JPH1187959A - 放熱装置 - Google Patents
放熱装置Info
- Publication number
- JPH1187959A JPH1187959A JP25271897A JP25271897A JPH1187959A JP H1187959 A JPH1187959 A JP H1187959A JP 25271897 A JP25271897 A JP 25271897A JP 25271897 A JP25271897 A JP 25271897A JP H1187959 A JPH1187959 A JP H1187959A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- collector
- flexible
- conductive device
- laminating
- 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
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】従来の電子機器の設計概念を踏襲しながら高機
能且つ高性能化に伴う機器内部の高廃熱の冷却を容易に
行うことを目的とする。 【構成】発熱体に接触し集熱するコレクタと、当該コレ
クタから導出され外部に熱を伝えるフレキシブル熱伝導
装置と、当該フレキシブル熱伝導装置に接続される放熱
体により放熱装置を形成し、前記フレキシブル熱伝導装
置がグラファイトシートをプラスチックフィルムでラミ
ネートすることで形成されている放熱装置とする。
能且つ高性能化に伴う機器内部の高廃熱の冷却を容易に
行うことを目的とする。 【構成】発熱体に接触し集熱するコレクタと、当該コレ
クタから導出され外部に熱を伝えるフレキシブル熱伝導
装置と、当該フレキシブル熱伝導装置に接続される放熱
体により放熱装置を形成し、前記フレキシブル熱伝導装
置がグラファイトシートをプラスチックフィルムでラミ
ネートすることで形成されている放熱装置とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子機器の放熱装置に関
し、特に小型化が要求される機器の内部の放熱装置に関
する。
し、特に小型化が要求される機器の内部の放熱装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年のディジタル電子機器の高機能且つ
高集積化により、機器内部の単位体積あたりの発熱密度
は極めて大きくなっており、従来の機器筐体の体積内に
電子部品を納めることができなくなってきている。すな
わち、例えば携帯用のパソコンであれば、特にＭＰＵの
高性能化によりこのＭＰＵや周辺の電子機器において発
熱が生じ、従来の筐体内に部品を配置しても発熱の問題
で十分な性能が得られないものとなっている。この対策
として、筐体に主としてファンモータ等を設けて機器内
部に積極的に外気を取り込むことにより、冷却を促進し
ている。このために従来の機器筐体には外気を導入する
開口穴が設けられている。
高集積化により、機器内部の単位体積あたりの発熱密度
は極めて大きくなっており、従来の機器筐体の体積内に
電子部品を納めることができなくなってきている。すな
わち、例えば携帯用のパソコンであれば、特にＭＰＵの
高性能化によりこのＭＰＵや周辺の電子機器において発
熱が生じ、従来の筐体内に部品を配置しても発熱の問題
で十分な性能が得られないものとなっている。この対策
として、筐体に主としてファンモータ等を設けて機器内
部に積極的に外気を取り込むことにより、冷却を促進し
ている。このために従来の機器筐体には外気を導入する
開口穴が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら機器にフ
ァンモータを用いることは、上記の通り積極的に機器筐
体内に外気を導入するための開口穴を設置する必要があ
る。このように機器に開口穴を設ける場合、通常使用時
の携帯用パソコンでは問題ないものであるが、塵埃や水
滴の多い環境で使用される電子機器では問題が生じる。
これは特に携帯用パソコンをはじめとする情報機器の他
にも、監視カメラ等のセキュリティシステム機器でも同
じである。
ァンモータを用いることは、上記の通り積極的に機器筐
体内に外気を導入するための開口穴を設置する必要があ
る。このように機器に開口穴を設ける場合、通常使用時
の携帯用パソコンでは問題ないものであるが、塵埃や水
滴の多い環境で使用される電子機器では問題が生じる。
これは特に携帯用パソコンをはじめとする情報機器の他
にも、監視カメラ等のセキュリティシステム機器でも同
じである。
【０００４】すなわち、携帯用パソコンをはじめとする
情報機器や監視カメラ等のセキュリティシステム機器に
おいては、高性能が要求される中で、過酷な使用環境を
考慮するために、機器筐体に冷却ファンモータ用の開口
穴が設けられなくなり、機器内部の放熱が問題となって
いる。このために機器を大型化することにより筐体内部
空間を確保し放熱を行っているので、機器の小型化およ
び高性能化が妨げられるといった問題が生じている。
情報機器や監視カメラ等のセキュリティシステム機器に
おいては、高性能が要求される中で、過酷な使用環境を
考慮するために、機器筐体に冷却ファンモータ用の開口
穴が設けられなくなり、機器内部の放熱が問題となって
いる。このために機器を大型化することにより筐体内部
空間を確保し放熱を行っているので、機器の小型化およ
び高性能化が妨げられるといった問題が生じている。
【０００５】本発明は上記課題に鑑み、従来の電子機器
の設計概念を踏襲しながら高機能且つ高性能化に伴う機
器内部の高廃熱の冷却を容易に行うことを目的とする。
の設計概念を踏襲しながら高機能且つ高性能化に伴う機
器内部の高廃熱の冷却を容易に行うことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、発熱体に接触し集熱するコレクタと、当
該コレクタから導出され外部に熱を伝えるフレキシブル
熱伝導装置と、当該フレキシブル熱伝導装置に接続され
る放熱体により放熱装置を形成し、前記フレキシブル熱
伝導装置がグラファイトシートをプラスチックフィルム
でラミネートすることで形成されている放熱装置とす
る。上記フレキシブル熱伝導装置と放熱体との間、もし
くは上記フレキシブル熱伝導装置とコレクタとの間の少
なくとも何れかもしくはコレクタにヒートパイプを用い
てもよい。
に本発明では、発熱体に接触し集熱するコレクタと、当
該コレクタから導出され外部に熱を伝えるフレキシブル
熱伝導装置と、当該フレキシブル熱伝導装置に接続され
る放熱体により放熱装置を形成し、前記フレキシブル熱
伝導装置がグラファイトシートをプラスチックフィルム
でラミネートすることで形成されている放熱装置とす
る。上記フレキシブル熱伝導装置と放熱体との間、もし
くは上記フレキシブル熱伝導装置とコレクタとの間の少
なくとも何れかもしくはコレクタにヒートパイプを用い
てもよい。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図１に示す。図１には発熱
体となるＭＰＵや電子部品に接触し集熱するコレクタ30
と、このコレクタ30から導出され外部に熱を伝えるフレ
キシブル熱伝導装置10と、このフレキシブル熱伝導装置
10に接続されここに伝わる熱をさらに集熱し、他に熱移
動させるヒートパイプ20とから構成されている。
体となるＭＰＵや電子部品に接触し集熱するコレクタ30
と、このコレクタ30から導出され外部に熱を伝えるフレ
キシブル熱伝導装置10と、このフレキシブル熱伝導装置
10に接続されここに伝わる熱をさらに集熱し、他に熱移
動させるヒートパイプ20とから構成されている。
【０００８】このような構成において、上記コレクタは
銅やアルミニウムといった熱伝導性のよい材料を平板状
に形成してなり、発熱体に密着搭載される。
銅やアルミニウムといった熱伝導性のよい材料を平板状
に形成してなり、発熱体に密着搭載される。
【０００９】また、フレキシブル熱伝導装置10は、図２
及び図３に示すように、熱伝導性に優れたいくつかのグ
ラファイトシート12をプラスチックフィルム14でラミネ
ートすることで形成されている。上記においてグラファ
イトシートを構成するグラファイトは、炭素の原子配列
を広範囲に渡り規則正しく、単結晶に近い規則性を持た
すことにより、異方性はあるものの純銅以上の優れた熱
伝導率を示す炭素繊維複合材で構成され、また、圧縮率
や復元率にも、優れた特性を示すことが知られている。
及び図３に示すように、熱伝導性に優れたいくつかのグ
ラファイトシート12をプラスチックフィルム14でラミネ
ートすることで形成されている。上記においてグラファ
イトシートを構成するグラファイトは、炭素の原子配列
を広範囲に渡り規則正しく、単結晶に近い規則性を持た
すことにより、異方性はあるものの純銅以上の優れた熱
伝導率を示す炭素繊維複合材で構成され、また、圧縮率
や復元率にも、優れた特性を示すことが知られている。
【００１０】図１と図２、図３に示す実施例を詳述する
と、本実施例は、図示しない小型携帯用パソコンのマザ
ーボードに取り付けられたＭＰＵの廃熱を、純度の高い
グラファイトを厚さ0.2mm以下にシート加工したグラフ
ァイトシート12を厚さ0.1mm程度のポリエステルフィル
ムなどのプラスチックシート14に貼り合わせたラミネー
トシートを基本シートとして、熱伝導要求によってはグ
ラファイトシート12とプラスチックシート14を交互重ね
にした複数枚のラミネートシートを熱伝導材料とするフ
レキシブル熱伝導装置10からヒートパイプ20を介して、
上記パソコンの蓋体表示部である液晶画面の裏面に放熱
している。
と、本実施例は、図示しない小型携帯用パソコンのマザ
ーボードに取り付けられたＭＰＵの廃熱を、純度の高い
グラファイトを厚さ0.2mm以下にシート加工したグラフ
ァイトシート12を厚さ0.1mm程度のポリエステルフィル
ムなどのプラスチックシート14に貼り合わせたラミネー
トシートを基本シートとして、熱伝導要求によってはグ
ラファイトシート12とプラスチックシート14を交互重ね
にした複数枚のラミネートシートを熱伝導材料とするフ
レキシブル熱伝導装置10からヒートパイプ20を介して、
上記パソコンの蓋体表示部である液晶画面の裏面に放熱
している。
【００１１】ここでプラスチックシート14によりラミネ
ートされる上記グラファイトシート12は、図２及び図３
が示すように複数個設けられ、これらグラファイトシー
ト12間は銅やアルミニウムといった熱伝導体16により接
続されている。この接続方向は、縦横方向の隣り合った
シート間を接続したり、縦もしくは横方向のみに接続す
ればよい。但し、接続部のプラスチックシート14は熱抵
抗を小さくするために一部または全部を除去することが
好ましい。
ートされる上記グラファイトシート12は、図２及び図３
が示すように複数個設けられ、これらグラファイトシー
ト12間は銅やアルミニウムといった熱伝導体16により接
続されている。この接続方向は、縦横方向の隣り合った
シート間を接続したり、縦もしくは横方向のみに接続す
ればよい。但し、接続部のプラスチックシート14は熱抵
抗を小さくするために一部または全部を除去することが
好ましい。
【００１２】上記フレキシブル熱伝導装置10の構造は、
グラファイトシート12をラミネートしたプラスチックシ
ート14は、互いにその幅方向の両端とシート内部のグラ
ファイトシート12の部分を切欠いて超音波溶接や接着剤
などにより、強固に接合されており、またその長手方向
の一端はグラファイトシート12の面部分が、発熱体とな
るＭＰＵのパッケージに熱接合されるコレクタ30に接着
剤やカシメなどにより機械的且つ熱的に接合され、当該
長手方向の他端は、グラファイトシート12の面部分が、
液晶画面の裏面に配置される電波雑音防止対策などを兼
用した放熱板の一部に、ヒートパイプ20を介して接合さ
れている。
グラファイトシート12をラミネートしたプラスチックシ
ート14は、互いにその幅方向の両端とシート内部のグラ
ファイトシート12の部分を切欠いて超音波溶接や接着剤
などにより、強固に接合されており、またその長手方向
の一端はグラファイトシート12の面部分が、発熱体とな
るＭＰＵのパッケージに熱接合されるコレクタ30に接着
剤やカシメなどにより機械的且つ熱的に接合され、当該
長手方向の他端は、グラファイトシート12の面部分が、
液晶画面の裏面に配置される電波雑音防止対策などを兼
用した放熱板の一部に、ヒートパイプ20を介して接合さ
れている。
【００１３】このとき上記ヒートパイプ20は必ずしも必
要ではなく、上記の通りプラスチックフィルム14とコレ
クタ30との接続と同様の構成で機械的且つ熱的に接合し
てもよいが、図１に示すようにフレキシブル熱伝導装置
10の端末の熱接合の方法として、ヒートパイプ20にフレ
キシブル熱伝導装置10の端末面を巻き付けることによ
り、熱伝導と機械的な形状の自由度が得られる。また、
コレクタ30とフレキシブル熱伝導装置10との間にヒート
パイプ20を設けてもよいし、図４に示すようにフレキシ
ブル熱伝導装置の任意の位置から任意の数のヒートパイ
プ20を引き出してもよい。また、コレクタ30の代わりに
平板状ヒートパイプとしてもよい。
要ではなく、上記の通りプラスチックフィルム14とコレ
クタ30との接続と同様の構成で機械的且つ熱的に接合し
てもよいが、図１に示すようにフレキシブル熱伝導装置
10の端末の熱接合の方法として、ヒートパイプ20にフレ
キシブル熱伝導装置10の端末面を巻き付けることによ
り、熱伝導と機械的な形状の自由度が得られる。また、
コレクタ30とフレキシブル熱伝導装置10との間にヒート
パイプ20を設けてもよいし、図４に示すようにフレキシ
ブル熱伝導装置の任意の位置から任意の数のヒートパイ
プ20を引き出してもよい。また、コレクタ30の代わりに
平板状ヒートパイプとしてもよい。
【００１４】上記実施例において、グラファイトシート
12の熱伝導の中継途中は、図５に示すように通常のコー
ドと同様に折り曲げや巻き付けが自在に行えるのは勿論
である。
12の熱伝導の中継途中は、図５に示すように通常のコー
ドと同様に折り曲げや巻き付けが自在に行えるのは勿論
である。
【００１５】本発明の別の実施形態として、店舗などに
設置される監視カメラの画像処理ICの廃熱を、上記携帯
用パソコンの実施例同様のフレキシブル熱伝導装置10を
介して、監視カメラの筐体や取り付けフレームに放熱さ
せてもよい。このような実施状況においては、カメラが
動く対象物を赤外線センサなどにより常時追尾監視して
動く必要があるために、特に放熱のための熱伝導経路に
このようなフレキシブル熱伝導装置10を使用すること
で、効果的な放熱作用が得られるものである。
設置される監視カメラの画像処理ICの廃熱を、上記携帯
用パソコンの実施例同様のフレキシブル熱伝導装置10を
介して、監視カメラの筐体や取り付けフレームに放熱さ
せてもよい。このような実施状況においては、カメラが
動く対象物を赤外線センサなどにより常時追尾監視して
動く必要があるために、特に放熱のための熱伝導経路に
このようなフレキシブル熱伝導装置10を使用すること
で、効果的な放熱作用が得られるものである。
【００１６】
【発明の効果】上記構成により熱伝導装置が変形自由な
ものとなるので、小型の電子機器の筐体内であっても自
由に配置でき、ファンモータ等の冷却装置を使用するこ
となく効果的な放熱作用が得られる。したがって機器の
筐体に放熱用の穴を設けなくてよいので、塵埃や水滴等
の多発する所での使用においても、これらが筐体内部に
進入し難く、故障や誤動作が防止できる。
ものとなるので、小型の電子機器の筐体内であっても自
由に配置でき、ファンモータ等の冷却装置を使用するこ
となく効果的な放熱作用が得られる。したがって機器の
筐体に放熱用の穴を設けなくてよいので、塵埃や水滴等
の多発する所での使用においても、これらが筐体内部に
進入し難く、故障や誤動作が防止できる。
【図１】本発明のフレキシブル熱伝導装置を使用した放
熱装置を示す
熱装置を示す
【図２】本発明のフレキシブル熱伝導装置の側面図を示
す
す
【図３】図２の斜視図を示す
【図４】フレキシブル熱伝導装置とヒートパイプを接合
した側面断面図を示す
した側面断面図を示す
【図５】フレキシブル熱伝導装置を折り曲げた図である
図において同一符号は同一、または相当部分を示す。 １０フレキシブル熱伝導装置 １２グラファイトシート １４プラスチックフィルム １６熱伝導体 ２０ヒートパイプ ３０コレクタ
Claims (2)
- 【請求項１】発熱体に接触し集熱するコレクタと、当該
コレクタから導出され外部に熱を伝えるフレキシブル熱
伝導装置と、当該フレキシブル熱伝導装置に接続される
放熱体により放熱装置を形成し、前記フレキシブル熱伝
導装置がグラファイトシートをプラスチックフィルムで
ラミネートすることで形成されていることを特徴とする
放熱装置。 - 【請求項２】フレキシブル熱伝導装置と放熱体との間、
もしくは上記フレキシブル熱伝導装置とコレクタとの間
の少なくとも何れかにヒートパイプを用いたことを特徴
とする請求項１記載の放熱装置。 【請求項２】コレクタをヒートパイプで構成したことを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の放熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25271897A JPH1187959A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 放熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25271897A JPH1187959A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 放熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187959A true JPH1187959A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17241299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25271897A Pending JPH1187959A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 放熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187959A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003110263A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nec Corp | 放熱構造、パッケージ組立体、及び、放熱用シート |
| US7319590B1 (en) * | 2004-10-27 | 2008-01-15 | Raytheon Company | Conductive heat transfer system and method for integrated circuits |
| JP2011087073A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Canon Inc | 撮像装置 |
| US8137806B2 (en) | 2007-02-01 | 2012-03-20 | Polymatech Co., Ltd. | Thermal diffusion sheet and method for positioning thermal diffusion sheet |
| CN109862728A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-07 | 江苏和网源电气有限公司 | 一种微电网用风机控制器 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP25271897A patent/JPH1187959A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003110263A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nec Corp | 放熱構造、パッケージ組立体、及び、放熱用シート |
| US7319590B1 (en) * | 2004-10-27 | 2008-01-15 | Raytheon Company | Conductive heat transfer system and method for integrated circuits |
| US8137806B2 (en) | 2007-02-01 | 2012-03-20 | Polymatech Co., Ltd. | Thermal diffusion sheet and method for positioning thermal diffusion sheet |
| JP2011087073A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Canon Inc | 撮像装置 |
| CN109862728A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-07 | 江苏和网源电气有限公司 | 一种微电网用风机控制器 |
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