Brevet FR2857215A3 — publié le 20050107

FR 2857215 A3 20050107 FR 0308158 A 20030704 STRUCTURE ISOLANTE POUR MATERIAU D'INTERFACE THERMIQUE La présente invention concerne en général une structure d'isolation pour matériau d'interface thermique, et plus particulièrement une structure destinée à éviter que des interfaces thermiques fondues sous l'effet de hautes températures ne provoquent des phénomènes de pollution ou de courts-circuits. En général, les composants électriques qui génèrent de l'énergie à haut pouvoir calorifique lors de leur fonctionnement sont appelés des éléments générateurs de chaleur, tels que des transformateurs etc. Pâur faire en sorte qu'un élément générateur de températures élevées soit capable de supporter la température critique d'énergie calorifique, les scientifiques ont recours l'adjonction d'un élément dissipateur de chaleur, tel qu'un radiateur, sur un élément générateur de chaleur pour évacuer la chaleur, avec même la mise en place d'ouvertures de refroidissement pour abaisser rapidement la température de l'élément générateur de chaleur. Entre un élément générateur de chaleur, et un élément dissipateur de chaleur, on trouvera toujours une interface thermique dite TIM . L'interface thermique consiste normalement en un matériau à état variable, tels que des graisses thermiques etc. pour générateur d'énergie haute tension. De même, un autre problème surgit alors. Pour de tels TIM, qui passeront d'un état solide à un état de gel ou même à un état liquide lors de la phase d'élévation de température, l'interface thermique peut subir un phénomène d'écoulement et donc de pollution de ses éléments composants lors de la phase de gel ou de la phase liquide. Ceci pourra provoquer des courts-circuits et des phénomènes de pollution et donc des désagréments sur une longue période. Le premier objectif de la présente invention est de proposer une structure d'isolation pour interface thermique. La structure est enroulée autour d'un élément générateur de chaleur et consiste en une pluralité d'éléments isolants fermés. La structure, élément isolant, agit de manière à restreindre l'interface thermique existant entre un élément générateur de chaleur et un élément dissipateur de chaleur dans un espace fermé. L'espace est formé par l'élément isolant. Ainsi, l'interface thermique ne pourra pas déborder au-delà pour provoquer des pollutions ou des courtscircuits et des phénomènes dangereux lors du passage de l'interface thermique d'un état solide vers un état de gel ou liquide. Le deuxième objectif de la présente invention est de proposer une strûcture d'isolation d'interface thermique. Cette structure, en temps qu'élément isolant, présente une parfaite flexibilité, et peut subir un allongement approprié lorsque qu'elle est comprimée par l'élément dissipateur de chaleur. Ainsi, la structure est fixée sur une carte à circuits imprimés et sûr le dessus de l'élément dissipateur de chaleur. Ainsi, on empêche l'interface thermique de couler vers l'extérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront illustrés dans la description donnée ci-après et en référence aux dessins annexés. Il doit être compris que la description globale ci-après et la description détaillée correspondante ont valeur d'exemple dans le but d'expliquer l'invention mais n'en constituent pas la limite. Les dessins annexés sont joints et forment partie intégrante de cette demande et, avec la description servent à expliquer les principes de l'invention en termes généraux. Des numéros de références identiques s'appliquent à des éléments identiques tout au long de la description. Les objectifs vus et avantages des modes de réalisations préférentiels de la présente invention pourront être compris au travers des dessins annexés et 30 de la description détaillée, dans lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée en trois dimensions d'un premier mode de réalisation préférentiel de la présente invention, - la figure 2 est une vue arrière d'un montage selon la figure 1 - la figure 3 est une vue en section selon une ligne A - A de l'interface thermique avant changement d'état selon la figure 2 - la figure 4 est une autre vue en section selon la ligne A de l'interface 5 thermique après changement d'état selon la figure 2 et - la figure 5 est une vue éclatée en trois dimensions d'un second mode de réalisation préférentiel de la présente invention. On se réfère aux figures 1 à 4, qui sont une vue en éclatées et en trois dimensions d'un premier mode de réalisation préférentiel de l'invention, une vue arrière d'un assemblage selon la figure 1, une vue en section selon ligne A - A de l'interface thermique avant changement d'état selon la figure 2 et une autre vue en section selon la ligne A - A de l'interface thermique après changement d'état selon la figure 2. Un élément générateur de chaleur (10) est entouré par une pluralité d'éléments isolants (20) fermés, qui procurent une parfaite flexibilité et assurent l'isolation, et qui sont légèrement plus grands que l'élément générateur de chaleur (10). Ainsi, l'élément isolant (20) entoure l'élément générateur de chaleur (10). En se référant à la figure 3, la distance (21) entre une paroi intérieure de l'élément isolant (20) et l'élément générateur de chaleur (10) forme une chambre de réception pour les changements d'état de l'interface thermique (31) qui est plaquée entre l'élément générateur de chaleur (10) et un élément dissipateur de chaleur (30). L'élément dissipateur de chaleur (30) est monté sur l'élément générateur 30 de chaleur (10) au moyen d'un élément d'attache (relevant de l'art antérieur et non représenté sur les figures). Le dispositif de fixation assure une fixation élevée en plaquant l'élément dissipateur de chaleur (30) contre l'élément isolant (20). Grâce à la parfaite flexibilité qui caractérise l'ensemble, l'élément d'isolation (20) peut subir un allongement approprié et 35 le fond de l'élément dissipateur de chaleur (30) est plaqué contre la surface de l'élément générateur de chaleur (10) Le sommet et le fond de l'élément d'isolation (20) sont plaqués contre la surface de fond de l'élément dissipateur de chaleur (30) et l'une des surfaces d'une plaque de circuits imprimés (11) grâce à la flexibilité de l'élément isolant (20). Ainsi, il n'y a aucun écart entre la plaque de circuits imprimés (11), l'élément isolant (20) et l'élément dissipateur de chaleur (30). En se référant à la figure 4, lorsque l'interface thermique (31) est dans une phase de changement d'état provoquée par la montée progressive en température de l'élément générateur de chaleur (10), et l'écoulement à travers l'espace entre l'élément dissipateur de chaleur (30) et l'élément générateur de chaleur (10), l'interface thermique (31) est isolée grâce à l'élément isolant (20). Ceci permet à l'évidence de résoudre le problème d'écoulement vers l'extérieur rencontré dans l'art antérieur et ainsi, le risque de contamination et de courts-circuits n'existe plus. La figure 5 est une vue éclatée en trois dimensions d'un second mode de réalisation préférentiel de l'invention, qui fonctionne de la même manière que le premier. La seule différence réside la forme de l'élément d'isolation (20). L'élément d'isolation (20) selon ce mode de mise en oeuvre est circulaire et est compatible avec les conditions d'utilisation d'une série d'éléments isolants fermés flexibles pour isoler l'interface thermique (31), alors que le premier mode de réalisation comporte une forme carrée pour l'élément isolant. La présente invention ne sera pas limitée à la forme de l'élément isolant (20) qui pourra être en triangle, en étoile, en rectangle ou en ellipse etc. Bien que cette invention ait été décrite et illustrée en référence à des modes de mise en oeuvre particuliers, les principes décrits sont susceptibles d'application selon toutes autres formes de mise en oeuvre évidentes pour l'homme de l'art. L'invention n'est donc limitée que par la portée des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Structure isolante pour matériau d'interface thermique, composée d'une pluralité d'éléments isolants fermés (20) entourant un élément générateur de chaleur (10) pour former un espace fermé destiné à recevoir et isoler des matériaux d'interface thermique (31) fondus en suite de l'élévation de température de l'élément générateur de chaleur (10). 2. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément isolant (20) est flexible. 3. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément isolant (20) est légèrement plus 15 grand que l'élément générateur de chaleur (10). 4. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément isolant (20) est plaqué par un élément dissipateur de chaleur (31) contre le fond dudit élément dissipateur de chaleur et la surface d'une plaque de circuits imprimés (11) sur laquelle est monté l'élément générateur de chaleur (10). 5. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément isolant (20) est de forme carrée. 6. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément isolant (20) est de forme rectangulaire. 7. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément isolant (20) est de forme circulaire. 8. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément isolant (20) est en forme d'étoile. 9. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément isolant (20) est en forme d'ellipse. 10. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle le matériau d'interface thermique (31) peut changer d'état. 11. Structure d'isolation pour matériau d'interface thermique suivant la revendication 1, dans laquelle le matériau d'interface thermique (31) est un matériau refroidissant à l'état de graisse. 15 20 25 30