JP3216229U - Graphite radiator - Google Patents
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Abstract
【課題】熱源から熱エネルギーを吸収し、更に即座に拡散するグラファイト材の放熱器を提供する。【解決手段】グラファイト材の放熱器は、発熱源１０に対応して設置され、グラファイト導熱片１００及び熱放射層２００を含む。グラファイト導熱片の一面が発熱源が発する熱エネルギーを吸収するのに用いられる。熱放射層はグラファイト導熱片の別一面に粘着層３００を介して被覆される。グラファイト導熱片が発熱源から熱エネルギーを吸収し、スピーディに伝導拡散し、更に熱放射層によって即座に発散する。【選択図】図１A graphite radiator that absorbs thermal energy from a heat source and diffuses it instantly is provided. A heatsink made of graphite is installed corresponding to a heat source and includes a graphite heat conducting piece and a heat radiation layer. One side of the graphite heat conduction piece is used to absorb the heat energy generated by the heat source. The heat radiation layer is coated on another surface of the graphite heat conducting piece via the adhesive layer 300. The graphite heat-absorbing piece absorbs heat energy from the heat source, conducts and diffuses quickly, and is immediately dissipated by the heat radiation layer. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、放熱器に関するもので、特に一種グラファイト材放射放熱器である。 The present invention relates to a radiator, and in particular, is a kind of graphite material radiator.
現在の放熱器は、金属放熱器が主流であり、主に熱伝導方式で発熱源から熱エネルギーを吸収し、更に熱対流方式で周囲の空気中へ放射発散する。金属材の熱伝導特性、価格及び重量の間のバランスを考慮し、一般の金属散放熱器は通常使用する金属はアルミニウムか、もしくは銅である。アルミニウムの熱伝導係数(K)は約２００W/(m・K)であり、銅の熱伝導係数(K)は約４００W/(m・K)であり、熱伝導効率が比較的良好な金属材の中で価格も比較的安い。 The current heatsink is mainly a metal heatsink, which mainly absorbs heat energy from a heat source by a heat conduction method and radiates and radiates it into the surrounding air by a heat convection method. In consideration of the balance between heat conduction characteristics, price and weight of the metal material, a general metal diffuser usually uses aluminum or copper as a metal. Aluminum has a heat conduction coefficient (K) of about 200 W / (m · K), copper has a heat conduction coefficient (K) of about 400 W / (m · K), and has a relatively good heat conduction efficiency. The price is relatively low.
解決しようとする問題点は、伝統的な金属放熱器は、フィンの構造を改善することで、更に良好な熱対流効率を達成するが、現在の金属放熱器は金属自身の熱伝導特性がすでに限界であるため、更に大幅な進展は困難である点である。 The problem to be solved is that traditional metal heatsinks achieve better heat convection efficiency by improving the fin structure, but current metal heatsinks already have their own heat transfer characteristics. Since it is a limit, further significant progress is difficult.
これらを鑑み、本考案者は、上述の現有技術に対し、研究し、上述の問題点を改善することを本考案の課題とする。 In view of the above, the present inventors have studied the above-mentioned existing technology and made it a subject of the present invention to improve the above-mentioned problems.
本考案は、発熱源に対応して設置するのに用いる。それは、グラファイト導熱片及び熱放射層を含む。グラファイト導熱片のうち一面は該発熱源が発する熱エネルギーを吸収するのに用いる。熱放射層はグラファイト導熱片の別一面に被覆する。グラファイト導熱片によって発熱源から熱エネルギーを吸収し、スピーディに伝導拡散し、更に熱放射層によって熱放射方式で即座に発散することを最も主要な特徴とする。 The present invention is used for installation corresponding to a heat source. It includes a graphite heat conductor and a heat radiation layer. One side of the graphite heat conducting piece is used to absorb the heat energy generated by the heat source. The heat radiation layer is coated on another surface of the graphite heat conducting piece. The main feature is that the thermal energy is absorbed from the heat source by the graphite heat conduction piece, is conducted and diffused speedily, and is immediately emitted by the heat radiation layer in a heat radiation manner.
本考案のグラファイト材の放熱器は、熱源から熱エネルギーを吸収し、更に即座に拡散するという利点がある。 The graphite radiator of the present invention has an advantage of absorbing heat energy from a heat source and diffusing immediately.
本考案は、グラファイト材で製造した放射放熱器を提供する。 The present invention provides a radiant heat radiator made of graphite material.
本考案が提供するグラファイト材の放熱器は、発熱源に対応して設置するのに用い、それはグラファイト導熱片及び熱放射層を含む。グラファイト導熱片のうち一面は該発熱源が発する熱エネルギーを吸収するのに用いる。熱放射層はグラファイト導熱片の別一面に被覆する。 The graphite material radiator provided by the present invention is used for installation corresponding to a heat source, which includes a graphite heat conducting piece and a heat radiation layer. One side of the graphite heat conducting piece is used to absorb the heat energy generated by the heat source. The heat radiation layer is coated on another surface of the graphite heat conducting piece.
本考案のグラファイト材の放熱器は、熱放射層とグラファイト導熱片の間に粘着層を挟持設置する。熱放射層は片状の熱放射材である。熱放射層は片状のグラフェンから構成される。熱放射層は単一片状のグラフェンから構成したものでもよく、熱放射層は相互に接合して延びる複数の片状のグラフェンから構成するものでも良い。 The graphite radiator of the present invention has an adhesive layer sandwiched between a heat radiation layer and a graphite heat conducting piece. The heat radiation layer is a piece of heat radiation material. The heat radiation layer is composed of a piece of graphene. The heat radiation layer may be composed of a single piece of graphene, or the heat radiation layer may be composed of a plurality of pieces of graphene that extend while being joined to each other.
本考案のグラファイト材の放熱器において、熱放射層はグラファイト導熱片に被覆する固着構造及び固着構造に分散嵌入する複数の熱放射粒子を含む。熱放射粒子はグラフェン破片でもよく、熱放射粒子はカーボンナノカプセルでもよい。固着構造は固化したコロイド態材である。 In the heat radiator of the graphite material according to the present invention, the heat radiation layer includes a fixed structure covering the graphite heat conducting piece and a plurality of heat radiation particles dispersedly fitted into the fixed structure. The thermal radiation particles may be graphene fragments, and the thermal radiation particles may be carbon nanocapsules. The fixed structure is a solidified colloidal material.
本考案のグラファイト材の放熱器は、グラファイト導熱片によって発熱源から熱エネルギーを吸収し、更に即座に拡散する。そして、熱放射層によって熱放射方式で即座に発散する。現在の金属放熱器と比較して更に放熱効率に優れる。 The graphite radiator of the present invention absorbs thermal energy from the heat source by the graphite heat conduction piece, and further diffuses instantly. The heat radiation layer immediately radiates in a heat radiation method. Compared to current metal heatsinks, it has better heat dissipation efficiency.
図１は、本考案の第一実施例で、グラファイト材の放熱器を提供する。それは発熱源１０に対応して設置し放射放熱するのに用いる。そのうち発熱源１０は例としてICチップ、回路板もしくはその他発熱部品である。本実施例に於いて、本考案のグラファイト材の放熱器はグラファイト導熱片１００及び熱放射層２００を含む。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, which provides a heat radiator made of graphite. It is installed corresponding to the heat source 10 and used for radiating and radiating heat. Of these, the heat source 10 is, for example, an IC chip, a circuit board, or other heat generating components. In the present embodiment, the graphite radiator of the present invention includes a graphite heat conducting piece 100 and a heat radiation layer 200.
グラファイト導熱片１００は片状のグラファイト(Graphite)であり、グラフェンは炭素原子の六角形が連結して構成されるの多層積層構造であり、それは天然グラファイトもしくは人工グラファイトでもよい。天然グラファイトの熱伝導係数(K)は約６００W/(m・K)以上であり、人工グラファイトの熱伝導係数(K)は約１５００W/(m・K)以上である。グラファイト導熱片１００のうち一面は発熱源１０が発する熱エネルギーを吸収するのに用いる。更に該若干熱エネルギーをグラファイト導熱片１００の各部分へ伝導拡散する。 The graphite heat conducting piece 100 is a piece of graphite (Graphite), and the graphene is a multi-layered structure in which hexagons of carbon atoms are connected, which may be natural graphite or artificial graphite. Natural graphite has a thermal conductivity coefficient (K) of about 600 W / (m · K) or more, and artificial graphite has a thermal conductivity coefficient (K) of about 1500 W / (m · K) or more. One side of the graphite heat conducting piece 100 is used to absorb the heat energy generated by the heat source 10. Further, the slight thermal energy is conducted and diffused to each part of the graphite heat conductive piece 100.
熱放射層２００は、グラファイト導熱片１００の別一面に被覆する。本実施例に於いて熱放射層２００は片状の熱放射材で製造し、その良好なものは一片の片状のグラフェン(Graphene)から構成され、グラフェンは炭素原子の六角形が連結して構成される単層平面状結合構造である。そのうち、片状のグラフェンは単一の片状のグラフェンでも良いし、複数の片状のグラフェンのタイル相互接続に依る構成でも良い。熱放射層２００とグラファイト導熱片１００の間は、粘着層３００を挟持設置する。粘着層３００によって熱放射層２００をグラファイト導熱片１００上に粘着固定し、更に熱放射層２００は保護層４００を被覆する。保護層４００は絶縁であり且つ熱放射されて通過する。その保護層４００の比較的良好なものはPET(ポリエチレン・テレフタレート；polyethylene terephthalate)から製造される。片状のグラフェンは直接グラファイト導熱片１００上に被覆するのは困難である。拠って片状のグラファイトは先ず粘着層３００もしくは保護層４００に形成し、次にグラファイト導熱片１００を貼着するのが良い。 The heat radiation layer 200 is coated on another surface of the graphite heat conducting piece 100. In this embodiment, the heat radiation layer 200 is made of a piece of heat radiation material, and a good one is composed of a piece of piece of graphene (Graphene), and the graphene is formed by connecting hexagons of carbon atoms. It is a single-layer planar combined structure. Among them, the piece-like graphene may be a single piece of graphene, or may be configured by a plurality of piece-like graphene tile interconnections. An adhesive layer 300 is sandwiched between the heat radiation layer 200 and the graphite heat conducting piece 100. The heat radiation layer 200 is adhered and fixed on the graphite heat conducting piece 100 by the adhesive layer 300, and the heat radiation layer 200 further covers the protective layer 400. The protective layer 400 is insulating and passes by being thermally radiated. A relatively good protective layer 400 is made from PET (polyethylene terephthalate). It is difficult to coat the flake graphene directly on the graphite heat conducting piece 100. Therefore, it is preferable that the flake graphite is first formed on the adhesive layer 300 or the protective layer 400, and then the graphite heat conducting piece 100 is adhered.
図２は、本考案の第二実施例が提供するグラファイト材の放熱器である。それは、その発熱源１０に対応して設置し放射放熱するのに用い、そのうち発熱源１０は例としてICチップとする。本実施例に於いて、本考案のグラファイト材の放熱器は、グラファイト導熱片１００及び熱放射層２００を含む。 FIG. 2 is a heat radiator made of graphite material provided by the second embodiment of the present invention. It is installed corresponding to the heat source 10 and used to radiate and radiate heat, of which the heat source 10 is an IC chip as an example. In the present embodiment, the graphite radiator of the present invention includes a graphite heat conducting piece 100 and a heat radiation layer 200.
グラファイト導熱片１００は片状のグラファイトであり、それは天然グラファイトでもよいし、もしくは人工グラファイトでもよい。グラファイト導熱片１００のうち一面は発熱源１０が発する熱エネルギーを吸収するのに用い、更に該若干熱エネルギーをグラファイト導熱片１００の各部分へ伝導拡散する。 The graphite heat conducting piece 100 is a piece of graphite, which may be natural graphite or artificial graphite. One side of the graphite heat conducting piece 100 is used to absorb the heat energy generated by the heat source 10, and further, this slight heat energy is conducted and diffused to each part of the graphite heat conducting piece 100.
熱放射層２００は、グラファイト導熱片１００の別一面に被覆する。本実施例に於いて、熱放射層２００とグラファイト導熱片１００の間には粘着層３００を挟持設置する。粘着層３００で熱放射層２００をグラファイト導熱片１００の上に粘着固定し、更に熱放射層２００は保護層４００を被覆する。保護層４００は絶縁且つ熱放射されて通過する。その保護層４００の良好なのは、PET(ポリエチレン・テレフタレート；polyethylene terephthalate)で製造したものである。 The heat radiation layer 200 is coated on another surface of the graphite heat conducting piece 100. In this embodiment, an adhesive layer 300 is sandwiched between the heat radiation layer 200 and the graphite heat conducting piece 100. The heat radiation layer 200 is adhesively fixed on the graphite heat conducting piece 100 with the adhesive layer 300, and the heat radiation layer 200 covers the protective layer 400. The protective layer 400 passes through insulation and heat radiation. The protective layer 400 is preferably made of PET (polyethylene terephthalate).
熱放射層２００は、グラファイト導熱片１００に被覆する固着構造２１０及び固着構造２１０に分散嵌入する複数の熱放射粒子２２０を含む。固着構造２１０は、固化したコロイド態材であり(例としてコロイドもしくは漆)、且つ良好なのは絶縁のコロイド態材であり発熱源に導電して発熱源が壊れてしまうのを防止する。熱放射粒子２２０はグラフェン破片でもよく、熱放射粒子２２０はカーボンナノカプセルでもよく、カーボンナノカプセルは炭素原子で構成した球状結合構造である。 The heat radiation layer 200 includes a fixing structure 210 that covers the graphite heat conductive piece 100 and a plurality of heat radiation particles 220 that are dispersedly fitted into the fixing structure 210. The fixing structure 210 is a solidified colloidal material (for example, colloid or lacquer), and an insulating colloidal material is preferable, and prevents the heat source from being broken by being conductive to the heat source. The thermal radiation particle 220 may be a graphene fragment, the thermal radiation particle 220 may be a carbon nanocapsule, and the carbon nanocapsule has a spherical bond structure composed of carbon atoms.
その製造方式は先ず熱放射粒子２２０と固化していないコロイド態材を混合すると均一に分散し、その後、混合物スプレー、コーティングもしくはプリンティングの方式で粘着層３００に被覆する。次に粘着層３００でグラファイト導熱片１００を貼着して構成する。。他の製造方式は放射粒子と固化していないコロイド態材である混合物をスプレー、コーティングもしくはプリンティングの方式で保護層４００に被覆する。次にスプレー、コーティングもしくはプリンティングの方式で熱放射層２００に粘着層３００を被覆し、次に粘着層３００でグラファイト導熱片１００を貼着して構成する。 In the manufacturing method, the heat radiation particles 220 and the unsolidified colloidal material are first mixed to be uniformly dispersed, and then the adhesive layer 300 is coated by a mixture spraying, coating or printing method. Next, the graphite heat conductive piece 100 is stuck on the adhesive layer 300 to constitute. . In another manufacturing method, the protective layer 400 is coated by a spray, coating or printing method with a mixture which is a colloidal material not solidified with the radiation particles. Next, the adhesive layer 300 is coated on the heat radiation layer 200 by spraying, coating or printing, and then the graphite heat conductive piece 100 is adhered to the adhesive layer 300.
図３は、本考案の第三実施例が提供するグラファイト材の放熱器である。それは発熱源１０に対応して設置し放射放熱するのに用い、そのうち発熱源１０は例としてICチップとする。本実施例に於いて、本考案のグラファイト材の放熱器は、グラファイト導熱片１００及び熱放射層２００を含む。 FIG. 3 is a heat radiator made of graphite material provided by the third embodiment of the present invention. It is installed corresponding to the heat source 10 and used to radiate and radiate heat, of which the heat source 10 is an IC chip as an example. In the present embodiment, the graphite radiator of the present invention includes a graphite heat conducting piece 100 and a heat radiation layer 200.
グラファイト導熱片１００は片状のグラファイトであり、それは天然グラファイトでもよく、もしくは人工グラファイトでもよい。グラファイト導熱片１００のうち一面は発熱源１０が発する熱エネルギーを吸収するのに用い、更に該若干熱エネルギーをグラファイト導熱片１００の各部分へ伝導拡散する。 The graphite heat conducting piece 100 is a piece of graphite, which may be natural graphite or artificial graphite. One side of the graphite heat conducting piece 100 is used to absorb the heat energy generated by the heat source 10, and further, this slight heat energy is conducted and diffused to each part of the graphite heat conducting piece 100.
熱放射層２００は、グラファイト導熱片１００の別一面に被覆する。本実施例に於いて熱放射層２００はグラファイト導熱片１００に被覆する固着構造２１０及び固着構造２１０に分散嵌入する複数の熱放射粒子２２０を含む。固着構造２１０は固化したコロイド態材であり(例としてコロイドもしくは漆)且つ良好なのは絶縁のコロイド態材であり発熱源に導電して発熱源が壊れてしまうのを防止する。熱放射粒子２２０はグラフェン破片でもよく、熱放射粒子２２０はカーボンナノカプセルでもよく、カーボンナノカプセルは炭素原子で構成した球状結合構造である。更に熱放射層２００は保護層４００を被覆し、保護層４００は絶縁で且つ熱放射されて通過する。その保護層４００の比較的良好なのは、PET(ポリエチレン・テレフタレート；polyethylene terephthalate)で製造したものである。 The heat radiation layer 200 is coated on another surface of the graphite heat conducting piece 100. In this embodiment, the heat radiation layer 200 includes a fixing structure 210 that covers the graphite heat conducting piece 100 and a plurality of heat radiation particles 220 that are dispersedly fitted into the fixing structure 210. The fixing structure 210 is a solidified colloidal material (for example, colloid or lacquer), and an insulating colloidal material is preferable, and prevents the heat source from being broken by conducting to the heat source. The thermal radiation particle 220 may be a graphene fragment, the thermal radiation particle 220 may be a carbon nanocapsule, and the carbon nanocapsule has a spherical bond structure composed of carbon atoms. Furthermore, the thermal radiation layer 200 covers the protective layer 400, and the protective layer 400 is insulated and thermally radiated and passes. The relatively good protective layer 400 is made of PET (polyethylene terephthalate).
その製造方式は先ず熱放射粒子２２０と固化していないコロイド態材を混合すると均一に分散し、その後、更に混合物をスプレー、コーティングもしくはプリンティングの方式でグラファイト導熱片１００に被覆して構成する。 In the manufacturing method, the heat radiation particles 220 and the unsolidified colloidal material are mixed uniformly to disperse, and then the mixture is further coated on the graphite heat conductive piece 100 by spraying, coating or printing.
前述の各実施例において、本考案のグラファイト材の放熱器はすべて発熱源１０に貼着設置する。そのグラファイト導熱片１００が発熱源１０に接触し、熱伝導方式で吸收発熱源１０が発する熱エネルギーを吸収するが、本考案はこれに限らない。図４に示すとおり、本考案のグラファイト材の放熱器は電子装置の筐体２０の内壁に貼着設置してもよく、良好なものとして、熱放射層２００は電子装置の筐体２０の非金属エリアの内壁に貼着する。グラファイト導熱片１００は電子装置内の発熱源１０に対応して配置するが、発熱源１０に接触しない。それは熱放射的方式で発熱源１０が発する熱エネルギーを吸収する。更に熱放射層２００は熱放射的方式で該若干熱エネルギーを筐体２０の非金属エリアに通して電子装置の外へ発散させる。 In each of the embodiments described above, all of the graphite radiators of the present invention are attached to the heat source 10. The graphite heat conduction piece 100 contacts the heat source 10 and absorbs the heat energy generated by the absorption heat source 10 by a heat conduction method, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 4, the heat radiator of the graphite material according to the present invention may be attached to the inner wall of the casing 20 of the electronic device. Adhere to the inner wall of the metal area. The graphite heat conducting piece 100 is disposed corresponding to the heat source 10 in the electronic device, but does not contact the heat source 10. It absorbs the heat energy generated by the heat source 10 in a thermal radiation manner. Further, the heat radiation layer 200 dissipates some of the heat energy out of the electronic device through the non-metallic area of the housing 20 in a heat radiation manner.
本考案のグラファイト材の放熱器は、グラファイト導熱片１００で発熱源１０から熱エネルギーを吸収し、グラファイト導熱片１００によって熱伝導方式でスピーディに拡散し、更に熱放射層２００によって熱放射方式で即座に発散させる。現在の金属放熱器と比較して更に放熱効率に優れ、且つプラスチック構造問題を突破し、更に体形が軽いことから、更に多くの用途に適用し、且つ低廉であり、運送及び取り付けが便利である。 The heat radiator of the graphite material of the present invention absorbs heat energy from the heat source 10 with the graphite heat conductive piece 100, diffuses quickly with the heat conductive method by the graphite heat conductive piece 100, and immediately with the heat radiation method with the heat radiation layer 200. To diverge. Compared to current metal heatsinks, it has better heat dissipation efficiency, breaks through plastic structure problems, and is lighter in shape, so it can be used in many applications, is inexpensive, and is easy to transport and install. .
以上は本考案の良好な実施例に過ぎず、本考案の請求範囲を制限するものではない。拠って、その他運用本考案の特許精神に基づく同効果の変化を運用するのはすべて本考案の請求範囲に含まれるものとする。 The above are only preferred embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Therefore, all other operations of the same effect based on the patent spirit of the invention of the present invention shall be included in the claims of the present invention.
１０ 発熱源
２０ 筐体
１００ グラファイト導熱片
２００ 熱放射層
２１０ 固着構造
２２０ 熱放射粒子
３００ 粘着層
４００ 保護層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat generating source 20 Case 100 Graphite heat conduction piece 200 Thermal radiation layer 210 Adhesive structure 220 Thermal radiation particle 300 Adhesive layer 400 Protective layer
Claims (10)
該グラファイト導熱片のうち一面は該発熱源が発する熱エネルギーを吸収するのに用いるを吸収するのに用いるグラファイト導熱片と、
該グラファイト導熱片の別一面に被覆する熱放射層を含むことを特徴とするグラファイト材の放熱器。 In the radiator of graphite material used to install corresponding to the heat source,
One side of the graphite heat conduction piece is used to absorb the heat energy used to absorb the heat energy generated by the heat source; and
A heat radiator for graphite material, comprising a heat radiation layer covering another surface of the graphite heat conducting piece.
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