特許 7718798 伝熱体、熱交換ユニットおよび伝熱体取付方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-07-28

(45)【発行日】2025-08-05

(54)【発明の名称】伝熱体、熱交換ユニットおよび伝熱体取付方法

(51)【国際特許分類】

   F28F 1/12 20060101AFI20250729BHJP

   F28D 1/04 20060101ALI20250729BHJP

   F28F 21/08 20060101ALI20250729BHJP

   H01L 23/373 20060101ALI20250729BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20250729BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20250729BHJP

【ＦＩ】

F28F1/12 B

F28D1/04

F28F21/08 A

F28F21/08 E

H01L23/36 M

H01L23/36 Z

H05K7/20 D

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019185960

(22)【出願日】2019-10-09

(65)【公開番号】P2021060167

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-08-09

【審判番号】

【審判請求日】2024-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000153591

【氏名又は名称】株式会社巴川コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110002815

【氏名又は名称】ＩＰＴｅｃｈ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100131842

【弁理士】

【氏名又は名称】加島 広基

(72)【発明者】

【氏名】森内 英輝

(72)【発明者】

【氏名】幡野 修平

【合議体】

【審判長】大山 健

【審判官】正木 裕也

【審判官】水野 治彦

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５７－３６４９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－５６９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１０１１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２８７８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４６９９４（ＪＰ，Ａ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属繊維のみからなり、被伝熱物に取り付けられるべき基材と、
一部分が前記基材の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している伝熱部と、
を備え、
ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠した前記基材の伸び率は１００ｐｐｍ～５０，０００ｐｐｍの範囲内の大きさである、伝熱体。

【請求項2】

前記基材は平板状である、請求項１記載の伝熱体。

【請求項3】

前記伝熱部は、前記基材から外側に延びる棒状部材を含む、請求項１または２記載の伝熱体。

【請求項4】

前記伝熱部において前記棒状部材は複数設けられており、各前記棒状部材は格子線の各交点上に配置されている、請求項３記載の伝熱体。

【請求項5】

前記伝熱部は、前記基材から外側に延びる板状部材を含む、請求項１または２記載の伝熱体。

【請求項6】

前記伝熱体において前記板状部材は複数設けられており、各前記板状部材は略平行に延びるよう配置されている、請求項５記載の伝熱体。

【請求項7】

ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠した前記基材の伸び率は１００ｐｐｍ～２０，０００ｐｐｍの範囲内の大きさである、請求項１記載の伝熱体。

【請求項8】

ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠した前記基材の伸び率は２００ｐｐｍ～５，０００ｐｐｍの範囲内の大きさである、請求項７記載の伝熱体。

【請求項9】

前記基材の前記金属繊維は銅繊維またはアルミニウム繊維である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の伝熱体。

【請求項10】

前記基材の前記金属繊維は不織布である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の伝熱体。

【請求項11】

前記基材および前記伝熱部は同じ材料から形成されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の伝熱体。

【請求項12】

金属繊維のみからなる基材と、
一部分が前記基材の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している伝熱部と、
前記基材が取り付けられる被伝熱物と、
を備え、
ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠した前記基材の伸び率は１００ｐｐｍ～５０，０００ｐｐｍの範囲内の大きさである、熱交換ユニット。

【請求項13】

前記基材と前記被伝熱物との間に伝熱補助剤が含まれている、請求項１２記載の熱交換ユニット。

【請求項14】

金属繊維のみからなり、ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠した伸び率は１００ｐｐｍ～５０，０００ｐｐｍの範囲内の大きさである基材と、一部分が前記基材の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している伝熱部とを有する伝熱体を準備する工程と、
前記伝熱体の前記基材を被伝熱物に取り付ける工程と、
を備えた、伝熱体取付方法。

【請求項15】

前記伝熱体の前記基材を前記被伝熱物に取り付ける工程において、前記基材と前記被伝熱物との間に伝熱補助剤を供給する、請求項１４記載の伝熱体取付方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被伝熱物から放熱したり被伝熱物に熱を与えたりするための伝熱体、このような伝熱体を備えた熱交換ユニットおよびこのような伝熱体を被伝熱物に取り付ける伝熱体取付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、発熱する電気部品や電子部品等の被冷却物から放熱を行うために放熱体や放熱材として様々な種類のものが用いられている。このような放熱体等として、平板状の基部と、基部の上面から立設し、かつ、互いにほぼ平行に配置された複数の板状部材とを有するものが知られている。また、他の種類の放熱体等として、平板状の基部と、基部の上面から立設し、かつ、格子線の各交点上に配置された複数の棒状部材とを有するものが用いられてもよい。このような放熱体等では、少なくとも平板状の基部がソリッド材（すなわち、温度が変化してもほとんど伸縮しない部材）から形成されている。このため、放熱体等を被冷却物に取り付けた後、外部環境の変化によって被冷却物が伸縮した場合に、放熱体等の基部がこの被冷却物の伸縮と同じように伸縮することができず、よって被冷却物と放熱体等との間に隙間が生じてしまうため冷却効率が低下するという問題があった。

【0003】

また、従来の放熱体等として、特許文献１乃至４に開示されるものが従来から知られている。ここで、特許文献１乃至３に開示される放熱体等は略平板状となっている。より詳細には、特許文献１に開示される放熱体は、金属繊維、金属細線、金属箔およびセラミックス繊維から選択される少なくとも１種の熱伝導性素材の集合体から構成されたものである。また、特許文献２や特許文献３に開示される放熱材等は、フレキシブルな基材（例えば、ゲル状材料から形成されるもの等）から構成されたものである。

【0004】

また、特許文献４に開示される放熱フィンは、平板状の基部と、基部の上面から立設し、かつ、互いにほぼ平行に配置された複数の薄板状のフィンとを有しており、これらの基部および複数のフィンは一体的に形成されている。このような放熱フィンにおいて、基材および各フィンを厚み方向から見た際に、繊維状フィラーが基部および各フィンのそれぞれにおいて平面方向に配向されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平５－２９９５４５号公報

【文献】特開２０００－１０１００５号公報

【文献】特開２００２－８８１７１号公報

【文献】国際特許出願公開公報ＷＯ２０１７／０６１３０７Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示される放熱体は、金属繊維、金属細線、金属箔およびセラミックス繊維から選択される少なくとも１種の熱伝導性素材の集合体から構成されたものであるため、この放熱体の内部には間隙が形成されており、この間隙に含まれる空気により断熱効果がもたらされる。また、特許文献１に開示される放熱体は平板状のものである。これらの理由により、特許文献１に開示される放熱体では被冷却物から十分に放熱することができないおそれがある。また、特許文献２や３に開示される放熱材等は被冷却物に接していないためこの被冷却物から十分に放熱することができないおそれがある。また、特許文献４に開示される放熱フィンは抄造成形体であり、この抄造成形体には、熱硬化性樹脂と、繊維状フィラーと、粉末状フィラーとが含まれる。この場合には抄造成形体はソリッド状のものとなるため、外部環境の変化によって被冷却物が伸縮した場合に、放熱フィンの基部が被冷却物の伸縮と同じように伸縮することができず、よって被冷却物と放熱体等との間に隙間が生じてしまうため冷却効率が低下してしまうおそれがある。

【0007】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基材に柔軟性および被伝熱物への追従性を持たせることができ、また、十分な伝熱効果を得ることができる伝熱体、熱交換ユニットおよび伝熱体取付方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の伝熱体は、少なくとも金属繊維を含む、被伝熱物に取り付けられるべき基材と、一部分が前記基材の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している伝熱部と、を備えたことを特徴とする。

【0009】

本発明の熱交換ユニットは、少なくとも金属繊維を含む基材と、一部分が前記基材の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している伝熱部と、前記基材が取り付けられる被伝熱物と、を備えたことを特徴とする。

【0010】

本発明の伝熱体取付方法は、少なくとも金属繊維を含む基材と、一部分が前記基材の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している伝熱部とを有する伝熱体を準備する工程と、前記伝熱体の前記基材を被伝熱物に取り付ける工程と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の伝熱体、熱交換ユニットおよび伝熱体取付方法によれば、基材に柔軟性および被伝熱物への追従性を持たせることができ、また、十分な伝熱効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態による伝熱体の斜視図である。

【図2】図１に示す伝熱体の上面図である。

【図3】図１に示す伝熱体の側面図である。

【図4】図１等に示す伝熱体において基材に対する伝熱部の各棒状部材の取り付け状態の一例を示す構成図である。

【図5】図１等に示す伝熱体において基材に対する伝熱部の各棒状部材の取り付け状態の他の例を示す構成図である。

【図6】図１等に示す伝熱体の基材が被伝熱物に取り付けられた熱交換ユニットの断面図である。

【図7】本発明の実施の形態による他の例に係る伝熱体の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図７は、本実施の形態による伝熱体およびこのような伝熱体の基材が被伝熱物に取り付けられた熱交換ユニットを示す図である。本実施の形態による伝熱体は、発熱する電気部品や電子部品等の被伝熱物に取り付けられることにより、これらの被伝熱物から放熱を行うものである。また、本実施の形態による伝熱体は、冷却水や冷却ガス等の媒体が中を通るパイプの外周面に取り付けられることにより、周囲の環境から熱を奪って冷却するような熱交換ユニットの一部として用いられてもよい。

【0014】

図１乃至図３に示すように、本実施の形態の伝熱体１０は、被伝熱物に取り付けられるべき平板状の基材２０と、基材２０に取り付けられている複数の棒状部材から構成される伝熱部３０とを備えている。基材２０は、少なくとも金属繊維を含んでいる。基材２０に含まれる金属繊維として、金属被覆繊維が用いられてもよい。また、基材２０の金属繊維は、湿式または乾式の不織布、織布およびメッシュ等のうち少なくとも一つのものである。好ましくは、基材２０として、金属繊維間が結着された金属繊維不織布が用いられる。

【0015】

基材２０に含まれる金属繊維を構成する金属の具体例としては、特に限定されないが、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、青銅、黄銅、ニッケルおよびクロム等からなる群から選択されたもの、あるいは、金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウムおよびオスミウム等からなる群から選択された貴金属であってもよい。この中でも、銅繊維およびアルミニウム繊維は、熱伝導性がすぐれており、また剛直性と塑性変形性とのバランスが適度であるため好ましい。

【0016】

基材２０として、繊維間が結着された金属繊維不織布が用いられる場合について以下に詳述する。金属繊維不織布は、金属繊維のみから構成されていてもよいし、金属繊維に加えて金属繊維以外のもの（例えば、アルミナ粒子等の熱伝導性粒子）を有していてもよい。金属繊維間が結着しているとは、金属繊維が物理的に固定されている状態を指し、金属繊維が物理的に固定されている部位を結着部という。結着部では、金属繊維同士が直接的に固定されていてもよいし、金属繊維の一部同士が金属成分以外の成分を介して間接的に固定されていてもよい。金属成分以外の成分としては、ポリエチレン樹脂およびポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アラミド樹脂、ナイロンおよびアクリル系樹脂等、ならびにこれらの樹脂からなる繊維状物を例示できる。更には、金属繊維に対して結着性および担持性を有する有機物等を結着部に使用することもできる。

【0017】

金属繊維の平均繊維径は、不織布の均質性を損なわない範囲で任意に設定可能であるが、好ましくは１μｍ～３０μｍの範囲内の大きさであり、更に好ましくは２μｍ～２０μｍの範囲内の大きさである。金属繊維の平均繊維径が１μｍ以上であれば、金属繊維の適度な剛直性が得られるため、不織布にする際にいわゆるダマが発生しにくい傾向がある。金属繊維の平均繊維径が３０μｍ以下であれば、金属繊維の適度な可撓性が得られるため、繊維が適度に交差しやすい傾向がある。なお、金属繊維の平均繊維径は不織布とするのに支障がない範囲内において小さい方が金属繊維不織布の均質性を高め易くなるため好ましい。また、本明細書における「平均繊維径」とは、顕微鏡で撮像された金属繊維不織布の長手方向に対する任意の垂直断面における、金属繊維の断面積を算出し（例えば、公知ソフトにて算出する）、当該断面積と同一面積を有する円の直径を算出することにより導かれた面積径の平均値（例えば、２０個の繊維の平均値）である。

【0018】

また、金属繊維の長手方向に垂直な断面形状は円形、楕円形、略四角形、不定形等いずれであっても良いが、好ましくは円形である。ここで、円形断面とは、金属繊維不織布の生産を実施する上で受ける応力において、曲部を生じ易い程度の円断面形状であれば良いため、真円断面である必要はない。

【0019】

金属繊維の平均繊維長は、１ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であることが好ましく、更に好ましくは、３ｍｍ～５ｍｍの範囲である。なお、金属繊維の繊維長は不織布とするのに支障がない範囲内において短い方が金属繊維不織布の均質性を高めやすくなるため好ましい。平均繊維長が１ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であると、例えば、抄造によって金属繊維不織布を作製する場合に、いわゆる金属繊維のダマが生じにくく、金属繊維の分散の度合いを制御しやすくなると共に、金属繊維同士が適度に交絡するため、金属繊維不織布のハンドリング強度の向上効果をも発揮しやすくなる。なお、本明細書における「平均繊維長」とは、顕微鏡で２０本を測定し、測定値を平均した値である。

【0020】

なお、基材２０として金属繊維不織布ではなく金属繊維の織布を用いてもよい。金属繊維の織布にも伸縮可能なものがあるため、このような伸縮可能な金属繊維の織布から構成される基材２０を用いた場合には、当該基材２０が取り付けられた被伝熱物が伸縮したときに基材２０が追随して伸縮する。このことにより、基材２０と被伝熱物との間に隙間が生じてしまうことを防止することができる。

【0021】

基材２０の厚みは、任意の厚さに調整可能であるが、例えば１ｍｍ～５０ｍｍの範囲内であることが好ましく、２ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であることがより好ましい。本明細書における「基材２０の厚み」とは、空気による端子落下方式の膜厚計（例えば、ミツトヨ社製：デジマチックインジケータＩＤ－Ｃ１１２Ｘ）により、任意の数の測定点を測定した場合の平均値をいう。

【0022】

基材２０における金属繊維の占積率は、５～５０％の範囲内であることが好ましく、１５％～４０％の範囲内であることがより好ましい。金属繊維の占積率が５％以上の場合には、金属繊維の量が十分であるため適度な均質性が得られる。また、金属繊維の占積率が５０％以下であれば、適度な均質性に加え、金属繊維不織布の所望の可撓性が得られる。本明細書における「基材２０における金属繊維の占積率」とは、基材２０の体積に対して金属繊維が存在する部分の割合である。

【0023】

ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠した基材２０の伸び率（引張破断伸び）は５０ｐｐｍ～５０，０００ｐｐｍの範囲内の大きさであることが好ましく、１００ｐｐｍ～２０，０００ｐｐｍの範囲内の大きさであることがより好ましく、２００ｐｐｍ～５，０００ｐｐｍの範囲内の大きさであることが更に好ましい。基材２０が適度な伸び率を有することにより、例えば絶縁層等の被伝熱物に沿って基材２０が折り曲げられた場合、基材２０の折り曲げ部の外側に伸びしろがあることにより、座屈せずに被伝熱物に追従しやすくなる効果を奏する。具体的には、基材２０の伸び率が１００ｐｐｍよりも小さい場合には、基材２０が取り付けられた被伝熱物が伸縮しても基材２０が被伝熱物に追随して伸縮することができず、基材２０と被伝熱物との間に隙間が生じるおそれがある。一方、基材２０の伸び率が５０，０００ｐｐｍよりも大きい場合には、基材２０の強度が弱くなってしまったり、基材２０の伝熱性が悪くなってしまったりするおそれがある。このような基材２０の伸び率は、金属繊維の平均繊維長、金属繊維の平均繊維径、基材２０における金属繊維の占積率、金属繊維間の距離等によって決まる。本明細書における「基材２０の伸び率」は、ＪＩＳ Ｐ８１１３（ＩＳＯ １９２４－２）に準拠して測定した値をいう。具体的には、試験片の面積を１５ｍｍ×１８０ｍｍとなるように調整し、引っ張り試験機（エーアンドディー社製 製品名：ＲＴＧ１２１０）を使用し、引張速度３０ｍｍ／ｍｉｎにて測定して求めることができる。

【0024】

本実施の形態により基材２０は、少なくとも上述した金属繊維を含んでいるため、基材２０に柔軟性および被伝熱物への追従性を持たせることができるようになる。具体的には、例えば基材２０が取り付けられた被伝熱物が伸縮した場合でも、このような被伝熱物の伸縮に合わせて基材２０が伸縮することにより、被伝熱物と基材２０との間に隙間が形成されてしまうことを防止することができる。

【0025】

次に、伝熱部３０の構成について説明する。図１乃至図３に示すように、伝熱部３０は、基材２０から外側に延びる複数の棒状部材を有しており、各棒状部材は格子線の各交点上に配置されている。このような各棒状部材は例えば金属等から構成されている。より好ましくは、基材２０に含まれる金属繊維を構成する金属の種類と、伝熱部３０の各棒状部材を構成する金属の種類とが同一である。この場合には、基材２０および伝熱部３０が同じ種類の金属から形成されていることにより、基材２０と伝熱部３０との間で界面腐食が生じることを抑制することができる。すなわち、基材２０に含まれる金属繊維を構成する金属の種類と、伝熱部３０の各棒状部材を構成する金属の種類とが異なる場合には、両者の金属の間の電位差により電流が流れてしまい金属に穴が形成されてしまうおそれがある。

【0026】

上述したように、基材２０に含まれる金属繊維を構成する金属の種類と、伝熱部３０の各棒状部材を構成する金属の種類とが同一であることが好ましいが、本実施の形態はこのような態様に限定されることはない。他の態様として、基材２０に含まれる金属繊維を構成する金属の種類と、伝熱部３０の各棒状部材を構成する金属の種類とが互いに異なる伝熱体１０が用いられてもよい。

【0027】

また、図３および図４に示すように、伝熱部３０を構成する各棒状部材は、一部分が基材２０の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している。なお、図４に示すように、伝熱部３０を構成する各棒状部材の端部が、基材２０の厚さ方向において当該基材２０の途中の箇所まで延びていてもよい。あるいは、図５に示すように、伝熱部３０を構成する各棒状部材が、基材２０を貫通していてもよい。本明細書では、「基材２０の金属繊維に融着する」とは、焼結、伝熱性物質による接合等を含むものである。

【0028】

例えば、伝熱部３０を構成する各棒状部材の長さは、０．５～５０ｍｍの範囲内の大きさであることが好ましく、１ｍｍ～３０ｍｍの範囲内の大きさであることがより好ましい。さらに好ましくは、伝熱部３０を構成する各棒状部材の長さは５ｍｍ～２０ｍｍの範囲内の大きさである。また、伝熱部３０を構成する各棒状部材の直径は、０．１～５ｍｍの範囲内の大きさであることが好ましく、０．５～３ｍｍの範囲内の大きさであることがより好ましい。この範囲内であれば、十分な伝熱効果を得ることができる。

【0029】

このような基材２０および伝熱部３０を備えた伝熱体１０の製造方法について説明する。まず、金属繊維等を水中に分散させて抄造スラリーを得る。次に、得られた抄造スラリーをバッチ式抄造装置に投入する。そして、抄造スラリーが投入されたバッチ式抄造装置の槽内に、伝熱部３０となる棒状部材を、下部が抄造網に接し、上部は固定した状態でセットする。その後、濾水することで、少なくとも金属繊維を含む基材２０に伝熱部３０の各棒状部材が法線方向に立った伝熱体１０を得ることができる。なお、濾水した後で、伝熱部３０となる棒状部材を基材２０に立ててもよい。そして、基材２０に伝熱部３０の各棒状部材が法線方向に立った状態を保ったまま、例えば水素ガス７５％、窒素ガス２５％の雰囲気中で焼結することで、伝熱部３０を構成する棒状部材の一部分が基材２０の金属繊維に融着した伝熱体１０を得ることができる。

【0030】

次に、伝熱体１０を被伝熱物に取り付ける方法について説明する。まず、発熱する電気部品や電子部品等の被伝熱物の放熱を行う場合について述べる。被伝熱物の放熱を行うために、伝熱体１０の基材２０を被伝熱物に取り付ける。被伝熱物における基材２０が取り付けられる箇所が平面である場合には、融着、ボルド止め、ネジ止め、接着剤等により伝熱体１０の基材２０が被伝熱物に取り付けられる。また、伝熱体１０の基材２０を被伝熱物に取り付ける代わりに、単に被伝熱物の上に伝熱体１０の基材２０を載せるだけでもよい。また、被伝熱物における基材２０が取り付けられる箇所が平面ではなく曲面や凹凸面、粗面であっても、基材２０は少なくとも金属繊維を含むため、被伝熱物における基材２０が取り付けられる箇所の形状に沿って基材２０を変形させることができ、よって基材２０と被伝熱物との間に隙間が生じることを抑制することができる。

【0031】

伝熱体１０の基材２０を被伝熱物に取り付ける際に、基材２０の中に、または基材２０と被伝熱物との間に、熱伝導性グリース等の伝熱補助剤を注入してもよい。伝熱補助剤としては、液状の樹脂、好ましくは液状の熱硬化性樹脂が用いられる。また、伝熱補助剤として、熱伝導性フィラーを含む液状のゴムが用いられてもよい。このような伝熱補助剤を基材２０の中に、または基材２０と被伝熱物との間に注入することにより、より効率よく被伝熱物から放熱することができるようになる。とりわけ、基材２０が金属繊維不織布を含む場合には、金属繊維不織布が伝熱補助剤の保持体を兼ね、基材２０に伝熱補助剤を保持させることができるようになるので、被伝熱物が伸縮しても基材２０の中や基材２０と被伝熱物との間から伝熱補助剤が漏れ出てしまうことを抑制することができる。

【0032】

伝熱体１０の基材２０が被伝熱物に取り付けられたときに、被伝熱物が伸縮した場合でも、基材２０が少なくとも金属繊維を含むことによりこの基材２０に柔軟性および被伝熱物への追従性を持たせることができ、よって基材２０と被伝熱物との間に隙間が生じなくなる。このため、十分な伝熱性を維持することができる。また、基材２０の金属繊維にその一部分が融着している伝熱部３０におけるその他の部分が露出しているため、伝熱体１０は十分な伝熱効果を得ることができる。

【0033】

次に、冷却水や冷却ガス等の媒体が中を通るパイプの外周面に伝熱体１０を取り付けることにより、周囲の環境から熱を奪って冷却するような熱交換器の一部として伝熱体１０を用いる場合について図６を用いて説明する。図６に示すように、被伝熱物として用いられるパイプ４０の外周面に伝熱体１０の基材２０を融着、ボルド止め、ネジ止め、接着剤等により取り付ける。この際に、基材２０は少なくとも金属繊維を含むため、パイプの外周面の曲面に沿って基材２０を曲げることができ、よって基材２０とパイプ４０との間に隙間が生じることを抑制することができる。このため、十分な伝熱性を維持することができる。また、パイプ４０の外周面に伝熱体１０の基材２０を取り付ける際に、基材２０の中に、または基材２０とパイプ４０との間に、上述した熱伝導性グリース等の伝熱補助剤を注入する。このことにより、より効率よく周囲の環境から熱を奪って冷却することができるようになる。

【0034】

周囲の環境から熱を奪って冷却するためにパイプ４０に伝熱体１０の基材２０が取り付けられたときに、パイプ４０が伸縮した場合でも、基材２０が少なくとも金属繊維を含むことによりこの基材２０に柔軟性および被伝熱物への追従性を持たせることができ、よって基材２０とパイプ４０との間に隙間が生じなくなる。このため、十分な伝熱性を維持することができる。また、この場合でも、基材２０の金属繊維にその一部分が融着している伝熱部３０におけるその他の部分が露出しているため、伝熱体１０は十分な伝熱効果を得ることができる。

【0035】

なお、本実施の形態では、図６に示すように、少なくとも金属繊維を含む基材２０と、一部分が基材２０の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している伝熱部３０と、基材２０が取り付けられる被伝熱物（具体的には、パイプ４０）とを組み合わせることにより、熱交換ユニットが構成されている。また、このような熱交換ユニットにおいて、基材２０と被伝熱物との間、または基材２０に伝熱補助剤が含まれている。

【0036】

なお、本実施の形態による伝熱体や熱交換ユニットは、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

【0037】

例えば、伝熱部の各棒状部材は格子線の各交点上に配置されるものに限定されない。他の態様に係る伝熱体として、伝熱部の各棒状部材が基材上にランダムに配置されるものが用いられてもよい。

【0038】

また、本実施の形態による伝熱体として、図７に示すような構成のものが用いられてもよい。図７に示す伝熱体１０ａは、被伝熱物に取り付けられるべき平板状の基材２０と、基材２０に取り付けられている複数の板状部材から構成される伝熱部３２とを備えている。図７に示す伝熱体１０ａにおける基材２０は、図１乃至図６に示す伝熱体１０における基材２０と略同一の構成となっているためその説明を省略する。伝熱部３２は、基材２０から外側に延びる複数の板状部材を有しており、各板状部材は略平行に延びるよう配置されている。このような各板状部材は例えば金属等から構成されている。より好ましくは、基材２０に含まれる金属繊維を構成する金属の種類と、伝熱部３２の各板状部材を構成する金属の種類とが同一である。この場合には、基材２０および伝熱部３２が同じ種類の金属から形成されていることにより、基材２０と伝熱部３２との間で界面腐食が生じることを抑制することができる。なお、本実施の形態はこのような態様に限定されることはない。他の態様において、基材２０に含まれる金属繊維を構成する金属の種類と、伝熱部３２の各板状部材を構成する金属の種類とが互いに異なっていてもよい。

【0039】

また、伝熱部３２を構成する各板状部材は、一部分が基材２０の金属繊維に融着し、その他の部分が露出している。なお、伝熱部３２を構成する各板状部材の端部が、基材２０の厚さ方向において当該基材２０の途中の箇所まで延びていてもよい。あるいは、伝熱部３２を構成する各板状部材が、基材２０を貫通していてもよい。伝熱部３２を構成する各板状部材の長さは、１～５０ｍｍの範囲内の大きさであることが好ましく、１０ｍｍ～３０ｍｍの範囲内の大きさであることがより好ましい。また、伝熱部３２を構成する各板状部材の厚さは、０．１～５ｍｍの範囲内の大きさであることが好ましく、０．５～３ｍｍの範囲内の大きさであることがより好ましい。

【0040】

図７に示すような伝熱体１０ａを用いた場合にも、図１乃至図６に示すような伝熱体１０を用いた場合と同様に、被伝熱物に取り付けられるべき基材２０が少なくとも金属繊維を含むことによりこの基材２０に柔軟性および被伝熱物への追従性を持たせることができ、また、基材２０の金属繊維にその一部分が融着している伝熱部３２におけるその他の部分が露出しているため十分な伝熱効果を得ることができる。

【0041】

また、更に別の例として、伝熱体の伝熱部は、棒状部材や板状部材以外の形状の部材から形成されていてもよい。また、伝熱部の材料は金属であることに限定されない。

【0042】

また、伝熱体の基材として、少なくとも金属繊維を含むものであれば、金属繊維不織布以外のものが用いられてもよい。また、基材の形状は平板状に限定されることはない。

【符号の説明】

【0043】

１０ 伝熱体
１０ａ 伝熱体
２０ 基材
３０ 伝熱部
３２ 伝熱部
４０ パイプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】