(57)【要約】      （修正有）【課題】電子デバイスが高負荷で動作する時にはハウジングの温度が高くなりすぎることを防止し、電子デバイスが低負荷で動作する時には放熱器の利用率を向上させることができる相変化放熱装置を提供する。【解決手段】相変化放熱装置は、発熱部品に放熱させるために用いられ、発熱部品を収容するキャビティ１４と、キャビティ内に設置される作動媒体３０と、を備える。作動媒体は、常温で固体の状態である電気絶縁性の相変化材料である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品に放熱させるための相変化放熱装置において、
前記発熱部品を収容するキャビティと、
前記キャビティ内に設置される作動媒体と、を備え、
前記作動媒体は、常温で固体の状態である電気絶縁性の相変化材料であることを特徴とする相変化放熱装置。
【請求項２】
前記作動媒体は、結晶性水和塩、有機酸又はエステルであることを特徴とする請求項１に記載の相変化放熱装置。
【請求項３】
前記相変化放熱装置は、頂板及び該頂板に対向して位置する底板を備え、前記底板の周縁には、該周縁から上方に延伸する側壁が形成され、前記側壁の上縁には、該上縁から外部へ水平に延伸する連接壁が形成され、前記頂板の周縁は、前記連接壁に取り付けられ、頂板と底板と側壁との間には、前記キャビティが形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の相変化放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱装置に関し、特に相変化によって電子部品から発生した熱を放熱する相変化放熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子産業の急速な発展に伴い、電子デバイスの電子部品は、さらなる高速化及び小型化に向かって発展している。しかし、電子部品の高速化及び小型化によって、電子部品から発生する熱は増加しており、前記電子部品を正常に作動させるためには、前記電子部品から発生した熱を放出する必要がある。
【０００３】
従来の放熱装置は、電子デバイスの電子部品上に設置される金属製の放熱器である。前記放熱器は、電子部品上に固定されるベース及びベースに設置される複数のフィンを備える。前記ベースは、電子部品から発生した熱を吸収した後、前記放熱フィンに伝達して放熱する。
【０００４】
しかし、断続的な高負荷運転の電子デバイスにおいて、その高負荷下での動作時間は、待機状態又は低負荷での動作時間より短い。従って、電子デバイスが高負荷下で動作している時、電子部品から発生した熱は、放熱フィンを介して電子デバイスのハウジングの内部の空気に迅速に伝導される。故に、電子デバイスのハウジングの温度が、短時間で上昇するため、ユーザーが電子デバイスを操作する時に不快感を与える。しかし、電子デバイスが待機状態又は低負荷で動作している時、電子部品から発生する熱は減少し、放熱フィンを効率的に使用することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、電子デバイスが高負荷で動作する時にはハウジングの温度が高くなりすぎることを防止し、電子デバイスが低負荷で動作する時には放熱器の利用率を向上させることができる相変化放熱装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る相変化放熱装置は、発熱部品に放熱させるために用いられ、前記発熱部品を収容するキャビティと、前記キャビティ内に設置される作動媒体と、を備える。前記作動媒体は、常温で固体の状態である電気絶縁性の相変化材料である。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術と比べて、本発明の相変化放熱装置において、発熱部品及び作動媒体は、キャビティ内に収容され、作動媒体は、常温下で固体の状態であるため、電子デバイスが高負荷下で動作する場合、発熱部品から発生した熱は、作動媒体に伝導される。故に、作動媒体は、徐々に液化されて熱を一時的に格納する。これにより、熱が電子デバイスの内部からハウジングに伝導する速度を低減し、発熱部品の表面温度を相対的に低い温度に保持させると共に、電子デバイスのハウジングの温度が短時間で急速に上昇されることを防止することができる。また、電子デバイスが待機状態又は低負荷下で動作する場合、作動媒体は、熱を放出した後徐々に冷却され、作動媒体が熱伝達と熱交換を行い続けるため、放熱器の利用率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る相変化放熱装置の斜視図である。
【図２】図１に示した相変化放熱装置の分解図である。
【図３】図１に示した相変化放熱装置のＩＩＩ―ＩＩＩに沿った断面図である
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１〜図３を参照すると、本発明の実施形態に係る相変化放熱装置１０は、電子デバイス（図示せず）内の発熱部品２０に放熱させるために用いられる。該相変化放熱装置１０は、頂板１１と、該頂板１１に対向して位置する底板１２と、頂板１１と底板１２との間に設置される作動媒体３０と、を備える。
【００１１】
頂板１１及び底板１２は、矩形の板状を呈し、且つ頂板１１のサイズは、底板１２のサイズより大きい。底板１２の周縁には、該周縁から上方に延伸する側壁１３が形成され、側壁１３の上縁には、該上縁から外部へ水平に延伸する連接壁１３１が形成される。頂板１１の周縁は、連接壁１３１に取り付けられる。頂板１１と底板１２と側壁１３との間には、発熱部品２０及び作動媒体３０を収容するためのキャビティ１４が形成される。頂板１１、底板１２及び側壁１３は、アルミニウム或いは銅等の良好な熱伝導率を有する材料からなる。また、頂板１１及び底板１２は、電子デバイスの外部のハウジング或いは電子デバイス内のその他の部品の殻体でもあり得る。
【００１２】
作動媒体３０は、キャビティ１４に収容される。該作動媒体３０は、電気絶縁性の相変化材料であり、且つ常温下で固体の状態となる。常温下における作動媒体３０の体積は、キャビティ１４の容積より小さい。作動媒体３０は、通常の温度より高い所定の温度によって液体に液化することができる。作動媒体３０の融点は、待機状態又は低負荷運転状態下の発熱部品２０の温度と高負荷運転状態下の発熱部品２０の温度との間にある。また、作動媒体３０は、結晶性水和塩、有機酸又はエステル等であっても良い。
【００１３】
相変化放熱装置１０を組み立てる場合、発熱部品２０は、キャビティ１４内に収容され、且つ回路基板或いは導線を介して電子デバイスの他の電子部品に接続される。本実施形態において、発熱部品２０は、底板１２に設置され、作動媒体３０は、発熱部品２０を覆う。
【００１４】
電子デバイスが高負荷下で動作する場合、発熱部品２０から発生した熱は、作動媒体３０に迅速に伝導され、発熱部品２０に近い作動媒体３０の一部は、熱源に近いため、まず液化される。その後、熱対流を発生して発熱部品２０から離れる方向に熱を伝導する。これにより、キャビティ１４の内壁に近い作動媒体３０の他部も徐々に加熱されて液化される。全ての作動媒体３０が液体に液化されると、熱は、キャビティ１４の内壁に伝導される。作動媒体３０が液化する過程において、少量の熱のみがキャビティ１４の内壁に伝導され、ほとんどの熱は作動媒体３０に一時的に格納されることができる。これにより、熱が電子デバイスの内部から外部のハウジングに伝導される速度を低減し、発熱部品２０の表面温度を相対的に低い温度に保持させると共に、電子デバイスのハウジングの温度が短時間で急速に上昇されることを防止することができる。従って、ユーザーが電子デバイスを操作する時の不快感を減らすことができる。
【００１５】
電子デバイスが待機状態又は低負荷下で動作する場合、発熱部品２０の発熱能力は、作動媒体３０及びハウジングの放熱能力より小さい。これにより、作動媒体３０は、熱を放出した後徐々に冷却されて、次の高負荷状態で熱を一時的に格納するための固体状態になる。
【００１６】
電子デバイスが、上記の高負荷及び待機状態又は低負荷下で動作する過程において、作動媒体３０は、熱伝達と熱交換を行い続け、且つ放熱媒体として、十分に利用することができる。また、作動媒体３０は、電気絶縁特性を有するため、発熱部品２０の作業性能に影響を与えない。
【００１７】
他の実施形態において、発熱部品２０は、回路基板（図示せず）に設置され、前記回路基板は、キャビティ１４内に収容される。また、頂板１１及び底板１２の形状は、矩形の板状に限定されるものではなく、三角錐等の他の形状であっても良い。作動媒体３０の形状は、キャビティ１４に収容されるために、キャビティ１４の形状に応じて設計することができる。
【００１８】
従来の技術と比べると、本発明の相変化放熱装置１０において、発熱部品２０及び作動媒体３０は、キャビティ１４内に収容され、作動媒体３０は、常温下で固体の状態であるため、発熱部品２０に直接的に接触することができる。電子デバイスが高負荷下で動作する場合、発熱部品２０から発生した熱は、作動媒体３０に伝導され、作動媒体３０は、徐々に液化されて熱を一時的に格納させる。これにより、熱が電子デバイスの内部から外部のハウジングに伝導する速度を低減し、発熱部品２０の表面温度を相対的に低い温度に保持させると共に、電子デバイスのハウジングの温度が短時間で急速に上昇することを防止することができる。電子デバイスが待機状態又は低負荷下で動作する場合、作動媒体３０は、熱を放出した後徐々に冷却されて、作動媒体３０が熱伝達と熱交換を行い続けるため、放熱器の利用率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００１９】
１０  相変化放熱装置
２０  発熱部品
１１  頂板
１２  底板
１３  側壁
１３１  連接壁
１４  キャビティ
３０  作動媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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