JPWO2005015112A1 - 放熱部材、及びその放熱部材を用いた装置、筐体、コンピュータ支持台、放熱部材製造方法 - Google Patents

Abstract

図１に示された放熱部材１は、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末と流動状の固定剤とを混和してなる塗布剤を、銅やアルミニウム等の熱伝導性の優れた金属からなる基材の表面に、前記ショールトルマリン粉末が１平方ｃｍあたり０．０２５〜０．０５グラムの密度となるように塗着して固化したトルマリン層を有して構成する。このように構成することで、黒色塗装を基材に施した放熱部材よりも、さらなる放熱効果が期待できる放熱部材、或いは装置または部品そのものを提供することができる。

Description

本発明は、放熱性に優れた放熱部材、および、その放熱部材を用いた装置、筐体、コンピュータ支持台、放熱部材製造方法に関する。

従来より、内燃機関や、冷蔵庫をはじめとする熱交換機、コンピュータのＣＰＵ等の電子デバイス等の熱が発生する装置は、その放熱を司る放熱部、たとえば、放熱フィンや内燃機関等のマフラー、各種電動モータ、ヒートシンクなどを、黒色塗装を施して放熱効果を向上させている。

しかしながら、黒色塗装を施したのみでは、さらなる放熱効果の向上は期待できないため、上記したような、熱が発生する多種多様な装置は、放熱部の構造に工夫（例えば熱対流を促進させる構造など）を加え、放熱効果の向上を果たしている。

その一例として、たとえば、電力回路を構成する複数のバスバーを具備する回路構成体を、絶縁層がコーティングされたバスバー接着面を有した放熱部材を備え、このバスバー接着面上に前記複数本のバスバーが並べられた状態で当該バスバー接着面に各バスバーが直接接着することで、簡単な構造で、バスバーを効率良く冷却する、としている（例えば特開２００３−１６４０４０号公報参照）。

また、他の例として、電流分配用回路板とプリント基板とを空隙をあけた状態で支持し、介在させる絶縁板を廃止すると共に、空隙の存在により放熱性を向上させた電気接続箱等があげられる（例えば特開２００３−８７９３８号公報参照）。

以上、放熱効果を向上させるため構造に特徴を持たせた一例を例示したが、さらなる放熱効果の向上を果たすには、部材そのものを見直す必要がある。

しかしながら、材質自体を改良させて物性である熱伝導率を向上させることは極めて困難である。

そこで、上述したように、放熱および吸熱の効果がある黒色塗装を、熱伝導率が高い銅やアルミニウム等の基材に施しているわけではあるが、本発明は、その黒色塗装を基材に施した放熱部材よりも、さらなる放熱効果が期待できる放熱部材と、その放熱部材を用いた装置、筐体、コンピュータ支持台、放熱部材製造方法を提供することを目的とする。

特開２００３−１６４０４０号公報 特開２００３−８７９３８号公報

上記課題を解決するために、本件発明者は、基材にさまざまな試料を塗布して放熱状態の実験を試みたところ、トルマリンに極めて顕著な効果（特定の属性を発見）があることを知見し、さらに、鋭意研究した結果、ドラバイトトルマリン、ショールトルマリン、ミックストルマリン、リチアトルマリン等、数多く自然界に存在する数種のトルマリンの中から優れた放熱効果を奏するトルマリンを知見し、さらに、優れた放熱効果を奏するそのトルマリンにも、際だって優れた放熱効果を奏する、粒径、単位面積あたりの密度（塗布量）の存在を知見した。このようにして、特定のトルマリンに着目した本件発明者は、そのトルマリン粉末を用いて（この性質、属性を専ら利用することによって）上記課題を解決する放熱部材等を発明するに至った。

すなわち、請求の範囲第１項記載の放熱部材は、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末と流動状の固定剤とを混和してなる塗布剤を、銅やアルミニウム等の熱伝導性の優れた金属からなる基材の表面に、前記ショールトルマリン粉末が１平方ｃｍあたり０．０２５〜０．０５グラムの密度となるように塗着して固化してなるトルマリン層を有したことを特徴とする。

請求の範囲第２項記載の放熱部材は、アルミニウムからなる基材に、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末が混入されてなることを特徴とする。

請求の範囲第３項記載の放熱部材は、プラスチックからなる基材に、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末が混入されてなることを特徴とする。

請求の範囲第４項記載の装置は、熱交換機や、各種機器等の装置における熱が発生する発生部および／または熱を放熱させる放熱部を、請求の範囲第１項または第２項の放熱部材を用いて構成したことを特徴とする。

請求の範囲第５項記載の装置は、請求の範囲第４項において、前記放熱部材を用いて構成した装置は、冷却装置であると共に、前記放熱部材は、前記冷却装置の熱交換機系に用いられていることを特徴とする。

請求の範囲第６項記載のケースは、コンピュータやハードディスク等の電気機器を構成するケースを、請求の範囲第１項から第３項の何れか記載の放熱部材を用いて形成したことを特徴とする。

請求の範囲第７項記載のコンピュータ支持台は、ノート型コンピュータを載置させるコンピュータ支持台であって、請求の範囲第１項から第３項の何れか記載の放熱部材で側面視略Ｌ字状に形成してなることを特徴とする。

請求の範囲第８項記載の放熱部材製造方法は、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末と固定剤とを混和して塗布剤を生成する塗布剤生成工程と、銅やアルミニウム等の熱伝導性の優れた金属からなる基材の表面に、前記ショールトルマリン粉末が１平方ｃｍあたり０．０２５〜０．０５グラムの密度となるように前記塗布剤を塗布する塗布工程と、を有してなることを特徴とする。

請求の範囲第９項記載の放熱部材製造方法は、溶融状態のアルミニウムとショールトルマリン粉末とを混和し、所望の形状に固化してなることを特徴とする。

請求の範囲第１０項記載の放熱部材製造方法は、流動状態のプラスチック材料とショールトルマリン粉末とを混和し、所望の形状に固化してなることを特徴とする。

本発明をより詳細に説明するために、添付図面を参照してこれを説明する。

図中、符号１は、放熱部材を、符号１１は基材を、符号１２はトルマリン層を示す。

（実施の形態１）
本実施の形態にかかる放熱部材１は、図１に示すように、熱伝導率の高い銅の薄板（板厚０．８ｍｍ）からなる基材１１と、その基材１１の上面に塗着されショールトルマリン粉末を主成分としたトルマリン層１２とを備えてなる。

このトルマリン層１２は、粒径が概ね６μｍのショールトルマリン粉末と、アクリル系の揮発性合成樹脂塗料からなる固定剤とを、その重量比１：１の割合で混和（塗布剤生成工程）して塗布剤を生成し、その塗布剤を、ショールトルマリン粉末が１平方ｃｍあたり０．０２５〜０．０５グラムの密度となるように基材１１に多重塗り（塗布工程）して固化させて形成されている。

なお、ドラバイトトルマリン、ショールトルマリン、ミックストルマリン、リチアトルマリン等の代表的なトルマリンを用いて放熱に関する予備試験を行い、最も放熱効果があった黒色をしたショールトルマリンを採用している。

そもそも、トルマリンがイオンをだす、或いは電気を発生する、という事は周知のことであるが、エネルギ不変の法則から、トルマリンがイオンや電気を出力するためには何らかの入力エネルギが必要であり、本発明の効果から推察すると、熱エネルギをイオンや電気に転化しているものと思われる。

したがって、電極間の電圧が高いショールトルマリンが最も放熱効果があったものと推定している。

また、固定剤とショールトルマリン粉末との重量比１：１としたのは、固定剤が乾燥して固化した際に、ショールトルマリン粉末が緊密な状態を保つのに好バランスであることが実験から確認されており、固定剤をショールトルマリン粉末より少なくすると基材から剥離しやすくなり、固定剤をショールトルマリン粉末より多くすると、所望したショールトルマリンの密度となるまで多重塗りすることになり施工性が悪い。因みに２０ｇの液状状態のアクリル系の揮発性合成樹脂塗料が、乾燥すると４ｇとなっている。

さらに、このトルマリン層１２は、最も放熱効果があった上記したショールトルマリンについて、さらに、粒径別選定実験、塗布量選定実験、固定剤選定実験を行い、その実験結果から際だって優れたデータに基づいて構成している。その各選定実験の詳細は後述する。

また、このショールトルマリン粉末を混入させる液体は、上記したアクリル系の揮発性合成樹脂塗料に限定されず、水性エマルジョン系塗料、二液混合エポキシ塗料などの周知の耐熱塗料でも良いものであり、すなわち、固化し、かつ、基材１１から容易に剥離しない（長期に亘って塗着状態を維持）ものであれば、いずれの液状物でも良い。

また、溶融状態のアルミニウムやプラスチックの基材に、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末を混和して所望の形状に固化させても良い。

なお、トルマリン（ショールトルマリンに限らない）は、９００℃以上の熱を加えると破壊してしまうので、熱伝導の優れると共に融点が６６０℃であるアルミニウムが、上記したように基材自体にショールトルマリン粉末を含有させる場合において最も好適な部材である。

また、プラスチックの基材自体にショールトルマリン粉末を含有させる場合、ペレットとショールトルマリン粉末とを重量比、概ね１０％の割合で混和し、一般的な射出成形などの従来の成形手段をそのまま用いて所望形状の放熱部材が製造できる。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる放熱部材１を用いた放熱実験について説明する。

なお、実験の際に、比較対象として、０．８ｍｍ銅板の基材１１の上面にのみ黒色塗装を施したもの（以下、比較試料Ａ）と、その基材１１そのままのもの（以下、比較試料Ｂ）とを用い、本実施の形態にかかる放熱部材との放熱状態を比較した。

実験の概要は、図２に示したように、トルマリン層１２や黒色塗装面とは反対側の面の一端部（比較試料Ｂのみ、温度センサー貼付面の方向性無し）に温度センサーＣを貼付し、この放熱部材１と、比較試料Ａまたは比較試料Ｂのいずれか選んで、家庭用電熱器（ホットプレート）Ｄの上に２つ同時に載置する。このとき、トルマリン層１２や黒色塗装が上方となるように、また、温度センサーＣが家庭用電熱器Ｄ自体の熱の影響を受けないように、電熱器から遠ざけるように、放熱部材１や比較試料Ａ、比較試料Ｂを家庭用電熱器Ｄに載置している。

そして、家庭用電熱器Ｄを通電させることで、家庭用電熱器Ｄの上に載置したこれらものを、適当な温度に上昇させていき、そのときの家庭用電熱器Ｄから離れた温度上昇を計測することで、上面から放熱される状態が把握できる。すなわち、基材１１自体の材質、載置条件、加熱条件を揃えているため、基材１１表面に形成された黒色塗装層、トルマリン層１２、形成層なし、各部材の放熱効果が把握できる。

このような条件のもとで、まず、放熱部材１と比較試料Ａ、比較試料Ｂとの放熱の実験結果を説明する。

まず、放熱部材１と比較試料Ｂを同時条件のもとで温度計測したところ、放熱部材１が４３．５℃であったのに対し、比較試料Ｂは、５１．７℃であった。その温度差は、８．２℃あり、放熱部材１の方が放熱効果があることが認められた。

次に、放熱部材１と比較試料Ａを同時条件のもとで温度計測したところ、放熱部材１が５４．５℃であったのに対し、比較試料Ａは、５７．８℃であった。その温度差は、３．３℃あり、放熱部材１の方が放熱効果があることが認められた。

以上のことから、本実施形態にかかる放熱部材１は、比較試料Ａおよび比較試料Ｂよりも放熱効果があることが認められた。また、本実施の形態にかかる放熱部材１は、薄板状に構成したことから、切断加工や折り曲げ加工が容易であり、さまざまな放熱部分に適するように加工することができる。

次に、上記した本実施の形態にかかる放熱部材のショールトルマリンを用いたトルマリン層を選定するために実施された、粒径別選定実験、塗布量選定実験、固定剤選定実験について詳細に説明する。

１．粒径別選定実験
ショールトルマリンの粒径別の放熱効果について説明する。

供試体である放熱部材Ｍ２は、ショールトルマリンの粒径が、１．２μｍ、３μｍ、３２５メッシュ、６μｍの夫々のショールトルマリン粉末を、アクリル系の揮発性合成樹脂塗料からなる固定剤に、重量比１：１の割合（３０ｇ：３０ｇ）で混和して、４つの試料用塗布剤を生成し、大きさ（縦幅×横幅×厚み）３００×２００×０．８ｍｍの銅板の一表面に、１平方ｃｍあたり、夫々のショールトルマリンの密度が０．０５グラムとなるように塗布（一表面を塗りきる）して、４つの試料用の放熱部材Ｍ２を用意する。

そして、図８及び図９に示すように、サーモスタット付きの電熱器の上に、大きさ（縦幅×横幅×厚み）２００×３００×０．８ｍｍの銅板Ｍ１を載置し、その銅板Ｍ１の上に、試料用の放熱部材Ｍ２を下部同士を揃えるように、かつ、トルマリン層が上側となるように載置する。

そして、銅板Ｍ１の右端中央部より内側に１０ｍｍずれた位置と、放熱部材Ｍ２の上部中央部より内側に１０ｍｍずれた位置（トルマリン層側）とに、温度計測装置Ｓ２に接続された温度センサーＳ１を貼付する。

そして、電熱器Ｄ１の温度設定に５０℃に設定し、予熱時間として約１時間を経過した後、銅板Ｍ１と、供試体である放熱部材Ｍ２の温度を１５秒おきに計測した（なお、電熱器を４つ用意し、４つの銅板と供試用放熱部材とを同時に計測している）。

上記の条件のもと、得られた実験結果を下表に示す。なお、各表の右側最下欄部は、供試用放熱部材の平均温度、銅板の平均温度、銅板の平均温度から供試用放熱部材の平均温度を引いて算出した平均温度差を示す。

以上のことから、ショールトルマリンの粒径が６μｍの供試用の放熱部材が１０分間の平均温度差５．２４℃が最も高く、これに続いて、３μｍが４．４８℃、３２５メッシュが４．３９℃、１．２μｍが２．９５℃の実験結果が得られた。このことから、ショールトルマリンの粒径が６μｍをピークに３μｍあたりから際だった放熱効果が得られ、粒径が６μｍより大きく（３２５メッシュ）なると、僅かながら放熱効果の減少が認められた。したがって、基材との一体感（塗着力）や、表面粗さ（液状の固定剤が乾燥するとショールトルマリンによって微細な凹凸が形成される）をなるべく小さくしたいことを考慮すると、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリンが好適である。特に、放熱効果が最も高く、かつ、実用上問題のない表面粗さが得られる粒径が概ね６μｍのショールトルマリンが極めて好適である。

２．塗布量選定実験
次にショールトルマリンの塗布量別の放熱効果について説明する。

供試体である放熱部材は、ショールトルマリンの粒径が６μｍのショールトルマリン粉末とし、アクリル系の揮発性合成樹脂塗料からなる固定剤に、重量比１：１の割合（９ｇ：９ｇ、１５ｇ：１５ｇ、３０ｇ：３０ｇ、６０ｇ：６０ｇ）で混和して、４つの試料用塗布剤を生成し、大きさ（縦幅×横幅×厚み）３００×２００×０．８ｍｍの銅板の一表面（片面のみ）に、全ての塗りきって、密度の異なる４つの試料用の放熱部材を用意する。すなわち、１平方ｃｍ当たりの密度は０．０１５ｇ、０．０２５ｇ、０．０５ｇ、０．１ｇとなる。

そして、粒径別選定実験と同じように、サーモスタット付きの電熱器の上に、大きさ（縦幅×横幅×厚み）２００×３００×０．８ｍｍの銅板を載置し、その銅板の上に、試料用の放熱部材を下部同士揃えるように、かつ、トルマリン層が上側となるように載置する。

そして、銅板の右端中央部より内側に１０ｍｍずれた位置と、放熱部材の上部中央部より内側に１０ｍｍずれた位置（トルマリン層側）とに、温度計測装置に接続された温度センサーを貼付する（図８，図９参照）。

そして、電熱器の温度設定に５０℃に設定し、予熱時間として約１時間を経過した後、銅板と、供試用放熱部材の温度を１５秒おきに計測した（なお、電熱器を４つ用意し、４つの銅板と供試用放熱部材とを同時に計測している）。

上記の条件のもと、得られた実験結果を下表に示す。なお、各表の右側最下欄部は、供試用放熱部材の平均温度、銅板の平均温度、銅板の平均温度から供試用放熱部材の平均温度を引いて算出した平均温度差を示す。

以上のことから、放熱効果が最も高いのが、ショールトルマリンの１平方ｃｍ当たりの密度が、０．０５ｇ（温度差４．３９℃）であり、次いで、０．０２５ｇ（温度差３．３℃）、０．１ｇ（温度差３．２０）、０．０１５ｇ（温度差３．１８）となっている。したがって、ショールトルマリンの１平方ｃｍ当たりの密度、０．０５〜０．０２５ｇが経済的で、かつ、放熱性が高いことが確認された。

３．固定剤選定実験
次に固定剤別の放熱効果について説明する。

供試体である放熱部材は、ショールトルマリンの粒径が６μｍのショールトルマリン粉末とし、アクリル系の揮発性合成樹脂塗料と、水性エマルジョン系塗料、二液混合エポキシ塗料の３種類の固定剤に、それぞれ重量比１：１の割合（３０ｇ：３０ｇ）で混和して、３つの試料用塗布剤を生成し、大きさ（縦幅×横幅×厚み）３００×２００×０．８ｍｍの銅板の一表面に、１平方ｃｍあたり、ショールトルマリンの密度が０．０５グラムとなるように塗布（一表面を塗りきる）して、３つの試料用の放熱部材を用意する。

そして、粒径別選定実験と同じように、サーモスタット付きの電熱器の上に、大きさ（縦幅×横幅×厚み）２００×３００×０．８ｍｍの銅板を載置し、その銅板の上に、試料用の放熱部材を下部同士を揃えるように、かつ、トルマリン層が上側となるように載置する（図８，９参照）。

そして、銅板の右端中央部より内側に１０ｍｍずれた位置と、放熱部材の上部中央部より内側に１０ｍｍずれた位置（トルマリン層側）とに、温度計測装置に接続された温度センサーを貼付する。

そして、電熱器の温度設定に５０℃に設定し、予熱時間として約１時間を経過した後、銅板と、供試用放熱部材の温度を１５秒おきに計測した（なお、電熱器を３つ用意し、３つの銅板と供試用放熱部材とを同時に計測している）。

上記の条件のもと、得られた実験結果を下表に示す。なお、各表の右側最下欄部は、供試用放熱部材の平均温度、銅板の平均温度、銅板の平均温度から供試用放熱部材の平均温度を引いて算出した平均温度差を示す。

以上のことから、固定剤として使用する塗料については、アクリル系の揮発性合成樹脂塗料が好適であることが確認された。

このように、粒径別選定実験、塗布量選定実験、固定剤選定実験の結果から、粒径が概ね６μｍのショールトルマリン粉末と、アクリル系の揮発性合成樹脂塗料からなる固定剤とを、その重量比１：１の割合で混和して塗布剤を生成（塗布剤生成工程）し、その塗布剤を、ショールトルマリン粉末が１平方ｃｍあたり０．０５グラムの密度となるように基材に塗着して形成したトルマリン層が極めて好適であることが確認された。

（実施の形態２）
次に、放熱部材１を具体的なさまざまな装置等に適用したものを説明する。この場合、必ずしも実施形態１で例示した薄板状の放熱部材１で形成するわけではなく、所望の形状（放熱フィン等）・材質（アルミニウム等）で形設された基材１１に、実施形態１で例示したトルマリン層１２を形成させたり、基材自体にショールトルマリン粉末を混入させて構成する。

まず、冷蔵庫の熱交換機系に用いて構成した例を、図３を参照しながら説明する。

冷蔵庫の熱交換機系Ｅは、図３に示すように、コンプレッサｅ１、冷媒タンクｅ２、被冷却室ｅ３、熱発散機能部ｅ４、それらを結ぶ管部材ｅ５と、を備えて構成される周知構造のもので、それらの各構成体を、それぞれ所要形状に形設された基材１１にトルマリン層１２を形成させた放熱部材１で構成する。

このように放熱部材１を用いて構成された冷蔵庫は、放熱効果の向上によって熱交換率が向上して、極めて好適な冷蔵庫となる。

次に、放熱部材１をコンピュータＦの所要箇所に用いて構成した例を、図４を参照しながら説明する。

通常のコンピュータＦの内部は、ケース（筐体）ｆ１及びシャーシｆ２そして各機器ｆ３の間においてはメッキ等が施されているか、金属素材そのものが露出している。しかしながら、この状態であると、内部で発生した熱がそれぞれの部材間で反射を繰り返し、外部へ熱を逃がしにくい構造、いわゆる魔法瓶状態に近いものになっている。

そこで、ケース（筐体）ｆ１、シャーシｆ２、ＨＤＤやＤＶＤ等の各機器ｆ３、ＣＰＵｆ４等の各構成体を、トルマリン層１２を有した放熱部材１で構成することにより、内部熱反射を防ぐとともに、内部の熱を消耗させることにより、コンピュータＦの内部温度を低下することができる。

ここで、２台の外付けハードディスク、（ＩＯ ＤＡＴＡ機器製［ＨＡＤ−ｉＥ１６０］）を被試験体として放熱効果の実験をした。１台のケースはＨＤＤノーマル（未処理）とし、もう１台のケースにトルマリン層を施した。このトルマリン層を形成するにあたり、粒径が概ね６μｍのショールトルマリン粉末と、アクリル系の揮発性合成樹脂塗料からなる固定剤とを、その重量比１：１の割合で混和（塗布剤生成工程）して塗布剤を生成し、ショールトルマリンの１平方ｃｍ当たりの密度が、０．０５〜０．０２５ｇ以内に収まるようにケースの全面に渡り塗って所定時間ごとに温度測定を行った。以下の実験結果を表１２に示す。

この実験によれば、ＨＤＤノーマルの６０分後のケース平均温度は４１．５４０℃、トルマリン層を設けたＨＤＤは、４０．０６０℃の計測結果が得られ、ケース温度が低下することが確認できた。

図４に示したコンピュータＦは、ディスクトップパソコンであるが、図５に示したように、ノートパソコンＧでも適用可能である。通常のノートパソコンケース（筐体）ｇ１は、金属、またはポリカーボネート等の非金属による材質で構成されている。そのためケースｇ１を、ショールトルマリン粉末を混入させて構成することによって、内部熱を発散・消耗させ、ノートパソコンＧの内部温度の上昇を防ぐことができる。

通常の各種部品等のシャーシ及び本体筐体部においては、メッキ等が施されているか、あるいは金属素材そのものが露出している。このような状態では、内部で発生した熱は外部へ逃げにくい。

この問題を解決するため、シャーシ等を放熱部材１で構成することで、内部熱放射を促進させるとともに、内部熱を消耗させることで、機器内部の温度上昇を防ぐことができる。

たとえば、図６に示すように、電動モータＨのハウジング（筐体）ｈ１を放熱部材１で構成してもよいものである。

また、放熱部材１で既存のノートパソコンＮを載置させる支持台３を構成しても良いもので、この場合、図７に示したように、放熱部材１を、ノートパソコンＮが載置するのに十分な幅と所要角度傾斜させるのに好適な高さでもって側面視略Ｌ字状に折り曲げ形成して支持台３を構成する。

このように構成された支持台３にノートパソコンＮを載置することで、ノートパソコンＮのケース（筐体）ｎ１に伝熱された熱が、さらに支持台３に伝わり、この支持台３から効率よく放熱される。したがって、既存のノートパソコンＮに何ら手を加えることなく、放熱効果をさらに向上させることができる。

ここで、ノートパソコン単体と、トルマリン層のない支持台（銅板のみ）と、トルマリン層を形成させた支持台３（銅板＋トルマリン層）との放熱効果を実験した。なお、トルマリン層は、粒径が概ね６μｍのショールトルマリン粉末と、アクリル系の揮発性合成樹脂塗料からなる固定剤とを、その重量比１：１の割合で混和（塗布剤生成工程）して塗布剤を生成し、ショールトルマリンの１平方ｃｍ当たりの密度が、略０．０２５ｇとなるように全面に渡り塗着して形成されている。また、温度センサーは、ノートパソコンの底面略中央に貼着させて温度計測している。その実験結果を表１３に示す。

この実験結果から、トルマリン層を形成させた支持台３にノートパソコンを載置しただけで、効果的な放熱が可能になっている。

このように、既存のものに対して、何ら手を加えることなく、放熱効果をさらに向上させる新たな構成体に放熱部材１を適用しても良いものである。

さらに、上述したパソコンの他に、放送機器、ビデオ、通信機器、ルーター、スイッチ、増幅器等、他の各種機器等へ適用できることは言うまでもない。また、液晶パネル発熱部、太陽電池受光部、各種トランス、電動モータ、冷却装置等放熱部、冷媒コンプレッサ、クーラー放熱部、車載ラジエータ、車両搭載部品等他の単体機器及び部品への適用も任意である。

このように上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

たとえば、トルマリン層は、上面や外界と接する面のみではなく、基材の両面に設けても良いもので、また、サンドイッチ構造となるように内部に設けても良い。基材の材質も特に限定されない。さらに形状は、薄板状、棒状、等、特に限定されるものではない。また、トルマリン層を彩色しても良い。

本発明によれば、３〜７μｍのショールトルマリン粉末と流動状の固定剤とを混和してなる塗布剤を、銅やアルミニウム等の熱伝導性の優れた金属からなる基材の表面に塗着して固化したトルマリン層を有して放熱部材を構成したことで、極めて安価に、かつ、容易に、製造できるにもかかわらず、従来の黒色塗装による放熱部材に比べ、大幅な放熱効果を得ることができる。

かかる放熱部材を、放熱する必要のある機械（部品含む）、器具、電子部品、等、さまざまなものに対して適用することで、効率の向上、部品点数や構造の単純化などが期待できる。

特に、冷却装置の熱交換機系に、かかる放熱部材を用いて構成することで、放熱効果の向上（熱交換の向上）によって冷却装置の温度が下がり、極めて好適な冷却装置が提供できる。

実施の形態１にかかる放熱部材の断面図である。 放熱効果の実験の概要を示す説明図である。 放熱部材を冷蔵庫に適用した場合の概念図である。 放熱部材をデスクトップ型コンピュータに適用した場合の概念図である。 放熱部材をノート型コンピュータに適用した場合の概念図である。 放熱部材を電動モータに適用した場合の概念図である。 ノート型コンピュータ用支持台の側面図である。 粒径別選定実験の概要を示す平面図である。 粒径別選定実験の概要を示す正面図である。

符号の説明

１ 放熱部材
１１ 基材
１２ トルマリン層
３ 支持台
Ｅ 冷蔵庫の熱交換機系
Ｆ コンピュータ
Ｇ ノートパソコン
Ｓ１ 温度センサー

Claims (10)

1. 粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末と流動状の固定剤とを混和してなる塗布剤を、銅やアルミニウム等の熱伝導性の優れた金属からなる基材の表面に、前記ショールトルマリン粉末が１平方ｃｍあたり０．０２５〜０．０５グラムの密度となるように塗着して固化してなるトルマリン層を有したことを特徴とする放熱部材。
2. アルミニウムからなる基材に、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末が混入されてなることを特徴とする放熱部材。
3. プラスチックからなる基材に、粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末が混入されてなることを特徴とする放熱部材。
4. 熱交換機や、各種機器等の装置における熱が発生する発生部および／または熱を放熱させる放熱部を、請求の範囲第１項または第２項の放熱部材を用いて構成したことを特徴とする装置。
5. 前記放熱部材を用いて構成した装置は、冷却装置であると共に、前記放熱部材は、前記冷却装置の熱交換機系に用いられていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の放熱部材。
6. コンピュータやハードディスク等の電気機器を構成するケースを、請求の範囲第１項から第３項の何れか記載の放熱部材を用いて形成したことを特徴とするケース。
7. ノート型コンピュータを載置させるコンピュータ支持台であって、請求の範囲第１項から第３項の何れか記載の放熱部材で側面視略Ｌ字状に形成してなることを特徴とするコンピュータ支持台。
8. 粒径が概ね３〜７μｍのショールトルマリン粉末と固定剤とを混和して塗布剤を生成する塗布剤生成工程と、
   銅やアルミニウム等の熱伝導性の優れた金属からなる基材の表面に、前記ショールトルマリン粉末が１平方ｃｍあたり０．０２５〜０．０５グラムの密度となるように前記塗布剤を塗布する塗布工程と、
   を有してなることを特徴とする放熱部材製造方法。
9. 溶融状態のアルミニウムとショールトルマリン粉末とを混和し、所望の形状に固化してなることを特徴とする放熱部材製造方法。
10. 流動状態のプラスチック材料とショールトルマリン粉末とを混和し、所望の形状に固化してなることを特徴とする放熱部材製造方法。

Images