(57)【要約】      （修正有）【課題】単純化されコンパクトでありコスト効果が高い熱放散スイッチを提供する。【解決手段】熱放散スイッチ１０６は、いくつかの伝導素子空洞２０４を有する断熱材料２０２を含み得る。いくつかの熱スイッチ型伝導素子２０６が、独立的に、または熱スイッチ型シートの部分としてのいずれかで、伝導素子空洞２０４内部に入れ子になり得る。熱スイッチ型伝導素子２０６の材料を、熱源１０２からヒートシンク１０４への熱流経路を生成または遮断するために、しきい値温度または温度範囲を通過する温度変化に応答して変形するように構成することができる。【選択図】図２Ａ
2013243365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱材料（２０２）の層であって、前記断熱材料（２０２）内部に複数の伝導素子空洞（２０４）を備える断熱材料（２０２）の層、および、
前記断熱材料（２０２）の前記複数の伝導素子空洞（２０４）内部に配設される複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）であって、各々の熱スイッチ型伝導素子（２０６）がしきい値温度に応答して変形するように構成される複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）
を備える熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項２】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が配列で配置構成される、請求項１に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項３】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が相互に熱結合されず、前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）の各々が、前記断熱材料（２０２）の伝導素子空洞（２０４）内部に固着されずに入れ子にされている、請求項１に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項４】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）がバイメタル材料を含む、請求項３に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項５】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が形状記憶合金を含む、請求項３に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項６】
前記しきい値温度に応答して変形するように構成されることが、温度が前記しきい値温度を超えて上昇する際に第１の状態から第２の状態へ変形するように、かつ、前記温度が前記しきい値温度を超えて下降する際に前記第２の状態から前記第１の状態へ戻るように構成されることを含む、請求項１に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項７】
前記しきい値温度に応答して変形するように構成されることが、温度が前記しきい値温度を超えて下降する際に第１の状態から第２の状態へ変形するように、かつ、前記温度が前記しきい値温度を超えて上昇する際に前記第２の状態から前記第１の状態へ戻るように構成されることを含む、請求項１に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項８】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が、相互に熱結合されて伝導素子（２０６）の熱スイッチ型シートを生成し、前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）の各々が、前記断熱材料（２０２）の伝導素子空洞（２０４）内部に入れ子にされている、請求項１に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項９】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）がバイメタル材料を含む、請求項８に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項１０】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が形状記憶合金を含む、請求項８に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項１１】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が、第１のしきい値温度に応答して変形するように構成される第１の部分集合の熱スイッチ型伝導素子（２０６）、および、前記第１のしきい値温度と異なる第２のしきい値温度に応答して変形するように構成される第２の部分集合の熱スイッチ型伝導素子（２０６）を備えること、
前記熱放散スイッチ（１０６）が、断熱材料（２０２）および前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）を備える連続的な表面領域を有する表面実装構成にしたがって構成され、前記連続的な表面領域が断熱材料（２０２）の前記層の周辺部により境界が画されること、
前記熱放散スイッチ（１０６）が、断熱材料（２０２）の前記層の周辺部により外側縁部で境界がなされ、非スイッチ型領域により内側縁部で境界がなされる表面領域を有する縁部実装構成にしたがって構成されること、
前記しきい値温度に応答した前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）の変形が、断熱材料（２０２）の前記層の下表面より低く前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）を延在させて、前記熱放散スイッチの対向側面上に位置設定される熱源（１０２）とヒートシンク（１０４）との間の熱流経路を生成するように、前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）の各々が構成されること、
前記しきい値温度に応答した前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）の変形が、断熱材料（２０２）の前記層の下表面より低い状態から前記熱スイッチ型伝導素子を引き上げて、前記熱放散スイッチの対向側面上に位置設定される熱源（１０２）とヒートシンク（１０４）との間の熱流経路を遮断するように、前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）の各々が構成されること、ならびに、
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）の各々が、前記しきい値温度に応答して変形されるとき、実質的に平坦な接触表面を備えることのうちの少なくとも１つを含み、以下のもの、すなわち、
熱スイッチ型伝導素子（２０６）と熱源（１０２）との間の位置に配設される熱スイッチ型伝導素子（２０６）の少なくとも１つの補助層であって、前記しきい値温度と異なる２次的なしきい値温度に応答して変形するように構成される少なくとも１つの補助層、および、
熱スイッチ型伝導素子（２０６）の空洞内部に配設される熱伝導材料（２０２）の伝導プラグであって、前記しきい値温度に応答した前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）の変形が、断熱材料（２０２）の前記層の下表面より低く前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）を延在させて、前記熱放散スイッチの対向側面上に位置設定される、熱源（１０２）からの前記伝導プラグを通るヒートシンク（１０４）への熱流経路を生成するような伝導プラグ
のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載の熱放散スイッチ（１０６）。
【請求項１２】
熱源（１０２）から熱を除去する方法であって、
複数の伝導素子空洞（２０４）を有する断熱材料（２０２）の層を前記熱源（１０２）とヒートシンク（１０４）との間に設けること、
しきい値温度に応答して変形するように構成される複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）を前記複数の伝導素子空洞（２０４）内部に設けること、および、
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）の変形が前記熱源（１０２）から前記ヒートシンク（１０４）への熱流経路を生成または消去するように、前記しきい値温度に前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）をさらすこと
を含む方法。
【請求項１３】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が相互に熱結合されず、前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）の各々が、前記断熱材料（２０２）の伝導素子空洞（２０４）内部に固着されずに入れ子にされている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が、相互に熱結合されて伝導素子の熱スイッチ型シート（５０２）を生成し、前記熱スイッチ型伝導素子（２０６）の各々が、前記断熱材料（２０２）の伝導素子空洞（２０４）内部に入れ子にされている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
以下のこと、すなわち、前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）がバイメタル材料を含むこと、前記複数の熱スイッチ型伝導素子（２０６）が形状記憶合金を含むことのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
電気部品は、事実上すべての産業の至る所で使用されている。大部分の電気部品の１つの特性は、それらの電気部品が動作中に熱を発生させることが多いということである。この熱は多くの用途では問題ではないが、他の用途では、電気部品の、または関連するシステムの他の部品の、損傷または誤動作を防止するために、該当する電気部品から余熱が十分に除去されることが要求される。
【０００２】
熱が電気部品などの熱源から典型的に除去される数多くの方途が存在する。例えば、熱源は、熱源より高い熱伝導率を有し、かつ／または熱源より温度が低いヒートシンクに熱結合される場合がある。そのようにすると、熱源により発生させられる熱が熱源からヒートシンクへ連続的に流れ、ヒートシンクでその熱を周囲環境に放散することができる。この解決策は比較的単純でコスト効果が高いものであり得るが、１つの欠点は、熱源およびヒートシンクは相互に連続的に結合されているので、部品が余熱を発生させていない時間中、熱または冷熱が周囲環境から電気部品へ逆方向に望ましくなく流れる場合があるということである。
【０００３】
熱源から余熱を除去するための別の従来の方法は、ラジエータまたは他の熱交換器を使用することである。数多くのタイプの熱交換器が存在するが、それらの熱交換器の大部分は、余熱を除去するために熱源の周りに循環させられる冷媒または空気流を利用する。これらの従来のシステムに関する欠点は、それらのシステムが必要以上に大容積かつ高価になり得るということである。加えてこれらの従来のシステムの多くはポンプまたはアクチュエータを必要とし、このことが潜在的な信頼性の問題点を提示する。
【０００４】
多くの従来の熱交換システムのサイズおよび動作パラメータに起因して、これらのシステムを、システムの設計段階中の早い時期に実行形態に組み込まなければならない。しかしながら、対応する熱発生システムが製作中または動作中である後に熱除去能力を提供または補充することが望ましい用途が存在し得る。これらの用途では、熱除去の解決策が、熱発生システムの個別の部品または一部分に対する熱除去の解決策の適用さらにはカスタマイゼーションを考慮して、コンパクトかつ単純であることが望ましい場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、余熱が生出される動作期間中のみ熱源からヒートシンクへの熱流経路を選択的に提供する、単純化されコンパクトでありコスト効果が高いデバイスおよびシステムに対する必要性が存在する。これらの勘案および他の勘案に関して、本明細書で行う開示が提示される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の概要は、下記の発明を実施するための形態においてさらに説明する、単純化された形態での概念の精選したものを紹介するために提供されることを理解されたい。この発明の概要は、請求する主題の範囲を限定するために使用されることは意図されない。
【０００７】
本明細書で説明する装置、方法、およびシステムは、所定の動作温度にしたがう熱源とヒートシンクとの間の選択的な熱伝達を規定する。一態様にしたがって熱放散スイッチは、いくつかの伝導素子空洞を有する断熱材料の層を含み得る。いくつかの熱スイッチ型伝導素子（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）が、伝導素子空洞内部に位置設定され得る。熱スイッチ型伝導素子は、しきい値温度に応答して変形するように構成され得る。
【０００８】
別の態様にしたがって、熱源から熱を除去する方法が提供される。この方法は、熱源とヒートシンクとの間に断熱材料の層を設けることを含み得る。断熱材料は、中にいくつかの熱スイッチ型伝導素子が設けられ得る、いくつかの伝導素子空洞を有し得る。熱スイッチ型伝導素子は、しきい値温度にさらされ得るものであり、かつ応答して変形して、熱源からヒートシンクへの熱流経路を生成かつ／または消去することができる。
【０００９】
さらに別の態様にしたがって、熱放散システムは、熱源、ヒートシンク、および、熱源とヒートシンクとの間に位置設定される熱放散スイッチを含み得る。熱放散スイッチは、いくつかの伝導素子空洞を有し、いくつかの熱スイッチ型伝導素子が伝導素子空洞内部に位置設定される断熱材料の層を含み得る。熱スイッチ型伝導素子は、しきい値温度に応答して変形して、熱源とヒートシンクとの間の熱流経路を生成かつ／または消去するように構成され得る。
【００１０】
考察した特徴、機能、および利点を、本開示の様々な実施形態において独立的に実現することができ、またはさらに他の実施形態において組み合わせることができ、それらの実施形態のさらなる詳細を、以下の説明および図面を参照して確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう例示的な熱放散システムの分解側面図である。
【図２Ａ】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう表面実装用途のために構成される熱放散スイッチの上面図である。
【図２Ｂ】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう縁部実装用途のために構成される熱放散スイッチの上面図である。
【図３】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう断熱材料の層の伝導素子空洞内部に位置設定される熱スイッチ型伝導素子の非作動中の構成を例示する、図２Ａの線Ａ−Ａに沿って得られる熱放散システムの断面図である。
【図４】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう断熱材料の層の伝導素子空洞内部に位置設定される熱スイッチ型伝導素子の作動中の構成を例示する、図２Ａの線Ａ−Ａに沿って得られる熱放散システムの断面図である。
【図５】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう断熱材料の層および伝導素子の熱スイッチ型シートを示す例示的な熱放散システムの分解側面図である。
【図６Ａ】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう表面実装用途のために構成される断熱材料の層の上面図である。
【図６Ｂ】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう縁部実装用途のために構成される断熱材料の層の上面図である。
【図７Ａ】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう表面実装用途のために構成される伝導素子の熱スイッチ型シートの上面図である。
【図７Ｂ】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう縁部実装用途のために構成される伝導素子の熱スイッチ型シートの上面図である。
【図８】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう熱放散スイッチの熱スイッチ型シートの非作動中の構成を例示する、図５の線Ａ−Ａに沿って得られる熱放散システムの断面図である。
【図９】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう熱放散スイッチの熱スイッチ型シートの作動中の構成を例示する、図５の線Ａ−Ａに沿って得られる熱放散システムの断面図である。
【図１０】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう熱スイッチ型シートの様々な代替的な態様を例示する、図５の線Ａ−Ａに沿って得られる熱放散システムの断面図である。
【図１１】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう例示的な熱スイッチ型シートの代替的な構成を例示する、図５の線Ａ−Ａに沿って得られる熱放散システムの断面図である。
【図１２】本明細書で提示する様々な実施形態にしたがう熱源から熱を除去する方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の発明を実施するための形態は、熱源から余熱を除去するための装置、システム、および方法を対象とする。上記で考察したように、熱除去のための従前の方法は、普通には大容積、高価、かつ／または複雑である。小型であり信頼性が高い、製造するのに高価でない、比較的メンテナンスフリーである、ならびに、個別の電気部品に対してカスタマイズ可能であり、電気部品を組み込むシステムの設計および製造の間または後の任意の時点で設置可能である、熱放散スイッチから利益を得ることになる数多くの用途が存在する。
【００１３】
例として、本明細書で説明する概念に対する適した用途は、宇宙空間で動作する部品を含み得る。宇宙空間内の電気部品は、動作していないときは極低温を受ける場合があるが、それでも動作中に余熱を発生させる。ヒートシンクは動作中でないときの部品に対して極低温で熱経路を実際上提供する場合があるので、ヒートシンクが部品に永続的または固定的に取り付けられることが望ましくない場合がある。加えて、宇宙空間用途に関連するコストおよび搭載機器空間の制約条件に起因して、宇宙空間環境で使用されることになるすべての部品の重量およびサイズを最小限に抑えることが望ましい。メンテナンスを必要とせず可能な限り信頼性が高い、宇宙空間用途のための部品およびシステムを提供することがさらに望ましい。本明細書で提供する本開示は、従来の解決策により提供されないこれらの態様を満たす熱放散スイッチを提供する。上記で考察した一例の実行形態は宇宙空間環境内の熱放散を背景としたものであるが、本明細書で提供する本開示は、熱源から余熱を除去することが望ましい任意の環境および用途に等しく適用可能であり得ることを理解されたい。
【００１４】
本明細書で説明する概念および技術を利用して、しきい値温度または温度範囲にしたがって熱源からヒートシンクへの熱流経路を選択的に生成するために熱伝導素子を利用する熱放散スイッチが提供されることになる。以下の発明を実施するための形態では、本明細書の部分を形成する付随する図面の参照を行い、図面は、例示、特定の実施形態、または例として示される。次に、いくつもの図を通して類似する番号が類似する要素を表す図面を参照して、熱放散スイッチおよびシステム、ならびに熱源から熱を除去するための方法を説明する。
【００１５】
図１は、例示的な実施形態にしたがう熱放散システム１００の分解側面図を示す。この実施形態にしたがって熱放散システム１００は、熱源１０２、ヒートシンク１０４、および熱放散スイッチ１０６を含む。熱放散スイッチ１０６は、熱源１０２とヒートシンク１０４との間に位置設定される。下記で詳細に説明するように熱放散スイッチは、所定の温度または温度範囲でヒートシンク１０４から熱源１０２を断熱するように、かつ、他の所定の温度または温度範囲でヒートシンク１０４に熱源１０２を熱結合するように構成される。熱源１０２は、除去されるべき余熱を発生させる、任意の電子の、または他の、部品、回路、デバイス、またはシステムであり得る。ヒートシンク１０４は、ヒートシンク１０４が熱源１０２に熱結合されているときに熱源１０２からヒートシンク１０４への方向での熱流を促進する熱伝導率および／または温度を有する任意の熱伝導材料であり得る。
【００１６】
図２Ａおよび２Ｂに目を向けて、熱放散スイッチ１０６の実施形態を次に説明する。図２Ａは、冷却されるべき熱源１０２の連続的な領域に結合するために、表面実装構成２１０にしたがって構成される熱放散スイッチ１０６の上面図を示す。この実施形態にしたがって熱放散スイッチ１０６は、いくつかの伝導素子空洞２０４を伴う断熱材料２０２を含む。この例では伝導素子空洞２０４は配列にしたがって配置構成されるが、伝導素子空洞２０４の任意の所望の配置構成を、熱放散スイッチ１０６の特定の実行形態に適しているように使用することができることを理解されたい。
【００１７】
図３に関して下記でさらに示し説明するように、伝導素子空洞２０４は、内部に熱スイッチ型伝導素子２０６を入れ子にするための断熱材料２０２内部の開口部または区画であり得る。断熱材料２０２は、断熱材料２０２の対向側面上に位置設定される熱源１０２およびヒートシンク１０４からの熱流を防止または制約する熱伝導率を有する任意の材料を含み得る。適した材料の例には、ポリマー、セラミックス、および複合材料があるが、それらに限定されない。熱放散スイッチ１０６を、実装開口部２０８、接着剤、止め具、または任意の他の適した手段によって、熱源１０２またはヒートシンク１０４に実装することができる。実装開口部２０８は、熱源１０２をヒートシンク１０４または他の部品に従前通りに実装するために使用される、存在する実装開口部と位置合わせすることができる。
【００１８】
熱源１０２からヒートシンク１０４への余熱の伝達を考慮する熱流経路の生成は、熱スイッチ型伝導素子２０６によって起こる。熱スイッチ型伝導素子２０６は、温度変化に応答した変形が可能である任意の材料であり得る。この変形によって熱スイッチ型伝導素子２０６は、熱源１０２からヒートシンク１０４への熱伝達のための熱流経路を生成するために、熱放散スイッチ１０６の一方の側部上の熱源１０２および熱放散スイッチ１０６の反対側部上のヒートシンク１０４に接触するように、断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４を通って延在することが可能になる。この変形を考慮し得る様々な材料および材料の組み合わせが存在する。熱スイッチ型伝導素子２０６用の２つの異なるタイプの材料の利用に関して、２つの実施形態を本明細書で説明するが、所定の温度または温度範囲に応答して説明した変形をもたらすことになる任意のタイプの材料を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。
【００１９】
熱スイッチ型伝導素子２０６によって使用されることになる第１のタイプの材料は、バイメタル材料である。バイメタル材料は、一体に接合され、各々が異なる熱膨張係数を有する、少なくとも２つの材料を含む。様々な図に示す実施形態では熱スイッチ型伝導素子２０６は、上面から観視すると全体的に円形またはディスク形状である。バイメタル材料のディスクが、材料に関連するしきい値温度または温度範囲を超えてその材料の温度が上がるまで熱くなるとき、２つの材料の伸び差から生成されるディスク内部の応力が、ディスクを変形させ、たわませる。ディスクの温度がその後、しきい値温度または温度範囲より低く降下するとき、材料は縮小し、そのことによって応力が緩和され、バイメタル材料がその元の形状に戻ることが可能になる。
【００２０】
実際にはバイメタル材料を使用することが、熱源１０２が、関連するバイメタル材料のしきい値温度を超えて熱スイッチ型伝導素子２０６の温度を上げるとき、断熱材料２０２の外側表面から外方向に変位可能である熱スイッチ型伝導素子２０６を提供する。この変位によって熱スイッチ型伝導素子２０６が、熱源１０２およびヒートシンク１０４の表面に接触し、熱源１０２からの余熱がヒートシンク１０４に伝達されることを可能にする熱流経路を生成することが可能になる。熱源１０２がもはや動作していないとき、またはそうでない場合で余熱を発生させていないとき、熱スイッチ型伝導素子２０６の温度が、バイメタル材料のしきい値温度を超えて下がり、熱スイッチ型伝導素子２０６がその元の形状に戻ることを可能にし、そのことが、熱源１０２およびヒートシンク１０４との接触を中断し、熱流経路を遮断する。
【００２１】
熱スイッチ型伝導素子２０６によって使用され得る第２のタイプの材料は、形状記憶合金である。形状記憶合金は、元素の混合物で編成される既知の材料である。このタイプの合金は、材料の温度にしたがって膨張および縮小する。膨張および縮小の特性、ならびに対応する活性化温度は、合金の個別の組成に依存的である。温度の上昇または下降に応答して予測可能な様式で変形するように形状記憶合金を構成することは、熱放散スイッチ１０６による熱伝達経路の選択的な生成および遮断を考慮してのものである。
【００２２】
図２Ａの熱放散スイッチ１０６の表面実装構成２１０は、熱伝達能力を提供するために熱源１０２の既定の表面領域に接触して断熱材料２０２および熱スイッチ型伝導素子２０６を位置設定するように設計される。本質的には、表面実装構成２１０に構成される熱放散スイッチ１０６は、断熱材料２０２の周辺部２１２により境界が画される、断熱材料２０２および熱スイッチ型伝導素子２０６の連続的な表面領域を有する。
【００２３】
一方で図２Ｂは、冷却されるべき熱源１０２の縁部またはカスタマイズされた領域に結合するために、縁部実装構成２２０にしたがって構成される熱放散スイッチ１０６の上面図を例示する。縁部実装構成２２０にしたがって熱放散スイッチ１０６は、この例では、断熱材料２０２の周辺部２１２により外側縁部２２２で境界がなされ、熱放散スイッチ１０６の中央にある非スイッチ型領域（ｎｏｎ−ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ａｒｅａ）２２６により内側縁部２２４で境界がなされる表面領域を有する。縁部実装構成２２０は、熱源１０２の領域全体ではなく熱源１０２の縁部または壁部から熱を放散することが望ましい用途において有用であり得る。本明細書で開示する熱放散スイッチ１０６を、任意の所望のサイズ、形状、および、熱放散スイッチ１０６と熱源１０２との間の境界面の構成にしたがって構成することができることは、表面実装構成２１０および縁部実装構成２２０の例から明白であるはずである。
【００２４】
熱放散スイッチ１０６の性能特性のさらなるカスタマイゼーションを、断熱材料２０２内部の熱スイッチ型伝導素子２０６のタイプおよび位置設定をカスタマイズすることにより提供することができる。図２Ａおよび２Ｂで確認されるように、カスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａなどの熱スイッチ型伝導素子２０６の１つまたは複数の部分集合を、熱源１０２の所望の熱放散の位置設定および性能基準にしたがって、任意の所望の伝導素子空洞２０４内部に位置設定することができる。例えば（他の熱スイッチ型伝導素子２０６と区別するためにハッチングによって示す）カスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａを、カスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａの違う熱流特性が望ましい個別の領域に局在化させることができる。
【００２５】
例えば、カスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａは、熱源１０２の温度が上がる際に、カスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａが付近の熱スイッチ型伝導素子２０６より早く活性化かつ変形するように、他の熱スイッチ型伝導素子２０６より低いしきい値温度を有するバイメタル材料を含み得る。そのようにすると、カスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａに境界面で接続する熱源１０２の領域は、少なくとも熱スイッチ型伝導素子２０６に関連するしきい値温度を通過して温度が上がるまで、熱源１０２の他の領域より早く余熱を放散することになる。
【００２６】
代替的または追加的に、カスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａを、代替的な形状もしくはサイズ、または変動する変形特性を有する代替的な材料で構成することができ、そのことによってカスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａが、異なる方途で熱源１０２および／またはヒートシンク１０４に境界面で接続することが可能になる。例としてカスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａを、表面のゆがみもしくは凹凸を補償するために、熱スイッチ型伝導素子２０６よりさらに、すなわちより以上の力によって変位するように、または、それらの領域での熱伝達を向上させるために、熱源１０２および／もしくはヒートシンク１０４に対して、より大きな接触圧力を付与するように構成することができる。変位の増大は、カスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａの材料、サイズ、形状、厚さ、またはそれらの何らかの組み合わせの選定の結果として生じる場合がある。一般に熱スイッチ型伝導素子２０６およびカスタムの熱スイッチ型伝導素子２０６Ａは、全体的にディスク形状であるように様々な図で表される。これらの素子を、個別の実行形態にしたがって形状設定およびサイズ設定することができることを了解されたい。
【００２７】
図３は、図２Ａの線Ａ−Ａに沿って得られる熱放散システム１００の断面図を示す。示すように熱放散スイッチ１０６は、熱源１０２とヒートシンク１０４との間に挟まれている。この図は、熱スイッチ型伝導素子２０６が断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に位置設定される例を例示する。熱スイッチ型伝導素子２０６は、熱源１０２とヒートシンク１０４との間に熱放散スイッチ１０６により生成される熱流経路が存在しない、非作動中の構成で示される。
【００２８】
図３での熱スイッチ型伝導素子２０６は、バイメタル材料を表すために２つの異なる層が２つの異なるシェーディングを有する状態で例示されている。上記で考察したように熱スイッチ型伝導素子２０６は、代替的に形状記憶合金を含み得る。残りの図の大多数の全体を通して熱スイッチ型伝導素子２０６は、明快さを目的としてシェーディングまたは層なしで図示される。
【００２９】
この例では伝導素子空洞２０４は、２つの付勢部材３０２とともに構成される。これらの付勢部材３０２は、熱スイッチ型伝導素子２０６に対して付勢圧力を付与するばねまたは他の部品であり得る。付勢部材３０２は、対応する熱スイッチ型伝導素子２０６の活性化または非活性化を加速または減速することができる。本開示の熱放散スイッチ１０６は、付勢部材３０２の使用または配置に限定されないことを理解されたい。例えば、追加的または代替的に、熱源１０２に面する熱スイッチ型伝導素子２０６の上表面と係合するように位置設定される付勢部材３０２が存在する場合がある。
【００３０】
図４は、熱放散スイッチ１０６の熱スイッチ型伝導素子２０６が作動中の構成で構成される、図３の熱放散システム１００を示す。熱スイッチ型伝導素子２０６が温度の上昇に応答して変形するとき、熱スイッチ型伝導素子２０６は、熱源１０２の表面およびヒートシンク１０４の表面に接触して、熱源１０２からヒートシンク１０４へ余熱を伝達するための熱流経路４０２を生成する。熱スイッチ型伝導素子２０６の材料に関連するしきい値温度より低い冷却の後、熱スイッチ型伝導素子２０６は、非活性化し、その元の非作動中の形状に戻ることになり、そのことによって、熱源１０２およびヒートシンク１０４との接触を中断して熱流経路４０２を遮断する。
【００３１】
図５に目を向けて、熱放散スイッチ１０６の代替的な実施形態を次に考察する。図５は、熱放散スイッチ１０６が断熱材料２０２の層および伝導素子２０６の熱スイッチ型シート５０２を含む、様々な実施形態にしたがう熱放散システム１００の分解側面図である。図２〜４に関して上記で考察した熱放散スイッチ１０６の実施形態では、相互に結合されるのではなく、むしろ断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に全体的に固着されずに入れ子にされている個々の熱スイッチ型伝導素子２０６とともに、断熱材料２０２の単一の層を利用した。一方で図５〜１１に示す構成では熱放散スイッチ１０６は、断熱材料２０２の層、および、断熱材料２０２の上表面上に位置設定される伝導素子の熱スイッチ型シート５０２を含む。
【００３２】
熱スイッチ型シート５０２は、相互に熱結合され、断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に入れ子になる、いくつかの熱スイッチ型伝導素子２０６を含む。熱スイッチ型シート５０２を、材料のシートから所望の形状に打ち抜き加工された熱スイッチ型伝導素子２０６を用いて、バイメタル材料または形状記憶合金から製造することができる。代替的にはバイメタルまたは形状記憶合金の熱スイッチ型伝導素子２０６を、熱スイッチ型伝導素子２０６が活性化されるときに熱源１０２とヒートシンク１０４との間に熱流経路を発生させる伝導性のある熱伝導率を有する、金属シートまたは任意の適した材料のシートに接合することができる。
【００３３】
図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ表面実装構成２１０および縁部実装構成２２０にしたがって構成される断熱材料２０２の層の上面図を示す。示すように断熱材料２０２は、熱スイッチ型シート５０２の熱スイッチ型伝導素子２０６が入れ子になることになるいくつかの伝導素子空洞２０４を含む。図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ表面実装構成２１０および縁部実装構成２２０にしたがって構成される熱スイッチ型シートの上面図を示す。前に考察したように熱スイッチ型シート５０２は、相互に結合され、近接の断熱材料２０２の対応する伝導素子空洞２０４内部に入れ子になるように構成される、任意の数の熱スイッチ型伝導素子２０６を含み得る。一実施形態にしたがって熱スイッチ型シート５０２を、冷却されるべき熱源１０２の表面に接着接合することができる。代替的な実施形態にしたがって熱スイッチ型シート５０２および断熱材料２０２を、実装開口部２０８を通る止め具または他の適した手段を使用して熱源１０２に結合することができる。
【００３４】
次に図８および図９に目を向けて、断熱材料２０２の層および熱スイッチ型シート５０２を有する熱放散スイッチ１０６を、温度変化に応答した熱流経路４０２の生成および遮断に関連する代替的な実施形態を背景として説明する。図８は、熱放散スイッチ１０６の熱スイッチ型伝導素子２０６が非作動中の構成で構成される、図５の線Ａ−Ａに沿って得られる熱放散システム１００の断面図を示す。図９は同様のシステムを示すが、熱スイッチ型伝導素子２０６は作動中の構成で構成される。
【００３５】
上記で考察した実施形態では、熱スイッチ型伝導素子２０６を、断熱材料２０２の表面を越えて外方向に膨張して熱流経路４０２を生成するために、温度の上昇に応答して変形するように構成されているように説明し示した。本質的には、熱スイッチ型伝導素子２０６の材料に関連するしきい値温度を超える温度の上昇が、いかなる熱流経路４０２も中断する第１の状態から熱流経路４０２を生成する第２の状態への素子の変化を誘発することになる。逆に上記で考察した実施形態では、熱スイッチ型伝導素子２０６を、しきい値温度を通過する温度の下降に反応して第２の状態から第１の状態へ戻り、そのことによって熱流経路４０２を実際上遮断するように構成されているように説明し示した。
【００３６】
図８に示す実施形態を、同一の結果をもたらすために温度の上昇および下降に対して逆に応答する熱放散スイッチ１０６を例示するために使用することができる。例えば、図８に示す熱スイッチ型伝導素子２０６を、変形されない（すなわち、バイメタル素子の内側で内部応力がない、または最小である）とき、熱スイッチ型伝導素子２０６が、ヒートシンク１０４に接触し熱流経路４０２を生成するように断熱材料２０２を通って延在するように構成することができる。熱スイッチ型伝導素子２０６は通気孔８０２を伴って示されており、通気孔８０２を、熱源１０２と熱スイッチ型伝導素子２０６との間の伝導素子空洞２０４の空間に通気孔をつけるために、熱スイッチ型伝導素子２０６の材料内部に随意に配置することができる。
【００３７】
温度がしきい値温度より低く下降するとき、熱スイッチ型伝導素子２０６は、図８に示す第１の状態から図９に示す第２の状態へ変形するように活性化し、図９では熱スイッチ型伝導素子２０６は、ヒートシンク１０４および伝導素子空洞２０４から離れるように変位する。様々な実施形態にしたがって、熱スイッチ型伝導素子２０６の精密な形状は変動し得ることを理解されたい。例えば、図５に示すように熱スイッチ型伝導素子２０６は、実質的にディスク形状で、熱スイッチ型シート５０２から離れるように突出する場合があり、一方で図９に示すような他の実施形態にしたがって熱スイッチ型伝導素子２０６を、ヒートシンク１０４から熱源１０２を切り離すように構成されるとき、熱スイッチ型シート５０２の表面と実質的に同じ高さであるように、さらにはその表面から陥凹しているように構成することができる。図９は、図１０に関して下記で説明するような、熱スイッチ型伝導素子２０６とヒートシンク１０４との間の所望の境界面にしたがって構成される接触表面９０２を示す。
【００３８】
熱スイッチ型伝導素子２０６および対応する接触表面９０２の精密な構成は、熱放散スイッチ１０６の特定の実行形態に関連する所望の特性に依存する。例としては、熱スイッチ型シート５０２および熱スイッチ型伝導素子２０６の材料のタイプ、熱スイッチ型伝導素子２０６の形状および寸法、伝導素子空洞２０４の厚さ、熱スイッチ型伝導素子２０６の変位に関連する所望の作動回数および特性、ならびに、熱スイッチ型伝導素子２０６とヒートシンク１０４との間の所望の接触圧力があるが、それらに限定されない。
【００３９】
図８および図９を、それぞれ熱スイッチ型伝導素子２０６の非作動中の状態および作動中の状態に対応するように説明したが、これらの例を逆の様式で構成することもできることを理解されたい。具体的には、図８が熱スイッチ型伝導素子２０６の作動中の状態を表し、図９が非作動中の状態を表すように熱スイッチ型伝導素子２０６を構成することができる。そのようにすると熱スイッチ型伝導素子２０６は、しきい値温度を通り越して温度が上昇すると、図９の非作動中の状態から図８の作動中の状態へ変形するように活性化することになる。
【００４０】
図１０に目を向けて、熱放散スイッチ１０６の様々な代替的な態様を次に説明する。この例の熱放散スイッチ１０６は、熱スイッチ型伝導素子２０６が断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に入れ子になるように位置設定されるように、ヒートシンク１０４に近接する断熱材料２０２の層、および、断熱材料２０２の層と熱源１０２との間に配設される熱スイッチ型シート５０２を利用する。上記で述べたように熱スイッチ型伝導素子２０６の接触表面９０２を、熱スイッチ型伝導素子２０６とヒートシンク１０４との間の所望の境界面にしたがって構成することができる。この例では接触表面９０２は、接触表面９０２がヒートシンク１０４の表面に当接する位置へ熱スイッチ型伝導素子２０６が変形されるとき、実質的に平坦な接触表面を生成するように形状設定されている。そのようにすると、２つの表面間の接触領域が増大され、そのことによって今度は、熱源１０２からヒートシンク１０４へ余熱を伝達する熱放散スイッチ１０６の能力を向上させるように熱流経路４０２が増大する。
【００４１】
図１０の熱放散スイッチ１０６は、熱スイッチ型シート５０２と熱源１０２との間にバイメタルまたは形状記憶合金の材料の１つまたは複数の補助層１００２を追加的に含む。これらの補助層１００２は、熱スイッチ型シート５０２より変動する変形特性を有する材料を含み得る。変動する変形特性を伴う補助層１００２を有することにより、熱スイッチ型伝導素子２０６の応答速度および／または作動圧力を修正することができる。例えば、補助層１００２は、補助層１００２および熱スイッチ型シート５０２の材料の様々な特性に起因して温度が上昇するにつれて漸次圧力を逓増させる、ヒートシンク１０４への熱スイッチ型伝導素子２０６の圧力の増強を考慮し得るものである。様々な実施形態にしたがって補助層１００２を、熱スイッチ型シート５０２の上表面全体に付加することができ、または、所望に応じて熱スイッチ型シート５０２の熱スイッチ型伝導素子２０６の所望の部分集合を覆って局在化させることができる。
【００４２】
図１１は、様々な実施形態にしたがう熱放散スイッチ１０６の別の実行形態を例示する。この例は上記で説明した例と同様に、断熱材料２０２の層および熱スイッチ型シート５０２を有する熱放散スイッチ１０６を含む。しかしながらこの例では断熱材料２０２の厚さは、熱源１０２とヒートシンク１０４との間に増大した断熱をもたらすように増大されている。断熱材料２０２の厚さが増大すると、その分伝導素子空洞２０４（参照番号１１０２および１１０４により占有されて示される空間）の深さが増大し得る。したがって熱スイッチ型シート５０２を、熱スイッチ型伝導素子２０６の主要変形部１１０６が伝導素子空洞２０４の幅に及ぶ状態で、熱スイッチ型伝導素子２０６が伝導素子空洞２０４の中に下方向に突出するように構成することができる。この構成では、伝導素子空洞２０４内部の熱スイッチ型伝導素子２０６の主要変形部１１０６の上方に広々とした円筒形空洞（参照番号１１０２により占有されて示される空間）を残す場合がある。
【００４３】
一実施形態にしたがって、熱スイッチ型伝導素子２０６の主要変形部１１０６の構成により生成される広々とした円筒形空洞を、固体伝導材料の伝導プラグ１１０２で各々充塞することができる。伝導プラグ１１０２は、主要変形部１１０６がヒートシンク１０４との接触を行って熱流経路４０２を生成すると、熱源１０２から熱スイッチ型伝導素子２０６へ余熱を伝達可能となり得る。伝導プラグ１１０２を、主要変形部１１０６の作動に干渉することなく、熱源１０２とヒートシンク１０４との間の伝導材料の量を増大するようにサイズ設定および形状設定することができる。示す例にしたがえば、熱スイッチ型伝導素子２０６の主要変形部１１０６の作動の際、伝導プラグ１１０２の形状によって、伝導プラグ１１０２と主要変形部との間に小さな非伝導空間１１０４が生成される。
【００４４】
次に図１２に目を向けて、熱源１０２から余熱を除去するための例示的なルーチン１２００を次に詳細に説明する。図１２に示し本明細書で説明するより多い、またはそれより少ない動作を遂行可能であることを理解されたい。さらにこれらの動作を、本明細書で説明するものとは異なる順序で遂行する場合もある。ルーチン１２００は動作１２０２で開始し、動作１２０２では断熱材料２０２の層が設けられる。上記で詳細に考察したように断熱材料２０２は、任意の所望の構成にしたがって配置構成される任意の数の伝導素子空洞２０４を含み得る。さらに断熱材料２０２を、表面実装構成２１０または縁部実装構成２２０にしたがってなど、断熱材料２０２が実装されることになる表面の特性にしたがって構成することができる。
【００４５】
ルーチン１２００は動作１２０２から動作１２０４に進み、動作１２０４では熱スイッチ型伝導素子２０６が、図２〜４に示すような個々の非結合型素子として、または図５〜１１に示すような熱スイッチ型シート５０２としてのいずれかで構成され設けられる。熱スイッチ型伝導素子２０６を構成することは、素子用の適した材料と同様に、熱スイッチ型伝導素子２０６のすべての形状およびサイズ、ならびに／または熱スイッチ型伝導素子２０６の任意の部分集合を選択することもまた含み得る。ルーチン１２００は動作１２０６に進み、動作１２０６では任意の補助層１００２を、熱放散スイッチ１０６の個別の用途に対する熱スイッチ型伝導素子２０６の所望の性能特性にしたがって選択し、構成し、熱放散スイッチ１０６に付加することができる。
【００４６】
動作１２０８では熱放散スイッチ１０６を、熱放散システム１００を生成するために、接着剤、止め具、または、これらもしくは他の既知の結合技法の何らかの組み合わせを使用して熱源１０２に、およびヒートシンク１０４に結合することができる。ルーチン１２００は動作１２１０に進み、動作１２１０では熱放散スイッチ１０６は、熱源１０２により生成される余熱の放散を制御するために、熱流経路４０２を生成または遮断するために、スイッチを選択的に活性化または非活性化するために、上昇または下降する温度にさらされる。
【００４７】
図およびテキストにおいて、一態様において、断熱材料２０２の層であって、断熱材料２０２内部に複数の伝導素子空洞２０４を備える断熱材料２０２の層、および、断熱材料２０２の複数の伝導素子空洞２０４内部に配設される複数の熱スイッチ型伝導素子２０６であって、各々の熱スイッチ型伝導素子２０６がしきい値温度に応答して変形するように構成される複数の熱スイッチ型伝導素子２０６を含む熱放散スイッチ１０６が開示される。一変形例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が配列で配置構成されることを含む。別の変形例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が相互に熱結合されず、熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が、断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に固着されずに入れ子にされていることを含む。さらに別の変形例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６がバイメタル材料を含むことを含む。
【００４８】
一例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が形状記憶合金を含むことを含む。別の例では熱放散スイッチ１０６は、しきい値温度に応答して変形するように構成されることが、温度がしきい値温度を超えて上昇する際に第１の状態から第２の状態へ変形するように、かつ、温度がしきい値温度を超えて下降する際に第２の状態から第１の状態へ戻るように構成されることを含むことを含む。さらに別の例では熱放散スイッチ１０６は、しきい値温度に応答して変形するように構成されることが、温度がしきい値温度を超えて下降する際に第１の状態から第２の状態へ変形するように、かつ、温度がしきい値温度を超えて上昇する際に第２の状態から第１の状態へ戻るように構成されることを含むことを含む。
【００４９】
一事例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が、相互に熱結合されて伝導素子２０６の熱スイッチ型シートを生成し、熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が、断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に入れ子にされていることを含む。別の事例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６がバイメタル材料を含むことを含む。さらに別の事例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が形状記憶合金を含むことを含む。さらに別の事例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が、第１のしきい値温度に応答して変形するように構成される第１の部分集合の熱スイッチ型伝導素子２０６、および、第１のしきい値温度と異なる第２のしきい値温度に応答して変形するように構成される第２の部分集合の熱スイッチ型伝導素子２０６を備えることを含む。さらになお別の事例では熱放散スイッチ１０６は、熱放散スイッチ１０６が、断熱材料２０２および複数の熱スイッチ型伝導素子２０６を備える連続的な表面領域を有する表面実装構成にしたがって構成され、連続的な表面領域が断熱材料２０２の層の周辺部により境界が画されることを含む。
【００５０】
一例では熱放散スイッチ１０６は、熱放散スイッチ１０６が、断熱材料２０２の層の周辺部により外側縁部で境界がなされ、非スイッチ型領域により内側縁部で境界がなされる表面領域を有する縁部実装構成にしたがって構成されることを含む。別の例では熱放散スイッチ１０６は、しきい値温度に応答した熱スイッチ型伝導素子２０６の変形が、断熱材料２０２の層の下表面より低く熱スイッチ型伝導素子２０６を延在させて、熱放散スイッチの対向側面上に位置設定される熱源１０２とヒートシンク１０４との間の熱流経路を生成するように、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が構成されることを含む。さらに別の例では熱放散スイッチ１０６は、しきい値温度に応答した熱スイッチ型伝導素子２０６の変形が、断熱材料２０２の層の下表面より低い状態から熱スイッチ型伝導素子を引き上げて、熱放散スイッチの対向側面上に位置設定される熱源１０２とヒートシンク１０４との間の熱流経路を遮断するように、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が構成されることを含む。
【００５１】
一事例では熱放散スイッチ１０６は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が、しきい値温度に応答して変形されるとき、実質的に平坦な接触表面を備えることを含む。別の事例では熱放散スイッチ１０６は、熱スイッチ型伝導素子２０６と熱源１０２との間の位置に配設される熱スイッチ型伝導素子２０６の少なくとも１つの補助層であって、しきい値温度と異なる２次的なしきい値温度に応答して変形するように構成される少なくとも１つの補助層をさらに含む。さらに別の事例では熱放散スイッチ１０６は、熱スイッチ型伝導素子２０６の空洞内部に配設される熱伝導材料２０２の伝導プラグであって、しきい値温度に応答した熱スイッチ型伝導素子２０６の変形が、断熱材料２０２の層の下表面より低く熱スイッチ型伝導素子２０６を延在させて、熱放散スイッチの対向側面上に位置設定される、熱源１０２からの伝導プラグを通るヒートシンク１０４への熱流経路を生成するような伝導プラグをさらに含む。
【００５２】
一態様では、熱源１０２から熱を除去する方法であって、複数の伝導素子空洞２０４を有する断熱材料２０２の層を熱源１０２とヒートシンク１０４との間に設けること、しきい値温度に応答して変形するように構成される複数の熱スイッチ型伝導素子２０６を複数の伝導素子空洞２０４内部に設けること、および、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６の変形が熱源１０２からヒートシンク１０４への熱流経路を生成または消去するように、しきい値温度に複数の熱スイッチ型伝導素子２０６をさらすことを含む方法が開示される。一変形例では方法は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が相互に熱結合されず、熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が、断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に固着されずに入れ子にされていることを含む。別の変形例では方法は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が、相互に熱結合されて伝導素子の熱スイッチ型シート５０２を生成し、熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が、断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に入れ子にされていることを含む。さらに別の変形例では方法は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６がバイメタル材料を含むことを含む。一例では方法は、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が形状記憶合金を含むことを含む。
【００５３】
一態様では、熱源１０２、ヒートシンク１０４、ならびに、熱源１０２とヒートシンク１０４との間に位置設定される熱放散スイッチ１０６であって、複数の伝導素子空洞２０４を有する断熱材料２０２の層、および、複数の伝導素子空洞２０４内部に配設され、しきい値温度に応答して変形して、ヒートシンク１０４に接触し、熱源１０２とヒートシンク１０４との間の熱流経路を生成または消去するように構成される複数の熱スイッチ型伝導素子２０６を含む熱放散スイッチ１０６を含む熱放散システムが開示される。一変形例では熱放散システムは、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が相互に熱結合されず、熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が、断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に固着されずに入れ子にされていることを含む。別の変形例では熱放散システムは、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が、相互に熱結合されて伝導素子の熱スイッチ型シート５０２を生成し、熱スイッチ型伝導素子２０６の各々が、断熱材料２０２の伝導素子空洞２０４内部に入れ子にされていることを含む。さらに別の変形例では熱放散システムは、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６がバイメタル材料を含むことを含む。一例では熱放散システムは、複数の熱スイッチ型伝導素子２０６が形状記憶合金を含むことを含む。
【００５４】
本明細書で説明した概念を、しきい値温度または温度範囲にしたがって熱源から余熱を選択的に除去するために、独立的に、または組み合わせて使用することができることが、上記の考察から明らかなはずである。上記で説明した主題は、単に例示として提供されるものであり、限定的であると解釈すべきではない。様々な修正および変更を、本明細書で説明した主題に対して、例示かつ説明した一例の実施形態および用途をまねることなく、かつ、以下の特許請求の範囲に記載されている本開示の真の趣旨および範囲から逸脱することなく行うことができる。
【符号の説明】
【００５５】
１００    熱放散システム
１０２    熱源
１０４    ヒートシンク
１０６    熱放散スイッチ
２０２    断熱材料
２０４    伝導素子空洞
２０６    熱スイッチ型伝導素子
２０６Ａ    カスタムの熱スイッチ型伝導素子
２０８    実装開口部
２１０    表面実装構成
２１２    周辺部
２２０    縁部実装構成
２２２    外側縁部
２２４    内側縁部
２２６    非スイッチ型領域
３０２    付勢部材
４０２    熱流経路
５０２    熱スイッチ型シート
８０２    通気孔
９０２    接触表面
１００２    補助層
１１０２    伝導プラグ
１１０４    非伝導空間
１１０６    主要変形部
１２００    ルーチン
１２０２、１２０４、１２０６、１２０８、１２１０    動作
【図１】
2013243365.tif 000003
【図２Ａ】
2013243365.tif 000004
【図２Ｂ】
2013243365.tif 000005
【図３】
2013243365.tif 000006
【図４】
2013243365.tif 000007
【図５】
2013243365.tif 000008
【図６Ａ】
2013243365.tif 000009
【図６Ｂ】
2013243365.tif 000010
【図７Ａ】
2013243365.tif 000011
【図７Ｂ】
2013243365.tif 000012
【図８】
2013243365.tif 000013
【図９】
2013243365.tif 000014
【図１０】
2013243365.tif 000015
【図１１】
2013243365.tif 000016
【図１２】
2013243365.tif 000017
【外国語明細書】
2013243365000001.pdf
2013243365000002.pdf
2013243365000003.pdf
2013243365000004.pdf