(57)【要約】      （修正有）【課題】面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラフェンシートの重量軽減を図れる熱伝導装置を提供する。【解決手段】供給されたエネルギーによって発熱する発熱部材２と、発熱部材２の熱を外部に放熱する放熱部材３と、発熱部材２、及び放熱部材３の間を熱伝導可能に連結する熱伝導部材であるグラフェンシート１０とを備えた熱伝導装置１であって、グラフェンシート１０が、グラフェンシート１０の厚み方向で直接的または間接的に発熱部材２に接した吸熱部１３と、吸熱部１３から延設された先端が直接的または間接的に放熱部材３に接する熱伝導部１４とで構成され、熱伝導部１４が、所定の厚みを有する略シート状に形成され、吸熱部１３が、厚み方向で発熱部材２と略対向する複数の面を有するとともに、熱伝導部１４の厚み以上の厚み方向の長さを有する立体形状に折畳されたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給されたエネルギーによって発熱する発熱部材と、
該発熱部材の熱を外部に放熱する放熱部材と、
前記発熱部材、及び前記放熱部材の間を熱伝導可能に連結する熱伝導部材であるグラファイトシートとを備えた熱伝導装置であって、
前記グラファイトシートが、
前記グラファイトシートの厚み方向で直接的または間接的に前記発熱部材に接した吸熱部と、
該吸熱部から延設された先端が直接的または間接的に前記放熱部材に接する熱伝導部とで構成され、
前記熱伝導部が、
所定の厚みを有する略シート状に形成され、
前記吸熱部が、
前記厚み方向で前記発熱部材と略対向する複数の面を有するとともに、前記熱伝導部の厚み以上の厚み方向の長さを有する立体形状に折畳された
熱伝導装置。
【請求項２】
前記グラファイトシートの前記吸熱部が、
前記熱伝導部の面内方向へ連続する略波形形状、または略蛇腹形状に折り曲げ形成された
請求項１に記載の熱伝導装置。
【請求項３】
前記グラファイトシートの前記吸熱部が、
前記発熱部材に対して直接的または間接的に接する接触部分と、
該接触部分の面内方向へ前記接触部分から延設されるとともに、前記接触部分に重合するように折り返された第１延設部分と、
該第１延設部分の面内方向へ前記第１延設部分から延設されるとともに、前記接触部分へ向けて折り返された第２延設部分とで構成された
請求項１に記載の熱伝導装置。
【請求項４】
前記グラファイトシートの前記吸熱部が、
前記発熱部材に対して直接的または間接的に接する接触部分と、
該接触部分の面内方向における少なくとも２方向へ前記接触部分から延設されるとともに、前記接触部分に重合するようにそれぞれ折り畳まれた複数の延設部分とで構成された
請求項１に記載の熱伝導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、供給されたエネルギーによって発熱する発熱部材と、発熱部材の熱を放熱する放熱部材とを連結する熱伝導部材であるグラファイトシートを備えたような熱伝導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、優れた熱伝導性を有する熱伝導部材として、グラファイトシート（グラフェンシートともいう）が知られている。このグラファイトシートは、略六角形に結合した炭素原子の結合体が二次元平面上に沿って連結された六角格子構造体であって、面内方向（平面方向、あるいは面方向ともいう）への熱伝導性が高いという特徴を有している。
【０００３】
このようなグラファイトシートを用いた熱伝導装置として、特許文献１には、フィルムで被覆されたグラファイトシートの帯状体を、複数積層させて構成した熱伝導部材を用いた熱伝導装置が開示されている。
【０００４】
ところで、グラファイトシートの厚み方向で発熱部材とグラファイトシートとを熱伝導可能に接触させた場合、発熱部材からグラファイトシートに伝達された熱の大部分が、面内方向への熱伝達に変換されず、厚み方向に沿ってグラファイトシートから大気中に放熱されることが、出願人によって確認されている。  
つまり、グラファイトシートは、面内方向への熱伝導率に比べて、厚み方向への熱伝導率が低い、あるいは厚み方向から面内方向への熱伝導率が低い傾向がある。
【０００５】
このため、例えば、所望される面内方向への熱移動量を確保するために、厚み方向に複数のグラファイトシートを積層した場合、大量のグラファイトシートが必要になるだけでなく、重量増加の要因となるという問題があった。  
さらに、グラファイトシートが安価な熱伝導部材ではないため、面内方向への熱移動量を損なうことなく、グラファイトシートの使用量を抑えたいというニーズもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−９２３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑み、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラファイトシートの重量軽減を図れる熱伝導装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、供給されたエネルギーによって発熱する発熱部材と、該発熱部材の熱を外部に放熱する放熱部材と、前記発熱部材、及び前記放熱部材の間を熱伝導可能に連結する熱伝導部材であるグラファイトシートとを備えた熱伝導装置であって、前記グラファイトシートが、前記グラファイトシートの厚み方向で直接的または間接的に前記発熱部材に接した吸熱部と、該吸熱部から延設された先端が直接的または間接的に前記放熱部材に接する熱伝導部とで構成され、前記熱伝導部が、所定の厚みを有する略シート状に形成され、前記吸熱部が、前記厚み方向で前記発熱部材と略対向する複数の面を有するとともに、前記熱伝導部の厚み以上の厚み方向の長さを有する立体形状に折畳されたことを特徴とする。
【０００９】
上記発熱部材は、例えば、電力の供給を受けて磁界を発生させるコイル、あるいは電力の供給を受けて動作する電気部品などとすることができる。  
上記放熱部材は、例えば、発熱部材を収容保持するハウジングケース、あるいは熱伝導性を有する放熱板などとすることができる。  
上記間接的に接するとは、例えば絶縁性と熱伝導性とを有するペーストを介して、グラファイトシートが発熱部材、及び放熱部材に接することをいう。
【００１０】
上記グラファイトシートは、グラファイトシート単体、あるいは熱伝導性フィルムで被覆したグラファイトシートなどとすることができる。  
上記立体形状とは、例えば、厚み方向へ突出した略山型形状が熱伝導部における面内方向に沿って連続する略波形形状、あるいは略シート状の展開形状を厚み方向で重なり合うように折り返して形成された形状のことをいう。
【００１１】
この発明により、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラファイトシートの重量軽減を図ることができる。  
具体的には、グラファイトシートの熱伝導部が略シート状に形成されているため、熱伝導装置は、一枚のグラファイトシートを折り重ねて吸熱部、及び熱伝導部を一体的に構成した場合に比べて、熱伝導部におけるグラファイトシートの使用量を抑えることができる。このため、熱伝導装置は、グラファイトシートの重量を軽減できるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００１２】
一方、例えば、熱伝導部の面内方向で連続する略波形形状、または厚み方向で重なり合う形状に吸熱部を形成した場合、グラファイトシートの吸熱部は、厚み方向で発熱部材と略対向する複数の面の面積を、略シート状の吸熱部に比べて広く確保することができる。このため、熱伝導装置は、略シート状の吸熱部に比べて発熱部材の熱を効率よく吸熱することができる。
【００１３】
さらに、グラファイトシートの吸熱部における厚み方向への熱伝導率が低いため、吸熱部で吸熱された総熱量が、熱伝導部における面内方向への熱移動量の限界値を超えにくい。  
これにより、熱伝導装置は、熱伝導部におけるグラファイトシートの使用量を抑えても、吸熱部で吸熱した熱を放熱部材へ安定して熱伝導させることができる。  
従って、熱伝導装置は、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラファイトシートの重量軽減を図ることができる。
【００１４】
この発明の態様として、前記グラファイトシートの前記吸熱部が、前記熱伝導部の面内方向へ連続する略波形形状、または略蛇腹形状に折り曲げ形成されたものである。  
この発明により、熱伝導装置は、熱伝導部におけるグラファイトシートの使用量を抑えることができる一方で、吸熱部における発熱部材と対向する面の面積を、略シート状の吸熱部に比べて大きく確保することができる。
【００１５】
さらに、例えば、略波形形状に吸熱部を形成した場合、展開状態における厚み方向に対して傾斜した傾斜部分が吸熱部に形成されるため、グラファイトシートの吸熱部は、発熱部材における熱の一部を、傾斜部分における面内方向に沿って吸熱することができる。このため、熱伝導装置は、面内方向への熱移動量を増加させることができる。
【００１６】
加えて、略帯状の展開形状における一端側を折り曲げ形成することで吸熱部を容易に構成できるため、熱伝導装置は、シート状の素材から歩留まりよく成形されたグラファイトシートを、熱伝導部材として用いることができる。これにより、熱伝導装置は、安価でないグラファイトシートを効率よく利用することができる。
【００１７】
従って、熱伝導装置は、略波形形状または略蛇腹形状に折り曲げられた吸熱部により、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラファイトシートの重量軽減と、グラファイトシートの効率的な利用とを両立することができる。
【００１８】
またこの発明の態様として、前記グラファイトシートの前記吸熱部が、前記発熱部材に対して直接的または間接的に接する接触部分と、該接触部分の面内方向へ前記接触部分から延設されるとともに、前記接触部分に重合するように折り返された第１延設部分と、該第１延設部分の面内方向へ前記第１延設部分から延設されるとともに、前記接触部分へ向けて折り返された第２延設部分とで構成されたものである。
【００１９】
この発明により、熱伝導装置は、熱伝導部におけるグラファイトシートの使用量を抑えることができる一方で、吸熱部における発熱部材と対向する面の面積を、略シート状の吸熱部に比べて大きく確保することができる。
【００２０】
さらに、グラファイトシートは、吸熱部の接触部分から厚み方向へ放熱された熱を第２延設部分で吸熱し、第２延設部分から厚み方向へ放熱された熱を第１延設部分で吸熱することができる。このため、熱伝導装置は、接触部分のみでグラファイトシートの吸熱部が構成された場合に比べて、グラファイトシートの吸熱部が吸熱する総熱量を増加させることができる。
【００２１】
加えて、略帯状の展開形状における一端側を折り曲げ形成することで吸熱部を容易に構成できるため、熱伝導装置は、シート状の素材から歩留まりよく成形されたグラファイトシートを、熱伝導部材として用いることができる。これにより、熱伝導装置は、安価でないグラファイトシートを効率よく利用することができる。
【００２２】
従って、熱伝導装置は、厚み方向に折畳された吸熱部により、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラファイトシートの重量軽減と、グラファイトシートの効率的な利用とを両立することができる。
【００２３】
またこの発明の態様として、前記グラファイトシートの前記吸熱部が、前記発熱部材に対して直接的または間接的に接する接触部分と、該接触部分の面内方向における少なくとも２方向へ前記接触部分から延設されるとともに、前記接触部分に重合するようにそれぞれ折り畳まれた複数の延設部分とで構成されたものである。
【００２４】
この発明により、熱伝導装置は、熱伝導部におけるグラファイトシートの使用量を抑えることができる一方で、吸熱部における発熱部材と対向する面の面積を、略シート状の吸熱部に比べて大きく確保することができる。
【００２５】
さらに、接触部分における面内方向の少なくとも２方向へ向けて延設部分が形成されているため、延設部分から接触部分を介して熱伝導部へ至る経路が、いずれの延設部分からも略同距離となる。  
加えて、グラファイトシートは、吸熱部の接触部分から厚み方向へ放熱された熱を複数の延設部分で吸熱することができる。
【００２６】
このため、熱伝導装置は、接触部分のみでグラファイトシートの吸熱部が構成された場合に比べて、グラファイトシートの吸熱部が吸熱する総熱量を増加させることができるだけでなく、各延設部分が吸熱した熱を効率よく熱伝導部へ熱伝導させることができる。
【００２７】
さらにまた、例えば、１つの延設部分を複数回折り返して接触部分に折畳させた場合、複数回の折り返しによって、吸熱部における六角格子構造に格子欠陥が生じるおそれがある。  
これに対して、１つの延設部分当り１回の折り畳み回数で延設部分を接触部分に折畳させることができるため、熱伝導装置は、吸熱部における六角格子構造に格子欠陥が生じることを防止できる。
【００２８】
従って、熱伝導装置は、面内方向へ延設した複数の延設部分を折り畳んで構成された吸熱部により、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラファイトシートの重量軽減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラファイトシートの重量軽減を図れる熱伝導装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１における熱伝導装置の外観を示す外観斜視図。
【図２】熱伝導装置の側面視を示す側面図。
【図３】吸熱部の成形過程を説明する説明図。
【図４】別のグラフェンシートの側面視を示す側面図。
【図５】実施例２における熱伝導装置の外観を示す外観斜視図。
【図６】実施例２における吸熱部を説明する説明図。
【図７】実施例３における熱伝導装置の外観を示す外観斜視図。
【図８】実施例３における吸熱部を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
【実施例１】
【００３２】
実施例１における熱伝導装置１について、図１から図３を用いて詳しく説明する。  
なお、図１は実施例１における熱伝導装置１の外観斜視図を示し、図２は熱伝導装置１の側面図を示し、図３は吸熱部１３の成形過程を説明する説明図を示している。
【００３３】
なお、図１中において図示を明確にするため、吸熱側押え部材４、及び放熱側押え部材５の図示を省略している。  
また、図１中において、矢印Ｘは前後方向を示し（以下「前後方向Ｘ」とする）、矢印Ｙは幅方向を示している（以下、「幅方向Ｙ」とする）。さらに、図１中の上側を上方とし、図１中の下側を下方とする。
【００３４】
熱伝導装置１は、図１及び図２に示すように、所定エネルギーの供給によって発熱する発熱部材２と、発熱部材２に対して後方へ所定間隔隔てた位置に配置されるとともに、発熱部材２の熱を外部に放熱する放熱部材３と、前端が発熱部材２に載置され、後端が放熱部材３に載置された熱伝導部材であるグラフェンシート１０と、グラフェンシート１０の前部を押圧する吸熱側押え部材４と、グラフェンシート１０の後部を押圧する放熱側押え部材５とで構成されている。
【００３５】
発熱部材２は、外部からの供給された所定エネルギーの一部が熱エネルギーに変換される部材であって、例えば、電気モータのステータに巻着されたコイルとする。  
なお、発熱部材２の上面には、図２に示すように、グラフェンシート１０との隙間を埋める熱伝導ペースト６が塗布されている。この熱伝導ペースト６は、絶縁性、及び熱伝導性を有するペースト材であって、例えば、アルコキシド化合物の加水分解反応と、シラノール脱水縮合反応とにより生成されている。
【００３６】
また、放熱部材３は、熱伝導性、及び放熱性が良好な金属製部材であって、例えば、電気モータにおけるロータやステータを収容保持するハウジングケースとする。この放熱部材３は、図１に示すように、グラフェンシート１０の後端が載置される載置部３ａと、載置部３ａから上方へ立設した側壁部３ｂとで一体形成されている。  
さらに、放熱部材３における載置部３ａの上面、及び側壁部３ｂの前面には、図２に示すように、グラフェンシート１０との隙間を埋める熱伝導ペースト６が塗布されている。
【００３７】
また、グラフェンシート１０は、略六角形に結合した炭素原子の結合体が二次元平面上に沿って連結された六角格子構造体であって、その厚みが１０μｍから１００μｍの薄膜シート状に形成されている。このグラフェンシート１０は、略シート状に展開した状態における面内方向（図中の前後方向Ｘ、及び幅方向Ｙ）に良好な熱伝導性を有しており、例えば、厚さが５０μｍの場合、１３００Ｗ／ｍ・ｋ程度の面内方向への熱伝導率を有している。
【００３８】
そして、本実施例におけるグラフェンシート１０は、図１に示すように、略シート状の素材から前後方向Ｘに長い帯状体に切り出されて形成されている。さらに、グラフェンシート１０は、切り出された帯状体の前部が、上下方向にグラフェンシート１０の厚み以上の高さを有する立体形状に折曲形成されている。
【００３９】
具体的には、グラフェンシート１０は、図１に示すように、放熱部材３に載置される放熱部１１と、放熱部１１から前方へ延設された熱移動部１２と、発熱部材２に載置されるとともに、発熱部材２の熱を吸熱する吸熱部１３とで一体形成されている。
【００４０】
放熱部１１は、図１及び図２に示すように、前後方向Ｘに長い平面視略矩形に形成されている。この放熱部１１は、図２に示すように、その後端を放熱部材３の側壁部３ｂに前後方向Ｘで当接させた状態で、放熱部材３における載置部３ａの上面に、熱伝導ペースト６を介して載置されている。
【００４１】
熱移動部１２は、図１及び図２に示すように、放熱部１１の前端から前方へ向けて延設された平面視略略矩形に形成されている。  
つまり、グラフェンシート１０は、上述した放熱部１１と熱移動部１２とで形成された略帯状の部分で、吸熱部１３が吸熱した熱を放熱部材３へ熱伝導する熱伝導部１４を構成している。
【００４２】
吸熱部１３は、図１及び図２に示すように、熱移動部１２の前端から前方へ延設された部分を、前後方向Ｘに所定間隔を隔てた複数の位置で、交互に山折り、谷折りした立体形状に形成されている。  
なお、吸熱部１３は、図２に示すように、発熱部材２の上面に熱伝導ペースト６を介して載置されている。
【００４３】
より詳しくは、吸熱部１３は、図２に示すように、上方へ向けて折り曲げるとともに、さらに前方の部分を下方へ向けて折り曲げた略山型形状が、後方から前方へ向けて繰り返された略波形形状に形成されている。
【００４４】
さらに、吸熱部１３の頂部１３ａ、及び谷部１３ｂは、図２に示すように、六角格子構造に格子欠陥が生じることを防止するために、それぞれ所定半径の略円弧状に屈曲形成されている。
【００４５】
このような略波形形状に形成された吸熱部１３は、図２に示すように、発熱部材２に載置された状態において、上下方向に対して傾斜した傾斜部分１３ｃの下面が、前後方向で互いに略対向するとともに、傾斜部分１３ｃにおける厚みに沿った方向で発熱部材２の上面と対向し、吸熱部１３の頂部１３ａ、及び谷部１３ｂにおける下面が、上下方向で発熱部材２の上面と対向している。
【００４６】
なお、吸熱部１３は、図３に示すように、略帯状に展開された展開形状から立体形状の吸熱部１３を形成する際、幅方向Ｙに長い略丸棒状の折曲治具１５をガイドにして、展開状態の帯状体を折り曲げることで、略円弧状の頂部１３ａ及び谷部１３ｂが形成されている。
【００４７】
また、吸熱側押え部材４は、図２に示すように、上下方向に所定の厚みを有する平板状であって、熱伝導ペースト６が塗布された状態で、グラフェンシート１０の吸熱部１３における頂部１３ａに載置されている。この吸熱側押え部材４は、立体形状に形成された吸熱部１３を押し潰さない程度の押圧荷重で、吸熱部１３を押圧するように固定されているものとする。
【００４８】
また、放熱側押え部材５は、図２に示すように、上下方向に所定の厚みを有する平板状であって、図示を省略した放熱ペーストが塗布された状態で、グラフェンシート１０の放熱部１１に載置されている。この放熱側押え部材５は、放熱部１１を押し潰さない程度の押圧荷重で、放熱部１１を押圧するように固定されているものとする。
【００４９】
以上のような構成を実現する熱伝導装置１は、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラフェンシート１０の重量軽減を図ることができる。  
具体的には、グラフェンシート１０の熱伝導部１４が略シート状に形成されているため、熱伝導装置１は、一枚のグラフェンシートを折り重ねて吸熱部、及び熱伝導部を一体的に構成した場合に比べて、熱伝導部１４におけるグラフェンシート１０の使用量を抑えることができる。このため、熱伝導装置１は、グラフェンシート１０の重量を軽減できるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００５０】
一方、熱伝導部１４の面内方向で連続する略波形形状に吸熱部１３を形成したことにより、グラフェンシート１０の吸熱部１３は、上下方向で発熱部材２と略対向する下面の面積を、略シート状の吸熱部１３に比べて広く確保することができる。このため、熱伝導装置１は、略シート状の吸熱部１３に比べて発熱部材２の熱を効率よく吸熱することができる。
【００５１】
さらに、グラフェンシート１０の吸熱部１３における厚み方向への熱伝導率が低いため、吸熱部１３で吸熱された総熱量が、熱伝導部１４における面内方向への熱移動量の限界値を超えにくい。
【００５２】
これにより、熱伝導装置１は、熱伝導部１４におけるグラフェンシート１０の使用量を抑えても、吸熱部１３で吸熱した熱を放熱部材３へ安定して熱伝導させることができる。  
従って、熱伝導装置１は、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラフェンシート１０の重量軽減を図ることができる。
【００５３】
また、グラフェンシート１０の吸熱部１３が、面内方向へ連続する略波形形状に折り曲げ形成されたことにより、熱伝導装置１は、熱伝導部１４におけるグラフェンシート１０の使用量を抑えることができる一方で、吸熱部１３における発熱部材２と対向する下面の面積を、略シート状の吸熱部に比べて大きく確保することができる。
【００５４】
さらに、上下方向に対して傾斜した傾斜部分１３ｃが吸熱部１３に形成されるため、グラフェンシート１０の吸熱部１３は、発熱部材２における熱の一部を、傾斜部分１３ｃにおける面内方向に沿って吸熱することができる。このため、熱伝導装置１は、面内方向への熱移動量を増加させることができる。
【００５５】
加えて、略帯状の展開形状における一端側を折り曲げ形成することで吸熱部１３を容易に構成できるため、熱伝導装置１は、シート状の素材から歩留まりよく成形されたグラフェンシート１０を、熱伝導部材として用いることができる。これにより、熱伝導装置１は、安価でないグラフェンシート１０を効率よく利用することができる。
【００５６】
従って、熱伝導装置１は、略波形形状に折り曲げられた吸熱部１３により、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラフェンシート１０の重量軽減と、グラフェンシート１０の効率的な利用とを両立することができる。
【００５７】
また、グラフェンシート１０における放熱部１１の後端を、放熱部材３の側壁部３ｂに当接させたことにより、熱伝導装置１は、グラフェンシート１０の熱移動部１２から放熱部１１に熱伝導された熱を、直接的に放熱部材３の側壁部３ｂに熱伝達させることができる。これにより、熱伝導装置１は、発熱部材２の熱を、グラフェンシート１０を介して放熱部材３に効率よく熱伝導させることができる。
【００５８】
なお、上述した実施例１において、グラフェンシート１０の吸熱部１３を、前後方向Ｘに連続する略波形形状に折り曲げた立体形状に形成したが、これに限定せず、例えば、別のグラフェンシート１０の側面図を示す図４のように、熱移動部１２の前端から前方へ向けて連続する略蛇腹形状の吸熱部１６としてもよい。
【００５９】
より詳しくは、吸熱部１６は、図４に示すように、頂部１６ａ、及び谷部１６ｂの下面だけが、発熱部材２の上面と上下方向で対向し、その他の部分が前後方向Ｘに所定間隔を隔てて互いに対向する略蛇腹形状に形成されている。
【００６０】
これにより、グラフェンシート１０は、吸熱部１６の谷部１６ｂを介して、発熱部材２の熱を、前後方向Ｘで互いに対向する部分の面内方向へ直接的に伝達することができる。このため、グラフェンシート１０の吸熱部１６は、厚み方向から面内方向への熱移動方向の変換を不要にできるため、発熱部材２の熱を効率よく吸熱することができる。
【００６１】
また、グラフェンシート１０の吸熱部１３を、前後方向Ｘに連続する略波形形状に折り曲げた立体形状に形成したが、これに限定せず、前後方向Ｘに連続する略矩形波形状に形成してもよい。  
また、発熱部材２の上面を、グラフェンシート１０の吸熱部１３における凹凸に応じた凹凸形状に形成してもよい。
【実施例２】
【００６２】
次に、上述した実施例１の熱伝導装置１に対して、グラフェンシートの形状が異なる熱伝導装置７について、図５及び図６を用いて説明する。  
なお、上述した実施例１と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
また、図５は実施例２における熱伝導装置７の外観斜視図を示し、図６は実施例２における吸熱部２３を説明する説明図を示し、図６（ａ）は展開状態における吸熱部２３の外観斜視図を示し、図６（ｂ）は第１成形過程における吸熱部２３の外観斜視図を示し、図６（ｃ）は第２成形過程における吸熱部２３の外観斜視図を示している。
【００６４】
また、図５中において図示を明確にするため、吸熱部押え部材、及び放熱部押え部材の図示を省略している。さらに、図６（ａ）中において、熱移動部２２と吸熱部２３の接触部分２３ａとの境界を二点鎖線Ｌ１で図示し、接触部分２３ａと第１延設部分２３ｂとの境界を二点鎖線Ｌ２で図示し、第１延設部分２３ｂと第２延設部分２３ｃとの境界を二点鎖線Ｌ３で図示している。
【００６５】
実施例２における熱伝導装置７のグラフェンシート２０は、図５及び図６（ａ）に示すように、略シート状の素材から前後方向Ｘに長い帯状体に切り出されて形成されている。さらに、グラフェンシート２０は、展開形状における前部が、上下方向にグラフェンシート２０の厚み以上の高さを有する立体形状に折曲形成されている。
【００６６】
具体的には、グラフェンシート２０は、図５に示すように、放熱部材３に載置される放熱部２１と、放熱部２１から前方へ延設された熱移動部２２と、発熱部材２に載置されるとともに、発熱部材２の熱を吸熱する吸熱部２３とで一体形成されている。
【００６７】
なお、実施例２におけるグラフェンシート２０の放熱部２１、及び熱移動部２２で構成された熱伝導部２４は、上述した実施例１におけるグラフェンシート１０の放熱部１１、及び熱移動部１２で構成された熱伝導部１４と同一の構成のため、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
グラフェンシート２０の吸熱部２３は、図６（ａ）に示すように、展開形状が平面視略矩形であって、熱移動部２２の前端から連続する接触部分２３ａと、接触部分２３ａの前端から延設された第１延設部分２３ｂと、第１延設部分２３ｂの前端から延設された第２延設部分２３ｃとで形成されている。
【００６９】
そして、吸熱部２３は、図５に示すように、接触部分２３ａ、第２延設部分２３ｃ、及び第１延設部分２３ｂが、下方からこの順番で折り重なるように折り返して、上下方向に高さを有する立体形状に形成されている。  
なお、接触部分２３ａと第１延設部分２３ｂとの間には、図示を省略した放熱ペーストが充填されているものとする。
【００７０】
より詳しくは、吸熱部２３の接触部分２３ａは、図５及び図６（ａ）に示すように、発熱部材２の上面に応じた大きさの平面視略矩形に形成されている。この接触部分２３ａは、図示を省略した放熱ペーストを介して、その下面が発熱部材２の上面に間接的に接している。
【００７１】
吸熱部２３の第１延設部分２３ｂは、図５に示すように、接触部分２３ａと略同等の大きさの平面視略矩形に延設されている。この第１延設部分２３ｂは、接触部分２３ａに対して上方に所定間隔を隔てた位置で、展開状態における上面が、接触部分２３ａ、及び第２延設部分２３ｃを挟んで発熱部材２の上面と対向するように折り返されている。
【００７２】
吸熱部２３の第２延設部分２３ｃは、図５に示すように、前後方向Ｘの長さが接触部分２３ａよりも僅かに短い平面視略矩形に延設されている。この第２延設部分２３ｃは、接触部分２３ａと第１延設部分２３ｂの間に位置するとともに、展開状態における下面が、接触部分２３ａを挟んで発熱部材２の上面と対向するように折り返されている。
【００７３】
引き続き、上述したグラフェンシート２０において、展開状態における第１延設部分２３ｂ、及び第２延設部分２３ｃを折り畳んで、上下方向に高さを有する吸熱部２３を成形する過程について説明する。  
なお、第１延設部分２３ｂ、及び第２延設部分２３ｃは、上述した実施例１と同様に、図示を省略した折曲治具を用いてそれぞれ折り返されているものとする。
【００７４】
まず、平面視略矩形の帯状体に切り出されたグラフェンシート２０における吸熱部２３の第２延設部分２３ｃを、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）中の二点鎖線Ｌ３の位置で上方後方へ折り返して、第１延設部分２３ｂの上面に折畳させる。
【００７５】
その後、第１延設部分２３ｂを、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、図６（ａ）中の二点鎖線Ｌ２の位置で折り返して、第２延設部分２３ｃを挟んで接触部分２３ａの上面に折畳させる。  
このように吸熱部２３は、接触部分２３ａに対して、第１延設部分２３ｂ、及び第２延設部分２３ｃをそれぞれ折り返すことで、上下方向にグラフェンシート２０の厚み以上の高さを有する立体形状に形成されている。
【００７６】
以上のような構成の熱伝導装置７は、上述の実施例１と同様に、熱伝導部２４におけるグラフェンシート２０の使用量を抑えることができるため、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラフェンシート２０の重量軽減を図ることができる。
【００７７】
また、グラフェンシート２０の吸熱部２３が、発熱部材２に対して間接的に接する接触部分２３ａと、接触部分２３ａに重合するように折り返された第１延設部分２３ｂと、第１延設部分２３ｂから接触部分２３ａへ向けて折り返された第２延設部分２３ｃとで構成されたことにより、熱伝導装置７は、熱伝導部２４におけるグラフェンシート２０の使用量を抑えることができる一方で、吸熱部２３における発熱部材２と対向する面の面積を、略シート状の吸熱部に比べて大きく確保することができる。
【００７８】
さらに、グラフェンシート２０は、吸熱部２３の接触部分２３ａから上方へ放熱された熱を第２延設部分２３ｃで吸熱し、第２延設部分２３ｃから上方へ放熱された熱を第１延設部分２３ｂで吸熱することができる。このため、熱伝導装置７は、接触部分のみでグラフェンシートの吸熱部が構成された場合に比べて、グラフェンシート２０の吸熱部２３が吸熱する総熱量を増加させることができる。
【００７９】
加えて、略帯状の展開形状における一端側を折り曲げ形成することで吸熱部２３を容易に構成できるため、熱伝導装置７は、シート状の素材から歩留まりよく成形されたグラフェンシート２０を、熱伝導部材として用いることができる。これにより、熱伝導装置７は、安価でないグラフェンシート２０を効率よく利用することができる。
【００８０】
従って、熱伝導装置７は、上下方向に折畳された吸熱部２３により、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラフェンシート２０の重量軽減と、グラフェンシート２０の効率的な利用とを両立することができる。
【００８１】
なお、上述した実施例２において、第１延設部分２３ｂ、及び第２延設部分２３ｃを折り返して吸熱部２３を形成したが、これに限定せず、例えば、第２延設部分２３ｃをさらに延設するとともに、延設した部分を第１延設部分２３ｂと第２延設部分２３ｃの間に位置するように折り返してもよい。
【００８２】
また、グラフェンシート２０の熱移動部２２から前方へ延設した部分を折り重ねて吸熱部２３としたが、これに限定せず、熱移動部２２から前方へ延設した接触部分２３ａに対して、接触部分２３ａから幅方向Ｙへ延設した第１延設部分、及び第２延設部分を折り重ねて構成した吸熱部としてもよい。
【実施例３】
【００８３】
次に、上述した実施例１の熱伝導装置１に対して、グラフェンシート２０の形状が異なる実施例３の熱伝導装置８について、図７及び図８を用いて説明する。  
なお、上述した実施例１と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８４】
また、図７は実施例３における熱伝導装置８の外観斜視図を示し、図８は展開状態におけるグラフェンシート３０の平面図を示し、図８は実施例３における吸熱部３３を説明する説明図を示し、図８（ａ）は展開状態における吸熱部３３の外観斜視図を示し、図８（ｂ）は第１成形過程における吸熱部３３の外観斜視図を示し、図８（ｃ）は第２成形過程における吸熱部３３の外観斜視図を示し、図８（ｄ）は第３成形過程における吸熱部３３の外観斜視図を示している。
【００８５】
また、図７中において図示を明確にするため、吸熱部押え部材、及び放熱部押え部材の図示を省略している。さらに、図８（ａ）中において、熱移動部３２と吸熱部３３の接触部分３３ａとの境界を二点鎖線Ｌ４で図示し、接触部分３３ａと第１延設部分３３ｂとの境界を二点鎖線Ｌ５で図示し、接触部分３３ａと第２延設部分３３ｃとの境界を二点鎖線Ｌ６で図示し、接触部分３３ａと第３延設部分３３ｄとの境界を二点鎖線Ｌ７で図示している。
【００８６】
実施例３における熱伝導装置８のグラフェンシート３０は、図７及び図８（ａ）に示すように、略シート状の素材から平面視略十字形状に切り出された薄膜体に形成されている。さらに、グラフェンシート３０は、展開形状における平面視略Ｔ字状の部分が、上下方向にグラフェンシート３０の厚み以上の高さを有する立体形状に折曲形成されている。
【００８７】
具体的には、グラフェンシート３０は、図７に示すように、放熱部材３に載置される放熱部３１と、放熱部３１から前方へ延設された熱移動部３２と、発熱部材２に載置されるとともに、発熱部材２の熱を吸熱する吸熱部３３とで一体形成されている。
【００８８】
なお、グラフェンシート３０の放熱部３１、及び熱移動部３２で構成された熱伝導部３４は、上述した実施例１におけるグラフェンシート１０の放熱部１１、及び熱移動部１２で構成された熱伝導部１４と同一の構成のため、その詳細な説明を省略する。
【００８９】
グラフェンシート３０の吸熱部３３は、図８（ａ）に示すように、展開形状が平面視略Ｔ字状であって、熱移動部３２の前端から連続する接触部分３３ａと、接触部分３３ａの前端から延設された第１延設部分３３ｂと、接触部分３３ａから幅方向Ｙの一方へ延設された第２延設部分３３ｃと、接触部分３３ａから幅方向の他方へ延設された第３延設部分３３ｄとで形成されている。
【００９０】
そして、吸熱部３３は、図７に示すように、接触部分３３ａ、第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄが、下方からこの順番で折り重なるように折り返して、上下方向に高さを有する立体形状に形成されている。
【００９１】
なお、接触部分３３ａと第１延設部分３３ｂとの間、第１延設部分３３ｂと第２延設部分３３ｃとの間、及び第２延設部分３３ｃと第３延設部分３３ｄとの間には、図示を省略した放熱ペーストが充填されているものとする。
【００９２】
より詳しくは、吸熱部３３の接触部分３３ａは、図７に示すように、発熱部材２の上面に応じた大きさの平面視略矩形に形成されている。この接触部分３３ａは、図示を省略した放熱ペーストを介して、その下面が発熱部材２の上面に間接的に接している。
【００９３】
吸熱部３３の第１延設部分３３ｂは、図７に示すように、接触部分３３ａと略同等の大きさの平面視略矩形に延設されている。この第１延設部分３３ｂは、展開状態における上面が接触部分３３ａを挟んで発熱部材２の上面と対向するように、接触部分３３ａへ向けて折り返されている。
【００９４】
吸熱部３３の第２延設部分３３ｃは、図７に示すように、前後方向Ｘの長さが接触部分３３ａよりも僅かに短く、幅方向Ｙの長さが接触部分３３ａと略同等の平面視略矩形に延設されている。この第２延設部分３３ｃは、展開状態における上面が第１延設部分３３ｂ、及び接触部分３３ａを挟んで発熱部材２の上面と対向するように、第１延設部分３３ｂへ向けて折り返されている。
【００９５】
吸熱部３３の第３延設部分３３ｄは、図７に示すように、前後方向Ｘの長さが第２延設部分３３ｃと略同等で、幅方向Ｙの長さが接触部分３３ａと略同等の平面視略矩形に延設されている。この第３延設部分３３ｄは、展開状態における上面が、第２延設部分３３ｃ、第１延設部分３３ｂ、及び接触部分３３ａを挟んで発熱部材２の上面と対向するように、第２延設部分３３ｃの上面へ向けて折り返されている。
【００９６】
引き続き、上述したグラフェンシート３０において、展開状態における第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄを折り畳んで、上下方向に高さを有する吸熱部３３を成形する過程について説明する。  
なお、第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄは、上述した実施例１と同様に、図示を省略した折曲治具を用いてそれぞれ折り返されているものとする。
【００９７】
まず、平面視略十字状に切り出されたグラフェンシート３０における吸熱部３３の第１延設部分３３ｂを、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）中の二点鎖線Ｌ５の位置で上方後方へ折り返して、接触部分３３ａの上面に折畳させる。
【００９８】
さらに、第２延設部分３３ｃを、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、図８（ａ）中の二点鎖線Ｌ６の位置で折り返して、第１延設部分３３ｂの上面に折畳させる。その後、第３延設部分３３ｄを、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すように、図８（ａ）中の二点鎖線Ｌ７の位置で折り返して、第２延設部分３３ｃの上面に折畳させる。
【００９９】
このようにして吸熱部３３は、接触部分３３ａに対して、第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄをそれぞれ折り畳むように折り返すことで、上下方向にグラフェンシート３０の厚み以上の高さを有する立体形状に形成されている。
【０１００】
以上のような構成の熱伝導装置８は、上述した実施例１と同様に、熱伝導部３４におけるグラフェンシート３０の使用量を抑えることができるため、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラフェンシート３０の重量軽減を図ることができる。
【０１０１】
また、グラフェンシート３０の吸熱部３３が、発熱部材２に対して間接的に接する接触部分３３ａと、接触部分３３ａに重合するようにそれぞれ折り畳まれた第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄとで構成されたことにより、熱伝導装置８は、熱伝導部３４におけるグラフェンシート３０の使用量を抑えることができる一方で、吸熱部３３における発熱部材２と対向する面の面積を、略シート状の吸熱部に比べて大きく確保することができる。
【０１０２】
さらに、接触部分３３ａにおける面内方向の３方向へ向けて各延設部分が形成されているため、第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄから接触部分３３ａを介して熱伝導部３４へ至る経路が、いずれの延設部分からも略同距離となる。  
加えて、グラフェンシート３０は、吸熱部３３の接触部分３３ａから上方へ放熱された熱を第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄで吸熱することができる。
【０１０３】
このため、熱伝導装置８は、接触部分のみでグラフェンシートの吸熱部が構成された場合に比べて、グラフェンシート３０の吸熱部３３が吸熱する総熱量を増加させることができるだけでなく、各延設部分が吸熱した熱を効率よく熱伝導部３４へ熱伝導させることができる。
【０１０４】
さらにまた、例えば、１つの延設部分を複数回折り返して接触部分に折畳させた場合、複数回の折り返しによって、吸熱部における六角格子構造に格子欠陥が生じるおそれがある。  
これに対して、第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄを１回の折り畳み回数で、接触部分３３ａに折畳させることができるため、熱伝導装置８は、吸熱部３３における六角格子構造に格子欠陥が生じることを防止できる。
【０１０５】
従って、熱伝導装置８は、面内方向へ延設した複数の第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄを折り畳んで構成された吸熱部３３により、面内方向への熱伝導率を損なうことなく、グラフェンシート３０の重量軽減を図ることができる。
【０１０６】
なお、上述した実施例３において、接触部分３３ａにおける面内方向の３方向へ向けて延設した第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄを折畳して吸熱部３３を構成したグラフェンシート３０としたが、これに限定せず、面内方向における少なくとも２方向へ向けて延設した延設部分を折畳して吸熱部を構成したグラフェンシートであればよい。
【０１０７】
例えば、接触部分３３ａから幅方向Ｙへ延設した２つの延設部を接触部分３３ａに折畳して吸熱部を構成したグラフェンシートとしてもよい。あるいは、平面視多角形状の接触部分から延設された３つ以上の延設部分を折畳して吸熱部を構成したグラフェンシートとしてもよい。  
このような場合であっても、上述した実施例３と同様の効果を奏することができる。
【０１０８】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のグラファイトシートは、実施形態のグラフェンシート１０，２０，３０に対応し、
以下同様に、
厚み方向は、上下方向に対応し、
厚み方向で発熱部材と略対向する複数の面は、吸熱部１３における傾斜部分１３ｃ、頂部１３ａ、及び谷部１３ｂの下面、吸熱部１６における頂部１６ａ、及び谷部１６ｂの下面、吸熱部２３における接触部分２３ａの下面、展開状態において上面となる第１延設部分２３ｂの面、及び展開状態において下面となる第２延設部分２３ｃの面、並びに吸熱部３３における接触部分３３ａの下面、展開状態において上面となる第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄの面に対応し、
面内方向は、前後方向に対応し、
複数の延設部分は、第１延設部分３３ｂ、第２延設部分３３ｃ、及び第３延設部分３３ｄに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【０１０９】
例えば、上述した実施形態において、発熱部材２を、電気モータのステータに巻着されたコイルとしたが、これに限定せず、供給されたエネルギーによって発熱する部材であれば、例えば、電力の供給を受けて動作する電気部品などであってもよい。
【０１１０】
また、放熱部材３を、電気モータにおけるロータやステータを収容保持するハウジングケースとしたが、これに限定せず、熱伝導性、及び放熱性が良好な部材であれば、例えば、金属製のヒートシンクや放熱フィンなどであってもよい。
【０１１１】
また、グラフェンシート１０，２０，３０の吸熱部１３，１６，２３，３３が、放熱ペーストを介して発熱部材２に間接的に接し、放熱部１１，２１，３１が放熱ペーストを介して放熱部材３に間接的に接する構成としたが、これに限定せず、グラフェンシートの吸熱部、及び放熱部が、発熱部材２、及び放熱部材３に直接的に接する構成としてもよい。
【０１１２】
また、グラフェンシート１０，２０，３０を熱伝導部材として用いた熱伝導装置としたが、これに限定せず、グラフェンシート１０を熱伝導性フィルムで被覆した部材を熱伝導部材として用いた熱伝導装置であってもよい。
【０１１３】
また、一枚の素材から切り出したグラフェンシート１０，２０，３０としたが、これに限定せず、同一形状に切り出した複数枚のグラフェンシートを積層した積層体で構成されたグラフェンシート１０，２０，３０としてもよい。
【０１１４】
また、発熱部材２に接する吸熱部１３，２３，３３を立体形状に形成したグラフェンシート１０，２０，３０としたが、これに限定せず、放熱部材３に接する放熱部も立体形状に形成したグラフェンシートとしてもよい。これにより、放熱部材３とグラフェンシートの放熱部との間における熱伝導率の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、例えば、回転電機、インバータ、あるいは各種制御装置などのように、放熱部材を介して発熱部材の熱を外部に放熱することが所望される装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１…熱伝導装置
２…発熱部材
３…放熱部材
７…熱伝導装置
８…熱伝導装置
１０…グラフェンシート
１３…吸熱部
１３ａ…頂部
１３ｂ…谷部
１３ｃ…傾斜部分
１４…熱伝導部
１６…吸熱部
１６ａ…頂部
１６ｂ…谷部
２０…グラフェンシート
２３…吸熱部
２３ａ…接触部分
２３ｂ…第１延設部分
２３ｃ…第２延設部分
２４…熱伝導部
３０…グラフェンシート
３３…吸熱部
３３ａ…接触部分
３３ｂ…第１延設部分
３３ｃ…第２延設部分
３３ｄ…第３延設部分
３４…熱伝導部
【図１】
2018078224.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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