JP2005061690A - Thin flow passage forming body, temperature control device using the same, information equipment using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents
Thin flow passage forming body, temperature control device using the same, information equipment using the same, and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005061690A JP2005061690A JP2003290729A JP2003290729A JP2005061690A JP 2005061690 A JP2005061690 A JP 2005061690A JP 2003290729 A JP2003290729 A JP 2003290729A JP 2003290729 A JP2003290729 A JP 2003290729A JP 2005061690 A JP2005061690 A JP 2005061690A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheets
- flow path
- layer
- resin
- thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、薄型流路形成体、それを用いた温度制御装置、それを用いた情報機器およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a thin channel forming body, a temperature control device using the same, an information device using the same, and a manufacturing method thereof.
近年、電子機器の小型化、集積化、軽量化が進められており、発生する熱を抑制することが大きな課題となっている。温度制御機構に対しても小型化、および軽量化への要求が高まってきている。 In recent years, downsizing, integration, and weight reduction of electronic devices have been promoted, and it has become a big issue to suppress generated heat. There is an increasing demand for miniaturization and weight reduction of the temperature control mechanism.
また、電池においても小型化、集積化、軽量化への要求は高まる一方である。 In addition, the demand for downsizing, integration, and weight reduction of batteries is increasing.
たとえば、小型ビデオカメラ、携帯電話、ノートパソコン等の携帯用電子・通信機器等におけるCPUや液晶パネルの冷却や加熱などの温度制御装置は、小型軽量であるとともに、装着の容易性、装着スペースの自由度なども大きな課題となっている。 For example, temperature control devices such as cooling and heating of CPUs and liquid crystal panels in portable electronic / communication equipment such as small video cameras, mobile phones, and notebook computers are small and light, and are easy to install and have a small installation space. The degree of freedom is also a major issue.
また、車載用電池においても車体の限られた空間にできるだけ多くの軽量の電解液を搭載する必要がある。しかも電解反応が急速発生することによる温度の急上昇を防ぐための安全装置として温度制御機構を必要とする場合も多い。また、燃料電池などの原料供給部においても、温度制御を行うのがのぞましい。 In addition, it is necessary to mount as much light electrolyte as possible in a limited space of a vehicle body in a vehicle-mounted battery. Moreover, in many cases, a temperature control mechanism is required as a safety device for preventing a rapid increase in temperature due to rapid occurrence of the electrolytic reaction. It is also desirable to control the temperature in the raw material supply section such as a fuel cell.
そこで、例えばノートパソコンの放熱部に水冷機構を用いた構造が提案されている(非特許文献1参照)。マイクロプロセッサやグラフィックス描画LSIなどにアルミニウム合金製の水冷ジャケットを密着させて熱を受けるようにし、水冷ジャケット内の冷却液をパイプやフレキシブルチューブによってディスプレイ背面の放熱パネル部に搬送することにより、この熱を移動するようにしている。この構造は、パイプやフレキシブルチューブによって熱を搬送する構造であるため、自由度も高く、加工も容易であると考えられている。
しかしながら、この水冷機構はOリングで封止して流体を流す構造であるため、そのシール構造が複雑であり、シール部材などを構成するゴムの形状加工なども高精度である必要があり、コストの低減を阻む問題があった。またパイプを複雑に配線する構造ではシールの問題はないが、形状が複雑であるため、加工コストが高いという問題があった。
また、電子デバイスの小型化、軽量化、薄型化に加え、高性能化への要求は高まる一方であり、さらなる効率の向上、小型化、薄型化が望まれていた。
However, since this water cooling mechanism has a structure in which a fluid flows by sealing with an O-ring, the sealing structure is complicated, and the shape processing of the rubber constituting the sealing member and the like needs to be highly accurate, and the cost There was a problem that hindered the reduction. In addition, there is no problem of sealing in a structure in which pipes are complicatedly wired, but there is a problem that the processing cost is high because the shape is complicated.
Further, in addition to downsizing, lightening, and thinning of electronic devices, demands for high performance are increasing, and further improvement in efficiency, miniaturization, and thinning have been desired.
さらにまた、熱交換媒体として熱効率面のみから考えるとエチレングリコール、プロピレングリコールなどを使用するのが望ましいが、金属面が露呈していると流路に劣化が生じることがあった。 Furthermore, it is desirable to use ethylene glycol, propylene glycol, or the like as the heat exchange medium only from the viewpoint of thermal efficiency, but if the metal surface is exposed, the flow path may be deteriorated.
さらにまた使用時の急激な温度変化、圧力上昇などにより流体が凍結し膨張したりして、流路にストレスがかかり、クラックが生じるなど破損のおそれがあった。 In addition, the fluid may freeze and expand due to a sudden temperature change or pressure increase during use, and stress may be applied to the flow path, resulting in cracks and the like.
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、強度が高く、温度制御効率が高く、製造および取付けが容易で、小型化の可能な温度制御装置を構成する薄型流路形成体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a thin flow path forming body that constitutes a temperature control device that has high strength, high temperature control efficiency, is easy to manufacture and attach, and can be miniaturized. With the goal.
また、長期にわたる使用においても劣化を招くことなく長寿命の温度制御装置を提供することを目的とする。
さらにまた、放熱性が良好で信頼性の高い電子機器を提供することを目的とする。
製造が容易で信頼性の高い薄型流路形成体を製造する方法を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a long-life temperature control device that does not deteriorate even when used for a long time.
It is another object of the present invention to provide an electronic device with good heat dissipation and high reliability.
It is an object of the present invention to provide a method for producing a thin channel forming body that is easy to manufacture and highly reliable.
そこで本発明の薄型流路形成体は、第1および第2のシートと、前記第1および第2のシートの間に形成された隔壁とを具備し、前記第1および第2のシートの一部を内壁として含むように流路を形成してなり、前記第1および第2のシートの少なくとも一方が、金属層と樹脂層との積層構造体を含むことを特徴とする。 Therefore, the thin channel forming body of the present invention includes first and second sheets and a partition formed between the first and second sheets, and one of the first and second sheets. A flow path is formed so as to include a portion as an inner wall, and at least one of the first and second sheets includes a laminated structure of a metal layer and a resin layer.
かかる構成によれば、少なくとも一方が金属層と樹脂層との積層構造である第1及び第2のシートを重ね合わせ、部分的に接合するのみで流路が形成されるため、高強度で、構成部品が少なく極めて簡単な構成で、小型軽量でかつ高効率の薄型流路形成体を提供することが可能となる。また、流路はシートの面に沿って形成されるため、流路内で効率よく流体が循環される。また、シートを2層構造とすることによって強度の増大をはかることができるが、さらに、流路設計、シール材料、シール条件によっては、ストレスを抑えて強度を上げ、封止性も高い長寿命の流路を形成することができる。さらにまた、シートの重ね合わせによってのみ形成されるため、組み立て時の位置ずれもなく、容易に組み立てを行うことが可能となる。 According to such a configuration, since at least one of the first and second sheets having a laminated structure of a metal layer and a resin layer is overlapped and the flow path is formed only by partial joining, the strength is high. It is possible to provide a small and lightweight and highly efficient thin channel forming body with an extremely simple configuration with few components. Further, since the flow path is formed along the surface of the sheet, the fluid is efficiently circulated in the flow path. In addition, the sheet can be increased in strength by adopting a two-layer structure. However, depending on the flow path design, sealing material, and sealing conditions, the stress can be suppressed to increase the strength and the sealing performance is also long. The flow path can be formed. Furthermore, since the sheet is formed only by overlapping the sheets, the assembly can be easily performed without any positional deviation during the assembly.
なお、前記流路内壁に前記金属層が露呈しないように構成することにより、流体による流路構成体の腐食などが回避可能である。また加工前の保管時に空気に触れないようにする事が可能であり、これにより金属層の変質を防止することができる。 It should be noted that by configuring the metal layer not to be exposed on the inner wall of the flow path, corrosion of the flow path structure due to fluid can be avoided. Further, it is possible to prevent exposure to air during storage before processing, thereby preventing alteration of the metal layer.
また、前記第1および第2のシートの少なくとも一方は、前記流路内壁に前記金属層が露呈するように構成することにより、熱伝導性が向上し、温度制御装置に使用する際には、熱交換効率が向上する
また、前記隔壁は、前記第1および第2のシートの間に挟持せしめられたスペーサであり、前記流路は、前記第1または第2のシートと前記スペーサとによって形成される空間であることを特徴とする。
Further, at least one of the first and second sheets is configured such that the metal layer is exposed on the inner wall of the flow path, thereby improving thermal conductivity, and when used in a temperature control device, The heat exchange efficiency is improved. The partition wall is a spacer sandwiched between the first and second sheets, and the flow path is formed by the first or second sheet and the spacer. It is characterized by being a space.
かかる構成によれば、隔壁(スペーサ)構成材料を形状支持性の良好な材料で構成し、第1および第2のシートはより可撓性の高い材料で構成するなど、設計上の自由度が向上し、軽量で信頼性の高い薄型流路形成体を形成することができる。 According to such a configuration, the partition (spacer) constituent material is made of a material having good shape support, and the first and second sheets are made of a material having higher flexibility. It is possible to form a thin and highly reliable thin channel forming body.
また前記隔壁は、可撓性を有する第1および第2のシートの重ねあわせにより、部分的に接合せしめられて形成された接合部によって形成され、前記流路は、前記第1および第2のシートとの非接合部と、前記接合部とによって包囲されていることを特徴とする。 The partition wall is formed by a joint portion formed by being partially joined by overlapping the flexible first and second sheets, and the flow path is formed by the first and second flow paths. It is characterized by being surrounded by a non-joining part with the sheet and the joining part.
かかる構成によれば、構造が簡単で軽量でありかつ製造の容易な薄型流路形成体を形成することが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to form a thin channel forming body that is simple in structure, lightweight, and easy to manufacture.
望ましくは、第1または第2のシートは、前記流路部で凹凸を形成していることを特徴とする。この凹凸は流路に依存することなく形成されており、流路ピッチよりも微小であるのが望ましい。 Desirably, the 1st or 2nd sheet | seat forms the unevenness | corrugation in the said flow-path part, It is characterized by the above-mentioned. The unevenness is formed without depending on the flow path, and is desirably smaller than the flow path pitch.
かかる構成によれば、流路部を流れる流体との接触面積が増大する。従って、熱交換効率の高い温度制御装置を形成することの可能な薄型流路形成体を提供することができる。 According to such a configuration, the contact area with the fluid flowing through the flow path portion increases. Therefore, it is possible to provide a thin channel forming body capable of forming a temperature control device with high heat exchange efficiency.
また望ましくは前記第1および第2のシートは全面に凹凸を有していれば、流路部を囲む接合部も熱交換効率が高められ、より熱交換効率の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。 Desirably, if the first and second sheets have unevenness on the entire surface, the heat exchanger efficiency is also increased at the joint portion surrounding the flow path portion, and a thin flow path forming body with higher heat exchange efficiency is formed. It becomes possible to do.
また望ましくは、前記第1および第2のシートは前記流路部に沿って形成された凹凸を有するように形成すれば、流路部を流れる流体をよどみなく円滑に流すことができ、圧力変動を抑制し、長寿命で信頼性の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。 Desirably, if the first and second sheets are formed to have irregularities formed along the flow path portion, the fluid flowing in the flow path portion can be smoothly flowed without stagnation. Thus, it is possible to form a thin channel forming body having a long life and high reliability.
望ましくは、第1および第2のシートの少なくとも一方のシートを、保護層と、金属層と、シール層との3層構造体で構成するようにすれば、金属層および保護層の存在により、さらに封止性(気密性)が高いものとなる。 Desirably, if at least one of the first and second sheets is composed of a three-layer structure of a protective layer, a metal layer, and a seal layer, the presence of the metal layer and the protective layer Further, the sealing property (air tightness) becomes high.
また、第2のシートは、保護層と、金属層との2層構造体で構成すれば、金属層および保護層の存在により、封止性が高く、かつシール層なしに流体と接するため熱交換効率のよいものとなる。ここでシール層とは接着剤層として或いは気密シールのための層として用いられる樹脂層をいうものとする。シール層は接合部を構成してシート間の接着性を高めるように作用する。 In addition, if the second sheet is composed of a two-layer structure of a protective layer and a metal layer, the presence of the metal layer and the protective layer provides a high sealing property and is in contact with the fluid without a sealing layer. The exchange efficiency will be good. Here, the sealing layer means a resin layer used as an adhesive layer or a layer for hermetic sealing. The seal layer acts to form a joint and enhance the adhesion between the sheets.
また第1および第2のシートの両方にシール層を備えていてもよい。
また、接合部にのみシール層のパターンを形成しても良い。
Moreover, you may equip both the 1st and 2nd sheet | seat with the sealing layer.
Alternatively, the seal layer pattern may be formed only at the joint.
また、前記保護層としては、PP樹脂、PE樹脂、ポリアミド樹脂、PET樹脂、ABS樹脂、メチルペンテン、ポリエステルエラストマ、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂のいずれかを用いることができる。 In addition, as the protective layer, any of PP resin, PE resin, polyamide resin, PET resin, ABS resin, methylpentene, polyester elastomer, fluorine resin, and polyurethane resin can be used.
また、金属層としては、アルミニウムを主成分とする材料用いるのが望ましく、これにより、軽量化をはかることができる。またアルミニウムは展性も高く、均一な薄肉化が可能で封止性の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。例えば鉄含有アルミニウムが好ましい。 In addition, it is desirable to use a material mainly composed of aluminum as the metal layer, which can reduce the weight. In addition, aluminum is highly malleable, and it is possible to form a thin channel forming body that can be uniformly thinned and has high sealing properties. For example, iron-containing aluminum is preferable.
また望ましくは、凹凸のピッチを流路部の幅よりも小さく形成すれば、流路内での流体との接触面積が増大し、温度制御装置として用いる場合には、より熱交換効率を高めることができる。 Desirably, if the uneven pitch is formed smaller than the width of the flow path portion, the contact area with the fluid in the flow path increases, and when used as a temperature control device, the heat exchange efficiency is further increased. Can do.
望ましくは、前記シール層は、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリアミド樹脂(例えばナイロン(登録商標))、ABS樹脂、メチルペンテン、ポリエステルエラストマ、ポリウレタン樹脂のいずれかであることを特徴とする。 Preferably, the sealing layer is made of any one of polypropylene (PP) resin, polyethylene (PE) resin, polyamide resin (for example, nylon (registered trademark)), ABS resin, methylpentene, polyester elastomer, and polyurethane resin. And
シール層として、ポリプロピレン樹脂を用いた場合、接合加工性が良好であり、得られる薄型流路形成体は耐熱性に優れている。 When a polypropylene resin is used as the seal layer, the bonding processability is good, and the resulting thin channel forming body is excellent in heat resistance.
シール層として、ポリエチレン樹脂を用いた場合、得られる薄型流路形成体はやや耐熱性におとるが、低温で接着し接合加工性が良好である。 When a polyethylene resin is used as the sealing layer, the resulting thin channel forming body is somewhat heat resistant, but adheres at a low temperature and has good bonding processability.
シール層として、ナイロン(登録商標)を用いた場合、接合温度は高いが、得られる薄型流路形成体はやや耐熱性に優れる。 When nylon (registered trademark) is used as the sealing layer, the bonding temperature is high, but the resulting thin channel forming body is somewhat excellent in heat resistance.
シール層として、ポリメチルペンテンを用いた場合、融点は高いが、得られる薄型流路形成体は耐熱水性、耐スチーム性に優れる。 When polymethylpentene is used as the sealing layer, the melting point is high, but the resulting thin channel forming body is excellent in hot water resistance and steam resistance.
シール層として、ポリエステルエラストマを用いた場合、屈曲疲労に優れフィルムの耐変形性を向上することができる。また使用温度範囲が−70℃から140℃と広い。 When a polyester elastomer is used as the seal layer, it is excellent in bending fatigue and can improve the deformation resistance of the film. The operating temperature range is as wide as -70 ° C to 140 ° C.
また第1および第2のシートの保護層として使用可能な材料、スペーサとして使用可能な材料を前記シール層の使用材料とともに次表1に示す。 The materials that can be used as protective layers for the first and second sheets and the materials that can be used as spacers are shown in the following Table 1 together with the materials used for the sealing layer.
かかる構成によれば、軽量で熱交換効率の高い温度制御装置を提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide a temperature control device that is lightweight and has high heat exchange efficiency.
望ましくは、前記第1のシートは前記第2のシートよりも熱伝導性が高くなるように形成され、前記第1のシートが、前記熱交換媒体との間で熱の授受を行う熱交換部を構成していることを特徴とする。 Preferably, the first sheet is formed to have higher thermal conductivity than the second sheet, and the first sheet exchanges heat with the heat exchange medium. It is characterized by comprising.
かかる構成によれば、熱交換効率の向上をはかることができる。 According to such a configuration, it is possible to improve the heat exchange efficiency.
また、上記温度制御装置を用いて、電子機器を形成するのが望ましい。 Moreover, it is desirable to form an electronic device using the temperature control device.
また、前記電子機器は、本体部または蓋体に発熱部を備えた情報機器であって、前記温度制御装置は、前記本体部または前記蓋体の外面側に装着され、前記発熱部からの熱を熱媒体を介して前記本体部又は前記蓋体の外面に放熱するように構成されており、前記第1のシートは前記蓋体の外面側に位置するように配されていることを特徴とする。 Further, the electronic device is an information device including a heat generating part in a main body part or a lid, and the temperature control device is mounted on an outer surface side of the main body part or the cover, and heat from the heat generating part. It is configured to dissipate heat to the outer surface of the main body or the lid through a heat medium, and the first sheet is disposed to be located on the outer surface of the lid. To do.
かかる構成によれば、外面側に選択的に放熱することができるため、熱交換効率が向上する。 According to such a configuration, heat can be selectively radiated to the outer surface side, so that the heat exchange efficiency is improved.
また本発明の薄型流路形成体の製造方法は、金属層と樹脂層との積層構造体で構成された可撓性を有する第1および第2のシートの少なくとも一方に、シール層を形成する工程と、前記第1および第2のシートを前記シール層が内側に位置するように重ねあわせる工程と、前記第1および第2のシートとその接合部とによって形成される空間が、流路を構成しうるように、前記シール層を選択的に加熱溶融せしめることによって前記第1および第2のシートを接合し、隔壁となる接合部を形成する工程とを備えたことを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the thin flow-path formation body of this invention forms a sealing layer in at least one of the flexible 1st and 2nd sheet | seat comprised by the laminated structure of a metal layer and a resin layer. A space formed by a step, a step of overlapping the first and second sheets such that the seal layer is located inside, and a space formed by the first and second sheets and a joint portion thereof, And a step of joining the first and second sheets by selectively heat-melting the sealing layer to form a joining portion to be a partition wall.
かかる構成によれば、容易に制御性よく軽量で取付けに優れた薄型流路形成体を形成することができる。 According to such a configuration, it is possible to easily form a thin channel forming body that is light with good controllability and excellent in mounting.
また本発明の薄型流路形成体の製造方法は、金属層と樹脂層との積層構造体で構成された可撓性を有する第1および第2のシートの少なくとも一方に、シール層パターンを形成する工程と、前記第1および第2のシートを前記シール層パターンが内側に位置するように重ねあわせる工程と、前記第1および第2のシートとその接合部とによって形成される空間が、流路を構成しうるように、前記シール層パターンを加熱溶融せしめることによって前記第1および第2のシートを接合し、シール層パターンに対応して隔壁を形成する工程とを備えたことを特徴とする。 Further, in the method for producing a thin channel forming body according to the present invention, a seal layer pattern is formed on at least one of the flexible first and second sheets composed of a laminated structure of a metal layer and a resin layer. A space formed by the step of stacking the first and second sheets so that the seal layer pattern is positioned on the inside, and the first and second sheets and their joints are flowable. A step of joining the first and second sheets by heating and melting the seal layer pattern so as to form a path, and forming a partition wall corresponding to the seal layer pattern. To do.
かかる方法によれば、シール層のパターンを打ち抜きなどにより形成しておき、これをシートに貼り付け接合するようにすればよく、流路内壁全体に金属層が露呈し、熱交換特性に優れた薄型流路形成体を形成することができる。また、このシール層のパターンは、樹脂層を構成する樹脂シートに、金属層を構成する金属箔を貼着したのち、塗布法により形成しても良い。 According to such a method, the pattern of the seal layer may be formed by punching or the like, and this may be bonded to a sheet and bonded, and the metal layer is exposed on the entire inner wall of the flow path, and the heat exchange characteristics are excellent. A thin channel forming body can be formed. The pattern of the seal layer may be formed by a coating method after attaching a metal foil constituting the metal layer to a resin sheet constituting the resin layer.
またこのシール層は、熱可塑性樹脂で構成されているのが望ましい。かかる構成によれば、加圧しつつ加熱すれば接合部において確実に空間が残留しないように固着され、信頼性の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。
更にまたこのシール層は、熱硬化性樹脂で構成されているのが望ましい。かかる構成によれば、加圧しつつ加熱すれば確実に固着され、信頼性の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。
The seal layer is preferably made of a thermoplastic resin. According to such a configuration, if the heating is performed while applying pressure, the bonded portion is securely fixed so that no space remains, and a highly reliable thin channel forming body can be formed.
Furthermore, it is desirable that the seal layer is made of a thermosetting resin. According to such a configuration, it is possible to form a highly reliable thin channel forming body that is securely fixed by heating while being pressurized.
本発明によれば、極めて軽量かつ薄型で低コストの温度制御装置を構成することのできる薄型流路形成体を形成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to form a thin flow path forming body that can constitute an extremely light, thin, and low-cost temperature control device.
また、製造に際しても、2枚のシートを重ね合わせて、流路に相当する溝部を有する型体に挟み、加圧して固着すればよく、製造が容易で信頼性の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。 Further, in manufacturing, a thin flow path forming body that is easy to manufacture and highly reliable can be obtained by stacking two sheets, sandwiching them in a mold having a groove corresponding to the flow path, and pressurizing and fixing. It becomes possible to form.
次に本発明の実施の形態について説明する。
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態の薄型流路形成体およびその製造方法について説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
(First embodiment)
Hereinafter, the thin channel forming body and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention will be described.
この薄型流路形成体1は、流路にエチレングリコールを流して、ラップトップ型パーソナルコンピュータのCPUの熱を放熱するための冷却装置として用いられるもので図1に斜視図、図2にこれを形成するための金型の斜視図、図3に製造工程の一部を示すように、長さL=300mm、幅W=30mm、厚さt=65μmの鉄含有アルミニウムラミネートシートの内側に厚さ20μmのポリエチレン樹脂からなるシール層2a、3aを形成してなる平板状シートからなる第1および第2のシート2、3を重ね合わせて金型(型体)に挟み込み、金型の溝部を除く領域で金型がシートに当接せしめられ、第1および第2のシートのシール層2a、3aが部分的に熱圧着せしめられて接合せしめられて形成される。
This thin channel forming body 1 is used as a cooling device for flowing ethylene glycol through the channel to dissipate the heat of the CPU of the laptop personal computer. FIG. 1 is a perspective view and FIG. FIG. 3 is a perspective view of a mold for forming, and as shown in FIG. 3, a thickness L = 300 mm, a width W = 30 mm, and a thickness t = 65 μm thick inside an iron-containing aluminum laminate sheet. The first and
この第1のシート2は、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムからなる保護層2Pと厚さ40μmの鉄含有アルミニウム2mとを積層するとともに、ポリエチレンからなるシール層2aを全面に形成してなるものである。
The
一方、この第2のシート3は、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムからなる保護層3Pと厚さ100μmの鉄含有アルミニウム3mとを積層するとともに、ポリエチレンからなるシール層3aを全面に形成してなるものである。
On the other hand, the
このようにして形成される薄型流路形成体は、流路部4を形成するように外方に突出する凸部を除いて第1および第2のシート2、3は接合せしめられ、接合部7を形成する。そしてこの接合部7を隔壁として第1のシート2の凸部と第2のシート3の凸部との間に形成される空間が流路部4を構成し、流路部の一端に流路に対して垂直となるように、流体供給口5、他端に流体排出口6を具備してなり、流路部4の内壁は全てシール層2a、3aで覆われている。
In the thin channel forming body formed in this way, the first and
そしてこの流体供給口5および流体排出口6を介して、流路部4に流体としてエチレングリコールを循環させることにより、シート表面と流体(図示せず)との間で熱交換を行うようになっている。
Then, heat exchange is performed between the seat surface and the fluid (not shown) by circulating ethylene glycol as a fluid in the
なお、鉄含有アルミニウムの膜厚がより大きいことから、第2のシートは第1のシートよりも放熱性が良好である。 In addition, since the film thickness of iron-containing aluminum is larger, the second sheet has better heat dissipation than the first sheet.
なお、シール層の膜厚は、特に限定されないが、10〜100μmとすると都合がよい。10μmに満たないと保護の役割が弱く、100μmを越えると放熱効果が低下する。さらに望ましくは15〜50μmとすると都合がよい。 The film thickness of the seal layer is not particularly limited, but is conveniently 10 to 100 μm. If it is less than 10 μm, the role of protection is weak, and if it exceeds 100 μm, the heat dissipation effect is reduced. More desirably, the thickness is 15 to 50 μm.
また、保護層の膜厚は、10〜100μmとするのが望ましい。10μmに満たないと保護の役割が弱く、100μmを越えると放熱効果が低下する。さらに望ましくは15〜50μmとするのが望ましい。 Further, the thickness of the protective layer is desirably 10 to 100 μm. If it is less than 10 μm, the role of protection is weak, and if it exceeds 100 μm, the heat dissipation effect is reduced. More desirably, the thickness is 15 to 50 μm.
また鉄含有アルミニウムなどの金属層の膜厚は、20〜100μmとするのが望ましい。20μmに満たないと保護膜としての効果が弱く、100μmを越えると可撓性が低下する。さらに望ましくは35〜80μmとすると都合がよい。ただし可撓性を必要としない場合は、前記金属層の厚みが100〜200μmのものを用いてもよい。なお、ここで使用形態によっては保護層はなくてもよい。 The thickness of the metal layer such as iron-containing aluminum is desirably 20 to 100 μm. If it is less than 20 μm, the effect as a protective film is weak, and if it exceeds 100 μm, the flexibility is lowered. More preferably, it is convenient when the thickness is 35 to 80 μm. However, when flexibility is not required, a metal layer having a thickness of 100 to 200 μm may be used. Here, depending on the usage pattern, the protective layer may not be provided.
まず、ここで用いられる金型について説明する。
この金型は図2に示すように、プレス成型により、流路部に対応して溝部101Cを形成した肉厚4〜5mmのシリコンゴムからなるプレス板101Sを肉厚2〜3mmのアルミニウム板101Pに貼着してなる下型101と、同様にプレス成型により、流路部に対応して溝部102Cを形成した肉厚4〜5mmのシリコンゴムからなるプレス板102Sを肉厚2〜3mmのアルミニウム板102Pに貼着してなる上型102とで構成されるとともに、加熱手段(図示せず)を具備し、上型102と下型101との間にシートを挟み込み、上型102と下型101との当接領域でシートを熱圧着することにより接合部7を形成するものである。そしてこれらのシートと、接合部7とで囲まれた空間を流路部とし、内部に流体を循環させることにより、シート表面と流体との間で熱交換を行うことができる。
First, the metal mold | die used here is demonstrated.
As shown in FIG. 2, this die is formed by pressing a press plate 101S made of silicon rubber having a thickness of 4 to 5 mm and having a groove portion 101C corresponding to the flow path portion, and an aluminum plate 101P having a thickness of 2 to 3 mm. A press plate 102S made of silicon rubber with a thickness of 4 to 5 mm and formed with a groove portion 102C corresponding to the flow path portion by press molding in the same manner as the
次に、この金型装置を用いた薄型流路形成体の製造方法について説明する。
組み立てに際しては、まず、これら第1および第2のシート2、3を、シール層2a、3aが内側にくるようにして重ねる。
Next, a method for producing a thin channel forming body using this mold apparatus will be described.
In assembling, first, the first and
この重ねあわされた第1および第2のシート2、3を、図3に示すように、金型装置の上型102と下型101との間に挟み込み、加圧しつつ200℃10分程度加熱することにより、上型および下型の凹部102C、101Cに相当する領域以外の領域は接合されて接合部7を形成する。ここで流路部4の開口端の一方を供給口5とし、他方を排出口6とする。
As shown in FIG. 3, the overlapped first and
そして最後に流路の両端である、流体供給口5、流体排出口6に、流路とは平行、もしくは同一面にパイプ(図示せず)を連結し、図1に示した薄型流路形成体が完成する。
このようにして、図1に示した薄型流路形成体が形成される。
Finally, pipes (not shown) are connected to the
In this way, the thin channel forming body shown in FIG. 1 is formed.
この薄型流路形成体1は、1回の加熱プレス工程で形成され、位置あわせも不要である。また、フレキシブルな構造を有しており、流体供給口5から冷却用流体としてエチレングリコールを流し、他端の流体排出口6から排出するように取付けられる。
The thin channel forming body 1 is formed by a single heat press process, and positioning is not necessary. Moreover, it has a flexible structure and it is attached so that ethylene glycol may be flown as a cooling fluid from the
この薄型流路形成体は、フレキシブルな構造を有しており、流体供給口5からエチレングリコールを流し、他端の流体排出口6から排出するように取付けられる。そして、図11に示すような、ラップトップ型パーソナルコンピュータの蓋体を構成するディスプレイパネル1002の裏面に装着され、本体部1000に取付けられているCPUからの熱を放熱するのに用いられる。
This thin channel forming body has a flexible structure, and is attached so that ethylene glycol flows from the
ここでディスプレイパネル1002は、内面に液晶表示部を形成しているおり、薄型流路形成体の内面側が、放熱しにくい第1のシート側、外面側は、より放熱性の良い第2のシート側となるように配置されている。これにより、液晶表示部の温度上昇を招くことなく良好に放熱性を高めることが可能となる。また、流路内壁はすべてシール層で被覆されており、エチレングリコールにより金属層が腐食したりすることもなく、長寿命の温度制御装置を構成することが可能となる。
Here, the
かかる構成によれば、2枚のシートを金型で挟み込み金型の当接部で熱圧着するのみで、高精度の位置合わせは不要であり、1回の成形で極めて容易に形成でき、構造が簡単でかつ軽量である。 According to such a configuration, the two sheets are sandwiched between the molds, and only thermocompression bonding is performed at the abutting portion of the mold, so that high-precision positioning is unnecessary, and the structure can be formed very easily by one molding. Is simple and lightweight.
また、フレキシブルパッケージを構成しているため、形状がフレキシブルでありどこにでも装着しやすいという特徴を有する。 Moreover, since the flexible package is comprised, it has the characteristic that a shape is flexible and it is easy to mount | wear anywhere.
また、第1および第2のシート2、3のみで流路部4が形成されるため、構成部品が少なく流路内で効率よく流体が循環され、小型軽量でかつ高効率の薄型流路形成体を提供することが可能となる。
In addition, since the
また、この流体供給口および流体排出口は、前記流路の形成された面に対して垂直になるようにパイプに接続されており、流体供給口および流体排出口と流路との接続部分と、流路とを別の面で構成することが可能で、流体もれの少ない薄型流路形成体を提供することが可能となる。 The fluid supply port and the fluid discharge port are connected to the pipe so as to be perpendicular to the surface on which the flow path is formed, and the fluid supply port and the fluid discharge port are connected to the flow path. The flow path can be formed on a different surface, and a thin flow path forming body with less fluid leakage can be provided.
なお、接合部を形成したのち、この流路部4の開口端の一方である供給口5から、180℃程度に加熱された不活性ガスを供給し、排出口6から排出することにより流路部4内にガスを流し、流路部4にあるシート2、3を引き伸ばし、第1および第2のシート2、3の肉厚がそれぞれ30μm、40μm程度となるようにしてもよい。
In addition, after forming a junction part, the inert gas heated by about 180 degreeC is supplied from the
これにより、重量を増大することなく、流路部4の断面積を拡大することができ、熱交換効率を高めることが可能となる。
Thereby, the cross-sectional area of the
また、接合部の形成に先立ち、図3に示した下型101上にシートをセットした状態で楕円球状のシリコーンゴムを用いて流路部に沿って加圧するようにしてもよい。これにより流路部のみフィルムが延伸されて部分的にフィルム厚が薄くなり伝熱効率が向上する。また流路となる部分の断面積が大きくなり、熱圧着時に上下のフィルムが密着しにくくなるという効果もある。
In addition, prior to the formation of the joint portion, an oval spherical silicone rubber may be used to pressurize the sheet portion on the
また、流路部4の内壁は全てシール層2a、3aで覆われているため、流体による腐食が回避可能であり、長寿命の薄型流路形成体を提供することが可能となる。
Moreover, since all the inner walls of the
また、前記第1の実施の形態では、この外装容器は、2枚の可撓性のシートを用い、周縁部および管壁となる領域を熱圧着によりシールして接合部7を形成し、残る領域を流路部4として用いているが、半分の領域にシール層を形成したシートを袋状に折り、シールするようにしてもよい。
In the first embodiment, the exterior container uses two flexible sheets, and seals the peripheral portion and the region that becomes the tube wall by thermocompression bonding to form the joint portion 7 and remains. Although the region is used as the
なお、このとき特に周囲のシール層は強固となるようにするのが望ましい。例えば周囲のシール層を別の樹脂を用いて形成してもよい。また、周囲のみ別の枠体を取り付け、封止性を高めるようにしてもよい。通常の温度制御装置に用いる場合には、流路間でのシールがわずかにもれても特に他の部品装置への影響はないが、外部への漏れは避けなければならない。一方、流路部ではシートはできるだけ展性に富む構造にするのが望ましいため、シール層は薄い方が望ましいためである。 At this time, it is desirable that the surrounding sealing layer be particularly strong. For example, the surrounding sealing layer may be formed using another resin. Further, another frame body may be attached only at the periphery to improve the sealing performance. When used in a normal temperature control device, even if a slight seal is lost between the flow paths, it does not affect other component devices, but leakage to the outside must be avoided. On the other hand, since it is desirable for the sheet to have a structure that is as malleable as possible, it is desirable that the seal layer be thinner.
また、前記実施の形態では、第1および第2のシートは、金属フィルムに保護層とシール層とを配し加熱加圧して一体化して用いる。ここではアルミニウムシートにPETの保護層を形成してなるものを用いたが、保護層はなくてもよい。また、シール層としてポリエチレンを用いたがこの他ポリプロピレン、EVAなどの熱可塑性樹脂を用いても良い。またエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いても良い。 Moreover, in the said embodiment, the 1st and 2nd sheet | seat arrange | positions a protective layer and a sealing layer on a metal film, heat-presses, and integrates and uses it. Here, an aluminum sheet formed with a PET protective layer is used, but the protective layer may be omitted. Moreover, although polyethylene was used as the sealing layer, other thermoplastic resins such as polypropylene and EVA may be used. Further, a thermosetting resin such as an epoxy resin may be used.
また保護層としてはPETのほかナイロン(登録商標)など他の保護膜を用いても良い。
また、この流体供給口および流体排出口は、前記流路の形成された面に対して平行な面内に設けるようにすれば、自然な流れが形成される。特に使用される流体が粘性の高いものである場合には特に有効である。
In addition to PET, other protective films such as nylon (registered trademark) may be used as the protective layer.
Further, if the fluid supply port and the fluid discharge port are provided in a plane parallel to the surface on which the flow path is formed, a natural flow is formed. This is particularly effective when the fluid used is highly viscous.
さらにまた、保護層により封止性を確実にすることができれば、金属層は、部分的に欠除部を有し、パターンをなすように構成してもよい。
さらに前記実施の形態では鉄含有アルミニウムを用いているため軽量でかつ展性に富み、加工性が良好であるという特徴を有するが、この他銅などを用いることも可能である。
Furthermore, if the sealing property can be ensured by the protective layer, the metal layer may be configured so as to have a partial cutout and form a pattern.
Furthermore, in the above-described embodiment, since iron-containing aluminum is used, it is characterized in that it is lightweight, rich in malleability, and has good workability. However, copper or the like can also be used.
また、2枚のシートは同一構造で鉄含有アルミニウム層の膜厚のみを変えて構成したが、異なる構造であってもよい。例えば第2のシートを第1のシートよりも剛性が高くなるように構成すれば、剛性が高い方の平板で所望の形状を確保するとともに、他方で、応力を吸収することができ、形状の自由度を保持しつつ、強度的にも高い状態を維持することができる。 The two sheets have the same structure and are configured by changing only the film thickness of the iron-containing aluminum layer, but may have different structures. For example, if the second sheet is configured to have higher rigidity than the first sheet, the desired shape can be secured on the flat plate having higher rigidity, and on the other hand, stress can be absorbed, While maintaining the degree of freedom, it is possible to maintain a high strength state.
更にまた、前記実施の形態では、第2のシートの表面全体にシール層3aを形成したが、所定のパターンをなすようにシール層を形成しておくようにすれば、シール層から露呈する流路内で展性の高い鉄含有アルミニウムが自由状態となりやすく、流路を拡径しやすいという利点がある。
Furthermore, in the above embodiment, the
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。
また、前記実施の形態では、流路部を囲む第1および第2のシートは平滑面となるようにしたが、この例では図4に示すように、流路部4に微細な凹凸が形成されており、熱交換効率が高められていることを特徴とする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Moreover, in the said embodiment, although the 1st and 2nd sheet | seat surrounding a flow-path part became a smooth surface, as shown in FIG. 4, fine unevenness | corrugation is formed in the flow-
他部については、前記第1の実施の形態と同様であり、同一部位には同一符号を付した。 Other parts are the same as those in the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
また、本実施の形態においても、第1および第2のシートが樹脂層と金属層との積層構造で形成されている。 Also in the present embodiment, the first and second sheets are formed in a laminated structure of a resin layer and a metal layer.
製造に際しては、図5に金型装置を示すように、金型装置の上型および下型の溝部102C、101Cに凹凸を形成したものを用いた点が前記第1の実施の形態と異なる。他は同様に形成される。 In manufacturing, as shown in FIG. 5, the mold device is different from the first embodiment in that the upper and lower grooves 102C and 101C of the mold device are formed with irregularities. Others are similarly formed.
なおシートの熱抵抗Rthは、Rth=l/(A・λ)
ただし、lはシート厚(m)、Aは表面積(m2)、λは材料の熱伝導率(w/(m・K))で表される。
The thermal resistance R th of the sheet is R th = 1 / (A · λ)
Where l is the sheet thickness (m), A is the surface area (m 2 ), and λ is the material thermal conductivity (w / (m · K)).
また、複数の材料で積層した場合のシートの熱抵抗Rは、 In addition, the thermal resistance R of the sheet when laminated with a plurality of materials is
保護層25μm、金属層50μm、シール層50μmのシートにつき、微小な凹凸を設けることで表面積を単位面積あたり10%上げ、シール層を5μm薄くすれば、熱抵抗は15%程度低減することができる。 For a sheet with a protective layer of 25 μm, a metal layer of 50 μm, and a seal layer of 50 μm, the surface area can be increased by 10% per unit area by providing minute irregularities, and the thermal resistance can be reduced by about 15% if the seal layer is made 5 μm thinner. .
このように、かかる構成によれば、熱交換効率が大幅に向上する。
また、第1および第2のシートが3層構造で形成されているため、凹凸の形成による強度の低下を積層によって補っており、強度の低下なしに熱交換効率の向上をはかることができる。
Thus, according to this configuration, the heat exchange efficiency is greatly improved.
In addition, since the first and second sheets are formed in a three-layer structure, a decrease in strength due to the formation of irregularities is compensated by lamination, and heat exchange efficiency can be improved without a decrease in strength.
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態について説明する。
前記第2の実施の形態では、流路部4にのみ微細な凹凸を形成したが、この例では、図6に示すように、シート全面に微細な凹凸を形成したシート12、13を用い、接合部7表面の表面積も増大することにより、さらなる熱交換効率を増大するものである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, fine irregularities are formed only in the
この例では、金型装置は前記第1の実施の形態で用いたのと同様のものを用い、可撓性のシートとしてエンボス加工により凹凸を形成した図8に示すようなエンボスシート12、13を用いて形成される。
ここでも、第1および第2のシートが樹脂層と金属層との積層構造で形成されているため、エンボス加工による強度の低下を積層によって補っている。
In this example, the mold apparatus is the same as that used in the first embodiment, and the
Also here, since the first and second sheets are formed in a laminated structure of a resin layer and a metal layer, the reduction in strength due to embossing is compensated by lamination.
すなわち、図7に示すように、前記第1の実施の形態で用いたのと同様の金型装置を用い、エンボスシート12、13を重ねて供給することによって形成される。
That is, as shown in FIG. 7, it is formed by supplying the
なおここでは、図10(a)乃至(c)に示すように、第1および第2のシートとして用いたのと同様に形成された平板状の第1および第2のシート2、3をロールR1、R2に挟んでロール加工し、表面に凹凸を形成する。ここでも第1および第2のシート2、3は前記第1の実施の形態で用いたシートと同様に形成されているが第1のシートは内面にシール層を形成せず、鉄含有アルミニウム層2mと保護層2pとの2層構造で構成されているものとする。
Here, as shown in FIGS. 10A to 10C, the first and second
かかる構成によれば、薄型流路形成体全面に凹凸が形成されているため熱交換効率が大幅に向上する。
このようにして極めて容易に2枚のシートから薄型流路形成体を形成することが可能となる。
According to such a configuration, since the unevenness is formed on the entire surface of the thin channel forming body, the heat exchange efficiency is greatly improved.
In this way, it is possible to form a thin channel forming body from two sheets very easily.
なおこの表面の凹凸は図9(a)乃至(c)に示すように、適宜変更可能である。 The irregularities on the surface can be changed as appropriate as shown in FIGS.
また、図9(a)および(b)に示すように四角錘状の突起を形成したり円錐台状の突起を形成したりして、流路内および流路外の表面積を増大することができる。さらに、半球状の突起を形成したもの、あるいは、図9(c)に示すように流路に対して平行に凹凸を形成したものも有効である。 Further, as shown in FIGS. 9A and 9B, the surface area inside and outside the flow path may be increased by forming a quadrangular pyramidal protrusion or a truncated cone protrusion. it can. Further, those having hemispherical protrusions or those having irregularities parallel to the flow path as shown in FIG. 9C are also effective.
なお、流路全長にわたって流路に対して平行に凹凸を形成すれば、上記表面積増大効果に加え、流体を円滑に流すことができ、つまりを防止し長寿命で信頼性の高い薄型流路形成体が形成される。 In addition to the above-mentioned surface area increasing effect, if the irregularities are formed in parallel to the flow path over the entire length of the flow path, fluid can be smoothly flowed, which prevents clogging and forms a long-life and highly reliable thin flow path. The body is formed.
また、前記実施の形態では、ひとつづつ形成する方法について説明したが、大きなシートを重ね、大きな金型装置を用いて一度に多数の薄型流路形成体を形成し、最後に切断して分割するようにしてもよい。
さらにまた、大きなシートを重ね、金型装置内を順次送りながら、連続的に接合部を形成していき、最後に切断して分割するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the method of forming one by one has been described. However, a large number of thin sheets are formed at once using a large mold apparatus, and a large number of thin channel forming bodies are formed. You may do it.
Furthermore, a large sheet may be piled up, and the joint portion may be continuously formed while being sequentially fed through the mold apparatus, and finally cut and divided.
この例では、第2のシート側は金属層である鉄含有アルミニウム層が流路に露呈しており、流体が接触するため、より熱伝導性が向上する。
必要に応じて保護層がない場合にも適用可能である。
In this example, the iron-containing aluminum layer, which is a metal layer, is exposed to the flow path on the second sheet side, and the fluid comes into contact with it, so that the thermal conductivity is further improved.
It is also applicable when there is no protective layer as required.
加えて、前記実施の形態では、薄型流路形成体を冷却装置などの温度制御装置に適用する例について説明したが、電池、あるいは点滴用貯液タンク、輸血用血液タンクなど、種々の用途に適用可能である。粘性をもつ流体に使用する場合には、流路の凹凸を調整し、流体が円滑に流れるように流路に並行な凹凸を形成してもよい。 In addition, in the above-described embodiment, an example in which the thin channel forming body is applied to a temperature control device such as a cooling device has been described. However, for various uses such as a battery, a drip liquid storage tank, and a blood transfusion blood tank Applicable. When used for a fluid having viscosity, the unevenness of the flow path may be adjusted to form parallel unevenness in the flow path so that the fluid flows smoothly.
また中間層として、フィルタを挟みこみ3枚のシートを圧着して接合部を形成し、2層の流路を形成し、上層と下層での流体の移動が可能となるようにしてもよい。 In addition, as an intermediate layer, a filter may be sandwiched and three sheets may be pressure-bonded to form a joint portion to form a two-layer flow path so that fluid can move between the upper layer and the lower layer.
加えて、中間層をセパレータとして使用し、第1および第2のシートを導電性シートとし、第1および第2のシートの絶縁性を維持しつつ、接合部を形成し、流路を形成して薄型流路形成体を形成すれば、第1および第2のシートを外装容器と陽極および陰極として使用し、薄型かつ軽量の電池として用いることも可能である。 In addition, the intermediate layer is used as a separator, the first and second sheets are conductive sheets, the junctions are formed and the flow paths are formed while maintaining the insulating properties of the first and second sheets. If the thin channel forming body is formed, the first and second sheets can be used as the outer container, the anode and the cathode, and can be used as a thin and light battery.
(第4の実施の形態)
以下、本発明の第4の実施の形態の薄型流路形成体について説明する。
この薄型流路形成体1は、あらかじめエンボス加工により凹部を形成した第1のシート2と、シール層2aのパターンを貼着した第2のシート3とを貼り合わせて流路部4を形成したことを特徴とするものである。すなわち図12に斜視図、図13に構成部材の斜視図を示すように、長さL=300mm、幅W=30mm、厚さt=0.05〜2.0mmのエンボス加工により凹部4Vを形成してなるアルミニウム製ラミネートシートからなる第1のシート2と、同一素材からなり内側にシール層3aを形成してなる平板状の第2のシート3とを重ね合わせて形成したもので、この凹部4Vを除いて第1および第2のシート2、3は接合せしめられ、接合部7を形成し、これを隔壁として第1のシート2の凹部4Vと第2のシート3との間に形成される空間が流路部4を構成し、流路の一端に流路に対して平行となるように、流体供給口5、他端に流体排出口6を具備してなることを特徴とする。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a thin channel forming body according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
In this thin channel forming body 1, a
そしてシール層は流路の隔壁となる接合部にのみ設けられているため、流路全体に金属層が露呈しており、熱伝導特性が良好である。
この第1のシート2は、厚さ20μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムからなる保護層2Pと厚さ70μmのアルミニウム2mとを積層してなるものである。
And since the sealing layer is provided only in the junction part used as the partition of a flow path, the metal layer is exposed to the whole flow path, and a heat conductive characteristic is favorable.
The
一方、この第2のシート3は、厚さ20μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムからなる保護層3Pと厚さ100μmのアルミニウム3mとを積層するとともに、ポリエチレン(PE)からなるシール層3aを全面に形成してなるものである。
なお保護層の膜厚は、10〜100μmとするのが望ましい。10μmに満たないと保護の役割が弱く、100μmを越えると放熱効果が低下する。
On the other hand, the
The thickness of the protective layer is preferably 10 to 100 μm. If it is less than 10 μm, the role of protection is weak, and if it exceeds 100 μm, the heat dissipation effect is reduced.
組み立てに際しては、これら2枚のシートを、シール層3aが内側にくるようにして重ね、加圧しつつ加熱することにより、エンボス加工で形成された凹部4Vのパターンの存在する領域を除いて、接着する。これにより接合部7を除いて両シートの間で空間となり、流路部4を形成する。
At the time of assembly, these two sheets are stacked so that the
そして最後に流路の一端に流路とは平行方向に、流体供給口5、他端に流体排出口6にパイプ(図示せず)を連結し、図1に示した薄型流路形成体が完成する。
Finally, a pipe (not shown) is connected to one end of the flow path in a direction parallel to the flow path and to the
この薄型流路形成体1は、全体としてフレキシブルな構造を有しており、流体供給口5から冷却水を流し、他端の流体排出口6から排出するように取付けられる。そして、図11に示したような、ノートパソコンのディスプレイパネル1002の裏面に装着され、本体部1000に取付けられているCPUからの熱を放熱するのに用いられる。
The thin channel forming body 1 has a flexible structure as a whole, and is attached so that cooling water flows from the
かかる構成によれば、2枚のシートで形成でき、構造が簡単でかつ軽量である。またフレキシブルパッケージを構成しているため、どこにでも装着しやすくかつ軽量であるという特徴を有する。また、第1および第2のシート2、3のみで流路部4が形成されるため、構成部品が少なく流路内で効率よく流体が循環され、小型軽量でかつ高効率薄型流路形成体を提供することが可能となる。
According to such a configuration, it can be formed by two sheets, and the structure is simple and lightweight. Moreover, since the flexible package is comprised, it has the characteristics that it is easy to mount anywhere and is lightweight. In addition, since the
また、この流体供給口および流体排出口は、前記流路の形成された面に対して平行な面内に設けているため、自然な流れが形成される。 Further, since the fluid supply port and the fluid discharge port are provided in a plane parallel to the surface on which the flow path is formed, a natural flow is formed.
なお、前記第1の実施の形態では、この外装容器は、エンボス加工のなされたシートと他の可撓性のシートを用い、周縁部および管壁となる領域をシールせしめられ、残る領域を流路部4として用いているが、半分をエンボス加工した1枚のシートを袋状に折り、シールするようにしてもよい。かかる構造によれば、外周部および管壁を構成する接着領域をシールしただけで流路を形成することができる。
In the first embodiment, the outer container uses an embossed sheet and another flexible sheet, the peripheral portion and the region that becomes the tube wall are sealed, and the remaining region flows. Although used as the
なお、前記実施の形態では、第1および第2のシートは、金属フィルムに保護層とシール層とを配し加熱加圧して一体化して用いる。ここではアルミニウムシートにPETの保護層を形成してなるものを用いたが、保護層はなくてもよい。また、シール層としてポリエチレンを用いたがこの他ポリプロピレン、EVAなどの熱可塑性樹脂を用いても良い。またエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いても良い。 In the above-described embodiment, the first and second sheets are used by integrating a protective film and a sealing layer on a metal film and heating and pressing. Here, an aluminum sheet formed with a PET protective layer is used, but the protective layer may be omitted. Moreover, although polyethylene was used as the sealing layer, other thermoplastic resins such as polypropylene and EVA may be used. Further, a thermosetting resin such as an epoxy resin may be used.
また保護層としてはPETのほかナイロン(登録商標)など他の保護膜を用いても良い。
さらに前記実施の形態ではアルミニウムを用いているため軽量でかつ展性に富み、加工性が良好であるという特徴を有するが、この他銅などを用いることも可能である。
In addition to PET, other protective films such as nylon (registered trademark) may be used as the protective layer.
Further, since the embodiment uses aluminum, it is characterized in that it is lightweight, has excellent malleability, and has good workability. However, copper or the like can also be used.
また、2枚のシートは同一構造で構成したが、一方、例えば第2のシートを第1のシートよりも剛性が高くなるように構成すれば、剛性が高い方の平板で所望の形状を確保するとともに、他方で、応力を吸収することができ、形状の自由度を保持しつつ、強度的にも高い状態を維持することができる。 The two sheets have the same structure. On the other hand, for example, if the second sheet is configured to be more rigid than the first sheet, the desired shape is secured on the plate with the higher rigidity. On the other hand, stress can be absorbed, and the strength can be maintained while maintaining the degree of freedom of shape.
更にまた、前記実施の形態では、第2のシートの表面全体にシール層3aを形成したが、第1のシートの突出部に対してのみシール層のパターンを形成しておくようにしてもよい。これにより、流路を確実に位置精度よく形成することができる。
Furthermore, in the above embodiment, the
(第5の実施の形態)
次に本発明の第5の実施の形態について説明する。
この例では、図14に示すように、流路に対応した形状を有するポリプロピレン(PP)製のスペーサ8を別部品として形成し、実装時に、外装容器となる2枚のシートによって、スペーサ8を挟み、実装するようにしている。本実施の形態では、スペーサの形状により自在に流路を設定することができる。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
In this example, as shown in FIG. 14, a polypropylene (PP) spacer 8 having a shape corresponding to the flow path is formed as a separate part, and the
本実施の形態の薄型流路形成体は、アルミニウムフィルム12m、13mからなり、裏面にシール層12a、13aを形成した第1および第2のシート12、13によって、流路となる溝パターン14を形成したアルミニウム板からなるスペーサ8を挟み、流路を形成してなるものである。そしてこの流路の開口部15、16に、図示しない、流体供給口および流体排出口が、流路形成面と平行な面内に位置するように取付けられる。
The thin flow path forming body of the present embodiment is made of
なお、このスペーサはプレス加工(エンボス加工)あるいはエッチング加工によって形成される。エッチング加工によればより高精度の微細パターンを形成することが可能となる。
かかる構成によれば、小型かつ軽量で熱効率の高い冷却装置を提供することができる。
This spacer is formed by pressing (embossing) or etching. According to the etching process, it is possible to form a fine pattern with higher accuracy.
According to this configuration, it is possible to provide a cooling device that is small, lightweight, and has high thermal efficiency.
また、スペーサは、2枚のシートの一方と一体的に形成してもよく、これにより、組み立て時の位置ずれもなく、容易に組み立てを行うことが可能となる。
さらに外装容器を、更に薄く可撓性の高いフィルム材料で構成すれば、形状の自由度は更に増大する。
In addition, the spacer may be formed integrally with one of the two sheets, so that the assembly can be easily performed without any positional deviation during the assembly.
Furthermore, if the exterior container is made of a film material that is thinner and more flexible, the degree of freedom of shape is further increased.
なお前記実施の形態では、シール層は、スペーサのパターンと一致するようにスペーサ位置に対応して形成されたパターンとして形成するのが望ましい。これにより不要部に接着剤が付着することもなく、信頼性の高い接続が可能となる。 In the above embodiment, the seal layer is preferably formed as a pattern formed corresponding to the spacer position so as to coincide with the spacer pattern. As a result, an adhesive does not adhere to unnecessary portions, and a highly reliable connection is possible.
(第6の実施の形態)
次に本発明の第6の実施の形態について説明する。
この例では、図15に示すように、ABS樹脂からなるスペーサ18を別部品で形成し、少なくとも一方の面に凹部14Sをもつように形成された板状体で構成し、実装時に、2枚のシート(第1および第2のシート12、13)によって、スペーサ18を挟み、実装するようにしている。これにより、スペーサの形状により自在に流路を設定することができる。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
In this example, as shown in FIG. 15, the
なお、このスペーサ18への凹部14Sの形成は、プレス加工(エンボス加工)でもよく、またハーフエッチングでもよい。
The formation of the recesses 14S in the
さらにまた、第1のシートとスペーサ18との間にも流体を流すように構成しても良い。また、グリースなどの熱伝導性の高い充填剤を充填しておくようにしてもよい。さらには加熱に用いる場合には熱容量の大きい材料を充填しておくようにしてもよい。
Furthermore, the fluid may also flow between the first sheet and the
以上説明したように、本発明によれば、極めて軽量かつ薄型で低コストの温度制御装置を構成することのできる薄型流路形成体を形成することができるため、小型ビデオカメラ、携帯電話などの携帯用電子機器などにおけるCPUや液晶パネルなどの冷却・加熱などの温度制御装置への使用に有効である。 As described above, according to the present invention, it is possible to form a thin channel forming body that can constitute a very light, thin, and low-cost temperature control device. It is effective for use in temperature control devices such as cooling and heating for CPUs and LCD panels in portable electronic devices.
1 薄型流路形成体
2 第1のシート
3 第2のシート
2a、3a シール層
2m 、3m アルミニウム層
2p、3p 保護層
4 流路
5 流体供給口
6 流体排出口
7 接合部
101 下型
102 上型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin flow-
Claims (16)
前記第1および第2のシートの少なくとも一方が、金属層と樹脂層との積層構造体を含むことを特徴とする薄型流路形成体。 The first and second sheets and a partition formed between the first and second sheets are provided, and the flow path is formed so as to include a part of the first and second sheets as an inner wall. In the thin channel forming body formed,
At least one of said 1st and 2nd sheet | seat contains the laminated structure of a metal layer and a resin layer, The thin flow-path formation body characterized by the above-mentioned.
前記流路は、前記第1および第2のシートとの非接合部と、前記接合部とによって包囲されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の薄型流路形成体。 The partition wall is formed by a joint part formed by being partially joined by overlapping the first and second sheets having flexibility,
5. The thin flow path forming body according to claim 1, wherein the flow path is surrounded by a non-joining portion between the first and second sheets and the joining portion. .
前記第1および第のシートの少なくとも一方と、前記熱交換媒体との間で、熱交換をするように構成されたことを特徴とする温度制御装置。 A heat exchange medium is configured to flow through the flow path formed in the thin flow path forming body according to any one of claims 1 to 10.
A temperature control device configured to exchange heat between at least one of the first and first sheets and the heat exchange medium.
前記温度制御装置は、前記本体部または前記蓋体の外面側に装着され、前記発熱部からの熱を熱媒体を介して前記本体部又は前記蓋体の外面に放熱するように構成されており、
前記第1のシートは前記蓋体の外面側に位置するように配されていることを特徴とする請求項13に記載の温度制御装置を用いた電子機器。 The electronic device is an information device provided with a heat generating part on a main body or a lid,
The temperature control device is mounted on the outer surface side of the main body or the lid, and is configured to dissipate heat from the heat generating portion to the outer surface of the main body or the lid via a heat medium. ,
The electronic device using the temperature control device according to claim 13, wherein the first sheet is disposed so as to be positioned on an outer surface side of the lid.
前記第1および第2のシートを前記シール層が内側に位置するように重ねあわせる工程と、
前記第1および第2のシートとその接合部とによって形成される空間が、流路を構成しうるように、前記シール層を選択的に加熱溶融せしめることによって前記第1および第2のシートを接合し、隔壁となる接合部を形成する工程とを備えたことを特徴とする薄型流路形成対体の製造方法。 Forming a sealing layer on at least one of the flexible first and second sheets composed of a laminated structure of a metal layer and a resin layer;
Stacking the first and second sheets so that the seal layer is located inside;
The first and second sheets are selectively heated and melted so that the space formed by the first and second sheets and the joint portion thereof can constitute a flow path. And a step of forming a bonded portion that becomes a partition wall.
前記第1および第2のシートを前記シール層パターンが内側に位置するように重ねあわせる工程と、
前記第1および第2のシートとその接合部とによって形成される空間が、流路を構成しうるように、前記シール層パターンを加熱溶融せしめることによって前記第1および第2のシートを接合し、シール層パターンに対応して隔壁を形成する工程とを備えたことを特徴とする薄型流路形成対体の製造方法。
Forming a seal layer pattern on at least one of the flexible first and second sheets composed of a laminated structure of a metal layer and a resin layer;
Stacking the first and second sheets so that the seal layer pattern is located inside;
The first and second sheets are joined by heating and melting the sealing layer pattern so that the space formed by the first and second sheets and the joint portion thereof can constitute a flow path. And a step of forming a partition wall corresponding to the seal layer pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003290729A JP2005061690A (en) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | Thin flow passage forming body, temperature control device using the same, information equipment using the same, and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003290729A JP2005061690A (en) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | Thin flow passage forming body, temperature control device using the same, information equipment using the same, and manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005061690A true JP2005061690A (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=34368670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003290729A Pending JP2005061690A (en) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | Thin flow passage forming body, temperature control device using the same, information equipment using the same, and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005061690A (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014112600A1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | 大成プラス株式会社 | Heat exchanger and method for manufacturing same |
JP2014195068A (en) * | 2013-03-01 | 2014-10-09 | Uacj Corp | Cooler and manufacturing method of the same |
JP2016042582A (en) * | 2012-07-30 | 2016-03-31 | 株式会社村田製作所 | Electronic apparatus |
WO2018155003A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanging laminated sheet |
JP2018152550A (en) * | 2016-12-21 | 2018-09-27 | レオナルド・ソチエタ・ペル・アツィオーニLEONARDO S.p.A. | Passive cooling system using dual-phase fluid, particularly for cooling electronic apparatus, such as avionic apparatus |
KR20190096216A (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-19 | 엘지전자 주식회사 | Film junction type heat exchanger |
JP2020159667A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanger |
JP2021025753A (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-22 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanger |
JP2021111466A (en) * | 2020-01-07 | 2021-08-02 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanger |
JP2021150091A (en) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 昭和電工株式会社 | Heat exchanger |
KR20220025365A (en) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 와이아이케이 주식회사 | Test head and wafer test device comprising the same |
US11592247B2 (en) | 2018-06-28 | 2023-02-28 | Showa Denko Packaging Co., Ltd. | Heat exchanger |
WO2023224017A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | 株式会社レゾナック | Cooling structure, and structure |
-
2003
- 2003-08-08 JP JP2003290729A patent/JP2005061690A/en active Pending
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016042582A (en) * | 2012-07-30 | 2016-03-31 | 株式会社村田製作所 | Electronic apparatus |
JPWO2014112600A1 (en) * | 2013-01-18 | 2017-01-19 | 大成プラス株式会社 | Heat exchanger and its manufacturing method |
KR101772780B1 (en) * | 2013-01-18 | 2017-09-12 | 다이세이 플라스 가부시끼가이샤 | Heat exchanger and method for manufacturing same |
WO2014112600A1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | 大成プラス株式会社 | Heat exchanger and method for manufacturing same |
JP2014195068A (en) * | 2013-03-01 | 2014-10-09 | Uacj Corp | Cooler and manufacturing method of the same |
JP2018152550A (en) * | 2016-12-21 | 2018-09-27 | レオナルド・ソチエタ・ペル・アツィオーニLEONARDO S.p.A. | Passive cooling system using dual-phase fluid, particularly for cooling electronic apparatus, such as avionic apparatus |
JP7191511B2 (en) | 2016-12-21 | 2022-12-19 | レオナルド・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | Two-phase fluid passive cooling system, in particular two-phase fluid passive cooling system for cooling electronic equipment such as avionics |
JP2018138834A (en) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanging laminate sheet |
WO2018155003A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanging laminated sheet |
KR20190096216A (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-19 | 엘지전자 주식회사 | Film junction type heat exchanger |
KR102060140B1 (en) * | 2018-02-08 | 2020-02-11 | 엘지전자 주식회사 | Film junction type heat exchanger |
US11867471B2 (en) | 2018-06-28 | 2024-01-09 | Showa Denko Packaging Co., Ltd. | Heat exchanger |
US11592247B2 (en) | 2018-06-28 | 2023-02-28 | Showa Denko Packaging Co., Ltd. | Heat exchanger |
JP2020159667A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanger |
JP7274325B2 (en) | 2019-03-28 | 2023-05-16 | 株式会社レゾナック・パッケージング | Heat exchanger |
JP7326063B2 (en) | 2019-08-09 | 2023-08-15 | 株式会社レゾナック・パッケージング | Heat exchanger |
JP2021025753A (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-22 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanger |
JP2021111466A (en) * | 2020-01-07 | 2021-08-02 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Heat exchanger |
JP7514585B2 (en) | 2020-01-07 | 2024-07-11 | 株式会社レゾナック・パッケージング | Heat exchanger |
JP2021150091A (en) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 昭和電工株式会社 | Heat exchanger |
KR20220025365A (en) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 와이아이케이 주식회사 | Test head and wafer test device comprising the same |
KR102436296B1 (en) * | 2020-08-24 | 2022-08-25 | 와이아이케이 주식회사 | Test head and wafer test device comprising the same |
WO2023224017A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | 株式会社レゾナック | Cooling structure, and structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005061690A (en) | Thin flow passage forming body, temperature control device using the same, information equipment using the same, and manufacturing method thereof | |
JP4955269B2 (en) | Heat dissipation member for laminate type battery and method for manufacturing the same | |
EP1564626B1 (en) | A liquid cooling system | |
WO2018155003A1 (en) | Heat exchanging laminated sheet | |
CN110657694A (en) | Heat exchanger | |
US20110232879A1 (en) | Compact two sided cold plate with transfer tubes | |
US8136581B2 (en) | Heat transport apparatus and heat transport apparatus manufacturing method | |
JP5327150B2 (en) | Laminate of semiconductor module and manufacturing method thereof | |
CN210984892U (en) | Heat exchanger, cooler, and reinforcing structure for heat exchanger | |
CN214333484U (en) | Heat exchanger and inner fin thereof | |
US11788794B2 (en) | Heat exchanger and inner fin thereof | |
JP7326063B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2004156871A (en) | Thin flow channel forming body and its manufacturing method | |
JP7530776B2 (en) | Heat exchanger manufacturing method | |
JP2004207458A (en) | Thin passage formation body and its manufacturing method | |
JP2021103060A (en) | Heat exchanger | |
JP2004316955A (en) | Thin flow passage forming body, heat exchanger, electronic equipment and method of manufacturing of thin flow passage forming body | |
JP2004319582A (en) | Thin flow-passage forming body, method of manufacturing the same heat exchanger, and electronic equipment | |
JP7410713B2 (en) | Heat exchanger | |
JP4803515B2 (en) | Interfacial heat transfer plate | |
JP2021162198A (en) | Heat exchanger and outer package body therefor | |
JP2021103056A (en) | Heat exchanger | |
JP7446918B2 (en) | Heat exchanger and its inner fin | |
JP2004162931A (en) | Flat flow channel forming body and method of manufacturing the same | |
JP2005321143A (en) | Heat pipe joint, cooling device, electronic appliance and method of manufacturing heat pipe joint |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081111 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090310 |