JPH0484496A

JPH0484496A - 電子機器用筺体

Info

Publication number: JPH0484496A
Application number: JP20011490A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Fujimoto; 和弘藤本; Shuichiro Watanabe; 渡辺　修一郎; Koichi Takada; 紘一高田; Hiroshi Iinuma; 飯沼　寛
Original assignee: Nikkei Techno Research Co Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nikkei Techno Research Co Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-03-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電子機器用筺体に係り、とくに密閉筺体もし
くは一部開放された筺体内に装備される電子回路及びそ
の回路部品または駆動部等の補助機器などより生じる熱
を外部に有効に放散せしめるようにした電子機器用筺体
に関する。

〔従来の技術〕

電子機器用の筺体は、近時にあっては高密度実装による
高度化、小型化、軽量化が進み、これがため発熱密度が
増加している。

ここで、電子機器の熱的性能は、たとえば電子回路を内
装した機器では温度が高くなるにつれてＩＣやＬＳＩ等
の半導体素子の寿命を短くする。

また、記憶基板を内装した機器の温度変化が大きくなる
と、該記憶基板（メモリーディスク）の記憶又は読み取
りアームの膨張差が大きくなり、これがため記録又は読
み取りの位置の変化による誤記録又は誤読み取りが生じ
る等２機器の信頼度や情報処理性能に著しく悪影響を及
ぼす。そして、このような熱的影響を克服するための種
々の手段をこうしる必要性が生しるが、このことは経済
性とも密接に関連している。

すなわち、電子機器には種々の冷却技術が採用され、放
熱経路には伝導、対流、放射、相変化等が混在している
。現在、電子機器に適用されている冷却技術として、「
自然空冷」　「強制空冷」「強制空冷＋水冷熱交換器」
　「液体冷却」　「ヒートバイブ」等によるものがある
。

概していえば、後者になるほど冷却能力は増加するが、
同時に送風機やポンプなどの補機類等が増加し、この補
機類の信頼度や保守・管理が、更には経済性が問題とな
る。この内、強制空冷は、これらの要因が比較的バラン
スしており、かなりの高発熱密度まで適用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例にあって、自然空冷は冷却性
能が不足する。その他のものは、内部温度を強制的に下
げたり又は所定の温度に制御したりするには好適なもの
となっているが、一方、強制空冷では外気を導入するた
め空気中の塵埃が筺体内部に入り込み電子機器部品の故
障や寿命低下の原因となることから、より高い信頼性の
求められる密閉型の電子機器には不適当な冷却方法とな
っている。いずれにしても、これらについては、送風機
やポンプなどの補機類が必要となり、これがため、設備
が大損かりとなり、従って経済性が著しく問題となると
いう不都合があった。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる従来例に鑑みなされたものであり、電
子機器用筺体の内部空間の温度上昇を、内装される電子
回路及びその回路部品の活動を制限することなく、又大
損かりな設備を要することなく有効に抑えることのでき
る電子機器用筺体を提供することを、その目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では．筺体材質を熱伝導の良好な金属とし、その
内面に赤外線放射率の高い表面処理を施こす、等の構成
を採っている。これによって前述した目的を達成しよう
とするものである。

〔作　用〕

密閉筺体もしくは一部に開放部を有する筺体の内面に赤
外線放射率の高い表面処理を施すことにより．筺体内部
の発熱部および空気からの熱吸収特性が向上する。同時
に．筺体の材質として金属を使用したことから熱伝導率
が良好であるため、流入した熱が筺体外面へ速やかに伝
達され．筺体内部の温度が有効に低下する。ここで．筺
体外面も赤外線放射率の高い表面処理を施すことにより
、放射の法則によって表面からの熱放射量が増大し、そ
れに応じて内部温度は更に低下する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づい
て説明する。

まず、第１図ないし第２図において、符号１は密閉筺体
２内に装備された回路基板を示す。この回路基板１には
、所定の電子回路及び回路部品ＩＡ、ＩＢが装備されて
いる。この回路基板１は、スペーサ部材３．４を介して
密閉筺体２の支持板２Ａに固着されている。符号２Ｂは
凹状カバ一部を示す。

支持板２Ａ及び断面凹状の箱形カッ＜一部２Ｂは、それ
ぞれ熱伝導性良好な金属であるアルミニウムを基調とし
て形成されている。熱伝導性良好な金属としては、他に
、銅、マグネシウム、亜鉛、鉄。

ステンレス、鋼等がある。

支持板２Ａ及び箱形カバ一部２Ｂの内外面番こ１ま、赤
外線放射率の高い塗料から成る塗装処理が施されている
。この第１図ないし第２図Ｇこおし１て、符号２ａ、２
ｂは取付部を示し、符号５は内面側の被表面処理部、符
号６は外面側の被表面処理部を示す。

ここで、塗装処理を施した電子機器用密閉筺体について
、その温度上昇に関する実験例を、以下具体的に説明す
る。

このような条件のもとに、まず放射率εを、測定してみ
ると、第３図に示すような結果が得られた。種々の測定
波長（分光波長）に対しても平均して９０〔％〕以上と
いう高い値となっていることが認められる。

次に、このものを使って赤外線塗料を塗布した場合、こ
の塗布を「外面のみ」　「内面のみ」　「内面と外面の
両方」の三態につき行った温度上昇の実験結果を、第４
図に示す。

この第４図に示す実験結果を分析すると、■、外面処理
のみの場合筺体温度は約６．２ビＣ］低下し、内部空間温度は約２
．１ビＣ］低下した。

■、内面処理のみの場合筺体温度は約０．５ビＣ１上昇し、内部空間温度は約８
．８ピＣ１低下した。

■、外面処理と内面処理の両方を行った場合筺体温度は
約５．５ピＣ１と大幅に低下した。

この結果、上記内面処理により、内部空間の熱を有効に
吸収することができ、これによって当該内部空間温度を
確実に低下せしめ得ることが明らかとなった。

同時に、内部空間温度は、内面処理と外面処理の両方を
行った場合に、より著しい成果が生じることが明らかと
なった。

この実験は．筺体そのものの温度変化と筺体内の内部空
間温度の変化とを、内部発熱量三点につきチエツクした
もので、第５図ないし第６図にその実験結果（熱電対で
測定）を示す。第５図には筺体温度の変化を示し、第６
図には筺体内の内部空間温度の変化を示す。

この結果．筺体そのものの温度は、外面に赤外線塗料を
塗布することにより大幅に低下することが明らかとなっ
た（第５図参照）。

一方．筺体内の内部空間温度は、外面処理したものに対
して更に内面処理すると、著しく低下することが、この
実験２の結果（第６図）からも再度確認することができ
た。

以上のように、本実施例にあっては、上述した如く内面
処理を施すと、内部からの熱吸収が良好となり、また．
筺体内の熱抵抗が僅かであることから、実施例に示す如
く、内部温度は著しく低下させられることが明らかとな
った。また、外面を赤外線放射率の高い状態に表面処理
すると、表面からの放熱量が著しく増加することが明ら
かとなった。更に、内・外面処理をすると、内部空間温
度が著しく低下することが判明した。

ここで、上記実施例でとくに塗装の場合について詳述し
たのは、塗装そのものは総ての金属類に適用し得るとい
うことに起因する。塗料の種類は多いことから、その使
用に際しては、赤外線放射率の高いもので耐熱・発塵性
等の要求特性に応したものが選択される。赤外線放射率
が特に高い場合（０，９以上）の表面処理材としては高
放射率セラミックス粉末（炭化珪素、酸化鉄等）を分散
した塗料がある。塗膜の厚さは品種等にもよるが、５〔
μｍ〕以上がよい。これは、５〔μｍ］以下では下地の
影響等により放射率が低下する傾向にあるためである。

更に好ましくは、塗膜の厚さは２０１μｍ〕以上が望ま
しい。２０１μＩ〕以上となる場合、下地の影響等によ
る放射率の低下を有効に防止し得ることが実験的に確認
することができた。

次に、その他の表面処理について説明する。

まず、酸化処理は、一般に空気中での加熱処理等がある
が、アルミニウムの場合、アルマイトとして容易に実施
できる。

ここで、例えば鉄を０．５％以上含有のアルミニウム合
金に対してアルマイト処理を施すと濃灰色になり、特に
赤外線放射率は「ε−０，８〜ｏ、９」と高くなる。こ
の場合、処理厚さは、Ｉ（Ｂμｌ１１）以上で、望まし
くは、２０〜３０　［μｍ〕とする。

一方、内部部品の防塵性等の要求性能のため、表層にメ
ッキ（Ｎｉ−Ｐ等）が要求される筺体がある。このメッ
キは、一般に放射率は殆ど０近傍である。一方、この場
合、セラミックを複合させた分散メッキを行うと放射率
が向上することが実験的に確認されている。

その他、化成処理による化成皮膜の形成、セラミック溶
射、物理蒸着（ＰＶＤ）や化学蒸着（ＣＶＤ）等によっ
ても表面の赤外線放射率を高められる。

また、上述した各表面処理については、その処理面が経
時的には劣化するものもある。このため、そのような表
面処理においては、かがる劣化防止策としてこれら表面
処理された筺体の面に透明で耐熱性の大きい合成樹脂の
薄膜を付着せしめると良い。

第７図（１）（２）に他の実施例を示す。

この内、第７図（１）に示す実施例は、密閉筺体２内部
の周囲側面に、表面が波形状に形成された吸熱ブロック
１０を装着して内面を凹凸状とした場合を示す。また同
図（２）は、密閉筺体２内の周囲側面に断面０字状の吸
熱部材１１を装着して凹凸状となした場合を示す。

これら吸熱ブロック】０及び吸熱部材１］は、本実施例
では密閉筺体２と同一の材質５例えばアルミニウムによ
り形成され、その露出面全体に、前述した第１図ないし
第２図の場合と同一の表面塗装処理が施されている。そ
の他の構成は前述した第１図ないし第２図の場合と同一
となっている。

このようにしても前述した実施例と同一の作用効果を有
するほか、密閉筺体２の内側の露出面積が大きくなり、
その分だけ吸熱作用が強化される。

従って、密閉筺体２内の内部空間温度を更に下降させる
ことができるという利点がある。

この第７図の実施例においては．筺体内の内壁に吸熱ブ
ロック１０又は吸熱部材１１を装着して当該内壁側に凹
凸を付した場合を例示したが、方、これらの部材を装着
せずに内壁自体を凹凸状に加工したものであってもよい
。

このように、上記各実施例においては、密閉筺体２の内
面を赤外線放射率の高い表面処理にすることにより、筺
体内部の発熱部および雰囲気からの熱吸収特性が向上す
る。同時に、筺体２の材質として金属を使用したことか
ら熱伝導率が良好であるため、流入した熱が筺体外面へ
速やかに伝達され、筺体内部の温度が有効に低下する。

ここで、筺体外面も赤外線放射率の高い表面処理を施す
ことにより、放射の法則によって表面からの熱放射量が
増大し、それに応じて内部温度は更に低下する。

また、上記各実施例にあっては、本発明を特に密閉筺体
について実施した場合を例示したが、本発明は必ずしも
これに限定されず、一部開放されたものについてもその
まま実施し得るものである。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成され機能するので、これによ
ると．筺体における内部発熱源からの熱吸収及び外部へ
の放熱を著しく増大させることができ、これがため内部
空間温度を大幅に低下させることができ、従って、この
ような筺体を、必要とする電子機器にこれを適用すると
当該筺体内の実装効率を著しく高めることができ、前述
した従来例で内部空間温度を低下させるために付設して
いた冷却関係の設備が一切不要となり、これがため装置
全体の小形化が可能となり、耐久性増大を図ることがで
き、またこれを密閉形の筺体について実施すると、冷却
関係の設備を一切使用せずに内部空間温度を低下させる
ことができるので、実装効率が高く設定することができ
、且つ外気粉塵の影響を受けないより高い信頼性を備え
た密閉筺体を得ることができるというという従来にない
優れた電子機器用筺体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図の■−■線に沿った断面図、第３図は赤外線の放射
率εの測定例を示す線図、第４図は第１図ないし第２図
の温度上昇に係る実験１における実験結果を示す線図、
第５図ないし第６図は各々実験２における実験結果を示
す線図、第７図（１）（２）は他の実施例を示す線図で
ある。１・・・回路基板、２・・・密閉筺体、２Ａ・・・筺体
ベース部、２Ｂ・・・箱形カバ一部、５・・・内面側の
被表面処理部、６・・・外面側の被表面処理部。出願人　　日　本　軽　金　属　株式会社（ほか１名）代理人　　弁理士　　　高　橋　　勇（■外面処理のみ）第図第図（■内面処理のみ）（α内・外面の両方に処理）０９愛陳じ）第図第図（外面処理）Ｃ内・外面処理）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）．筺体材質を熱伝導の良好な金属とし、その内面
に赤外線放射率の高い表面処理を施したことを特徴とす
る電子機器用筺体。
（２）．前記筺体が密閉型の筺体であることを特徴とす
る請求項１記載の電子機器用筺体。
（３）．筺体材質を熱伝導の良好な金属とし、その内面
及び外面に赤外線放射率の高い表面処理を施したことを
特徴とする請求項１又は２記載の電子機器用筺体。
（４）．前記筺体内面の側壁部を凹凸状とし、この凹凸
部を含む前記筺体内面の全域に赤外線放射率の高い表面
処理を施したことを特徴とする請求項１，２又は３記載
の電子機器用筺体。
（５）．前記表面処理を酸化処理としたことを特徴とす
る請求項１，２，３又は４記載の電子機器用筺体。
（６）．前記表面処理を、化成処理としたことを特徴と
する請求項１，２，３又は４記載の電子機器用筺体。
（７）．前記表面処理を、分散メッキ処理としたことを
特徴とする請求項１，２，３又は４記載の電子機器用筺
体。
（８）．前記表面処理を、セラミックの溶射塗布処理と
したことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の電
子機器用筺体。
（９）．前記表面処理を、蒸着による表面処理としたこ
とを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の電子機器
用筺体。
（１０）．前記表面処理を、赤外線放射率の高い塗料に
よる塗装処理としたことを特徴とする請求項１，２，３
又は４記載の電子機器用筺体。
（１１）．前記塗装処理の塗膜の厚さを２０〔μｍ〕以
上としたことを特徴とする請求項１０記載の電子機器用
筺体。
（１２）．前記表面処理された密閉筺体の面全域に、耐
熱性が大きく且つ透明な合成樹脂の薄膜を被覆せしめた
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，
８，９，１０又は１１記載の電子機器用筺体。