JP6311026B2 - 可変熱伝導体 - Google Patents
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Description
ここで、Δl=材料の長さ変化
l0=材料の元の長さ
α=材料の線熱膨張
Δt=温度変化
材料A及び材料Bがより大きな熱膨張の差異を有するときに、可変熱伝導体がより効果的にふるまうことに気付くことが重要である。これは、本明細書により詳細に記述されるように、より大きな熱膨張の差異を伴う材料が、所与の温度範囲に亘って(互いに対して)より大きな熱成長の差異を経験し、決定された温度で熱伝導体内のギャップをより正確に閉じさせるためである(図6及び図9のギャップを参照)。したがって、表1に示される例示的な材料を用いて、ダイヤモンド及びインジウムから形成された熱伝導体は、アルミニウム及び銅から形成された熱伝導体よりも効果的にふるまう。
4 熱伝導体
6 ヒートシンク
8 熱電導体、可変熱伝導体
8a 熱電導体、可変熱伝導体
10 積層体、熱積層体
12 可変熱積層体
11a 主要面
11b 主要面
12a 主要面
12b 主要面
20 第1の主要本体
20a 第2の主要本体
22 縁
22a 縁
24 充填材料
24a 充填材料
26 支柱
26a リブ
28a スロット
30 蓋
30a 蓋
40 高熱膨張材料
40a ストリップ、ハウジングストリップ、高熱膨張材料ストリップ
G1 ギャップ
G2 ギャップ
G3 ギャップ
G4 ギャップ
Claims (18)
- 電子デバイス(2)とヒートシンク(6)の間に配置される可変熱伝導体(8、8a)であって、
第1の材料から作られる第1の主要本体(20、30a)と、
前記第1の主要本体(20、30a)に接触し、第1の材料から作られる第2の主要本体(30、20a)と、
前記第1の主要本体(20、30a)に固定される膨張材料(40、40a)であって、前記膨張材料(40、40a)の末端と前記第2の主要本体(30、20a)の内面とがギャップ(G1、G4)を画定し、前記膨張材料(40、40a)が、前記第1の材料よりも高い熱膨張率を有する第2の材料から作られる、膨張材料(40、40a)と、
を備える可変熱伝導体(8、8a)。 - 前記ギャップ(G1、G4)が、前記可変熱伝導体(8、8a)を通る熱伝達の見込み方向に交差する平面に存在する、請求項1に記載の可変熱伝導体(8、8a)。
- 前記ギャップ(G1、G4)の長さが、前記高熱膨張材料(40、40a)の熱膨張の見込み長さに相当する、請求項2に記載の可変熱伝導体(8、8a)。
- 熱膨張の前記見込み長さが、始動温度と所望の温度設定点との間における前記膨張材料(40、40a)の成長の長さである、請求項3に記載の可変熱伝導体(8、8a)。
- 前記膨張材料(40、40a)が、前記第1の主要本体(20、30a)と前記第2の主要本体(30、20a)との間に配置される、請求項1乃至4のいずれかに記載の可変熱伝導体(8、8a)。
- 前記膨張材料(40、40a)がストリップ(40a)の形状であり、
前記第2の主要本体(30、20a)が、前記膨張材料(40、40a)の前記ストリップ(40a)を収容するように構成されたスロット(28a)を画定する、請求項5に記載の可変熱伝導体(8、8a)。 - 前記電子デバイス(2)と、
前記ヒートシンク(6)と、
請求項1乃至6のいずれかに記載の可変熱伝導体(8、8a)と、
を備える熱積層体(12)。 - 前記可変熱伝導体(8、8a)が、前記電子デバイス(2)及び前記ヒートシンク(6)に直接接触する、請求項7に記載の熱積層体(12)。
- 電子デバイス(2)とヒートシンク(6)の間に配置される可変熱伝導体(8、8a)であって、
少なくとも第1の材料から作られる第1の主要本体(20、30a)と、
前記第1の主要本体(20、30a)に接触し、少なくとも第2の材料から作られる第2の主要本体(30、20a)と、
前記第1の主要本体(20、30a)に固定される膨張材料(40、40a)であって、前記膨張材料(40、40a)の末端と前記第2の主要本体(30、20a)の内面とがギャップ(G1、G4)を画定し、前記高熱膨張材料(40、40a)が、前記第1の材料及び前記第2の材料よりも高い熱膨張率を伴う第3の材料から作られる、膨張材料(40、40a)と、
を備える可変熱伝導体(8、8a)。 - 前記第1の材料と前記第2の材料とが異なる、請求項9に記載の可変熱伝導体(8、8a)。
- 前記第1の材料と前記第2の材料とが同一である、請求項9に記載の可変熱伝導体(8、8a)。
- 電子デバイス(2)とヒートシンク(6)の間に配置される可変熱伝導体(8、8a)を製作する方法であって、
第1の主要本体(20、30a)を少なくとも第1の材料から形成すること、
前記第1の主要本体(20、30a)に接触する第2の主要本体(30、20a)を少なくとも第2の材料から形成すること、
膨張材料(40、40a)を前記第1の主要本体(20、30a)に固定すること、並びに、
前記膨張材料(40、40a)の末端と前記第2の主要本体(30、20a)の内面との間にギャップ(G1、G4)を画定することであって、前記膨張材料(40、40a)が、前記第1の材料及び前記第2の材料よりも高い熱膨張率を伴う第3の材料から作られる、ギャップ(G1、G4)を形成すること、
を含む方法。 - 前記第1の材料と前記第2の材料とが異なる、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の材料と前記第2の材料とが同一である、請求項12に記載の方法。
- 前記膨張材料(40、40a)の前記末端と前記第2の主要本体(30、20a)の前記内面との間に前記ギャップ(G1、G4)を画定することが、前記可変熱伝導体(8、8a)を通る熱伝達の見込み方向に交差する平面に前記ギャップ(G1、G4)が存在することを確実にすることを含む、請求項12乃至14のいずれかに記載の方法。
- 前記膨張材料(40、40a)の前記末端と前記第2の主要本体(30、20a)の前記内面との間に前記ギャップ(G1、G4)を画定することが、
始動温度と所望の温度設定点との間における前記膨張材料(40、40a)の熱膨張の見込み長さに相当する前記ギャップ(G1、G4)の長さを決定することを更に含む、請求項15に記載の方法。 - 前記第1の主要本体(20、30a)と前記第2の主要本体(30、20a)との間に前記膨張材料(40、40a)を配置することを更に含む、請求項12乃至16のいずれかに記載の方法。
- 熱積層体(12)を製作する方法であって、
請求項1乃至6のいずれかに記載の可変熱伝導体(8、8a)を前記電子デバイス(2)と前記ヒートシンク(6)の間に挿入することを含み、
前記可変熱伝導体(8、8a)が、前記電子デバイス(2)及び前記ヒートシンク(6)に直接接触する、方法。
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