JP2007067330A - Sheet-type fluid circulating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パソコン等の電子機器に対して電磁波の影響を防止するとともに機器を一定温度に冷却、保温あるいは加熱を行うシート状流体循環装置に関する。 The present invention relates to a sheet-like fluid circulation device that prevents the influence of electromagnetic waves on an electronic device such as a personal computer and cools, keeps, or heats the device at a constant temperature.
パソコン等の電子機器では、中央演算処理装置(CPU)等の電子デバイスの発熱が電子回路の誤動作をもたらし、また製品寿命に大きな影響を与えるため、放熱対策が必須とされている。また、近年のCPUの高性能化によって発熱量が増加するとともに、装置の小型化、薄型化、軽量化の要請に伴う筐体内部の発熱密度の増加により、狭い制約された空間内で効率的に放熱対策を施すことが重要な課題となっている。 In an electronic device such as a personal computer, a heat dissipation measure is indispensable because heat generated by an electronic device such as a central processing unit (CPU) causes malfunction of an electronic circuit and greatly affects the product life. In addition to the recent increase in CPU performance, the amount of heat generation has increased, and the heat generation density inside the housing has increased due to the demand for smaller, thinner, and lighter devices. It is an important issue to take measures against heat dissipation.
発熱部を放熱ファンで冷却する従来の方式の場合、ファンによる重量、容積の増加、騒音という問題がある。これに対して、熱輸送特性に優れた冷却デバイスであるヒートパイプを用いて、CPU等の発熱部の熱をパソコンの筐体底面やディスプレイ側に設けられた放熱板に移動させて放熱する構造も用いられている。 In the case of the conventional method in which the heat generating portion is cooled by the heat radiating fan, there are problems of weight, volume increase and noise due to the fan. On the other hand, using a heat pipe, which is a cooling device with excellent heat transport characteristics, the heat of the heat generating part such as CPU is transferred to the heat sink on the bottom of the PC housing or the display side to dissipate heat Are also used.
しかし、近年の電子機器の一層の薄型化、軽量化、小型化に応えるためには、筐体内の限定されたスペースを最大限に有効利用した放熱対策が必要とされている。しかし、従来のヒートパイプでは、金属管製コンテナを用いているため、重量が比較的大きく、厚みも厚いため柔軟性に欠ける等の課題がある。 However, in order to respond to the further thinning, weight reduction, and miniaturization of electronic devices in recent years, it is necessary to take a heat dissipation measure that effectively uses the limited space in the casing to the maximum. However, since the conventional heat pipe uses a metal tube container, there are problems such as lack of flexibility because the weight is relatively large and the thickness is thick.
このような課題に対して、従来の金属管製のコンテナに代えてフィルム材料からなるコンテナを用いたシート状のヒートパイプも開発されている(例えば、特許文献1参照)。 In response to such a problem, a sheet-like heat pipe using a container made of a film material instead of a conventional metal tube container has been developed (see, for example, Patent Document 1).
図4は、上記例に示されているシート状ヒートパイプの断面構造を示す模式図である。なお、この断面構造は、シート状ヒートパイプの長手方向と直交する断面構造を示している。このシート状ヒートパイプは、2枚の金属箔101が真空封止されてなるフィルム製シート状コンテナ100内に作動液が封入されている。そして、このフィルム製シート状コンテナ100の内部は、複数のスペーサ(骨格材)103により複数の蒸気流路104に仕切られている。さらに、この蒸気流路104の上下両面には、作動液を還流させるためのウィック105が形成されている。なお、2枚の金属箔101はシーラント層106により貼り合されている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of the sheet-like heat pipe shown in the above example. In addition, this cross-sectional structure has shown the cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction of a sheet-like heat pipe. In this sheet-like heat pipe, a working fluid is sealed in a film-like sheet-
この構造の場合、シート状ヒートパイプとしての柔軟性を充分に確保しようとすると、蒸気流路104の間隙を狭くすることが必要となる。しかし、上記蒸気流路104の間隙を狭くすると流体抵抗が増加し、この結果、作動液の循環流量が制限を受けるので放熱能力には限界がある。
In the case of this structure, it is necessary to narrow the gap of the
ヒートパイプによる冷却方式のようなパッシブな方法ではなく、積極的に流体を循環させるアクティブな方法として、小型の駆動ポンプと冷却板を組み合わせて、電子部品が搭載された回路基板を冷却する冷却装置も開発されている。この方式の場合では、ポンプの大きさが課題であり、ノートパソコンのような電子機器に対して用いるためにはマイクロポンプを可撓性シートと結合一体化する技術が必要になる。 A cooling device that cools a circuit board on which electronic components are mounted by combining a small drive pump and a cooling plate as an active method that actively circulates fluid rather than a passive method like a cooling method using a heat pipe Has also been developed. In the case of this method, the size of the pump is a problem, and in order to use it for an electronic device such as a notebook personal computer, a technique for coupling and integrating the micropump with the flexible sheet is required.
なお、マイクロポンプに関しては、静電アクチュエータの原理を利用する方法も開発されている(例えば、特許文献2参照)。このような静電力を利用したポンプは、簡単な工程で作製でき、かつ構成を小型にでき、流体の微小流量を制御することが可能である。
静電アクチュエータの原理を利用する上記例のマイクロポンプは、シリコン基板を用いており、この基板上にポリイミド樹脂層を形成し、加工することにより形成した微小流量の制御を行うためのものである。また、この例では、流体を、例えば可撓性シートの流路に充填して循環させる方法および構造については開示も示唆もしていない。 The micro pump of the above example using the principle of the electrostatic actuator uses a silicon substrate, and is for controlling a minute flow rate formed by forming and processing a polyimide resin layer on the substrate. . Further, in this example, neither a disclosure nor a suggestion is made about a method and a structure in which a fluid is circulated by filling a flow path of a flexible sheet, for example.
また、静電力を利用するポンプは製造工程が簡単であるが、電磁ノイズに弱い電子機器に近接して配置すると、誤動作を生じる場合がある。 In addition, a pump using electrostatic force has a simple manufacturing process, but if it is disposed close to an electronic device that is vulnerable to electromagnetic noise, a malfunction may occur.
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、柔軟性を有し、薄型化と軽量化が可能で、かつ電子機器の誤動作を生じさせる電磁ノイズを回避することができるシート状流体循環装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a sheet-like fluid circulation that has flexibility, can be reduced in thickness and weight, and can avoid electromagnetic noise that causes malfunction of electronic equipment. An object is to provide an apparatus.
上記課題を解決するために、本発明のシート状流体循環装置は積層構成の可撓性絶縁シートの内部に設けられ、密閉構造を有する流体の流路と、この流路に充填された流体と、可撓性絶縁シートの流路の少なくとも一部に設けられ、流体を流路中で循環させる流体輸送手段と、可撓性絶縁シートの表裏面の少なくともどちらか一方の面に形成された電磁シールド膜と、電磁シールド膜を接地するための接地手段とを備えた構成からなる。 In order to solve the above problems, a sheet-like fluid circulation device according to the present invention is provided inside a flexible insulating sheet having a laminated structure, and has a fluid flow path having a sealed structure, and a fluid filled in the flow path. A fluid transporting means for circulating a fluid in the flow path, and an electromagnetic wave formed on at least one of the front and back surfaces of the flexible insulation sheet. It comprises a shield film and a grounding means for grounding the electromagnetic shield film.
この構成とすることにより、可撓性絶縁シートの流路中に充填された流体を、その流路の少なくとも一部を用いて形成された流体輸送手段により循環させることができる。流体の循環のために流体輸送手段を駆動しても、電子機器が電磁ノイズの影響を受けることを防止でき、電子機器を安定して作動させることができる。また、流体輸送手段は流路と一体的に形成され、かつ流路は密閉した構造を有しているので、流体循環装置を作動させても流体が漏れることを防止できる。 With this configuration, the fluid filled in the flow path of the flexible insulating sheet can be circulated by the fluid transporting means formed using at least a part of the flow path. Even if the fluid transportation means is driven for fluid circulation, the electronic device can be prevented from being affected by electromagnetic noise, and the electronic device can be stably operated. Further, since the fluid transporting means is formed integrally with the flow path and the flow path has a closed structure, it is possible to prevent fluid from leaking even when the fluid circulation device is operated.
また、上記構成において、流体輸送手段は可撓性絶縁シートに設けられた静電駆動式ポンプであってもよい。あるいは、圧電駆動式ポンプであってもよい。 Further, in the above configuration, the fluid transporting means may be an electrostatic drive pump provided on a flexible insulating sheet. Alternatively, a piezoelectric drive pump may be used.
さらに、静電駆動式ポンプの場合には、可撓性絶縁シートの流路の一部の相対向する面に複数の導体パターンを設け、流体の移動方向に向けて複数の導体パターンに制御回路により電圧を順次印加する構成としてもよい。 Further, in the case of an electrostatic drive pump, a plurality of conductor patterns are provided on a part of opposing surfaces of the flow path of the flexible insulating sheet, and a control circuit is provided on the plurality of conductor patterns in the fluid moving direction. Alternatively, the voltage may be sequentially applied.
このような構成とすることにより、流路を確実に密閉した構造とすることができるので、作動中の流体の漏れを防止し、電子機器に用いられたとしても流体の漏れによる損傷を防ぐことができる。 By adopting such a configuration, it is possible to ensure a structure in which the flow path is securely sealed, thus preventing fluid leakage during operation and preventing damage due to fluid leakage even when used in electronic equipment. Can do.
また、上記構成において、流体輸送手段は流路内に設けられた蒸気流路と流体を還流させるための毛細管流路から構成されるヒートパイプであってもよい。このような構成とすることにより、フレキシブルなヒートパイプに電磁シールド膜が設けられているので、発熱部を冷却するだけでなく電磁ノイズも同時に防止できる。 In the above configuration, the fluid transporting means may be a heat pipe including a steam channel provided in the channel and a capillary channel for refluxing the fluid. By setting it as such a structure, since the electromagnetic shielding film | membrane is provided in the flexible heat pipe, not only can a heat-generating part be cooled, but electromagnetic noise can be prevented simultaneously.
また、上記構成において、電磁シールド膜は導電性材料を物理的成膜法または印刷方式により形成した膜であってもよい。さらに、電磁シールド膜は導電性材料が網目状に形成されていてもよい。 Further, in the above configuration, the electromagnetic shielding film may be a film in which a conductive material is formed by a physical film forming method or a printing method. Furthermore, the electromagnetic shielding film may be formed of a conductive material in a mesh shape.
このような構成とすることにより、流体輸送手段を電子機器に近接して配置しても、流体輸送手段から発生する電磁ノイズが電子機器に影響を及ぼすことを防止できる。さらに、外部から電子機器に放射される電磁ノイズも効果的に防止することができる。なお、電磁シールド膜は、可撓性絶縁シートの表裏面の少なくとも一方に形成されていればよい。この電磁シールド膜を覆うように絶縁保護膜を形成しておくことが望ましい。 By adopting such a configuration, even if the fluid transporting means is arranged close to the electronic device, it is possible to prevent electromagnetic noise generated from the fluid transporting means from affecting the electronic device. Furthermore, electromagnetic noise radiated from the outside to the electronic device can be effectively prevented. In addition, the electromagnetic shielding film should just be formed in at least one of the front and back of a flexible insulating sheet. It is desirable to form an insulating protective film so as to cover this electromagnetic shield film.
また、上記構成において、流路の一部に加熱装置または冷却フィンまたは電子冷却装置を密接させ、流体の温度を加熱または冷却または保持するようにしてもよい。 In the above configuration, a heating device, a cooling fin, or an electronic cooling device may be brought into close contact with a part of the flow path to heat, cool, or hold the temperature of the fluid.
このような構成とすることにより、流体循環装置の流路の一部を用いて電子機器の発熱部を冷却する場合には、冷却ファンまたは電子冷却装置を密接させれば、発熱部で加熱された流体を効率よく冷却することができる。また、電子機器あるいは遺伝子解析装置等のバイオ分野において、一定温度に保持しておく必要がある場合には、電子冷却装置または加熱装置あるいはこれらの組み合わせを用いて流体の温度を一定に保持して流体を循環させれば、定温保持ができる。 With this configuration, when the heat generating part of the electronic device is cooled using a part of the flow path of the fluid circulation device, the heat generating part is heated by bringing the cooling fan or the electronic cooling device into close contact. The fluid can be efficiently cooled. In the bio field, such as electronic equipment or genetic analyzers, when it is necessary to keep a constant temperature, the temperature of the fluid is kept constant using an electronic cooling device or a heating device or a combination thereof. If fluid is circulated, constant temperature can be maintained.
本発明では、可撓性絶縁シートに一体的に流体輸送手段と電磁シールド膜とが形成されているので、流体を循環させて電子機器やその他の装置を冷却、加熱あるいは定温保持を行い、かつ電子機器に対する電磁ノイズも防止できる。この結果、冷却、加熱あるいは定温保持が要求される電子機器の安定で、信頼性の高い動作を確保することができるという大きな効果を奏する。 In the present invention, the fluid transport means and the electromagnetic shielding film are integrally formed on the flexible insulating sheet, so that the fluid is circulated to cool, heat or hold the electronic device and other devices, and Electromagnetic noise for electronic equipment can also be prevented. As a result, there is a great effect that a stable and highly reliable operation of an electronic device that requires cooling, heating or constant temperature maintenance can be ensured.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、厚さ方向、幅方向および長さ方向の寸法は、構成を説明しやすくするために拡大等を行って表示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the dimensions in the thickness direction, the width direction, and the length direction are enlarged and displayed for easy explanation of the configuration.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかるシート状流体循環装置の構成を示す図で、(a)は平面図、(b)はA−A線に沿った断面図、(c)はB−B線に沿った断面図である。
(First embodiment)
1A and 1B are diagrams showing a configuration of a sheet-like fluid circulation device according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view along the line A-A, and FIG. ) Is a cross-sectional view along the line BB.
本実施の形態にかかるシート状流体循環装置10は、積層構成の可撓性絶縁シート11の内部に設けられ、密閉構造を有する流体の流路15と、流路15に充填された流体(図示せず)と、可撓性絶縁シート11の流路15の一部に設けられ、流体を流路15中で循環させる流体輸送手段20、30と、可撓性絶縁シート11の表裏面の少なくともどちらか一方の面に形成された電磁シールド膜42と、流体輸送手段を駆動する制御回路(図示せず)と、電磁シールド膜42を接地するための接地手段(図示せず)とを備えた構成からなる。
A sheet-like
さらに、本実施の形態のシート状流体循環装置10の場合には、流体輸送手段20、30は可撓性絶縁シート11に設けられた静電駆動式ポンプにより構成されている。そして、これらの流体輸送手段20、30には、電圧の印加により可撓性絶縁シート11を変形させるそれぞれ8個の変位発生部21〜28、31〜38を有している。これらの変位発生部21〜28、31〜38には、図示しない制御回路によりそれぞれ設定された電圧が設定された時間印加される。
Furthermore, in the case of the sheet-like
なお、本実施の形態では、シート状流体循環装置10の可撓性絶縁シート11を、例えば電子機器の発熱部に密接したときに、流体輸送手段20、30が設けられている流路15が発熱部にも密接するように作製されている。
In the present embodiment, when the flexible insulating
流体輸送手段20、30の変位発生部21〜28、31〜38は、図1(a)、図1(b)からわかるように上層シート12と下層シート13との面上に、それぞれ対向するように設けられた導体パターンからなる。さらに、図1(b)に示すように、上層シート12と下層シート13との一部は、これらを貼り合せるスペーサ14より突出するように形成されており、この領域でフレキシブル配線基板により接続される。
The
また、下層シート13のほぼ全面に電磁シールド膜42が形成されている。この電磁シールド膜42は、例えば導電性材料を物理的成膜法または印刷方式により形成することができる。例えば、銅、アルミニウム等の金属を真空蒸着して形成してもよい。あるいは、カーボンや銀ペースト等の導電性を有するペーストを用いて、全面または網目状に形成してもよい。この電磁シールド膜42を保護するための絶縁保護膜43が下層シート13に設けられている。なお、絶縁保護膜43には開口部を設け、上記フレキシブル配線基板と接続し、このフレキシブル配線基板を介して接地手段に接続する。
An
このように、本実施の形態にかかるシート状流体循環装置10は、流体輸送手段20、30により可撓性絶縁シート11の内部に設けた流路15を流体が循環する。したがって、流路15の一部に加熱装置または冷却フィンまたは電子冷却装置を密接させれば、流体の温度を加熱または冷却または一定の温度に保持することができるので、加熱または冷却された流体が流れる流路15の位置に電子機器を密接させれば、電子機器を加熱または冷却または一定の温度に保持することができる。
As described above, in the sheet-like
可撓性絶縁シート11は、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂からなる上層シート12と下層シート13とを、同様の樹脂からなるスペーサ14と貼り合せて構成される。スペーサ14には、流路15をあらかじめ設けておき、上層シート12と下層シート13とを貼り合せると流路15を形成できる。
The flexible insulating
また、流体輸送手段20、30は、本実施の形態では静電駆動式ポンプにより構成されている。この静電駆動式ポンプは、複数の変位発生部21〜28、31〜38を有している。これらの変位発生部21〜28、31〜38は、上層シート12と下層シート13とのそれぞれ対向する面に設けた導体膜により構成される。これらの導体膜は、例えば蒸着やスパッタリングによりアルミニウム膜や銅膜等を形成して用いることができる。
In addition, the
なお、変形を容易にするために、流体輸送手段20、30の変位発生部21〜28、31〜38が設けられている領域部の上層シート12のみ、他よりも薄くしておいてもよい。または、この領域部のみについて、さらに弾性変形しやすい材料としてもよい。
In addition, in order to make a deformation | transformation easy, you may make thinner only the upper layer sheet |
流体としては、高抵抗の水を用いることが望ましい。エチレングリコールを加えてもよい。エチレングリコールを加えると、寒冷地でも使用することができる。さらに、水以外でも粘度の低い流体であれば、特に制約なく用いることができる。 It is desirable to use high resistance water as the fluid. Ethylene glycol may be added. When ethylene glycol is added, it can be used even in cold regions. Further, any fluid other than water that has a low viscosity can be used without any particular limitation.
以下、簡単に本実施の形態にかかるシート状流体循環装置10で流体を循環させるための流体輸送手段20、30のメカニズムを説明する。2つの流体輸送手段20、30は比較的離れた位置に配置されており、かつ可撓性絶縁シート11であるので流路15は流体の圧力により局部的に膨れたり、あるいは凹んだりする。このため、それぞれの流体輸送手段20、30は別個に独立して作動させることができる。以下では、流体輸送手段20について説明するが、流体輸送手段30でも同様である。なお、流体は図1(a)において、流路15中を反時計方向に流れる場合について説明する。
Hereinafter, the mechanism of the
最初に、流体輸送手段20の変位発生部21を変形させて流路15をほぼ閉じる。この変形により流路15が押されるので、この領域に存在する流体は両方向に押し出される。このためには、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とに対して、図示しない制御回路により、それぞれが引き合うような電圧を印加する。例えば、下層シート13の導体膜に正の電圧を印加する場合には、上層シート12の導体膜には負の電圧を印加する。例えば、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜との間隔を100μmとしたときには、電圧として約100Vを印加すればよい。
First, the
つぎに、変位発生部21を変形させて流路15を閉じた状態としたまま、変位発生部22を同様に変形させる。この変形を生じさせるためには、変位発生部21と同様に、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが引き合うような電圧を印加する。この電圧の印加により、変位発生部22が変位発生部21と同じように変形する。この変位発生部22の変形時には、あらかじめ変位発生部21は変形して流路15がほとんど閉じているので、流体は図1の左方向に押し出される。
Next, the
つぎに、変位発生部22を変形させて流路15をほぼ閉じた状態としたまま、変位発生部23を変形させて流路15をほぼ閉じる。同時に、変位発生部21を元の状態に戻す。このためには、変位発生部22と同様に、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが引き合うような電圧を印加する。一方、変位発生部21に対しては、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが反発するような電圧を印加する。これは、下層シート13の導体膜に印加する電圧と同じ方向の電圧を上層シート12の導体膜に印加すれば、両者が静電力で反発するので流路15を開くことができる。この変形動作により、変位発生部23の流体は図1の左方向に押し出される。
Next, the
つぎに、変位発生部23を変形させて流路15をほぼ閉じた状態としたまま、変位発生部24を変形させて流路15をほぼ閉じる。同時に、変位発生部22を元の状態に戻すとともに変位発生部21を閉じる。このためには、変位発生部23と同様に、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが引き合うような電圧を印加する。一方、変位発生部22に対しては、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが反発するような電圧を印加する。これは、下層シート13の導体膜に印加する電圧と同じ方向の電圧を上層シート12の導体膜に印加すれば、両者が静電力で反発するので流路15を開くことができる。
Next, the
これにより、変位発生部24の流体が図1の左方向に押し出される。一方、変位発生部22には流体が流入し、かつ隣接する変位発生部21、23は閉じた状態となる。
Thereby, the fluid of the
つぎに、変位発生部21、24を変形させて流路15をほぼ閉じた状態としたまま、変位発生部22、25を変形させて流路15をほぼ閉じる。同時に、変位発生部23を元の状態に戻す。このためには、変位発生部21、24と同様に、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが引き合うような電圧を印加する。一方、変位発生部23に対しては、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが反発するような電圧を印加する。これは、下層シート13の導体膜に印加する電圧と同じ方向の電圧を上層シート12の導体膜に印加すれば、両者が静電力で反発するので流路15を開くことができる。
Next, the
これにより、変位発生部22、25の流体が、それぞれ図1の左方向に押し出される。
Thereby, the fluid of the
つぎに、変位発生部22、25を変形させて流路15をほぼ閉じた状態としたまま、変位発生部23、26を変形させて流路15をほぼ閉じる。同時に、変位発生部21、24を元の状態に戻す。このためには、変位発生部22、25と同様に、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが引き合うような電圧を印加する。一方、変位発生部21、24に対しては、上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜とが反発するような電圧を印加する。これは、下層シート13の導体膜に印加する電圧と同じ方向の電圧を上層シート12の導体膜に印加すれば、両者が静電力で反発するので流路15を開くことができる。
Next, the
これにより、変位発生部23、26の流体が、それぞれ図1の左方向に押し出される。
Thereby, the fluid of the
以上の動作を繰り返して行うことで、流体輸送手段20が設けられている流路15中の流体を連続的に図1の左方向に押し出すことができる。この動作を流体輸送手段30についても行うと、全体として反時計方向に流体を循環させることができる。
By repeating the above operation, the fluid in the
図2は、上記シート状流体循環装置10を用いて電子機器に使用される回路基板の冷却を行うための構成を示す図で、(a)は平面図、(b)はB−B線に沿った断面図である。なお、図2においては、シート状流体循環装置10の構成要素には符号を付していないが、図1の符号をもとにして以下では符号を付して説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration for cooling a circuit board used in an electronic device using the sheet-like
シート状流体循環装置10には、流体輸送手段20、30のそれぞれの変位発生部21〜28、31〜38の導体膜と接続するためのフレキシブル配線基板44、55が接続されている。フレキシブル配線基板44は流体輸送手段20の変位発生部21〜28の導体膜と接続されている。すなわち、例えば変位発生部21の上層シート12に設けられている導体膜と下層シート13に設けられている導体膜とがフレキシブル配線基板44の配線パターン47に接続されている。なお、配線パターン47は、フレキシブル配線基板44の両面に設けられており、それぞれ上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜に接続されている。
同様に、変位発生部22〜28とフレキシブル配線基板44の配線パターン48〜54とが、それぞれ接続されている。さらに、両側に設けられている配線パターン46は、下層シート13に設けた電磁シールド膜42と接続されている。
Similarly, the
もう一方のフレキシブル配線基板55は流体輸送手段30の変位発生部31〜38の導体膜と接続されている。すなわち、例えば変位発生部31の上層シート12に設けられている導体膜と下層シート13に設けられている導体膜とがフレキシブル配線基板55の配線パターン57に接続されている。なお、配線パターン57は、フレキシブル配線基板55の両面に設けられており、それぞれ上層シート12の導体膜と下層シート13の導体膜に接続されている。
The other
同様に、変位発生部32〜38とフレキシブル配線基板55の配線パターン58〜64とが、それぞれ接続されている。さらに、両側に設けられている配線パターン46は、下層シート13に設けた電磁シールド膜42と接続されている。
Similarly, the
これらのフレキシブル配線基板44、55の配線パターン47〜54、57〜64は制御回路(図示せず)に接続されている。また、フレキシブル配線基板44、55の配線パターン46は、接地手段(図示せず)に接続されている。
The
このようにフレキシブル配線基板44、55が接続されたシート状流体循環装置10がCPU等の半導体素子、受動部品、弱耐熱部品等からなる電子部品65が実装された回路基板66上にかぶせられ、冷却が必要な電子部品65に密接される。
In this way, the sheet-like
一方、シート状流体循環装置10の流路15の一部に密接して放熱用フィン67が配置される。この放熱用フィン67は図示しないファンにより強制的に空冷される。
On the other hand, the
密接した状態で、シート状流体循環装置10の流体輸送手段20、30を駆動すると、放熱用フィン67で冷却された流体が流体輸送手段20、30により反時計方向に循環して電子部品65を冷却する。シート状流体循環装置10は可撓性を有するので、電子部品65にそれぞれ密接させることができるが、可撓性絶縁シート11はこのため凹凸のある状態となる。しかし、流体輸送手段20、30により流路15自体を変形させることで、凹凸のある状態であっても流体を循環させることができる。
When the
また、下層シート13には電磁シールド膜42が設けられているので、流体輸送手段20、30から生じる電磁ノイズを有効に遮蔽することができる。さらに、流路15の全面を電磁シールド膜42で覆っているので、流体の外部への漏れ防止も行うことができ、長期間安定して使用することができる。
Moreover, since the
なお、本実施の形態では、電磁シールド膜42は下層シート13側のみに設けたが、上層シート12側にも設けてもよい。両側に設けることにより、流体輸送手段20、30からの電磁ノイズの影響を、回路基板66の電子部品65に対してだけでなく、他の電子機器に対しても有効に遮蔽できる。また、流体の外部への漏れ防止もさらに改善できる。
In this embodiment, the
なお、本実施の形態では、シート状流体循環装置を回路基板の冷却用として用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電子機器やバイオ分野において分析片を一定温度に保持することが必要な場合においても用いることができる。この場合に、常温より低い温度に保持する必要がある場合には、電子冷却装置を放熱用フィンの代わりに密接させて流体を冷却すればよい。また、一定温度に加熱して保持したい場合には、加熱ヒータを用いればよい。これらの場合に、一定温度に保持すべき機器に温度センサを設置しておき、温度測定結果に基づき電子冷却装置の温度あるいは加熱ヒータの加熱温度を制御してもよい。 In the present embodiment, the example in which the sheet-like fluid circulation device is used for cooling the circuit board has been described, but the present invention is not limited to this. For example, it can be used even when it is necessary to keep the analysis piece at a constant temperature in the electronic equipment or biotechnology field. In this case, when it is necessary to keep the temperature lower than room temperature, the electronic cooling device may be brought into close contact with the heat dissipating fins to cool the fluid. In addition, a heater may be used when it is desired to heat and hold at a constant temperature. In these cases, a temperature sensor may be installed in a device to be maintained at a constant temperature, and the temperature of the electronic cooling device or the heating temperature of the heater may be controlled based on the temperature measurement result.
(第2の実施の形態)
図3は、本発明の第2の実施の形態にかかるシート状流体循環装置の断面図である。本実施の形態では、積層構成の可撓性絶縁シートの内部に設けられ、密閉構造を有する流体の流路と、この流路に充填された流体と、可撓性絶縁シートの流路に設けられ、流体を流路中で循環させる流体輸送手段と、可撓性絶縁シートの表裏面に形成された電磁シールド膜と、電磁シールド膜を接地するための接地手段とを備えた構成を有している。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a sheet-like fluid circulation device according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a fluid flow path having a hermetically sealed structure, a fluid filled in the flow path, and a flow path of the flexible insulation sheet are provided inside the flexible insulating sheet having a laminated structure. A fluid transporting means for circulating the fluid in the flow path, an electromagnetic shield film formed on the front and back surfaces of the flexible insulating sheet, and a grounding means for grounding the electromagnetic shield film ing.
そして、流体輸送手段は流路の全体に設けられた蒸気流路と流体を還流させるための毛細管流路から構成されるヒートパイプである。 The fluid transport means is a heat pipe composed of a steam channel provided in the entire channel and a capillary channel for refluxing the fluid.
本実施の形態のヒートパイプは、上側シート74と下側シート78とがフレキシブルなスペーサ79を介して対向し、これらは両端部に設けたシール部材82により密閉シールされている。下側シート78とスペーサ79とで形成される複数の流路に蒸気流路81と毛細管流路80とが形成されている。なお、図3に示すヒートパイプは、紙面に垂直方向に長いシート状である。
In the heat pipe of the present embodiment, the
上側シート74は、樹脂膜71、73の間に導電性膜72が形成された3層構成である。下側シート78も同様に、樹脂膜75、77の間に導電性膜76が形成された3層構成である。この導電性膜72、76は図示しない部分で共通に接続され、接地手段であるグランドGに接続されている。
The
以上の構成からなるシート状流体循環装置、すなわちヒートパイプが、第1の実施の形態と同様に、CPU等の半導体素子等の発熱部品84上にかぶせられる。この発熱部品84は回路基板83上に実装され、図示しない他の電子部品を含めて電子回路を構成している。発熱部品84による熱は、シート状流体循環装置であるヒートパイプの流体に伝わり、蒸気化して蒸気流路81により紙面に垂直方向の奥に設けられている放熱フィン領域へ流れる。放熱フィン領域で、蒸気が冷却され液体となる。この液体が毛細管流路80を伝わり、再び発熱部品84の領域へ流れる。これを繰り返すことにより、発熱部品84を効率よく冷却できる。
The sheet-like fluid circulation device configured as described above, that is, a heat pipe, is placed on a
さらに、本実施の形態では、シート状流体循環装置の上側シート74および下側シート78のそれぞれに導電性膜72、76が形成されており、これらの導電性膜72、76により回路基板83上に搭載されている発熱部品84を含む電子部品への電磁ノイズを有効に遮蔽することができる。
Further, in the present embodiment,
また、これらの導電性膜72、76は、上側シート74と下側シート78からのガス浸透を防止する効果も有するので、ヒートパイプの信頼性も向上できる。
Moreover, since these
本発明のシート状流体循環装置は、可撓性絶縁シートに設けられた流路と、この流路に充填された流体と、可撓性絶縁シートの流路の一部に設けられた流体輸送手段と、可撓性絶縁シートの表裏面の少なくともどちらか一方の面に形成された電磁シールド膜と、電磁シールド膜を接地するための接地手段とを備えており、パソコン等の電子機器に対して電磁波の影響を防止するとともに機器を一定温度に冷却、保温あるいは加熱を行うことができ、電子機器やバイオ分野に有用である。 The sheet-like fluid circulation device of the present invention includes a flow path provided in a flexible insulating sheet, a fluid filled in the flow path, and a fluid transport provided in a part of the flow path of the flexible insulating sheet. Means, an electromagnetic shielding film formed on at least one of the front and back surfaces of the flexible insulating sheet, and a grounding means for grounding the electromagnetic shielding film. In addition to preventing the influence of electromagnetic waves, the device can be cooled, kept warm, or heated to a certain temperature, which is useful for electronic devices and the bio field.
10 シート状流体循環装置
11 可撓性絶縁シート
12 上層シート
13 下層シート
14,79,103 スペーサ
15 流路
20,30 流体輸送手段
21,22,23,24,25,26,27,28,31,32,33,34,35,36,37,38 変位発生部
42 電磁シールド膜
43 絶縁保護膜
44,55 フレキシブル配線基板
46,47,48,49,50,51,52,53,54,57,58,59,60,61,62,63,64 配線パターン
65 電子部品
66,83 回路基板
67 放熱用フィン
71,73,75,77 樹脂膜
72,76 導電性膜
74 上側シート
78 下側シート
80 毛細管流路
81,104 蒸気流路
82 シール部材
84 発熱部品
100 フィルム製シート状コンテナ
101 金属箔
105 ウィック
106 シーラント層
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記流路に充填された流体と、
前記可撓性絶縁シートの前記流路の少なくとも一部に設けられ、前記流体を前記流路中で循環させる流体輸送手段と、
前記可撓性絶縁シートの表裏面の少なくともどちらか一方の面に形成された電磁シールド膜と、
前記電磁シールド膜を接地するための接地手段とを備えたことを特徴とするシート状流体循環装置。 A fluid flow path provided inside a flexible insulating sheet having a laminated structure and having a sealed structure;
A fluid filled in the flow path;
A fluid transport means provided in at least a part of the flow path of the flexible insulating sheet and circulating the fluid in the flow path;
An electromagnetic shielding film formed on at least one of the front and back surfaces of the flexible insulating sheet;
A sheet-like fluid circulation device comprising grounding means for grounding the electromagnetic shielding film.
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WO2023101901A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Intel Corporation | Vapor chamber with ionized fluid |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013178760A (en) * | 2010-05-26 | 2013-09-09 | Tessera Inc | Electronic apparatus |
JP2017515300A (en) * | 2014-03-18 | 2017-06-08 | ▲華▼▲為▼終端有限公司Huawei Device Co., Ltd. | Heat dissipation assembly and electronic device |
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WO2017203847A1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Cooling device, projector, and heat reception unit |
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