專利名稱:攜帶式信息設備的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及筆記本電腦等的攜帶式信息設備,尤其涉及內(nèi)部發(fā)生的熱量不傳遞給使用者從而防止誤動作的攜帶式信息設備。
背景技術(shù):
近年來筆記本電腦等攜帶式信息設備的內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳遞至裝置外殼的表面,裝置外殼表面的溫度上升后,裝置使用者的身體與上述裝置外殼表面長時間接觸的部分的熱量會使裝置使用者感到不舒服。電腦內(nèi)部的發(fā)熱源主要是CPU、電源,尤其是CPU的表面溫度達到超過約100℃的溫度。
在這種情況下,作為最近的技術(shù),有在裝置內(nèi)部的發(fā)熱部與裝置外殼之間使用絕熱材料進行隔熱的技術(shù)方案。
比如,日本專利特開平11-202978號公報揭示的筆記本電腦,具有對裝置內(nèi)部的發(fā)熱部與裝置外殼之間進行隔熱的絕熱材料;設在顯示部背面的散熱板;將裝置內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量傳遞至加熱板的加熱管;具有通氣口的結(jié)構(gòu)。通過應用日本專利特開平11-202978號公報所揭示的技術(shù),可在某種程度上抑制本體部外殼表面的溫度上升。
但是,絕熱材料的絕熱性能在較差的場合,傳遞至裝置外殼表面的熱量的抑制效果就差,為了得到效果而需要增加絕熱材料的厚度。另一方面,近來筆記本電腦期望薄形化、輕量化,因此,絕熱材料也需小型、輕量。
而裝置內(nèi)部產(chǎn)生的熱量,對隨機存取存儲器(RAM)卡和局域網(wǎng)(LAN)卡等的外部擴展端子產(chǎn)生很壞影響,有可能導致錯誤動作。
一般的絕熱材料,使用玻璃纖維等纖維體和氨基甲酸乙酯泡沫等泡沫體。但是,為了提高這些絕熱材料的絕熱性,需要增加絕熱材料的厚度,充填絕熱材料的空間受到限制,在需要節(jié)省場地和空間的有效利用的場合是不適用的。
解決這個問題的1種措施是,采用由保持空間的芯材、將空間與外氣隔斷的覆蓋材料構(gòu)成的真空絕熱材料。芯材一般使用粉末材料、纖維材料、連通化的泡沫體等,但近年來要求更高性能的真空絕熱材料。
為此,以芯材的高性能化為目的,日本專利特開昭60-33479號公報中提出了特征是在珠光體粉末中將粉末狀碳作成均勻分散狀態(tài)的真空絕熱材料。另外,揭示了粉末狀碳是一種碳黑為特征的真空絕熱材料,在珠光體中使碳黑均勻分散,在最佳條件下絕熱性能可改善20%。
另外,特開昭61-36595號公報中,揭示了將碳粉末均勻分散在各種粉末內(nèi)為特征的真空絕熱材料。實施例中,通過在單粒子直徑為100nm的二氧化硅中均勻分散碳黑,從而在最佳條件下絕熱性能提高20%。
另外,特公平8-20032號公報中,揭示了一種使用由硅鐵合金生產(chǎn)中發(fā)生的煙氣(日文ヒュ一ム)產(chǎn)生的微粉末的真空絕熱材料。另外,揭示了該微粉末至少含有碳1wt%以上的真空絕熱材料。該絕熱材料能改善絕熱性能23%。
但是,特公昭60-33479號公報中的珠光體、特開昭61-36595號公報中的單粒子直徑100nm的二氧化硅、特公平8-20032號公報中的硅鐵合金生產(chǎn)中發(fā)生的煙氣中含有粉末狀碳和碳的規(guī)格中,作為母材使用的珠光體、單粒子直徑100nm的二氧化硅、硅鐵合金生產(chǎn)中發(fā)生的煙氣并沒有顯示作為真空絕熱材料的芯材的特別優(yōu)異的性能。因此,即使是高度含有粉末狀碳和碳的規(guī)格,與其他真空絕熱材料相比,其絕熱性能也沒有飛躍性提高,絕熱性能的改善效果停留在20%左右。
另外,作為粉末狀碳而使用碳黑的規(guī)格中,碳黑一般為油成分經(jīng)不完全燃燒得到的煤狀生成物,由于含有該不純物的有機氣體,故經(jīng)過一段時間產(chǎn)生氣體,因此存在著真空絕熱材料的內(nèi)壓增加、絕熱性能惡化的問題。另外,碳黑的分子結(jié)構(gòu)末端存在的羰基等反應活性基與空氣中的水分等反應,經(jīng)過一段時間仍產(chǎn)生氣體,同樣真空絕熱材料的內(nèi)壓增加,絕熱性能惡化。
芯材一般使用多孔體,可大致分為連通泡沫、纖維類、粉末類。
其中,粉末類真空絕熱材料多使用二氧化硅粉末。使用二氧化硅粉末的真空絕熱材料,其初期絕熱性能不如纖維類,但其長久的絕熱性能優(yōu)秀。
但是,因為是粉末,故作業(yè)性差,因粉末封入內(nèi)袋使用,故異型化困難。另外,廢棄時粉末飛散,作業(yè)環(huán)境差。為了改善這種情況也有將二氧化硅做成成形體的嘗試。但是,將二氧化硅粉末單獨形成多孔體是困難的,要使用各種粘合劑。
比如,日本專利特公平4-46348號公報中,揭示一種使用了將濕式二氧化硅和纖維強化材料混合、壓縮的成形體的真空絕熱材料。
它是如此結(jié)構(gòu)在使用濕式二氧化硅和纖維強化材料及真空絕熱材料的壁間溫度差大的場合添加混合輻射防止材料后,進行壓縮成形而形成成形體。
另外,特公平5-66341號公報中,提供一種使用了將干式二氧化硅、濕式二氧化硅、纖維強化材料混合分散、壓縮后的成形體的真空絕熱材料。
它是如此結(jié)構(gòu)將干式二氧化硅的作為優(yōu)點的低導熱率和濕式二氧化硅的作為優(yōu)點的沖壓作業(yè)的容易性相互補充,并混合纖維強化材料而形成的成形體。
但是,將二氧化硅粉末單獨成形是非常困難的。
另外,如特公平4-46348號公報那樣,即使將濕式二氧化硅與纖維材料混合攪拌、進行壓縮成形而得到成形體的場合,將該成形體一拿到手里就會散架那樣脆弱。另外,粉末飛舞,作業(yè)性和處理性差。另外,比如做成圓筒形,但因為脆弱馬上就散架,無撓性,因此適用的場所受到限制。
另外,如特公平5-66341號公報那樣,即使想將濕式二氧化硅、干式二氧化硅、纖維材料混合攪拌、進行壓縮成形而得到成形體的場合,因混入濕式二氧化硅,故不易成為成形體,是非常脆的。另外,粉末飛舞,無撓性。
發(fā)明詳細本發(fā)明的目的在于提供一種筆記本電腦等攜帶式信息設備,其不妨礙薄形化,且具有將內(nèi)部的發(fā)熱部與裝置外殼之間的熱量傳遞予以隔斷的高性能絕熱材料。該信息機器能抑制裝置表面的溫度上升,不會給使用者帶來不舒服感。另外,該信息機器具有隔斷內(nèi)部的發(fā)熱部與內(nèi)藏的外部擴展機器安裝外殼之間的熱傳遞的高性能絕熱材料,抑制外部擴展機器的溫度上升,防止錯誤動作。
附圖的簡單說明
圖1是表示本發(fā)明的第1實施形態(tài)的筆記本電腦的模式圖。
圖2是表示本發(fā)明的第2實施形態(tài)的筆記本電腦的模式圖。
圖3是表示本發(fā)明的第3實施形態(tài)的筆記本電腦的模式圖。
圖4A和4B是表示本發(fā)明的第4實施形態(tài)的擴展機器安裝外殼的模式圖。
圖5是表示本發(fā)明的第5實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的第6實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明的第7實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的第8實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖9是表示本發(fā)明的第9實施形態(tài)的筆記本電腦的模式圖。
圖10是表示本發(fā)明的第10實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明的第11實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖12是表示本發(fā)明的第12實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖13是表示本發(fā)明的第13實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖14是表示本發(fā)明的第14實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖15是表示本發(fā)明的第15實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖16是表示本發(fā)明的第16實施形態(tài)的混合容器。
圖17是表示本發(fā)明的第17實施形態(tài)的混合容器。
圖18是表示本發(fā)明的第18實施形態(tài)至第23、25實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖19是表示本發(fā)明的第24實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
圖20是表示本發(fā)明的第26實施形態(tài)的筆記本電腦的剖視圖。
圖21是表示比較例3.1的真空絕熱材料的剖視圖。
最佳實施形態(tài)(第1實施形態(tài))
圖1表示第1實施形態(tài)的筆記本電腦101。電腦101具有切斷裝置內(nèi)部的主板102上的發(fā)熱部103與裝置外殼104底部之間的真空絕熱材料105;散熱板106。該電腦可有效地切斷對底面的熱量傳遞,故能抑制裝置表面的溫度上升,熱量不會傳遞給使用者。
(第2實施形態(tài))圖2表示第2實施形態(tài)的筆記本電腦101。電腦101具有切斷裝置內(nèi)部的主板102上的發(fā)熱部103與裝置外殼104底部之間的真空絕熱材料105;散熱板106。本實施形態(tài)中,為了將HDD與發(fā)熱部切斷,真空絕熱材料成型為L形。該電腦可有效地切斷對底面的熱量傳遞,故能抑制裝置表面的溫度上升,熱量不會傳遞給使用者。而且,能保護裝置內(nèi)的HDD107等不耐熱量的部件。
(第3實施形態(tài))圖3表示第3實施形態(tài)的筆記本電腦101。電腦101具有切斷裝置內(nèi)部的主板102上的發(fā)熱部103與裝置外殼104底部之間的真空絕熱材料105;切斷發(fā)熱部103與擴展機器安裝外殼108之間的真空絕熱材料109;散熱板106。該電腦可有效地切斷對底面的熱量傳遞,故能抑制裝置表面的溫度上升,熱量不會傳遞給使用者。而且能有效地抑制外部擴展機器的溫度上升,防止錯誤動作。
(第4實施形態(tài))圖4A是第4實施形態(tài)的擴展機器安裝外殼的立體圖,圖4B是外殼的側(cè)視圖,擴展機器安裝外殼108上貼有真空絕熱材料109。
(第5實施形態(tài))圖5是第5實施形態(tài)的真空絕熱材料105或109的剖視圖,其由袋子110內(nèi)充填了無機粉末111所構(gòu)成的芯材。
(第6實施形態(tài))圖6是第6實施形態(tài)的真空絕熱材料105或109的一部分開口的模式圖,其由袋子110內(nèi)充填了無機纖維112所構(gòu)成的芯材。
(第7實施形態(tài))圖7是第7實施形態(tài)的真空絕熱材料105或109的剖視圖,其由袋子110內(nèi)充填了粉末111和無機纖維112所構(gòu)成的芯材。
(第8實施形態(tài))圖8是第8實施形態(tài)的真空絕熱材料105或109的剖視圖,其由袋子110內(nèi)充填了聚氨基甲酸乙酯連通泡沫113所構(gòu)成的芯材。
(第9實施形態(tài))圖9表示第9實施形態(tài)的筆記本電腦101。電腦101具有切斷內(nèi)部主板102上的發(fā)熱部103與裝置外殼104之間的干燥凝膠構(gòu)成的微細多孔體114;散熱板106。
本發(fā)明的上述實施形態(tài)的真空絕熱材料,由芯材和袋子材料構(gòu)成,在減壓情況下將芯材封入袋子內(nèi)而成。內(nèi)壓希望在100torr以下,最好在10torr以下。另外,也可使用吸附劑。另外,出于筆記本電腦的薄形化,真空絕熱材料的厚度希望在5mm以下。最好在2mm以下。
作為真空絕熱材料的芯材,可利用聚苯乙烯和聚氨基甲酸乙酯等聚合物材料的連通泡沫體、或無機及有機的粉末、無機及有機的纖維材料等。尤其最好是無機粉末、無機纖維及其混合物。
袋材由表面保護層、氣體阻擋層及熱溶接層構(gòu)成,分別層疊1種以上的薄膜。表面保護層,可使用聚對苯二甲酸乙二醇脂薄膜、聚丙烯薄膜的延伸加工件等。氣體阻擋層可使用金屬蒸鍍薄膜、無機質(zhì)蒸鍍薄膜、金屬箔等。熱溶接層可使用低密度聚乙烯薄膜、高密度聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丙烯晴薄膜、無延伸聚對苯二甲酸乙二醇脂薄膜等。
無機粉末可利用凝聚二氧化硅粉末、泡沫珠光體粉碎粉末、硅藻土粉末、硅酸鈣粉末、碳酸鈣粉末、粘土、滑石等、粉末化的無機材料。尤其是凝聚二氧化硅粉末,二次凝聚粒子直徑最好在20μm以下。
無機纖維可利用玻璃纖維、陶瓷纖維、石棉等纖維化的無機材料。另外,無紡布狀、織物狀、棉狀等不論形狀。另外,為了使無機纖維成為集合體,也可使用有機粘結(jié)劑。
由干燥凝膠體構(gòu)成的微細多孔體,可使用硅石氣凝膠、礬土氣凝膠等無機氧化物氣凝膠、聚氨基甲酸乙酯氣凝膠、聚異氰酸鹽氣凝膠、酚醛類氣凝膠等有機氣凝膠等具有良好絕熱性的微細多孔體。另外,也可是2種以上氣凝膠的混合物。另外,形狀可使用粒狀或片狀中的任何一種。
以上實施形態(tài)中,切斷內(nèi)部發(fā)熱部與裝置外殼之間的熱量傳遞的絕熱材料與切斷發(fā)熱部與擴展機器安裝外殼之間的熱量傳遞的絕熱材料,可分別單獨使用,也可共同利用。
以下表示絕熱材料的實施例。不過絕熱材料并不局限于此。
(實施例1.1)真空絕熱材料的芯材使用了聚氨基甲酸乙酯連通泡沫。袋材的表面保護層使用了聚對苯二甲酸乙二醇脂薄膜,氣體隔離層使用了鋁箔,熱溶接層使用了無延伸聚丙烯。袋材內(nèi)充填聚氨基甲酸乙酯連通泡沫,用0.1torr進行封止,作為真空絕熱材料。真空絕熱材料的厚度為1.5mm。將真空絕熱材裝入
圖1所示的筆記本電腦內(nèi),測量了底面溫度,為46℃,比空白(日文ブランク)低4℃,確認了絕熱效果。
(實施例1.2)真空絕熱材料的芯材使用了凝聚硅石粉末。袋材使用了與實施例1.1相同的材料。袋材內(nèi)充填凝聚硅石粉末,用0.1torr進行封止,作為真空絕熱材料。真空絕熱材料的厚度為1.5mm。將真空絕熱材裝入
圖1所示的筆記本電腦內(nèi),測量了底面溫度,比空白低4℃,確認了絕熱效果。另外,因具有可撓性,故比實施例1.1容易裝入。
(實施例1.3)真空絕熱材料的芯材使用了由凝聚硅石·礬土構(gòu)成的無機纖維。袋材使用了與實施例1.1相同的材料。袋材內(nèi)充填無機纖維,用0.1torr進行封止,作為真空絕熱材料。真空絕熱材料的厚度為1.5mm。將真空絕熱材裝入
圖1所示的筆記本電腦內(nèi),測量了底面溫度,比空白低5℃,確認了絕熱效果。另外,因為是纖維材料,故無粉末飛舞,比實施例1.2更容易處理。另外,具有可撓性,比實施例1.1容易裝入。
(實施例1.4)真空絕熱材料的芯材使用了將凝聚硅石粉末和硅石·礬土構(gòu)成的無機纖維預先混合、并經(jīng)成形的材料。袋材使用了與實施例1.1相同的材料。袋材內(nèi)充填芯材,用0.1torr進行封止,作為真空絕熱材料。真空絕熱材料的厚度為1.5mm。將真空絕熱材裝入
圖1所示的筆記本電腦內(nèi),測量了底面溫度,比空白低5.5℃,確認了絕熱效果。另外,因為是粉末與纖維混合,故空隙直徑比實施例1.2及實施例1.3小,提高了絕熱性能。另外,無粉末飛舞,比實施例1.2更容易處理。另外,具有可撓性,比實施例1.1容易裝入。
(實施例1.5)由干燥凝膠體構(gòu)成的微細多孔體,使用了厚度為2mm的硅石氣凝膠的片狀體。將該硅石氣凝膠裝入圖6所示的筆記本電腦內(nèi),測量了底面溫度,比空白低4℃,確認了絕熱效果。另外,因為硅石氣凝膠不進行真空排氣,故可得到絕熱效果,與真空絕熱材料相比,制造負荷小。
(比較例1.1)不裝絕熱材料的筆記本電腦的底面溫度為50℃。
(比較例1.2)絕熱材料使用厚度為1.5mm的發(fā)泡氨基甲酸乙酯泡沫,與實施例1.5相同,裝入筆記本電腦內(nèi)后的底面溫度比空白低1℃,絕熱效果小。
(第10實施形態(tài))
圖10是第10實施形態(tài)的真空絕熱材料201的剖視圖,對具有金屬箔層和熱可塑性聚合物層的包覆層202,均勻分散地充填有煙氣硅石(日文ヒュ一ムドシリカ)203和粉末狀碳材料204。
真空絕熱材料在減壓狀態(tài)下芯材被包覆材料封入。另外,也可使用合成沸石、活性碳、活性礬土、硅石凝膠、ド一ソナイト、ハイド ロタルサイト之類的物理吸附劑、以及堿金屬或堿土類金屬的氧化物和氫氧化物之類的化學吸附劑等的水分吸附劑和氣體吸附劑。另外,也可將芯材封入無紡布后,再將其封入包覆材料內(nèi)。另外,也可在真空封止之前,對芯材進行干燥。
煙氣硅石可使用由電弧法制造的硅酸、由熱分解制造的硅酸等的干式制造的各種粒徑的氧化硅化合物。另外,也可使用各種粒徑的煙氣硅石的混合物。比如,規(guī)定粒徑的批量產(chǎn)品A和批量產(chǎn)品B的生產(chǎn)進行切換時生成的粒徑,即使是在A和B之間、不受控制的正規(guī)產(chǎn)品以外的產(chǎn)品也可使用,在此場合,能以更低成本制造真空絕熱材料。如最為重視絕熱性能的話,最好使用的平均一次粒子直徑在50nm以下,進一步要求高性能的場合最好使用10nm以下的粒子。
粉末狀碳材料可使用碳黑、石墨化碳粉末、活性碳、乙炔黑等粉末狀的碳材料。出于具有通用性和廉價,使用碳黑更為方便。但是,使用碳黑時,為了控制隨時間發(fā)生的氣體、長期維持優(yōu)異的絕熱性能,最好比表面積不到100m2/g。另外,同樣理由,利用石墨化碳粉末也是很好的。
包覆材料可利用能切斷芯材與外氣的材料。比如,不銹鋼、鋁、鐵等金屬薄板、或金屬薄板與塑料薄板的層壓板等。層壓材料最好由表面保護層、氣體隔離層及熱溶接層構(gòu)成。表面包覆層可使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯薄膜的延伸加工件等。而且,如在外側(cè)設置尼龍薄膜等,則可提高可撓性,提高耐彎折性等。氣體隔離層可使用鋁等金屬箔薄膜和金屬蒸鍍薄膜,但最好使用更能控制傳熱量、發(fā)揮優(yōu)異絕熱效果的金屬蒸鍍薄膜。最好是聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、乙烯·乙烯醇共聚合體薄膜、對聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜等上蒸鍍金屬的材料。另外,熱溶接層可使用低密度聚乙烯薄膜、高密度聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丙烯腈薄膜、無延伸聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜等。
(第11實施形態(tài))
圖11是第1實施形態(tài)的真空絕熱材料201的剖視圖,對具有金屬箔層和熱可塑性聚合物層的包覆層202,均勻分散地充填有平均一次粒子直徑在50nm以下的煙氣硅石205和粉末狀碳材料204。
(第12實施形態(tài))
圖12是第12實施形態(tài)的真空絕熱材料201的剖視圖,對具有金屬蒸鍍薄膜層和熱可塑性聚合物層的包覆層202,均勻分散地充填有平均一次粒子直徑在50nm以下的煙氣硅石205和比表面積不到100m2/g的碳黑206。
(第13實施形態(tài))
圖13是第13實施形態(tài)的真空絕熱材料201的剖視圖,對具有金屬蒸鍍薄膜層和熱可塑性聚合物層的包覆層202,均勻分散地充填有平均一次粒子直徑在50nm以下的煙氣硅石205和石墨化碳粉末207。
(第14實施形態(tài))
圖14是第14實施形態(tài)的真空絕熱材料201的剖視圖,對具有金屬蒸鍍薄膜層和熱可塑性聚合物層的包覆層202,均勻分散地充填有事先由無紡布208包覆的平均一次粒子直徑在50nm以下的煙氣硅石205和比表面積不到100m2/g的碳黑206。
(第15實施形態(tài))
圖15表示第15實施形態(tài)的筆記本電腦216的剖視圖,具有切斷裝置內(nèi)部的主板217上的發(fā)熱部218與裝置外殼219底部之間的、第14實施形態(tài)的真空絕熱材料201;散熱板220。絕熱材料201是以絕熱性能優(yōu)秀的煙氣硅石為母材,再通過將粉末狀碳均勻地分散在母材內(nèi),從而具有比僅使用煙氣硅石作為芯材的場合更好的絕熱性能。并且,通過使用具有金屬蒸鍍薄膜的包覆材料以抑制熱量泄漏,故可有效地切斷對底面的熱量傳遞。因此,能抑制裝置表面的溫度上升,熱量不會傳遞給使用者。而且,通過合適的粉末狀碳材料,沒有內(nèi)壓增加所引起的絕熱性能的下降和隨時間的惡化。
筆記本電腦,以在從作為工作溫度帶的常溫至80℃附近的范圍內(nèi)需要絕熱的機器的代表進行了敘述,但并不局限于此。比如,本實施形態(tài)也可適用于具有液晶面板的カ-ナビゲ-シヨン系統(tǒng)的液晶部分和CPU的發(fā)熱部分的絕熱。
(第16實施形態(tài))
圖16是表示第16實施形態(tài)的真空絕熱材料的制造方法中的具有攪拌葉片232的混合容器233。將粉體進行均勻分散用的攪拌葉片對存在于原料中的煙氣硅石的二次、或三次凝聚體予以打碎。其結(jié)果,煙氣硅石與粉末狀碳材料可均勻分散,故可抑制局部分散度的下降所導致的絕熱性能的下降。
(第17實施形態(tài))
圖17是表示第17實施形態(tài)的真空絕熱材料的制造方法中的具有攪拌葉片232的混合容器233。在容器233中葉片232旋轉(zhuǎn),而且混合容器本身也旋轉(zhuǎn),或底部的轉(zhuǎn)子234旋轉(zhuǎn)。由此將粉體旋轉(zhuǎn)混合。對存在于原料中的煙氣硅石的二次、或三次凝聚體予以打碎的所需時間比第16實施形態(tài)的混合容器的情況短,能更有效地均勻分散。
作為真空絕熱材料的制造方法中具有攪拌葉片的混合容器,可使用具有能將原料中存在的煙氣硅石的二次、或三次凝聚體打碎的攪拌葉片的設備?;旌先萜鞑幌抻谛螤?,可以是圓筒形、球、立方體。
以下是上述這些實施形態(tài)的實施例。本發(fā)明并不局限于此。
(實施例2.1)將各種平均1次粒子直徑的煙氣硅石89wt%、作為粉末狀碳材料的比表面積50m2/g的碳黑10wt%、其他1%在具有攪拌葉片的混合容器內(nèi)均勻混合后的材料用作芯材。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再對表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂薄膜進行蒸鍍鋁,熱溶接層充填在無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),在133Pa的壓力下用熱溶接裝置封止,從而得到真空絕熱材料。
對各種真空絕熱材料的熱傳導率測定后的結(jié)果如表201所示。
從表201可知,對于各種平均1次粒子直徑的煙氣硅石,通過添加碳黑,則與沒添加的煙氣硅石相比,熱傳導率可從30%改善到47%。另外,煙氣硅石的平均1次粒子直徑在50nm以下的場合,其改善效果在40%以上,尤其有效。
(表201)
(實施例2.2)將平均1次粒子直徑為7nm的煙氣硅石89wt%、作為粉末狀碳材料的各種比表面積50m2/g的碳黑10wt%、其他1%在具有攪拌葉片的混合容器內(nèi)均勻混合后的材料用作芯材。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再對表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂薄膜進行蒸鍍鋁,熱溶接層充填在無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
各種真空絕熱材料的熱傳導率的測試結(jié)果如表202所示。
從表202可知,將各種比表面積的碳黑添加10wt%到煙氣硅石內(nèi),與沒添加的煙氣硅石相比,熱傳導率從43%改善到51%。
另外,碳黑的比表面積越大,其熱傳導率的改善效果越好。但是,添加比表面積為100m2/g以上的碳黑的場合,經(jīng)過10天后的熱傳導率稍有下降。這是碳黑產(chǎn)生的氣體所引起的內(nèi)壓增加帶來的。
即使是使用比表面積為100m2/g以上的碳黑的場合,因為添加量為10%,故熱傳導率不會下降很大。
(表202)
(實施例2.3)將平均1次粒子直徑為7nm的煙氣硅石59wt%、作為粉末狀碳材料的各種比表面積的碳黑40wt%、其他1%在具有攪拌葉片的混合容器內(nèi)均勻混合后的材料用作芯材。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再對表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂薄膜進行蒸鍍鋁,熱溶接層充填在無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
各種真空絕熱材料的熱傳導率的測試結(jié)果如表203所示。
從表203可知,將各種比表面積的碳黑添加40wt%到煙氣硅石內(nèi),與沒添加的煙氣硅石相比,熱傳導率從37%改善到43%。
但是,添加比表面積為100m2/g以上的碳黑的場合,經(jīng)過10天后的熱傳導率較低。這是因為碳黑的添加量為40wt%,碳黑產(chǎn)生的氣體引起內(nèi)壓增加,對熱傳導率的影響比添加10wt%的場合顯著。
(表203)
(實施例2.4)將平均1次粒子直徑為7nm的煙氣硅石59wt%、作為粉末狀碳材料的2種比表面積的石墨化碳粉末40wt%、其他1%在具有攪拌葉片的混合容器內(nèi)均勻混合后的材料用作芯材。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再對表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂薄膜進行蒸鍍鋁,熱溶接層充填在無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
各種真空絕熱材料的熱傳導率的測試結(jié)果如表204所示。
從表204可知,將2種比表面積的石墨化碳粉末添加40wt%到煙氣硅石內(nèi),與沒添加的煙氣硅石相比,熱傳導率從39%改善到41%。
另外,石墨化碳粉末的比表面積越大,其熱傳導率的改善效果越好。
另外,石墨化碳粉末,經(jīng)過10天后的熱傳導率無變化。這是因為沒有石墨化碳粉末隨時間產(chǎn)生氣體引起內(nèi)壓變化的緣故。(表204)
(實施例2.5)將平均1次粒子直徑為7nm的煙氣硅石89wt%、作為粉末狀碳材料的比表面積為50m2/g的碳黑10wt%、其他1%在具有攪拌葉片的混合容器內(nèi)均勻混合后的材料用作芯材。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再充填到表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的鋁箔、熱溶接層的無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
由熱流表對該真空絕熱材料的熱量泄漏估計后的實質(zhì)熱傳導率的測定結(jié)果是0.0033kcal/mh℃/mK。
(實施例2.6)作為芯材的煙氣硅石、粉末狀碳材料、其混合比、混合方法與實施例2.5相同。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再對表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂薄膜進行蒸鍍鋁,熱溶接層充填到無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
利用熱流表對該真空絕熱材料的熱量泄漏進行估計的實質(zhì)熱傳導率為0.0028kcal/mh℃/mK,與實施例2.5的氣體隔離層為鋁箔的規(guī)格相比,熱傳導率得到改善。這是因為對包覆材料的氣體隔離層的乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂薄膜實施有蒸鍍鋁、抑制了熱量泄漏的緣故。
(實施例2.7)將平均1次粒子直徑為7nm的煙氣硅石89wt%、作為粉末狀碳材料的比表面積為50m2/g的碳黑10wt%、其他1%通過具有攪拌葉片、且使底部的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而在混合容器內(nèi)均勻混合后的材料用作芯材。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再對表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂薄膜進行蒸鍍鋁,熱溶接層充填在無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
由熱流表對該真空絕熱材料的熱量泄漏進行估計后的實質(zhì)熱傳導率為0.0028kcal/mh℃,與實施例2.6相當。
但是,因為具有攪拌葉片并使底部轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而混合芯材,故混合時間與實施例2.6相比縮短20%。
(實施例2.9)如
圖15那樣將實施例2.1的平均1次粒子直徑為7nm的煙氣硅石的真空絕熱材料安裝后的筆記本電腦的底面溫度,與不使用真空絕熱材料的場合相比降低5℃。另外,利用加速試驗評價絕熱材料的劣變的評價中,無法確認經(jīng)過10年條件下的絕熱性能的劣變。
(比較例2.1)真空絕熱材料的芯材,使用的是將平均粒徑為8μm的珠光體粉末90wt%和作為粉末狀碳材料的比表面積為50m2/g的碳黑10wt%在具有攪拌葉片的混合容器內(nèi)均勻混合后的材料。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再充填到表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的鋁箔、熱溶接層的無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
該真空絕熱材料的熱傳導率為0.0052kcal/mh℃。
珠光體粉末單獨的真空絕熱材料的熱傳導率為0.0065kcal/mh℃。因此,將碳黑向珠光體粉末內(nèi)添加10wt%僅下降20%,與本實施形態(tài)相比,絕熱性能的改善效果小。
(比較例2.2)真空絕熱材料的芯材,使用的是將平均粒徑為24μm的珠光體粉末90wt%、作為粉末狀碳材料的比表面積為50m2/g的碳黑10wt%在具有攪拌葉片的混合容器內(nèi)均勻混合后得到的材料。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再充填到表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的鋁箔、熱溶接層的無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
該真空絕熱材料的熱傳導率為0.0050kcal/mh℃。
珠光體粉末單獨的真空絕熱材料的熱傳導率為0.0058kcal/mh℃。因此,將碳黑向珠光體粉末內(nèi)添加10wt%傳導率僅下降15%,與本實施形態(tài)相比,絕熱性能的改善效果小。
(比較例2.3)真空絕熱材料的芯材,使用的是將平均一次粒徑為20nm的濕式硅石90wt%、作為粉末狀碳材料的比表面積為50m2/g的碳黑10wt%在具有攪拌葉片的混合容器內(nèi)均勻混合后得到的材料。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再充填到表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的鋁箔、熱溶接層的無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
該真空絕熱材料的熱傳導率的為0.0049kcal/mh℃。
珠光體粉末單獨的真空絕熱材料的熱傳導率的為0.0062kcal/mh℃。因此,將碳黑向濕式硅石內(nèi)添加10wt%傳導率僅下降20%,與本實施形態(tài)相比,絕熱性能的改善效果小。
(比較例2.4)作為芯材,使用的是將平均一次粒徑為7nm的煙氣硅石90wt%、作為粉末狀碳材料的比表面積為50m2/g的碳黑9wt%、其他1%在無攪拌葉片、在底部僅用轉(zhuǎn)子進行混合攪拌后得到的材料。因材料沒有均勻混合,故芯材產(chǎn)生煙氣硅石的塊。將芯材充填到由滌綸制的無紡布構(gòu)成的袋內(nèi),再充填到表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、氣體隔離層的鋁箔、熱溶接層的無延伸聚丙烯的層疊袋的包覆材料內(nèi),用壓力133Pa并用熱溶接裝置進行封止,從而得到真空絕熱材料。
該真空絕熱材料的熱傳導率為0.0048kcal/mh℃。因為煙氣硅石的二次凝聚體沒有被打碎,故未與碳黑均勻混合,絕熱性能的改善效果顯著降低。
(比較例2.6)如
圖15所示,將比較例2.3的真空絕熱材料安裝后的筆記本電腦的底面溫度與不使用真空絕熱材料的場合相比僅降低2℃,比實施例2.8的絕熱效果差。
(第18實施形態(tài))
圖18是表示第18實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301是由粉末303、將纖維材料304混合后的成形體302及覆蓋成形體302的包覆材料305所構(gòu)成,內(nèi)部被減壓、密封。
成形體302是將平均一次粒徑為7nm的干式硅石90wt%與平均纖維直徑7μm的玻璃纖維10wt%由切碎研磨機均勻混合,放入成形模具內(nèi),利用1.2N/mm2的沖壓壓力進行加壓成形。成形體302的成形密度在大氣壓下為190kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.026W/mK。另外,成形體302的彎曲強度為0.21N/mm2。
成形體302在110℃下干燥1小時,插入包覆材料305中,將包覆材料305的內(nèi)部減壓至20Pa后封止。
包覆材料305具有聚對苯二甲酸乙二醇酯(厚度為12μm)的表面保護層、在乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂組成物(厚度為15μm)的內(nèi)側(cè)實施有鋁蒸鍍的薄膜層、高密度聚乙烯(厚度為50μm)的熱密封層。
包覆材料305四周被密封,周圍產(chǎn)生飛邊部306。
真空絕熱材料301的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0062W/mK。
包覆材料插入前的成形體厚度D301與真空絕熱材料制作后的厚度D302的厚度變化率ΔT為ΔT=(D302-D301)×100/D301=2%。
其結(jié)果如表301所示。
(第19實施形態(tài))
圖18是表示第19實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301A具有成形體302A。是將平均一次粒徑為7nm的干式硅石85.5wt%與平均粒徑為42nm的碳黑4.5wt%進行混合后的粉末303A,及作為纖維材料304的平均纖維直徑為7μm的玻璃纖維10wt%混合成形為成形體302A。
將粉末303A用切碎研磨機混合后再添加纖維材料304進行混合,放入成形模具內(nèi),利用1.2N/mm2的沖壓壓力進行加壓成形為成形體302A。成形體302A的成形密度在大氣壓下為190kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.022W/mK。其勝過靜電的熱傳導率,該成形體不用于真空絕熱材料,在常壓下使用也具有絕熱效果。
另外,成形體302A的彎曲強度為0.21N/mm2。
將成形體302A在110℃下干燥1小時,然后插入包覆材料305中,將內(nèi)部減壓至20Pa后進行封止。包覆材料305與第18實施形態(tài)相同。
真空絕熱材料301A的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.005W/mK。
包覆材料插入前的成形體厚度D301與真空絕熱材料制作后的厚度D302的厚度變化率ΔT為ΔT=(D302-D301)×100/D301=2%。
其評價結(jié)果如表301所示。
與第18實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301相比,通過添加碳黑,使熱傳導率大幅度降低。
(第20實施形態(tài))
圖18是第20實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301B具有成形體302B。是將平均一次粒徑為7nm的干式硅石85.5wt%與平均粒徑為60nm的氧化鈦4.5wt%進行混合后的粉末303B,及作為纖維材料304的平均纖維直徑為7μm的玻璃纖維10wt%混合成形為成形體302B。
將粉末303B用切碎研磨機混合后再添加纖維材料304進行混合,放入成形模具內(nèi),利用1.2N/mm2的沖壓壓力進行加壓成形為成形體302B。成形體302B的成形密度在大氣壓下為180kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.025W/mK。
另外,成形體302B的彎曲強度為0.2N/mm2。
將成形體302B在110℃下干燥1小時,然后插入包覆材料305中,將內(nèi)部減壓至20Pa后進行封止。包覆材料305與第18實施形態(tài)相同。
真空絕熱材料301B的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0062W/mK。
包覆材料插入前的成形體厚度D301與真空絕熱材料制作后的厚度D302的厚度變化率ΔT為ΔT=(D302-D301)×100/D301=2%。
其評價結(jié)果如表301所示。
與第18實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301相比,固形化強度上無差異,通過添加氧化鈦,幾乎無熱傳導率降低效果。
(第21實施形態(tài))
圖18是第21實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301C具有成形體302C。將作為粉末303的平均一次粒徑為7nm的干式硅石90wt%、作為纖維材料304A的平均纖維直徑為0.8μm的玻璃纖維10wt%進行混合后,成形為成形體302C。
成形體302C用與第18實施形態(tài)相同的方法進行制造。成形體302C的成形密度在大氣壓下為180kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.025W/mK,彎曲強度為0.24N/mm2。
真空絕熱材料301C是利用成形體302C并用與第18實施形態(tài)相同的方法進行制作的。包覆材料305與第18實施形態(tài)相同。
真空絕熱材料301C的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0057W/mK。另外厚度變化率為1%。
其評價結(jié)果如表301所示。
與第18實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301相比,通過將纖維材料的纖維直徑微細化,可提高熱傳導率、彎曲強度、厚度變化率。
(第22實施形態(tài))
圖18是第22實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301D具有成形體302D。將平均一次粒徑為7nm的干式硅石85.5wt%、與平均粒徑為42nm的碳黑4.5wt%進行混合后的粉末303A,及10wt%的平均纖維直徑為0.8μm的玻璃纖維304A進行混合后,成形為成形體302D。
成形體302D用與第19實施形態(tài)相同的方法進行制造。成形體302D的成形密度在大氣壓下為180kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.02W/mK,彎曲強度為0.25N/mm2。
真空絕熱材料301D是利用成形體302D并用與第19實施形態(tài)相同的方法進行制作的。包覆材料305與第19實施形態(tài)相同。
真空絕熱材料301D的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0044W/mK。另外厚度變化率為1%。
其評價結(jié)果如表301所示。
與第18實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301相比,通過添加碳黑再將纖維材料的纖維直徑微細化,可大幅度提高熱傳導率、彎曲強度、厚度變化率。
(第23實施形態(tài))
圖18是第23實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301E具有成形體302E。將平均一次粒徑為7nm的干式硅石85.5wt%、和混合有平均粒徑為42nm的碳黑4.5wt%的粉末303A及10wt%的作為纖維材料304A的平均纖維直徑為0.8μm的玻璃纖維304A進行混合后,成形為成形體302E。
成形體302E除了利用0.4N/mm2的沖壓壓力以外,用與第19實施形態(tài)相同的方法進行制作。成形體302E的成形密度在大氣壓下為140kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.02W/mK,彎曲強度為0.14N/mm2。
真空絕熱材料301E是利用成形體302E并用與第19實施形態(tài)相同的方法進行制作的。包覆材料305與第19實施形態(tài)相同。
真空絕熱材料301E的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0042W/mK。另外厚度變化率為3%。
其評價結(jié)果如表301所示。
與第22實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301D相比,通過降低沖壓壓力,可改善熱傳導率,但彎曲強度下降。
(第24實施形態(tài))
圖19是第24實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301F具有成形體302F。將平均一次粒徑為56nm的干式硅石85.5wt%、和混合有平均粒徑為42nm的碳黑9.5wt%的粉末303C及5wt%作為纖維材料304A的平均纖維直徑為7μm的玻璃纖維304進行混合后,成形為成形體302F。
將干式硅石與碳黑、玻璃纖維用切割研磨機同時進行混合,放入成形模具內(nèi),利用1.2N/mm2的沖壓壓力進行加壓成形為成形體302F。
成形體302F的成形密度在大氣壓下為180kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.021W/mK,彎曲強度為0.21N/mm2。
將成形體302F在110℃下干燥1小時,然后隨吸附劑307一起插入包覆材料305A中,將包覆材料305A內(nèi)部減壓至20Pa后進行封止。
包覆材305A的單面,是由最外層為尼龍薄膜(厚度為15μm)、作為表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度為12μm)、中間部為鋁箔(厚度為6μm)、熱溶接層為高密度聚乙烯薄膜(厚度為50μm)所構(gòu)成的層疊薄膜。另一面是由最外層為尼龍薄膜(厚度為15μm)、表面保護層為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度為12μm)、在中間部為乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂組成物(厚度為15μm)的內(nèi)側(cè)進行蒸鍍鋁后的薄膜、熱溶接層為高密度聚乙烯薄膜(厚度為50μm)所構(gòu)成的層疊薄膜。
吸附劑307是將由粒狀氧化鈣構(gòu)成的水分吸附劑放入有透濕性的袋內(nèi)而成的。
以上的真空絕熱材料301F的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0049W/mK,厚度變化率為1%。
其評價結(jié)果如表301所示。
與第19實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301A相比,因粒徑增大而使粉末的熱傳導率下降,但通過減少纖維材料的添加量,可使其具有與真空絕熱材料301A相同的熱傳導率。
通過添加吸附劑307可提高經(jīng)久的可靠性。
(第25實施形態(tài))
圖18是第25實施形態(tài)的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301G具有成形體302G。將平均一次粒徑為7nm的干式硅石64wt%、和混合有平均粒徑為30nm的碳黑16wt%的粉末303D及混合有10wt%的平均纖維直徑為1.1μm的硅石礬土纖維與平均纖維直徑為8μm的玻璃纖維10wt%的纖維材料3304B進行混合后,成形為成形體302G。
成形體302G除了利用1.5N/mm2的沖壓壓力以外,使用與第19實施形態(tài)相同的方法進行制作。成形體302G的成形密度在大氣壓下為200kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.022W/mK,彎曲強度為0.23N/mm2。
將成形體302G在110℃下干燥1小時,然后插入包覆材料305B中,將包覆材料305B內(nèi)部減壓至20Pa后進行封止。
包覆材305B的單面,是由最外層為尼龍薄膜(厚度為12μm)、在中間部的聚對苯二甲酸乙二醇酯(厚度為12μm)的內(nèi)側(cè)進行蒸鍍鋁后的薄膜層、及其內(nèi)側(cè)、乙烯·乙烯醇共聚合體樹脂薄膜(厚度為12μm)的外側(cè)進行蒸鍍鋁后的薄膜層、熱密封層為聚丙烯(厚度為50μm)所構(gòu)成。另一面是由最外層的尼龍薄膜(厚度為12μm)、表面保護層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度為12μm)、中間部的鋁箔(6μm)、熱密封層的聚丙烯(厚度為50μm)所構(gòu)成。
真空絕熱材料301G的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0050W/mK,厚度變化率為1%。
其評價結(jié)果如表301所示。
與第19實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301A相比,考慮到通過纖維直徑微細化所引起的熱傳導率下降及通過纖維直徑增大所引起的成本降低的平衡而將纖維混合。通過增大沖壓壓力,盡管熱傳導率相同,但可得到彎曲強度、厚度變化率都優(yōu)異的真空絕熱材料。(表301)
(第26實施形態(tài))圖20是第26實施形態(tài)的筆記本電腦的剖視圖。
筆記本電腦308具有切斷裝置內(nèi)部的主板309上的發(fā)熱部310與裝置外殼311底部之間的真空絕熱材料301D;以及散熱板312。
該真空絕熱材料301D的材料、制作方法,與第22實施形態(tài)相同。真空絕熱材料301D中的成形體尺寸為60×60×1mm。真空絕熱材料301D的周圍所產(chǎn)生的包覆材料305的飛邊部306被折彎,散熱板312設置在被折彎方向的面上。
筆記本電腦308的底面溫度比沒有裝載真空絕熱材料的筆記本電腦低5℃。另外,利用加速試驗,無法確認經(jīng)過10年條件下的絕熱性能的劣化。
(比較例3.1)
圖21是比較例3.1的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301a具有將粉末303a及纖維材料304混合后的成形體302a。成形體302a插入包覆材料305內(nèi),包覆材料305內(nèi)部減壓密封。
將作為粉末的平均二次粒徑為150nm的干式硅石90wt%、及作為纖維材料304的平均纖維直徑為7μm的玻璃纖維10wt%用切碎研磨機進行均勻混合,然后放入成形模具內(nèi),利用1.2N/mm2的沖壓壓力加壓成形為成形體302a。
成形體302a非常脆,一旦拿在手里,馬上碎掉,粉末飛舞也厲害。
成形體302a的成形密度在大氣壓下為250kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.032W/mK,彎曲強度為0.03N/mm2。
將成形體302a在110℃下干燥1小時,然后放在塑料板上小心地插入包覆材料305中。取出塑料板后,將包覆材料305內(nèi)部減壓至20Pa后封止。包覆材料305與第18實施形態(tài)相同。
真空絕熱材料301a的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0068W/mK,厚度變化率為7%,表面粗糙。
因此,不適合于電腦等需要薄形的真空絕熱材料的設備中。
真空絕熱材料301a的評價結(jié)果如表302所示。
與第18實施形態(tài)記載的真空絕熱材料相比,因為使用了粒徑大的粉末,故不易得到成形體,彎曲強度小。
(比較例3.2)圖21是比較例3.2的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301b具有成形體302b。是將平均一次粒徑為120nm的濕式硅石85.5wt%和混合有平均粒徑為42nm的碳黑4.5wt%的粉末303b及作為纖維材料304的平均纖維直徑為7μm的玻璃纖維10wt%混合成形為成形體302b。
粉末303b用切碎研磨機混合后,再加入纖維材料304混合后,放入成形模具內(nèi),利用1.2N/mm2的沖壓壓力加壓成形為成形體302b。
成形體302b非常脆,一旦拿在手里,馬上碎掉,粉末飛舞也厲害。
成形體302b的成形密度在大氣壓下為250kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.028W/mK,彎曲強度為0.03N/mm2。
將成形體302b在110℃下干燥1小時,然后放在塑料板上小心地插入包覆材料305中。取出塑料板后,將包覆材料305內(nèi)部減壓至20Pa后封止。包覆材料305與第18實施形態(tài)相同。
真空絕熱材料301b的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0053W/mK,厚度變化率為7%,表面粗糙。
其評價結(jié)果如表302所示。
與第19實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301A相比,因為使用了粒徑大的粉末,故不易得到成形體,彎曲強度小。
(比較例3.3)圖21是比較例3.3的真空絕熱材料的剖視圖。
真空絕熱材料301c具有成形體302c。是將平均一次粒徑為7nm的干式硅石45wt%和混合有平均一次粒徑為130nm的濕式硅石45wt%的粉末303c及作為纖維材料304的平均纖維直徑為7μm的玻璃纖維10wt%進行混合,成形為成形體302c。
粉末303c用切碎研磨機混合后,再加入纖維材料304混合后,放入成形模具內(nèi),利用1N/mm2的沖壓壓力加壓成形為成形體302c。
成形體302c非常脆,一旦拿在手里,馬上碎掉,粉末飛舞也厲害。
成形體302c的成形密度在大氣壓下為230kg/m3,大氣壓下的熱傳導率為0.028W/mK,彎曲強度為0.05N/mm2。
將成形體302c在110℃下干燥1小時,然后放在塑料板上小心地插入包覆材料305中。取出塑料板后,將包覆材料305內(nèi)部減壓至20Pa后封止。包覆材料305與第18實施形態(tài)相同。
真空絕熱材料301c的熱傳導率在平均溫度為24℃下為0.0064W/mK,厚度變化率為6%,表面粗糙。
其評價結(jié)果如表302所示。
與第18實施形態(tài)記載的真空絕熱材料301相比,因為混合了粒徑大的濕式硅石粉末,故不易得到成形體,彎曲強度小。(表302)
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明提供一種具有將內(nèi)部的發(fā)熱部與裝置外殼之間的熱量傳遞阻斷的高性能絕熱材料、并能抑制裝置表面的溫度上升的薄形筆記本電腦等攜帶式信息設備。而且,還提供具有阻斷發(fā)熱部與擴展設備安裝外殼之間的熱量傳遞的高性能絕熱材料、并能抑制外部擴展設備的誤動作及溫度上升的攜帶式信息設備。
權(quán)利要求
1.一種攜帶式信息設備,其特征在于,具有外殼、配置在所述外殼內(nèi)的發(fā)熱部、配置在所述外殼與所述發(fā)熱部之間的絕熱材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攜帶式信息設備,其特征在于,還具有配置于所述外殼內(nèi)、將所述發(fā)熱部產(chǎn)生的熱量予以散熱的散熱板。
3.一種攜帶式信息設備,其特征在于,具有外殼、配置在所述外殼內(nèi)的發(fā)熱部、配置在外殼內(nèi)的擴展設備安裝外殼、配置在所述發(fā)熱部與所述擴展設備安裝外殼之間的絕熱材料。
4.一種攜帶式信息設備,其特征在于,具有外殼、配置在所述外殼內(nèi)的發(fā)熱部、配置在外殼內(nèi)且具有絕熱材料的擴展設備安裝外殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述絕熱材料的厚度方5mm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述絕熱材料為真空絕熱材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述真空絕熱材料具有無機粉末構(gòu)成的芯材。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述真空絕熱材料具有無機纖維構(gòu)成的芯材。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述真空絕熱材料具有由無機粉末和無機纖維構(gòu)成的芯材。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述真空絕熱材料具有至少含有1wt%以上粉末狀碳的煙氣硅石所構(gòu)成的芯材;收納所述芯材的包覆材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述煙氣硅石的平均一次粒徑為50nm以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述粉末狀碳是比表面積不到100m2/g的碳黑。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述粉末狀碳是比表面積300m2/g不到、100m2/g以上的碳黑,所述煙氣硅石含有所述粉末狀碳在30wt%以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述粉末狀碳是石墨化碳粉末。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項所述的攜帶式信息設備,其特征在于,還具有配置在所述芯材與所述包覆材料之間、包覆所述芯材的無紡布。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述包覆材料具有金屬蒸鍍薄膜層和熱可塑性聚合物層。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述真空絕熱材料具有成形體,其含有平均一次粒徑為100nm以下的干式硅石和平均纖維直徑為10μm以下的纖維材料;具有氣體隔離性的包覆材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述成形體還含有粉末狀碳。
19.根據(jù)權(quán)利要1或2所述的攜帶式信息設備,其特征在于,所述絕熱材料是干燥凝膠體構(gòu)成的厚度為5mm以下的微細多孔體。
全文摘要
本發(fā)明是具有能將內(nèi)部的發(fā)熱部與裝置外殼之間的熱量傳遞切斷的高性能絕熱材料、能抑制裝置表面的溫度上升的筆記本電腦等攜帶式信息設備。而且,是具有切斷發(fā)熱部與擴展設備安裝外殼之間的熱量傳遞的高性能絕熱材料、能抑制外部擴展設備的溫度上升防止誤動作的攜帶式信息設備。該信息機器具有切斷內(nèi)部的發(fā)熱部與裝置外殼之間傳熱量的絕熱材料、切斷發(fā)熱部與擴展設備安裝外殼之間傳熱量的絕熱材料、散熱板。絕熱材料是真空絕熱材料,芯材使用無機纖維。
文檔編號A01N43/36GK1474968SQ01818797
公開日2004年2月11日 申請日期2001年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月16日
發(fā)明者湯淺明子, 谷本康明, 平井千惠, 惠, 明 申請人:松下冷機株式會社