CN104584705A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具备能够抑制发热部件的温度上升的新手段的电子设备。在具备发热部件的电子设备(20)中,设置有组件(或者化学热泵)(10),该组件具备收容有通过发热部件(11)产生的热而显示吸热反应的化学蓄热材料的反应室(1)、用于使通过化学蓄热材料的吸热反应而产生的冷凝性成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室(3)、以及将反应室(1)与冷凝蒸发室(3)连接成冷凝性成分能够在反应室(1)与冷凝蒸发室(3)之间移动的连接部(5)。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备,更详细而言,涉及具备发热部件(或者进行发热的电子部件)的电子设备。
背景技术
在被内置于电子设备的电子部件、例如中央处理装置(CPU)以及其它集成电路(IC)等中,投入的能量的一部分被变换为热量,并因发热而失去。而且,若发热所带来的温度上升变得显著,则电子部件本身会发生故障,或对周围的其它部件带来不良影响而损害电子设备的寿命、可靠性。另外,电子部件的发热在电子设备的用户的使用感、安全性方面也不优选。
为了抑制该发热部件的温度上升,以往已知有使用冷却风扇而通过强制对流来向电子设备的外部排出热的方法;使导热管的两端分别与发热部件以及散热件、散热板连接,利用导热管内的工作液的蒸发以及冷凝的潜热来输送热而从散热件等散热的方法(例如参照专利文献1)。这些方法是通过从发热部件直接或者间接散热来抑制发热部件的温度上升的方法。
专利文献1:日本特开2001-68883号公报
专利文献2:日本特开平10-89799号公报
专利文献3:日本特开2008-111592号公报
近年来,伴随着电子设备的高性能化,内置于一个电子设备的发热部件的数量增加,并且投入到各个发热部件的能量量增大,结果,电子设备中的发热量增大。
在使用了冷却风扇的以往的散热方法中,为了驱动冷却风扇而需要追加的能量,为了获得更高的散热能力,电子设备的电力消耗量进一步增加,因此不优选。原本该方法是针对作为能量损失的发热,通过能量投入来进行散热这一方法,并不高效。此外,为了设置冷却风扇而需要比较大的空间,不适合小型的电子设备。并且,在智能手机、平板型终端等中,电子设备的框体被封闭,无法由冷却风扇产生气流而排出到外部。
另外,在使用了导热管的以往的散热方法中,虽然能够迅速地输送热,但为了对该热量进行散热而需要散热件、散热板。为了设置散热件等而需要比较大的空间,不适合小型的电子设备。可考虑代替散热件等而使热释放到电子设备的框体等,但因电子设备的小型轻薄化,使得框体的表面积减少,而无法获得较高的散热能力。此外,若框体的温度过度上升,则在用户的使用感、安全性方面不优选。并且,在智能手机等高性能移动设备中锂离子电池的寿命降低成为问题时,若使热释放到框体,则锂离子电池的使用环境温度变高,会招致电池容量随着时间的推移而降低。
在该状况下,当测量各个发热部件的温度而温度测量值超过规定阈值时,实际状况是对投入到发热部件的能量量加以限制。该方法通过使发热部件的发热量本身减少来抑制发热部件的温度上升。然而,在该方法中,因发热部件的温度上升,随时都妨碍发热部件的功能(例如CPU的性能),牺牲了电子设备的性能。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种具备能够抑制发热部件的温度上升的新手段的电子设备。
本发明人们着眼于利用化学反应来蓄积热量以及使热量移动的技术、即化学热泵。化学热泵当前以化学工厂、发电站中的排热利用为目的被使用、或者被使用于家庭的热水供给供暖系统、冷冻车等大型装置(例如参照专利文献2~3)。然而,将化学热泵应用于电子设备并不为人所知。作为能够抑制发热部件的温度上升的新手段,本发明人基于利用化学热泵这一独特的构思专心研究出的结果,完成了本发明。
根据本发明的第1主旨,提供一种电子设备,该电子设备包括:发热部件;以及组件,其具备收容有通过发热部件发出的热而显示吸热反应的化学蓄热材料的反应室、用于使通过化学蓄热材料的吸热反应而产生的冷凝性成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室、以及将反应室与冷凝蒸发室连接成冷凝性成分能够在反应室与冷凝蒸发室之间移动的连接部。
并不限定本发明的主旨,但反应室和冷凝蒸发室通过连接部连接的组件能够理解为所谓的化学热泵。在本说明书中,将该组件也称为化学热泵。
在与本发明的第1主旨相关的一个方式中,反应室具有由热传导性材料构成的部分,该由热传导性材料构成的部分可以被配置成与发热部件直接或者间接接触。
代替本发明的上述方式或者在其基础上,电子设备还包括热传导性部件,冷凝蒸发室具有由热传导性材料构成的部分,该由热传导性材料构成的部分被配置成与上述热传导性部件直接或者间接接触。
能够从例如由电子设备的框体、电池的外装、基板以及显示器构成的组中选择热传导性部件,但并不限于这些。
能够从例如由集成电路、发光元件、场效应晶体管、马达、线圈、转换器、变频器以及电容器构成的组中选择发热部件,但并不限于这些。
根据本发明的第2主旨,提供一种电子设备,该电子设备包括:第1部件以及第2部件;以及组件,其具备收容有显示相互可逆的吸热反应以及发热反应的化学蓄热材料的反应室、用于使通过化学蓄热材料的吸热反应而产生的冷凝性成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室、以及将反应室与冷凝蒸发室连接起来的连接部,第1部件与反应室热结合、且冷凝蒸发室与第2部件热结合。
在上述本发明的电子设备中,当第1部件的温度上升时以及/或者第2部件的温度降低时,从第1部件向反应室传递热,在反应室内化学蓄热材料通过吸热反应而产生冷凝性成分,冷凝性成分以气体状态从反应室通过连接部向冷凝蒸发室移动,在冷凝蒸发室内冷凝性成分冷凝而产生热,从冷凝蒸发室向第2部件传递热。
另外,在上述本发明的电子设备中,当第1部件的温度降低时以及/或者第2部件的温度上升时,从反应室向第1部件传递热,在反应室内发生发热反应而消耗冷凝性成分,气体状态的冷凝性成分从冷凝蒸发室通过连接部向反应室移动,在冷凝蒸发室内冷凝的冷凝性成分获得热而蒸发,从第2部件向冷凝蒸发室传递热。
优选与本发明的第1主旨以及第2主旨相关的电子设备都具备以下的特征的至少一个。
(i)连接部具备气体能够通过但固体以及液体实际上不能够通过的过滤器
(ii)在反应室中化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部的最小剖面尺寸大
(iii)冷凝蒸发室在内部具有能够捕集液体的物质,或者冷凝蒸发室的内表面的至少一部分由能够捕集液体的物质构成
根据所述特征,即使在电子设备上下以及/或者左右旋转等的情况下,也能够有效地防止反应室内的化学蓄热材料(一般为固体或者固形状)从反应室通过连接部向冷凝蒸发室移动(上述特征(i)以及(ii)的情况下),另外,能够有效地防止在冷凝蒸发室中冷凝了的冷凝性成分(液体)从冷凝蒸发室通过连接部向反应室移动(上述特征(i)以及(iii)的情况下),由此,能够有效地防止损害作为组件的化学热泵的性能。由于上述特征以及通过该特征获得的效果被用于移动式的电子设备上下以及/或者左右旋转等,所以解决了组件内的固体以及液体有可能在2个室间移动这一特有的课题。以往的化学热泵是进行设置,或者水平方向上移动而被使用的器件,电子设备在用途中的上述课题是本发明人独自发现的(在后述的本发明的第3主旨中也同样)。
根据本发明的第3主旨,提供一种具有对发热部件的温度上升进行抑制的功能的电子设备,该电子设备包括:发热部件;以及收容有化学蓄热材料的至少一个反应室,使发热部件发出的热从发热部件的外表面向收容于至少一个反应室的化学蓄热材料传导,通过化学蓄热材料基于反应而进行吸热,来抑制发热部件的温度上升。
在与本发明的第3主旨相关的一个方式中,电子设备包括收容有第1化学蓄热材料的第1反应室、和收容有第2化学蓄热材料的第2反应室,第1化学蓄热材料以及第2化学蓄热材料通过相同的成分参与的反应来进行吸热或者发热,第1反应室以及第2反应室连接成该成分能够通过第1反应室以及第2反应室间的连接部移动,发热部件发出的热被传导至第1反应室的第1化学蓄热材料以及第2反应室的第2化学蓄热材料中的任意一个。
在本发明的上述方式中,电子设备还包括用于使上述成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室,
冷凝蒸发室同第1反应室与第2反应室之间的上述连接部连接成该成分能够移动。
或者,在本发明的上述方式中,电子设备还包括用于使上述成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室,
冷凝蒸发室与第1反应室以及第2反应室中任意一个连接成该成分能够通过其它连接部移动。
优选本发明的第3主旨中的电子设备具备以下的特征的至少一个。
(i’)在连接各室(第1反应室、第2反应室以及冷凝蒸发室)间的连接部的至少一个中具备气体能够通过但固体以及液体实际上不能够通过的过滤器
(ii’)在第1反应室中第1化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的第1化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部(以及优选当存在其它连接部时比该其它连接部)的最小剖面尺寸大、以及/或者在第2反应室中第2化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的第2化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部(以及优选当存在其它连接部时比该其它连接部)的最小剖面尺寸大
(iii’)冷凝蒸发室在内部具有能够捕集液体的物质,或者冷凝蒸发室的内表面的至少一部分由能够捕集液体的物质构成。
根据该特征,即使在电子设备上下以及/或者左右旋转等的情况下,也能够有效地防止第1以及/或者第2反应室内的化学蓄热材料(一般为固体或者固形状)从第1以及/或者第2反应室通过连接部向冷凝蒸发室移动(上述特征(i’)以及(ii’)的情况下),另外,能够有效地防止在冷凝蒸发室中冷凝了的冷凝性成分(液体)从冷凝蒸发室通过连接部向第1以及/或者第2反应室移动(上述特征(i’)以及(iii’)的情况下),由此,能够有效地防止损害这些部件构成的作为化学热泵的性能。
通过本发明的全部主旨,“化学蓄热材料”意味能够通过吸热反应而蓄积热量的物质。在本发明中,化学蓄热材料通过吸热反应而产生的冷凝性成分(能够在冷凝蒸发室中冷凝或者蒸发的成分)可以是水,但并不限于此。或者,对于本发明的第3主旨而言,化学蓄热材料也可以是通过吸热反应,代替冷凝性成分而产生可进行其它相变化(例如升华)的成分。该情况下,冷凝蒸发室作为该成分发生相变化的相变化室(例如升华室)发挥作用。
优选所述化学蓄热材料在30~200℃的温度下显示吸热反应。
另外,通过本发明的全部主旨,能够代替化学蓄热材料而使用从由沸石、硅胶、中孔二氧化硅以及活性炭构成的组中选择的至少1种蓄热材。该情况下,也能够起到与各蓄热材料相应的效果。
根据本发明的第1主旨,由于在具备发热部件的电子设备中应用化学热泵(反应室与冷凝蒸发室通过连接部连接的组件),并使用通过发热部件发出的热来显示吸热反应的化学蓄热材料,所以在发热部件发热时,化学蓄热材料发生反应而从发热部件夺取热来进行蓄热,由此,能够抑制发热部件的温度上升,换言之,在电子设备中至少没有时间上的热移动,可实现平均化。
根据本发明的第2主旨,由于在电子设备中在第1部件与第2部件之间应用化学热泵,并使化学热泵的反应室以及冷凝蒸发室分别与第1部件以及第2部件热结合,所以能够由化学蓄热材料进行蓄热或者散热,并且使热从第1部件向第2部件,或者从第2部件向第1部件移动,换言之,在电子设备中没有时间上以及空间上的热移动,可实现平均化。
根据本发明的第3主旨,成为在具备发热部件的电子设备中设置收容有化学蓄热材料的反应室,使发热部件发出的热从发热部件的外表面向收容于反应室的化学蓄热材料传导,化学蓄热材料通过反应来进行吸热(蓄热)的构成,由此,能够抑制发热部件的温度上升。
由于在本发明的任意主旨中都能够利用化学蓄热材料的化学反应,所以可获得较大的蓄热容量。并且,当发热部件发出的热减少或降低时,在不直接传导发热部件发出的热的室(通常为冷凝蒸发室,但在基于本发明的第3主旨的情况下,也包括第1反应室以及第2反应室中不被直接传导发热部件发出的热的一方)侧可获得冷热(或者负的热量)。这样获得较大的蓄热容量以及冷热是与利用潜热的导热管、利用显热的热输送器件相比的本发明的显著特征。作为除了利用化学反应的化学热泵之外的其它热泵,已知有机械式(mechanical)热泵、利用了吸附或者吸收反应的热泵。根据本发明,由于利用化学蓄热材料的化学反应,所以与机械式热泵不同,不需要压缩机那样的具有较大、复杂的构成的机械部件,另外,可获得与吸附或者吸收反应的情况下相比较大的蓄热容量,能够在广泛的温度范围内进行蓄热。
然而,本发明并不限于使用化学蓄热材料,也能够广泛包括使用其它蓄热材,例如从由沸石、硅胶、中孔二氧化硅以及活性炭构成的组中选择的至少1种蓄热材料。该情况下,也能够起到与各蓄热材料相应的效果。另外,所述蓄热材料与化学蓄热材料相比,能够起到操作容易、可使构成简单(例如可以不考虑防腐)这种效果。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式中的电子设备的简要示意剖视图。
图2是本发明的其它实施方式中的电子设备的简要示意剖视图。
图3是表示本发明的其它实施方式中的电子设备的各种变形例的简要示意俯视图。
图4是表示本发明的电子设备的实施例中的一个CHP搭载例的简要示意俯视图。
图5是表示本发明的电子设备的实施例中的另一个CHP搭载例的简要示意俯视图。
图6是表示本发明的电子设备的实施例中的另一个CHP搭载例的简要示意俯视图。
图7是表示本发明的电子设备的实施例中的另一个CHP搭载例的简要示意俯视图。
图8是表示本发明的电子设备的比较例中的模拟所使用的模型的简要示意剖视图。
图9是表示本发明的电子设备的一个实施例中的模拟所使用的模型的简要示意剖视图。
图10是表示图9的模拟中的CPU以及反应室的温度的随时间变化的图以及表。
图11是表示本发明的电子设备的其它实施例中的模拟所使用的模型的简要示意剖视图。
图12是表示本发明的一个实施方式中的电子设备所使用的CHP的制造例子的简要示意立体图。
具体实施方式
以下参照附图,对本发明的几个实施方式中的电子设备进行详述,但本发明并不限于这些实施方式。
首先,对反应室和冷凝蒸发室通过连接部连接的组件、即化学热泵(CHP)的构成进行说明。在本实施方式中,如图1所示,化学热泵10具备收容有化学蓄热材料的反应室1、用于使冷凝性成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室3、和使它们之间连接起来的连接部5。化学蓄热材料的化学反应是通过化学热泵10引起的热量的移动的驱动源,冷凝性成分是化学热泵10的工作介质。
只要能够通过吸热反应来蓄积热量,则化学蓄热材料可使用任意的适当材料。在化学热泵的原理上,化学蓄热材料只要显示相互可逆的吸热反应以及发热反应,并通过这些中的任意一个反应产生冷凝性成分即可,但并不限于此。冷凝性成分只要是在使用环境下,能够在气体状态(气相)与液体状态(液相)之间进行相变化的成分即可。
在本实施方式中,使用通过吸热反应来产生冷凝性成分的化学蓄热材料。该化学蓄热材料可以显示脱水反应作为吸热反应,显示水和反应作为发热反应,该情况下,冷凝性成分为水。
更具体而言,作为上述的化学蓄热材料,可使用无机化合物的水和物以及无机氢氧化物等。更详细而言,可例举碱土类金属化合物的水和物以及碱土类金属的氢氧化物,例如硫酸钙、氯化钙等水和物、钙、镁的氢氧化物等。
例如,硫酸钙的半水和物显示以下的吸热反应。
[化1]
CaCl2·nH2O(s)+Q2→CaCl2(s)+nH2O(g)
式中,已知Q1为16.7kJ/mol左右。
硫酸钙的半水和物的吸热反应取决于各种条件,但例如能够在约50~150℃左右进行。这是可逆反应,上述的逆反应成为发热反应。硫酸钙的半水和物为固体状态(例如粉末),硫酸钙为固体状态,水为气体状态。
另外,例如氯化钙的水和物显示以下的吸热反应。
[化2]
CaCl2·nH2O(s)+Q2→CaCl2(s)+nH2O(g)
式中,已知n为水和的分子数,具体可以是1、2、4、6,Q2为30~50kJ/mol左右。
氯化钙的水和物的吸热反应取决于各种条件,但例如能够在约30~150℃左右进行。这是可逆反应,上述的逆反应成为发热反应。氯化钙的水和物为固体状态(例如粉末),氯化钙为固体状态,水为气体状态。
然而,化学蓄热材料并不限于上述的例子,可以使用任意适当的化学蓄热材料(例如,可以是能够产生氨气的化学蓄热材料),能够适当地选择以便通过发热部件发出的热来显示吸热反应。
在更广泛的概念下,优选可利用于本发明的化学蓄热材料例如是在30~200℃的温度下显示吸热反应的化学蓄热材料,特别优选是在40℃以上,更优选是在50℃以上、150℃以下,进而优选在120℃以下的温度下显示吸热反应的化学蓄热材料。
该化学蓄热材料被收容于反应室1。化学蓄热材料例如可以形成固相2a,在反应室1内可存在包含冷凝性成分的气相2b。优选反应室内的压力在通常(发热部件为非发热状态时)的使用温度环境下,实际上同吸热反应与发热反应的平衡压力相等。
另一方面,在冷凝蒸发室3中,冷凝性成分可以包含于气相4a以及液相4b的形式存在。并不限定本实施方式,但可以在冷凝蒸发室中收容预先冷凝后的成分(例如液体状态的水)。优选冷凝蒸发室内的压力在使用温度环境下,实际上同冷凝性成分的饱和蒸汽压(在水的情况下为饱和水蒸汽压)相等。
将反应室1与冷凝蒸发室3连接起来的连接部5只要能够使冷凝性成分在它们之间移动即可。更详细而言,冷凝性成分能够以气体状态移动,该情况下,连接部5只要是气体能够通过的部件即可。简单来说,该连接部可以是管状部件,但并不限于此。
连接部5可以具备阀(未图示),也可以不具备阀。在连接部5不具备阀的情况下,组件构成变得简单,冷凝性成分的移动、进而化学热泵10的工作取决于反应室1中的反应的进行以及/或者冷凝蒸发室3中的相变化的进行(代表性为反应室1以及/或者冷凝蒸发室3中的温度)。在连接部5具备阀的情况下,由于冷凝性成分的移动、进而化学热泵10的工作能够通过阀的开闭进行控制,并能够对热的移动、发热以及冷却的定时进行管理,所以能够进行更精密的电子设备内部的热设计。
该化学热泵10成为没有物质出入的封闭的系统,热的出入至少可在反应室1中进行,优选可在反应室1以及冷凝蒸发室3中进行。具体而言,反应室1以及优选冷凝蒸发室3分别至少一部分能够由热传导性材料构成。热传导性材料并未特别限定,但例如可以是金属(铜等)、氧化物(氧化铝等)、氮化物(氮化铝等)、碳等热的良导体。
优选本实施方式的电子设备所使用的化学热泵10单独具备以下的特征中的任意一个或者组合具备任意2个以上。
(i)连接部5具备气体能够通过当固体以及液体实际上不能够通过的过滤器
(ii)在反应室1中化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部5的最小剖面尺寸大
(iii)冷凝蒸发室3在内部具有能够捕集液体的物质或者冷凝蒸发室3的内表面的至少一部由能够捕集液体的物质构成
对于上述(i),通过连接部5具备气体能够通过但固体以及液体实际上不能够通过的过滤器,使得在电子设备20上下以及/或者左右旋转等的情况下,也能够有效地防止反应室1内的化学蓄热材料(一般为固体或者固形状)从反应室1通过连接部5向冷凝蒸发室3移动,另外,能够有效地防止在冷凝蒸发室3中冷凝了的冷凝性成分(液体)从冷凝蒸发室3通过连接部5向反应室1移动。
该过滤器只要是气体能够通过当固体以及液体实际上不能够通过的部件即可。“固体以及液体实际上不能够通过”意味在不损害化学热泵的性能的程度下可以使少量固体以及液体通过。优选过滤器即便使少量液体通过但固体不能够通过,更优选固体以及液体双方都不能够通过。
更详细而言,过滤器的透湿性(JIS L1099(基于B法,一般为B-1法))为1000g/m2/24h以上,特别优选为10000g/m2/24h以上,由此能够充分减小因过滤器引起的压力损失。对于固体的非通过性,只要化学蓄热材料不通过即可,可以根据所使用的化学蓄热材料的尺寸适当地选择。对于液体的非通过性,防水性(基于JIS L1092(A法))为1000mm以上,特别优选为10000mm以上。
具体而言,能够使用例如对聚四氟乙烯进行了延伸加工的膜(微小孔过滤器),也可以根据需要使其与聚氨基甲酸乙酯聚合物复合化。该膜例如能够从市场得到商品名为“高泰克斯”(注册商标)的膜。另外,也能够使用对防水加工而成的纤维质地实施了聚氨酯涂布而得的材料。该聚氨酯涂布质地例如能够得到由东丽株式会社、作为商品名“ENTRANTGII”(注册商标)XT等而出售的质地。
然而,并不限于这些例子,过滤器能够应用具有比水分子小且比水蒸汽分子大的尺寸的孔的任意适当的构造体。
过滤器只要气体能够通过但固体以及液体实际上不能通过即可,能够以任意的样式使连接部5具备。过滤器可以被配置成例如填充连接部5的内部空间的至少一部分(优选反应室1的附近),另外,也可以被配置成覆盖连接部5的开口部(优选反应室1侧的开口部)。
对于上述(ii),在反应室1中化学蓄热材料成形或者被捆包,通过该成形或者被捆包的化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部5的最小剖面尺寸大,使得即使在电子设备20上下以及/或者左右旋转等的情况下,也能够有效地防止反应室1内的化学蓄热材料(一般为固体或者固形状)从反应室1通过连接部5向冷凝蒸发室3移动。
在反应室1中,化学蓄热材料可以通过任意适当的方法成形或者被捆包。在化学蓄热材料为无机化合物的水和物(例如硫酸钙、氯化钙等水和物)的情况下,由于通过无机化合物的水和进行固化,所以能够在此时使用模等进行成形。另外,能够使化学蓄热材料与树脂材料以及根据需要与溶剂等混合,通过模冲压等对得到的组成物进行成形(其中,树脂材料以及当存在时溶剂等在成形时为其一部分,优选大部分可被除去)。另外,或者在化学蓄热材料为粒状物的情况下,能够使用具有比化学室热材的粒径(例如平均粒径)小的开口尺寸的筛状物、网、棉布(例如织物或者不织物)、膜等捆包材料来捆包化学蓄热材料。捆包材料例如可以由金属、天然或者合成纤维、高分子材料等构成。
这样成形或者被捆包的化学蓄热材料其最小剖面尺寸比连接部5的最小剖面尺寸大。成形或者被捆包的化学蓄热材料的最小剖面尺寸是指成形或者被捆包的化学蓄热材料的任意的剖面尺寸中最小的剖面尺寸。另外,连接部5的最小剖面尺寸是指连接部5的内部空间的任意剖面尺寸中最小的剖面尺寸,通常是指连接部5的最窄的部分的尺寸。在其它的表达中,也能够说成形或者被捆包的化学蓄热材料的任意的投影面积中、投影面积为最小时的最大尺寸比与连接部5的内部空间的中心线垂直的剖面尺寸中最小的剖面尺寸大。总之,成形或者被捆包的化学蓄热材料只要成为能够通过连接部5的尺寸即可。如果若连接部5的反应室1侧的开口部(以及根据情况,冷凝蒸发室3侧的开口部)的开口尺寸比成形或者被捆包的化学蓄热材料的最小剖面尺寸小,则连接部5的两个开口部之间的部可以变大。
成形或者被捆包的化学蓄热材料只要存在于反应室1内即可,但为了热的迅速且高效的移动,优选被配置成与良好传递来自发热部件11的热的位置接触。
对于上述(iii),通过冷凝蒸发室3内部具有能够捕集液体的物质,或者冷凝蒸发室3的内表面的至少一部分由能够捕集液体的物质构成,使得即使在电子设备20上下以及/或者左右旋转等的情况下,也能够有效地防止冷凝蒸发室3中冷凝了的冷凝性成分(液体)从冷凝蒸发室3通过连接部5向反应室1移动。
该物质是只要能够可逆地捕集液体的物质即可。更详细而言,可使用多孔质材料,例如由陶瓷、沸石、金属等构成的多孔质材料,但并不限于此。
能够捕集液体的物质可以被收容于冷凝蒸发室3的内部,也可以构成冷凝蒸发室3的内表面的至少一部分。在前者的情况下,只要在冷凝蒸发室3内配置预先准备的能够捕集液体的物质即可。在后者的情况下,例如可以在冷凝蒸发室3的壁面材料的内侧表面上例如通过水热合成等合成陶瓷、沸石,并覆盖该表面。在任意的情况下,能够捕集液体的物质只要存在于冷凝蒸发室3内或者其内表面即可,但为了热的迅速且高效的移动,优选存在于对热传导性部件13良好地传递热的位置。
这样的构成的化学热泵10并不限于本实施方式,作为一个例子,能够如以下那样制成。
首先,参照图12(a),准备2枚金属板41a、41b。这些金属板41a、41b优选是耐腐蚀性金属,例如可以由SUS等不锈钢钢构成,但并不限于此。金属板41a、41b的厚度例如为0.01mm以上,尤其能够为0.05~0.5mm。金属板41a、41b的材质以及厚度可以相互相同,也可以不同。
接下来,如图12(b)所示,在一个金属板41a形成与反应室1以及冷凝蒸发室3对应的2个凸部43a。能够根据对反应室1以及冷凝蒸发室3所希望的尺寸适当地决定凸部43a的尺寸,凸部43a的高度例如为0.1~100mm,尤其能够为0.3~10mm,可以相互相同,也可以不同。另一方面,在另一个金属板42b形成与连接部3对应的凹部43b。凹部43b的尺寸只要是形成将反应室1与冷凝蒸发室3之间连接起来的连接部5,且冷凝性成分能够在其内部移动的大小即可,凹部43b的深度例如为0.1~100mm,尤其能够为0.3~10mm。对这些金属板41a、41b形成凹凸形状43a、43b可以应用任意适当的方法,例如能够利用拉伸加工、压制成形等方法。
而且,对金属板41a的2个凸部43a中的与反应室1对应的一方配置化学蓄热材料45。化学蓄热材料45一般为固体或者固形状,例如可以是粒状、片状等。优选化学蓄热材料45预先如上述那样成形或者被捆包,该操作不是必须的。
另外,根据需要,对金属板41a的2个凸部43a中的与冷凝蒸发室3对应的一方配置上述的能够捕集液体的物质(例如多孔质材料,未图示)。或者,也可以如上述那样用能够捕集液体的物质来覆盖2个凸部43a中的与冷凝蒸发室3对应的一方的内侧表面。
另一方面,优选对金属板41b的凹部43配置能够通过上述的气体但固体以及液体实际上不能够通过的过滤器47,但该过滤器也不是必须的。
然后,如图12(c)所示,将这些金属板41a、41b以与凸部43a和凹部43b一起形成内部空间的方式重叠。由此,金属板41a、41b的外周平坦面相互紧密接触。
而且,如图12(d)所示,将重叠的金属板41a、41b的外周部49气密密封。优选气密密封在化学热泵内部以所希望的压力,一般在(还取决于所使用的化学蓄热材料)减压下,例如0.1~100000Pa,尤其在1.0~10000Pa(绝对压)下实施。气密密封可以应用任意适当的方法,例如能够利用激光焊接、电弧焊接、电阻焊接、气体焊接、钎焊等方法。在气密密封后,外周部49中的不必要的边缘部可以适当地通过冲裁加工等除去。
能够如以上那样,制成化学热泵10。但是,上述的制造方法只不过是例示,应用于本发明的化学热泵能够按照任意适当的方法制造。
接下来,将上述那样的结构的化学热泵10组装至具备发热部件11的电子设备20。电子设备20只要至少具备一个电子部件作为发热部件11即可。电子设备20一般通过在框体(或者外装)内收容至少一个电子部件被安装于基板的电子电路基板而成。在该电子设备20内(更详细而言为其框体内)设置化学热泵10。在本实施方式中,能够理解为化学热泵10是用于抑制发热部件11的温度上升(或者使发热部件冷却)的手段。
发热部件11只要是所投入的能量的一部分被变换为热量,因发热而损失的电子部件即可。作为发热部件11的例子,可例举中央处理装置(CPU)、电源管理IC(PMIC)、功率放大器(PA)、收发器IC、电压调节器(VR)等集成电路(IC);发光二极管(LED)、白炽灯、半导体激光等发光元件;场效应晶体管(FET)等,但并不限于这些。发热部件在电子设备20中至少存在一个,一般能够存在多个。
上述的化学热泵10的反应室1被配置成与该发热部件11热结合。例如,也可以使反应室1的由热传导性材料构成的部分直接或者间接地与发热部件11接触来进行配置。由此,在发热部件11与反应室1之间热能够移动。在电子设备20中存在多个发热部件的情况下,与反应室1热结合的发热部件11可以是一个或者多个。
另一方面,化学热泵10的冷凝蒸发室3在本实施方式中不是必须的,可以配置成与电子设备20中存在的任意适当的热传导性部件13热结合。该热传导性部件13只要在发热部件11发热时,具有比发热部件11的温度低的温度即可。作为热传导性部件13的例子,可例举电子设备的框体、电池(例如锂离子电池、碱电池、镍氢电池等)的外装、基板、显示器等,但并不限于这些。例如,也可以使冷凝蒸发室3的由热传导性材料构成的部分直接或者间接地与热传导性部件13接触来进行配置。由此,在冷凝蒸发室3与热传导性部件13之间热能够移动。与冷凝蒸发室3热结合的热传导性部件13可以是一个或者多个。
其中,在本发明中,2个部件“热结合”意味以热能够在这些部件间移动的方式进行组合。热结合可以是通过直接或者间接的接触实现的热传导,也可以是以非接触方式通过热放射实现的热传导,或者可以利用载热体或者热传导性部件。在为了使2个部件热结合而间接接触的情况下,优选经由热传导性的粘合剂层(例如使用通过金属填料等提高了热传导性的粘合剂而得到的层)、由热传导性材料构成的部件(例如,由金属等构成的导热板、热片)等来使之接触。
如以上那样构成的本实施方式的电子设备20能够在以下的2个模式中被使用。
·第1模式(蓄热过程)
首先,向发热部件11投入能量来产生热,若发热部件11的温度上升,则向与发热部件11热结合的反应室1传递热。具体而言,发热部件11发出的热从发热部件11的外表面例如通过反应室1的由热传导性材料构成的部分,向收容于反应室1的化学蓄热材料传导。若热被这样供给至反应室,则在反应室内进行化学蓄热材料的吸热反应(蓄热)而产生冷凝性成分(即,反应室内的冷凝性成分的分压上升)。结果,从发热部件夺取热,可抑制发热部件的温度(代表性为发热部件的外表面的温度,以下也同样)的上升。
这样在反应室1内产生的冷凝性成分以气体状态(蒸汽)从反应室1通过连接部5向冷凝蒸发室3移动。该移动能够因扩散现象而自然产生,但并不限于此。在连接部5具备阀的情况下,能够通过阀的开闭来控制冷凝性成分的移动。
在冷凝蒸发室3内,冷凝性成分冷凝而产生热(潜热)。例如,在冷凝性成分为水的情况下,通过以下的反应,气体状态的水相变化为液体状态的水。
[化3]
式中,已知Q3为20.9kJ/mol。
冷凝蒸发室内的温度会因产生的热而上升。此时,若使冷凝蒸发室内的压力预先为(在非发热状态下,例如当热传导性部件13与冷凝蒸发室3热结合配置时,能够对热传导性部件13适当设定的温度)冷凝性成分的饱和蒸汽压、使冷凝性成分为气液平衡状态,则由于冷凝能够迅速地进行,所以优选。
而且,虽然在本实施方式中不是必须的,但在冷凝蒸发室3与热传导性部件13热结合的情况下,冷凝蒸发室3所产生的热例如通过冷凝蒸发室3的由热传导性材料构成的部分,传递至热传导性部件13。
以上,根据第1模式,能够利用化学蓄热材料的吸热反应(蓄热)来抑制发热部件11的温度上升(或者使发热部件冷却)。另外,在冷凝蒸发室3作为热传导性部件13与电子设备20的框体热结合的情况下,通过与蓄热到化学蓄热材料、以及从发热部件11进入到反应室1内的热相比能够减小从冷凝蒸发室3向热传导性部件13释放的热(改变温度大小),可将框体的温度维持为比较低的温度。由此,能够实现发热部件11进而实现电子设备20整体的温度控制。
其中,在冷凝蒸发室3与热传导性部件13热结合的情况下,通过使热传导性部件13的温度降低,也能够获得与上述同样的作用(机理),可从发热部件11夺取热,也能够抑制发热部件11的温度的上升而使之进一步降低。在本实施方式中,能够将发热部件11以及热传导性部件13分别掌握为与反应室1热结合的第1部件以及与冷凝蒸发室3热结合的第2部件,但第1部件以及第2部件并不限于这些,能够应用任意的部件来进行热设计。
·第2模式(散热过程)
接下来,例如若减少或者停止对发热部件11的能量投入等,而使发热部件11的温度降低,则从与发热部件11热结合的反应室1向发热部件11传递热。具体而言,从反应室1内的系统通过例如反应室1的由热传导性材料构成的部分向发热部件11传导。若这样从反应室1内的系统夺取热,则在反应室1内进行化学蓄热材料的与上述吸热反应相反的发热反应(散热)而消耗冷凝性成分(即,反应室内的冷凝性成分的分压降低)。结果,发热部件11的温度转为上升。
若这样在反应室1内冷凝性成分被消耗,则气体状态(蒸汽)的冷凝性成分从冷凝蒸发室3通过连接部5向反应室1移动。该移动也能够因扩散现象而自然产生,但并不限于此。在连接部5具备阀的情况下,能够通过阀的开闭来控制冷凝性成分的移动。
在冷凝蒸发室3内,液相的冷凝性成分获得热(潜热)而蒸发。冷凝蒸发室3内的温度会因被夺取热而降低。
而且,虽然在本实施方式中不是必须,但在冷凝蒸发室3与热传导性部件13热结合的情况下,从热传导性部件13例如通过冷凝蒸发室3的由热传导性材料构成的部分传递至冷凝蒸发室3。换言之,能够从冷凝蒸发室3对热传导性部件13获得冷热。
以上,根据第2模式,能够利用化学蓄热材料的发热反应(散热)来抑制发热部件11的温度降低。另外,在冷凝蒸发室3作为热传导性部件13与电子设备的框体、电池的外装等热结合的情况下,也能够使框体、电池的温度降低(或者使框体、电池冷却)。由此,能够实现发热部件11进而实现电子设备20整体的温度控制。
其中,在冷凝蒸发室3与热传导性部件13热结合的情况下,通过使热传导性部件13的温度上升,也能够获得与上述同样的作用(机理),可使发热部件11的温度上升。在本实施方式中,发热部件11以及热传导性部件13能够分别掌握为与反应室热结合的第1部件以及与冷凝蒸发室热结合的第2部件,但第1部件以及第2部件并不限于此,能够应用任意的部件来进行热设计。例如,在第2模式下,也能够进行第2部件的温度上升的抑制(或者第2部件的冷却)。
如从以上理解那样,本发明的电子设备无需如使用了冷却风扇的以往散热方法那样出于抑制发热部件的温度上升的目的而额外投入能量,可实现能量效率优异的电子设备。
另外,本发明的电子设备并不是如使用了冷却风扇的以往散热方法那样通过对流来进行散热(产生气流并向外部排出)的设备,电子设备的框体可以是封闭状态(被密封的系统)。
另外,本发明的电子设备与使用了导热管的以往散热方法相比,由于蓄热到化学蓄热材料,所以能够获得较大的蓄热容量,可获得较高的散热能力。并且,在冷凝蒸发室与热传导性部件热结合的情况下,不仅在上述第1模式(蓄热过程)中与从发热部件进入到反应室的热相比能够减小从冷凝蒸发室向热传导性部件释放的热(改变温度大小),而且在上述第2模式(散热过程)中能够对热传导性部件获得冷热。因此,如果利用电子设备的框体作为与冷凝蒸发室热结合的热传导性部件,则能够将框体的温度维持为比较低的温度(例如,表面温度55℃以下),并且能够降低温度对框体内的其它部件(例如锂离子电池)的不良影响。另外,如果利用电池的外装作为与冷凝蒸发室热结合的热传导性部件,则能够延长电池(例如,因较高的使用环境温度引起的电池容量的降低成为问题的锂离子电池)的寿命。另外,如果利用基板作为与冷凝蒸发室热结合的热传导性部件,则能够防止损害被安装到基板的其它电子部件的可靠性。
此外,根据本发明的电子设备,作为与反应室热结合的第1部件以及与冷凝蒸发室热结合的第2部件,能够应用任意的部件来进行热设计,可以根据电子设备的具体规格,实现最适合热方式的电子部件的配置。
以上,对本发明的一个实施方式中的电子设备进行了详述,但本发明的电子设备并不限于该实施方式,能够基于本发明的基本概念来进行各种改变。
例如,可组装至电子设备的化学热泵的数量能够根据对一个发热部件使用的化学热泵的数量、存在于一个化学热泵的反应室、冷凝蒸发室以及连接部的数量以及配置等来适当地选择。
另外,例如冷凝蒸发室可以被框体内的周围气氛包围(所谓的空气隔热等)。或者,冷凝蒸发室可以实际上不具有由热传导性材料构成的部分,而由低热传导性或隔热性的材料构成。并且,也可以去掉冷凝蒸发室本身,在该情况下,也在某种程度上可能利用化学蓄热材料的吸热反应来抑制发热部件的温度上升。
即,本发明的其它实施方式中的电子设备21如图2所示,只要最低限度具有发热部件11、收容有化学蓄热材料(例如能够呈固相2a)的至少一个反应室1即可。该情况下,通过使发热部件11产生的热从发热部件11的外表面向收容在至少一个反应室1中的化学蓄热材料传导,化学蓄热材料通过反应进行吸热,能够抑制发热部件11的温度上升。其中,发热部件11只要可与反应室1热结合,则能够以任意方式配置。
在该其它实施方式的电子设备中,可以存在2个反应室。更详细而言,如图3(a)所示,在电子设备22中,可以存在收容第1化学蓄热材料的第1反应室1a、和收容第2化学蓄热材料的第2反应室1b。第1化学蓄热材料以及第2化学蓄热材料只要是通过相同的成分(成为工作介质的成分,例如冷凝性成分,但并不局限于此,只要能够获得气体状态即可)参与的任意反应来进行吸热或者发热即可。该第1化学蓄热材料以及第2化学蓄热材料只要具有相互不同的反应平衡状态即可。第1化学蓄热材料以及第2化学蓄热材料可以从上述例示那样的化学蓄热材料适当地选择,例如,可以将第1化学蓄热材料以及第2化学蓄热材料的一方设为硫酸钙的半水和物,将另一方设为氯化钙的水和物,水作为上述相同的成分参与这些吸热以及发热的可逆反应,但并不限于此。第1反应室1a以及第2反应室1b只要通过它们之间的连接部5a连接成该成分(工作介质)能够移动,使得发热部件(未图示)产生的热被传导至第1反应室1a的第1化学蓄热材料以及第2反应室1b的第2化学蓄热材料中任意一个即可。发热部件(未图示)产生的热只要以能够选择或切换的方式传导至第1反应室1a以及第2反应室1b中任意一方,则发热部件、第1反应室1a以及第2反应室1b的配置并不特别限定。
另外,如图3(b)所示的电子设备23那样,可以还包括用于使上述的移动性成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室3a,冷凝蒸发室3a通过连接部5b与第1反应室1a和第2反应室1b之间的连接部5a连接。该冷凝蒸发室3a的配置是与2个反应室1a以及1b并联的配置。
或者,如图3(c)所示的电子设备24那样,可以还包括用于使上述的移动性成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室3b,冷凝蒸发室3b通过其它的连接部5c与第1反应室1a以及第2反应室1b中任意一个(图3(c)中为第2反应室1b)连接。该冷凝蒸发室3b的配置是与2个反应室1a以及1b串联的配置。
在图3(b)以及(c)的例子中,移动性成分为冷凝性成分(即,能够在气体状态(气相)与液体状态(液相)之间进行相变化的成分),但并不限于此。例如,移动性成分也可以是能够在气体状态(气相)与固体状态(固相)之间进行相变化的成分,该情况下,冷凝蒸发室3a以及3b能够理解为升华室。
其中,图3是例示地说明本发明的其它实施方式的图,根据反应室的数量以及情况而存在的冷凝蒸发室或者升华室的数量、和它们的配置等能够适当地选择。
关于上述本发明的其它实施方式中的电子设备,只要没有特别说明,则能够适用与上述的实施方式同样的说明。
例如,优选图3所例示的其它实施方式的电子设备单独具备以下特征中任意一个,或者组合具备任意2个以上。
(i’)第1反应室1a以及第2反应室1b、和连接冷凝蒸发室3a或者3b间的连接部5a、5b、5c中任意一个优选在冷凝蒸发室侧的连接部5b、5c中具备气体能够通过但固体以及液体实际上不能够通过的过滤器
(ii’)在第1反应室1a中第1化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的第1化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部5a的最小剖面尺寸大、以及/或者在第2反应室1b中第2化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的第2化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部5a(以及优选当存在时其它连接部5c)的最小剖面尺寸大
(iii’)冷凝蒸发室3a、3b在内部具有能够捕集液体的物质,或者冷凝蒸发室3a、3b的内表面的至少一部分由能够捕集液体的物质构成
对于这些特征,适用与参照图1以及图12而在上面叙述的实施方式同样的说明,起到与此同样的作用效果。
以上,对本发明的几个实施方式中的电子设备进行了说明,但这些可以全部进行更进一步的改变。
即,上述实施方式中的电子设备都使用了化学蓄热材料,但也可以取而代之,使用伴随着吸热现象而产生可相变化的成分的其它蓄热材料。该情况下,可相变化的成分为组件的工作介质,该成分能够以气体状态从反应室移动,上述的冷凝蒸发室或者升华室被理解为该成分进行相变化的室(即相变化室),可以作为冷凝蒸发室发挥作用,也可以作为升华室发挥作用。
该其它蓄热材料能够根据本发明的电子设备的用途(例如通过发热部件发出的热而显示吸热现象)适当地选择。其它蓄热材料也与化学蓄热材料同样,优选例如在30~200℃的温度下显示吸热现象,特别优选在40℃以上,更优选在50℃以上150℃以下,进而优选在120℃以下的温度下显示吸热现象。
作为可利用于本发明的其它蓄热材料,例如可例举从由沸石、硅胶、中孔二氧化硅以及活性炭构成的组中选择的至少1种蓄热材料(以下也简称为“沸石等”)。这些例如都能够可逆地吸附水以及解吸水(或者水和反应以及脱水反应,以下也同样),在水的解吸时显示吸热现象。
[化4]
Z·xH2O(s)+Q4→Z(s)+xH2O(g)
式中,Z为代表表示了沸石等组成的值,根据该组成,x能够取各种值。Q4也取决于具体的组成,但例如在沸石时能够约为30~80kJ/mol。该水的解吸取决于各种条件,但例如当沸石时能够在约为50~150℃下进行,当为硅胶时能够在约为5~150℃下进行,当为中孔二氧化硅时能够在约为5~150℃下进行,当为活性炭时能够在约为5~150℃下进行。
沸石是指所谓的沸石结构、即以SiO4四面体以及AlO4四面体共享顶点氧而呈三维连成的网眼状构造为基本骨格而具有的结晶性含水铝硅酸盐。沸石通常能够用下述的通式表现。
(M1,M2 1/2)m(AlmSinO2(m+n))·xH2O (n≥m)
M1为Li+、Na+、K+等1价的阳离子,M2为Ca2+、Mg2+、Ba2+等2价的阳离子。
其中,作为能够适合利用于本发明的沸石,是A型沸石(LTA)、X型沸石(FAU)、Y型沸石(FAU)、β型沸石(BEA)、AlPO-5(AFI)等。
硅胶是胶体状二氧化硅的三维构造体,能够在宽范围控制细孔直径为数nm~数十nm、相对表面积为5~1000m/g的多孔体特性。另外,硅胶的一次粒子表面被硅烷醇覆盖,在硅烷醇的影响下选择性吸附极性分子(水等)。
中孔二氧化硅是指以二氧化硅为材质而具有均匀、规则的细孔的物质,且细孔径约为2~10nm的物质。
活性炭是指“具有细孔的多孔质的碳质物质”,具有较大的相对表面积和吸附能力的物质。其基本骨格是碳原子以120°的角度连结的二维栅格的平面结构。该二维栅格不规则地层叠来形成结晶栅格,该结晶栅格随机连接的是活性炭,结晶栅格间的空隙为活性炭细孔,细孔中吸附水。
优选这些沸石等在制造本发明的电子设备时,预先充分吸附水。
在本发明的电子设备中,当使用沸石等作为其它蓄热材料时,作为冷凝性成分的水成为工作介质,因此,通过与上述的使用了化学蓄热材料的实施方式(作为冷凝性成分而产生水,并以此为工作介质)同样的机理,起到同样的作用效果。
本发明的电子设备能够适合被利用为例如智能手机、移动电话、平板型终端、膝上型个人计算机、便携式游戏机、便携式音乐播放器、数字照相机等设备型电子设备。
实施例
·CHP搭载例
以下,参照附图,对在本发明的电子设备中应用了各种部件/部件作为第1部件/发热部件11以及第2部件/热传导性部件13的化学热泵(CHP)搭载例进行更具体的说明,但并不限于这些。
(搭载例1)
参照图4,在该搭载例中,电子设备为膝上型PC(个人计算机)20a,发热部件为CPU11a。化学热泵10包括反应室1、冷凝蒸发室3以及将它们之间连接起来的连接部5。反应室1与CPU11a热结合。例如,可以使用通过金属填料等提高了热传导性的粘合剂,将反应室1与CPU11a粘合,但并不限于此。冷凝蒸发室3不与锂离子电池13a以及框体13b热结合,而被空气隔热。优选冷凝蒸发室3与CPU11a(发热部件)被隔热。
在该搭载例中,若CPU11a动作而发热,并达到某种程度高的温度(取决于所使用的化学蓄热材料),则从CPU11a夺取热,进行反应室1的化学蓄热材料的吸热反应(此时产生的冷凝性成分能够在冷凝蒸发室3冷凝),由此,降低CPU11a的温度上升,优选使CPU11a的温度稳定,能够将CPU11a维持为耐热温度以下。然后,若CPU11a的动作没有变化为更低的等级或停止,而CPU11a的温度降低至某种程度低的温度,则在反应室1中进行化学蓄热材料的发热反应而对CPU11a赋予热(此时在冷凝蒸发室3中冷凝性成分能够蒸发),由此,CPU11a的温度能够上升若干。即,化学热泵10在CPU11a的高温动作时从CPU11a夺取热,在低温动作时对CPU11a赋予热。
(搭载例2)
参照图5,在该搭载例中,电子设备为膝上型PC20a,发热部件为CPU11a。化学热泵10包括反应室1、冷凝蒸发室3以及将它们之间连接起来的连接部5。反应室1与CPU11a热结合。冷凝蒸发室3与框体13b热结合。例如,可以使用通过金属填料等提高了热传导性的粘合剂,将反应室1以及冷凝蒸发室3分别与CPU11a以及框体13b粘合,但并不限于此。
在该搭载例中,若CPU11a动作而发热,并达到某种程度高的温度(取决于所使用的化学蓄热材料),则从CPU11a夺取热而进行反应室1的化学蓄热材料的吸热反应,该吸热反应所产生的冷凝性成分在冷凝蒸发室3中冷凝而对框体13b赋予热,由此,降低CPU11a的温度上升,优选使CPU11a的温度稳定而能够将CPU11a维持为耐热温度以下(例如120℃以下)。然后,若CPU11a的动作没有变化为更低的等级或停止,而CPU11a的温度降低至某种程度低的温度,则在反应室1中进行化学蓄热材料的发热反应,并且在冷凝蒸发室3中从框体13b夺取热,冷凝性成分蒸发,由此,CPU11a的温度上升若干,框体13b的温度降低,能够维持为比较低的温度(例如55℃以下)。即,化学热泵10在CPU11a的高温动作时从CPU11a夺取热,并使热释放到框体13b,在低温动作时对CPU11a赋予热,并从框体13b夺取热(冷却)。
(搭载例3)
参照图6,在该搭载例中,电子设备为智能手机20b,发热部件为电源管理IC11b。化学热泵10包括反应室1、冷凝蒸发室3以及将它们之间连接起来的连接部5。反应室1与电源管理IC11b热结合。冷凝蒸发室3与锂离子电池13a热结合。例如,可以使用通过金属填料等提高了热传导性的粘合剂,将反应室1以及冷凝蒸发室3分别与电源管理IC11b以及锂离子电池13a粘合,但并不限于此。
在该搭载例中,若电源管理IC11b动作而发热,并达到某种程度高的温度(取决于所使用的化学蓄热材料),则从电源管理IC11b读取热而进行反应室1的化学蓄热材料的吸热反应,该吸热反应所产生的冷凝性成分在冷凝蒸发室3中冷凝,对锂离子电池13a赋予热,由此,降低电源管理IC11b的温度上升,优选使电源管理IC11b的温度稳定,能够将电源管理IC11b维持为耐热温度以下(例如85℃以下)。然后,若电源管理IC11b的动作没有变化为更低的等级或停止、电源管理IC11b的温度降低至某种程度低的温度,则在反应室1中进行化学蓄热材料的发热反应,并且在冷凝蒸发室3中从锂离子电池13a夺取热,冷凝性成分蒸发,由此,电源管理IC11b的温度上升若干,锂离子电池13a的温度降低,能够维持为锂离子电池13a的寿命降低不会成为问题的温度以下(例如40℃以下)。即,化学热泵10在电源管理IC11b的高温动作时从电源管理IC11b夺取热,并使热释放到锂离子电池13a,在低温动作时对电源管理IC11b赋予热,并从锂离子电池13a夺取热(冷却)。
(搭载例4)
参照图7,在该搭载例中,电子设备为智能手机20b,发热部件为2个功率放大器11c以及11c’。第1化学热泵10包括反应室1、冷凝蒸发室3以及将它们之间连接起来的连接部5。第2化学热泵10’包括反应室1’、冷凝蒸发室3’以及将它们之间连接起来的连接部5’。反应室1与功率放大器11c热结合。反应室1’与功率放大器11c’热结合。冷凝蒸发室3以及3’与框体13b热结合。例如,可以使用通过金属填料等提高了热传导性的粘合剂,将反应室1以及冷凝蒸发室3分别与功率放大器11c以及框体13b粘合,将反应室1’以及冷凝蒸发室3’分别与功率放大器11c’以及框体13b粘合,但并不限于此。
在该搭载例中,若使用波频带(band)1时功率放大器11c动作而发热,并达到某种程度高的温度(取决于所使用的化学蓄热材料),则从功率放大器11c夺取热而进行反应室1的化学蓄热材料的吸热反应,该吸热反应所产生的冷凝性成分在冷凝蒸发室3中冷凝,对框体13b赋予热,由此,降低功率放大器11c的温度上升,优选使功率放大器11c的温度稳定,能够将功率放大器11c维持为耐热温度以下(例如85℃以下)。然后,从波频带1切换为波频带2,停止功率放大器11c的动作,并且使功率放大器11c’动作。于是,若功率放大器11c’动作而发热,并达到某种程度高的温度(取决于所使用的化学蓄热材料),则从功率放大器11c’夺取热而进行反应室1’的化学蓄热材料的吸热反应,该吸热反应所产生的冷凝性成分在冷凝蒸发室3’冷凝,对框体13b赋予热,由此,降低功率放大器11c’的温度上升,优选使功率放大器11c’的温度稳定,能够将功率放大器11c’维持为耐热温度以下(例如85℃以下)。另一方面,功率放大器11c的温度降低至某种程度低的温度,在反应室1中进行化学蓄热材料的发热反应,并且在冷凝蒸发室3中从框体13b夺取热,冷凝性成分蒸发,由此,功率放大器11c的温度上升若干,框体13b的温度降低。由此,能够将框体13b维持为比较低的温度(例如55℃以下)。即,化学热泵10以及10’基于波频带1和波频带2的切换使用,从高温动作时中的功率放大器11c或者11c’夺取热,并且对停止中的功率放大器11c或者11c’赋予热,能够控制热相对于框体13b出入。
·模拟
接下来,基于几个模型,进行热收支的模拟。
(模拟模型1)
基于模仿了现有的智能手机的构成的模型,首先,针对模拟所使用的解析方法(包括各种条件)的适当与否,在CPU发热量为1.8W(与实际测量发热量相等)的情况下进行验证,接下来,根据该解析方法,作为比较例子,在CPU发热量为7W的情况下进行了模拟。
如图8所示,对本模拟模型中假定的电子设备模型30而言,CPU21a以及电源管理IC(PMIC)21b分别被安装在上表面以及下表面的电子电路基板22、电池24、照相机单元25被收容于机架(上侧热传导性部件)23a与电池罩(下侧热传导性部件)23b之间的内部空间,在机架23a的上表面具备显示器26。照相机单元25与电子电路基板22、机架23a以及电池罩23b接触。电池24与机架23a以及电池罩23b接触。电子电路基板22不与电池24接触,而与电池罩23b接触(接触部未图示)。机架23a与显示器26接触,显示器26被暴露于周围气氛(大气)29。电池罩23b其一部分与人体28接触,剩余的部分被暴露于周围气氛(大气)29。在该电子设备模型30中,热可出入的假定路线如图8中用双箭头所示。
对于电子设备模型30,如下述的表1那样设定了上述各部件的尺寸以及发热量(表1中,符号“-”意味发热量为零)。这些部件中的CPU21a以及PMIC21b为发热部件,照相机单元25以及电池24也为发热部件,但与CPU21a以及PMIC21b相比发热量非常小。
[表1]
对于这些各部件,使密度、比热、热传导率等物性值以与现有的智能手机所使用的各部件相当的方式适当设定,计算出mc值(质量与比热之积)并使用。其中,假定密度以及比热不取决于温度而恒定。
本模拟中的初始条件以及边界条件如下所示。
初始条件:
周围气氛(大气)29为25℃恒定的温度。
各部件全部处于25℃的温度。
边界条件:
CPU21a、PMIC21b、照相机单元25、电池24在t=0时开始发热(将发热开始时刻设为t=0)。
人体28为36℃恒定的温度,t=0时电池罩23b的露出表面的1/3与人体28接触(导热),剩余的2/3被暴露于周围气氛(大气)29。
显示器26以及电池罩23b与周围气氛(大气)29之间的导热取决于对流导热以及放射导热。
其它,除非另作说明,否则导热取决于传导导热。
在CPU发热量为1.8W的情况下(解析方法的验证)
当实际测量现有的智能手机所使用的CPU的发热量时,约为1.8W。
鉴于此,首先将电子设备模型30中的CPU21a的发热量设为1.8W,应用包括上述的各种条件/假定的解析方法来进行热收支的模拟。该模拟的结果表示了CPU21a的温度在t=约100秒上升至约50℃,在t=约1000秒上升至约60℃而成为模拟恒定状态;以及电池罩23b的温度在t=约1000秒上升至约40℃而成为模拟恒定状态。
另一方面,当在同样的条件(周围气氛25℃、使电池罩23b的露出表面的1/3与体温约36℃的人体接触)下使用现有的智能手机,实际测量CPU以及电池罩等的温度时,模拟恒定状态下的CPU以及电池罩的温度分别为62℃以及39℃,与上述的模拟值几乎相同。
因此,确认为在该模拟中应用的解析方法是适当的。
CPU发热量为7W的情况下(比较例)
在电子设备模型30中将CPU21a的发热量设为未知数,应用包括上述的各种条件/假定的解析方法,当通过模拟求取在模拟恒定状态下CPU21a的温度为130℃的CPU21a的发热量时,为7W。将CPU的发热量设为7W是在CPU的通常的使用条件下严格到无法假定的条件。
而且,将电子设备模型30中的CPU21a的发热量假定为7W,应用包括上述的各种条件/假定的解析方法来进行热收支的模拟。该模拟的结果表示了CPU21a的温度在t=约100秒上升至100℃,在t=约400秒上升至约120℃,在t=约1000秒上升至约130℃的模拟恒定状态;以及电池罩23b的温度在t=约1000秒上升至约53℃。
(模拟模型2)
对本发明的电子设备的实施例的一个模型进行模拟。该模型与上述模拟模型1同样是模仿了智能手机的模型,但在搭载一个化学热泵这一点上大不相同。本模拟根据与模拟模型1同样的解析方法,在CPU发热量为7W的情况下进行。
如图9所示,本模拟模型中假定的电子设备模型31除了追加一个化学热泵10,在CPU21a安装了反应室1、在机架(上侧热传导性部件)23a安装了冷凝蒸发室3这一点;以及使机架23a从电池24以及照相机单元25分离这一点之外,与图8的电子设备模型30相同。在该电子设备模型31中热可出入的假定路线如在图9中用双箭头所示。不过,在该电子设备模型31中,反应室1能够在与其它部件隔热的状态、和与CPU21a热结合的状态下切换。
该电子设备模型31中的除了化学热泵10之外的各部件的尺寸以及发热量(其中,CPU的发热量仅为7W)、密度、比热、热传导率等物性值、mc值、初始条件以及边界条件与在模拟模型1中叙述的相同。
对于化学热泵10而言,如下那样设定以及假定。
反应室1在由SUS304构成的容器(外形尺寸40mm×40mm×2.5mm、壁厚度0.25mm)填充了5.235g的硫酸钙。冷凝蒸发室3在由SUS316构成的容器(外形尺寸15mm×15mm×1.5mm、壁厚度0.25mm)填充了0.346g蒸留水。对于反应室1以及冷凝蒸发室3,根据各材质适当地设定密度、比热、热传导率等物性值,计算出mc值(质量与比热之积)并使用。
忽略反应室1与CPU21a之间以及冷凝蒸发室3与机架23a之间的接触热电阻。
对于将反应室1与冷凝蒸发室3之间连接起来的连接部5,忽略这些部件间的导热。
对于硫酸钙半水和物的吸热反应以及硫酸钙的发热反应,使用已知的化学反应速度式(化学工学论文集,第35卷,第4号,pp.390-395,2009年)。
硫酸钙半水和物/硫酸钙具有平均粒径为0.85mm的球状粒子的形态,忽略粒子的膨胀收缩。
对于水蒸汽,忽略移动扩散阻力等,反应室内的温度以及冷凝蒸发室内的温度与各容器温度相等,冷凝蒸发室内的压力为该温度下的饱和水蒸汽的压力,反应室内的压力同与该反应室连接的冷凝蒸发室内的压力相等。
CPU发热量为7W的情况下(实施例1)
将电子设备模型31中的CPU21a的发热量假定为7W,应用包括上述的各种条件/假定的解析方法来进行热收支的模拟。在该模拟中,使化学热泵10在散热过程中工作,然后在蓄热过程中工作。图10的图以及表表示了该模拟中的CPU以及反应室的温度的随时间变化。具体如下所述。
首先,进行如下的模拟:基于初始条件(t=0),将CPU21a的发热量设为7W,到CPU21a的温度达到120℃为止,使化学热泵10的反应室1为隔热状态(与CPU21a热分割)来进行发热反应(图10中,用符号(1)所示),然后,使反应室1与CPU21a热结合来开始热交换(导热),直至CPU21a的温度再次达到120℃。该模拟的结果示出以下的情况。在t=约230秒CPU21a的温度达到120℃,在该期间,在反应室1中硫酸钙与水蒸汽反应而以平均1.7W左右发热,并且在冷凝蒸发室3中因水的蒸发而以潜热2.1W左右吸热,t=约230秒时的反应室1的温度上升至70℃(在图10中,用符号(2)所示)。而且,在t=约230秒,通过使CPU21a(120℃)与反应室1(70℃)热结合,使得CPU21a的温度在t=约245秒降低至85℃(图10中,用符号(3)所示)。然后,也在反应室1中硫酸钙与水蒸汽反应而以平均1.7W左右发热,并且在冷凝蒸发室3中因水的蒸发而以潜热2.1W左右持续吸热,在t=约360秒时,反应室1的温度变为101℃(图10中,用符号(4)所示),由于反应平衡压力达到冷凝蒸发室温度16℃的饱和水蒸汽压,所以反应室1中的吸热反应结束(反应率约97%)。然后,在t=590秒,CPU21a以及反应室1(容器以及内部)的温度达到约120℃(在图10中,用符号(5)所示)。在该期间,在冷凝蒸发室3中基于水的蒸发而以潜热2.1W左右持续吸热,在t=590秒,冷凝蒸发室3(容器以及内部)、机架23a、显示器26的温度降低至约17℃。综上所述,能够在t=0~360秒的期间,化学热泵10以散热过程进行工作(反应率约97%),在t=0~590秒的期间,使CPU21a的温度为120℃以下。
接下来(从t=590秒接下来),进行如下的模拟:在将CPU21a的发热量设为7W、使反应室1与CPU21a热结合的状态下,在变为120℃的反应室1中硫酸钙半水和物基于吸热而产生水蒸汽,直至反应率达到90%。该模拟的结果示出以下的情况。在反应室1中硫酸钙半水和物以平均1.3W左右吸热而持续释放水蒸汽(蓄热),在t=590~1040秒(从吸热开始至450秒后)的期间(图10中,用符号(6)所示),CPU21a以及反应室1(容器以及内部)的温度被维持约为120℃。该期间所产生的水蒸汽向冷凝蒸发室3移动,在变为水时以潜热1.6W左右散热,在t=1040秒,冷凝蒸发室3(容器以及内部)、机架23a、显示器26的温度上升至约为28℃。另外,在t=1040秒,电池罩23b的温度上升为约55℃。综上所述,能够在t=590~1040秒的期间,化学热泵10以蓄热过程进行工作(反应率90%),将CPU21a的温度维持为120℃。
因此,根据本模拟可知,通过搭载化学热泵10,即使在CPU的发热量极大为7W的极端的情况下,也在从CPU发热开始起约1040秒的期间,将CPU保持为120℃以下。
(模拟模型3)
进行了本发明的实施例的另一个模型模拟。该模型与上述模拟模型1所使用的模型同样地模仿了智能手机,但在搭载2个化学热泵这一点大不相同。本模拟根据与模拟模型1同样的解析方法,在CPU发热量为7W的情况下进行。
如图11所示,本模拟模型中假定的电子设备模型32除了追加2个化学热泵10以及10’并在CPU21a安装了反应室1、在电池罩(下侧热传导性部件)23b安装了反应室1’、相互安装了冷凝蒸发室3以及3’这一点之外,与图8的电子设备模型30相同。在该电子设备模型32中热可出入的假定路线如图11中用双箭头所示。
该电子设备模型32中的除了化学热泵10以及10’之外的各部件的尺寸以及发热量(其中,CPU的发热量仅为7W)、密度、比热、热传导率等物性值、mc值、初始条件以及边界条件与模拟模型1中叙述的同样。
针对化学热泵10以及10’如以下那样设定以及假定,除非另作说明,否则适用与在模拟模型2中对化学热泵10已述的同样的设定以及假定。(其中,装入反应室1的化学物质为硫酸钙半水和物(以硫酸钙换算为5.235g)、装入反应室1’的化学物质为硫酸钙(5.235g)。)
忽略反应室1与CPU21a之间、反应室1’与电池罩23b之间、以及冷凝蒸发室3与冷凝蒸发室3’之间的接触热电阻。
对于将反应室1与冷凝蒸发室3之间连接起来的连接部5、以及将反应室1’与冷凝蒸发室3’之间连接起来的连接部5’,忽略这些部件间的导热。
冷凝蒸发室3以及冷凝蒸发室3’处于与其它部件隔热的状态。
CPU发热量为7W的情况下(实施例2)
将电子设备模型32中的CPU21a的发热量假定为7W,应用包括上述的各种条件/假定的解析方法来进行热收支的模拟。在该模拟中,最初不使化学热泵10以及10’工作,接下来,使化学热泵10在散热过程工作,同时使化学热泵10’在散热过程工作。具体如下所述。
首先,进行如下的模拟:基于初始条件(t=0),将CPU21a的发热量设为7W,不使化学热泵10以及10’工作,直至CPU21a的温度达到120℃为止。结果,在t=800秒,CPU21a以及反应室1(容器以及内部)的温度上升到120℃。
然后(从t=800秒起接下来),进行如下的模拟:将CPU21a的发热量设为7W,在变为120℃的反应室1中硫酸钙半水和物因吸热而产生水蒸汽,直至反应率达到100%为止。该模拟的结果示出以下的情况。在反应室1中硫酸钙半水和物以平均1.3W左右吸热而持续释放水蒸汽(蓄热),在t=800~1300秒(从吸热开始至500秒后)的期间,CPU21a以及反应室1(容器以及内部)的温度被维持为约120℃。该期间所产生的水蒸汽向冷凝蒸发室3移动,在变为水时以潜热1.6W左右散热,但冷凝蒸发室3通过与该冷凝蒸发室3热结合的冷凝蒸发器3’被冷却,被维持约25℃。综上所述,能够在t=800~1300秒的期间,化学热泵10以蓄热过程工作(反应率100%),将CPU21a的温度维持为120℃。
同时(从t=800秒起接下来),模拟了在冷凝蒸发器3’中水蒸发,达到t=1300秒为止。该模拟的结果表示以下的情况。在冷凝蒸发器3’中水变为水蒸汽时以潜热2.1W左右吸热,由此产生的水蒸汽向反应室1’移动,与硫酸钙反应而以1.7W左右发热(散热)。在t=1190秒(从发热开始390秒),反应率达到100%,反应室1’中的散热结束。在t=800~1190秒的期间,冷凝蒸发室3’(容器以及内部)的温度被维持为约25℃。电池罩23b的温度也有硫酸钙/硫酸钙半水和物的显热效果,在t=1300秒止于约52℃为止的上升。这与上述的模拟模型1的比较例中的电池罩23b的温度相比低1℃。综上所述,在t=800~1190秒的期间,化学热泵10’以散热过程工作(反应率100%)。
因此,根据本模拟可知,通过搭载化学热泵10以及10’,即使在CPU的发热量极大为7W的极端的情况下,在从CPU发热开始约1300秒的期间,将CPU保持为120℃以下。
工业上的可利用性
本发明能够适合利用于例如智能手机、移动电话、平板型终端、膝上型个人计算机、便携式游戏机、便携式音乐播放器、数字照相机等的设备型电子设备,但并不限于这些。
本申请基于2012年8月3日申请的日本特愿2012-173042主张优先权,其记载内容的全部通过参照而引用至本说明书。
符号说明
1、1a、1b、1’…反应室;2a…固相(包括化学蓄热材料);2b…气相(包括冷凝性成分);3、3a、3b、3’…冷凝蒸发室;4a…气相(包括冷凝性成分);4b…液相(包括冷凝性成分);5、5a、5b、5c、5’…连接部;10、10’…化学热泵(组件);11…发热部件;13…热传导性部件;20、21、22、23、24…电子设备;21a…CPU;21b…电源管理IC;22…电子电路基板;23a…机架;23b…电池罩;24…电池;25…照相机单元;26…显示器;28…人体;29…周围气氛(大气);30、31、32…电子设备模型。
Claims (27)
1.一种电子设备,其特征在于,包括:
发热部件;以及
组件,其具备收容有通过发热部件发出的热而显示吸热反应的化学蓄热材料的反应室、用于使通过化学蓄热材料的吸热反应而产生的冷凝性成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室、以及将反应室与冷凝蒸发室连接成冷凝性成分能够在反应室与冷凝蒸发室之间移动的连接部。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
连接部具备气体能够通过但固体以及液体实际上不能通过的过滤器。
3.根据权利要求1或者2所述的电子设备,其特征在于,
在反应室中化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部的最小剖面尺寸大。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
冷凝蒸发室在内部具有能够捕集液体的物质,或者冷凝蒸发室的内表面的至少一部分由能够捕集液体的物质构成。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
反应室具有由热传导性材料构成的部分,该由热传导性材料构成的部分被配置成与发热部件直接或者间接接触。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
电子设备还包括热传导性部件,
冷凝蒸发室具有由热传导性材料构成的部分,该由热传导性材料构成的部分被配置成与所述热传导性部件直接或者间接接触。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,
从由电子设备的框体、电池的外装、基板以及显示器构成的组中选择热传导性部件。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
从由集成电路、发光元件、场效应晶体管、马达、线圈、转换器、变频器以及电容器构成的组中选择发热部件。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
第1部件以及第2部件;以及
组件,其具备收容有显示相互可逆的吸热反应以及发热反应的化学蓄热材料的反应室、用于使通过化学蓄热材料的吸热反应而产生的冷凝性成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室、以及将反应室与冷凝蒸发室连接起来的连接部,
第1部件与反应室热结合、且冷凝蒸发室与第2部件热结合。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,
连接部具备气体能够通过但固体以及液体实际上不能通过的过滤器。
11.根据权利要求9或者10所述的电子设备,其特征在于,
在反应室中化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部的最小剖面尺寸大。
12.根据权利要求9~11中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
冷凝蒸发室在内部具有能够捕集液体的物质,或者冷凝蒸发室的内表面的至少一部分由能够捕集液体的物质构成。
13.根据权利要求9~12中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
当第1部件的温度上升时以及/或者第2部件的温度降低时,从第1部件向反应室传递热,在反应室内化学蓄热材料通过吸热反应而产生冷凝性成分,冷凝性成分以气体状态从反应室通过连接部向冷凝蒸发室移动,在冷凝蒸发室内冷凝性成分冷凝而产生热,从冷凝蒸发室向第2部件传递热。
14.根据权利要求9~13中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
当第1部件的温度降低时以及/或者第2部件的温度上升时,从反应室向第1部件传递热,在反应室内发生发热反应而消耗冷凝性成分,气体状态的冷凝性成分从冷凝蒸发室通过连接部向反应室移动,在冷凝蒸发室内冷凝的冷凝性成分获得热而蒸发,从第2部件向冷凝蒸发室传递热。
15.根据权利要求1~14中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
冷凝性成分为水。
16.一种电子设备,是具有对发热部件的温度上升进行抑制的功能的电子设备,其特征在于,包括:
发热部件;以及
收容有化学蓄热材料的至少一个反应室,
通过将发热部件发出的热从发热部件的外表面向收容于至少一个反应室的化学蓄热材料传导,化学蓄热材料通过反应而进行吸热,来抑制发热部件的温度上升。
17.根据权利要求16所述的电子设备,其特征在于,
电子设备包括收容有第1化学蓄热材料的第1反应室、和收容有第2化学蓄热材料的第2反应室,
第1化学蓄热材料以及第2化学蓄热材料通过相同的成分参与的反应来进行吸热或者发热,
第1反应室以及第2反应室通过它们间的连接部连接成该成分能够移动,
发热部件发出的热被传导至第1反应室的第1化学蓄热材料以及第2反应室的第2化学蓄热材料中的任意一个。
18.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,
在第1反应室中第1化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的第1化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部的最小剖面尺寸大。
19.根据权利要求17或者18所述的电子设备,其特征在于,
在第2反应室中第2化学蓄热材料成形或者被捆包,该成形或者被捆包的第2化学蓄热材料的最小剖面尺寸比连接部的最小剖面尺寸大。
20.根据权利要求17~19中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
电子设备还包括用于使所述成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室,
冷凝蒸发室同第1反应室与第2反应室之间的所述连接部连接成该成分能够移动。
21.根据权利要求20所述的电子设备,其特征在于,
在第1反应室与第2反应室之间的所述连接部以及从该连接部通向冷凝蒸发室的连接部的任意一个中具备气体能够通过但固体以及液体实际上不能通过的过滤器。
22.根据权利要求17~19中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
电子设备还包括用于使所述成分冷凝或者蒸发的冷凝蒸发室,
冷凝蒸发室与第1反应室以及第2反应室中的任意一个连接成该成分能够通过其它连接部移动。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于,
其它连接部具备气体能够通过但固体以及液体实际上不能通过的过滤器。
24.根据权利要求20~23中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
冷凝蒸发室在内部具有能够捕集液体的物质,或者冷凝蒸发室的内表面的至少一部分由能够捕集液体的物质构成。
25.根据权利要求20~24中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
所述成分为水。
26.根据权利要求1~25中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
化学蓄热材料在30~200℃的温度下显示吸热反应。
27.根据权利要求1~26中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
代替化学蓄热材料,而使用从由沸石、硅胶、中孔二氧化硅以及活性炭构成的组中选择的至少1种蓄热材料。
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