本発明に係る遠赤外線放射材によって形成さ
れたバックカバーにリブ状の突部を形成した例を示す。

【図６】 パソコン本体の筐体の底板に、本発明に係る
遠赤外線放射材を採用した例を示す。

【符号の説明】

１，１４…電気又は電子機器（ＰＤＰ）、４…パネル本
体部、５…バックカバー、遠赤外線放射材（ケーシン
グ）、７…表示パネル部、８…駆動部、９…遠赤外線放
射材、９ａ…板状基材、９ｂ…陽極酸化被膜、１１…ケ
ーシング、１３…遠赤外線放射材、１６…遠赤外線、１
７…バックカバー、遠赤外線放射材（ケーシング）、１
８…突部、３０…電気又は電子機器（パソコン本体）、
３１…ケーシング（筐体）、３２…遠赤外線放射材（底
板）、３３…突部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 博 東京都墨田区錦糸一丁目２番１号 スカイ アルミニウム株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA03 EA11 FA09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気又は電子機器の冷却構造であって、
   前記電気又は電子機器のケーシングの全部又は一部が、
   Ａｌ合金からなる板状基材の両側表面に黒色陽極酸化皮
   膜が厚さ４μｍ以上に形成されてなる遠赤外線放射材に
   よって構成されなることを特徴とする電気又は電子機器
   の冷却構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電気又は電子機器の冷却
   構造において、前記板状基材が、Ｍｎを０．３〜４．３
   重量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物とからな
   り、かつ粒径０．０１〜３μｍのＡｌ−Ｍｎ系金属間化
   合物析出物が分散している組織からなるＡｌ合金によっ
   て形成されていることを特徴とする電気又は電子機器の
   冷却構造。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電気又は電子機器の冷却
   構造において、前記板状基材が、Ｍｎを０．３〜４．３
   重量％およびＭｇを０．０５〜６．０重量％含有し、残
   部がＡｌおよび不可避不純物からなり、かつ粒径０．０
   １〜３μｍのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出物が分散し
   ている組織からなるＡｌ合金によって形成されているこ
   とを特徴とする電気又は電子機器の冷却構造。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の電気又は電子機器
   の冷却構造において、前記板状基材が、粒径０．０１〜
   ３μｍの範囲内の金属間化合物が１×１０⁴個／ｍｍ²以
   上の密度で分散している組織からなるＡｌ合金によって
   形成されていることを特徴とする電気又は電子機器の冷
   却構造。
5. 【請求項５】 請求項１記載の電気又は電子機器の冷却
   構造において、前記板状基材が、Ｓｉを３〜１５重量％
   含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなり、かつ
   晶出または析出した粒径０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒
   子が分散している組織からなるＡｌ合金によって形成さ
   れていることを特徴とする電気又は電子機器の冷却構
   造。
6. 【請求項６】 請求項１記載の電気又は電子機器の冷却
   構造において、前記板状基材が、Ｓｉを３〜１５重量％
   含有し、さらにＦｅを０．０５〜２．０重量％、Ｍｇを
   ０．０５〜２．０重量％、Ｃｕを０．０５〜６．０重量
   ％、Ｍｎを０．０５〜２．０重量％、Ｎｉを０．０５〜
   ３．０重量％、Ｃｒを０．０５〜０．５重量％、残部が
   Ａｌおよび不可避的不純物からなり、かつ晶出または析
   出した粒径０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が分散して
   いる組織からなるＡｌ合金によって形成されていること
   を特徴とする電気又は電子機器の冷却構造。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の電気又
   は電子機器の冷却構造において、前記遠赤外線放射材の
   ケーシング外側に向けられた面には、ケーシング外方に
   向けて突出するリブ状、フィン状等の突部が多数形成さ
   れてなることを特徴とする電気又は電子機器の冷却構
   造。
8. 【請求項８】 請求項１記載の電気又は電子機器の冷
   却構造において、前記電気又は電子機器が、前面側の画
   像表示用の表示パネル部の背後に設けられた駆動部の駆
   動によって前記表示パネル部に画像を表示するディスプ
   レイ装置であり、前記駆動部を外側から覆うバックカバ
   ーが前記遠赤外線放射材によって形成されていることを
   特徴とする電気又は電子機器の冷却構造。