KR100261634B1 - 그래파이트클래드구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고배향성과 가요성을 가진 그래파이트부재를 구비한 그래파이트클래드구조체 에 관한 것으로서, 소형화·경량화하고, 열을 폭넓게 효율적으로 방사할 수 있도록 하고 기계적 강도가 뛰어나며 넓은 용도에 사용할 수 있는 그래파이트클래드시트를 제공하는 동시에 그것을 사용한 그래파이트부품을 제공하는 것을 목적으로 한 것이며, 구체적으로는 상기 그래파이트클래드구조체는 고배향성과 가요성을 가진 박형의 그래파이트부재와, 상기 그래파이트부재의 적어도 한쪽면에 고착된 요철을 지닌 래스판을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

그래파이트클래드구조체

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 열교환기의 사시도.

제2도는 방열핀과 구리파이프와의 관계를 표시한 확대도.

제3도는 열교환기의 제조수순을 표시한 모식도.

제4도는 실시예 2에 의한 열교환기의 사시도.

제5도는 그 열교환기의 제조수순을 표시한 모식도.

제6도는 실시예 3에 의한 가열장치의 사시도.

제7도는 실시예 4에 의한 가열장치의 사시도.

제8도는 실시예 5에 의한 가열장치의 사시도.

제9도는 실시예 5의 변형예에 의한 가열장치의 사시도.

제10도는 본 발명의 실시예 6에 의한 그래파이트클래드시트의 사시도.

제11도는 제10도의 단면확대도.

제12도는 그래파이트클래드시트의 제조방법을 표시한 사시도.

제13도는 실시예 7에 의한 그래파이트클래드시트의 사시도.

제14도는 실시예 8에 의한 그래파이트클래드시트의 사시도.

제15도는 실시예 9에 의한 그래파이트클래드구조체의 사시도.

제16도는 제15도의 단면확대도.

제17도는 실시예 10에 의한 그래파이트클래드시트의 단면부분도.

제18도는 실시예 13에 의한 그래파이트부품을 채용한 보온고의 단면도.

제19도는 실시예 14에 의한 그래파이트부품인 히트싱크의 측면부분도.

제20도는 실시예 15에 의한 그래파이트부품을 채용한 가요성 프린트배선기판의 측면도.

제21도는 제20도의 단면확대도.

제22도는 실시예 16에 의한 그래파이트부품을 채용한 튜너부품의 단면도.

제23도는 실시예 17에 의한 그래파이트부품을 채용한 가열냉각시트의 단면도.

제24도는 제23도의 가열냉각시트의 평면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

(1), (10) : 열교환기 (2), (2a)∼(2c), (11) : 구리파이프

(3), (12) : 방열핀 (21), (31), (41) : 히터

(22), (32), (42) : 방열체

(50), (50a), (50b), (50c), (50d) : 그래파이트클래드시트

(51) : 그래파이트필름 (52) : 래스판

(53) : 격자 (54) : 펀칭판

(56) : 둥근 구멍 (58) : 합성수지판

(93) : 단열케이스 (94) : 그래파이트필름

(61) : 수지기판 (62) : 방열기판

본 발명은, 고배향성과 가요성을 가진 그래파이트부재를 구비한 그래파이트 클래드구조체에 관한 것이다.

예를 들면, 공조기기나 냉장고 등에 사용되는 열방사구조체로서의 열교환기는, 일반적으로 헤어핀형상으로 지그재그로 구부러진 구리 또는 알루미늄제의 파이프와, 파이프의 축방향에 주면이 대향하도록 배열해서 배치된 알루미늄제의 방열핀(fin)으로 구성되어 있다. 방열핀에는 파이프보다도 작은 직경의 투과구멍이 형성되어 있다. 열교환기를 제조할 때에는, 배열해서 배치된 방열핀의 투과구멍에 파이프를 끼워통과시키고, 그후 파이프의 내경보다도 직경이 큰 강철구를 파이프내에 밀어넣음으로써 파이프를 직경확대해서 방열핀에 코킹하여, 파이프와 방열핀을 확실하게 접촉시키고 있다. 또, 미리 방열핀을 장착한 구리 또는 알루미늄제의 파이프를 파이프벤더 등의 기계에 의해서 헤어핀형상으로 지그재그로 구부린 것도 알려져 있다.

이와 같이, 종래 열교환기에는 주로 구리나 알루미늄제의 부품이 사용되고 있다. 알루미늄은 금속중에서도 비중이 가볍고, 부품의 경량화에 공헌하고 있다. 또, 구리는 물 등에 대한 내식성이 높고, 부품의 내식성의 향상에 공헌하고 있다. 또, 양자는 열전도성이 좋고, 이 점에서 구리나 알루미늄이 종래, 열교환기 등의 열방사구조체에 널리 사용되고 있는 이유이다.

한편, 반도체칩의 리플로로(reflow furnace) 등에 사용되는 열방사구조체로서의 가열장치에는, 막대형상의 외장히터 등으로 이루어진 발열체가 사용되고 있다. 이와 같은 발열체는 일반적으로 열을 직경방향으로 동등하게 방사하고 있다.

열교환기와 같이 열교환을 위하여 열방사를 행하는 열방사구조체에서는 부재의 경량화를 더욱 도모하는 동시에, 소형화를 도모하는 것이 필요하다. 그러나, 알루미늄제의 방열핀에서는 알루미늄 고유의 고체물성인 열전도율의 크기에 따라 방열핀의 크기나 두께가 정해지므로, 더욱 소형화·경량화가 요망되어도, 이와 같은 소형화·경량화의 요망을 만족시키는 것이 곤란하다.

또, 가열장치와 같이 가열을 위하여 열방사를 행하는 열방사구조체에서는, 열을 주위에 동등하게 방사하고 있으므로, 피가열물에 대해서 열을 효율좋게 모아서 방사하는 것이 곤란하다.

또, 열의 방사면적이 발열체에 한정되므로, 열을 폭넓게 방사하는 것이 곤란하다.

그래서, 그래파이트는 발군의 내열성, 내약품성, 고전기전도성 등의 유용한 특성을 갖추기 위한 공업재료로서 중요한 위치를 차지하고, 2차전지전극재, 발열체, 구조재, 가스킷, 내열시일재 등으로서 널리 사용되고 있다.

이들 용도에 사용되는 그래파이트로서 일본국 특개평 3-75211호 공보, 일본국 특개평 4-21508호 공보에 개시된 고배향성과 가요성을 가진 그래파이트가 알려져 있다. 이 그래파이트는 폴리이미드나 폴리아미드 등의 특정한 고분자화합물의 필름을 불활성가스속에서 2400℃이상의 온도에서 열처리하고, 열처리한 것을 필요에 따라서 압연해서 얻어진다. 이 그래파이트시트에서는, 고온열처리함으로써 균일발포상태를 만들어 내고 있고, 이것을 압연처리함으로써 유연성과 탄성을 가진 가요성의 그래파이트시트가 얻어진다. 또한 이 그래파이트시트는, 결정의 배향방향이 면방향으로 일치하고 있으므로(고배향성을 가지고 있으므로), 두께가 얇음에도 불구하고 열전도성이 두께가 두꺼운 것과 비교해서 그다지 변화하지 않아, 가볍고 열전도성이나 내열성이 양호한 재료를 제공할 수 있다.

그러나, 상기 종래의 가요성의 그래파이트를 상기한 용도에 사용할 경우, 가요성이 있으므로 기계적인 강도가 부족할 경우가 있다. 이와 같은 용도에서는, 일본국 특공평1-51442호 공보에 개시된 고배향성을 가진 그래파이트시트를 사용하면 된다. 이 그래파이트시트는 특정한 고분자화합물의 필름을 적층해서 가압소성하여 얻어진다. 그러나, 이 그래파이트시트는 가요성을 가지고 있지 않으므로, 임의의 형상의 그래파이트부재를 얻을 수 없고, 용도범위가 한정되고, 넓은 용도에 사용할 수 없다.

본 발명의 제 1목적은, 열방사구조체를 소형화·경량화하는 데 있다.

본 발명의 제 2목적은, 열을 효율적으로 방사할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 제 3목적은, 열을 폭넓게 방사할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 제 4목적은, 기계적 강도가 뛰어나고 또한 넓은 용도에 사용할 수 있는 그래파이트클래드구조체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 5목적은, 그래파이트클래드구조체를 사용한 그래파이트부품을 제공하는 데 있다.

참고로, 본 발명의 제 1발명에 관한 열방사구조체는, 대기에 열을 방사하는 열방사구조체에 있어서, 유체가 통과하는 유체통로와, 유체통로에 접촉해서 배치된 고배향성을 가진 그래파이트제의 열전달부품을 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2발명에 관한 열방사구조체는, 열을 대기에 방사하는 열방사구조체에 있어서, 발열체와, 발열체의 근처에 배치된 고배향성을 가진 그래파이트제의 열전달부품을 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3발명에 관한 열방사구조체는, 대기에 열을 방사하는 열방사구조체에 있어서, 발열체와, 발열체에 접촉해서 배치된 고배향성을 가진 그래파이트제의 열전달부품을 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4발명에 관한 열방사구조체는, 상기 제 3발명에 있어서 발열체는 막대형상부재이고, 열전달부품은, 발열체의 긴쪽방향으로 간격을 두고 복수 배치된 평판형상의 부재이다.

본 발명의 제 5발명에 관한 열방사구조체는, 상기 제 3발명에 있어서, 발열체는 막대형상부재이고, 열전달부품은, 발열체의 축방향으로 길게 또한 발열체로부터 방사형상으로 뻗은 평판형상의 부재이다.

본 발명의 제 6발명에 관한 열방사구조체는 상기 제 1발명으로부터 제 5발명의 어느 하나에 있어서, 그래파이트의 로킹특성이 20°이하이다.

본 발명의 제 7발명에 관한 열방사구조체는, 상기 제 1발명으로부터 제 6발명의 어느 하나에 있어서, 열전달부품이 가요성을 가진 그래파이트시트이다.

본 발명의 제 8발명에 관한 열방사구조체는, 상기 제 7발명에 있어서, 열전달부품이 상기 그래파이트시트의 작은 조각이다.

본 발명의 제 9발명에 관한 열방사구조체는 상기 제 1발명으로부터 제 6발명의 어느 하나에 있어서, 열전달부품이 그래파이트시트와, 그래파이트시트의 적어도 한쪽면에 고착되고, 그래파이트시트를 보강하는 금속제 또는 세라믹제의 보강부재로 구성된다.

본 발명의 제 10발명에 관한 열방사구조체는, 상기 제 9발명에 있어서, 보강부재에 금속래스재를 사용하고 있다.

본 발명의 제 11발명에 관한 그래파이트클래드구조체는 고배향성과 가요성을 가진 박형의 그래파이트부재와, 그래파이트부재의 적어도 한쪽면에 고착된 고착부재를 구비하고 있다.

본 발명의 제 12발명에 관한 그래파이트클래드구조체는 고착부재와, 고착부재의 적어도 한쪽면에 고착된 고배향성과 가요성을 가진 박형의 그래파이트부재를 구비하고 있다.

본 발명의 제 13발명에 관한 그래파이트클래드구조체는, 상기 제 11, 제 12 발명에 있어서, 상기 그래파이트부재가 로킹특성이 20°이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 14발명에 관한 그래파이트클래드구조체는, 상기 제 11∼제 13 발명의 어느 하나에 있어서, 상기 고착부재는 금속제인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 15발명에 관한 그래파이트클래드구조체는 상기 제 14발명에 있어서, 상기 고착부재는 요철(凹凸)을 가진 금속래스판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 16발명에 관한 그래파이트클래드구조는, 상기 제 14발명에 있어서, 상기 고착부재는 일면에 구멍의 주위가 돌출하는 금속구멍형성판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 17발명에 관한 그래파이트클래드구조체는 상기 제 11∼제 13발명의 어느 하나에 있어서, 상기 고착부재는 세라믹제인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 18발명에 관한 그래파이트클래드구조체는, 상기 제 11∼제 13발명의 어느 하나에 있어서 상기 고착부재는 합성수지제인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 19발명에 관한 그래파이트클래드구조체는 상기 제 11∼제 13발명의 어느 하나에 있어서, 상기 고착부재는 종이제인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 20발명에 관한 그래파이트부품은 상기 제 11발명∼제 19발명의 어느 하나의 그래파이트클래드구조체를 사용한 방열기판과, 방열부재를 가진 것이다.

본 발명의 제 21발명에 관한 그래파이트부품은 상기 제 14발명∼제 16발명의 어느 하나의 그래파이트클래드구조체를 사용한 방열기판과, 방열기판상에 적층된 회로기판을 가진 것이다.

본 발명의 제 22발명에 관한 그래파이트부품은 상기 제 14발명∼제 16발명의 어느 하나의 그래파이트클래드구조체를 사용한 자기시일드부재를 가진 것이다.

본 발명의 상기 제 1발명의 열방사구조체에서는, 유체가 유체통로를 통과하면, 열전달부품에 유체의 열이 전달되고, 그곳으로부터 방열한다. 여기서는, 열전달부품이 고배향성을 가진 그래파이트제이므로, 열전도성이 알루미늄에 비해서 높아진다. 이 결과, 열전달부품의 소형화, 경량화를 도모할 수 있다.

본 발명의 상기 제 2발명의 열방사구조체에서는, 발열체가 발열하면, 그 근처에 배치된 고배향성을 가진 그래파이트제의 열전달부품이 발열체로부터의 열을 복사한다. 여기서는, 열전달부품이 발열체로부터의 열을 복사하므로, 발열체로부터의 열을 한 방향으로 집중할 수 있어, 효율좋게 열을 방사할 수 있다.

본 발명의 상기 제 3발명의 열방사구조체에서는, 발열체가 발열하면, 그것에 접촉해서 배치된 열전달부품에 열이 전달되고, 그곳으로부터 주위에 방사된다. 여기서는, 고배향성을 가진 그래파이트제의 열전달부품이 발열체에 접촉해서 배치되어 있으므로, 열을 폭넓게 방사할 수 있다.

본 발명의 상기 제 4발명의 열방사구조체에서는, 발열체가 발열하면, 열이 발열체로부터와 열전달부품의 주면으로부터 방사된다. 여기서는 발열체로부터 방사형상으로 열이 방사되는 동시에 열전달부품으로부터도 열이 방사되어, 발열체의 주위에 열을 폭넓게 방사된다.

본 발명의 상기 제 5발명의 열방사구조체에서는, 발열체가 발열하면, 열전달부품으로부터 발열체의 주위에 열이 방사된다. 여기서는 열전달부품으로부터 주위에 열을 폭넓게 방사된다.

본 발명의 상기 제 6발명의 열방사구조체에서는, 그래파이트의 로킹특성이 20°이하이므로, 배향성이 보다 높아져, 방사능력이 향상한다.

본 발명의 상기 제 7발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품이 가요성을 가진 그래파이트시트이므로, 유체통로나 발열체의 형상에 열전달부품을 맞출 수 있다. 이 결과, 보다 소형화·경량화 및 효율화를 도모할 수 있다.

본 발명의 상기 제 8발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품이 그래파이트시트의 작은 조각이므로, 유체통로나 발열체에 대해서 보다 표면적을 크게 취할 수 있다. 이 결과, 또 소형화·경량화 및 효율화를 도모할 수 있다.

본 발명의 상기 제 9발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품이 그래파이트시트와 상기 그래파이트시트를 보강하는 보강부재로 구성되어 있으므로, 열전달부품의 강도를 높일 수 있다.

본 발명의 상기 제 10발명의 열방사구조체에서는 보강부재에 금속래스재를 사용하고 있으므로, 강도를 높이고 또한 경량화를 도모할 수 있다.

본 발명의 상기 제 11발명의 그래파이트클래드구조체에서는, 고배향성과 가요성을 가진 박형의 그래파이트부재와, 그래파이트부재의 적어도 한쪽면에 고착된 고착부재를 구비하고 있으므로, 고착부재에 의해서 기계적 강도가 확보되고, 가요성을 가진 그래파이트시트에 의해서 고착부재의 형상을 따른 임의의 형상으로 할 수 있다. 이 때문에, 기계적 강도가 뛰어나고 또한 넓은 용도에 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 제 12발명의 그래파이트클래드구조체에서는, 고착부재와, 고착부재의 적어도 1면에 고착된 고배향성과 가요성을 가진 박형의 그래파이트부재를 구비하고 있으므로, 고착부재에 의해서 기계적 강도가 확보되어, 가요성을 가진 그래파이트시트에 의해서 고착부재의 형상을 따른 임의의 형상으로 할 수 있다. 이 때문에, 기계적 강도가 뛰어나고 또한 넓은 용도에 사용할 수 있는 그래파이트클래드구조체가 얻어진다.

또한, 그래파이트부재의 로킹특성이 20°이하일 경우에는, 결정의 배향성이 보다 높아지고, 전열능력이 향상된다.

또, 고착부재가 금속제일 경우에는, 예를 들면 철 등의 자기차폐금속을 사용하면, 자기시일드효과가 얻어지고, 구리나 알루미늄 등의 열전달률이 높은 금속을 사용하면 배향방향을 따른 방향으로 효율좋게 열을 전달할 수 있어, 발열체로부터의 열의 방사나 발열체의 냉각 등에 널리 이용할 수 있다.

또, 고착부재가 요철을 가진 금속래스판으로 구성되어 있을 경우에는, 그래파이트부재에 고착부재의 볼록부를 먹혀들게 함으로써 양자를 간단히 고착할 수 있다. 또, 금속래스판의 격자에 의해 그래파이트부재를 배향방향에서 단절함으로써 그래파이트부재의 두께방향에서 열전달률을 변화시킬 수 있다. 또, 볼록부가 먹혀들어간 금속래스판을 앵커로 해서 그래파이트에 고착하기 어려운 각종 부재를 더욱 고착시킬 수 있다.

또, 고착부재가 금속구멍형성판으로 구성되어 있을 경우에는, 그래파이트부재에 고착부재의 구멍의 주위의 돌출부를 먹혀들게 함으로써 양자를 간단히 고착할 수 있다. 또, 금속구멍형성판의 돌출부에 의해 그래파이트부재를 배향방향에서 단절함으로써 그래파이트부재의 두께방향에서 열전달률을 변화시킬 수 있다. 또, 금속구멍형성판을 앵커로 해서 또 각종의 그래파이트에 고착하기 어려운 부재를 고착할 수 있다. 또한, 금속구멍형성판의 구멍을 회로기판의 관통구멍 등에 이용할 수 있다.

또, 고착부재가 세라믹제일 경우에는, 고착부재와 그래파이트부재에서 열전달률을 두께방향으로 변화시킬 수 있다.

고착부재가 합성수지제일 경우에는, 고착부재와 그래파이트부재에서 열전달률을 두께방향으로 변화시킬 수 있는 동시에, 경량 또한 임의의 형상으로 그래파이트클래드구조체를 성형할 수 있다.

고착부재가 종이제일 경우에는, 고착부재와 그래파이트부재에서 열전달률을 두께방향으로 변화시킬 수 있는 동시에, 경량 또한 염가에 그래파이트클래드구조체를 형성할 수 있다.

본 발명의 상기 제 20발명의 그래파이트부품에서는, 열전달성능이 높은 그래파이트클래드구조체를 사용한 방열부재를 가지고 있으므로, 예를 들면, 히터 등의 발열체의 방열핀이나 라디에이터의 방열핀이나 전기부품의 히트싱크 등의 방열부재의 소형화·경량회를 도모할 수 있다.

본 발명의 상기 제 21발명의 그래파이트부품에서는, 그래파이트클래드구조체를 사용한 방열기판이 회로기판에 장착된 전기부품으로부터 발생하는 열을 효율 좋게 전달할 수 있다.

본 발명의 상기 제 22발명의 그래파이트부품에서는, 그래파이트클래드구조체를 사용한 자기시일드부재를 가지고 있으므로, 열을 전달할 수 있는 동시에 자기를 시일드할 수 있다.

본 발명의 고배향성과 가요성을 가진 그래파이트부재는 그래파이트결정의 배향방향이 일치된 고결정그래파이트, 특히 로킹특성이 20°이하인 그래파이트가 바람직하고, 고분자화합물의 필름을 불활성가스속에서 2000℃이상의 온도에서 열처리 및 압연처리해서 그래파이트화한 것, 필러를 첨가한 고분자화합물의 필름을 불활성 가스속에서 2400℃이상의 온도에서 열처리해서 그래파이트화한 것을 들 수 있다.

여기서 측정한 로킹특성은 이학전기사제 로터플렉스 RU-200B형 X선 회절장치를 사용하고, 그래파이트(0002)선의 피크위치에 있어서의 로킹특성이다.

특정한 고분자화합물로서, 각종 폴리옥사디아졸(POD), 폴리벤조티아졸(PBT), 폴리벤조비스티아졸(PBBT), 폴리벤조옥사졸(PBO), 폴리벤조비스옥사졸(PBBO), 각종 폴리이미드(PI), 각종 폴리아미드(PA), 폴리페닐렌벤조이미다졸(PBI), 폴리페닐렌벤조비스이미다졸(PPBI), 폴리티아졸(PT), 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV)으로 이루어진 군중에서 선택되는 적어도 1개를 사용할 수 있다.

상기 각종 폴리옥사디아졸로서는, 폴리파라페닐렌-1,3,4-옥사디아졸 및 그들의 이성체가 있다.

상기 각종 폴리이미드에는 하기의 일반식 ①로 표시되는 방향족 폴리이미드가 있다.

상기 각종 폴리아미드에는 하기 일반식 ②로 표시되는 방향족 폴리아미드가 있다.

사용되는 폴리이미드, 폴리아미드는 이들 구조를 가진 것에 한정되지 않는다.

본 발명에서 상기 고분자화합물의 필름에 무기질이나 유기질의 필러를 첨가 할 경우, 이 목적에 사용되는 필러로서는, 인산에스테르계, 인산칼슘계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 스테아르산계, 트리메트산계, 산화금속계, 유기주석계, 납계, 아조계, 니트로소계 및 술포닐히드라지드계의 각 화합물을 들 수 있다.

필러의 첨가량으로서는 0.2∼20중량%의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼10중량%의 범위이다. 그 최적첨가량은 고분자화합물의 두께에 따라서 다르고, 고분자화합물의 두께가 얇을 경우에는 첨가량이 많은 편이 좋고, 두꺼울 경우에는 첨가량은 적어도 된다.

필러의 역할은 열처리후의 필름을 균일발포의 상태로 하는 데 있다. 즉, 첨가된 필러는 가열중에 가스를 발생하고, 이 가스가 발생한 후의 공동이 지나는 길이 되어서 필름내부로부터 분해가스의 원만한 통과를 돕는다. 필러는 이렇게 해서 균일발포상태를 만들어내는 데 도움이 된다.

상기 고분자화합물의 필름을 그래파이트화하는 소성조건은, 특별히 한정되지 않으나, 2000℃이상, 바람직하게는 3000℃근처의 온도영역에 달하도록 소성하면, 보다 고배향성이 뛰어난 것이 가능하기 때문에 바람직하다. 소성은 보통, 불활성 가스속에서 행해진다. 소성할 때, 처리분위기를 가압분위기로 해서 그래파이트화의 과정에서 발생하는 가스의 영향을 억제하기 위해서는, 고분자화합물의 필름두께가 5㎛이상인 것이 바람직하다. 최고온도가 2000℃미만에서 소성할 경우에는, 얻어진 그래파이트는 가벼워 취약해지는 경향이 있다. 소성후, 또 필요에 따라서 압연처리하도록 해도 된다. 상기 고분자화합물의 필름의 그래파이트화는, 예를 들면, 고분자화합물의 필름을 적당한 크기로 절단하고, 3000℃로 승온해서 그래파이트화하는 프로세스에서 제조된다. 소성후, 또 필요에 따라서 압연처리된다.

이와 같이 해서 얻어지는 고배향성 그래파이트소재는, 플래이트형상, 시트형상, 필름형상의 어느 형태여도 된다. 또한, 가요성을 가지고 있어도 되고, 가요성 없는 가벼운 것이어도 된다. 예를 들면, 방향족 폴리이미드를 소성해서 얻어진 가요성이 없는 고배향성 그래파이트소재는, 비중이 2.25(Al은 2.67), 열전도성이 AB면방향에서 860kcal/m·h·℃(Cu의 2.5배, Al의 4.4배)이고, AB면 방향의 전기전도성이 250,000S/㎝, AB면방향의 탄성률이 84,300kgf/㎟이다.

가요성을 가진 고배향성 그래파이트소재는, 가요성이 없는 고배향성 그래파이트소재보다 비중이 가벼우나(0.5∼1.5), 열전도성은 그다지 변화하지 않고, 임의의 형상의 열교환기용 방열핀이나 히터용 방열판에 사용할 수 있으므로 바람직하다.

고배향성 그래파이트소재로서, 필름형상인 것을 사용할 경우에는, 원료의 고분자화합물의 필름의 두께는 400㎛이하의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼200㎛이다. 원료필름의 두께가 400㎛를 넘으면, 열처리과정시에 필름내부로부터 발생하는 가스에 의해서, 필름이 너덜너덜한 붕괴상태가 되어, 단독으로 양질의 재료로서 사용하는 것은 어렵다.

그러나, 붕괴상태의 그래파이트도 예를 들면, 소위 테플론으로서 알려진 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 불소수지와의 복합체로 하면 사용가능한 그래파이트형상체가 된다.

또, 상기한 고배향성 그래파이트소재를 인조각분말화해서 불소수지등의 고분자수지와의 복합체로 해서 사용하는 것도 가능하다. 복합체의 경우, 그래파이트와 고분자수지의 비율(중량비율)은, 그래파이트:고분자수지=50:1∼2:1의 범위가 적당하다. 이 복합체를 압출성형하면, 압출방향으로 직교하는 방향으로 카본결정이 배향하므로, 그 방향의 열전도성이 높아진다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

[실시예 1]

제 1도는 본 발명의 일실시예에 의한 열방사구조체로서의 열교환기를 표시한 사시도이다.

도면에 있어서, 열교환기(1)는, 구부러진 구리파이프(2)와, 구리파이프(2)가 관통해서 접촉하고 있는 방열핀(3)을 구비하고 있다. 구리파이프(2)는, 가열증기나 냉각수 등의 유체를 통과시키는 것이고, 헤어핀형상으로 지그재그로 구부러져서 형성되어 있다. 방열핀(3)은, 고배향성을 가진 직사각형상의 그래파이트시트제이고, 구리파이프(2)의 축방향에 주면이 대향하도록 배열해서 배치되어 있다.

방열핀(3)의 구리파이프(2)관통부에는 제 2도(a)에 표시한 바와 같이, 투과구멍(5)이 형성되어 있다. 투과구멍(5)의 주위에는, 방사형상으로 뻗은 슬릿(4)이 형성되어 있다. 투과구멍(5)의 내경은, 구리파이프(2)의 외경보다도 약간 작다. 여기서는, 투과구멍(5)의 내경을 구리파이프(2)의 외경보다 작게 함으로써, 구리파이프(2)를 방열핀(3)에 삽입했을 때에 확실하게 방열핀(3)과 구리파이프(2)의 표면이 접촉한다. 또, 구리파이프(2)내에 강철구 등을 끼워 통과시키는 일없이, 간단한 삽입작업으로 방열핀(3)과 구리파이프(2)를 확실히 접촉시킬 수 있다.

이 열교환기(1)에서는, 가열증기나 냉각액체 등의 유체가 구리파이프(2)내를 통과하면, 방열핀(3)에 열이 전달되고 대기에 방사됨으로써 열교환되어 유체가 냉각 또는 가열된다. 여기서는, 방열핀(3)이 고배향성을 가진 그래파이트시트제이므로, 열전열성이 알루미늄에 비해서 높아지고, 열교환기(1)의 소형화·경량화를 도모할 수 있다.

다음에, 열교환기(1)의 제조수순에 대해서 설명한다.

먼저, 직선형상의 구리파이프(2a)와, 헤어핀형상의 구리파이프(2b)와, 헤어핀형상으로 타단부가 뻗은 구리파이프(2c)와, U자형 벤드(2d)와 방열핀(3)을 준비한다. 그리고, 방열핀(3)을 주면이 대향하도록 배열해서 배치하고, 구리파이프(2a)∼(2c)를 각각 방열핀(3)의 투과구멍(5)에 삽입 통과시킨다. 이 결과, 제 3도(a)에 표시한 바와 같이, 구리파이프(2a)∼(2c)가 상하로 배치되고, 방열핀(3)이 구리파이프(2a)∼(2c)의 축방향으로 배열해서 배치된다.

이 실시예에서는, 제 2도(a),(b)에 표시한 바와 같이, 투과구멍(5)의 내경이 구리파이프(2)의 외경보다도 작으므로, 구리파이프(2)의 삽입통과시에, 슬릿(4)에 의해 방열핀(3)이 휘어져, 구리파이프(2)의 둘레면에 확실하게 방열핀(3)이 확실하게 접촉한다. 또 슬릿(4)에 의해 방열핀(3)이 휘어지므로 용이하게 구리파이프(2)를 삽입통과시킬 수 있다.

계속해서, 제 3도(b)에 표시한 바와 같이, 구리파이프(2a)∼(2c)의 개구단부에 U자형 벤드(2d)를 예를 들면 납땜에 의해 접착한다. 이것에 의해 제 1도에 표시한 열교환기(1)가 완성된다.

여기서는, 고배향성을 가진 그래파이트를 방열핀(3)에 사용하고 있으므로, 열전달성이 높아져, 열교환기의 소형화·경량화 및 효율화를 도모할 수 있다. 또, 방열핀(3)과 강관(2)을 접촉시키기 위한 강철구의 삽입처리와 같은 복잡한 처리를 할 필요가 없으므로, 강철구를 구리파이프(2)내에 압입하는 종래예에 비해서 열교환기(1)를 용이하게 제조할 수 있다.

[실시예 2]

제 4도는 본 발명의 실시예 2에 의한 열방사구조체로서의 열교환기(10)를 표시한 사시도이다.

도면에 있어서, 열교환기(10)는 구리파이프(11)와, 구리파이프(11)의 주위에 나선형상으로 감긴 방열핀(12)을 구비하고 있다. 구리파이프(11)는 헤어핀형상으로 지그재그로 구부러진 부재이다. 방열핀(12)은, 제 5도(a)에 표시한 바와 같이, 구리선 또는 카본사로 이루어진 심선(13)에 고배향성을 가진 그래파이트시트의 직사각형상의 작은 조각(14)을 배열해서 접착한 것을, 제 5도(b)에 표시한 바와 같이, 구리파이프(11)의 주위에 나선형상으로 감은 구조이다. 이 작은 조각(14)은, 다른 제품에 사용된 그래파이트시트의 폐물을 미세하게 조각화한 것을 사용하면 된다.

이 열교환기(10)는 이하의 수순으로 제조된다.

먼저, 구리파이프(11)와, 심선(13)과 그래파이트시트의 작은 조각(14)을 준비하고, 심선(13)에 작은 조각(14)을 제 5도(a)에 표시한 바와 같이 접착해서 방열핀(12)을 얻는다. 계속해서 제 5도(b)에 표시한 바와 같이, 얻어진 방열핀(12)을 구리파이프(11)의 주위에 나선형상으로 감아서 접착한다. 최후에, 방열핀(12)을 감은 구리파이프(11)를 파이프벤더에 의해서 헤어핀형상으로 지그재그로 구부린다.

이와 같은 열교환기(10)에서는, 방열핀(12)의 표면적을 더욱 크게 취할 수 있다. 이 결과, 더욱 소형화·경량화 및 효율화를 도모할 수 있다.

[실시예 3]

제 6도는 본 발명의 실시예 3에 의한 열방사구조체로서의 가열장치(20)를 표시한 사시도이다.

가열장치(20)는, 막대형상의 외장히터(발열체의 일예)(21)와, 히터(21)의 긴쪽방향으로 주면을 대향시켜서 배열해서 배치된 복수의 방열판(22)을 구비하고 있다. 방열판(22)은, 직사각형 판형상의 부재이고, 고배향성을 가진 그래파이트시트제이다. 방열판(22)의 중앙에는 투과구멍(23)이 형성되어 있다. 이 투과구멍(23)의 내경은 히터(21)의 외경과 대략 동등하다.

이와 같은 가열장치(20)는, 투과구멍(23)이 형성된 방열판(22)을 히터(21)의 주위에 배열해서 배치함으로써 제조된다. 이 가열장치(20)에서는, 히터(21)의 주위에 방열판(20)을 설치하고 있으므로, 히터(21)로부터의 열이 히터(21)자체와 방열판(22)으로부터 방열된다. 이 결과, 방열면적이 넓어져, 열을 폭넓게 방사할 수 있다.

[실시예 4]

제 7도는 실시예 4에 의한 열방사구조체로서의 가열장치(30)를 표시한 사시도이다.

가열장치(30)는, 히터(31)와, 히터(31)의 배면쪽에 만곡해서 배치된 방열판(32)을 가지고 있다. 방열판(32)은 고배향성을 가진 그래파이트제이고, 예를 들면 포물면을 그리며 만곡해서 형성되어 있다.

이와 같은 가열장치(30)에서는, 히터(31)로부터 방출된 열이 방열판(32)에서 흡수되고, 예를 들면 히터(31)의 앞면쪽에 방사된다. 이 결과, 히터(31)의 배면에 방사된 열도 효율좋게 앞면에 방사되고 히터(31)로부터 발생한 열을 한 방향으로 전달할 수 있어, 열을 효율좋게 피가열체에 대해서 방사할 수 있다.

[실시예 5]

제 8도는 실시예 5에 의한 열방사구조체로서의 가열장치(40)를 표시한 사시도이다.

가열장치(40)는 히터(41)와, 히터(41)의 둘레면으로부터 상하로 뻗도록 붙여진 2매의 그래파이트시트제의 방열판(42)을 구비하고 있다. 방열판(42)은 히터(41)의 축방향으로 길게, 또한 히터(41)에 접촉해서 상하로 방사형상으로 뻗어있다.

여기서는, 히터(41)에서 발생한 열은, 방열판(42)에 전달되고, 방열판(42)의 주면으로부터 앞뒤로 방사된다. 이 결과, 방열면적을 넓게 할 수 있어, 폭넓게 방사할 수 있다.

또한, 방열판의 매수는 몇매여도 되고, 예를 들면, 제 9도에 표시한 바와 같이, 6매의 방열판(42)을 히터(41)의 둘레면에 방사형상으로 뻗도록 서로 붙여도 된다. 이 경우에는 또 방열면적이 넓어져, 보다 폭넓게 방열할 수 있다.

이상과 같이 상기 제 1∼제 5실시예에 있어서는, 방열핀이나 방열판 등의 열전달부품에 그래파이트시트단일체를 사용하고 있으나, 그래파이트클래드시트를 사용해도 된다.

이하, 그래파이트클래드시트를 사용한 예에 대해서 제 6∼제 17실시예를 들어서 상세히 설명한다.

[실시예 6]

제 10도는 본 발명의 실시예 6에 의한 그래파이트클래드시트를 표시한 분해 사시도, 제 11도는 그 단면확대도이다. 도면에 있어서, 그래파이트클래드시트(50)는 가요성을 가진 유연한 그래파이트필름(51)상에 알루미늄제의 래스판(고착부재의 일예)(52)을 적층한 구조이다. 이 그래파이트필름(51)은 두께 25㎛의 폴리 이미드(Dupont사, 카프톤H필름)를 일본국 특개평 4-79155호 공보에 개시된 방법으로 열처리해서 얻어진 것이다. 그래파이트필름(51)은, 그래파이트결정이 면방향으로 배향하고, 로킹특성이 20°이하인 고배향성을 가지고 있다. 래스판(52)은 그물형상의 격자(53)를 가지고 있고, 격자(53)가 겹쳐져서, 면과 교차하는 방향으로 요철형상으로 되어 있다. 이 격자(53)의 볼록부를 그래파이트필름(51)상에 대략 절반만 먹혀들게 함으로써 그래파이트필름(51)에 래스판(52)이 고착되어 있다.

그래파이트클래드시트(50)는, 제 12도에 표시한 바와 같이, 그래파이트필름(51)상에 래스판(52)을 겹쳐서, 롤프레스기(55)에 의해 압연함으로써 제조된다.

이와 같이 유연한 그래파이트필름(51)에 래스판(52)을 고착함으로써, 그래파이트필름(51)을 보강할 수 있어, 그래파이트클래드시트(50)의 기계적 강도를 향상할 수 있다. 또, 가요성을 가진 그래파이트시트에 의해서 고착부재의 형상을 따른 임의의 형태로 할 수 있다.

또, 래스판(52)을 절반뿐 아니라 그래파이트필름(51)에 전부 먹혀들게 하고, 그래파이트필름(51)의 결정구조를 단절함으로써, 그래파이트클래드시트(50)의 두께 방향으로 열전달률을 바꿀 수 있다. 즉, 그래파이트클래드시트(50)의 래스판(52)이 먹혀들어간 부분에서는 결정구조가 래스판(52)의 격자(53)에 의해서 단절되므로, 열이 전달되기 어렵게 된다. 한편, 래스판(52)이 먹혀들고 있지 않은 부분에서는 고배향성 그래파이트본래의 성능을 발휘할 수 있어, 열이 고효율에서 전달된다.

또, 래스판(52)을 먹혀들게 함으로써, 래스판(52)을 앵커로 해서 각종 시트나 필름을 고착할 수 있다. 예를들면 스퍼터법이나 도금법 등의 각종 성막법에 의해서 래스판(52)을 앵커로 해서 박막형상의 세라믹 또는 금속제의 필름을 고착하거나, 반경화형(B스테이지) 에폭시프리프레그를 래스판(52)을 앵커로 해서 고착하고, 또 세라믹이나 합성수지제의 시트를 접착할 수 있다. 이와 같이, 래스판(52)을 고착한 그래파이트클래드시트(50)는 각종 시트나 필름과의 고착성능을 향상시킬 수도 있다.

또, 철 등의 자기시일드효과가 있는 금속제(예를 들면 철제)의 래스판을 사용하면, 전열성과 자기시일드효과가 뛰어난 그래파이트클래드시트를 얻을 수 있다.

[실시예 7]

그래파이트필름(51)의 한쪽면에 래스판(52)을 고착한 구조의 그래파이트클래드시트(50)에 대신해서 제 13도에 표시한 바와 같이, 그래파이트필름(51)의 양면에 래스판(52)을 고착한 구조의 그래파이트클래드시트(50a)여도 된다. 이 그래파이트클래드시트(50a)는 그래파이트필름(51)의 양면이 래스판(52)에 의해서 덮이므로, 양면에 각종 필름이나 시트를 고착할 수 있다. 또한 고착방법은 실시예 6과 마찬가지여도 된다.

[실시예 8]

제 14도에 표시한 바와 같이, 래스판(52)의 양면에 그래파이트필름(51)을 고착한 구조의 그래파이트클래드시트(50b)여도 된다. 실시예 8에서는, 양면이 그래파이트필름(51)으로 덮이므로, 다른 시트나 필름과의 고착성능은 상기한 실시예 6이나 실시예 7보다도 뒤떨어지나, 열전달성을 향상할 수 있다.

[실시예 9]

제 15도에 표시한 바와 같이, 그래파이트필름(51)상에 알루미늄제의 펀칭판(54)에 고착한 구조의 그래파이트클래드시트(50c)여도 된다. 펀칭판(54)에는 가로세로로 둥근 구멍(56)이 형성되어 있다. 둥근 구멍(56)의 둘레가장자리부는, 제 16도에 표시한 바와 같이, 아래쪽으로 돌출하는 돌기부(57)가 형성되어 있다. 이 돌기부(57)를 그래파이트필름(51)에 먹혀들게 함으로써 펀칭판(54)과 그래파이트필름(51)이 고착된다. 이와 같은 그래파이트클래드시트(50c)는, 래스판(52)을 고착한 경우와 마찬가지의 효과가 얻어져, 각종 시트나 필름과의 고착성능을 향상 시킬수 있는 동시에, 둥근 구멍(56)을 관통구멍으로서 사용할 수 있으므로, 프린트배선기판에 사용하는 방열기판으로서도 바람직하다.

[실시예 10]

제 17도에 표시한 바와 같이, 그래파이트필름(51)의 양면에, 아크릴수지, 스티롤수지, 에폭시수지, 합성고무 등의 합성수지판(58)을 고착한 구조의 그래파이트클래드시트(50d)여도 된다. 고착방법으로서는 에폭시프리프레그에 의한 접착법이나 인서트성형법에 의한 접착법을 사용하면 된다. 이 그래파이트클래드시트(50d)는, 그래파이트와 합성수지와의 열전달률이 크게 다르므로, 그래파이트클래드시트(50d)의 표리에서 열전달특성이 크게 다른 소재를 제공할 수 있다. 또한, 합성수지판(58)에 대신해서, 세라믹판이나 종이를 그래파이트필름(51)에 고착해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

[실시예 11]

본 실시예는 그래파이트부품을 채용한 열교환기에 대한 것으로서, 그 구성과 효과는 상기한 실시예 1(제 9도참조)과 마찬가지이다. 단, 다른 점은, 방열핀(3)으로서 예를 들면, 제 10도에 표사한 그래파이트필름(51)과 래스판(52)으로 이루어진 직사각형모양의 그래파이트클래드시트(50)를 사용하고 있는 것이다.

이에 의해 열전달성이 구리나 알루미늄에 비해 높아져, 열교환기의 소형화·경량화를 도모할 수 있고, 또 방열핀이 래스판(52)에 의해 보강되고 있으므로, 방열핀(3)의 기계적 강도가 향상한다.

[실시예 12]

본 실시예는 그래파이트부품을 채용한 가열장치에 대한 것으로서, 그 구성과 효과는 상기한 실시예 3(제 6도참조)과 마찬가지이다. 단 다른 점은 가열장치(20)에 구비된 방열판(22)으로서, 예를 들면, 제 14도에 표시한 것과 마찬가지의 형상의 래스판(52)의 양면에 고배향성을 가진 그래파이트필름(51)을 고착한 그래파이트클래드시트(50b)를 사용하고 있다. 또한, 래스판(12)의 재질은 내열성이 뛰어난 예를 들면 니켈크롬제의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

[실시예 13]

제 18도는 본 발명의 실시예 13에 의한 그래파이트부품을 채용한 보온고(90)를 표시한 단면도이다.

보온고(90)는 상면이 개구된 보온고본체(91)와, 보온고본체(91)를 개폐하기 위한 상부도어(92)를 가지고 있다. 보온고본체(91)의 개구부분에는, 상부도어(92)에 접촉하는 패킹(100)이 장착되어 있다. 보온고본체(91)는, 상면이 개구된 발포스티롤제의 상자형상의 단열케이스(93)와, 단열케이스(93)의 안쪽에 고착된 그래파이트필름(94)과, 단열케이스(93)의 바깥쪽에 접착된 염화비닐피복강판제의 바깥케이스(95)를 가지고 있다. 상부도어(92)는 경첩(96)에 의해서 보온고본체(91)에 상단부에서 개폐가능하게 장착되어 있다. 상부도어(92)는, 발포스티롤제의 평판형상의 단열부재(97)와, 단열부재(97)의 안쪽에 고착된 그래파이트필름(98)과, 단열부재(97)의 바깥쪽에 접착된 염화비닐피복강판제의 바깥부재(99)를 가지고 있다. 이 단열케이스(93) 및 그래파이트필름(94)과, 단열부재(97) 및 그래파이트필름(98)이 각각 그래파이트클래드구조체를 구성하고 있다.

이와 같은 구성의 보온고(90)는, 내부에 그래파이트필름이 배치되어 있고 보온고내의 온도가 균일하게 되기 쉽고, 열이 밀폐되어 있는 구조이므로, 내부의 열이 외부에 도망가기 어렵게 된다.

[실시예 14]

제 19도는 본 발명의 실시예 14에 의한 그래파이트부품으로서의 히트싱크를 표시한 측면도이다.

히트싱크(59)는 CPU나 파워트랜지스터 등의 반도체에 접촉해서 배치된다. 히트싱크(59)는, 제 10도에 표시한 그래파이트필름(51)에 래스판(52)을 고착한 그래파이트클래드시트(50)를 헤어핀형상으로 구부려서 밀착시킨 형상이다. 이 히트싱크(59)는 그래파이트클래드시트(50)를 구부리는 것만으로 간단히 제조할 수 있다.

[실시예 15]

제 20도는 본 발명의 실시예 15에 의한 그래파이트부품을 채용한 가요성 프린트배선기판을 표시한 측면도이다.

프린트배선기판(60)은 S자형상으로 만곡된 가판이고, 예를 들면 폴리이미드수지제의 가요성을 가진 수지기판(61)과, 제 15도에 표시한 그래파이트클래드시트(50c)를 사용한 방열기판(62)을 가지고 있다. 프린트배선기판(60)에는, LSI 등의 각종의 전자부품(63)이 예를 들면 핀실장되어 있다. 수지기판(61)은 제 21도에 표시한 바와 같이, 방열기판(62)의 펀칭판(54)에 B스테이지에폭시프리프레그(64)에 의해서 접착되어 있다. 펀칭판(54)의 둥근 구멍(56)에는 전자부품(63)의 배선핀(65)을 삽입통과시키기 위한 관통구멍(66)이 형성되어 있다. 수지기판(61)의 제 21도의 하면에는 배선패턴(67)이 형성되어 있고, 그 랜드에는 배선핀(65)이 납땜에 의해 접합되어 있다.

[실시예 16]

제 22도는, 본 발명의 실시예 16에 의한 그래파이트부품을 채용한 튜너부품의 단면도이다.

튜너부품(70)은, 프린트기판(71)과, 프린트기판(71)에 실장된 MCM(72) 및 밀봉소형회로(73)를 포함한 전자부품(74)과, 케이스(75)를 가지고 있다. 케이스(75)는, 전자부품(74)을 자기시일드하는 동시에 전자부품(75)으로부터 발생하는 열을 방열하기 위한 것이고, 제 10도에 표시한 그래파이트필름(51)에 래스판(52)을 고착한 그래파이트클래드시트(50)을 절곡 또는 성형가공해서 형성되어 있다. 여기서는, 전자부품(74)이 그래파이트클래드구조체를 채용한 케이스(75)에 의해서 덮여서, 전자시일드되고 있으므로 외부로부터의 자기에 의한 영향을 전자부품(74)이 받기 어렵고 또한 전자부품(74)이 발생하는 자기가 외부에 누설되기 어렵다.

[실시예 17]

제 23도 및 제 24도는 본 발명의 실시예 17에 의한 그래파이트부품을 채용한 가열냉각시트를 표시하고 있다. 가열냉각시트(80)는, 4개의 U자형상의 그래파이트시트(81)와, 그래파이트시트(81)를 고착한 4개의 빗살형상의 돌출부(82a)를 가진 가요성 수지시트(82)로 구성되어 있다. 각 그래파이트시트(81)는 직렬접속되어 있고, 그 양단부에는 히터회로(83)가 접속되어 있다. 이 히터회로(83)를 개재해서 그래파이트시트(81)에 12V직류전압을 인가하면 히터가 된다. 또는 그래파이트시트(81)의 단부에 펠티에소자(84)를 접촉배치함으로써 냉각도 할 수 있다.

이와 같은 가열냉각시트(80)는 안면베개나 자동차용 시트에 채용하면 바람직하다. 또한, 그래파이트시트(81)는 방열성이 좋으므로, 펠티에소자(84)를 배치하지 않고 자연냉각에 의해서 냉각하는 것도 가능하다.

이상 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 제 1발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품이 고배향성을 가진 그래파이트제이므로, 열전도성이 알루미늄에 비해서 높아진다. 이 결과, 열전달부품의 소형화, 경량화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제 2발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품이 발열체로부터의 열을 복사하므로, 발열체로부터의 열을 한 방향으로 집중할 수 있고, 효율좋게 열을 방사할 수 있다.

본 발명의 제 3발명의 열방사구조체에서는, 고배향성을 가진 그래파이트제의 열전달부품이 발열체에 접촉해서 배치되어 있으므로, 열을 폭넓게 방사할 수 있다.

본 발명의 제 4발명의 열방사구조체에서는, 발열체로부터 방사형상으로 열이 방사되는 동시에 열전달부품으로부터도 열이 방사되어, 발열체의 주위에 열을 폭넓게 방사할 수 있다.

본 발명의 제 5발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품으로부터 주위에 열을 폭넓게 방사할 수 있다.

본 발명의 제 6발명의 열방사구조체에서는, 그래파이트의 로킹특성이 20°이하이므로, 배향성이 보다 높아져, 방사능력이 향상한다.

본 발명의 제 7발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품이 가요성을 가진 그래파이트시트이므로, 유체통로나 발열체의 형상에 열전달부품을 맞출 수 있다. 이결과, 보다 소형화·경량화 및 효율화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제 8발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품이 그래파이트시트의작은 조각이므로, 유체통로나 발열체에 대해서 보다 표면적을 크게 취할 수 있다. 이 결과, 또 소형화·경량화 및 효율화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제 9발명의 열방사구조체에서는, 열전달부품이 그래파이트시트와 상기 그래파이트시트를 보강하는 보강부재로 구성되어 있으므로, 열전달부품의 강도를 높일 수 있다.

본 발명의 제 10발명의 열방사구조체에서는 보강부재에 금속래스재를 사용하고 있으므로, 강도를 높이고 또한 경량화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제 11발명의 그래파이트클래드구조체에서는, 고배향성과 가요성을 가진 박형의 그래파이트부재와, 그래파이트부재의 적어도 한쪽면에 고착된 고착부재를 구비하고 있으므로, 고착부재에 의해서 기계적 강도가 확보되고, 가요성을 가진 그래파이트시트에 의해서 고착부재의 형상을 따른 임의의 형상으로 할 수 있다. 이 때문에, 기계적 강도가 뛰어나고 또한 넓은 용도에 사용할 수 있는 그래파이트 클래드구조체를 얻을 수 있다.

본 발명의 제 12발명의 그래파이트클래드구조에서는, 고착부재와, 고착부재의 적어도 1면에 고착된 고배향성과 가요성을 가진 박형의 그래파이트부재를 구비하고 있으므로, 고착부재에 의해서 기계적 강도가 확보되어, 가요성을 가진 그래파이트시트에 의해서 고착부재의 형상을 따른 임의의 형상으로 할 수 있다. 이 때문에, 기계적 강도가 뛰어나고 또한 넓은 용도에 사용할 수 있는 그래파이트클래드구조체가 얻어진다.

또한, 그래파이트부재의 로킹특성이 20°이하일 경우에는, 결정의 배향성이 보다 높아지고, 전열능력이 향상한다.

또, 고착부재가 금속제일 경우에는 예를 들면 철 등의 자기차폐금속을 사용하면, 자기시일드효과가 얻어지고, 구리나 알루미늄 등의 열전달률이 높은 금속을 사용하면 배향방향을 따른 방향으로 효율좋게 열을 전달할 수 있어, 발열체로부터의 열의 방사나 발열체의 냉각 등에 널리 이용할 수 있다.

또, 고착부재가 요철을 가진 금속래스판으로 구성되어 있을 경우에는, 그래파이트부재에 고착부재의 볼록부를 먹혀들게 함으로써 양자를 간단히 고착할 수 있다. 또, 금속래스판의 격자에 의해 그래파이트부재를 배향방향에서 단절함으로써 그래파이트부재의 두께방향에서 열전달률을 변화시킬 수 있다. 또, 볼록부가 먹혀들어간 금속래스판을 앵커로 해서 그래파이트에 고착하기 어려운 각종 부재를 더욱 고착할 수 있다.

또, 고착부재가 금속구멍형성판으로 구성되어 있을 경우에는, 그래파이트부재에 고착부재의 구멍의 주위의 돌출부를 먹혀들게 함으로써 양자를 간단히 고착할 수 있다. 또, 금속구멍형성판의 돌출부에 의해 그래파이트부재를 배향방향에서 단절함으로써, 그래파이트부재의 두께방향에서 열전달률을 변화시킬 수 있다. 또 금속구멍형성판을 앵커로 해서 또 각종의 그래파이트에 고착하기 어려운 부재를 고착할 수 있다. 또한 금속구멍형성판의 구멍을 회로기판의 관통구멍 등에 이용할 수 있다.

또, 고착부재가 세라믹제일 경우에는, 고착부재와 그래파이트부재에서 열전달률을 두께방향으로 변화시킬 수 있다.

고착부재가 합성수지제일 경우에는, 고착부재와 그래파이트부재에서 열전달률을 두께방향으로 변화시킬 수 있는 동시에, 경량 또한 임의의 형상으로 그래파이트클래드구조체를 성형할 수 있다.

고착부재가 종이제일 경우에는, 고착부재의 그래파이트부재에서 열전달률을 두께방향으로 변화시킬 수 있는 동시에, 경량 또는 염가에 그래파이트클래드구조체를 성형할 수 있다.

본 발명의 제 20발명의 그래파이트부품에서는, 열전달성능이 높은 그래파이트클래드구조체를 사용한 방열부재를 가지고 있으므로, 예를 들면, 히터 등의 발열체의 방열핀이나 라디에이터의 방열핀이나 전기부품의 히트싱크 등의 방열부재의 소형화·경량화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제 21발명의 그래파이트부품에서는, 그래파이트클래드구조체를 사용한 방열기판이 회로기판에 장착된 전기부품으로부터 발생하는 열을 효율좋게 전달할 수 있다.

본 발명의 제 22발명의 그래파이트부품에서는, 그래파이트클래드구조체를 사용한 자기시일드부재를 가지고 있으므로, 열을 전달할 수 있는 동시에 자기를 시일드할 수 있다.

Claims (3)

1. 고배향성과 가요성을 가진 박형의 그래파이트부재와, 상기 그래파이트부재의 적어도 한쪽면에 고착된 요철을 지닌 래스판을 구비한 것을 특징으로 하는 그래파이트클래드구조체.
2. 제1항에 있어서, 상기 그래파이트부재는, 로킹특성이 20°이하인 것을 특징으로 하는 그래파이트클래드구조체.
3. 제2항에 있어서, 상기 래스판은 요철을 지닌 금속래스판인 것을 특징으로 하는 그래파이트클래드구조체.