(57)【要約】      （修正有）【課題】金属製ベースの内部に複数の放熱通路を設置し、放熱通路の内部に液体作動流体を注入することで、小型化、放熱の高効率化を奏する金属製放熱装置を提供する。【解決手段】金属製放熱装置は、金属製ベース１００が設置され、金属製ベースの内部に複数の放熱通路２００が設置され、金属製ベースの両端が密閉されるように配置され、複数の放熱通路は金属製ベースの両端位置で密封され、各放熱通路は、内部が真空状態になり、内部に液体作動流体が注入され、且つ各放熱通路の内壁面に規則又は非規則的に配列された毛管機能層が設置されている。毛管機能層は、放熱通路の内壁面に付着した貼付け面と、貼付け面に付着したハニカム層とを少なくとも含み、ともに金属粒子で構成されている。【選択図】図５
0003217881.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金属製ベースが設置され、前記金属製ベースの内部に複数の放熱通路が設置され、
金属製ベースの両端が密閉されるように配置され、複数の放熱通路は金属製ベースの両端位置で密封され、各放熱通路は、内部が真空状態になり、内部に液体作動流体が注入されており、且つ各放熱通路の内壁面に規則又は非規則的に配列された毛管機能層が設置されていることを特徴とする金属製放熱装置。
【請求項２】
前記金属製ベースは、アルミベース、銅ベース、チタンベース又は銀ベースであることを特徴とする請求項１に記載の金属製放熱装置。
【請求項３】
さらに、前記金属製ベースの表面に固定された複数群の放熱フィンが設置され、
各群の放熱フィンは、リブと、リブの両側に位置する第１側面及び第２側面とが設置され、リブが金属製ベースに接続される接続線はリブの延長線として定義され、リブを通り且つ延長線に垂直な断面はリブの正面断面として定義され、
いずれか２つのリブの間に位置するリブは中間リブとして定義され、中間リブの正面断面の両側の第１側面と第２側面に対応した位置が鋸歯状構造をしており、外部両側に位置するリブの正面断面の隣接リブ寄りの一面が鋸歯状構造をしていることを特徴とする請求項２に記載の金属製放熱装置。
【請求項４】
複数群の放熱フィンは平行に配列されていることを特徴とする請求項３に記載の金属製放熱装置。
【請求項５】
正面断面側方にある鋸歯状構造は複数の歯から構成されることを特徴とする請求項４に記載の金属製放熱装置。
【請求項６】
前記放熱通路の断面は、円形、半円形、楕円形、長方形、正方形、三角形又は不規則形状であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の金属製放熱装置。
【請求項７】
前記放熱通路の内表面に鋸歯面が設置され、前記毛管機能層は鋸歯面の表面に位置することを特徴とする請求項６に記載の属製放熱装置。
【請求項８】
前記毛管機能層は、放熱通路の内壁面に付着した貼付け面と、貼付け面に付着したハニカム層とを少なくとも含み、
貼付け面の金属粒子の粒子径が０．１〜０．１５ｎｍ、貼付け面の厚みが０．０１〜０．０５ｍｍであり、
ハニカム層は、金属粒子が接続されて複数の間隙構造を有する骨格を構成し、骨格を構成する金属粒子の粒子径が０．２〜０．５ｎｍ、ハニカム層の厚みが１．５〜４．５ｎｍであることを特徴とする請求項７に記載の金属製放熱装置。
【請求項９】
鋸歯面を構成する歯の断面が、三角形、長方形、半円形、円弧形又は不規則形状であり、鋸歯面を構成する歯の形状が同じで又は異なり、鋸歯面を構成する歯の大きさが同じで又は異なることを特徴とする請求項８に記載の金属製放熱装置。
【請求項１０】
前記ベースの両端は、圧着して密封し又はレーザー溶接により密封して接続されることを特徴とする請求項９に記載の金属製放熱装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電子製品の放熱技術分野に関し、特に金属製放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
良好な放熱性能は、電子製品の効果的な作動にとって肝要なことであり、電子製品にはさまざまな放熱方式がある。電子製品は、通常、気流の交換を促進して放熱効率を向上させるために、ファンが設置されている。また、金属放熱ブロックによる熱伝導を介して放熱する電子製品や液体を配置することで冷却放熱を行う電子製品もある。
【０００３】
電子製品の小型化に伴い、放熱部材の小型化と高効率化への要件が高まり、従来の放熱装置は不十分になる。
【０００４】
このため、従来の技術的欠点に対し、技術的欠点を解決するための放熱性能に優れた金属製放熱装置を提供することが求められる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の目的は、従来技術の欠陥を解決して、体積が小さくて放熱効率が高いことを特徴とする金属製放熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の目的は以下の技術案によって達成される。
【０００７】
金属製ベースが設置され、前記金属製ベースの内部に複数の放熱通路が設置され、
金属製ベースの両端が密閉されるように配置され、複数の放熱通路は金属製ベースの両端位置で密封され、各放熱通路は、内部が真空状態になり、内部に液体作動流体が注入されており、且つ各放熱通路の内壁面に規則又は非規則的に配列された毛管機能層が設置されている金属製放熱装置を提供する。
【０００８】
好ましくは、上記金属製ベースは、アルミベース、銅ベース、チタンベース又は銀ベースである。
【０００９】
好ましくは、上記金属製放熱装置において、さらに、前記金属製ベースの表面に固定された複数群の放熱フィンが設置され、
各群の放熱フィンは、リブと、リブの両側に位置する第１側面及び第２側面とが設置され、リブが金属製ベースに接続される接続線はリブの延長線として定義され、リブを通り且つ延長線に垂直な断面はリブの正面断面として定義され、
いずれか２つのリブの間に位置するリブは中間リブとして定義され、中間リブの正面断面の両側の第１側面と第２側面に対応した位置が鋸歯状構造をしており、外部両側に位置するリブの正面断面の隣接リブ寄りの一面が鋸歯状構造をしている。
【００１０】
好ましくは、上記金属製放熱装置において、複数群の放熱フィンは平行に配列されている。
【００１１】
好ましくは、上記金属製放熱装置において、正面断面側方にある鋸歯状構造は複数の歯から構成される。
【００１２】
好ましくは、上記放熱通路の断面は、円形、半円形、楕円形、長方形、正方形、三角形又は不規則形状である。
【００１３】
好ましくは、上記放熱通路の内表面に鋸歯面が設置され、前記毛管機能層は鋸歯面の表面に位置する。
【００１４】
好ましくは、上記毛管機能層は、放熱通路の内壁面に付着した貼付け面と、貼付け面に付着したハニカム層とを少なくとも含み、
貼付け面の金属粒子の粒子径が０．１〜０．１５ｎｍ、貼付け面の厚みが０．０１〜０．０５ｍｍであり、
ハニカム層は、金属粒子が接続されて複数の間隙構造を有する骨格を構成し、骨格を構成する金属粒子の粒子径が０．２〜０．５ｎｍ、ハニカム層の厚みが１．５〜４．５ｎｍである。
【００１５】
好ましくは、上記金属製放熱装置において、鋸歯面を構成する歯の断面が、三角形、長方形、半円形、円弧形又は不規則形状であり、鋸歯面を構成する歯の形状が同じで又は異なり、鋸歯面を構成する歯の大きさが同じで又は異なる。
【００１６】
好ましくは、上記ベースの両端は、圧着して密封し又はレーザー溶接により密封して接続される。
【考案の効果】
【００１７】
本考案に係る金属製放熱装置は、金属製ベースが設置され、前記金属製ベースの内部に複数の放熱通路が設置され、金属製ベースの両端が密閉されるように配置され、複数の放熱通路は金属製ベースの両端位置で密封され、各放熱通路は、内部が真空状態になり、内部に液体作動流体が注入されており、且つ各放熱通路の内壁面に規則又は非規則的に配列された毛管機能層が設置されている。本考案に係る金属製放熱装置は、金属製ベースの内部に複数の放熱通路を設置し、複数の放熱通路の内部に液体作動流体を注入することで、小型化、放熱の高効率化の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
図面を利用して本考案について更に説明するが、図面の内容は本考案を制限するものではない。
【図１】本考案に係る金属製放熱装置の実施例１の断面構造模式図である。
【図２】本考案に係る金属製放熱装置の実施例２の断面構造模式図である。
【図３】図２の放熱通路の拡大図である。
【図４】本考案に係る金属製放熱装置の実施例３の断面構造模式図である。
【図５】本考案に係る金属製放熱装置の実施例４の放熱フィンの正面断面に沿った断面図である。
【図６】本考案に係る金属製放熱装置の実施例４の構造模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施例にて本考案について更に説明する。
【００２０】
実施例１
金属製放熱装置は、図１に示されるように、金属製ベース１００が設置され、金属製ベース１００の内部に複数の放熱通路２００が設置される。
【００２１】
金属製ベース１００はアルミベースであり、両端が密閉されるように配置され、具体的に、端部を圧着又はレーザー溶接して密封接続を実現する。
【００２２】
なお、金属製ベース１００は、好ましくは、放熱性能に優れた材質であり、アルミベース以外、銅ベース、チタンベース又は銀ベースも使用できる。
【００２３】
複数の放熱通路２００は、金属製ベース１００の両端位置で密封され、それぞれの内部が真空状態になり、内部に液体作動流体が注入されており、且つ各放熱通路２００の内壁面に規則又は非規則的に配列された毛管機能層２２０が設置されている。
【００２４】
金属製ベース１００が加熱されるとき、被加熱部位に対応した放熱通路２００の被加熱端にある液体作動流体が加熱されてガス化し、ガス化された気体が放熱通路２００の遠端へ流れて、放熱通路２００の遠端で気体が予冷により液化され、液化による液体作動流体は毛管機能層２２０の作用により遠端から徐々に被加熱端へ戻り、このように連続的にサイクルして、熱量を被加熱端から遠端へ伝達して放熱させる。
【００２５】
具体的に、各放熱通路２００に注入される液体作動流体は冷媒媒体であり、好ましくは液体作動流体媒体である。放熱通路２００にある冷媒媒体の作用により、放熱効率が高まる。冷媒とは、吸熱して気体になったり、放熱して液体になったりすることが発生しやすい物質であり、冷媒媒体の原料としては、たとえば、フロン、クロロフルオロカーボン等の複数種があるが、ここで詳細な説明を省略する。
【００２６】
本実施例では、放熱通路２００の断面は半円形である。なお、放熱通路２００の形状は本実施例の半円形に制限されず、円形、楕円形、長方形、正方形、三角形又は不規則形状としてもよい。
【００２７】
具体的に、毛管機能層２２０は、放熱通路２００の内壁面に付着した貼付け面と、貼付け面に付着したハニカム層とを少なくとも含む。貼付け面の金属粒子の粒子径が０．１〜０．１５ｎｍ、貼付け面の厚みが０．０１〜０．０５ｍｍであり、ハニカム層は、金属粒子が接続されて複数の間隙構造を有する骨格を構成し、骨格を構成する金属粒子の粒子径が０．２〜０．５ｎｍ、ハニカム層の厚みが１．５〜４．５ｎｍである。貼付け面を設置することにより、放熱通路２００の内壁面とよく貼り付けることが可能になる。ハニカム層を設置することにより、間隙は接触面積を向上させるとともに、液体貯蔵空間を提供し、数秒間だけで蒸散させるような効率を実現できる。毛管機能層２２０は、めっきプロセスにより製造された銅粉構造層である。
【００２８】
該金属製放熱装置を使用するとき、ベースの一面がたとえば回路基板等の熱源に取り付けられ、熱源が作動するときに生じた熱量が放熱ベースに伝達されて、被加熱部位に対応した放熱通路２００の被加熱端にある液体作動流体が加熱されてガス化し、ガス化された気体が放熱通路２００の遠端へ流れて、放熱通路２００の遠端で気体が予冷により液化され、液化による液体作動流体は毛管機能層２２０の作用により遠端から徐々に被加熱端に戻り、このように連続的にサイクルして、熱量を被加熱端から遠端に伝達して放散させる。
【００２９】
実験の結果、本考案に係る金属製放熱装置は、小型化の要件を実現でき、数秒間だけで放熱させるような効率を有し、熱効果が高いことが確認された。
【００３０】
実施例２
図２、図３に示されるように、放熱通路２００の断面は長方形で、且つ放熱通路２００の内表面に鋸歯面２１０が設置され、毛管機能層２２０は鋸歯面２１０の表面に位置する以外、金属製放熱装置の残りの構造は実施例１と同様である。鋸歯面２１０の設置により、放熱通路２００の毛管機能層２２０の付着面積は増大して、放熱効率は向上する。
【００３１】
鋸歯面２１０を構成する歯の断面は、三角形、長方形、半円形、円弧形又は不規則形状であり、鋸歯面２１０を構成する歯の形状は、同じで又は異なり、鋸歯面２１０を構成する歯の大きさは同じで又は異なる。
【００３２】
本考案に係る金属製放熱装置は、小型化の要件を実現でき、数秒間だけで放熱させるような効率を有し、熱効果が高い。
【００３３】
実施例３
図４に示されるように、放熱通路２００の断面は平行四辺形で、且つ放熱通路２００の内表面の各面に鋸歯面２１０が設置され、毛管機能層２２０は鋸歯面２１０の表面に位置する以外、金属製放熱装置の残りの構造は実施例２と同様である。鋸歯面２１０の設置により、放熱通路２００の毛管機能層２２０の付着面積は増大して、放熱効率は向上する。
【００３４】
本考案に係る金属製放熱装置は、小型化の要件を実現でき、数秒間だけで放熱させるような効率を有し、熱効果が高い。
【００３５】
実施例４
図５に示されるように、金属製ベース１００の表面に固定された複数群の放熱フィン３００が設置される以外、金属製放熱装置の残りの構造は実施例１又は２又は３と同様である。
【００３６】
各群の放熱フィン３００は、リブ３１０と、リブ３１０の両側に位置する第１側面３２０及び第２側面３３０とが設置され、リブ３１０が金属製ベース１００に接続された接続線はリブ３１０の延長線として定義され、リブ３１０を通り且つ延長線に垂直な断面はリブ３１０の正面断面として定義される。
【００３７】
いずれか２つのリブ３１０の間に位置するリブ３１０は中間リブ３１０として定義され、中間リブ３１０の正面断面の両側の第１側面３２０と第２側面３３０に対応した位置が鋸歯状構造３４０をしており、外部両側に位置するリブ３１０の正面断面の隣接リブ３１０寄りの一面が鋸歯状構造３４０をしている。
【００３８】
本実例の金属製放熱装置では、複数群の放熱フィン３００は平行に配列されている。なお、実際に使用されるとき、放熱フィン３００は、平行に配列される形態に制限されず、必要に応じて、非平行に配列されてもよい。
【００３９】
該金属製放熱装置を使用するとき、金属製ベース１００の一面がたとえば回路基板等の熱源に取り付けられ、熱源が作動するときに生じた熱量が金属製ベース１００に伝達されて、被加熱部位に対応した放熱通路２００の被加熱端にある液体作動流体が加熱されてガス化し、ガス化された気体が放熱通路２００の遠端へ流れて、放熱通路２００の遠端で気体が予冷により液化され、液化による液体作動流体は毛管機能層２２０の作用により遠端から徐々に被加熱端に戻り、このように連続的にサイクルして、熱量を被加熱端から放熱フィン３００に伝達して、放熱フィン３００から放散させる。放熱フィン３００の表面を鋸歯状に設置することは、熱量の放散に役立ち、放熱効率が高いという特徴を有する。
【００４０】
本考案に係る金属製放熱装置は、小型化の要件を実現でき、数秒間だけで放熱させるような効率を有し、熱効果が高い。
【００４１】
最後に、なお、以上の実施例は、本考案の技術案を説明するためのものに過ぎず、本考案の保護範囲を制限するものではなく、好適実施例を参照して本考案について詳細に説明したが、当業者であれば、本考案の技術案の主旨及び範囲を逸脱することなく、本考案の技術案について修正又は同等置換を行うことができることが理解できる。
【符号の説明】
【００４２】
図１〜図６中、
金属製ベース１００、
放熱通路２００、
鋸歯面２１０、毛管機能層２２０、
放熱フィン３００、
リブ３１０、
第１側面３２０、第２側面３３０、鋸歯状構造３４０。
【図１】
0003217881.tif 000003
【図２】
0003217881.tif 000004
【図３】
0003217881.tif 000005
【図４】
0003217881.tif 000006
【図５】
0003217881.tif 000007
【図６】
0003217881.tif 000008