JP4521977B2

JP4521977B2 - 通風口の電磁波遮蔽構造

Info

Publication number: JP4521977B2
Application number: JP2000339255A
Authority: JP
Inventors: 敏博山本
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2020-11-07
Also published as: JP2002151886A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通風口の電磁波遮蔽構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パソコンや通信端末機等の電子機器は、外部からの電磁波（電界波及び磁界波のことをいう）による誤動作を防ぐとともに、外部の電子機器に対する電磁波の影響を防ぐため、プラスチック製筐体内面にメッキで金属膜を積層するなどの電磁波遮蔽対策が行われている。
【０００３】
また、電子機器等にあっては、使用時に部品が高温になると誤動作を生じたり、部品が破損する等のトラブルが発生するため、筐体の一部に換気用の通風口を設けたり、前記通風口に排気ファンを設けて強制的に筐体内の熱を外部へ排気するようにしたものが多い。
【０００４】
前記通風口は、そのままでは電磁波が筐体の外部へ漏れたり、外部から筐体内へ侵入し易いため、通風口を金属メッシュで覆う構造（特開平１０−６５３８６）、小さな開口部を周期的に配列した多孔金属板（いわゆるパンチングメタル）、または金属ハニカム（特開平８−１６２７９４）で覆う構造などが提案されている。
【０００５】
前記金属メッシュや多孔金属板を用いる通風口の構造にあっては、高い電磁波遮蔽性を得るには金属メッシュや多孔金属板の目を細かくする必要がある。しかし、目を細かくすると通気性が悪くなって排熱効果が低下するようになり、その逆に、通気性を高めるために前記金属メッシュ等の目を粗くすると、電磁波遮蔽効果が低下するようになる。そのため、前記金属メッシュ等を用いる場合には、電磁波遮蔽効果と通気性（排熱性）の両方とも中程度で妥協せざるを得ず、電磁波遮蔽効果については６０ｄＢを得るのが難しかった。
【０００６】
また、前記金属ハニカムを用いる構造にあっては、高いシールド性を得ようとすると、金属ハニカムの厚みが１０ｍｍ以上必要になり、非常に重くなって、使用場所が限定されるようになる。また、逆に金属ハニカムの厚みを薄くして軽量にしようとすると、電磁波遮蔽効果低下防止のため、セルサイズを小さくする必要がある。しかし、従来における金属ハニカムの製法であるプレス加工とハンダ付けによっては、セルサイズ１／８インチが最小セルサイズの限度であり、軽量性及び電磁波遮蔽性の両方共満足できる金属ハニカムを得るのは困難であった。しかも、通風口が平坦形状でない場合、金属ハニカムの表面を通風口に合わせるための切削加工等が必要になり、作業が面倒のみならずコストが嵩む問題もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前記の点に鑑みなされたもので、電磁波遮蔽効果、通気性及び軽量性に優れ、しかも取付部位に合わせて変形可能な電磁波遮蔽材を設けた通風口の電磁波遮蔽構造を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、セル膜の除去された三次元網目構造からなる弾性発泡体における厚みｔｍｍとセル数ｎ／２５ｍｍの関係が、
条件１：１．５≦ｔ≦１５
条件２：０．００５９ｔ＋０．００９９≦１／ｎ≦０．０４２ｔ−０．０６１
を満たし、前記弾性発泡体の骨格表面に金属膜を設けた電磁波遮蔽材によって通風口を覆い、前記電磁波遮蔽材の周縁部と前記通風口の外周縁部間に、前記電磁波遮蔽材の弾性発泡体よりもセル数が大のセル膜除去三次元網目構造からなる弾性発泡体の骨格表面に金属膜を設けた取付用電磁波遮蔽材を、圧縮状態で配置して該通風口の外周縁部に当該電磁波遮蔽材の周縁部を圧縮固定したことを特徴とする通風口の電磁波遮蔽構造に係る。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１における金属膜が内層と外層の二層構造からなって、前記内層は外層よりも導電性の高い金属とされ、前記外層は内層よりも耐食性の高い金属とされていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に用いる電磁波遮蔽材の斜視図、図２は図１の電磁波遮蔽材の拡大図、図３は電磁波遮蔽材の骨格の断面図、図４は金属膜の他の例を示す断面図、図５は参考例の電磁波遮蔽構造を示す断面図、図６は本発明の実施例に係る電磁波遮蔽構造を示す断面図、図７は１／ｎとｔの関係を示すグラフ、図８は金属膜形成工程の実施例を示すフローチャートである。
【００１１】
図１及びその一部を拡大して示す図２、さらには骨格の断面を示す図３のように、この発明に用いられる電磁波遮蔽材１０は、セル膜が除去された三次元網目構造からなる弾性発泡体の骨格１１の表面に金属膜１３を設けたものである。
【００１２】
前記セル膜の除去された三次元網目構造からなる弾性発泡体は、内部が連通した構造からなるため、良好な通気性を有する。この弾性発泡体としては、公知の爆発法等によってセル膜の除去された軟質ウレタン発泡体等が好適である。また、この弾性発泡体は、厚みｔｍｍと、セル数ｎ／２５ｍｍ（２５ｍｍ長さの線分が横切るセルの数）が、次の条件を満たすものとされる。
条件１：１．５≦ｔ≦１５
条件２：０．００５９ｔ＋０．００９９≦１／ｎ≦０．０４２ｔ−０．０６１
【００１３】
図７は条件２をグラフで示したものであり、縦軸が１／ｎ、横軸がｔ、直線ａが１／ｎ＝０．００５９ｔ＋０．００９９、直線ｂが１／ｎ＝０．０４２ｔ−０．０６１を表し、この二つ直線ａ，ｂで挟まれる範囲が、前記条件２を満たす部分である。また、表１は条件１及び２を満たす厚みｔとセル数の具体的数値である。
【００１４】
【表１】

【００１５】
この発明では、前記条件１及び２を満たす厚みｔ及びセル数ｎからなるセル膜除去三次元網目構造の弾性発泡体を用い、該弾性発泡体の骨格１１表面に金属膜１３を設けたことにより、圧損を２ｍｍＨ_２Ｏ以下、電界波及び磁界波の信号減衰率を６０ｄＢ以上とすることができるようになり、良好な通気性及び電磁波遮蔽効果を得ることができたのである。なお、前記条件１及び２は、本発明者が前記セル膜除去三次元網目構造の弾性発泡体として、種々の厚み、セル数からなるものを用いて検討した結果見出したものである。また、前記弾性発泡体の密度は３０ｋｇ／ｍ^３〜１５０ｋｇ／ｍ^３が、軽量性確保の点から好ましい。
【００１６】
金属膜１３は、この電磁波遮蔽材１０の導電性を高め電磁波遮蔽効果を向上させるものであり、ニッケル、クロム、アルミニウム、銅、銀、金、白金、パラジウム、スズなど、通電性を有するものであれば特に限定されることはない。前記金属膜１３は、公知の無電解メッキを利用して析出される。金属膜１３の厚みは０．５〜５μｍ程度が好適である。この範囲の膜厚とすることで、前記弾性発泡体の軽量性、柔軟性及び弾性を十分に維持でき、この電磁波遮蔽材１０を取付部に応じて変形させることが可能になると共に、後記するように取付に用いられる周縁部を圧縮して電磁波遮蔽材１０と取付部との導電性（電磁波遮蔽性）を高めることができるようになる。
【００１７】
また、前記金属膜１３は、図４に示すように内層１３ａと外層１３ｂの二層構造とし、内層１３ａを外層１３ｂより導電性の高い高導電性金属とし、外層１３ｂを内層１３ａよりも耐食性の高い高耐食性金属とすれば、導電性（電磁波遮蔽性）を損なうことなく金属膜全体を薄くできると共に腐食に対する耐久性を向上させることができる。内層１３ａの例としては銅を挙げることができ、また外層１３ｂとしてはニッケル、アルミニウム、スズ、クロムを挙げることができる。内層１３ａ及び外層１３ａの厚みは、両厚みの合計、すなわち金属膜１３全体の厚みが０．５〜５μｍの範囲となるように適宜設定される。
【００１８】
次に前記電磁波遮蔽材１０を用いる通風口の電磁波遮蔽構造について説明する。図５は電子機器の筐体２１に設けられた通風口２２に対する電磁波遮蔽構造の参考例を示す断面図である。この例の筐体２１は、プラスチック製からなりその内面には金属メッキが施され、所定位置に通風口２２が所定形状で形成されている。
【００１９】
電磁波遮蔽材１０は通風口２２より大きなサイズとされ、通風口２２を覆うようにして筐体２１内面に配置され、電磁波遮蔽材１０の周縁部１０ａが固定部品３１で通風口２２の外周縁部２２ａに固定されている。前記電磁波遮蔽材１０の周縁部１０ａは、固定部品３１と通風口２２の外周縁部２２ａ間で圧縮されて緻密な状態となって通風口外周縁部２２ａに密着している。そのため、電磁波遮蔽材の周縁部１０ａと筐体２１との接触が確実となり、接触点及び接触面積が大になって電磁波遮蔽材１０による通風口２２の電磁波遮蔽効果が良好なものとなる。なお、前記固定部品３１は、電磁波遮蔽材１０の周縁部１０ａを圧縮固定できればよく、適宜のものとされるが、電磁波遮蔽材１０の周縁部１０ａ全周を圧縮できるもの、例えば枠状のものが好ましい。この例の固定部品３１は、金属製の枠部材で構成され、ネジ３２によって筐体２１に固定されるようになっている。
【００２０】
図６には、本発明の実施例に係る電磁波遮蔽構造を示す。この実施例では、前記通風口外周縁部２２ａと電磁波遮蔽材１０の周縁部１０ａ間に取付用電磁波遮蔽材４１を配置し、前記固定部品３１により電磁波遮蔽材１０の周縁部１０ａと共に圧縮状態とされている。
【００２１】
取付用電磁波遮蔽材４１は、前記電磁波遮蔽材１０を構成するセル膜除去三次元網目構造の弾性発泡体よりも、セル数が大の（換言すればセルサイズが小さい）セル膜除去三次元網目構造の弾性発泡体に対し、その骨格に金属膜を設けたものである。この取付用電磁波遮蔽材４１においては、金属膜の材質は前記電磁波遮蔽材１０の場合と同様であり、一層構造あるいは前記二層構造とされるが、前記条件１及び条件２については満たす必要がない。
【００２２】
前記のように電磁波遮蔽材１０よりもセルの緻密な取付用電磁波遮蔽材４１が、電磁波遮蔽材１０の周縁部１０ａと通風口外周縁部２２ａ間に介在するため、通風口外周縁部２２ａと電磁波遮蔽材１０の導電性がより良好になって電磁波遮蔽性が一層向上するようになる。しかも、取付用電磁波遮蔽材４１が電磁波遮蔽材周縁部１０ａのセルに入り込んで、電磁波遮蔽材周縁部１０ａが緻密になるため、それによっても通風口外周縁部２２ａと電磁波遮蔽材１０の導電性が高まり、通風口２２の電磁波遮蔽効果が向上するようになる。
【００２３】
【実施例】
以下、具体的な実施例について説明する。まず、前記条件１及び２を満たし、平面寸法１５０×１５０ｍｍ、密度３０ｋｇ／ｍ^３、セル数１０／２５ｍｍ、１３／２５ｍｍ、２０／２５ｍｍ、３０／２５ｍｍ（イノアックコーポレーション製：ＭＦ１０，１３，２０，３０）の４種類からなるセル膜を除去したエステル系ウレタンフォームを、それぞれ厚さ１０ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍにした各３種類のものを用意する。
【００２４】
前記セル膜を除去したウレタンフォームをステンレス治具枠に挟み、図８のフローチャートにしたがい、無電解銅の内層と無電解ニッケルの外層からなる二層構造の金属膜をウレタンフォームの骨格に形成し、電磁波遮蔽材を得た。
【００２５】
得られた電磁波遮蔽材に対し、断面の走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、ウレタン骨格表面に銅が約１μｍ、その外側にニッケルが約０．２μｍ析出していた。
【００２６】
また、前記のようにして得られた実施例品を、ＫＥＣ法準拠の電磁波遮蔽効果測定治具に挟んで、トラッキングジェネレータ付きスペクトラムアナライザ（８５６０Ａ；ヒューレット・パッカード社製）により、電界波と磁界波のそれぞれの強度減衰を１〜１０００ＭＨｚにわたって測定したところ、いずれも６０ｄＢ以上の良好な電磁波遮蔽効果を示した。
【００２７】
また、前記実施例品に対して流速２ｍ／ｓで空気を流し、実施例品の前（風上）と、後（風下）の差圧をマノメータで読みとったところ、いずれも圧力損失が２ｍｍＨ_２Ｏ以下であり、通気性が良好であった。
【００２８】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、請求項１の発明に用いられる電磁波遮蔽材によれば、セル膜の除去された三次元網目構造からなる弾性発泡体を、その厚みｔｍｍとセル数ｎ／２５ｍｍが特定の条件を満たすものとし、その条件を満たす弾性発泡体の骨格に金属膜を設けたものであるため、優れた電磁波遮蔽効果、通気性及び軽量性が得られ、しかも取付部位に合わせて変形させることができるという効果が得られたのである。
【００２９】
さらに請求項２の発明に用いられる電磁波遮蔽材によれば、セル膜の除去された三次元網目構造からなる弾性発泡体の骨格に形成された金属膜を、内層と外層の二層構造とすると共に内層を外層よりも導電性の高い金属、外層を内層よりも耐食性の高い金属としたため、電磁波遮蔽効果を損なうことなく、金属膜全体を薄くでき、しかも腐食に対する耐久性を向上させることができたのである。
【００３０】
また、請求項１の発明に係る通風口の電磁波遮蔽構造によれば、請求項１又は２の電磁波遮蔽材によって通風口を覆い、該通風口の外周縁部に当該電磁波遮蔽材の周縁部を圧縮固定したため、優れた電磁波遮蔽効果、通気性が得られ、しかも取付部位の形状に合わせて電磁波遮蔽材を簡単に変形させて取り付けられる効果が得られたのである。しかも、通風口の外周縁部と接触する電磁波遮蔽材の周縁部が圧縮されて密になった状態で固定されているため、電磁波遮蔽材と通風口外周縁部間の導電が良好になり、これによっても通風口の電磁波遮蔽効果を向上させることができたのである。
【００３１】
さらに請求項１の発明に係る電磁波遮蔽構造によれば、電磁波遮蔽材の周縁部と通風口の外周縁部間に、電磁波遮蔽材よりもセル数が大の取付用電磁波遮蔽材を圧縮状態で配置したため、電磁波遮蔽材と通風口外周縁部間の導電性が一層向上し、通風口に対し、より優れた電磁波遮蔽効果が得られたのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に用いられる電磁波遮蔽材の斜視図である。
【図２】図１の電磁波遮蔽材の拡大図である。
【図３】電磁波遮蔽材の骨格の断面図である。
【図４】金属膜の他の例を示す断面図である。
【図５】参考例の電磁波遮蔽構造を示す断面図である。
【図６】この発明の実施例に係る電磁波遮蔽構造を示す断面図である。
【図７】１／ｎとｔの関係を示すグラフである
【図８】金属膜形成工程の実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０電磁波遮蔽材
１０ａ電磁波遮蔽材の周縁部
１１骨格
１３金属膜
１３ａ内層
１３ｂ外層
２２通風口
２２ａ通風口外周縁部
４１取付用電磁波遮蔽材

Claims

セル膜の除去された三次元網目構造からなる弾性発泡体における厚みｔｍｍとセル数ｎ／２５ｍｍの関係が、
条件１：１．５≦ｔ≦１５
条件２：０．００５９ｔ＋０．００９９≦１／ｎ≦０．０４２ｔ−０．０６１
を満たし、前記弾性発泡体の骨格表面に金属膜を設けた電磁波遮蔽材によって通風口を覆い、前記電磁波遮蔽材の周縁部と前記通風口の外周縁部間に、前記電磁波遮蔽材の弾性発泡体よりもセル数が大のセル膜除去三次元網目構造からなる弾性発泡体の骨格表面に金属膜を設けた取付用電磁波遮蔽材を、圧縮状態で配置して該通風口の外周縁部に当該電磁波遮蔽材の周縁部を圧縮固定したことを特徴とする通風口の電磁波遮蔽構造。
金属膜が内層と外層の二層構造からなって、前記内層は外層よりも導電性の高い金属とされ、前記外層は内層よりも耐食性の高い金属とされていることを特徴とする請求項１に記載された通風口の電磁波遮蔽構造。