熱輸送裝置的制造方法
【專利摘要】熱輸送裝置(100)將發(fā)熱部件(1)與散熱部件(2)之間連結(jié)，將來自發(fā)熱部件(1)的熱量傳遞到散熱部件(2)。熱輸送裝置(100)具備復(fù)合部件(6)和熱傳導(dǎo)體(7)。復(fù)合部件(6)通過將混入基材(8)中的多個(gè)碳納米管(9)以及多個(gè)碳纖維(10)復(fù)合而構(gòu)成，碳纖維(10)與碳纖維(10)通過碳納米管(9)而交聯(lián)。熱傳導(dǎo)體(7)的具有柔軟性的一端埋入到復(fù)合部件(6)中。該埋入的一端與復(fù)合部件(6)中的碳纖維(10)經(jīng)由碳納米管(9)交聯(lián)。由此，能夠改善成為待冷卻的對(duì)象的發(fā)熱部件與散熱部件的熱傳遞特性，并且能夠利用柔軟的熱傳導(dǎo)體容易地連接發(fā)熱部件與散熱部件。
【專利說明】熱輸送裝置
[0001 ]相關(guān)申請(qǐng)的相互參照
[0002]本申請(qǐng)以2013年12月6日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2013 — 253324為基礎(chǔ)，通過參照而將其公開內(nèi)容引入本申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明提供一種熱輸送裝置，該熱輸送裝置具有能夠在成為待冷卻的對(duì)象的發(fā)熱部件、以及將從該發(fā)熱部件傳遞的熱量散熱的散熱部件之間進(jìn)行熱傳遞的熱傳導(dǎo)體。特別是，涉及一種使用車輛用空調(diào)裝置對(duì)成為位于遠(yuǎn)離該車輛用空調(diào)裝置的位置的上述發(fā)熱部件的車室內(nèi)的電子裝置進(jìn)行冷卻的熱輸送裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來的車輛使用了導(dǎo)航裝置等的小型高發(fā)熱的電子裝置。這些電子裝置的發(fā)熱部的冷卻在今后變得越來越重要。
[0005]以往，已知有專利文獻(xiàn)I所記載的散熱部件及其制造方法。該技術(shù)為了減少進(jìn)行散熱的電路基板與散熱器之間的熱阻，采用了在緊貼于散熱器的金屬層中埋入須狀的碳納米管(也稱作CNT)，或者碳纖維的結(jié)構(gòu)。
[0006]接下來，在非專利文獻(xiàn)I中公開了將碳納米管添加到碳纖維與鋁的復(fù)合材料中，并通過等離子體進(jìn)行燒結(jié)，從而成為熱傳導(dǎo)率是鋁的3倍以上的物體。
[0007]而且，在非專利文獻(xiàn)I中，在氣相生長(zhǎng)碳纖維(VGCF或者也簡(jiǎn)稱為上述碳纖維)與鋁的復(fù)合材料的內(nèi)部，著眼于不與其他氣相生長(zhǎng)碳纖維接觸而是分離地存在、且不會(huì)有助于熱傳導(dǎo)的氣相生長(zhǎng)碳纖維。而且，利用尺寸較小的碳納米管將氣相生長(zhǎng)碳纖維與其他氣相生長(zhǎng)碳纖維交聯(lián)而改善了熱傳導(dǎo)特性。
[0008]在上述專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，電路基板與散熱器鄰接而成為一體，且對(duì)于車輛的安裝性以及組裝性存在限制，有時(shí)對(duì)于分散在車輛內(nèi)的電子裝置的冷卻并不優(yōu)選。換句話說，即使能夠?qū)雽?dǎo)體的發(fā)熱高效地導(dǎo)熱到散熱器，最終也必須通過該散熱器的空冷等分別進(jìn)行冷卻，半導(dǎo)體伴隨著散熱器的冷卻性能的冷卻存在極限。
[0009]另外，由于使散熱器大型化、使送風(fēng)機(jī)大型化、導(dǎo)入制冷循環(huán)的制冷劑，因此導(dǎo)致大型化，且結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，因此，有時(shí)會(huì)降低對(duì)于車輛的安裝性以及組裝性。而且，雖然考慮使用公知的導(dǎo)熱管作為熱輸送部件，但由于欠缺柔軟性，因此難以組裝。
[0010]而且，非專利文獻(xiàn)I的技術(shù)雖然改進(jìn)了氣相生長(zhǎng)碳纖維、碳納米管、以及鋁的復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)特性，但關(guān)于提高對(duì)于上述車輛的安裝性以及組裝性并沒有進(jìn)行公開。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 —192661號(hào)公報(bào)
[0014]非專利文獻(xiàn)
[0015]非專利文獻(xiàn)1:今西輝光，其他3人，“添加了CNT的VGCF/鋁復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)特性”，日本機(jī)械學(xué)會(huì)論文集，2009年I月，第75卷，第749號(hào)，P.27 — 33
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種成為待冷卻的對(duì)象的發(fā)熱部件與散熱部件的熱傳遞特性良好、并且能夠利用柔軟的熱傳導(dǎo)體容易地連接發(fā)熱部件與散熱部件的熱輸送裝置。
[0017]關(guān)于作為現(xiàn)有技術(shù)而列舉的文獻(xiàn)的記載內(nèi)容，能夠作為該說明書所記載的技術(shù)的要素的說明，通過參照導(dǎo)入或引用。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一方式，熱輸送裝置具備:發(fā)熱部件，該發(fā)熱部件產(chǎn)生熱量;散熱部件，該散熱部件放射熱量;熱傳導(dǎo)體，該熱傳導(dǎo)體具有柔軟性，將發(fā)熱部件與散熱部件熱連接，并將在發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱量向散熱部件傳遞；以及復(fù)合部件，該復(fù)合部件是埋入有熱傳導(dǎo)體的端部的復(fù)合部件，設(shè)于熱傳導(dǎo)體的端部與發(fā)熱部件或者散熱部件中的至少一方之間，并與發(fā)熱部件或者散熱部件中的至少一方進(jìn)行熱交換。復(fù)合部件具有:與發(fā)熱部件或者散熱部件中的至少一方進(jìn)行熱交換的基材、以及混入到基材中而被復(fù)合的多個(gè)碳納米管和多個(gè)碳纖維。多個(gè)碳纖維彼此通過多個(gè)碳納米管而交聯(lián)。熱傳導(dǎo)體的端部經(jīng)由多個(gè)碳納米管而與復(fù)合部件中的多個(gè)碳纖維交聯(lián)。
[0019]由此，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體的至少一端以及另一端的某一方被埋入到復(fù)合部件中。該埋入的至少一端以及另一端的某一方通過碳納米管而與復(fù)合部件中的碳纖維交聯(lián)。因此，熱傳導(dǎo)體與復(fù)合部件之間的熱傳遞良好。因此，能夠提供一種可改善發(fā)熱部件與散熱部件的熱傳遞特性、并且能夠利用柔軟的熱傳導(dǎo)體容易地連接發(fā)熱部件與散熱部件之間的熱輸送裝置。
[0020]接下來，也可以是，熱傳導(dǎo)體包含具有碳纖維組的碳纖維線纜、或者作為碳類高分子材料的片狀石墨。由此，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體的一端被埋入到復(fù)合部件中，該埋入的熱傳導(dǎo)體的一端經(jīng)由碳納米管而與復(fù)合部件中的碳纖維交聯(lián)。為了與該復(fù)合部件中的碳纖維交聯(lián)而獲得良好的熱傳遞特性，也可以具有作為相同的碳類材料的碳纖維線纜或者片狀石里年、O
[0021]接下來，復(fù)合部件也可以由發(fā)熱側(cè)復(fù)合部件與散熱側(cè)復(fù)合部件構(gòu)成。而且，也可以是，發(fā)熱側(cè)復(fù)合部件與發(fā)熱部件進(jìn)行熱交換，散熱側(cè)復(fù)合部件與散熱部件進(jìn)行熱交換。發(fā)熱側(cè)復(fù)合部件與散熱側(cè)復(fù)合部件可以通過熱傳導(dǎo)體而連結(jié)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，復(fù)合部件具有設(shè)于熱傳導(dǎo)體的一方的發(fā)熱側(cè)復(fù)合部件與設(shè)于熱傳導(dǎo)體的另一方的散熱側(cè)復(fù)合部件。因此，熱傳導(dǎo)體的一端被埋入到發(fā)熱側(cè)復(fù)合部件中。并且，熱傳導(dǎo)體的另一端被埋入到散熱側(cè)復(fù)合部件中。而且，由于埋入的熱傳導(dǎo)體經(jīng)由碳納米管而分別與復(fù)合部件中的碳纖維交聯(lián)，因此能夠在一方與另一方之間高效地進(jìn)行熱傳遞。
[0023]接下來，也可以通過爪部或者螺釘而對(duì)發(fā)熱部件或者散熱部件結(jié)合構(gòu)成連接器的固定部件。熱輸送裝置還可以具備收容于固定部件中的彈性部件。彈性部件也可以在該固定部件被結(jié)合的狀態(tài)下壓縮，將基材直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件的表面或者散熱部件的表面。由此，除了爪部或者螺釘作用下的壓接之外，還能夠利用彈性部件的彈力更牢固地將基材壓接于發(fā)熱部件或者散熱部件，熱傳遞變得良好。
【附圖說明】
[0024]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的熱輸送裝置的概略圖。
[0025]圖2是表示沿圖1的箭頭II方向觀察的熱輸送裝置的一部分的概略圖。
[0026]圖3是安裝有第I實(shí)施方式中的熱輸送裝置的車輛的儀表盤附近的局部透視圖。
[0027]圖4是表示第I實(shí)施方式中的復(fù)合部件的內(nèi)部構(gòu)成的概略圖。
[0028]圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的熱輸送裝置的概略圖。
[0029]圖6是表示第2實(shí)施方式的各部分的特性值以及基于其的熱量的移動(dòng)量的表。
[0030]圖7是表示安裝于本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的電子裝置的連接器的概略圖。
[0031]圖8是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的連接器的概略圖。
[0032]圖9是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的復(fù)合部件與熱傳導(dǎo)體的結(jié)合構(gòu)造的概略圖。
[0033]圖10是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的熱輸送裝置的立體圖。
[0034]圖11是本發(fā)明的第7實(shí)施方式中的另一側(cè)的連接器的概略立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，一邊參照附圖一邊說明用于實(shí)施本發(fā)明的多個(gè)方式。在各方式中，有時(shí)對(duì)與在先前方式中說明過的事項(xiàng)對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同的參照附圖標(biāo)記而省略重復(fù)的說明。在各方式中，當(dāng)已說明了構(gòu)成的一部分時(shí)，對(duì)于構(gòu)成的其他部分，能夠應(yīng)用先前說明過的其他方式。
[0036]不僅是在各實(shí)施方式明確記載了能夠具體組合的部分彼此的組合，只要不會(huì)特別地對(duì)組合產(chǎn)生妨礙，即便未明確記載，也能夠局部組合實(shí)施方式彼此。
[0037](第丨實(shí)施方式)
[0038]以下，使用圖1至圖4詳細(xì)地說明。本發(fā)明的第I實(shí)施方式。圖1表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的熱輸送裝置100。圖2表示沿圖1的箭頭II方向觀察的熱輸送裝置100的局部側(cè)面。圖3是安裝有上述熱輸送裝置100的車輛的儀表盤附近的概略結(jié)構(gòu)。
[0039]在圖1以及圖2中，產(chǎn)生熱量的發(fā)熱部件I是成為車室內(nèi)的電子裝置3的平視顯示器310中的半導(dǎo)體元件。放射熱量的散熱部件2是車輛用空調(diào)裝置4中的蒸發(fā)器5。該蒸發(fā)器5相對(duì)于多個(gè)發(fā)熱部件I構(gòu)成了單一的散熱部件2。發(fā)熱部件I的另一方是設(shè)于儀表盤內(nèi)部的圖3的導(dǎo)航裝置320中的半導(dǎo)體元件。這些半導(dǎo)體元件經(jīng)由連接用的凸塊安裝于電路基板16。
[0040]因此，利用一側(cè)復(fù)合部件6a(發(fā)熱側(cè)復(fù)合部件)與另一側(cè)復(fù)合部件6b(散熱側(cè)復(fù)合部件)(也簡(jiǎn)稱為復(fù)合部件6、復(fù)合部件6a、復(fù)合部件6b)、以及多個(gè)熱傳導(dǎo)體71、72(也簡(jiǎn)稱為熱傳導(dǎo)體7)將發(fā)熱部件I與散熱部件2之間連結(jié)。而且，將來自多個(gè)發(fā)熱部件I的熱量傳遞到單一的散熱部件2。多個(gè)復(fù)合部件6安裝于作為發(fā)熱部件l(la以及Ib)的導(dǎo)航裝置320與平視顯示器310中。
[0041]圖3圖示了安裝于車輛中的駕駛席與副駕駛席的前方的熱輸送裝置100的熱傳導(dǎo)體7(71、72)。在該圖3中，一組的熱傳導(dǎo)體71連接于車輛用空調(diào)裝置4的空調(diào)用殼體內(nèi)的蒸發(fā)器5與平視顯示器310。另外，另一組的熱傳導(dǎo)體72連接于蒸發(fā)器5與導(dǎo)航裝置320。
[0042]平視顯示器310以及導(dǎo)航裝置320安裝于車輛室內(nèi)的駕駛席前方。另外，車輛用空調(diào)裝置4的空調(diào)用管道、以及該空調(diào)用管道中的蒸發(fā)器5也安裝于駕駛席前方。熱輸送裝置100具備熱傳導(dǎo)體7(71、72)，該熱傳導(dǎo)體7(71、72)將發(fā)熱部件I側(cè)的復(fù)合部件6a(圖1)與散熱部件2側(cè)的復(fù)合部件6b之間連結(jié)、進(jìn)而將來自發(fā)熱部件I的熱量傳遞到散熱部件2。
[0043]圖4概略地示出復(fù)合部件6的內(nèi)部構(gòu)成。復(fù)合部件6記載于非專利文獻(xiàn)I，以包含鋁(或者銅)的金屬作為基材8，并將碳納米管9以及碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成。該復(fù)合部件6中的碳纖維10與碳纖維10利用碳納米管9交聯(lián)。上述基材8與發(fā)熱部件I或者散熱部件2進(jìn)行熱交換。圖4的復(fù)合部件6的剖面陰影被省略。
[0044]碳納米管(CNT)是將碳原子如網(wǎng)眼那樣連結(jié)而形成為筒狀的物質(zhì)，直徑為幾納米單位。具有較高的強(qiáng)度、彈性率、柔軟性，并具有優(yōu)異的電傳導(dǎo)性、熱傳導(dǎo)性。
[0045]熱傳導(dǎo)體7具有柔軟性，長(zhǎng)度為50cm左右，其一端(端部)由埋入復(fù)合部件6中的、碳纖維組所構(gòu)成的碳纖維線纜構(gòu)成。熱傳導(dǎo)體7的一端被埋入復(fù)合部件6中，由此，熱傳導(dǎo)體7經(jīng)由碳納米管9而與復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)。熱傳導(dǎo)體7是從一方向另一方延伸的線狀構(gòu)造體。該熱傳導(dǎo)體7的材料是作為碳類材料的碳纖維的集合體(碳纖維組)，并且能夠使用市售品。熱傳導(dǎo)體7只要是將車輛內(nèi)的發(fā)熱部件I與散熱部件2連結(jié)的長(zhǎng)度即可，使用了15cm至150cm的長(zhǎng)度。熱傳導(dǎo)體7將發(fā)熱部件I與散熱部件2熱連接，并將在發(fā)熱部件I中產(chǎn)生的熱量向散熱部件2傳遞。
[0046]復(fù)合部件6利用如圖1那樣形成連接器、且由合成樹脂構(gòu)成的固定部件12而安裝于發(fā)熱部件I以及散熱部件2。由此，復(fù)合部件6被直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I的表面以及散熱部件2的表面。
[0047]在車輛的儀表盤中，在夏季時(shí)，導(dǎo)航裝置320、平視顯示器310、未圖示的LED(發(fā)光二極管)等發(fā)熱而成為高溫。因此，若不進(jìn)行散熱(冷卻)，就會(huì)產(chǎn)生故障、或者不再適當(dāng)?shù)毓ぷ?。由此，一般需要散熱器、散熱片、送風(fēng)機(jī)、導(dǎo)熱管等。
[0048]然而，今后，由于安裝于車輛的電子裝置小型化，因此熱密度將會(huì)變大。除此之外，電子裝置的個(gè)數(shù)存在增加的趨勢(shì)，如果分別具有由散熱器、散熱片、送風(fēng)機(jī)等構(gòu)成的散熱機(jī)器，則作為整體將會(huì)大型化、高成本、風(fēng)扇噪聲大。
[0049]另外，由于向儀表盤附近分別安裝車輛用空調(diào)裝置4的空調(diào)用管道和各種電子裝置，因此發(fā)熱部件I與散熱部件2將會(huì)通過導(dǎo)熱管那樣的剛體熱連接、組裝較為困難。在這一點(diǎn)上，在上述第I實(shí)施方式中，熱傳導(dǎo)體7采用具有柔軟性、且從一方向另一方延伸的線狀構(gòu)造體，因此組裝較為容易。并且，能夠保持無風(fēng)扇噪聲的靜音性能。
[0050]圖4是去除由合成樹脂構(gòu)成的固定部件12而表示復(fù)合部件6與熱傳導(dǎo)體7的結(jié)合構(gòu)造的說明圖。復(fù)合部件6以金屬(或者合成樹脂)作為基材8，并通過將碳納米管9以及碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成，基材8中的碳纖維10與碳纖維10通過碳納米管9而交聯(lián)。
[0051]在圖4中，省略了熱傳導(dǎo)體7的圖示的另一端與成為發(fā)熱部件I的半導(dǎo)體元件連接。熱傳導(dǎo)體7的一端的一部分埋入到復(fù)合部件6中。熱傳導(dǎo)體7的長(zhǎng)度為50cm左右，通過將幾百萬根具有柔軟性的碳纖維(線狀碳)捆扎而構(gòu)成。
[0052]復(fù)合部件6以鋁(或者銅)作為基材8，混入了體積含有率為50%的碳纖維10、體積含有率為0.5%的碳納米管9，并通過等離子體燒結(jié)而成。混入的碳纖維10的長(zhǎng)度約為300μm，直徑為7μηι。
[0053]雖然熱傳導(dǎo)體7的一端如圖4那樣局部埋入到復(fù)合部件6中，但由于碳纖維10的長(zhǎng)度約為300μηι，因此優(yōu)選的是以該300μηι的5倍以上(優(yōu)選的是1倍以上)的長(zhǎng)度埋入。
[0054]如圖1所示，成為發(fā)熱部件I的半導(dǎo)體元件Ia和復(fù)合部件6a利用界面材料13(13a、13b)而熱連接。界面材料13校正了復(fù)合部件6與半導(dǎo)體元件Ia的表面粗糙度的凸凹，減少了熱阻，并且由混入有碳納米管與碳纖維的、薄且具有彈性的橡膠或者潤(rùn)滑脂構(gòu)成。此外，界面材料13并非必須。
[0055]構(gòu)成熱傳導(dǎo)體7的碳纖維線纜的一端經(jīng)由復(fù)合部件6b，隔著界面材料13b而與車輛用空調(diào)裝置4中的蒸發(fā)器5的金屬表面熱連接。車輛用空調(diào)裝置4在空調(diào)用管道中具有由鋁合金構(gòu)成的蒸發(fā)器5。蒸發(fā)器5因構(gòu)成車輛用空調(diào)裝置4的制冷循環(huán)的制冷劑在內(nèi)部蒸發(fā)而被冷卻。
[0056]包覆復(fù)合部件6的固定部件12(12a、12b)經(jīng)由界面材料13(13a、13b)而使復(fù)合部件6(6a、6b)與發(fā)熱部件I或者散熱部件2壓接。在安裝有半導(dǎo)體元件Ia等的樹脂部件或者金屬部件形成通過爪部14(14a、14b)安裝固定部件12的形狀，爪部14與固定部件12是合成樹脂等的一體成形品。
[0057]這樣一來，固定部件12具有爪部14，成為能夠通過單觸方式而固定于由樹脂部件構(gòu)成的電路基板16或者由金屬部件構(gòu)成的散熱器等、并且能夠防脫的構(gòu)造。蒸發(fā)器5與固定部件12b結(jié)合的結(jié)合部在制冷劑所流經(jīng)的制冷劑流入部附近或者液態(tài)制冷劑較多且溫度較低的部分容易吸熱。
[0058]以下，對(duì)第I實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。在上述第I實(shí)施方式中，熱輸送裝置100將發(fā)熱部件I與散熱部件2之間連結(jié)，將來自發(fā)熱部件I的熱量傳遞到散熱部件2。熱輸送裝置100具備復(fù)合部件6和熱傳導(dǎo)體7。復(fù)合部件6通過將混入基材8中的多個(gè)碳納米管9以及多個(gè)碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成，碳纖維10與碳纖維10通過碳納米管9而交聯(lián)。熱傳導(dǎo)體7的具有柔軟性的一端埋入到復(fù)合部件6中，該埋入的一端經(jīng)由碳納米管9而與復(fù)合部件6中的碳纖維1交聯(lián)。
[0059]由此，關(guān)于熱傳導(dǎo)體7，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一端埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的一端通過碳納米管9而與復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)。因此，熱傳導(dǎo)體7與復(fù)合部件6之間的熱傳遞良好。因此，能夠提供一種發(fā)熱部件I與散熱部件2的熱傳遞特性良好、并且能夠利用柔軟的熱傳導(dǎo)體7容易地連接發(fā)熱部件I與散熱部件2之間的熱輸送裝置100。
[0060]另外，熱傳導(dǎo)體7由作為碳類材料的碳纖維線纜構(gòu)成。因此，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一端埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的熱傳導(dǎo)體7的一端經(jīng)由碳納米管9而與復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)。為了與該復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)而獲得良好的熱傳遞特性，優(yōu)選的是作為相同的碳類材料的碳纖維線纜。
[0061]而且，復(fù)合部件6的基材8包含鋁或者銅。因此，將碳納米管9以及碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成，作為碳纖維10與碳纖維10通過碳納米管9而交聯(lián)的基材8，使用鋁或者銅，因此熱傳導(dǎo)性良好。
[0062]除此之外，復(fù)合部件6具有設(shè)于熱傳導(dǎo)體7的一方的一側(cè)的復(fù)合部件6a與設(shè)于熱傳導(dǎo)體7的另一方的另一側(cè)的復(fù)合部件6b。而且，熱傳導(dǎo)體7的一側(cè)的一端埋入到一側(cè)的復(fù)合部件6a中，熱傳導(dǎo)體7的另一側(cè)的一端埋入到另一側(cè)的復(fù)合部件6b中。
[0063]由此，由于復(fù)合部件6具有設(shè)于熱傳導(dǎo)體7的一方的一側(cè)的復(fù)合部件6a與設(shè)于熱傳導(dǎo)體7的另一方的另一側(cè)的復(fù)合部件6b，因此具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一側(cè)的一端埋入到一側(cè)的復(fù)合部件6a中。并且，熱傳導(dǎo)體7的另一側(cè)的一端埋入到另一側(cè)的復(fù)合部件6b中。而且，埋入的熱傳導(dǎo)體7經(jīng)由碳納米管9而分別與復(fù)合部件6a、6b中的碳纖維10交聯(lián)，因此能夠高效地從一方向另一方熱傳遞。
[0064]接下來，復(fù)合部件6通過固定部件12安裝于發(fā)熱部件I或者散熱部件2，并且，基材8直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I的表面或者散熱部件2的表面。由此，熱傳導(dǎo)體7與發(fā)熱部件I或者散熱部件2之間的熱傳遞良好。
[0065]另外，固定部件12在內(nèi)部收容有復(fù)合部件6，并從固定部件12的表面導(dǎo)出有熱傳導(dǎo)體7，并構(gòu)成為具有與發(fā)熱部件I或者散熱部件2結(jié)合的爪部14的連接器。因此，熱傳導(dǎo)體7被容易地安裝于發(fā)熱部件I或者散熱部件2。
[0066]接下來，發(fā)熱部件I由車輛內(nèi)的電子裝置3構(gòu)成，散熱部件2由車輛中的車輛用空調(diào)裝置4的蒸發(fā)器5構(gòu)成。因此，通過制冷劑冷卻的蒸發(fā)器5的冷熱被傳遞到電子裝置3，能夠?qū)㈦娮友b置3冷卻。
[0067]另外，相對(duì)于多個(gè)發(fā)熱部件I具有單一的散熱部件2，利用多個(gè)復(fù)合部件6和多個(gè)熱傳導(dǎo)體7將各個(gè)發(fā)熱部件I與散熱部件2之間連結(jié)，將來自多個(gè)發(fā)熱部件I的熱量傳遞到單一的散熱部件2。換句話說，熱傳導(dǎo)體7能夠使來自多個(gè)發(fā)熱部件I的熱量集中到單一的散熱部件2并散熱。
[0068](第2實(shí)施方式)
[0069]接下來，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，在以下的各實(shí)施方式中，對(duì)與上述第I實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說明，對(duì)不同的構(gòu)成進(jìn)行說明。此外，對(duì)于第2實(shí)施方式之后，用與第I實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記表示相同的構(gòu)成，并引用先前的說明。圖5表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的熱輸送裝置的概略結(jié)構(gòu)。
[0070]車輛用空調(diào)裝置的蒸發(fā)器5相對(duì)于發(fā)熱部件I構(gòu)成了散熱部件2。發(fā)熱部件I例如是設(shè)于儀表盤內(nèi)部的平視顯示器310(在第I實(shí)施方式中說明的圖3)中的半導(dǎo)體元件。利用復(fù)合部件6(6a，6b)與熱傳導(dǎo)體7將發(fā)熱部件I與散熱部件2之間連結(jié)，將來自發(fā)熱部件I的熱量傳遞到散熱部件2。
[0071]發(fā)熱部件I也可以是導(dǎo)航裝置320中的半導(dǎo)體元件。導(dǎo)航裝置320安裝于車輛室內(nèi)的駕駛席前方。另外，車輛用空調(diào)裝置4的空調(diào)用管道、以及該空調(diào)用管道中的蒸發(fā)器5也安裝于駕駛席前方。
[0072]復(fù)合部件6以金屬作為基材，并通過將碳納米管以及碳纖維復(fù)合而構(gòu)成。該復(fù)合部件中的碳纖維與碳纖維通過碳納米管而交聯(lián)。復(fù)合部件6中的基材經(jīng)由界面材料13(13a、13b)與發(fā)熱部件I以及散熱部件2接觸，并包含鋁或者銅。此外，復(fù)合部件6的厚度t6為10_，界面材料13的厚度tl3為1mm。
[0073]熱傳導(dǎo)體7由具有柔軟性且長(zhǎng)度L為50cm左右的、一端埋入到復(fù)合部件6(6a、6b)中的材料構(gòu)成。通過埋入該一端，使得熱傳導(dǎo)體7經(jīng)由碳納米管而與復(fù)合部件6中的碳纖維交聯(lián)。熱傳導(dǎo)體7是從一方向另一方延伸的線狀構(gòu)造體。該熱傳導(dǎo)體的材料是作為碳類材料的碳纖維線纜。
[0074]復(fù)合部件6安裝于發(fā)熱部件I以及散熱部件2。由此，基材8被直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I的表面以及散熱部件2的表面。熱傳導(dǎo)體7為具有柔軟性、且從一方向另一方延伸的線狀構(gòu)造體，因此組裝容易。
[0075]復(fù)合部件6(6a、6b)與在第I實(shí)施方式中說明的圖4相同，以鋁或者銅作為基材8，并通過將碳納米管9以及碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成，碳纖維10彼此通過碳納米管9而交聯(lián)。
[0076]復(fù)合部件6以鋁或者銅作為基材8，并在該基材8中混入了體積含有率為50%的碳纖維10、體積含有率為0.5%的碳納米管9，并通過等離子體而燒結(jié)?；烊氲奶祭w維的長(zhǎng)度約為300μηι，直徑為7μηι。
[0077]成為發(fā)熱部件I的半導(dǎo)體元件和復(fù)合部件6經(jīng)由界面材料13(圖5)而傳遞熱量。界面材料13校正復(fù)合部件6與半導(dǎo)體元件中的表面粗糙度的凸凹，并減少熱阻。界面材料13由混入有碳納米管與碳纖維的、薄且具有彈性的橡膠或者潤(rùn)滑脂構(gòu)成。
[0078]圖6表示圖5所示的第2實(shí)施方式的各部分的特性值、以及基于其的熱量的移動(dòng)量。在該第2實(shí)施方式中，復(fù)合部件6的熱傳導(dǎo)率λ6最高約為1000W/mK(單位為瓦特/米開爾文)。復(fù)合部件6的板厚t = I Omm，熱量通過面積A6 = I Omm X I Omm = 100平方mm。
[0079]與復(fù)合部件6結(jié)合且具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的熱阻非常小，并且是與復(fù)合部件6同等或以上的熱傳導(dǎo)率。該熱傳導(dǎo)體7的熱傳導(dǎo)率λ7 = 1500ff/mK，長(zhǎng)度為0.5m，碳纖維線纜的各碳纖維的直徑Φ=7μπι，構(gòu)成一根熱傳導(dǎo)體7的碳纖維線纜為100萬條。另外，熱傳導(dǎo)體7的截面積Α7為38.5平方_。這樣一來，熱傳導(dǎo)體7由碳纖維的線束構(gòu)成，熱傳導(dǎo)體7中的熱量沿碳原子的連結(jié)方向良好地傳遞，因此無需對(duì)熱傳導(dǎo)體7的周圍進(jìn)行隔熱。
[0080]界面材料13 (13a、13b)的熱傳導(dǎo)率λ? 3 = 50ff/mK。界面材料13的厚度為Imm，截面積A= 1mm X 1mm= 100平方mm。另外，使導(dǎo)航裝置320等的電子裝置的半導(dǎo)體元件的表面溫度Ti為85°C (相當(dāng)于電子裝置的保證上限溫度)，使蒸發(fā)器5的表面溫度To為5°C。
[0081]由此，若使用圖6所示的熱傳導(dǎo)的基本式來計(jì)算，則能夠從半導(dǎo)體元件向蒸發(fā)器5移動(dòng)約9W(瓦特)的熱量。由于一般的電子裝置的發(fā)熱量為幾W左右，因此是充分成立的熱移動(dòng)量。此外，在不足的情況下，當(dāng)然能夠利用電子裝置側(cè)的散熱器、散熱風(fēng)扇、冷卻水等來補(bǔ)充。
[0082]另外，復(fù)合部件6的剖面是具有相向的兩組邊的長(zhǎng)方形，熱傳導(dǎo)體7從兩組邊中的、更短的一組的某一個(gè)邊(短邊)將熱傳導(dǎo)體7的一端埋入到復(fù)合部件6中。另外，在復(fù)合部件6中，由構(gòu)成熱傳導(dǎo)體7的碳纖維組構(gòu)成的碳纖維線纜被解開而分支成多個(gè)。
[0083]以下，對(duì)第2實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。在上述第2實(shí)施方式中，熱輸送裝置100將發(fā)熱部件I與散熱部件2之間連結(jié)，將來自發(fā)熱部件I的熱量傳遞到散熱部件2。熱輸送裝置100具備復(fù)合部件6和熱傳導(dǎo)體7。復(fù)合部件6將混入到基材8中的多個(gè)碳納米管9以及多個(gè)碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成，碳纖維10與碳纖維10通過碳納米管9而交聯(lián)。熱傳導(dǎo)體7具有柔軟性，且一端埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的一端與復(fù)合部件6中的碳纖維10經(jīng)由碳納米管9交聯(lián)。
[0084]由此，關(guān)于熱傳導(dǎo)體7，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一端被埋入到復(fù)合部件6中，該埋入的一端通過碳納米管9而與復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)。因此，熱傳導(dǎo)體7與復(fù)合部件6之間的熱傳遞良好。因此，能夠提供一種發(fā)熱部件I與散熱部件2的熱傳遞特性也良好、并且能夠利用柔軟的熱傳導(dǎo)體7容易地連接發(fā)熱部件I與散熱部件2之間的熱輸送裝置100。
[0085]另外，熱傳導(dǎo)體7由作為碳類材料的碳纖維線纜構(gòu)成。而且，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一端被埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的熱傳導(dǎo)體7的一端經(jīng)由碳納米管9而與復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)。為了與該復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)而獲得良好的熱傳遞特性，優(yōu)選的是作為相同的碳類材料的碳纖維線纜。
[0086]而且，復(fù)合部件6的基材8包含鋁或者銅。因此，熱傳導(dǎo)性良好。除此之外，復(fù)合部件6具有設(shè)于熱傳導(dǎo)體7的一方的一側(cè)的復(fù)合部件6a與設(shè)于熱傳導(dǎo)體7的另一方的另一側(cè)的復(fù)合部件6b。而且，熱傳導(dǎo)體7的一側(cè)的一端埋入到一側(cè)的復(fù)合部件6a中，熱傳導(dǎo)體7的另一側(cè)的一端埋入到另一側(cè)的復(fù)合部件6b中。
[0087]由此，復(fù)合部件6具有設(shè)于熱傳導(dǎo)體7的一方的一側(cè)的復(fù)合部件6a和設(shè)于熱傳導(dǎo)體7的另一方的另一側(cè)的復(fù)合部件6b，因此具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一側(cè)的一端埋入到一側(cè)的復(fù)合部件6a中。并且，熱傳導(dǎo)體7的另一側(cè)的一端埋入到另一側(cè)的復(fù)合部件6b中。而且，埋入的熱傳導(dǎo)體7經(jīng)由碳納米管9而分別與復(fù)合部件6a、6b中的碳纖維10交聯(lián)，因此能夠高效地從一方向另一方進(jìn)行熱傳遞。
[0088]另外，如圖5那樣，復(fù)合部件6的剖面為長(zhǎng)方形，從該長(zhǎng)方形的相向的邊中的更短的邊起將熱傳導(dǎo)體7的一端埋入到復(fù)合部件6中。因此，能夠加長(zhǎng)埋入深度。另外，雖然熱傳導(dǎo)體7包含多個(gè)碳纖維組，但在復(fù)合部件6中，碳纖維線纜被解開，分支成多個(gè)。通過如此分支，使得成為熱傳導(dǎo)體7的碳纖維線纜與復(fù)合部件6的碳纖維10經(jīng)由碳納米管9復(fù)雜地交聯(lián)，熱傳遞性能提尚。
[0089](第3實(shí)施方式)
[0090]接下來，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。對(duì)與上述實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明。圖7表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的電子裝置側(cè)的連接器的概略結(jié)構(gòu)。在圖7中，構(gòu)成連接器的外殼的固定部件12在內(nèi)部收容有復(fù)合部件6，且從固定部件12的表面導(dǎo)出有熱傳導(dǎo)體7。在固定部件12設(shè)有與構(gòu)成發(fā)熱部件I的半導(dǎo)體元件Ia的電路基板16結(jié)合的爪部14。
[0091]通過爪部14使固定部件12結(jié)合于電路基板16，具有基材8的復(fù)合部件6經(jīng)由界面材料13被壓接于構(gòu)成發(fā)熱部件I的半導(dǎo)體元件Ia的表面。另外，在固定部件12的內(nèi)部設(shè)有通過開關(guān)21的接通而從電池22通電并發(fā)熱的電加熱元件(例如PTC等)23。
[0092]在低溫時(shí)，向電加熱元件23通電，將由電子裝置的半導(dǎo)體元件Ia構(gòu)成的發(fā)熱部件I控制為規(guī)定溫度范圍。電加熱元件23也能夠作為空間加熱器而使用，并且也起到防止構(gòu)成連接器的外殼的固定部件12中的溫度降低而在電子裝置中產(chǎn)生有害的結(jié)露的作用。此外，也可以取代發(fā)熱部件I而設(shè)有散熱部件2。另外，也可以取代爪部14而通過螺釘安裝固定部件12。而且，也可以取代電路基板16而具有散熱器。
[0093]以下，對(duì)第3實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。在上述第3實(shí)施方式中，復(fù)合部件6通過固定部件12安裝于發(fā)熱部件I或者散熱部件2，并且，基材8被直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I的表面或者散熱部件2的表面。由此，熱傳導(dǎo)體7與發(fā)熱部件I或者散熱部件2之間的熱傳遞良好。
[0094]另外，固定部件12在封閉的空間的內(nèi)部收容有復(fù)合部件6，并從固定部件12的表面導(dǎo)出熱傳導(dǎo)體7，并構(gòu)成為具有由與發(fā)熱部件I或者散熱部件2結(jié)合的爪部14(或者螺釘)構(gòu)成的緊固器具的連接器。因此，能夠容易地將熱傳導(dǎo)體7安裝于發(fā)熱部件I或者散熱部件2。
[0095]接下來，發(fā)熱部件I由車輛內(nèi)的電子裝置3構(gòu)成，散熱部件2由車輛中的車輛用空調(diào)裝置4的蒸發(fā)器5構(gòu)成。因此，通過制冷劑冷卻的蒸發(fā)器5的冷熱傳遞到電子裝置3，能夠?qū)㈦娮友b置3冷卻。
[0096]另外，在固定部件12的內(nèi)部設(shè)有通過開關(guān)21的接通而從電池22通電并發(fā)熱的電加熱元件23。因此，通過電加熱元件23，在發(fā)熱部件I的溫度過低時(shí)，能夠?qū)l(fā)熱部件I加熱并進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，從而能夠使電子裝置3在優(yōu)選的溫度范圍工作。
[0097](第4實(shí)施方式)
[0098]接下來，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式進(jìn)行說明。對(duì)與上述實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明。圖8表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的連接器的概略結(jié)構(gòu)。在圖8中，固定部件12在內(nèi)部收容有復(fù)合部件6，且從固定部件12的表面導(dǎo)出有熱傳導(dǎo)體7。作為具有結(jié)合于發(fā)熱部件I的爪部14的連接器的外殼，構(gòu)成了固定部件12。利用爪部14，將復(fù)合部件6經(jīng)由界面材料13a壓接于發(fā)熱部件I的表面。此外，也可以取代爪部14而使用螺釘。
[0099]在固定部件12中設(shè)有環(huán)狀的彈性部件25，在爪部14卡定于電路基板16時(shí)，彈性部件25被壓縮，在該彈性部件25欲還原的彈力作用下，復(fù)合部件6被直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I的表面。此外，當(dāng)在散熱部件2的表面壓接復(fù)合部件時(shí)，能夠使用與上述彈性部件25相當(dāng)?shù)牟考?。彈性部件除了環(huán)狀的橡膠之外，還可以由金屬?gòu)椈蓸?gòu)成。
[0100]以下，對(duì)第4實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。在上述第4實(shí)施方式中，復(fù)合部件6通過固定部件12安裝于發(fā)熱部件I或者散熱部件2，并且，復(fù)合部件6被直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I的表面或者散熱部件2的表面。由此，熱傳導(dǎo)體7與發(fā)熱部件I或者散熱部件2之間的熱傳遞良好。
[0101]另外，固定部件12在內(nèi)部收容有復(fù)合部件6，且從固定部件12的表面導(dǎo)出有熱傳導(dǎo)體7，并構(gòu)成為具有與發(fā)熱部件I或者散熱部件2結(jié)合的爪部14或者螺釘?shù)鹊木o固器具的連接器。因此，能夠容易地將熱傳導(dǎo)體7安裝于發(fā)熱部件I或者散熱部件2。
[0102]而且，在固定部件12中設(shè)有彈性部件25，該彈性部件25在通過爪部14或者螺釘而對(duì)發(fā)熱部件I或者散熱部件2結(jié)合了連接器的狀態(tài)下被壓縮，使復(fù)合部件6直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I的表面或者散熱部件2的表面。因此，除了爪部14或者螺釘作用下的壓接之外，還能夠利用彈性部件25的彈力更可靠地壓接，使得熱傳遞良好。
[0103](第5實(shí)施方式)
[0104]接下來，對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施方式進(jìn)行說明。對(duì)與上述實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明。圖9中，去除連接器中的由合成樹脂構(gòu)成的固定部件12而表示復(fù)合部件6(61、62)與熱傳導(dǎo)體7的結(jié)合構(gòu)造。
[0105]在該第5實(shí)施方式中，復(fù)合部件6包含第I復(fù)合部分61與第2復(fù)合部分62。第I復(fù)合部分61以金屬作為第I基材81，并通過將碳納米管9以及碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成，碳纖維10與碳纖維10通過碳納米管9而交聯(lián)。
[0106]與第I復(fù)合部分61緊密接觸的第2復(fù)合部分62以合成樹脂或者橡膠作為第2基材82，并通過將碳納米管9以及碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成。由合成樹脂或者橡膠構(gòu)成的第2基材82中的碳纖維10與碳纖維10通過碳納米管9而交聯(lián)。
[0107]熱傳導(dǎo)體7的省略了圖示的另一端(圖9右側(cè))與成為發(fā)熱部件I的半導(dǎo)體元件連接。熱傳導(dǎo)體7的一端局部埋入到第I復(fù)合部分61中，并在第2復(fù)合部分62中貫通。熱傳導(dǎo)體7的長(zhǎng)度為50cm左右，通過將幾百萬根具有柔軟性的碳纖維捆扎而構(gòu)成。此外，也可以取代碳纖維線纜而使用后述的片狀石墨。
[0108]以下，對(duì)第5實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。在上述第I實(shí)施方式中，熱輸送裝置100將發(fā)熱部件I與散熱部件2之間連結(jié)，將來自發(fā)熱部件I的熱量傳遞到散熱部件2。熱輸送裝置100具備復(fù)合部件6和熱傳導(dǎo)體7。復(fù)合部件6通過將混入基材8(81、82)中的多個(gè)碳納米管9以及多個(gè)碳纖維10復(fù)合而構(gòu)成，碳纖維10與碳纖維10通過碳納米管9而交聯(lián)。熱傳導(dǎo)體7的具有柔軟性的一端埋入到復(fù)合部件6中，該埋入的一端與復(fù)合部件6中的碳纖維10經(jīng)由碳納米管9交聯(lián)。
[0109]由此，關(guān)于熱傳導(dǎo)體7，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一端埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的一端通過碳納米管9而與復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)，因此熱傳導(dǎo)體7與復(fù)合部件6之間的熱傳遞良好。因此，能夠提供一種發(fā)熱部件I與散熱部件2的熱傳遞特性良好、并且能夠利用柔軟的熱傳導(dǎo)體7容易地連接發(fā)熱部件I與散熱部件2之間的熱輸送裝置。
[0110]另外，熱傳導(dǎo)體7由作為碳類材料的碳纖維線纜或者片狀石墨構(gòu)成。而且，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一端埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的熱傳導(dǎo)體7的一端經(jīng)由碳納米管9而與復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)。為了與該復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)而獲得良好的熱傳遞特性，優(yōu)選的是作為相同的碳類材料的碳纖維線纜或者片狀石墨。
[0111]接下來，復(fù)合部件6具有第I復(fù)合部分61和與該第I復(fù)合部分61鄰接的第2復(fù)合部分62?；?具有第I復(fù)合部分61中的第I基材81和第2復(fù)合部分62中的第2基材82。第I基材81包含鋁或者銅，并被直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I或者散熱部件2，并且，熱傳導(dǎo)體7的一端被埋入。第2基材82與第I基材81接觸并被熱傳導(dǎo)體7貫通，并包含合成樹脂或者橡膠。
[0112]換言之，基材8中的第I基材81包含鋁或者銅，并被直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I或者散熱部件2。并且，基材8中的第2基材82與第I基材81接觸，并且被熱傳導(dǎo)體7貫通，并包含合成樹脂或者橡膠。
[0113]由此，作為碳纖維10與碳纖維10通過碳納米管9而交聯(lián)的復(fù)合部件6的第I復(fù)合部分61，在熱傳導(dǎo)性方面優(yōu)先的是包含鋁或者銅。
[0114]另外，具有包含第2基材82的第2復(fù)合部分62，該第2基材82被熱傳導(dǎo)體7貫通，并與第I復(fù)合部分61相同地由碳纖維10經(jīng)由碳納米管9而交聯(lián)的合成樹脂或者橡膠構(gòu)成。因此，能夠利用第2復(fù)合部分62的合成樹脂或者橡膠使施加于熱傳導(dǎo)體7的機(jī)械應(yīng)力緩和，抑制熱傳導(dǎo)體7的斷線。
[0115]接下來，與第I實(shí)施方式相同，發(fā)熱部件I由車輛內(nèi)的電子裝置3構(gòu)成，散熱部件2由車輛中的車輛用空調(diào)裝置4的蒸發(fā)器5構(gòu)成。因此，通過制冷劑冷卻的蒸發(fā)器5的冷熱能夠傳遞到電子裝置3而將電子裝置3冷卻。通過第2復(fù)合部分62的包含合成樹脂或者橡膠的第2基材82，能夠使施加于熱傳導(dǎo)體7的車輛振動(dòng)所引起的機(jī)械應(yīng)力緩和，抑制熱傳導(dǎo)體7的斷線。
[0116](第6實(shí)施方式)
[0117]接下來，對(duì)本發(fā)明的第6實(shí)施方式進(jìn)行說明。對(duì)與上述實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明。圖10表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的熱輸送裝置。車輛用空調(diào)裝置的蒸發(fā)器5相對(duì)于多個(gè)發(fā)熱部件構(gòu)成了單一的散熱部件。發(fā)熱部件是設(shè)于儀表盤內(nèi)部的平視顯示器內(nèi)的半導(dǎo)體元件、導(dǎo)航裝置中的半導(dǎo)體元件、以及前照燈的點(diǎn)亮控制裝置等。
[0118]利用多個(gè)熱傳導(dǎo)體71、72、73將發(fā)熱部件與散熱部件之間連結(jié)，將來自多個(gè)發(fā)熱部件的熱量傳遞到作為單一的散熱部件的蒸發(fā)器5。具有多個(gè)固定部件12al、12a2、12a3的連接器在內(nèi)部具有復(fù)合部件。固定部件12al?12a3安裝在作為發(fā)熱部件的導(dǎo)航裝置、平視顯示器、以及點(diǎn)亮控制裝置中。
[0119]平視顯示器、導(dǎo)航裝置、以及上述點(diǎn)亮控制裝置安裝于車輛室內(nèi)的駕駛席前方。另夕卜，車輛用空調(diào)裝置的空調(diào)用管道以及該空調(diào)用管道中的蒸發(fā)器5也安裝于駕駛席前方。因此，熱傳導(dǎo)體71?73較短也足夠。
[0120]熱傳導(dǎo)體71?73將發(fā)熱部件側(cè)的多個(gè)復(fù)合部件和散熱部件側(cè)的單一的復(fù)合部件之間連結(jié)，將來自發(fā)熱部件的熱量傳遞到散熱部件。復(fù)合部件通過形成連接器并由合成樹脂構(gòu)成的固定部件12al?12a3而安裝于發(fā)熱部件以及散熱部件。
[0121]固定部件12al?12a3形成通過使各固定部件12al?12a3中的復(fù)合部件直接或者間接地壓接于發(fā)熱部件I而安裝于電路基板或者散熱器等的形狀，并且是合成樹脂等的一體成形品。
[0122]另外，固定部件12al?12a3具有爪部14或者螺釘15(15a、15b)，成為能夠固定于電路基板或者散熱器等的構(gòu)造。蒸發(fā)器5與復(fù)合部件的結(jié)合部即固定部件12b通過螺釘15b安裝于存儲(chǔ)液制冷劑的部分。
[0123]蒸發(fā)器5沿與成為被熱交換流體的空氣的箭頭YlO的流動(dòng)呈實(shí)質(zhì)直角交叉的方向排列配置有由剖面扁平形狀的多個(gè)鋁或者鋁合金構(gòu)成的管27。此外，在管27的相互之間夾設(shè)有翅片28，利用管27與翅片28形成了芯體29。此外，芯體29的兩側(cè)面被側(cè)板30覆蓋。在由該鋁或者鋁合金構(gòu)成的側(cè)板30通過螺釘15b安裝有固定部件12b。
[0124]在管27的上部配置有上部箱部31，在上管27的下部配置有下部箱部32。從連接部33的制冷劑入口 33a導(dǎo)入的制冷劑在管27中上升或者下降地流動(dòng)，并從連接部33的制冷劑出口 33b流出。
[0125]以下，對(duì)第6實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。在上述第6實(shí)施方式中，與第I實(shí)施方式相同，熱輸送裝置100將發(fā)熱部件與散熱部件之間連結(jié)，將來自發(fā)熱部件的熱量傳遞到散熱部件。熱輸送裝置100具備復(fù)合部件與熱傳導(dǎo)體7。
[0126]復(fù)合部件通過將混入基材中的多個(gè)碳納米管以及多個(gè)碳纖維復(fù)合而構(gòu)成，碳纖維與碳纖維通過碳納米管而交聯(lián)。
[0127]熱傳導(dǎo)體7的具有柔軟性的一端被埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的一端與復(fù)合部件6中的碳纖維通過碳納米管而交聯(lián)。熱傳導(dǎo)體7是從一方向另一方延伸的碳纖維線纜或者片狀石墨。
[0128]由此，埋入的一端通過碳納米管而與復(fù)合部件6中的碳纖維交聯(lián)。因此，熱傳導(dǎo)體7與復(fù)合部件6之間的熱傳遞良好。因此，能夠提供一種發(fā)熱部件與散熱部件的熱傳遞特性良好、并且能夠利用柔軟的熱傳導(dǎo)體7容易地連接發(fā)熱部件與散熱部件之間的熱輸送裝置。
[0129]另外，熱傳導(dǎo)體7由作為碳類材料的碳纖維線纜構(gòu)成。而且，埋入的熱傳導(dǎo)體7的一端經(jīng)由碳納米管而與復(fù)合部件中的碳纖維交聯(lián)。為了與該復(fù)合部件6中的碳纖維交聯(lián)而獲得良好的熱傳遞特性，優(yōu)選的是作為相同的碳類材料的碳纖維或者片狀石墨。
[0130]另外，發(fā)熱部件由車輛內(nèi)的不同的三個(gè)電子裝置等構(gòu)成，散熱部件由作為車輛中的車輛用空調(diào)裝置的熱交換器的蒸發(fā)器5構(gòu)成。因此，通過制冷劑冷卻的蒸發(fā)器5的冷熱傳遞到電子裝置等，能夠?qū)㈦娮友b置等冷卻。
[0131](第7實(shí)施方式)
[0132]接下來，對(duì)本發(fā)明的第7實(shí)施方式進(jìn)行說明。對(duì)與上述實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明。圖11表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式中的另一側(cè)的連接器的概略結(jié)構(gòu)。在圖11中，熱傳導(dǎo)體7使用了將高分子膜熱分解而石墨化的片狀石墨。這樣的片狀石墨為市售，并通過將高分子膜熱分解而石墨化的方法制作。這樣的片狀石墨是具有近似單晶體的構(gòu)造的高取向性石墨，并具有較高的熱傳導(dǎo)性與可撓性。
[0133]以下，對(duì)第7實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。在上述第7實(shí)施方式中，與第I實(shí)施方式相同，熱輸送裝置100將發(fā)熱部件與散熱部件之間連結(jié)，將來自發(fā)熱部件的熱量傳遞到散熱部件。熱輸送裝置100具備復(fù)合部件6與熱傳導(dǎo)體7。復(fù)合部件6通過將混入基材中的多個(gè)碳納米管以及多個(gè)碳纖維復(fù)合而構(gòu)成，碳纖維與碳纖維通過碳納米管而交聯(lián)。
[0134]熱傳導(dǎo)體7的具有柔軟性的片狀石墨的一端被埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的一端與復(fù)合部件6中的碳纖維經(jīng)由碳納米管交聯(lián)。埋入的深度與上述實(shí)施方式相同。
[0135]由此，埋入的一端通過碳納米管而與復(fù)合部件6中的碳纖維交聯(lián)，因此熱傳導(dǎo)體7與復(fù)合部件6之間的熱傳遞良好。因此，，能夠提供一種發(fā)熱部件與散熱部件的熱傳遞特性良好、并且能夠利用柔軟的熱傳導(dǎo)體7容易地連接發(fā)熱部件與散熱部件之間的熱輸送裝置。
[0136]另外，熱傳導(dǎo)體7由作為碳類高分子材料的片狀石墨構(gòu)成。而且，具有柔軟性的熱傳導(dǎo)體7的一端埋入到復(fù)合部件6中。該埋入的熱傳導(dǎo)體7的一端經(jīng)由碳納米管而與復(fù)合部件6中的碳纖維交聯(lián)。為了與該復(fù)合部件6中的碳纖維10交聯(lián)而獲得良好的熱傳遞特性，優(yōu)選的是作為相同的碳類高分子材料的片狀石墨。
[0137]在上述的實(shí)施方式中，說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明并不被上述實(shí)施方式所限制，而是能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形并實(shí)施。上述實(shí)施方式的構(gòu)造只是例示，本發(fā)明的范圍并不被這些記載的范圍限定。
[0138]復(fù)合部件的基材也可以是鋁合金、銅、銅合金等其他金屬。而且，也可以使合成樹脂或者橡膠(例如氟橡膠、硅酮橡膠)為基材。另外，成為冷卻對(duì)象的發(fā)熱部件無需是電子裝置的半導(dǎo)體元件。例如，成為冷卻對(duì)象的發(fā)熱部件也可以是對(duì)車室內(nèi)中的供乘客就座的座椅進(jìn)行冷卻的座椅空調(diào)裝置用的冷卻用座椅，還可以是電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力汽車的電池。
[0139]為了增加熱傳導(dǎo)體的熱移動(dòng)量，需要增大熱傳導(dǎo)體的熱量通過面積。因此，增加具有柔軟性的碳纖維線纜中的碳纖維的根數(shù)，或使片狀石墨的重疊張數(shù)增加即可。
[0140]而且，在上述實(shí)施方式中，在發(fā)熱部件側(cè)與散熱部件側(cè)分別設(shè)有復(fù)合部件，這些復(fù)合部件中的基材與發(fā)熱部件以及散熱部件進(jìn)行熱交換。但是，也可以將單一的復(fù)合部件設(shè)于發(fā)熱部件側(cè)或者散熱部件側(cè)的一方。即，復(fù)合部件可以設(shè)于熱傳導(dǎo)體的端部與發(fā)熱部件或者散熱部件中的至少一方之間，還可以與發(fā)熱部件或者散熱部件中的至少一方進(jìn)行熱交換。在該情況下，也可以使未設(shè)有復(fù)合部件的熱傳導(dǎo)體的端部暴露于制冷劑或者冷卻液等的流體的內(nèi)部。
[0141]另外，碳纖維線纜無需將多個(gè)碳纖維(碳纖維)用作單獨(dú)的材料，也可以構(gòu)成為與合成樹脂等的母材組合的復(fù)合材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱輸送裝置，其特征在于，具備: 發(fā)熱部件(I)，所述發(fā)熱部件(I)產(chǎn)生熱量； 散熱部件(2)，所述散熱部件(2)放射熱量； 熱傳導(dǎo)體(7)，所述熱傳導(dǎo)體(7)具有柔軟性，將所述發(fā)熱部件(I)與所述散熱部件(2)熱連接，并將在所述發(fā)熱部件(I)產(chǎn)生的熱量向所述散熱部件(2)傳遞;以及 復(fù)合部件(6)，所述復(fù)合部件(6)是埋入有所述熱傳導(dǎo)體(7)的端部的復(fù)合部件(6)，設(shè)于所述熱傳導(dǎo)體(7)的所述端部與所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)中的至少一方之間，并與所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)中的所述至少一方進(jìn)行熱交換； 所述復(fù)合部件(6)具有:與所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)中的所述至少一方進(jìn)行熱交換的基材(8)、以及混入到所述基材(8)中而被復(fù)合的多個(gè)碳納米管(9)和多個(gè)碳纖維(10)， 所述多個(gè)碳纖維(10)彼此通過所述多個(gè)碳納米管(9)而交聯(lián)， 所述熱傳導(dǎo)體(7)的所述端部經(jīng)由所述多個(gè)碳納米管(9)而與所述復(fù)合部件(6)中的所述多個(gè)碳纖維(10)交聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述熱傳導(dǎo)體(7)包含具有碳纖維組的碳纖維線纜、或者作為碳類高分子材料的片狀石墨。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述熱傳導(dǎo)體(7)的所述端部包含一端以及另一端， 所述復(fù)合部件(6)具備:埋入有所述熱傳導(dǎo)體(7)的所述一端的發(fā)熱側(cè)復(fù)合部件(6a)、以及埋入有所述熱傳導(dǎo)體(7)的所述另一端的散熱側(cè)復(fù)合部件(6b)， 所述發(fā)熱側(cè)復(fù)合部件(6a)與所述發(fā)熱部件(I)進(jìn)行熱交換， 所述散熱側(cè)復(fù)合部件(6b)與所述散熱部件(2)進(jìn)行熱交換。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱輸送裝置，其特征在于， 還具備將所述復(fù)合部件(6)固定于所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)中的所述至少一方的固定部件(12)， 所述固定部件(12)將所述基材(8)直接或者間接地壓接于所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)中的所述至少一方的表面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述固定部件(12)在內(nèi)部收容有所述復(fù)合部件(6)， 所述固定部件(12)具有直接或者間接地結(jié)合于所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)中的所述至少一方的爪部(14)或者螺釘(15)， 所述熱傳導(dǎo)體(7)貫通所述固定部件(12)并從所述復(fù)合部件(6)延伸。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱輸送裝置，其特征在于， 還具有收容于所述固定部件(12)中的彈性部件(25)， 在通過所述爪部(14)或者所述螺釘(15)將所述固定部件(12)結(jié)合于所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)的狀態(tài)下，所述彈性部件(25)被所述固定部件(12)壓縮， 所述彈性部件(25)將所述基材(8)直接或者間接地壓接于所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)中的所述至少一方的表面。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述復(fù)合部件(6)的所述基材(8)包含鋁或者銅。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述復(fù)合部件(6)具有:第I復(fù)合部分(61)、以及與該第I復(fù)合部分(61)鄰接的第2復(fù)合部分(62)， 所述基材(8)具有:所述第I復(fù)合部分(61)中的第I基材(81)、以及所述第2復(fù)合部分(62)中的第2基材(82)， 所述第I基材(81)包含所述鋁或者所述銅，并被直接或者間接地壓接于所述發(fā)熱部件(I)或者所述散熱部件(2)中的所述至少一方， 所述第2基材(82)與所述第I基材(81)接觸，包含合成樹脂或者橡膠， 所述熱傳導(dǎo)體(7)的所述端部貫通所述第2基材(82)并埋入所述第I基材(81)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述發(fā)熱部件(I)由車輛中的電子裝置(3)構(gòu)成，所述散熱部件(2)由所述車輛中的車輛用空調(diào)裝置(4)的蒸發(fā)器(5)構(gòu)成。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述發(fā)熱部件(I)是多個(gè)發(fā)熱部件(I)中的一個(gè)， 所述散熱部件(2)是單一的散熱部件(2)， 所述復(fù)合部件(6)是多個(gè)復(fù)合部件(6)中的一個(gè)， 所述熱傳導(dǎo)體(7)是多個(gè)熱傳導(dǎo)體(7)中的一個(gè)， 所述多個(gè)發(fā)熱部件(I)與所述單一的散熱部件(2)經(jīng)由所述多個(gè)復(fù)合部件(6)和所述多個(gè)熱傳導(dǎo)體(7)而連結(jié)， 所述多個(gè)復(fù)合部件(6)與所述多個(gè)熱傳導(dǎo)體(7)將來自所述多個(gè)發(fā)熱部件(I)的熱量傳遞到所述單一的散熱部件(2)。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述復(fù)合部件(6)具有長(zhǎng)方形的剖面， 所述熱傳導(dǎo)體(7)的所述端部從所述長(zhǎng)方形的剖面的短邊被埋入到所述復(fù)合部件(6)中。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的熱輸送裝置，其特征在于， 所述熱傳導(dǎo)體(7)在所述復(fù)合部件(6)中被分支成多個(gè)。13.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的熱輸送裝置，其特征在于， 還具備收容于所述固定部件(12)的內(nèi)部的電加熱元件(23)， 所述電加熱元件(23)通過開關(guān)(21)的接通而從電池(22)通電并發(fā)熱。
【文檔編號(hào)】F28D15/02GK105981161SQ201480066435
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年11月26日
【發(fā)明人】伊藤功治, 伊藤公, 伊藤公一
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社電裝