JP2005317742A - Heat radiator for closed structure - Google Patents

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JP2005317742A JP2004133479A JP2004133479A JP2005317742A JP 2005317742 A JP2005317742 A JP 2005317742A JP 2004133479 A JP2004133479 A JP 2004133479A JP 2004133479 A JP2004133479 A JP 2004133479A JP 2005317742 A JP2005317742 A JP 2005317742A
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Noriyoshi Kaneko
範義 金子
Masahiro Machida
政広 町田
Takeya Koitabashi
雄也 小板橋
Yuichi Ideushi
雄一 出牛
Koichiro Shimizu
光一郎 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat radiator for a closed structure by which sufficiently large radiation effect can be obtained while avoiding enlargement of the whole heat radiator. <P>SOLUTION: The heat radiator is applied to a closed structure 16 in which the outer periphery of a CPU 10 is surrounded by a casing 14. The heat radiator is provided with a first radiation film 18, a second radiation film 20, and a third radiation film 22. The first radiation film 18 is formed on an upper surface of a part of the outer surface of the CPU 10 serving as a heating unit. The second radiation film 20 is formed on the inner surface of the casing 14 so as to be faced to the first radiation film 18. The third radiation film 22 is formed on the whole outer surface of the casing 14. The first radiation film 18 absorbs heat radiated from the CPU 10, converts the heat into far infrared radiation, and radiates the far infrared radiation to the second radiation film 20. The second radiation film 20 receives and absorbs the far infrared radiation and transmits the far infrared radiation to the heat conductive casing 14. The casing 14 transmits heat transmitted from the second radiation film 20 to the third radiation film 22, and the third radiation film 22 receiving the heat converts the heat into far infrared radiation and radiates the far infrared radiation to the external. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、密閉構造体用の放熱装置に関し、特に、発熱体を内蔵した密閉構造体における放熱の改良技術に関するものである。   The present invention relates to a heat dissipating device for a sealed structure, and more particularly to a technique for improving heat dissipation in a sealed structure having a built-in heating element.

近年、パソコンや携帯電話器などの電子機器において、これらの機器に用いられる電子部品の小型化が促進されている。このような機器に用いられる電子部品のうち、例えば、CPUなどの電子部品には、これらが外部からの電磁波の影響を受けないようにするために、金属製の筐体で外周を囲繞して、電磁シールドを設ける場合がある。   In recent years, in electronic devices such as personal computers and mobile phones, miniaturization of electronic components used in these devices has been promoted. Among the electronic components used in such devices, for example, electronic components such as CPUs are surrounded by a metal casing so that they are not affected by external electromagnetic waves. In some cases, an electromagnetic shield is provided.

また、例えば、携帯電話器の場合には、携帯電話器に搭載されている電子部品から発生する電磁波の影響を人体に及ぼさないために、電磁波を発射する電子部品を金属製の筐体で囲繞することも行われている。   Further, for example, in the case of a mobile phone, the electronic component that emits electromagnetic waves is surrounded by a metal casing so that the human body is not affected by the electromagnetic waves generated from the electronic components mounted on the mobile phone. It has also been done.

ところが、このような電子部品は、通常、電力を供給して作動させると熱が発生し、電磁波の内外への透過を防止すべく、金属製の筐体でこれらの電子機器を密閉すると、発生した熱の放熱が大きな問題となる。   However, such electronic components usually generate heat when operated by supplying electric power, and are generated when these electronic devices are sealed with a metal casing in order to prevent transmission of electromagnetic waves to the inside and outside. Heat dissipation becomes a big problem.

ここで、CPUなどの電子機器の放熱手段としては、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されているものが知られている。特許文献1に開示されている放熱手段は、CPUの上に配置された放熱器と、放熱器に冷却風を送るファンとを備えている。   Here, as a heat dissipation means of an electronic device such as a CPU, for example, those disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are known. The heat dissipating means disclosed in Patent Document 1 includes a heat radiator disposed on the CPU and a fan that sends cooling air to the heat radiator.

また、特許文献2に開示されている放熱手段は、CPUなどの発熱素子の上面に配置されるものであって、熱伝導性の良好な部材で形成され、複数の放熱フィンを立設したベースプレートと、扁平管内に熱伝導作動液を収容したヒートレートに複数の放熱フィンを固定した構造を備えている。   Further, the heat dissipating means disclosed in Patent Document 2 is arranged on the upper surface of a heat generating element such as a CPU, and is formed of a member having good heat conductivity, and a base plate in which a plurality of heat dissipating fins are erected. And a structure in which a plurality of radiating fins are fixed to a heat rate in which a heat conduction hydraulic fluid is accommodated in a flat tube.

しかしながら、このような構造の放熱手段は、特に、発熱体を筐体で密閉した構造に採用する際には、以下に説明する技術的な課題があった。
特開2002−190562号公報 特開2003−46040号公報
However, the heat radiating means having such a structure has technical problems described below, particularly when employed in a structure in which a heating element is sealed with a casing.
JP 2002-190562 A JP 2003-46040 A

すなわち、特許文献1,2に開示されている放熱手段は、いずれもCPUなどの発熱体に放熱フィンを直接取り付ける構造なので、発熱体を筐体で密閉する構造に採用すると、発熱体を囲繞する筐体が大きくなるとともに、放熱フィンで放熱された熱は、一部が筐体を介して外部に放出されるものの、その多くが筐体の内部に留まることになり、十分な放熱効果が得られないという問題があった。   That is, since both of the heat dissipating means disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a structure in which heat dissipating fins are directly attached to a heat generating body such as a CPU, the heat generating body is surrounded by adopting a structure in which the heat generating body is sealed with a housing. As the housing becomes larger, a part of the heat radiated by the radiating fins is released to the outside through the housing, but most of it stays inside the housing, and a sufficient heat dissipation effect is obtained. There was a problem that it was not possible.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、全体の大型化を回避しつつ、十分な放熱効果が得られるを提供することにある。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a sufficient heat dissipation effect while avoiding an overall increase in size. .

上記目的を達成するために、本発明は、CPUや集積回路などの発熱体の外周を熱伝導体性の筐体で囲繞した密閉構造体の放熱装置において、前記発熱体の外表面に形成される第1放熱膜と、前記第1放熱膜と対向するようにして、前記筐体の内面に形成される第2放熱膜とを備え、前記発熱体が放出する熱は、前記第1放熱膜で遠赤外線に変換して、前記第2放熱膜に放熱され、前記第2放熱膜は、前記遠赤外線を吸収して、前記筐体に伝導させ、前記筐体は、前記第2放熱膜から受けた熱を外部に放熱するようにした。   In order to achieve the above object, the present invention is a heat dissipation device having a sealed structure in which the outer periphery of a heating element such as a CPU or an integrated circuit is surrounded by a heat conductive casing, and is formed on the outer surface of the heating element. A first heat dissipation film and a second heat dissipation film formed on an inner surface of the housing so as to face the first heat dissipation film, and the heat released from the heating element is the first heat dissipation film. Converted into far infrared rays and radiated to the second heat dissipation film, the second heat dissipation film absorbs the far infrared rays and conducts it to the case, and the case is separated from the second heat dissipation film. The received heat was radiated to the outside.

このように構成した密閉構造体用放熱装置によれば、外周を熱伝導体性の筐体で囲繞した発熱体から放出する熱は、第1放熱膜で遠赤外線に変換して、第2放熱膜に放熱され、第2放熱膜は、遠赤外線を吸収して、筐体に伝導させ、筐体は、第2放熱膜から受けた熱を外部に放熱する。   According to the heat dissipating device for a sealed structure configured as described above, the heat released from the heat generating element surrounded by the heat conductive casing is converted into far infrared rays by the first heat dissipating film, and the second heat dissipating. The heat is radiated to the film, the second heat radiating film absorbs far infrared rays and conducts it to the housing, and the housing radiates the heat received from the second heat radiating film to the outside.

この際に、熱の伝達を行う第1〜第2放熱膜は、薄い膜状に形成されているので、発熱体を筐体で囲繞する密封構造に殆ど影響を及ぼすことがないので、全体の大型化が回避され、かつ、筐体で密閉した発熱体の熱を外部に放熱することができる。   At this time, since the first and second heat dissipation films that transmit heat are formed in a thin film shape, they hardly affect the sealing structure that surrounds the heating element with the casing. The enlargement can be avoided and the heat of the heating element sealed in the housing can be radiated to the outside.

前記筐体の外表面に、当該筐体を伝導する熱を吸収して、遠赤外線に変換して外部に放熱する第3放熱膜を設けることができる。   A third heat radiation film that absorbs heat conducted through the housing, converts it into far infrared rays and radiates heat to the outside can be provided on the outer surface of the housing.

前記第1から第3放熱膜は、内部の蓄熱を、高い放射率で遠赤外線として放射する同一組成の薄膜から構成することができる。   The first to third heat dissipation films can be formed of a thin film having the same composition that radiates internal heat storage as far infrared rays with high emissivity.

前記薄膜は、アルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末との混合物から形成することができる。   The thin film can be formed from a mixture of an alkoxysilane solution, an aqueous dispersion of colloidal silica, a silicon oxide powder, an aluminum oxide powder, and a kaolin powder.

前記アルコキシシランが、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランの少なくとも一種を含有することができる。   The alkoxysilane may contain at least one of dialkoxysilane, trialkoxysilane, and tetraalkoxysilane.

前記混合物は、チタンアルコキシド及び/又はアルミニウムアルコキシドを更に混合することができる。   The mixture can be further mixed with titanium alkoxide and / or aluminum alkoxide.

前記薄膜は、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムの水溶液、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末並びにカオリン粉末との混合物製の薄膜から形成することができる。   The thin film can be formed from a thin film made of a mixture of an aqueous solution of sodium silicate and potassium silicate, silicon oxide powder, aluminum oxide powder, and kaolin powder.

前記薄膜は、シリコーン樹脂を含むエマルジョン、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末との混合物から形成することができる。   The thin film can be formed from a mixture of an emulsion containing a silicone resin, a silicon oxide powder, an aluminum oxide powder and a kaolin powder.

前記第1から第3放熱膜は、厚みを10〜100μmにすることができる。   The first to third heat dissipation films can have a thickness of 10 to 100 μm.

本発明にかかる密閉構造体用放熱装置によれば、全体の大型化を回避しつつ、効率的に放熱を行うことができる。   According to the heat dissipating device for a sealed structure according to the present invention, it is possible to efficiently dissipate heat while avoiding an increase in size.

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明にかかる密閉構造体用の放熱装置の一実施例を示している。この図に示した実施例は、発熱体として、CPU10の放熱用に本発明を適用した場合を例示しており、CPU10は、基板12に搭載され、これらの外周は、熱伝導性、例えば、アルミニウム合金などで形成された筐体14で四周を囲繞され、この構成により、四周が外部と隔成された密閉構造体16となっている。   FIG. 1 shows an embodiment of a heat dissipation device for a sealed structure according to the present invention. The embodiment shown in this figure exemplifies a case where the present invention is applied as a heat generating element for heat dissipation of the CPU 10, and the CPU 10 is mounted on a substrate 12, and the outer periphery thereof has thermal conductivity, for example, The casing 14 made of aluminum alloy or the like surrounds the four circumferences. With this configuration, the sealed structure 16 is formed in which the four circumferences are separated from the outside.

本実施例の放熱装置は、このような密閉構造体16に適用されるものであって、第1放熱膜18と、第2放熱膜20と、第3放熱膜22とを備えている。第1放熱膜18は、発熱体であるCPU10の外表面の一部である上面に形成されている。なお、図1に示した実施例では、CPU10の上面だけに第1放熱膜18を形成しているが、CPU10の側面などの他の外表面に形成してもよい。   The heat dissipating device of this embodiment is applied to such a sealed structure 16 and includes a first heat dissipating film 18, a second heat dissipating film 20, and a third heat dissipating film 22. The first heat radiating film 18 is formed on the upper surface which is a part of the outer surface of the CPU 10 which is a heating element. In the embodiment shown in FIG. 1, the first heat dissipation film 18 is formed only on the upper surface of the CPU 10, but it may be formed on another outer surface such as a side surface of the CPU 10.

第2放熱膜20は、第1放熱膜18と対向するように、筐体14の内面に形成されている。なお、図1に示した実施例では、第2放熱膜20は、筐体14の基板12から右側の内面に形成しているが、例えば、第1放熱膜18と対向する面だけに設けてもいいし、また、筐体14の内面の全周面に設けても良い。第3放熱膜22は、筐体14の全周外表面に形成されている。   The second heat radiation film 20 is formed on the inner surface of the housing 14 so as to face the first heat radiation film 18. In the embodiment shown in FIG. 1, the second heat dissipation film 20 is formed on the inner surface on the right side from the substrate 12 of the housing 14. However, for example, it is provided only on the surface facing the first heat dissipation film 18. Alternatively, it may be provided on the entire peripheral surface of the inner surface of the housing 14. The third heat dissipation film 22 is formed on the entire outer peripheral surface of the housing 14.

第1放熱膜18は、CPU10が放出する熱を吸収して、遠赤外線に変換して、対向する第2放射膜20に向けて放熱する。第2放熱膜20は、第1放熱膜18からの遠赤外線を受けて、これを吸収して、熱伝導性の筐体14に伝導させる。   The first heat radiating film 18 absorbs heat released by the CPU 10, converts it into far infrared rays, and radiates heat toward the opposing second radiating film 20. The second heat radiating film 20 receives far infrared rays from the first heat radiating film 18, absorbs it, and conducts it to the thermally conductive casing 14.

筐体14は、第2放熱膜20から伝導された熱を、第3放熱膜22に伝導し、これを受けた第3放熱膜22は、遠赤外線に変換して、外部に放熱する。第1から第3放熱膜18〜22は、内部の蓄熱を、高い放射率で遠赤外線として放射する同一組成の薄膜から構成することができ、このような性状を備えた第1〜第3放熱膜18〜22は、以下に詳述する薄膜で構成することができる。   The casing 14 conducts the heat conducted from the second heat radiation film 20 to the third heat radiation film 22, and the third heat radiation film 22 receiving the heat converts it into far infrared rays and radiates heat to the outside. The first to third heat radiating films 18 to 22 can be composed of thin films of the same composition that radiate internal heat storage as far infrared rays with high emissivity, and first to third heat radiating with such properties. The films 18 to 22 can be composed of thin films described in detail below.

すなわち、本実施例の第1〜第3放熱膜18〜22は、アルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末との混合物からなる薄膜、珪酸ナトリウムの水溶液、珪酸カリウムの水溶液、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末との混合物からなる薄膜、または、シリコーン樹脂を含むエマルジョン、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末との混合物殻なる薄膜のいずれか1つから選択することができる。   That is, the first to third heat radiating films 18 to 22 of this example are a thin film made of a mixture of an alkoxysilane solution, an aqueous dispersion of colloidal silica, a silicon oxide powder, an aluminum oxide powder and a kaolin powder, and sodium silicate. Any of an aqueous solution, an aqueous solution of potassium silicate, a thin film made of a mixture of silicon oxide powder, aluminum oxide powder and kaolin powder, or a thin film made of an emulsion containing silicone resin, a mixture of silicon oxide powder, aluminum oxide powder and kaolin powder. You can choose from one of these.

この場合、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末をアルコキシシランを含むバインダー、珪酸ナトリウム水溶液と珪酸カリウム水溶液を含むバインダー又はシリコーンエマルジョンを含むバインダーに分散させ懸濁液となし、この懸濁液をCPU10や筐体14の内外面に塗布して、薄膜を形成する。   In this case, silicon oxide powder, aluminum oxide powder, and kaolin powder are dispersed in a binder containing alkoxysilane, a binder containing an aqueous sodium silicate solution and an aqueous potassium silicate solution, or a binder containing a silicone emulsion to form a suspension. A thin film is formed by coating on the inner and outer surfaces of the CPU 10 and the casing 14.

薄膜の構成成分として、酸化珪素、酸化アルミニウム及びカオリンの他にも、各種の金属酸化物や窒化物を使用することができ、例えば、金属酸化物としては酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化錫、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化アンチモン、酸化硼素、酸化バリウム、酸化ビスマス、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム等の金属酸化物の少なくとも1種を含有することができる。   In addition to silicon oxide, aluminum oxide, and kaolin, various metal oxides and nitrides can be used as thin film constituents. Examples of metal oxides include zirconium oxide, titanium oxide, tin oxide, and oxide. Containing at least one metal oxide such as copper, iron oxide, cobalt oxide, magnesium oxide, manganese oxide, zinc oxide, germanium oxide, antimony oxide, boron oxide, barium oxide, bismuth oxide, calcium oxide, strontium oxide Can do.

金属酸化物以外に、窒化硼素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化錫、窒化ストロンチウム、窒化チタン、窒化バリウムや窒化珪素等の窒化物を含有することができる。   In addition to metal oxides, nitrides such as boron nitride, aluminum nitride, zirconium nitride, tin nitride, strontium nitride, titanium nitride, barium nitride and silicon nitride can be contained.

また、薄膜中に含有させる金属酸化物、カオリンや窒化物等は、その粒径を15μm〜100nmとするのがよい。より好ましくは、10μm〜80nmの粒径のものを使用する。この粒径のものを使用することにより、薄膜の表面が滑らかで綺麗になるとともに放熱の効率が高まる。   The metal oxide, kaolin, nitride, etc. contained in the thin film should have a particle size of 15 μm to 100 nm. More preferably, a particle diameter of 10 μm to 80 nm is used. By using a material having this particle size, the surface of the thin film becomes smooth and clean, and the efficiency of heat dissipation increases.

カオリンは、重量でアルコキシシラン、珪酸ナトリウムと珪酸カリウムを合わせたもの又はシリコーン樹脂1に対して0.1〜20添加することが好ましい。また、金属酸化物の添加量は、重量でアルコキシシラン、珪酸ナトリウムと珪酸カリウムとを併せたもの又はシリコーン樹脂1に対して0.5〜70添加することが好ましい。これは、薄膜形成性を維持しながら、高い放熱性能を保持するためである。   Kaolin is preferably added in an amount of 0.1 to 20 by weight relative to alkoxysilane, a combination of sodium silicate and potassium silicate, or silicone resin 1. Moreover, it is preferable that the addition amount of a metal oxide adds 0.5-70 with respect to what combined the alkoxysilane, sodium silicate, and potassium silicate by the weight, or the silicone resin 1. This is to maintain high heat dissipation performance while maintaining thin film formability.

薄膜形成用の懸濁液の粘度が高くなるようであれば、必要に応じて、溶剤や水を添加して、粘度を調整する。このようにして得た懸濁液を対象物に塗布することにより、薄膜を得ることができる。   If the viscosity of the suspension for forming a thin film is increased, a solvent or water is added as necessary to adjust the viscosity. A thin film can be obtained by applying the suspension thus obtained to an object.

懸濁液を対象物に筆塗り、スプレー、ローラー、印刷等により塗布し、常温又は加温にて乾燥後、更に、必要に応じて、80℃〜300℃で熱処理することにより、筐体14などに対する密着度の高い薄膜を得ることができる。   The suspension 14 is applied to the object by brushing, spraying, rollering, printing, etc., dried at room temperature or warming, and further heat-treated at 80 ° C. to 300 ° C. as necessary, thereby housing 14 It is possible to obtain a thin film having a high degree of adhesion.

第1〜第3放熱膜18〜22の膜厚は、或る程度の厚さがないと放熱効果は充分に発現しないが、逆に厚さが大きすぎると皮膜に蓄熱作用が起こり、放熱効果が不十分になる。本発明者らの実験によると膜厚は100μm以下が好ましく、更に好ましくは10μm〜100μm、特に好ましくは30μm〜80μmである。   If the film thickness of the first to third heat radiation films 18 to 22 is not a certain thickness, the heat radiation effect is not sufficiently exhibited. Conversely, if the thickness is too large, the film has a heat storage effect, and the heat radiation effect. Becomes insufficient. According to the experiments by the present inventors, the film thickness is preferably 100 μm or less, more preferably 10 μm to 100 μm, and particularly preferably 30 μm to 80 μm.

上記構成の薄膜は、蓄熱したエネルギーを遠赤外線として空気中に放射する能力が高く、放射率0.95という高い数値を示す。内部に蓄積した熱を遠赤外線という電磁波に変換して効率よく放射し、物体の温度上昇を抑えることができる。効率良く遠赤外線を放射するということは、内部に蓄積した熱を遠赤外線という電磁波に変換して効率よく放熱することを意味し、結果として温度上昇を抑える効果をもたらす。   The thin film having the above configuration has a high ability to radiate the stored energy as far infrared rays into the air, and shows a high numerical value of an emissivity of 0.95. The heat accumulated inside can be converted into electromagnetic waves called far-infrared rays and efficiently radiated to suppress the temperature rise of the object. Efficiently radiating far-infrared rays means that heat accumulated therein is converted into electromagnetic waves called far-infrared rays to efficiently dissipate heat, resulting in the effect of suppressing temperature rise.

この場合、本実施例のような密閉構造体16に適用すると非常に好適な結果をもたらし、空気流の対流を用いずに効率よく放熱するという結果を導く。従来遠赤外線の放射能力が高いとされている物質(例えば、ゼオライト、コージェライト、アパタイト、ドロマイト等)の放射特性を見ると、4ミクロン乃至14ミクロンの波長全ての領域にわたって高い遠赤外線の放射特性をもつわけではなく、波長によって放射率に相違がある。   In this case, when applied to the sealed structure 16 as in the present embodiment, a very favorable result is obtained, and a result of efficiently radiating heat without using convection of an air flow is led. The far-infrared radiation characteristics of materials that have been considered to have a high far-infrared radiation ability (eg, zeolite, cordierite, apatite, dolomite, etc.) The emissivity varies depending on the wavelength.

多くの場合、9ミクロン波長前後の鎮域で放射率が下がる傾向が見られる。一方、本実施例の上述した組成物の放射する遠赤外線は4ミクロン乃至14ミクロン波長の全ての領域にわたって0.9以上の放射率を維持し、非常に放射効率の高いものとなっている。   In many cases, the emissivity tends to decrease in the region around 9 micron wavelength. On the other hand, the far-infrared radiation emitted from the above-described composition of this example maintains an emissivity of 0.9 or more over the entire region of 4 to 14 micron wavelength, and has a very high radiation efficiency.

アルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液、酸化珪素、酸化アルミニウム、カオリン等の混合物から形成せしめた薄膜は、基本的には、アルコキシシランの加水分解・縮合により形成されるものである。即ち、アルコキシシランが加水分解をしてコロイダルシリカの表面に存在するシラン基とも結合しながら、薄膜を形成する。   A thin film formed from a mixture of an alkoxysilane solution, an aqueous dispersion of colloidal silica, silicon oxide, aluminum oxide, kaolin, or the like is basically formed by hydrolysis and condensation of alkoxysilane. That is, a thin film is formed while alkoxysilane is hydrolyzed and bonded to silane groups present on the surface of colloidal silica.

アルコキシシランは、水が存在すると加水分解・縮合が起こるので、使用直前までは水の存在しない状態に保つのがよい。即ち、水溶性溶媒の溶液として保存しておくのである。   Since alkoxysilane undergoes hydrolysis / condensation in the presence of water, it should be kept in the absence of water until just before use. That is, it is stored as a water-soluble solvent solution.

使用時に、アルコキシシランの水溶性溶媒溶液、コロイダルシリカの水分散液、酸化珪素、酸化アルミニウム、カオリン等を混合し、筐体14などに塗布し皮膜を形成せしめる。コロイダルシリカの水分散液に存在する水の作用を受けて、アルコキシシランが加水分解・縮合し薄膜を形成する。   In use, a water-soluble solvent solution of alkoxysilane, an aqueous dispersion of colloidal silica, silicon oxide, aluminum oxide, kaolin, and the like are mixed and applied to the housing 14 to form a film. Under the action of water present in the aqueous dispersion of colloidal silica, the alkoxysilane is hydrolyzed and condensed to form a thin film.

アルコキシシラン溶液は、使用直前に、コロイダルシリカの水分散液と金属酸化物粉末等と混合される。アルコキシシラン溶液とコロイダルシリカの水分散液との混合割合は、コロイダルシリカ(固形分)が、アルコキシシランに対して重量比で、0.01〜1となるように混合することが好ましい。   The alkoxysilane solution is mixed with an aqueous dispersion of colloidal silica, metal oxide powder, and the like immediately before use. The mixing ratio of the alkoxysilane solution and the aqueous dispersion of colloidal silica is preferably such that the colloidal silica (solid content) is 0.01 to 1 by weight with respect to the alkoxysilane.

コロイダルシリカ水分散液の水は、アルコキシシランの加水分解に寄与する。同時に、アルコキシシランがその加水分解の過程でコロイダルシリカのシラノール基と反応しコロイダルシリカを抱き込んだ形で薄膜を形成することができる。コロイダルシリカは、膜形性、膜の保持性及び放熱性、遮熱性に寄与する。   The water of the colloidal silica aqueous dispersion contributes to the hydrolysis of the alkoxysilane. At the same time, the alkoxysilane reacts with the silanol group of the colloidal silica in the course of its hydrolysis, so that the thin film can be formed in the form of embedding the colloidal silica. Colloidal silica contributes to film formability, film retention, heat dissipation, and heat shielding.

また、チタンアルコキシド及び/又はアルミニウムアルコキシドを混合させることができる。チタンアルコキシド及び/又はアルミニウムアルコキシドは、単体として使用してもよいし、溶液として使用することもできる。   In addition, titanium alkoxide and / or aluminum alkoxide can be mixed. Titanium alkoxide and / or aluminum alkoxide may be used as a simple substance or as a solution.

溶液として使用する場合には、チタンアルコキシド及び/又はアルミニウムアルコキシドの有機溶媒の溶液状態で使用してもよいし、アルコキシシランの溶液に更にチタンアルコキシド及び/又はアルミニウムアルコキシドを混合してもよい。   When used as a solution, it may be used in a solution state of an organic solvent of titanium alkoxide and / or aluminum alkoxide, or titanium alkoxide and / or aluminum alkoxide may be further mixed with the alkoxysilane solution.

そして、チタンアルコキシド及び/又はアルミニウムアルコキシドは、アルコキシシランの珪素原子に対してチタン及び/又はアルミニウム原子が0.01〜0.5の割合で添加されることが好ましい。チタンアルコキシド及び/又はアルミニウムアルコキシドは、水によりアルコキシシランとともに共加水分解し、チタン及び又はアルミニウムを主鎖に含む薄膜を形成する。   And it is preferable that a titanium alkoxide and / or an aluminum alkoxide are added in the ratio of 0.01-0.5 of a titanium and / or aluminum atom with respect to the silicon atom of alkoxysilane. Titanium alkoxide and / or aluminum alkoxide are co-hydrolyzed with alkoxysilane with water to form a thin film containing titanium and / or aluminum in the main chain.

アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン(モノ有機基置換アルコキシシラン)、ジアルコキシシラン(ジ有機基置換アルキシシラン)等を使用することができる。これらアルコキシシランを適宜混合して使用することもできる。   As the alkoxysilane, tetraalkoxysilane, trialkoxysilane (mono organic group-substituted alkoxysilane), dialkoxysilane (diorganic group-substituted alkoxysilane) and the like can be used. These alkoxysilanes can also be used in appropriate mixture.

アルコキシシランは、使用直前までは、水の存在しない状態、即ち、水を含まない溶液の状態に保持する。溶液に使用する溶媒は、水の溶解する水溶性の溶媒を使用する。具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホオキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド等の溶媒である。中でも、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、N−メチルピロリドン、メチルフォルムアミド、メチルアセトアミド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド等の溶媒が好適に使用できる。   The alkoxysilane is kept in a state where water is not present, that is, in a solution containing no water, until just before use. The solvent used for the solution is a water-soluble solvent that dissolves water. Specific examples include alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and dimethylacetamide. Among these, solvents such as cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, N-methylpyrrolidone, methylformamide, methylacetamide, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like can be preferably used.

アルコキシシランの具体的な例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、ジチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、更には、エポキシ基を有する有機基を有していてもよい。チタンアルコキシドの具体的な例としては、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、アルミニウムアルコキシドの具体的な例としては、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリエトキシド等を使用することができる。但し、これらに限定されるものではない。   Specific examples of alkoxysilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, ethyltripropoxysilane, Diethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, and may further have an organic group having an epoxy group . Specific examples of titanium alkoxides include tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetrapropoxy titanium, tetrabutoxy titanium, and aluminum alkoxides such as aluminum triisopropoxide and aluminum triethoxide. be able to. However, it is not limited to these.

コロイダルシリカは、周知技術に基づきテトラアルコキシシラン(テトラアルキルシリケート)を加水分解することにより容易に得ることができる。市販もされている。   Colloidal silica can be easily obtained by hydrolyzing tetraalkoxysilane (tetraalkylsilicate) based on a well-known technique. It is also commercially available.

例えば、テトラエチルシリケートを塩酸、硝酸、アンモニア等の触媒の存在するエチルアルコールと水の混合液中に滴下し加水分解し、加水分解後エチルアルコールと触媒を、例えば、真空下に除去することにより、コロイダルシリカの水分散液を得る。このコロイダルシリカの粒径は、ミクロンオーダーないしそれ以下の小さいものである。コロイダルシリカは表面にシラノール基を有している。コロイダルシリカの水分散液中のコロイダルシリカの量は、10〜60重量%程度である。この量は、加水分解時に使用する水の量で適宜調製することができる。シリケートの加水分解後、水を加えて調製することもできる。   For example, tetraethyl silicate is dropped and hydrolyzed in a mixture of ethyl alcohol and water in the presence of a catalyst such as hydrochloric acid, nitric acid, ammonia, etc., and after hydrolysis, the ethyl alcohol and the catalyst are removed, for example, under vacuum. An aqueous dispersion of colloidal silica is obtained. The particle size of the colloidal silica is as small as a micron order or less. Colloidal silica has silanol groups on the surface. The amount of colloidal silica in the aqueous dispersion of colloidal silica is about 10 to 60% by weight. This amount can be appropriately adjusted by the amount of water used during hydrolysis. It can also be prepared by adding water after hydrolysis of the silicate.

アルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液及び金属酸化物等との混合物を塗布して薄膜を形成する際には、直前に、アルコキシシランの溶液とコロイダルシリカの水分散液を先ず混合し、この混合液に金属酸化物粉末等を加えて懸濁液を得る。   When a thin film is formed by applying a mixture of an alkoxysilane solution, a colloidal silica aqueous dispersion and a metal oxide, etc., immediately before mixing the alkoxysilane solution and the colloidal silica aqueous dispersion, A metal oxide powder or the like is added to this mixed solution to obtain a suspension.

同時に、アルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液及び金属酸化物等を混合してもよい。これらの混合物は懸濁液となる。この懸濁液をCPU10や筐体14に塗布して薄膜を形成して、これを放熱膜18〜22とする。   At the same time, a solution of alkoxysilane, an aqueous dispersion of colloidal silica, a metal oxide, and the like may be mixed. These mixtures become suspensions. This suspension is applied to the CPU 10 and the housing 14 to form a thin film, which is referred to as heat dissipation films 18-22.

第1〜第3放熱膜18〜22の薄膜形成には、上述したアルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液に替えて、珪酸のアルカリ金属塩の水溶液を使用することができる。珪酸のアルカリ金属塩としては、具体的には、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムや珪酸リチウムを使用することができる。   For forming the thin films of the first to third heat radiation films 18 to 22, an aqueous solution of an alkali metal salt of silicic acid can be used instead of the above-described alkoxysilane solution or colloidal silica aqueous dispersion. Specifically, sodium silicate, potassium silicate, or lithium silicate can be used as the alkali metal salt of silicic acid.

珪酸ナトリウム、珪酸カリウムや珪酸リチウム等の珪酸塩は、水溶液として供給されるので、珪酸のアルカリ金属塩の水溶液に金属酸化物、カオリンや窒化物を添加、混合し、更に、必要に応じて水を加えて懸濁液となし、この懸濁液を対象物に塗布することにより、薄膜を得ることができる。   Silicates such as sodium silicate, potassium silicate, and lithium silicate are supplied as an aqueous solution. Therefore, a metal oxide, kaolin, or nitride is added to and mixed with an aqueous solution of an alkali metal salt of silicic acid, and water is added if necessary. Is added to form a suspension, and a thin film can be obtained by applying the suspension to an object.

珪酸のアルカリ金属塩は、具体的には、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムや珪酸リチウムを使用しうるが、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムの両者を混合使用するのがよい。   Specifically, sodium silicate, potassium silicate and lithium silicate can be used as the alkali metal salt of silicic acid, but it is preferable to use both sodium silicate and potassium silicate in a mixed manner.

混合使用する際、珪酸ナトリウムと珪酸カリウムの割合は重量で、珪酸カリウム1に対して珪酸ナトリウム0.5〜7(固形分ベース)が好ましい。これは、珪酸ナトリウムの量が多いと、皮膜の水除去、即ち、乾燥が困難で皮膜形成が難しく、また、珪酸カリウムの量が多いと膜形性能が低下するので、適量の珪酸ナトリウムと珪酸カリウムを併用使用するのが好ましい。   When mixing and using, the ratio of sodium silicate and potassium silicate is weight, and sodium silicate 0.5-7 (solid content base) is preferable with respect to potassium silicate 1. This is because when the amount of sodium silicate is large, water removal of the film, that is, drying is difficult and film formation is difficult, and when the amount of potassium silicate is large, the film shape performance deteriorates. It is preferable to use potassium in combination.

また、第1〜第3放熱膜18〜22の薄膜形成には、シリコーン樹脂を含むエマルジョンを使用することができる。即ち、シリコーン樹脂を含むエマルジョンに酸化珪素、酸化アルミニウム及びカオリン等を混合し、更に、必要に応じて水を加えて懸濁液となし、この懸濁液をCPU10などに塗布し薄膜を形成する。   Moreover, the emulsion containing a silicone resin can be used for thin film formation of the 1st-3rd heat dissipation films 18-22. That is, silicon oxide, aluminum oxide, kaolin, and the like are mixed into an emulsion containing a silicone resin, and water is added as necessary to form a suspension. The suspension is applied to the CPU 10 and the like to form a thin film. .

シリコーン樹脂を含むエマルジョンに酸化珪素、酸化アルミニウム及びカオリン等を混合して得た懸濁液において、シリコーン樹脂エマルジョンがこの懸濁液に占める割合は30〜70重量%であることが好ましい。   In a suspension obtained by mixing silicon oxide, aluminum oxide, kaolin and the like into an emulsion containing a silicone resin, the proportion of the silicone resin emulsion in the suspension is preferably 30 to 70% by weight.

それは、シリコーン樹脂エマルジョンの量が少ないと、薄膜の安定性が低下し、同時に、膜のCPU10などへの接着性が低くなるからである。シリコーン樹脂エマルジョンの量が多すぎると、金属酸化物等の量が相対的に少なくなり、放熱効果が小さくなる。
シリコーン樹脂のエマルジョンは、非水溶性のシリコーン樹脂を主として水に分散させたエマルジョン状態のものである。シリコーン樹脂エマルジョンは、大別すると以下の5つの方法で得ることができる。
This is because when the amount of the silicone resin emulsion is small, the stability of the thin film is lowered, and at the same time, the adhesiveness of the film to the CPU 10 is lowered. If the amount of the silicone resin emulsion is too large, the amount of metal oxide or the like will be relatively small, and the heat dissipation effect will be small.
The silicone resin emulsion is an emulsion in which a water-insoluble silicone resin is mainly dispersed in water. The silicone resin emulsion can be roughly obtained by the following five methods.

すなわち、1)アルキルシリケート化合物又はその部分加水分解・縮合物を各種界面活性剤を用いて乳化し、水性エマルジョンとする方法(特開昭58−213046号公報)。このエマルジョンに、更に重合性ビニルモノマーを乳化重合したエマルジョンを混合することもできる(特開平6−344665号公報)、2)界面活性剤を使用せずにアルキルシリケート化合物を水中で加水分解して得られる水溶性ポリマーの存在下、ラジカル重合可能なビニルモノマーを乳化重合する方法(特開平8−60098号公報)、3)ビニル重合性アルキルシリケートを含有するアルキルシリケート混合物を加水分解・縮合することにより、固形のシリコーン樹脂を含む水性エマルジョンとし、更にラジカル重合性ビニルモノマーを加え、乳化重合することにより、グラフト共重合体微粒子(固形)エマルジョンを得る方法(特開平5−209149号、特開平7−196750号公報)、4)ラジカル重合性官能基を乳化重合したエマルジョンにアルキルシリケート化合物を添加し、加水分解・縮合させ、エマルジョン粒子中にシリコーン樹脂を導入する方法(特開平3−45628号、特開平8−3409号公報)、5)ビニル重合性官能基含有アルキルシリケートを、ラジカル重合性ビニルモノマーと共に乳化重合し、エマルジョンを作成する方法(特開昭61−9463号、特開平8−27347号公報)等の方法で得ることができる。また、市販品として入手することもできる。   That is, 1) A method in which an alkyl silicate compound or a partially hydrolyzed / condensed product thereof is emulsified with various surfactants to form an aqueous emulsion (Japanese Patent Laid-Open No. 58-213046). This emulsion can be further mixed with an emulsion obtained by emulsion polymerization of a polymerizable vinyl monomer (Japanese Patent Laid-Open No. 6-344665). 2) The alkylsilicate compound is hydrolyzed in water without using a surfactant. A method of emulsion polymerization of a vinyl monomer capable of radical polymerization in the presence of the obtained water-soluble polymer (JP-A-8-60098), 3) hydrolysis and condensation of an alkyl silicate mixture containing a vinyl polymerizable alkyl silicate To obtain an aqueous emulsion containing a solid silicone resin, and further adding a radically polymerizable vinyl monomer and emulsion polymerization to obtain a graft copolymer fine particle (solid) emulsion (JP-A-5-209149, JP-A-7). No. 196750) 4) Emulsifying weight of radically polymerizable functional group A method in which an alkyl silicate compound is added to the obtained emulsion, hydrolyzed and condensed, and a silicone resin is introduced into the emulsion particles (JP-A-3-45628, JP-A-8-3409), 5) vinyl polymerizable functional group The containing alkyl silicate can be obtained by a method such as emulsion polymerization with a radically polymerizable vinyl monomer to prepare an emulsion (Japanese Patent Laid-Open Nos. 61-9463 and 8-27347). It can also be obtained as a commercial product.

エマルジョンにするシリコーン樹脂は、耐熱性、接着性、電気的性質に優れるものである。エマルジョン状態のシリコーン樹脂は、金属酸化物や窒化物のバインダーとなるとともに、これら金属酸化物や窒化物を塗膜面に接着させ、安定した、強固な塗膜を形成する役割を担うものである。   The silicone resin to be emulsified is excellent in heat resistance, adhesiveness, and electrical properties. The silicone resin in the emulsion state serves as a binder for metal oxides and nitrides, and also has a role of forming a stable and strong coating film by adhering these metal oxides and nitrides to the coating film surface. .

上記いずれかの方法で得たシリコーン樹脂を含むエマルジョンに、金属酸化物を含有させる。シリコーン樹脂を含むエマルジョンに金属酸化物等の粉末を添加混合して、エマルジョン性の懸濁液を得る。シリコーン樹脂を含むエマルジョンには、元々水が存在するので、この水に金属酸化物等が懸濁状態で混合され、シリコーン樹脂と金属酸化物等とを含むエマルジョン性の懸濁液を得ることができる。   A metal oxide is contained in the emulsion containing the silicone resin obtained by any of the above methods. An emulsion containing a silicone resin is added to and mixed with a powder such as a metal oxide to obtain an emulsion suspension. Since an emulsion containing a silicone resin originally contains water, a metal oxide or the like is mixed with the water in a suspended state to obtain an emulsion suspension containing the silicone resin and the metal oxide or the like. it can.

このエマルジョン性懸濁液に加える金属酸化物等の量が相対的に多くなると、エマルジョン性懸濁液の粘度が高くなる場合がある。このような場合には、適宜水を加えてエマルジョン性懸濁液の粘度を調節するのがよい。また、逆に、シリコーン樹脂を含むエマルジョンの水分量が多くて、金属酸化物等を含有させたエマルジョン性懸濁液の粘度が小さい場合もある。このように粘度の小さい場合は、適宜増粘剤を加えて粘度を調整することができる。   When the amount of metal oxide or the like added to the emulsion suspension is relatively large, the viscosity of the emulsion suspension may increase. In such a case, it is preferable to adjust the viscosity of the emulsion suspension by appropriately adding water. Conversely, there are cases where the emulsion containing the silicone resin has a large amount of water and the viscosity of the emulsion suspension containing the metal oxide or the like is small. Thus, when viscosity is small, a viscosity can be adjusted by adding a thickener suitably.

さて、以上のように構成した密閉構造体用放熱装置によれば、外周を熱伝導体性の筐体14で囲繞した発熱体(CPU10)から放出する熱は、第1放熱膜18で遠赤外線に変換して、第2放熱膜20に放熱され、第2放熱膜20は、遠赤外線を吸収して、筐体14に伝導させ、筐体14は、第2放熱膜20から受けた熱を第3放熱膜22に伝導し、第3放熱膜22は、伝導された熱を遠赤外線に変換して、外部に放熱する。   Now, according to the heat dissipating device for a sealed structure configured as described above, the heat released from the heat generating body (CPU 10) whose outer periphery is surrounded by the heat conductive casing 14 is transmitted through the first heat dissipating film 18 to far infrared rays. The second heat radiation film 20 absorbs far-infrared rays and conducts it to the housing 14, and the housing 14 receives the heat received from the second heat radiation film 20. Conducted to the third heat radiating film 22, the third heat radiating film 22 converts the conducted heat to far infrared rays and radiates heat to the outside.

この際に、熱の伝達を行う第1〜第3放熱膜18〜22は、薄い膜状に形成されているので、発熱体(CPU10)を筐体14で囲繞する密封構造体16に殆ど影響を及ぼすことがないので、全体の大型化が回避され、かつ、筐体14で密閉した発熱体(CPU10)の熱を外部に放熱することができる。   At this time, since the first to third heat radiation films 18 to 22 for transferring heat are formed in a thin film shape, the sealing structure 16 that surrounds the heating element (CPU 10) with the housing 14 is almost affected. Therefore, it is possible to avoid the enlargement of the whole and to dissipate the heat of the heating element (CPU 10) sealed by the housing 14 to the outside.

この場合、第1〜第3放熱膜18〜22として、上述したような薄膜、例えば、アルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末との混合物から形成すると、遠赤外線への変換効率が高くなるので、より一層放熱効率を高くすることができる。   In this case, the first to third heat dissipation films 18 to 22 are formed from a thin film as described above, for example, a mixture of an alkoxysilane solution, an aqueous dispersion of colloidal silica, a silicon oxide powder, an aluminum oxide powder, and a kaolin powder. Then, since the conversion efficiency to far infrared rays becomes high, the heat dissipation efficiency can be further increased.

図2は、本発明の作用効果を確認するために、本発明者らが行った実験装置の概要を示している。同図に示した実験装置は、発熱体としてヒーターH(外形が40×40×15mmで、表面がステンレス製、印加電力8W)を準備し、このヒーターHの外周をアルミニウム製の筐体B(外形が100×100×16mmで、厚みが1.0mm)で囲繞して、密閉構造体とした。   FIG. 2 shows an outline of an experimental apparatus performed by the present inventors in order to confirm the operational effects of the present invention. In the experimental apparatus shown in the figure, a heater H (outer dimension: 40 × 40 × 15 mm, surface is made of stainless steel, applied power: 8 W) is prepared as a heating element, and the outer periphery of the heater H is attached to an aluminum casing B ( The outer shape is 100 × 100 × 16 mm and the thickness is 1.0 mm) to form a sealed structure.

そして、ヒーターHの外周全面と、筐体Bの内外周の全面に放熱膜aを形成した。この放熱膜aは、重量比でシリコーン樹脂エマルジョン50.8に、カリオン12、酸化珪素8.2、酸化アルミニウム12.3、酸化チタン6.2および酸化ジルコニウム10.5を添加混合して得られたエマルジョン性組成物を、100μの厚みにスプレーで塗布し、120℃で15分間乾燥させて、塗膜を形成した。   Then, the heat radiation film a was formed on the entire outer periphery of the heater H and the entire inner periphery of the housing B. The heat dissipation film a is obtained by adding and mixing the silicone resin emulsion 50.8 by weight with Carion 12, silicon oxide 8.2, aluminum oxide 12.3, titanium oxide 6.2, and zirconium oxide 10.5. The emulsion composition was applied to a thickness of 100 μm by spraying and dried at 120 ° C. for 15 minutes to form a coating film.

実験条件は、ヒーターHに印加電力8Wを供給して、室温25℃の下で、ヒーターHの表面温度、筐体Bの内部温度、筐体Bの外壁温度をそれぞれ測定した。このときの測定結果を図3に示している。   As experimental conditions, an applied power of 8 W was supplied to the heater H, and the surface temperature of the heater H, the internal temperature of the casing B, and the outer wall temperature of the casing B were measured at room temperature of 25 ° C. The measurement result at this time is shown in FIG.

図3に示した測定結果では、グラフの下にブランクとして示した部分が、放熱膜aを形成していない個所の温度測定値であり、放熱膜aで示した部分が、これを形成した個所の温度測定値である。   In the measurement result shown in FIG. 3, the portion shown as a blank below the graph is a temperature measurement value at a location where the heat dissipation film a is not formed, and the portion indicated by the heat dissipation film a is the location where this is formed. It is a temperature measurement value.

図3に示した測定結果から明らかなように、放熱膜aを形成すると、ヒーターHの表面温度が、142℃から109.4℃に低下し、約23%の温度低減効果が得られる。   As is apparent from the measurement results shown in FIG. 3, when the heat dissipation film a is formed, the surface temperature of the heater H is lowered from 142 ° C. to 109.4 ° C., and a temperature reduction effect of about 23% is obtained.

また、筐体Bの内部温度も58.7℃から50.1℃に低下することがわかるとともに、筐体Bの外壁温度は、殆ど変わらない。以上の実験から、明らかなように、本発明にかかる放熱装置では、筐体Bで密閉した発熱体(ヒーターH)の熱を外部に効率よく放熱することができる。   Moreover, it turns out that the internal temperature of the housing | casing B falls from 58.7 degreeC to 50.1 degreeC, and the outer wall temperature of the housing | casing B hardly changes. As is clear from the above experiment, in the heat dissipation device according to the present invention, the heat of the heating element (heater H) sealed by the casing B can be efficiently radiated to the outside.

なお、上記実施例では、筐体14の外表面に第3放熱膜22を形成した場合を例示したが、本発明の実施は、これに限る必要はなく、筐体14だけで十分な放熱効果が見込める場合には、第3放熱膜22は、必ずしも必要としない。また、筐体14で囲繞する発熱体は、CPU10に限る必要はなく、他の発熱体であってもよい。   In the above embodiment, the case where the third heat radiation film 22 is formed on the outer surface of the housing 14 is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and the heat radiation effect sufficient with the housing 14 is sufficient. Can be expected, the third heat dissipation film 22 is not necessarily required. Further, the heating element surrounded by the casing 14 is not limited to the CPU 10, and may be another heating element.

本発明にかかる密閉構造体用放熱装置によれば、大型化を回避しつつ、効果的に放熱することができるので、例えば、携帯電話やパソコンのCPUなどの放熱に適用して、広く活用することができる。   According to the heat dissipating device for a sealed structure according to the present invention, it is possible to effectively dissipate heat while avoiding an increase in size. For example, the heat dissipating device is widely applied to heat radiation of a mobile phone or a CPU of a personal computer. be able to.

本発明にかかる密閉構造体用放熱装置の一1実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Example of the thermal radiation apparatus for sealed structures concerning this invention. 本発明の放熱装置の作用効果を確認するために行った実験装置の線断面図である。It is line sectional drawing of the experimental apparatus performed in order to confirm the effect of the thermal radiation apparatus of this invention. 図2に示した実験装置での実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result in the experimental apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 CPU
12 基板
14 筐体
16 密閉構造体
18 第1放熱膜
20 第2放熱膜
22 第3放熱膜
10 CPU
12 Substrate 14 Housing 16 Sealed Structure 18 First Heat Dissipation Film 20 Second Heat Dissipation Film 22 Third Heat Dissipation Film

Claims (9)

CPUや集積回路などの発熱体の外周を熱伝導体性の筐体で囲繞した密閉構造体の放熱装置において、
前記発熱体の外表面に形成される第1放熱膜と、
前記第1放熱膜と対向するようにして、前記筐体の内面に形成される第2放熱膜とを備え、
前記発熱体が放出する熱は、前記第1放熱膜で遠赤外線に変換して、前記第2放熱膜に放熱され、
前記第2放熱膜は、前記遠赤外線を吸収して、前記筐体に伝導させ、
前記筐体は、前記第2放熱膜から受けた熱を外部に放熱することを特徴とする密閉構造体用放熱装置。
In a heat dissipation device of a sealed structure in which the outer periphery of a heating element such as a CPU or an integrated circuit is surrounded by a heat conductive casing,
A first heat dissipating film formed on the outer surface of the heating element;
A second heat dissipating film formed on the inner surface of the housing so as to face the first heat dissipating film,
The heat released from the heating element is converted into far infrared rays by the first heat dissipation film and is dissipated to the second heat dissipation film,
The second heat dissipation film absorbs the far infrared ray and conducts it to the housing.
The casing is configured to dissipate heat received from the second heat dissipation film to the outside.
前記筐体の外表面に、当該筐体を伝導する熱を吸収して、遠赤外線に変換して外部に放熱する第3放熱膜を設けたことを特徴とする請求項1記載の密閉構造体用放熱装置。   The sealed structure according to claim 1, wherein a third heat radiation film is provided on the outer surface of the housing to absorb heat conducted through the housing, convert the heat into far infrared rays, and dissipate the heat to the outside. Heat dissipation device. 前記第1から第3放熱膜は、内部の蓄熱を、高い放射率で遠赤外線として放射する同一組成の薄膜から構成することを特徴とする請求項2記載の密閉構造体用放熱装置。   3. The heat dissipating device for a sealed structure according to claim 2, wherein the first to third heat dissipating films are composed of a thin film having the same composition that emits internal heat storage as far infrared rays with high emissivity. 前記薄膜は、アルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末との混合物から形成することを特徴とする請求項3記載の密閉構造体。   4. The sealed structure according to claim 3, wherein the thin film is formed from a mixture of an alkoxysilane solution, a colloidal silica aqueous dispersion, a silicon oxide powder, an aluminum oxide powder, and a kaolin powder. 前記アルコキシシランが、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランの少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項4記載の密閉構造体用放熱装置。   The heat dissipation device for a sealed structure according to claim 4, wherein the alkoxysilane contains at least one of dialkoxysilane, trialkoxysilane, and tetraalkoxysilane. 前記混合物は、チタンアルコキシド及び/又はアルミニウムアルコキシドを更に混合することを特徴とする請求項4または5記載の密閉構造体用放熱装置。   6. The heat dissipation device for a sealed structure according to claim 4, wherein the mixture further mixes titanium alkoxide and / or aluminum alkoxide. 前記薄膜は、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムの水溶液、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末並びにカオリン粉末との混合物製の薄膜から形成することを特徴とする請求項3記載の密閉構造体用放熱装置。   4. The heat dissipating device for a sealed structure according to claim 3, wherein the thin film is formed from a thin film made of a mixture of an aqueous solution of sodium silicate and potassium silicate, silicon oxide powder, aluminum oxide powder and kaolin powder. 前記薄膜は、シリコーン樹脂を含むエマルジョン、酸化珪素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末との混合物から形成することを特徴とする請求項3記載の密閉構造体用放熱装置。   The said thin film is formed from the mixture of the emulsion containing a silicone resin, silicon oxide powder, aluminum oxide powder, and kaolin powder, The heat dissipation apparatus for sealed structures of Claim 3 characterized by the above-mentioned. 前記第1から第3放熱膜は、厚みを10〜100μmにすることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の密閉構造体用放熱装置。   9. The heat dissipation device for a sealed structure according to claim 1, wherein the first to third heat dissipation films have a thickness of 10 to 100 μm.
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