JP2017535952A - 過渡冷却用のヒートシンク組立体 - Google Patents
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Abstract
少なくとも１つの熱放出部品と共に使用するためのヒートシンク組立体であって、ヒートシンク組立体は、少なくとも１つの熱放出部品に伝導結合され、第１の温度で相を変化させる第１の相変化材料と、第１の相変化材料に伝導結合され、第１の温度よりも高い第２の温度で相を変化させる第２の相変化材料と、を含む。【選択図】図１
Description
本開示は過渡冷却用のヒートシンク組立体に関する。
印刷回路基板などの熱発生デバイスは、プロセッサ、抵抗、キャパシタ、電圧調整器などの熱発生部品を含んでいることが多い。熱平面は、熱発生デバイスと組み合わせて設けられることがあり、組立体を形成して、熱の除去に役立つようにするためであり、典型的には、追加の伝導経路を設けることによって、熱を分散させる。典型的には、空気冷却システム及び液体冷却システムは、開放した環境で使用され、そこでは熱は周囲に消散させることができる。ある場合では、熱発生部品は、増加した熱発生の過渡モード下で動作することがあり、そこでは高度の熱消散が、短い持続期間にわたって期待される。
一態様では、本発明の実施形態は、少なくとも１つの熱放出部品と共に使用するためのヒートシンク組立体に関し、少なくとも１つの熱放出部品に伝導結合され、第１の温度で相を変化させる第１の相変化材料と、第１の相変化材料に伝導結合され、第１の温度よりも高い第２の温度で相を変化させる第２の相変化材料と、を含み、第１の相変化材料は、熱放出部品からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させ、第２の相変化材料は、第１の相変化材料からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させる。
図１Ａは、熱放出部品１２と共に使用するためのヒートシンク組立体１０の断面を示す。熱放出部品１２は、マイクロプロセッサ、高熱フラックス印刷回路基板（ＰＣＢｓ）、パルスレーザ制御基板（ＰＬＣＢ）、キャパシタ、ＭＯＳＦＥＴｓを含む電子装置、及び、冷却を要する任意の他のデバイス、などの熱管理を必要とする任意の熱放出電子部品を含む任意の熱放出部品にすることができる。ヒートシンク組立体１０は、医療機器を含む空中、船上、及び地上設置の電子装置と共に使用することができる。また、ヒートシンク組立体１０は、考えられる任意の他の熱放出デバイスや過渡熱負荷を含む様々な熱負荷と共に使用することもできる。非限定の例として、ヒートシンク組立体１０は、太陽熱、レーザ熱、電子熱などを管理するために使用することができる。例示的な目的だけのため、熱放出部品１２は、マイクロプロセッサとして示した熱発生部品１６を有する印刷回路基板（ＰＣＢ）１４として示している。マイクロプロセッサが示されているが、電力制御器、抵抗、誘導器、キャパシタ等などの追加の熱発生部品１６は、ＰＣＢ上に設けることができる。
ヒートシンク組立体１０は、２つの異なった相変化材料を組み入れている過渡冷却組立体にすることができ、個々が異なった温度で相を変化させ、したがって、ヒートシンク組立体１０が、二重熱キャパシタとして機能を果たすことができる。より具体的には、第１の相変化材料２０は、少なくとも１つの熱放出部品１２に伝導結合することができ、第１の相変化材料は、第１の温度で相を変化させることができ、第２の相変化材料２２は、第１の相変化材料２０に伝導結合することができ、また、第１の温度よりも高い第２の温度で相を変化させることができる。
第１の相変化材料２０及び第２の相変化材料２２は、異なった相変化温度を有する任意の適切な相変化材料にすることができる。第１の相変化材料２０及び第２の相変化材料２２は、固体／液体の相変化、及び／又は、液体／ガスの相変化を経験する材料を含むことができる。用途に応じて、相変化材料は、適切に選択することができる。例えば、航空学上、パラフィンワックスは、腐食性でないという理由で典型的に使用される。そういったパラフィンワックスは、熱を十分に吸収するときに相を液体に変化させ、更に、熱を十分に解放するときに相を液体から元の固体に変化させる固体である。固体から液体への相変化後に、パラフィンワックスは、相変化を起こさせる熱を超えて、補充の熱を更に吸収することができる。パラフィンワックスは、固体から液体に、そして、元の固体に、多重サイクルのために確実に、相を繰り返し変化させるように構成される。
他の相変化材料、例えば、アンモニアは、熱の伝導伝達に応じて開始相から少なくとも１つの異なった相に材料が相変化させる限り、想像される。開始相と、少なくとも１つの異なった相とは、固体、液体、及びガスのうちの１つにすることができる。先の例に戻って、パラフィンワックスは、熱伝達を増加させるためにカーボンブラックなどの添加材料を含むこともできる。追加の相変化材料の非限定の例は、インドラスタット（Ｉｎｄｒａｓｔａｔ）８４、インドラスタット６９、ルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ７０ＨＣ、ルビサームＲＴ８０ＨＣ、アルミニウムナイトレートノナハイドレイト、ソジウムピロ燐酸塩十水和物、水酸化物バリウム八水和物、硫酸アルミニウムカリウム十二水和物、セロベンド共晶、ｂｉ−ｉｎ共晶、セロセーフ共晶、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、及び／又は、ラウリン酸を含むことができる。
第１の相変化材料２０と第２の相変化材料２２は、ヒートシンク組立体１０の中に任意の適切なやり方で含めることができる。例えば、第１のフレーム３０は、第１の相変化材料２０を保持するために、含めることができる。第１のフレーム３０は、第１の相変化材料２０を受容する複数のチャンバ３２を画定しているように図示されている。第１のフレーム３０は、任意の適切なやり方で形成することができ、任意の適切な断面を有する複数のチャンバ３２を画定することのできる格子状の相互連結壁３４として図示されている。他のタイプのフレーム構造は、格子と非格子の双方が予想される。第１のフレーム３０は、伝導性を有することがあり、したがって、ヒートシンク組立体１０の内部で第１の相変化材料２０の中への及びそこから離れる熱の伝導が促進される。
こういったように、示した第１のフレーム３０は、熱放出部品１２から第１の相変化材料２０の複数のチャンバ３２への相互連結した熱伝導経路を提供しつつ、相変化材料を個別のチャンバ３２中に分離するために動作する。
第１のフレーム３０は、少なくとも１つの熱放出部品１２に伝導結合される少なくとも１つの部分を有することがある。代替的に、複数の部分が、少なくとも１つの熱放出部品１２に伝導結合されてもよく、或いは、第１のフレーム３０の全体が、伝導性材料から形成されてもよい。例えば、第１のフレームは、アルミニウム、銅、鋼、ニッケル、又は銅タングステンなどにすることができ、それらのどれもが同様の構造及び熱伝導特性を提供できる。
更に、第２のフレーム４０は、第２の相変化材料２２を保持するために、含めることができる。第２のフレーム４０は、第２のフレーム４０が相互連結壁４４によって形成された複数のチャンバ４２を有することができるということを含めて、第１のフレーム３０と同様にすることができる。また、第２のフレーム４０は、伝導性材料から形成することができ、或いは、伝導性材料から形成される部分を有することができる。
更にまた、伝導性要素又は中間熱伝導構造体５０は、ヒートシンク組立体１０の中に含めることができ、また、第１の相変化材料２０と第２の相変化材料２２の間に位置することができる。中間熱伝導構造体５０は、第１の相変化材料２０と第２の相変化材料２２の間に構造バリアを画定することができる。図示した例では、中間熱伝導構造体５０は、第１のフレーム３０と第２のフレーム４０から分離されている。理解されるであろうことは、それがそうでなくてもよいこと、しかも、中間熱伝導構造体５０が、第１のフレーム３０及び／又は第２のフレーム４０のいずれかに動作可能に結合でき、又は、それと一体に形成でき、或いは、その一部分にすることができること、である。中間熱伝導構造体は、第１の相変化材料２０と第２の相変化材料２２を伝導結合することができる。
図示した例では、中間熱伝導構造体５０は、第１の相変化材料２０の中に延びる複数のピン５２と、第２の相変化材料２２の中に延びる複数のピン５４と、を含む。単一のフィンが、中間熱伝導構造体５０から目に見えるチャンバ３２及び４２のそれぞれの中に延びるように図示されているが、理解されるであろうことは、フィンがチャンバのそれぞれの中に延びる必要がないこと、しかも、任意の数のフィンがチャンバの中に延びることができること、である。理解されるであろうことは、中間熱伝導構造体５０が、任意の適切な構造体にすることができ、第１の相変化材料２０と第２の相変化材料の間のサーマルインターフェースを提供する、ということである。また、中間熱伝導構造体５０は、第１の相変化材料２０を第２の相変化材料２２から絶縁するためのバリアを作り出して、確実にそれらが混じらないようにする。
シール６０は、相変化材料２０及び２２を組立体内部に適切に維持するために、ヒートシンク組立体１０の中に含めることもできる。任意の適切なシールは、ゴムパッキンを含んでいるものを含めることができる。１つ又は複数の締結部品は、第１のフレーム３０と第２のフレーム４０を互いに保持するために、含めることができる。図示したように、締結部品は、第１のフレーム３０と第２のフレーム４０の開口を通して受容されてナット６４に係合するねじ６２として示された締結体を含む。任意の適切な締結部品が使用できる。例えば、他の機械式の締結体、例えば、ボルト、釘、ピンなどは、溶接や接着剤などの非機械式の締結体と同様に、使用することができる。更に、締結体は、ＰＣＢ１４に対する第１のフレーム３０の実装に役立つために、使用することができ、含めることもできる。
ＰＣＢ１４の動作中、ＰＣＢ１４上の熱発生部品１６は、非限定の例として、短い持続期間（秒のオーダーで）にわたって電気動力を使用することができ、低動力消費のモードで散在した高動力消費のモードを、その結果として、高動力消費モード中の過渡の高熱消散の必要性を、作り出す。それらの過渡の持続期間中、熱発生部品１６によって生じる熱は、伝導によってヒートシンク組立体１０に伝達され、第１のフレーム３０によって熱が第１の相変化材料２０に伝導され、そこで熱が吸収される。次いで、熱は、第１の相変化材料２０から中間熱伝導構造体５０を介して第２の相変化材料２２に伝導伝達される。第２の相変化材料２２は、第１の相変化材料２０よりも高い温度で相を変化させる。そのとき、熱は、フレーム４０を介して、ヒートシンク組立体１０を取り囲む終局のヒートシンクに伝導されてもよい。こういったように、理解されるであろうことは、熱は、第２の相変化材料２２からヒートシンク組立体１０の外側の材料まで伝達される、ということである。図示していないが、フレーム４０の外側表面は、終局のヒートシンクに晒されるフィンを含んでいてもよい。終局のヒートシンクは、ガス、液体、又は固体材料にすることができる。ガスのケースでは、ヒートシンクは、典型的には空気である。液体のケースでは、ヒートシンクは、典型的には水又はエチレングリコールである。固体のケースでは、放出する放射表面に連結されたヒートパイプにすることができる。
この意味において、第１の相変化材料２０と第２の相変化材料２２は、過渡の持続期間中のＰＣＢの熱消散中における蓄熱用の物理的な材料を提供する。例外的に高熱又は長期の過渡の熱状態の間、第１の相変化材料２０と第２の相変化材料２２は、溶けて、固体から液体に、或いは、液体からガスに、相が変化する。これらの相の変化によって、第１の相変化材料２０と第２の相変化材料２２は、後の消散のための高熱過渡サイクル中に追加の熱を吸収することができる。そういった筋書きでは、第１の相変化材料２０と第２の相変化材料２２は、動作サイクルの低温部分中に起きるその後の熱解放時に、相を元に変化させるであろう。第１及び第２の相変化材料２０及び２２の相変化温度の差は、様々なタイプの熱負荷の連続した伝導を可能にする。これは、電子熱源及び環境源からの熱負荷が直ちに処理できるということを含む。更に、ヒートシンク組立体１０は、幅広い温度範囲を網羅するために使用することができる。
過渡サーマル持続期間又は過渡熱状態の他の例、例えば、昼間ソーラー加熱事象又は第２の相変化材料２２の位置する外面上への高エネルギ源の衝突では、第１の相変化材料２０及び／又は第２の相変化材料２２の少なくとも一方は、熱負荷の少なくとも一部分を吸収することができ、熱負荷の少なくとも一部分を吸収することによって、熱負荷の少なくとも一部分が電子部品１６に達するのを予防できる。別のやり方で言えば、第１及び／又は第２の相変化材料２０、２２の少なくとも一方は、部品から或いは環境から生じた過渡の熱負荷を吸収することができる。
追加の熱消散デバイスは、熱の除去を増進させるために、空気冷却フィン又は液体冷却チャネルなどの例示的な実施形態に関連して使用することができる。その上、ヒートシンク組立体１０構造は、取り巻く環境への効率的な放射熱移動伝達を確実にするために、黒色の高放射率で低光沢の材料で全体的に被覆又は塗装することができる。
図２Ａ〜２Ｃは、主題の革新の態様に従った追加又は代替のヒートシンク組立体１１０を示す。ヒートシンク組立体１１０は、ヒートシンク組立体１０と共通する何らかの特徴を有し、したがって、同じような部品は、１００を増やした同じような数字で識別されることになり、理解されることは、ヒートシンク組立体１０の同じような部品の説明が、別段の注記がない限り、ヒートシンク組立体１１０に妥当する、ということである。
図２Ａは、斜視図を提供し、チャンバ１４２（図２Ｃ参照）が、四角の断面を有することができる、ということを図示している。図２Ｂにより明瞭に示されているように、１つの差異は、フレーム１３０が、フィン１３４を有するように図示され、中間熱伝導構造体１５０が、壁１５４によって形成された複数のチャンバ１５６を有するように図示されている、ということである。第１の相変化材料１２０は、チャンバ１５６（図２Ｃにより明瞭に示されている）の内部に位置し、フィン１３４は、チャンバ１５６の中に延びる。中間熱伝導構造体１５０は、ヒートシンク組立体１０と同じように、フィン１５２を含み、フィン１５２は、フレーム１４０の内部に位置する第２の相変化材料１２２の中に延びる。
ヒートシンク組立体１１０は、ヒートシンク組立体１０と同様に動作し、除外されることは、熱が、フレーム１３０及びそのフィン１３４を介して第１の相変化材料１２０の中に伝導され、第１の相変化材料１２０が、中間熱伝導構造体１５０の中に収容される、ということである。熱は、第１の相変化材料１２０から中間熱伝導構造体１５０及びそのフィン１５２を介して第２の相変化材料１２２の中に伝導され、そこではそのときフレーム１４０を介して終局のヒートシンク材料に伝導することができる。
図３Ａ〜３Ｂは、主題の革新の態様に従った追加又は代替のヒートシンク組立体２１０を示す。ヒートシンク組立体２１０は、ヒートシンク組立体１０と共通する何らかの特徴を有し、したがって、同じような部品は、２００を増やした同じような数字で識別されることになり、理解されることは、ヒートシンク組立体１０の同じような部品の説明が、別段の注記がない限り、ヒートシンク組立体２１０に妥当する、ということである。
１つの差異は、中間熱伝導構造体２５０が、フィンを有していない薄いプレートとして図示されている、ということである。中間熱伝導構造体２５０は、フィンを含んでいないが、第１の相変化材料２２０と第２の相変化材料２２２の間のサーマルインターフェースを依然として形成している。また、中間熱伝導構造体２５０は、第１の相変化材料２２０を第２の相変化材料２２２から絶縁するためのバリアを作り出して、確実にそれらが混じらないようにする。
図４Ａ〜４Ｂは、主題の革新の態様に従った追加又は代替のヒートシンク組立体３１０を示す。ヒートシンク組立体３１０は、ヒートシンク組立体１０と共通する何らかの特徴を有し、したがって、同じような部品は、３００を増やした同じような数字で識別されることになり、理解されることは、ヒートシンク組立体１０、ヒートシンク組立体１１０、又は、ヒートシンク組立体２１０の同じような部品の説明が、別段の注記がない限り、ヒートシンク組立体３１０に妥当する、ということである。
ヒートシンク組立体１０と同様に、フレーム３３０は、第１の相変化材料３２０を保持する。ヒートシンク組立体１０と違って、フレーム３３０の壁３３４は、単一のチャンバ３３２を画定し、その内部には、第１の相変化材料３２０が保持される。別の差異は、中間熱伝導構造体３５０が、平らであってフィン３５２を含む第１の側３５４を含み、フィン３５２が、その他方の側から第２のフレーム３４０の中に貯蔵された第２の相変化材料３２２の中に延びる、ということである。
本明細書で開示した実施形態は、少なくとも２つの相変化材料を有するヒートシンク組立体を提供する。上述した実施形態は、空気冷却フィン又は液体冷却部品を有する従来の冷却組立体に対して優れた重量及び寸法の優位性を有する。提案した相変化材料の構成の場合、高い熱消散は、過渡熱状態中に追加の熱消散要素なしで達成することができ、それは、相変化材料の確実な熱吸収が、固有であって、低めの熱発生状態中の後の解放のための物理的な材料内部の蓄熱を提供するからである。その上、より高い部品の信頼性は、部品が高い熱過渡状態を有していないときでさえ、達成することができ、その理由は、相変化材料が、定常状態動作中に、又は、高いソーラーセッティング（ｓｏｌａｒ ｓｅｔｔｉｎｇｓ）下での環境温度の変更などの縮小した環境の冷却状態中に、例外的な熱消散特性を提供するからである。
更に、上述した組立体は、空気又は液体冷却を有する組立体と比較して、部品数の減少と、電気のより少ない引き寄せとを有して、システム全体を本質的により高い信頼性のものとする。それがもたらすのは、より低重量の、より小寸法の、性能の向上した、そして、信頼性の向上したシステムである。部品数の低下とメンテナンスの削減は、より低い製品価格とより低い運転費につながるであろう。重量及び寸法の削減は、競合的優位性と相関関係を有する。
動力消散の過渡モードは、電子動力消散サイクリック熱負荷（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｃｙｃｌｉｃ ｈｅａｔ ｌｏａｄｓ）中及び昼間環境サイクル中に共通である。動力消散の過渡モードは、パルスレーザ、レーダ、医学画像、燃料への熱消散、及び高熱消散が比較的短い持続期間を通じて期待される他の過渡熱負荷用途、に存在する。上述した実施形態は、サイクリック熱負荷のためと、環境温度変化下の温度制御とソーラー負荷状態とに関連した昼間変化のために、適切な冷却を提供することができる。上述した実施形態は、融合している熱消散部品にコンパクト且つ低価格の解決策を提供して、過渡サイクリック熱負荷を備えた過酷な環境過渡要件を充足する。
まだ説明していない範囲で、様々な実施形態の異なった特徴及び構造は、要望通りに互いに組み合わせて使用することができる。特徴によっては、すべての実施形態で示されていないことがあるが、必要に応じて実行することができる。このように、異なった実施形態の様々な特徴は、要望通りに混合及び調和を行って、新たな実施形態を形成することができ、それは新たな実施形態が明白に説明されているか否かにかかわらない。本明細書で説明した特徴のすべての組合せや交換は、本開示によってカバーされる。
ここに記載した説明は、例を用いて、ベストモードを含めて本発明を開示していると共に、任意のデバイスやシステムを作製及び使用することと任意の組み入れた方法を実行することとを含めて任意の当業者が本発明を実施できるようにもしている。特許性を有する本発明の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者の想到する他の例を含むことができる。そういった他の例は、特許請求の範囲の文字通りの用語と異ならない構造要素を有する場合に、或いは、特許請求の範囲の文字通りの用語に対する差異の実体がない等価な構造要素を含む場合に、特許請求の範囲の範囲内にあることを意図している。
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
少なくとも１つの熱放出部品（１２）と共に使用するためのヒートシンク組立体（１０）であって、
前記少なくとも１つの熱放出部品（１２）に伝導結合され、第１の温度で相を変化させる第１の相変化材料（２０）と、
前記第１の相変化材料（２０）に伝導結合され、前記第１の温度よりも高い第２の温度で相を変化させる第２の相変化材料（２２）と、を含み、
前記第１の相変化材料（２０）は、前記熱放出部品（１２）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させ、
前記第２の相変化材料（２２）は、前記第１の相変化材料（２０）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させる、ヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様２］
前記第１の相変化材料（２０）と前記第２の相変化材料（２２）の間に位置する中間熱伝導構造体（５０）を更に含む、実施態様１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様３］
前記中間熱伝導構造体（５０）は、前記第１の相変化材料（２０）及び前記第２の相変化材料（２２）の少なくとも一方の中に延びる複数のフィン（５０、５２）を更に含む、実施態様２に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様４］
前記第１の相変化材料（２０）を保持する第１のフレーム（３０）を更に含む、実施態様２に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様５］
前記第２の相変化材料（２２）を保持する第２のフレーム（４０）を更に含む、実施態様４に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様６］
前記中間熱伝導構造体（５０）は、前記第１のフレーム（３０）と前記第２のフレーム（４０）から分離されている、実施態様５に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様７］
前記第２のフレーム（４０）は、フィン（１３４）を更に含む、実施態様５に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様８］
前記第１のフレーム（３０）の少なくとも一部分は、伝導性を有する、実施態様４に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様９］
前記少なくとも一部分は、前記少なくとも１つの熱放出部品（１２）と直接接触している、実施態様８に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１０］
熱は、前記第２の相変化材料（２２）から前記ヒートシンク組立体（１０）の外側の材料に伝達される、実施態様１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１１］
少なくとも１つの熱放出部品（１２）と共に使用するためのヒートシンク組立体（１０）であって、
第１の温度で相を変化させる第１の相変化材料（２０）を保持する第１のフレーム（３０）であって、前記第１のフレーム（３０）が前記少なくとも１つの熱放出部品（１２）に伝導結合された少なくとも一部分を有する、第１のフレーム（３０）と、
前記第１の温度よりも高い第２の温度で相を変化させる第２の相変化材料（２２）を保持する第２のフレーム（４０）と、
前記第１の相変化材料（２０）と前記第２の相変化材料（２２）の間に構造バリアを画定し、前記第１の相変化材料（２０）及び前記第２の相変化材料（２２）を伝導結合する伝導性要素と、を含み、
前記第１の相変化材料（２０）は、前記熱放出部品（１２）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させ、
前記第２の相変化材料（２２）は、前記第１の相変化材料（２０）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させる、ヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１２］
前記伝導性要素は、前記第１の相変化材料（２０）又は前記第２の相変化材料（２２）の中に延びる複数のフィン（５０、５２）を更に含む、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１３］
前記伝導性要素は、前記第１の相変化材料（２０）及び前記第２の相変化材料（２２）の中に延びる複数のフィン（５０、５２）を更に含む、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１４］
前記第１の相変化材料（２０）は、パラフィンワックスであり、前記第２の相変化材料（２２）は、異なったパラフィンワックスである、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１５］
前記第２のフレーム（４０）は、伝導性を有する少なくとも一部分を有する、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１６］
前記第１の相変化材料（２０）又は前記第２の相変化材料（２２）は、高い放射熱伝達の放射率のために添加材料を含む、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１７］
前記第１のフレーム（３０）及び前記第２のフレーム（４０）は、ハニカムとして構成される、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１８］
前記第２のフレーム（４０）は、フィン（１３４）を更に含む、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１９］
熱は、前記第２の相変化材料（２２）から前記ヒートシンク組立体（１０）の外側の材料に伝達される、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１］
少なくとも１つの熱放出部品（１２）と共に使用するためのヒートシンク組立体（１０）であって、
前記少なくとも１つの熱放出部品（１２）に伝導結合され、第１の温度で相を変化させる第１の相変化材料（２０）と、
前記第１の相変化材料（２０）に伝導結合され、前記第１の温度よりも高い第２の温度で相を変化させる第２の相変化材料（２２）と、を含み、
前記第１の相変化材料（２０）は、前記熱放出部品（１２）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させ、
前記第２の相変化材料（２２）は、前記第１の相変化材料（２０）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させる、ヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様２］
前記第１の相変化材料（２０）と前記第２の相変化材料（２２）の間に位置する中間熱伝導構造体（５０）を更に含む、実施態様１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様３］
前記中間熱伝導構造体（５０）は、前記第１の相変化材料（２０）及び前記第２の相変化材料（２２）の少なくとも一方の中に延びる複数のフィン（５０、５２）を更に含む、実施態様２に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様４］
前記第１の相変化材料（２０）を保持する第１のフレーム（３０）を更に含む、実施態様２に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様５］
前記第２の相変化材料（２２）を保持する第２のフレーム（４０）を更に含む、実施態様４に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様６］
前記中間熱伝導構造体（５０）は、前記第１のフレーム（３０）と前記第２のフレーム（４０）から分離されている、実施態様５に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様７］
前記第２のフレーム（４０）は、フィン（１３４）を更に含む、実施態様５に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様８］
前記第１のフレーム（３０）の少なくとも一部分は、伝導性を有する、実施態様４に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様９］
前記少なくとも一部分は、前記少なくとも１つの熱放出部品（１２）と直接接触している、実施態様８に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１０］
熱は、前記第２の相変化材料（２２）から前記ヒートシンク組立体（１０）の外側の材料に伝達される、実施態様１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１１］
少なくとも１つの熱放出部品（１２）と共に使用するためのヒートシンク組立体（１０）であって、
第１の温度で相を変化させる第１の相変化材料（２０）を保持する第１のフレーム（３０）であって、前記第１のフレーム（３０）が前記少なくとも１つの熱放出部品（１２）に伝導結合された少なくとも一部分を有する、第１のフレーム（３０）と、
前記第１の温度よりも高い第２の温度で相を変化させる第２の相変化材料（２２）を保持する第２のフレーム（４０）と、
前記第１の相変化材料（２０）と前記第２の相変化材料（２２）の間に構造バリアを画定し、前記第１の相変化材料（２０）及び前記第２の相変化材料（２２）を伝導結合する伝導性要素と、を含み、
前記第１の相変化材料（２０）は、前記熱放出部品（１２）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させ、
前記第２の相変化材料（２２）は、前記第１の相変化材料（２０）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させる、ヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１２］
前記伝導性要素は、前記第１の相変化材料（２０）又は前記第２の相変化材料（２２）の中に延びる複数のフィン（５０、５２）を更に含む、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１３］
前記伝導性要素は、前記第１の相変化材料（２０）及び前記第２の相変化材料（２２）の中に延びる複数のフィン（５０、５２）を更に含む、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１４］
前記第１の相変化材料（２０）は、パラフィンワックスであり、前記第２の相変化材料（２２）は、異なったパラフィンワックスである、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１５］
前記第２のフレーム（４０）は、伝導性を有する少なくとも一部分を有する、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１６］
前記第１の相変化材料（２０）又は前記第２の相変化材料（２２）は、高い放射熱伝達の放射率のために添加材料を含む、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１７］
前記第１のフレーム（３０）及び前記第２のフレーム（４０）は、ハニカムとして構成される、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１８］
前記第２のフレーム（４０）は、フィン（１３４）を更に含む、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
［実施態様１９］
熱は、前記第２の相変化材料（２２）から前記ヒートシンク組立体（１０）の外側の材料に伝達される、実施態様１１に記載のヒートシンク組立体（１０）。
１０ ヒートシンク組立体
１２ 熱放出部品
１４ 印刷回路基板（ＰＣＢ）
１６ 熱発生部品
２０ 第１の相変化材料
２２ 第２の相変化材料
３０ 第１のフレーム
３２ チャンバ
３４ 相互連結壁
４０ 第２のフレーム
４２ チャンバ
４４ 相互連結壁
５０ 中間熱伝導構造体
５２ ピン
５４ ピン
６０ シール
６２ ねじ
６４ ナット
１１０ ヒートシンク組立体
１２０ 第１の相変化材料
１２２ 第２の相変化材料
１３０ フレーム
１３４ フィン
１４０ フレーム
１４２ チャンバ
１５０ 中間熱伝導構造体
１５２ フィン
１５４ 壁
１５６ チャンバ
２１０ ヒートシンク組立体
２２０ 第１の相変化材料
２２２ 第２の相変化材料
２５０ 中間熱伝導構造体
３１０ ヒートシンク組立体
３２０ 第１の相変化材料
３２２ 第２の相変化材料
３３０ フレーム
３３２ 単一のチャンバ
３４０ フレーム
３５０ 中間熱伝導構造体
３５２ フィン
３５４ 第１の側
１２ 熱放出部品
１４ 印刷回路基板（ＰＣＢ）
１６ 熱発生部品
２０ 第１の相変化材料
２２ 第２の相変化材料
３０ 第１のフレーム
３２ チャンバ
３４ 相互連結壁
４０ 第２のフレーム
４２ チャンバ
４４ 相互連結壁
５０ 中間熱伝導構造体
５２ ピン
５４ ピン
６０ シール
６２ ねじ
６４ ナット
１１０ ヒートシンク組立体
１２０ 第１の相変化材料
１２２ 第２の相変化材料
１３０ フレーム
１３４ フィン
１４０ フレーム
１４２ チャンバ
１５０ 中間熱伝導構造体
１５２ フィン
１５４ 壁
１５６ チャンバ
２１０ ヒートシンク組立体
２２０ 第１の相変化材料
２２２ 第２の相変化材料
２５０ 中間熱伝導構造体
３１０ ヒートシンク組立体
３２０ 第１の相変化材料
３２２ 第２の相変化材料
３３０ フレーム
３３２ 単一のチャンバ
３４０ フレーム
３５０ 中間熱伝導構造体
３５２ フィン
３５４ 第１の側
Claims (12)
- 少なくとも１つの熱放出部品（１２）と共に使用するためのヒートシンク組立体（１０）であって、
前記少なくとも１つの熱放出部品（１２）に伝導結合され、第１の温度で相を変化させる第１の相変化材料（２０）と、
前記第１の相変化材料（２０）に伝導結合され、前記第１の温度よりも高い第２の温度で相を変化させる第２の相変化材料（２２）と、を含み、
前記第１の相変化材料（２０）は、前記熱放出部品（１２）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させ、
前記第２の相変化材料（２２）は、前記第１の相変化材料（２０）からの熱の伝導伝達に応じて相を変化させる、ヒートシンク組立体（１０）。 - 前記第１の相変化材料（２０）と前記第２の相変化材料（２２）の間に位置する中間熱伝導構造体（５０）を更に含む、請求項１記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記中間熱伝導構造体（５０）は、前記第１の相変化材料（２０）及び前記第２の相変化材料（２２）の少なくとも一方の中に延びる複数のフィン（５０、５２）を更に含む、請求項２記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記第１の相変化材料（２０）を保持する第１のフレーム（３０）を更に含む、請求項２記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記第２の相変化材料（２２）を保持する第２のフレーム（４０）を更に含む、請求項４記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記中間熱伝導構造体（５０）は、前記第１のフレーム（３０）と前記第２のフレーム（４０）から分離されている、請求項５記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記第２のフレーム（４０）は、フィン（１３４）を更に含む、請求項５記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記第１のフレーム（３０）の少なくとも一部分は、伝導性を有する、請求項４記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記少なくとも一部分は、前記少なくとも１つの熱放出部品（１２）と直接接触している、請求項８記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 熱は、前記第２の相変化材料（２２）から前記ヒートシンク組立体（１０）の外側の材料に伝達される、請求項１記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記第１の相変化材料（２０）は、パラフィンワックスであり、前記第２の相変化材料（２２）は、異なったパラフィンワックスである、請求項１記載のヒートシンク組立体（１０）。
- 前記第１の相変化材料（２０）又は前記第２の相変化材料（２２）は、高い放射熱伝達の放射率のために添加材料を含む、請求項１記載のヒートシンク組立体（１０）。
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