JPH01128495A - 熱トランスファバツグ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱トランスファ（移転）又は熱交換装置であっ
て、コンパクトコンピュータのコンピュータディスクド
ライブ又はサーキットボードによって発生する熱のよう
に熱発生装置の作動において発生する熱を移転乃至放散
させるための冷Ｊ、ＩＩ媒体のような不活性フッ素性化
学薬品を有する装置に関するものである。別の特徴部分
にＪ３いて、本発明はそのような目的に有用な熱トラン
スファバッグ及びそのようなバッグの製造方法に関する
ものである。更に別の観点において、本発明はそのよう
な熱トランスファバッグと熱発生装置の組合せに関する
ものである。

（発明の要約） よりコンパクトな電子システムへのニーズが高まるにつ
れて、全体のシステム寸法を減らすのに見合ってシステ
ム冷却能を増大させる必要性を改めて認識させる種々の
補助的熱トランスファ技法が示唆され、提案され、用い
られてぎた。

コンパクトな電子システムはしばしばその作動において
発生する熱を除去するための手段としてのファン又は顕
著な冷却空気流を支持するだけの十分な内部体積を備え
ていない、、標準的強制空気対流冷却方法は実用的な限
界を有している。何故ならば最もコンパクトなシステム
において十分な冷却作用を与えるのに必要とされる空気
の渚は、一般的に言って周囲のオフィスノイズレベルと
くらべて許容出来ないノイズレベルを生ずるからである
。加えるに、補助冷却技法無しの強制空気冷却は多数個
の電子部品をそれらの臨界的な狭い作動温度範囲内に維
持することが出来ない。

スーパーコンピュータ又はエビオニクスジステムのよう
な大規模電子システムと関連して、冷ｕ１媒体として炭
化フッ素液体を用いた液浸熱１〜ランスファ技法による
冷却方法が採用されている。そのようなシステムは１９
８６年７月号の［電子パッケージング及び生産］、４４
〜４５頁の「超高速コンピュータを冷却する」というダ
ニエルソン、クライエスキ及びプロスト氏による論文に
おいて開示されている。この論文は（商標名）ｃｒａＶ
−２なるスーパーコンピュータをして、コンビコータ本
体全体、電源、記憶ボード、論即回路及び主プロセツサ
を循環する不活性、高絶縁性の送炭化フッ素（商標名Ｆ
ＩＵＯｒｉｎ１３ｒｔ）電子液体ＦＣ−７７のシールさ
れたタンク内に浸漬することで冷却せしめる方法を開示
している。

強制空気冷却及び浸漬技法の限界を記載している米国特
許用３．７４１．２９２号（Ａａｋａｌｕ氏等）は空冷
モジュールであってこの中には複数個の熱発生部品が基
体上に装着され、同基体はそれに応じた大きさの容器を
付属させているモジュールを開示している。前記モジュ
ールは十分な体積の低沸点、絶縁液体を含んでおり、同
液体は前記容器を部分的に充填し、前記熱発生部品を浸
漬せしめている。前記液体上方に位置する蒸気スペース
は内側フィンで充填されており、同フィンは絶縁液体蒸
気に対するコンデンサとして作用する容器内へと内向き
に延びている。外側フィンは前記容器から外向きに延び
、前記内側フィンコンデンサのための空冷ヒートシンク
として作用している。前記モジュールの一つの実施例は
炭化フッ素ＦＣ−７８又はＦＣ−８８のいずれかのよう
な低沸点絶縁液体を用いている。

そのような電子部品、装置又はシステム、例えばマイク
ロミニアチュア回路、ソリッドステート電子部品、集積
回路チップパッケージ及びコンピュータから発生する熱
を放散させ、持去り、除去し、又は抽出するという問題
点を種々の他の特許も指摘しており、同特許は又そのよ
うな問題点を解決しようとする試みにおいて用いられた
か提案されできた種々の熱交換装置の限界を、ａ！ａし
てきた。

米国特許用３，５８６．１０２号（Ｇｉ　ｌ　ｌｅｓ氏
）はマイクロミニアチュア回路システム内において、「
熱放散」プレートとヒートシンク部品の間に挿入する中
実状の熱トランスファ手段装置は非実際的であるという
こと、及びもしも熱トランスファ手段として熱グリース
が用いられた場合には多くの問題点及び欠点が出てくる
ということを明らかにしている。この特許は、これらの
欠点を解消するために、前記熱放散部品と熱シンク部品
の間に装着するようにされた熱パッドにして、同パッド
は一定量の熱グリースはその類いを間に封入した一対の
互いに粘着されたフィルムストリップを含ｌυでいる熱
パッドの使用を開示している。このパッドは熱発生電子
要素上方に装着された熱放散要素上に係合し、これと接
触している。その態様はパッドが直接ヒートシンクと接
触するも、Ｏｎｎ熟熱発生部品は直接接触しないように
されている。

米国特許用４，０９２，６９７号（３１）ａｉｇｈｔ氏
）は集積回路装置を取囲むカバーの下側上に装着された
フィルム内に含まれた液体を介して集積回路パッケージ
を冷却する方法を開示している。前記カバー、フィルム
及び液体はある形をなしたごローを形成しており、カバ
ーがそのチップ／基体組立体にシールされた時には、同
ビローが前記基体上に装着されたチップの頂部と接触す
るようにされている。

米国特許用４，１５５，４０２号（Ｊｕｓｔ氏）は印刷
回路ボードパッケージを包装する手段装置を開示してい
る。前記回路部品は柔軟なマット状界面を備えた液体冷
却の低温プレートによって冷ＩＩＩされている。前記界
面は液体低温プレートの下側に結合されたフィルムで作
られている。前記低温プレート及びフィルム間には金属
粒子を含むことの出来る熱グリースのようなペーストが
含まれている。

米国特許用４．５６３，３７５号（ＵＩｒｉＣｈ氏）は
アルミニウムのような箔から作られた平坦バッグであっ
て、その最大利用可能体積の一部のみがガスを存在させ
ない熱伝導性のペーストで充填されており、当該バッグ
は熱トランスファの手段装置として実質的に平面状の表
面又は垂直スラットの間に配置されている。

本発明は熱トランスファ又は熱交換手段装置として、シ
ールされ、可撓性を有するバッグ、ビロー又はパウチを
提供しており、これらは熱的に導電性で、化学的に不活
性で、基本的にガスを通し、電気的に非伝導性で、熱的
に安定し、好ましくは不燃性のフッ素性液体で充満され
た一つ又はそれ以上の仕切り室を備えている。前記バッ
グの壁は空気及び液体に対して比較的非浸透性を有し、
可撓性で丈夫なプラスチックフィルムから作られている
。前記プラスチック壁の柔軟性、バッグの形状及び寸法
の自由度及びバッグの液体状中味が熱発生装置又はシス
テム内に配置するよう体積的に適合可能なバッグを提供
する。前記熱発生装置としてはディスクトップコンピュ
ータのキャビティが挙げられ、前記バッグは回路ボード
又はディスクドライブのような装置の熱発生部品と密接
し、かつ低温プレート又はシステムハウジングのような
装置のヒートシンクとの間に配置され、前記熱発生部品
の作動中発生する熱ヒートシンクへと容易に伝導し、か
くて装置又はシステムを熱的に効果的に管理する。バッ
グ内の熱伝導性液体はポンプのような機械的手段によっ
て循環される必要は無い。ただしバッグ内には液体内の
自然対流熱トランスファと関連する液体密度のわずかな
変化のための液体の移動が存在する。前記液体は前記装
置によって発生する最大の作動湿度において沸騰しない
ような沸点を有している。−膜内に言って、そのような
液体は７６０トールにおいて少なくとも約８０℃の沸点
を備えており、好ましくは７６０トルにおいて少なくと
も約９７℃の沸点を備えている。充填されたバッグが固
有的に備えているショック吸収性能も又装置を物理的シ
ョック損１セから守るバッキング材又はクツション材と
して作用しており、充填されたバッグは何らの金属部品
又は移動部品を用いること無く作ることが出来る。

本発明は又前記充填バッグの製作方法であって、いった
ｌυシールしたならば同バッグは殆んどガス又は漏出物
を含まないようなバッグの製作法をも提供している。バ
ッグを作るに当って、空のバッグ仕切り室はバッグ内の
開口を通しである市さ又は体積の熱伝導性液体で充満さ
れる。液体の粘度が低いのでバッグ仕切り室の充填は容
晃化される。

仕切り室をシールする前に前記バッグは溶解されたか閉
込められた空気を前記間口を経て追い出すのに十分な時
間だけ液体の沸点又はその近くで加熱されることが可能
である。液体を加熱後バッグ内に残存する可能性のある
小川の空気は充填間口を経て追い出され、開口はその侵
シールされる。

前記空気の追い出しは例えば充填開口を軒で空気が充填
された仕切り室を去る迄手で仕切り室を絞って行なうこ
とが出来、前記開口の閉鎖は例えばシーリングが行なわ
れる迄クランプを用いて行なうことが出来る。別法とし
て、用いられる熱伝導性液体は充填の前に溶解されたか
又は閉込められた空気を追い出すべく十分加熱すること
が出来る。別の代置的方法においては、ヘリウムのよう
に前記熱伝導性液体内への低い溶解度を備えたガスを室
温において十分な時間前記液体中に発泡させ、溶解した
か又は閉込められた空気を追い出し、脱ガスされた液体
を使用することが出来る。

本発明において用いられる前記フッ素性液体は高絶縁度
、低誘電率及び高い体積抵抗率を備えている。すなわち
同液体は電気的に非伝導性である。

この性質は電子冷却用途に適している。何故ならば液体
は電気的に非伝導性であり、もしもバッグがもれて、も
れた液体が電子ｖＬ［に接触しても短絡が発生しないか
らであるａ＃Ｊ記液体が不活性であるということ、すな
わち（金属、プラスチック及び弾性体のような）構造物
質との化学反応性が無いということはもしも漏出した液
体がそのような装置又はハウジングと接触しても同液体
が電子装置又はシステムハウジングをＥ　（Ｈしないだ
ろうということを意味している。前記液体が不燃性であ
るということは同液体が爆発事故を発生する危険性が無
いということを意味している。液体が熱的に安定してい
るということは電子装置の寿命中並びに装置の使用にお
いて通常出会う装置の繰返し熱サイクル中において前記
液体がその物理的及び化学的特性を維持するということ
を意味している。熱伝導性液体の幾つかは室温における
比較的低い沸点及び比較的高い蒸気圧を備えている。そ
のため前記液体の幾つかは極めて揮発性に富んでおり、
もしもバッグの漏れが生じた場合には前記液体は残滓を
残さず迅速に気化し、しかも漏出した液体はシステム内
に堆積して除去の問題をひきおこすことも無い。前記液
体は例えそれが高揮発性を有していて：ｂバッグ内にお
いて実質的に液体状態を保持しており、前記熱発生装置
の通常の作ｌｊｌ温度では沸騰しない。前記熱伝導性液
体のあるｂのは高密度、低粘度及び相対的に高い熱伝導
度を備えている。すなわちそれらは熱伝導性であり、有
用な対流熱トランスファ（移転）特性を備えている。充
填されたバッグ内において効率的な熱トランスファが行
なわれるということはバッグを横切ってより効率的な熱
トランスファが得られるということにつながる。

本発明の熱交換装置はバッグとして電ｆＳ装置に容易に
装備し、同装置から除去することが出来る。

同バッグは単に置かれ、挿入され、又は定位置に押し込
まれるだけなので、現場での修理中においても同バッグ
は容易に装着することが出来る。前記バッグと熱発生部
品又はヒートシンク間には何らの機械的又は冶金学的接
続部材は存在しない。

そのような接続部材の欠如により修理及び保守に必要と
される表面のすり合わせ、ばらしの際アブレージヨンや
ミスアライメントの問題発生が最小に押えられる。前記
バッグは又ディスクドライブのように電子装置に機械的
接続を施すことが不適当な用途にも適している。しかし
ながら、例えばダブルコーテッド（ＰＳＡ）テープの形
態をした感圧接着剤（ＰＳＡ）のような接着剤を用いて
バッグを電子装置の適当なヒートシンク又は熱発生表面
に固定することが出来る。

本発明はバッグであって、その仕切り室の体積及び表面
積又は形状を変更可能であり、かくて同バッグは電子装
置の熱発生部品とヒートシンク表面の１ｍのキャビティ
を実質的に充填して所望の熱トランスファを達成するバ
ッグを提供している。

このようにして、前記バッグは熱トランスファ表面間の
密接な接触を提供し、かつ同装置を物理的ショックから
保護する。前記バッグの各仕切り室は実質的に熱伝導性
液体で充満される。各仕切り室は全てのサイドがシール
されているので、前記熱伝導性液体は仕切り室から仕切
り室へと自由に流れることはなく、従って電子装ｒｒの
熱トランスファ表面から去ってしまうことは出来ない。

バッグを製作するのに用いられるプラスチックフィルム
はバッグに対するアブレージヨン又は破裂に対する抵抗
力を与えている。加えるに、本発明は前記バッグを充填
してガスを予めバッグから初見することなく実質的に又
は基本的にガスの自由に逃げることの出来るバッグを製
造する方法を提供している。

前記バッグの形状は広く変化することが可能で−あり、
例えば同バッグはごロー又はバラｆ−の形状とすること
が可能であり、丸形又は長り形のような規則形状とする
ことも出来るし、不規則な形状とすることも出来る。い
ずれの場合においても、バッグの形状はそれが挿入され
るキャビティの幾何学すなわち形状とか、バッグの製造
の容易さ及び熱発生装置の熱トランスファ要求条件のよ
うな因子によって支配される。

（実施例） 付図において、第１図は本発明の一つの実施例の上面図
である。第１図は液体を充満した、平坦で単一の仕切り
バッグ１０を示す。バッグ１０はそれが挿入されるべき
電子装置のキャピテイの形状及び寸法に適合する形状及
び寸法を備えている。

前記バッグはシール１１を全てのエツジ上に備えている
。好ましくは前記シールは熱シーリングによって作られ
る。

第１図の線２−２に沿って眺めた第１図実施例の横断面
は内側表面１２によって画成され、エツジ１１で熱シー
ルされたフィルムの壁１３及び１３′によって形成され
た仕切り室を示している。

前記フィルム層間に形成された内側表面１２によって画
成された仕切り室は熱的に伝導性の液体１４によって充
満されている。前記熱的に導伝性の液体は必ずしも前記
仕切り室内の全体積を充満している訳ではなく、前記仕
切り室は実質的にガスが漏出可能である。液体が得られ
る全仕切り室体積を充満しない場合には、当該液体は仕
切り室の一方の領域から他の領域へと自由に流れること
が出来、同仕切り室は前記熱発生部品及びヒートシンク
の間に形成されたスペース又はキャビティに適合するこ
とが出来る。

第５図はこの場合コンピュータである電ｆ装置１５内に
設けた第１図実施例の一つの適用例の概略的側面図であ
り、同コンピュータにおいては液体で充満されたバッグ
１ｏが内側ヒートシンク表面１７とここではディスクド
ライブである装置の熱発生電子部品の頂部１８との間に
形成されたキャビティ１６に適合する。仕切り室内の液
体の体積は前記ヒートシンク及びヒート発生′Ｖ装置の
両表面にバッグの外側表面が接触するに十分なものであ
るべきである。

任意選択的に、前記バッグはその一方の側又は両方の側
の外側領域上に接着剤を備え同バッグを更にキャビティ
内にしつかり定置させることが出来る。前記バッグの接
着剤によって覆われた表面領域はバッグの全表面積は又
は一部分を含むことが出来る。第１図及び第２図はこの
特徴部分の一つの実施例である感圧接着テープ１９を示
している。前記テープはダブルコーティングのものであ
り、各表面上に通常は粘着性の又は感圧性の接着剤を備
えたシートバッキングを有している。そのようなテープ
の・−例は３Ｍ社から商標名スコッチのハイタック／ロ
ータツクダブルコーテッドフィルムｊ−プとして市販さ
れている。同アープは１９８７年１月現在有効なカタロ
グ７Ｏ−０７０１−５１３３−０（１７，１）ＲＩＸＹ
に記載されている。好ましくは、バッグに粘着するテー
プの面はその上に感圧接着剤を備えており、当該接着剤
はく平坦ガラス表面上において行うひきはがし接着性の
ＰＳＴＣＮＩｌＩテストによって測定して〉１８０°の
ひきはがしテスト値が１００ｍテープ幅当り４〜６　Ｋ
ｙ　ｆである。テープの他方の面は１００ｍのテープ幅
当り約１〜３に９ｆの１８０°ひきはがしテスト値を備
えた感圧接着剤を備えている。

ヒートトランスファバッグ内で用いられる前記熱良導性
の液体は代表的な等級のフッ素化された線形状、分岐状
又はサイクリックなアルカン、エーテル、第三アミン及
びアミノニー１ル及びそれらの混合物から選択すること
が出来る。好ましくは、過フッ素化化学製品が本発明に
おいて用いられる。但し部分フツ素化化学製品も用いる
ことが出来る。前記過フッ素化化学製品は真直鎖、分岐
鎖又は４ノイタリツク鎖又はその組合せ、例えばアルキ
ルサイクロ脂肪性とすることが可能であり、飽和してい
る。すなわち、前記化学製品はエチレン、アセチレン及
び芳香不飽和は発生していない。

前記骨格類は鎖状酸素及び／又は三１ｉＩＩｉ複素環窒
素を含むことが可能であり、これらは炭化フッ素群間に
安定した環を提供し、化合物の不活性な性質と干渉する
ことはない。

そのような液体の例としては、 ＣＦＣ１□ＣＦＣｌ２、Ｃ８Ｆ１８、Ｃ３Ｆ１７Ｂｒ。

ＣＦ　　ＣＩ、Ｃ３Ｆ１１０Ｃ６Ｆ１３、（ＣＦ　　）
　　Ｎ、［（ＣＦ　）　Ｎ０２Ｆ４］２０１過フツ素性
デカリン、０６　Ｆ１３Ｃ６ＨＩ３、Ｃ３Ｆ７０［ＣＦ
　（ＣＨ３）ＣＦ２Ｏ］。Ｃ２Ｆ　　、Ｃ−ＣＦ　　０
，１．３−Ｃ−０６Ｆ１ｏ−（ＣＯＯＣＨ３）２、 ＣＦ　ＳＯＮ（０２Ｈ２）２、 １．３−０６Ｈ４（ＯＨ３）（０３０２０Ｆ３）、０３
　Ｆ　１７ＣＯＯｔ　　Ｃ４Ｈｇが挙げられる。

適当な過フッ素化化学製品又はそれらの混合物の代表的
な例えば３Ｍ社から商標名Ｈｕｏｒｉｎｅとして知られ
る電子流体として市販されている。同流体は例えば１９
８６年２月に発行された３Ｍ社の書類魔９８−０２１１
−２２６７−０　（１６１）ＮＰＩに記載されている。

Ｃ８Ｆ１８とＣ−Ｃ８Ｆ１６Ｏノ混合物である商標Ｆｌ
ｕｏｒｉｎｅｒｔの液体ＦＣ−７５並びにＦＣ−７５と
類似の組成を有するもより広範囲の沸点を備える商標名
Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔの液体ＦＣ−７７もこれらの化学
製品の例として挙げられる。他の市販されたフッ素化学
製品には商標名ＧＡＬ口［Ｎとしてモンテジソン社から
発売され、カタログ［Ｇａ１ｄｅ０過フッ糸化流体Ｊに
記載された過フッ素化流体、Ｅ、１．ＤｕＰｏｎｔ　Ｄ
ｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ｉＪから商標名ＫＩｔＹＴＯＸと
して発売され、カタログ「にＲＹＴＯＸ真空ポンプ流体
」に記載されている真空ポンプ流体、商標名Ｄｅｍｎｕ
ｍ流体としてダイキン工業（株）から発売され、１９８
７年１月に発行されたカタログＮＱＥｃｃ、−５Ｇ　（
００３）ＹＷに記載されたもの、商標名）ＩＵＬｒＩ「
ＬＵＯＩｔとしてエアプロダクト社から発売されている
もの、１８０社から市販されているもの、アシャイガラ
ス社から市販されているものがある。

以下の表は本発明において有用な液体の物理的特性を説
明するものである。

物理的特性　　　　　　　　　截」 誘電率（２５℃、１ｋＨｚ）　　　　　　１．８〜１，
９８ＡＳＴＨ０８７フー６７による耐絶縁強度（２５℃
、２．５４＃Ｗキヤツプ）３５〜５０ｋｖ体積抵抗率（
２５℃）　　　　　　　１．ＯＸ　１０１５〜８．４Ｘ
　１０１５ ｔｖ−ｃｍ 熱伝導度（２５℃）　　　　　　　　６．ＯＸ　１０−
４〜７．ＯＸ　１０”’ ワット／ｃＩＮ℃ ＡＳＴＭ　０９４１−５５による密度　　　　１．１３
〜２．０３（２５℃）　　　　　　　　　　　９／１ｓ
３ＡＳＴＨＤ４４５−７４による　　　　　　０．５５
〜１４動粘度　　　　　　　　　　　　　　　ＣＳ蒸気
圧（２５℃）　　　　　　　　＜　０．１−７９トール 沸点（１６０トール）８０〜２５３℃ ＩＩ！！服係数　　　　　　　　　　７．５Ｘ　１０−
’〜１．５Ｘ　１０’ ａｎ３／　（ｚ３）（’Ｃ） 前記バッグを作るのに単一又は複数層のプラスチックフ
ィルムを用いることが出来る。、この場合熱可塑性フィ
ルムが好ましい。何故ならば同フィルムは容易に入手出
来、それらの多くはヒートシールが可能だからである。

もしら１１ａ記フイルムが多層構造の場合には、同居又
はブライはそれらの層が機械的に分離されないように結
合されねばならない。前記フィルムは耐久性、可撓性及
び空気及び前記熱伝導性液体に対する低透過性という特
性を備えた単一の又は多層のフィルムの群から選択する
ことが出来る。この場合多層フィルムが好まれる。何故
ならば、各フィルム層はヒートシール性又は流体密性の
ようなその最良の特性を全体としてのフィルム特性に寄
与することが出来る一方、低耐久性又は空気透過性のよ
うな特定のフィルムの弱さは他のフィルム層によって補
償することが出来るからである。

フィルム耐久性の代表的範囲は（ＡＳＴＭ　　Ｄ８８２
方法Δによって測定したＭ、Ｄ、破壊値すなわち引張り
強さの２　、６９〜３　、４　Ｋ９　ｆ　／　ａＲ２、
（同じ＜ＡＳＴＭ　　Ｄ８８２方法Ａによって測定した
）Ｍ、Ｄ、破壊値すなわち伸びの約１００％、（ＡＳＴ
Ｍ　　Ｄ１９２２によって測定した）エルメンドルフ引
きさき強さの無ひきさき３２ｇ／ブライ、及び（ＡＳＴ
Ｍ　　Ｄ７４４によって測定した）ムレン破裂強度範囲
の２．８〜３．５ＫＩｆ／ｃＩＩ２によって記述するこ
とが出来る。

フィルムの空気透過性の代表的範囲は７６０トールにて
０．４〜７．０ｃｃ／１００インヂ２／２４時間という
（ＡＳＴＭ　　Ｄ３９８５で測定した）酸素透過率によ
ってあられすことが出来る。

熱良導性液体に対するフィルム透過性の代表的範囲は加
熱後Ｏ〜１グラム／重最当りの損失であり、加熱以前に
おいての測定値は１００グラム／ｆｆ［である。熱伝導
性液体に対するフィルム透過率はヘリウムで脱ガスをし
たＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ　（商標名）ＦＣ−７７液で充
填したシールバッグを水平位置において、５０℃に保持
されたオーブン又は類似の装置において７０時間加熱し
た後同バッグからの重用損失を決定することによって測
定された。

前記バッグは幅が８．２３±０．０８ＣＩＲで、約５６
−の［ｃ−７７液で充満する以前の長さが１２．０６±
Ｏ，ＯＢｃｍであった。前記液体の体積はシールされた
バッグに加熱性に０．６９±０゜０８　ｃｍの厚味を与
えた。バッグを充填するための前記ＦＣ−７７液を準備
するに当って、ヘリウムガスが発泡散布され、通常の周
囲環境条件下で２５０ＣＣ／分の速度で２０分間液体中
に通された。

オーブン内で前記充満されたバッグを加熱した後、同バ
ッグは計量に先立ってＶ温へと冷却された。

代表的な二層のフィルムは３Ｍ社から（商標名）Ｓｃｏ
ｔｃｈｐａｋフィルムとして市販されている。同フィル
ムは１９８３年４月に発行された情報シートＹＺＳＰ２
２９　（５３，１）Ｒ１，１９８３年６月２日発行の（
６６，０２）Ｒ２、及び１９８５年７月１日発行の製品
情報シート１′熱シールＩｊ工能なポリエステルフィル
ム４８」に説明されている。

代表的な三層フィルムがシーアンドエッチパッケージン
グ社（メリル市、ウィスコンシン州）から発売されてい
る。三層フィルムの一例は公称厚味が８．９Ｘ１０’ｃ
ａ＋であり、約５．１Ｘ１０−３１の厚味のポリエヂレ
ンコビニルの熱シール可能な層を備えている。同層は接
着剤を介して塩化ポリごニリデンの一層に積層されてお
り、この層は　。

約２．５Ｘ１０−３ｃｍのポリアミドの層に結合されて
いる。

充填に先立って、空のバッグがｚｌ造される。前記空の
バッグ２ｏの一つの実施例が第３図に示されている。第
３図は充填及び最終シーリングの前の状態で第１図の実
施例を示している。この空のバッグは３つのエツジ２１
上でシールされている。

バッグが１つ以上の仕切り室を備えている場合には、各
仕切り室はそのエツジの３つ上においてシールされる。

第４番目のエツジは開いたままの部分２２を備えている
が、これは仕切り室に熱伝導性液体を充填させるための
ものである。第３図に示す実施例においては、頂点を２
５で示す最終バッグとなるべぎ部分２４の上方にバッグ
を延長して充填スリーブ２３が形成されている。スリー
ブ２３の長さは充填を容易ならしめるために変化させる
ことか出来る。体積又は重量で表わしたある聞の熱伝導
性液体が次に開口２２を介してバッグへと導入される。

バッグに液体を充填するもシールする以前において、直
立位置に保持した充填バッグ及び液体は液体の温度が十
分に高くなり、閉じ込められたか溶解された空気が場合
によっては沸点又はその近くにある液体から追放される
迄オーブン又は類似の１４置内で加熱することが出来る
。首記液体は空気を追い出すに十分な期間だけこの温度
に保持される。この方法の一つの実施例において、８．
２３ｃｊＩ幅、１２．０６ｃＷ１長さ、０．６９ｃＦＲ
厚さを有し、５７−のＨｕｏｒｉｎｅｒｔ　（商標名）
ＦＣ−７７液で充満されたバッグが約２０分間加熱され
、液体から空気が追放された。別法として、前記空気は
以下に説明する方法を用いてバッグを充填する以前に液
体から追い出すことが出来る。

バッグを充填し、空気を液体から追い出した後に、残存
するガス気泡は開口２２を通ってバッグから除去するこ
とが可能である。次にバッグは第４図に示すように２１
′でシールされる。任＠選択的に、充填スリーブ２３は
バッグを充填した後２６において切り取ることが出来る
。

バッグを充填するのに先立って液体からガスを追放する
一つの方法は容器内の液体をその温度が十分高くなって
空気を液体から追い出せる迄加熱する段階と、空気が液
体から追放される迄前記液体をこの温度に保持する段階
とを有している。液体がまだ熱いうちに、バッグは充填
され、残存ガス気泡がバッグが追い出され、バッグがシ
ールされる。

液体からガスを追い出す別の方法は前記液体における溶
解度が低いガスを同液体内に発泡させる段階を含んでい
る。前記低溶解度ガスは空気を液体から追い出す。熱伝
導性液体内における低い溶解度を備えたガスの代表的な
例は水素及び好ましくはヘリウムである。熱伝導性液体
におけるそのようなガスの溶解度の代表的な範囲は２５
℃、７６０トールで測定して、１００体積パーツの液体
に対して約９〜１７体積パーツの液体である。この方法
においては、液体は大気に排気された容器内に置かれる
か、又は液体をバッグ仕切り室内に置くことが出来る。

前記低溶解度ガスは液体中で発泡又は散布され、空気及
び低溶解度ガスは大気中に排出される。一つの実施例の
準備において、ヘリウムガスが７００−の（商標名）　
ｒｌｕｏｒｉｎｅｒｔＦＣ−７７液体中で２０分間２５
０　ＣＣ／分の割合で発泡化された。叙上の実施例にお
いては、空気を追放した液体で充満されたシールバッグ
が６０℃において（商標名）　Ｆｉｓｈｅｒ実験室用オ
ーブンで合Ｊ１４８片１ｍにわたって加熱、保持された
。加熱後においてガス気泡はバッグ内においては視認さ
れず、バッグを２５℃に冷却した後においても何らの気
泡もあられれなかった。

本発明の熱移転バッグは例えばコンピュータディスクド
ライブ及び４ノーキツトボードのような種種の熱発生部
品からヒートシンクへと熱を持ち去り、以って装置の作
動湯度を低小させるのに有用である。

以下の具体的ではあるが非限定的例は本発明を例示する
のに役立つであろう。

倒 多層の熱シール可能な熱可塑性フィルムＷｉ層物、すな
わち外側のポリアミド層と、内側の塩化ポリビニリデン
層と、外側のポリエチレンコピニルアセテート層であっ
て公称板厚が８．９Ｘ１０−３ｃ屑の積層物が単一の仕
切り室バッグへと形成された。

なお前記ポリエチレンコピニルアセテート層が仕切り室
を画成している。完成したバッグの構造は第１図に示し
たものと類似しており、８．２３±０．０８ｃｍ、１２
．０６±０．０８ＣＩＩの長さと０．６９±０．０８ｃ
ｍの厚味を有している。バッグは公称の完成バッグ寸法
よりもわずかに長く製作された。この余剰長さ部分は前
記充填スリーブを形成した。

前記フィルム材は（商標名）Ｐａｃインパルスシーラ、
モデル２４ＰＩを使用して、第３図に示すように３つの
エツジ上でシールされた。第４番目のエツジはその全長
の約１．３ｃＩＩの部分を除いて全てシールされた。ク
ランピングのような他の一時的機械式シーリング方法も
許容出来た。バッグはシールされていない開口を通り、
目盛りイ」シリンダを用い約５７〜５８−のく商標名）
Ｈｕｏｒｉｎｅｒｔ　　Ｆ　Ｃ−７７液が充填された。

充填され、シールされていないバッグが予め７５〜８０
℃に予熱された直立位置にあるＦ　ｉ　５ｈｅｒ実験室
用オーブン内に置かれ、バッグは同オーブン内に約２０
分間保持された。この時間は液体が７５〜８０℃に到達
し、空気を液体から排出するのに必要な時間であった。

バッグはオーブンから取出され１、残存空気はバッグ及
びその中味がまだ熱い内に同バッグを絞ることによって
手動的に追い出された。

バッグの前記第４のエツジが次に（商標名）ｐａｃイン
パルスシーラを用いてシールされ、充填スリーブが切取
られ、最終のバッグ寸法が１９られた。完成したバッグ
は約５６Ｉｄｌの（商標名）Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ液Ｆ
Ｃ−７７を含／ｖでいた。

完成したバッグは第５図に示すように直径８．９ｃｍの
ディスクドライブの頂部表面とデスクトップコンピュー
タの金属ハウジングの間のＶヤビテイ内に置かれた。感
圧接着性の２而テープが前記バッグをコンピュータハウ
ジングの内側表面に固定したが、バッグはディスクドラ
イブには固定されなかった。前記コンピュータ及びディ
スクドライブは通常の周囲条件下で作動された。コンピ
ュータは又別のランにおいてバッグ無しで作動された。

温度が前記ディスクドライブハウジング上の２点（第５
図の地点３０及び３１で示される）においてバッグ有り
とバッグ無しで測定された。

結果は表１にまとめられている。

表−１ 熱移転バッグの有無による ディスクドライブの温度状況 地点３０において　地点３１において 測定された温度　　測定された温度 バッグ有　　　４５．６℃　　　　４４．２℃バッグ無
　　　５２．０℃　　　　４９℃差　　　　　　　　　
　　　６．４℃　　　　　　　　４．８℃これらの結果
はバッグが十分な熱ｍをディスクドライブからハウジン
グに伝え、表１に示すようにディスク作動ｉ度を降下さ
せているということを示している。ディスクドライブの
寿命は１０℃の作動温度定価に従って倍にのばすことが
出来る。

従って、バッグによって誘起された温度低下はディスク
ドライブの寿命の顕著な増大となってあられれる可能性
がある。全体の熱伝導係数は実験的に１２０Ｗ／ＴｒＬ
２°にであると決定された。この値は放散される熱束に
対してシステムの物理的特性及び幾何学的形状に基づく
相関関係から同シスアムに予想される値よりも著しく良
好である。

あるテストにおいて、充填されたバッグはデスクトップ
コンピュータを落下テストで落下させた際約５０Ｇの力
にさらされた後においても、バッグの一体性を保持して
いた。萌記力は前記コンピュータのハウジング上に装着
されたストレーンゲージによって測定された。同一の落
下テストにおいて、前記バッグは落下刃によって誘起さ
れた、コンピュータに及ぼす振動を顕著に減衰させた。

本発明の精神及び範囲から離脱することなく当業者なら
ば本発明の種々の修整例及び変更例をなす事が可能であ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施例の上面図、第２図は第１
図に示した実施例の線２−２に沿って眺めた図、 第３図は空のバッグの一つの実施例を示す図、第４図は
シールされたバッグを示す図、第５図は第１図に示した
実施例を電子装置に適用したものの図式的側面図である
。 １ｏ・・・バッグ、１１・・・シール、１２・・・内側
表面、１３．１３’・・・壁、１１・・・エツジ、１４
・・・熱伝導性液体、１５・・・電子装置、１６・・・
キャビティ、１７・・・ヒートシンク表面、１８・・・
熱発生部品の頂部、１９・・・接着テープ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）　シールされ、可撓性を有し、液体を含んだ熱ト
   ランスファバッグであつて、熱発生部品と密接し、同部
   品とヒートシンクとの間に配置され前記部品から前記ヒ
   ートシンクへと熱を伝達するようにされたバッグにおい
   て同バッグは ａ）　一つ又はそれ以上の仕切り室を備え、可撓性に富
   み、丈夫で空気及び熱を通し、液体は通さないプラスチ
   ックバッグと、 ｂ）熱的に伝導性であり、化学的に不活性で、基本的に
   気体を通し、電気的に非伝導性で、熱的に安定な液体で
   あつて前記仕切り室を充填するフッ素性化学液体を有し
   、当該液体はそれが前記装置の最高作動温度においても
   沸騰しない沸点を備えている熱トランスファバッグ。
2. （２）　特許請求の範囲第１項に記載の熱トランスファ
   バッグにおいて、前記熱伝導性の液体は少なくとも８０
   ℃、好ましくは少なくとも９７℃の沸点を備えているこ
   とを特徴とするバッグ。
3. （３）　特許請求の範囲第１項に記載の熱トランスファ
   バッグにおいて、前記熱発生装置は電子装置であること
   を特徴とするバッグ。
4. （４）　特許請求の範囲第１項に記載の熱トランスファ
   バッグにおいて、前記熱伝導性液体は過フッ素化された
   液体であることを特徴とするバッグ。
5. （５）　特許請求の範囲第４項に記載の熱トランスファ
   バッグにおいて、前記過フッ素化液体が過フッ素化され
   た線形の、分岐した又はサイクリツクアルカン、エーテ
   ル、第三アミン及びアミノエーテル及びその混合物の等
   級から選択されていることを特徴とするバッグ。
6. （６）　特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第
   ４項に記載の熱トランスファバッグにおいて、前記バッ
   グはその外側表面上に適用された接着剤を備えており、
   当該接着剤は前記バッグを前記バッグの前記キャビティ
   内にしつかりと定置するようにされていることを特徴と
   するバッグ。
7. （７）　特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第
   ４項に記載の熱トランスファバッグにおいて、前記バッ
   グは多層で、ヒートシール可能で熱可塑性のフィルムか
   ら作られていることを特徴とするバッグ。
8. （８）　特許請求の範囲第７項に記載の熱トランスファ
   バッグにおいて、前記フィルムは ａ）外側のポリアミド層と、 ｂ）内側の塩化ポリビニリデン層と、 ｃ）外側の、熱シール可能なポリエチレンコビニルアセ
   テートの層であつて前記仕切り室の内側表面を画成して
   いる層とを有していることを特徴とするバッグ。
9. （９）　特許請求の範囲第１項に記載の熱トランスファ
   バッグの製造方法であつて、 ａ）各仕切り室内に一つの開口を残した一つ又はそれ以
   上の仕切り室を備えたバッグをプラスチックフィルムか
   ら作る段階と、 ｂ）熱的に伝導性で、化学的に不活性で、電気的に非伝
   導性で、熱的に安定な液体であつて、フッ素化液を有す
   る液体を前記開口を通つて各仕切り室に充填する段階と
   、 ｃ）前記液体が空気を追い出す程十分高い温度になる迄
   前記液体で充填されたバッグを加熱する段階と、 ｄ）溶解されたか又は閉込められた空気を追い出すのに
   十分な時間前記温度にバッグを保持する段階と、 ｅ）加熱後前記仕切り室を充填するのに用いられた開口
   を経て、各仕切り室内に残存する空気泡を除去する段階
   と、 ｆ）前記開口をシールする段階とを有する方法。
10. （１０）特許請求の範囲第１項に記載の熱トランスファ
    バッグの製造方法であつて、 ａ）各仕切り室内に一つの開口を残し、一つ又はそれ以
    上の仕切り室を備えたバッグを製作する段階と、 ｂ）熱伝導性で、化学的に不活性で、電気的に非伝導性
    で、熱的に安定した液体であつて容器内のフッ素性化学
    液体を有する液体を空気を追い出すのに十分高い温度へ
    と加熱し、前記液体をして溶解されたか又は閉込められ
    た空気を追い出すのに十分な時間前記温度に保持する段
    階と、 ｃ）前記開口を通して各バッグ仕切り室を熱伝導性液体
    で充満する段階と、 ｄ）充填後前記仕切り室を充填するのに用いられる前記
    開口を通して、各仕切り室内に残存する空気泡を除去す
    る段階と、 ｅ）前記開口をシールする段階とを有する方法。
11. （１１）特許請求の範囲第１項に記載の熱トランスフア
    バツグの製造方法であつて、 ａ）各仕切り室内に一つの開口を残した、一つ又はそれ
    以上の仕切り室を備えたバッグを製作する段階と、 ｂ）フッ素性化学液体を有する、熱伝導性で、化学的に
    不活性で、電気的に非伝導性で、熱的に安定な液体に対
    する低溶解度を備えたパージガスをして、空気を前記液
    体から追い出すのに十分な時間だけ、同液体中に発泡さ
    せる段階と、 ｃ）段階ｂ）の以前又は以後において前記充填開口を通
    つて散布熱伝導性液体を各バッグ仕切り室に充填する段
    階と、 ｄ）充填後仕切り室を充填するのに用いられる前記開口
    を通つて各仕切り室内に残存している空気泡を除去する
    段階と、 ｅ）前記開口をシールする段階とを有する方法。
12. （１２）特許請求の範囲第１１項に記載の方法において
    、前記散布乃至バージガスはヘリウムであることを特徴
    とする方法。