(57)【要約】【課題】温度制御効率が高く、製造および取付けが容易で、小型化の可能な温度制御装置を構成する薄型流路形成体を提供する。【解決手段】本発明の薄型流路形成体は、第１および第２のシートと、前記第１および第２のシートの接合部とを具備し、前記第１および第２のシートの間に流路を形成してなる薄型流路形成体において、前記薄型流路形成体が少なくともひとつの貫通孔を具備し、前記貫通孔を介して流通する外気との熱交換が可能であることを特徴とする。【選択図】図１
2004316955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２のシートと、前記第１および第２のシートの接合部とを具備し、前記第１および第２のシートの間に流路を形成してなる薄型流路形成体において、
前記薄型流路形成体が少なくともひとつの貫通孔を具備したことを特徴とする薄型流路形成体。
【請求項２】
前記第１または第２のシートの少なくとも一方が外側に放熱片を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の薄型流路形成体。
【請求項３】
前記第１および第２のシートを貫通するように設けられた切り込みを具備し、
前記貫通孔は、前記切り込みに沿って前記第１または第２のシートのいずれかの側に起立片を起立して形成された孔であり、
前記放熱片は前記起立片から構成されることを特徴とする請求項２に記載の薄型流路形成体。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記流路に沿って所定の間隔を隔てて配列形成された複数の貫通孔で構成されることを特徴とする請求項３に記載の薄型流路形成体。
【請求項５】
前記放熱片は、前記第１または第２のシートのいずれか一方の側にのみ起立せしめられていることを特徴とする請求項３に記載の薄型流路形成体。
【請求項６】
前記複数の放熱片は、交互に前記第１または第２のシートの側に起立せしめられていることを特徴とする請求項４に記載の薄型流路形成体。
【請求項７】
前記貫通孔は前記流路を避けて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の薄型流路形成体。
【請求項８】
前記貫通孔は前記流路に設けられ、前記貫通孔の周囲がシールされていることを特徴とする請求項１または２に記載の薄型流路形成体。
【請求項９】
前記放熱片は、前記第１および第２のシートを貫通するほぼ平行な切り込みに沿って所定形状で起立せしめられたものであることを特徴とする請求項３に記載の薄型流路形成体。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の薄型流路形成体に形成された前記流路に熱交換媒体を流すように構成され、
前記第１および第２のシートの少なくとも一方の外側面を介して、前記熱交換媒体が外気との間で、熱交換をするように構成され、
前記貫通孔を介して外気が前記薄型流路形成体を流通可能であることを特徴とする熱交換装置。
【請求項１１】
さらに、前記放熱片に向けて補助ファンを配設し、外気を流通させるようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の熱交換装置。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれかに記載の薄型流路形成体に形成された前記流路に熱交換媒体を流し、
前記第１および第２のシートの少なくとも一方の外側面を介して、前記熱交換媒体が外気との間で、熱交換をするとともに、
外気が前記貫通孔を介して前記薄型流路形成体を流通するようにしたことを特徴とする熱交換方法。
【請求項１３】
さらに前記放熱片に向けて補助ファンを駆動し、外気を流通させるようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の熱交換方法。
【請求項１４】
前記請求項１０または１１に記載の熱交換装置を具備したことを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
前記熱交換装置の一部を残して少なくとも一方の面が筐体内に配設されており、
高温部の熱を前記筐体から露呈する領域から放熱するように配置された前記請求項１０または１１に記載の熱交換装置を具備したことを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
第１および第２のシートに貫通孔を形成する工程と、
貫通孔を形成した前記第１および第２のシートを部分的に接合することにより、
前記第１および第２のシートの非接合部が、少なくともひとつの連通した流路部を構成しうるように、前記第１および第２のシートを接合する工程とを備えたことを特徴とする薄型流路形成体の製造方法。
【請求項１７】
第１および第２のシートを部分的に接合することにより、
前記第１および第２のシートの非接合部が、少なくともひとつの連通した流路部を構成しうるように、前記第１および第２のシートを接合する工程と、
前記接合する工程の後、第１および第２のシートを貫通するように貫通孔を形成する工程とを備えたことを特徴とする薄型流路形成体の製造方法。
【請求項１８】
第１および第２のシートの放熱片を形成すべき領域に切り込みを形成する工程と、
前記第１および第２のシートを部分的に接合することにより、
前記第１および第２のシートの非接合部が、少なくともひとつの連通した流路部を構成しうるように、前記第１および第２のシートを接合する工程と、
前記切り込みに沿って外側に起立させ起立片を形成するように貫通孔を形成するとともに放熱片を形成する工程とを備えたことを特徴とする薄型流路形成体の製造方法。
【請求項１９】
第１および第２のシートを部分的に接合することにより、
前記第１および第２のシートの非接合部が、少なくともひとつの連通した流路部を構成しうるように、前記第１および第２のシートを接合する工程と、
前記第１または第２のシートを貫通するように切り込みを形成する工程と、
前記切り込みに沿って外側に起立させ起立片を形成するように貫通孔を形成するとともに放熱片を形成する起立工程とを備えたことを特徴とする薄型流路形成体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型流路形成体、それを用いた熱交換器、電子機器およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、集積化、軽量化が進められており、発生する熱を抑制することが大きな課題となっている。温度制御機構に対しても小型化、および軽量化への要求が高まってきている。
また、電池においても小型化、集積化、軽量化への要求は高まる一方である。
【０００３】
たとえば、小型ビデオカメラ、携帯電話、ノートパソコン等の携帯用電子・通信機器等におけるＣＰＵや液晶パネルの冷却や加熱などの温度制御装置は、小型軽量であるとともに、装着の容易性、装着スペースの自由度なども大きな課題となっている。
また、車載用電池においても車体の限られた空間にできるだけ多くの軽量の電解液を搭載する必要がある。しかも電解反応の急速発生による温度の急上昇を防ぐための安全装置として温度制御機構を必要とする場合も多い。また、燃料電池などの原料供給部においても、温度制御を行うのが望ましい。
【０００４】
そこで、例えばノートパソコンの放熱部にペルチェ素子を用いた冷却構造が提案されている（特許文献１参照）。発熱する半導体素子と熱的に接続されたペルチェ素子と、このペルチェ素子と熱的に接続され冷媒を循環させるための冷媒流路とを具備し、この冷媒流路をペルチェ素子の発熱面に熱的に接続するとともに、半導体素子をペルチェ素子の吸熱面に接続したものが提案されている。
また、ノートパソコンの放熱部に熱的に接続するように水冷ジャケットを設けたものも提案されている（非特許文献１参照）。この例では、マイクロプロセッサやグラフィックス描画ＬＳＩなどにアルミニウム合金製の水冷ジャケットを密着させて熱を受けるようにし、水冷ジャケット内の冷却液をパイプやフレキシブルチューブによってディスプレイ背面の放熱パネル部に搬送することにより、この熱を移動するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６３０４１号公報
【非特許文献１】
日経エレクトロニクス、２００２年７月１５日号、１３４ページ
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子デバイスの小型化、軽量化、薄型化に加え、発熱量は増大する一方であり、この放熱性能の高性能化への要求は高まっており、さらなる効率の向上、小型化、薄型化が望まれていた。
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、温度制御効率が高く、製造および取付けが容易で、小型化の可能な温度制御装置を構成する薄型流路形成体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の薄型流路形成体は、第１および第２のシートと、前記第１および第２のシートの接合部とを具備し、前記第１および第２のシートの間に流路を形成してなる薄型流路形成体において、前記薄型流路形成体が少なくともひとつの貫通孔を具備したことを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、薄型流路形成体を構成したシートの厚み方向にに貫通孔が形成されているため、外気の流通が良く、放熱効率が良好となる。また、主として第１および第２のシートとによって流路が形成されるため、構成部品が少なく流路内で効率よく流体が循環され、小型軽量の薄型流路形成体を提供することが可能となる。
【０００９】
また、貫通孔の部分では、貫通孔の周縁部に相当する分だけ表面積が増え、熱交換器として用いる場合には、３次元的に熱流路が形成され、より熱交換効率の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。
【００１０】
また、前記第１または第２のシートの少なくとも一方が外側に放熱片をもつことを特徴とする。
かかる構成により、薄型流路形成体の実効的な表面積が増え、外気との接触熱交換が促進されるため、熱交換効率の高い薄型流路形成体を提供することが可能となる。
【００１１】
さらに、前記第１および第２のシートを貫通するように設けられた切り込みを具備し、前記貫通孔は、前記切り込みに沿って前記第１または第２のシートのいずれかの側に起立片を起立して形成された孔であり、前記放熱片は前記起立片から構成されるようにすることを特徴とする。
かかる構成により、放熱片と貫通孔とが、切り込みと起立のみで形成され、放熱に関わる構造が単純で、製造が容易である。その上外気が放熱変により貫通孔に導入、導出されやすくなり、熱交換効率が高い薄型流路形成体を提供することができる。
【００１２】
また、前記流路を避けて前記貫通孔を形成すれば、特別に流路を変更したりすることなく、流路のシール性に影響を与えることなく、形成可能である。
【００１３】
さらにまた、前記貫通孔は、前記流路に沿って所定の間隔を隔てて配列形成された複数の貫通孔で構成されることにより、例えば流路内に高温の流体が流される場合に、流路に近接して配置した貫通孔を通過するから外気へと高効率の熱交換を行うことが可能となる。
【００１４】
また、前記放熱片は、前記第１または第２のシートのいずれか一方の側にのみ起立せしめられていることにより、一方の側に対して選択的に熱交換特性を高めることが可能となる。
【００１５】
さらにまた、前記複数の放熱片は、交互に前記第１または第２のシートの側に起立せしめられていることにより、薄型流路形成体の両面に均一に熱交換特性を持たせ、より高効率の熱交換特性を得ることが可能となる。
【００１６】
また、貫通孔は前記流路に設けられ、前記貫通孔の周囲がシールされていることにより、熱媒体により近接して貫通孔を形成しているため、流路内の高温の流体から外気へとより熱交換効率の向上を高めることができる。またシール部材により流路からの熱媒体の漏れを防ぐことができる。
【００１７】
また、放熱片は第１および第２のシートを貫通するほぼ平行な切り込みに沿って所定形状で起立せしめられたものであることを特徴とする。
かかる構成により、簡単な形状で貫通孔と放熱片とを具備し機能性の高い薄型流路形成体を構成することができる。なおこの放熱片はくの字状であってもよいし、Ｓの字状であってもよく、適宜形成可能である。
【００１８】
また、本発明の熱交換装置は、上記薄型流路形成体に形成された前記流路に熱交換媒体を流すように構成され、前記第１および第２のシートの少なくとも一方の外側面を介して、前記熱交換媒体が外気との間で、熱交換をするように構成されたことを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、高効率でかつ薄型流路形成体の両側の外気の流通を良くし、外気のよどみをなくし、熱交換効率をより高めることができる。
【００２０】
さらに、補助ファンを配設することにより、放熱効率の向上を図ることができる。
【００２１】
また本発明の熱交換方法は、上記薄型流路形成体に形成された前記流路に熱交換媒体を流し、前記第１および第２のシートの少なくとも一方の外側面を介して、前記熱交換媒体が外気との間で、熱交換をするとともに、外気が前記貫通孔を介して前記薄型流路形成体を流通するようにしたことを特徴とする。
かかる構成によれば、薄型流路形成体の一方の側に空気がよどんだりすることなく効率よく熱交換を行うことが可能となる。
また、さらに前記放熱片に向けて補助ファンを駆動し、外気を流通させるようにすることにより、より効率よく熱交換を行うことが可能となる。
【００２２】
さらに、本発明の電子機器は、前記熱交換装置の一部を残して少なくとも一方の面が筐体内に配設されており、高温部の熱を前記筐体から露呈する面から放熱するように配置されたことを特徴とする。
かかる構成によれば、貫通孔の存在により筐体内での熱のこもりをなくし熱交換効率の向上を図ることが可能となる。
【００２３】
また第１および第２のシートを互いに異なる材料で構成してもよい。
【００２４】
さらに第１および第２のシートを、可撓性のフィルム材料で構成すれば、形状の自由度は更に増大する。
【００２５】
望ましくは、第１および第２のシートを金属層を含む可撓性のフィルム材料で構成してもよい。金属層の存在により、シール性が高いものとなり、特定の形状への加工性と加工後の形状維持性の良いものが得られる。
【００２６】
また望ましくは、金属層としては、展性の高いアルミニウムを用いるのが望ましく、これにより、軽量でかつエンボス加工にも適しシール性も高いものとなる。
【００２７】
望ましくは、前記フィルム材料は、内面にシール層を具備すると共に、外面に保護層を有するようにすれば、別の場所に接合が容易であり、組み立て作業性も高いという効果を奏功する。
【００２８】
またこのシール層は、熱可塑性樹脂で構成されているのが望ましい。かかる構成によれば、２枚のシートを位置合わせした状態で加圧しつつ加熱すれば確実に固着され、信頼性の高い組み立てが可能となる。
【００２９】
また本発明の薄型流路形成体の製造方法は、第１および第２のシートに貫通孔を形成する工程と、前記第１および第２のシートを部分的に接合することにより、前記溝部に対応する前記第１および第２のシートの非接合部が、少なくともひとつの連通した流路部を構成しうるように、前記第１および第２のシートを接合する工程とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
かかる構成によれば、第１および第２のシートにあらかじめ貫通孔を形成しておくことにより、第１および第２のシートを部分的に接合するのみで容易に、貫通孔を有する薄型流路形成体を形成することが可能となる。
【００３１】
また、この薄型流路形成体が、流路に対応して形成された空間内に装着されたパイプをさらに具備し、パイプ内を流路にするようにすれば、流体の漏れを防ぐことが容易かつ確実にでき、信頼性の高い薄型流路形成体を提供することが可能となる。
【００３２】
また本発明の薄型流路形成体の製造方法は、第１および第２のシートを部分的に接合することにより、流路部に対応する前記第１および第２のシートの非接合部が、少なくともひとつの連通した流路部を構成しうるように、前記第１および第２のシートを接合する工程と、第１および第２のシートを貫通するように貫通孔を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
かかる構成によれば、第１および第２のシートを接合して薄型流路形成体を形成した後、貫通孔を形成するようにしているため、容易に作業性よく貫通孔を有する薄型流路形成体を形成することが可能となる。
【００３４】
本発明の薄型流路形成体の製造方法は、第１および第２のシートの放熱片を形成すべき領域に切り込みを形成する工程と、前記第１および第２のシートを部分的に接合することにより、前記溝部に対応する前記第１および第２のシートの非接合部が、少なくともひとつの連通した流路部を構成しうるように、前記第１および第２のシートを接合する工程と、前記切り込みに沿って外側に起立させ起立片を形成するように貫通孔を形成するとともに放熱片を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
かかる方法によれば、あらかじめ切り込みを形成しておくのみで容易に作業性よく貫通孔をもつ薄型流路形成体を形成することが可能となる。
【００３６】
また、本発明の薄型流路形成体の製造方法によれば、第１および第２のシートを部分的に接合することにより、前記第１および第２のシートの非接合部が、少なくともひとつの連通した流路部を構成しうるように、前記第１および第２のシートを接合する工程と、前記第１または第２のシートを貫通するように切り込みを形成する工程と、前記切り込みに沿って外側に起立させ起立片を形成するように貫通孔を形成するとともに放熱片を形成する起立工程とを備えたことを特徴とする。
【００３７】
かかる構成によれば、第１及び第２のシートを接合してから切り込みを形成しているため、接合時の位置合わせが容易で、作業性よく、貫通孔をもつ薄型流路形成体を形成可能である。
【００３８】
また、前記切り込みを形成する工程は、切り込みを配列して形成する工程であり、前起立工程は、前記切り込みに沿って所定形状で起立させる工程であることにより、簡単な方法でより作業性よく高効率の熱交換特性を有する薄型流路形成体を提供することができる。
【００３９】
上記切り込みは、どのような形でもよいが例えば１つの放熱片に対してほぼ平行な２本の切込みやコの字状であるのが望ましい。
また、前記起立工程は、前記第１および第２のシートを起立領域で離間させ、外側にくの字状に起立させる工程であることにより、より作業性よく高効率の薄型流路形成体を形成することができる。
【００４０】
さらに、前記起立工程は、前記第１および第２のシートを重ねたまま順次両側にＳ字状をなすように起立させる工程であることにより、より作業性よく高効率の薄型流路形成体を形成することができる。
【００４１】
さらにまた、第１及び第２のシートの間にスペーサをはさむものも有効である。このような場合、スペーサを固着するに先立ち、第１または第２のシート上に第１または第２のシートを構成する材料とは異なる材料からなる板状のスペーサ材料体を積層し、この後このスペーサ材料体を選択的に除去するようにパターニングするようにすれば、高精度の流路パターンを形成することが可能となる。
【００４２】
さらにまた、第１または第２のシート上に樹脂パターンを塗布形成し、この第１または第２のシート上の樹脂パターンを覆うようにフィルム材料を配し、加圧しつつ樹脂パターンを硬化せしめるようにすれば、作業性よく流路を形成することが可能となる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態の薄型流路形成体について説明する。
この薄型流路形成体１は、パーソナルコンピュータの蓋部を構成するディスプレイ部の裏面に取付けられて冷却装置として用いられるもので図１に斜視図、図２にこれを形成するためのプレス型の斜視図、図３に製造工程の一部を示すように、厚さｔ＝０．０５〜２．０ｍｍの２枚のアルミニウム製ラミネートシートからなる第１および第２のシート２および３で、流路４となる非接合部を囲むように接合して接合部７を形成し、外装容器を構成してなるもので、この流路４の近傍に６個の貫通孔Ｈを形成してなるものである。この外装容器と、隔壁を構成する接合部７とによって形成される空間が流路４を構成し、流路の一端に流路とは垂直方向に、流体供給口５、他端に流体排出口６を具備してなることを特徴とする。
【００４４】
この第１のシート２は、厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる保護層２Ｐとアルミニウムフィルム２ｍとを積層してなるものである。
また、必要に応じて流路４を形成する領域にスペーサ７となる非接着性樹脂層のパターンをシール層によって貼着してもよい。
【００４５】
一方、この第２のシート３も同様に、厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる保護層３Ｐとアルミニウムフィルム３ｍとを積層するとともに、さらにポリエチレンからなるシール層３ｃを全面に形成してなるものである。
【００４６】
組み立てに際しては、図２に示すように、流路に相当する領域に溝部を形成してなるプレス型（型体）を用いて、第１および第２のシートの重ね合わせたものを挟み、溝部を除く領域により部分的に当接せしめられた領域で前記第１および第２のシートを熱圧着することにより前記シール層を溶融・接着せしめ、接合部を形成する工程を含むことを特徴とする。
すなわち、図３に示すように、前述した２枚のシートを、金属層２ｍ、シール層３ｃが内側にくるようにして重ね、加圧しつつ加熱することにより、接着する。これにより溝部を囲む領域は圧着されて接合部７を形成するとともに、溝部に相当する領域では両シートの間で空間となり、流路４を形成する。
そして最後に流路の一端に、流体供給口５、他端に流体排出口６を形成し図１に示した薄型流路形成体が完成する。
【００４７】
このようにして、流路部４を形成するように第１および第２のシート２，３は接合せしめられ、接合部７を形成する。そしてこの接合部７を隔壁として第１のシート２の凸部と第２のシート３の凸部との間に形成される空間が流路部４を構成し、流路部の一端に、流体供給口５、他端に流体排出口６を具備してなることを特徴とする。
【００４８】
そしてこの流体供給口５および流体排出口６を介して、流路部４に流体を循環させることにより、シート表面と流体（図示せず）との間で熱交換を行うようになっている。
【００４９】
なお保護層の膜厚は、１０〜１００μｍとするのが望ましい。１０μｍに満たないと保護の役割が弱く、１００μｍを越えると放熱効果が低下する。さらに望ましくは１５〜５０μｍとするのが望ましい。
【００５０】
またアルミニウムなどの金属層の膜厚は、２０〜１００μｍとするのが望ましい。２０μｍに満たないと保護膜としての効果が弱く、１００μｍを越えると可撓性を損なう。さらに望ましくは３５〜８０μｍとするのが望ましい。ただし、薄型流路形成体の変形を必要としない場合は、前記金属層の厚みが１００〜２００μｍのものを用いてもよい。なお、ここで使用形態によっては保護層はなくてもよい。
【００５１】
まず、ここで用いられるプレス型について説明する。
このプレス型は図２に示すように、プレス成型により、流路部に対応して溝部１０１Ｃを形成した肉厚４〜５ｍｍのシリコンゴムからなるプレス板１０１Ｓを肉厚２〜３ｍｍのアルミニウム板１０１Ｐに貼着してなる下型１０１と、同様にプレス成型により、流路部に対応して溝部１０２Ｃを形成した肉厚４〜５ｍｍのシリコンゴムからなるプレス板１０２Ｓを肉厚２〜３ｍｍのアルミニウム板１０２Ｐに貼着してなる上型１０２とで構成されるとともに、加熱手段（図示せず）を具備し、上型１０２と下型１０１との間にシートを挟み込み、上型１０２と下型１０１との当接領域でシートを熱圧着することにより接合部７を形成するものである。そしてこの下型１０１には貫通孔Ｈを形成すべき領域に相当する位置に突起Ｔが設けられており、接合時にプレス型によって加熱加圧された際、この突起Ｔにより同時に貫通孔Ｈが形成されるようになっている。
このようにして形成された薄型流路形成体では、これらのシートと、接合部７とで囲まれた空間を流路部とし、内部に流体を循環させることにより、シート表面と流体との間で熱交換を行うことができる。
【００５２】
次に、このプレス型装置を用いた薄型流路形成体の製造方法について説明する。
組み立てに際しては、まず、これら第１および第２のシート２，３を、シール層３ｃが内側にくるようにして重ねる。
【００５３】
この重ねあわされた第１および第２のシート２，３を、図３に示すように、プレス型装置の上型１０２と下型１０１との間に挟み込み、加圧しつつ２００℃で１０分程度加熱することにより、上型および下型の凹部１０２Ｃ，１０１Ｃに相当する領域以外の領域は接合されて接合部７を形成する。このとき下型１０１の貫通孔Ｈを形成すべき領域に相当する位置に設けられた突起Ｔが、接合時の加圧によって、同時に第１および第２のシートに貫通孔Ｈを形成する。
ここで流路部４の開口端の一方を供給口５とし、他方を排出口６とする。
【００５４】
そして最後に流路の両端である、流体供給口５、流体排出口６に、流路とは平行、もしくは同一面にパイプ（図示せず）を連結し、図１に示した薄型流路形成体が完成する。
【００５５】
この薄型流路形成体１は、１回の加熱プレス工程で形成され、位置あわせも不要である。また、フレキシブルな構造を有しており、流体供給口５から冷却水を流し、他端の流体排出口６から排出するように取付けられる。そして、図１５に示すような、ノートパソコンのディスプレイパネル１００２の裏面に装着され、本体部１０００に取付けられているＣＰＵからの熱を放熱するのに用いられる。
【００５６】
この場合、ディスプレイパネル１００２の筐体内に配置されるため、熱のこもりが生じ易いが、薄型流路形成体には、貫通孔Ｈが設けられているため対流が生じやすくなり、熱交換効率が高められる。図１６にこの貫通孔Ｈとその周囲の空気の流通状態を示す。
【００５７】
かかる構成によれば、２枚のシートをプレス型で挟み込みプレス型の当接部で熱圧着するのみで、高精度の位置合わせは不要であり、１回の成形で貫通孔Ｈと接合とが極めて容易に行われ、構造が簡単でかつ軽量の薄型流路形成体を形成することができる。
また、フレキシブルなパッケージ構造としているため、形状がフレキシブルで、流路が柔軟に変形しやすく、どこにでも装着しやすいという特徴を有する。
また、第１および第２のシート２，３のみで流路４が形成されるため、構成部品が少なく流路内で効率よく流体が循環され、小型軽量でかつ高効率の薄型流路形成体を提供することが可能となる。
【００５８】
また、この流体供給口および流体排出口は、前記流路の形成された面でパイプに接続されており、垂直になるように配設すれば、流体供給口および流体排出口と流路との接続部分と、流路とを別の面で構成することが可能で、流体もれの少ない薄型流路形成体を提供することが可能となる。
【００５９】
なお、接合部を形成したのち、この流路部４の開口端の一方である供給口５から、１８０℃程度に加熱された不活性ガスを供給し、排出口６から排出することにより流路部４内にガスを流し、流路部４にあるシート２，３を引き伸ばし、第１および第２のシート２，３の肉厚がそれぞれ３０μｍ、４０μｍ程度となるようにしてもよい。
【００６０】
これにより、重量を増大することなく、流路部４の断面積を拡大し、流路部を構成する部位のシートを薄くすることができ、熱交換効率を高めることが可能となる。
【００６１】
また、接合部の形成に先立ち、図３に示した下型１０１上にシートをセットした状態で楕円球状のシリコーンゴム等で形成した押圧部材を用いて通水路部に沿って加圧する工程を付加してもよい。これにより流路部のみフィルムが延伸されて部分的にフィルム厚が薄くなり伝熱効率が向上する。また流路となる部分の断面積が大きくなり、熱圧着時に上下のフィルムが密着しにくくなるという効果もある。
【００６２】
また、前記第１の実施の形態では、この外装容器は、２枚の可撓性のシートを用い、周縁部および管壁となる領域を熱圧着によりシールして接合部７を形成し、残る領域を流路４として用いているが、半分の領域にシール層を形成したシートを中央で折り重ねて袋状にし、所定の領域を熱圧着してシールするようにしてもよい。
【００６３】
なお、このとき特に周縁部のシール層は強固となるようにするのが望ましい。例えば周縁部のシール層を別の樹脂を用いて形成してもよい。また、周縁部のみ別の枠体を取り付け、封止性を高めるようにしてもよい。通常の温度制御装置に用いる場合には、流路間でのシールがわずかにもれても特に他の部品装置への影響はないが、外部への漏れは避けなければならない。上記構成とすることで外部への漏れを容易に防止することができる。
【００６４】
また、前記実施の形態では、第１および第２のシートは、金属フィルムに保護層とシール層とを配し加熱加圧して一体化して用いる。ここではアルミニウムシートにＰＥＴの保護層を形成してなるものを用いたが、保護層はなくてもよい。また、シール層としてポリエチレンを用いたがこの他ポリプロピレン、ＥＶＡなどの熱可塑性樹脂を用いても良い。またエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いても良い。
また保護層としてはＰＥＴのほかナイロンなど他の保護膜を用いても良い。
【００６５】
また、この流体供給口および流体排出口は、前記流路の形成された面に対して平行な面内に設けるようにすれば、自然な流れが形成される。特に使用される流体が粘性の高いものである場合には特に有効である。
さらにまた、保護層により封止性を確実にすることができれば、金属層は、部分的に欠除部を有し、パターンをなすように構成してもよい。
【００６６】
さらに前記実施の形態では金属層としてアルミニウムを用いているため軽量でかつ展性に富み、加工性が良好であるという特徴を有する．金属層としてはこれ以外にも、銅などを用いることも可能である。
【００６７】
また、２枚のシートは同一構造で構成してもよいが、異なる構造であってもよい。例えば第２のシートを第１のシートよりも剛性が高くなるように構成すれば、剛性が高い方の平板で所望の形状を確保するとともに、他方で、応力を吸収することができ、形状の自由度を保持しつつ、強度的にも高い状態を維持することができる。
【００６８】
更にまた、前記実施の形態では、第２のシートの表面全体にシール層３ｃを形成している．しかしこの形状に限定されない。たとえば、所定のパターンをなすようにシール層を形成し流路部を構成する部位で金属層が流路に露出するようにすれば、加圧加工により、流路を拡径しやすく、流路中の流体とシート面の熱交換特性が良好となるという利点がある。
【００６９】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
また、前記実施の形態では、プレス型を用いた組み立て時に同時に貫通孔を形成するようにしたが、この例では組み立て後、パンチＰで貫通孔を穿つようにしている。
さらに、前記第１の実施の形態では、流路部を囲む第１および第２のシートの表面は平滑面であったが、この例では図４に示すように、流路部４に微細な凹凸が形成されており、実効的な表面積が増大し、シートの厚みが減少しているなどの理由により熱交換効率が高められていることを特徴とする。
【００７０】
他部については、前記第１の実施の形態と同様であり、同一部位には同一符号を付した。
【００７１】
製造に際しては、図２に示したプレス型装置において突起Ｔをもたない通常のプレス型装置であってかつ、ここでは、図５に示すようにプレス型装置の上型および下型の溝部１０２Ｃ、１０１Ｃに凹凸を形成したものを用いた点が前記第１の実施の形態と異なる。他は同様に形成される。
【００７２】
かかる構成によれば、流路に凹凸が形成されており、流路を流れる熱媒体と、流路壁および外気との接触面積が増大するため、熱交換効率が大幅に向上する。
【００７３】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。
前記第２の実施の形態では、流路部４にのみ微細な凹凸を形成したが、この例では、図６に示すように、シート全面に微細な凹凸を形成したシート１２，１３を用い、接合部７表面の表面積も増大することにより、さらなる熱交換効率を増大するとともに、さらに、切り込みから、起立片からなる放熱フィンＦを起立せしめて形成される孔で、貫通孔Ｈを、構成したことを特徴とするものである。
【００７４】
この例では、プレス型装置は前記第１の実施の形態で用いたのと同様のものを用い、可撓性のシートとしてエンボス加工により凹凸を形成するとともに、切り込みＳを形成した図８に示すようなエンボスシート１２，１３を用いて形成される。
ここでもこの第１のシート１２は、厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる保護層１２Ｐとアルミニウムフィルム１２ｍとを積層してなるものである。
【００７５】
一方、この第２のシート１３も同様に、厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる保護層１３Ｐとアルミニウムフィルム１３ｍとを積層するとともに、さらにポリエチレンからなるシール層１３ｃを全面に形成してなるものである。
【００７６】
すなわち、図７に示すように、前記第１の実施の形態で用いたのと同様のプレス型装置を用い、図８に示すように、あらかじめ切り込みＳの形成されたエンボスシート１２，１３を重ねて供給することによって形成される。
【００７７】
なおここでは、第１および第２のシートとして用いたのと同様に形成された平板状の第１および第２のシート２，３をロールに挟んでロール加工し、表面に凹凸を形成する。ここでも第１および第２のシート２、３は前記第１の実施の形態で用いたシートと同様に形成されているものとする。
【００７８】
かかる構成によれば、薄型流路形成体全面に凹凸が形成されているとともに、貫通孔Ｈと放熱フィンＦとが形成されており、貫通孔の存在により熱のこもりが防止されかつ放熱性が高められるとともに、放熱フィンの存在により熱交換効率が大幅に向上する。
図１７にこの貫通孔Ｈ１および放熱フィンＦ１とその周囲の空気の流通状態を示す。ここでは補助ファン２０を配設することにより、さらに空気のよどみをなくし、熱交換効率を上げることが可能となる。
【００７９】
このようにして極めて容易に２枚のシートから薄型流路形成体を形成することが可能となる。
【００８０】
（第４の実施の形態）
また、図９（ａ）および（ｂ）に示すように平行な切り込みＳ１を形成し、これを外側に向けてくの字状に起立させこれを放熱フィンＦ１とするとともに貫通孔Ｈ１を形成したことを特徴とする。
かかる構成によっても簡単な動作で信頼性の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。
【００８１】
（第５の実施の形態）
また、図１０に示すように、平行な切り込みＳ２を形成し、これを外側に向けてＳの字状に起立させこれを放熱フィンＦ２とするとともに貫通孔Ｈ２を形成したことを特徴とする。
かかる構成によっても簡単な動作で信頼性の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。
このようにして、流路内および流路外の表面積を増大することができる。さらに、半球状の突起を形成したもの、あるいは、流路に対して平行に凹凸を形成したものも有効である。
【００８２】
なお、流路に対して平行に凹凸を形成すれば、上記表面積増大効果に加え、流体をより円滑に流すことができ、よどみを防止し、熱交換特性に優れ長寿命で信頼性の高い薄型流路形成体が形成される。
【００８３】
また、前記実施の形態では、ひとつずつ形成する方法について説明したが、大きなシートを重ね、大きなプレス型装置を用いて一度に多数の薄型流路形成体を形成し、最後に切断して分割するようにしてもよい。
さらにまた、大きなシートを重ね、プレス型装置内を順次送りながら、連続的に接合部を形成していき、最後に切断して分割するようにしてもよい。
【００８４】
（第６の実施の形態）
また、図１１、図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、流路４内を貫通するように貫通孔Ｈを形成し、この貫通孔Ｈを囲むようにシール部材１１を形成したことを特徴とする。図１２（ｂ）は図１２（ａ）の要部の拡大図である。
【００８５】
かかる構成によっても簡単な構成で高効率で信頼性の高い薄型流路形成体を形成することができる。
流路４内を貫通するように貫通孔が形成されているため、流路を流れる熱媒体と流路壁との距離が小さくなり、また外気との接触面積が増大し、熱交換効率が向上する。
【００８６】
（第７の実施の形態）
また、図１３および図１４に示すように、流路４内を貫通するようにに切り込みＳ２および起立片からなる放熱フィンＦ２を形成するともに、平行な切り込みＳ２を形成し、これを外側に向けて起立させこれを放熱フィンＦ２とするとともに貫通孔Ｈ２を形成し、この貫通孔Ｈ２を囲むようにシール部１１を形成したことを特徴とする。
ここでも、流路４内を貫通するように貫通孔が形成されているため、流路を流れる熱媒体との接触面積が増大し、熱交換効率が向上するのみならず、放熱フィンの存在により放熱性が向上する。
なお前記実施の形態では平行な切り欠きを形成したが、必ずしも平行でなくてもよい。
【００８７】
（第８の実施の形態）
また、図１８に示すように、貫通孔Ｈを形成するとともに、貫通孔Ｈとは独立して放熱フィンＦ０のチップを形成しても良い。
加えて、貫通孔Ｈの全てに放熱片を形成することなく、一部の貫通孔Ｈには放熱片を形成し、一部の貫通孔には放熱片を形成しないような構造も有効である。
【００８８】
加えて、前記実施の形態では、薄型流路形成体を冷却装置などの温度制御装置に適用する例について説明したが、電池、あるいは点滴用貯液タンク、輸血用血液タンクなど、種々の用途に適用可能である。粘性をもつ流体に使用する場合には、流路の凹凸を調整し、流体が円滑に流れるように流路に並行な凹凸を形成してもよい。
【００８９】
また中間層として、フィルタを挟みこみ３枚のシートを圧着して接合部を形成し、２層の流路を形成し、上層と下層での流体の移動が可能となるようにしてもよい。
【００９０】
加えて、中間層をセパレータとして使用し、第１および第２のシートを導電性シートとし、第１および第２のシートの絶縁性を維持しつつ、接合部を形成し、流路を形成して薄型流路形成体を形成すれば、第１および第２のシートを外装容器と陽極および陰極として使用し、薄型かつ軽量の電池として用いることも可能である。
【００９１】
なお前記実施の形態においては、貫通孔の形状をここには規定していないが、本発明に置いては矩形・円形・長円形・多角形など自由な形状を選ぶことができる。またスリットのように見かけ上開口面積がないものでもよく、第１および第２のシートを貫通する孔であればよい。
この貫通孔は以上述べたように、外気の通過する流路として用いることにより熱交換効果をあげることができる。貫通孔は、その用途に限定されるものではなく、それ以外にもさまざまな効果を奏功する。例えば、薄型流路形成体の位置決め、機械的固定用、複数の薄型流路形成体間の連結、固定対象物にある突起などからのニゲなどである。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱のこもりがなく、熱交換効率が高く極めて軽量かつ薄型で低コストの温度制御装置を構成することのできる薄型流路形成体を提供することが可能となる。
【００９３】
また、製造に際しては、貫通孔を形成した２枚のシートを用いるようにしても、組み立て後貫通孔を形成するようにしても、組み立てと同時に貫通孔を形成するようにしてもよい。これらの工程は、２枚のシートを重ね合わせて、流路に相当する溝部を有する型体に挟み、加圧して固着する工程と適切に組み合わせればよく、製造が容易で信頼性の高い薄型流路形成体を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図２】同薄型流路形成体の形成に用いられるプレス型装置を示す図である。
【図３】同薄型流路形成体の組み立て説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図５】同薄型流路形成体の形成に用いられるプレス型装置を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図７】同薄型流路形成体の組み立て説明図である。
【図８】同薄型流路形成体に用いられるシートを示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図１４】本発明の第７の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態の薄型流路形成体を用いたノートパソコンを示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態の薄型流路形成体の作用を説明する図である。
【図１７】本発明の実施の形態の薄型流路形成体の作用を説明する図である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態の薄型流路形成体を示す図である。
【符号の説明】
１  薄型流路形成体
２  第１のシート
３  第２のシート
４  流路
５  流体供給口
６  流体排出口
７  接合部
１０１  下型
１０２  上型
Ｈ  貫通孔
Ｓ  切り込み
Ｆ  放熱フィン
２０  補助ファン
【図１】
2004316955.tif 000003
【図２】
2004316955.tif 000004
【図３】
2004316955.tif 000005
【図４】
2004316955.tif 000006
【図５】
2004316955.tif 000007
【図６】
2004316955.tif 000008
【図７】
2004316955.tif 000009
【図８】
2004316955.tif 000010
【図９】
2004316955.tif 000011
【図１０】
2004316955.tif 000012
【図１１】
2004316955.tif 000013
【図１２】
2004316955.tif 000014
【図１３】
2004316955.tif 000015
【図１４】
2004316955.tif 000016
【図１５】
2004316955.tif 000017
【図１６】
2004316955.tif 000018
【図１７】
2004316955.tif 000019
【図１８】
2004316955.tif 000020