(57)【要約】【課題】固体面間の熱伝達を促進する伝熱シートと接触する固体面に湾曲が存在する場合でも、小さな加圧力で十分な接触面積が伝熱シートと固体面表面との間で得られ、固体面間の熱伝達性能を向上させる。【解決手段】熱伝達装置は、第１固体面として湾曲部分を持つ第１固体部材１と、固体部材からの温熱又は冷熱が伝えられる第２固体面をもつ第２固体部材３と、第１固体部材１と第２固体部材３との間に挟まれた伝熱シート２とを備える。伝熱シートは、第１固体部材１に接触する表面に複数の貫通孔２１、２２を含む凹凸部２３を有する。第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力が加えられたときに凹凸部２３が変形して、各固体部材１、３と伝熱シート２との間の接触面積が増加する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１固体部材と、
前記第１固体部材との間で熱の移動を行う第２固体部材と、
前記第１固体部材と前記第２固体部材との間に挟まれて加圧されており、前記第１固体部材又は前記第２固体部材の表面形状によって潰れ度合が夫々異なる複数の凹凸部（２３）を持つ伝熱シート（２）と、を備えることを特徴とする熱伝達装置。
【請求項２】
前記第１固体部材又は前記第２固体部材は湾曲部分を持ち、
前記伝熱シートは、前記湾曲部分によって潰れ度合が夫々異なる複数の凹凸部（２３）を表面に持つことを特徴とする請求項１に記載の熱伝達装置。
【請求項３】
前記第１固体部材は車両の天井板から構成され、
前記第１固体部材と前記第２固体部材との間の加圧力により、前記第２固体部材の中央部に位置する前記凹凸部が、前記第２固体部材の両端部に位置する前記凹凸部よりも大きく潰れて変形することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱伝達装置。
【請求項４】
前記天井板は、前記第２固体部材よりも耐荷重性が少なく、前記加圧力により前記第２固体部材よりも変形しやすいことを特徴とする請求項３に記載の熱伝達装置。
【請求項５】
前記天井板は前記両端部側が車両の強度部材に支持されている請求項４に記載の熱伝達装置。
【請求項６】
前記第２固体部材は、空気中の水分を吸収して噴射する無給水加湿器を構成する請求項１ないし５のいずれかに記載の熱伝達装置。
【請求項７】
前記凹凸部は、貫通孔、有底穴、及び凸部のいずれかを含む請求項１ないし６のいずれかに記載の熱伝達装置。
【請求項８】
前記貫通孔又は前記有底穴の周囲、あるいは前記凸部にスリットが形成され前記伝熱シートが潰れ易くなっている請求項７に記載の熱伝達装置。
【請求項９】
前記第１固体部材の前記湾曲部分の湾曲形状に沿うように前記第２固体部材が湾曲している請求項２に記載の熱伝達装置。
【請求項１０】
前記第１固体部材に対して前記第２固体部材の湾曲形状が、前記第２固体部材の中央の両側に隙間（Ｇ１、Ｇ２）が存在するように湾曲している請求項９に記載の熱伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、第１固体部材と、この第１固体部材との間で熱が伝えられる第２固体部材と、第１固体部材と第２固体部材との間に設けられた伝熱シートと、を備えた熱伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のヒートシンク用の伝熱シートが知られている。この従来技術の目的は、吸振効果を発揮させることにあり、密着性向上による接触熱抵抗低減のための工夫ではない。
【０００３】
従来技術は、第１固体面と第２固体面との間に伝熱シートを挟み込み、伝熱シートの平面に対して垂直方向に加圧力Ｗを加えることで、吸振効果のある接触状態を得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８２８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来技術のような構造では、第１固体面に湾曲部分が存在する場合、伝熱シートに生じる変形が大きくなり、この変形の抵抗により十分な接触状態を得るための加圧力Ｗは非常に大きくなる。そのため、強度が無い固体部材の場合、接触状態を得るために必要な程度の加圧力Ｗを加えることができない問題が生じている。
【０００６】
この開示の目的は、熱伝達を促進する伝熱シートと接触する固体部材に湾曲部分が存在する場合でも、より少ない加圧力で、十分な接触面積が伝熱シートと固体部材との間で得られ、伝熱シートと固体部材との間の熱伝達性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この明細書に開示された複数の態様は、夫々の目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
開示された熱伝達装置のひとつは、第１固体部材と、第１固体部材との間で熱の移動を行う第２固体部材と、第１固体部材と第２固体部材との間に挟まれて加圧されており、第１固体部材又は第２固体部材の表面形状によって潰れ度合が夫々異なる複数の凹凸部（２３）を持つ伝熱シート（２）と、を備える。
【０００９】
この開示によれば、第１固体部材と、第２固体部材とはそのままでは重ねた場合に隙間を生じ、熱伝達が阻害されることがある。しかし、第１固体部材と第２固体部材との間に挟まれた伝熱シートを備え、かつ伝熱シートは、凹凸部を有する。それ故に、固体部材と第２固体部材との間に加圧力が加えられたときに凹凸部が変形して、固体部材と伝熱シートとの間の接触面積が増加する。この接触面積の増加により上記隙間が少なくなり、より少ない加圧力で、十分な接触面積が得られ、熱伝達性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態における熱伝達装置の斜視図である。
【図２】第１実施形態における熱伝達装置の分解斜視図である。
【図３】第１実施形態における熱伝達装置の加圧力印加直前の状態を説明する側面図である。
【図４】第１実施形態に対する比較例における熱伝達装置の加圧力印加直前の状態を説明する側面図である。
【図５】第１実施形態に使用する伝熱シートの斜視図である。
【図６】図５の矢印Ｚ６−Ｚ６線に沿う伝熱シートの断面図である。
【図７】第１実施形態における熱伝達装置の加圧力印加直前の状態を示す一部断面図である。
【図８】第１実施形態における熱伝達装置の加圧力印加後の状態を示す一部断面図である。
【図９】図８の矢印Ｚ９部分の一部拡大断面図である。
【図１０】第２実施形態における熱伝達装置の斜視図である。
【図１１】第２実施形態における熱伝達装置の分解斜視図である。
【図１２】第２実施形態に対する比較例における熱伝達装置の加圧力印加直前の状態を示す側面図である。
【図１３】第２実施形態に対する比較例における熱伝達装置の加圧力印加後の状態を示す側面図である。
【図１４】第２実施形態に使用する伝熱シートの斜視図である。
【図１５】図１４の矢印Ｚ１５−Ｚ１５線に沿う伝熱シートの断面図である。
【図１６】第２実施形態における熱伝達装置の加圧力印加直前の状態を示す一部断面図である。
【図１７】第２実施形態における熱伝達装置の加圧力印加後の状態を示す一部断面図である。
【図１８】図１７の矢印Ｚ９部分の一部拡大断面図である。
【図１９】第３実施形態に使用する伝熱シートの斜視図である。
【図２０】図１９の矢印Ｚ２０−Ｚ２０線に沿う伝熱シートの断面図である。
【図２１】第３実施形態の加圧力印加直前の状態を示す一部断面図である。
【図２２】第３実施形態の加圧力印加後の状態を示す一部断面図である。
【図２３】第４実施形態に使用する伝熱シートの斜視図である。
【図２４】図２３の矢印Ｚ２４−Ｚ２４線に沿う伝熱シートの断面図である。
【図２５】第４実施形態となる熱伝達装置の加圧力印加直前の状態を示す一部断面図である。
【図２６】第４実施形態となる熱伝達装置の加圧力印加後の状態を示す一部断面図である。
【図２７】第２実施形態の変形例を示す伝熱シートの断面図である。
【図２８】第３実施形態の変形例を示す伝熱シートの断面図である。
【図２９】第３実施形態の更なる変形例を示す伝熱シートの斜視図である。
【図３０】第４実施形態の更なる変形例を示す伝熱シートの斜視図である。
【図３１】第５実施形態を示す一部断面図である。
【図３２】第６実施形態を示す一部断面図である。
【図３３】第１固体部材又は第２固体部材の湾曲形状が、滑らかな凹凸状態である場合の斜視図である。
【図３４】第１固体部材又は第２固体部材の湾曲形状が、シャープな凹凸状態である場合の斜視図である。
【図３５】第１固体部材又は第２固体部材の湾曲形状が、複数の凸部状態である場合の斜視図である。
【図３６】第１固体部材又は第２固体部材の湾曲形状が、波状態である場合の斜視図である。
【図３７】第１固体部材又は第２固体部材の湾曲形状が、複数の溝状態である場合の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態の熱伝達装置について、図１を参照しながら説明する。図１において、湾曲部分を持つことがある第１固体部材１は、この実施形態では、車両の天井板から構成されて模式的に図示されている。天井板は、車両前方側から見て左右の両端部側等が車両の強度部材に支持されているが、第２固体部材３よりも耐荷重性が少ない場合がある。
【００１３】
車両の天井板は、車両の外形に合わせた湾曲した形状を有している。図１では強調して湾曲の程度が図示されている。この第１固体部材１との間で熱が移動する第２固体部材３を有する。第２固体部材３は、少なくとも放熱フィンを含む。第２固体部材３は、この実施形態では、温熱又は冷熱が伝えられる第２固体面を表面に有し、第１実施形態では第１固体部材１から熱が伝えられて加熱されるが、逆に冷熱が伝えられて冷却されるものであっても良い。これらの固体部材は金属又は熱伝導性の優れた樹脂製である。
【００１４】
この実施形態では金属製のケースから成る第２固体部材３は車室内の空気と熱交換する放熱フィン３ｆを少なくとも有している。放熱フィン３ｆは、この実施形態ではプレート状のフィンから成り、多数の平行に並べられたアルミ板にて構成されている。第２固体部材３は、上面に湾曲した第１固体部材１と対向する湾曲部を有する。
【００１５】
この第１実施形態における第２固体部材３の内部に設ける装置は、温度差を利用した無給水加湿器である。また、第２固体部材３は、単に、第１固体部材１からの熱を吸収するヒートシンク又は放熱フィンであっても良い。また放熱フィンはフィンであれば、形状は問わない。なお、ヒートシンクを構成する場合は、熱伝導性が優れた金属製とするが、熱伝導性が優れた合成樹脂製としても良い。熱伝導性が優れた合成樹脂としては合成樹脂内にカーボンナノチューブを混入したもの等が採用できる。
【００１６】
第１固体部材１と第２固体部材３との間に伝熱シート２が挟まれている。この伝熱シート２は、第１固体部材１と第２固体部材３との間の熱の授受を良好にするものであり、熱伝導率の優れた材料から製造されている。
【００１７】
伝熱シート２は、第１固体部材１及び第２固体部材３よりも柔らかく密着性に優れた材料から形成されている。例えば伝熱シート２は、片面非粘着タイプであり非粘着性の熱伝導アクリル層と熱伝導低硬度アクリル層と粘着性フィルムライナーとの層状構造である。
【００１８】
図２は、熱伝達装置の分解斜視図であり、組み付けに当たっては、まず、ヒートシンクを成す第２固体部材３に伝熱シート２を、間に空気が入らないように置く。次に、第２固体部材３と伝熱シート２とが密着するように面荷重を加える。その後、天井板から成る第１固体部材１に第２固体部材３と一体化した伝熱シート２を当て、荷重を加える。この結果、伝熱シート２は、第１固体部材１と第２固体部材３との間に挟まれて加圧される。この加圧及び固定は図示しないビス、又は、ばね等の締結具を用いることができる。
【００１９】
伝熱シート２の表面に第２固体部材３を押し付けたときに第１固体部材１と伝熱シート２との間及び伝熱シート２と第２固体部材３との間には、図１のように所定の加圧力Ｗが加わり、伝熱シート２が圧縮される。このときに湾曲部分を持つ第１固体部材１に対して第２固体部材３の湾曲形状が、図３に模式的に示すように、第２固体部材３の中央の両側に隙間Ｇ１、Ｇ２が存在するようにした方が、隙間Ｇ１、Ｇ２に入った空気が左右に抜けやすい。逆に、図４に模式的に示すように、第２固体部材３の中央に隙間Ｇが存在するようになると、隙間Ｇに入った空気が抜けにくい。よって、第２固体部材３の設計時には、車両メーカからの第１固体部材１の形状データを考慮して図３のように第２固体部材３の中央の両側に隙間Ｇ１、Ｇ２が存在することとなるように、第２固体部材３の形状を確定する寸法に、公差を設定する。図４のようになったのでは、第１固体部材１と第２固体部材３との間に伝熱シート２を挟んだとしても、伝熱シート２の中央部と第１固体部材１との間には隙間が生じてしまう。この隙間は空気層から構成され、第１固体部材１と第２固体部材３との間の熱伝達を阻害する。
【００２０】
図５は伝熱シート２の斜視図である。伝熱シート２は、湾曲した表面を持ち、この表面に複数の貫通孔２１、２２が設けてある。図６は、図５の矢印Ｚ６−Ｚ６線に沿う断面図である。第１実施形態においては、図５及び図６に示すように、伝熱シート２に複数の貫通孔２１、２２が設けてある。貫通孔２１、２２は、中央側の貫通孔２２の方が、それに隣接する両端側の貫通孔２１よりも孔の内径を大きくしている。
【００２１】
この貫通孔２１、２２によって、図７の中央側の貫通孔２２の方が、それに隣接する両端側の貫通孔２１よりも孔の内径を大きくした圧縮直前の状態から図８の圧縮後の状態に変化する。つまり図８のＺ９部を拡大した図９のように、貫通孔２１、２２を有する伝熱シート２の表面が第１固体部材１及び第２固体部材３の湾曲形状に沿って変形する。
【００２２】
（第１実施形態の作用効果）
第１実施形態においては、湾曲部分を持つことがある第１固体部材１及び湾曲部分を持つことがある第２固体部材３を有する。更に第１固体部材１と第２固体部材３との間に挟まれた伝熱シート２を備えている。そして、第１固体部材１の湾曲部分の湾曲形状に沿うように第２固体部材３が湾曲している。
【００２３】
伝熱シート２は、第１固体部材１に接触する表面に貫通孔２１、２２を含む凹凸部２３を有している。第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力Ｗが加えられたときに凹凸部２３が変形する。その結果、第１固体部材１と伝熱シート２との間の接触面積が増加する。
【００２４】
これによれば、第１固体部材１の湾曲部分の湾曲形状に沿うように第２固体部材３が湾曲している。よって、その分、重ねたときの隙間は少なくなる。しかしそれでも、湾曲部分を持つ第１固体部材１と、第２固体部材３とは、そのままでは重ねた場合に湾曲部分の多少の相違に基因する図３又は図４の隙間Ｇ、Ｇ１、Ｇ２が残り、熱伝達が阻害される。
【００２５】
しかし、伝熱シート２は、柔らかい材質であり、かつ、少なくとも第１固体部材１に接触する表面に貫通孔２１、２２からなる凹凸部２３を有するから、第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力Ｗが加えられたときに、凹凸部２３が変形する。そして伝熱シート２と第１固体部材１との間の接触面積が加圧力Ｗの増加と共に増加する。この結果、伝熱シート２の表面に貫通孔２１、２２が無い場合に比べ、大きな隙間が残らない。また、図８では、中央側の貫通孔２２の方が、両端側の貫通孔２１よりも孔の内径を大きくしている分、伝熱シート２の中央側が容易に大きく変形できている。
【００２６】
なお、図９に示すように、貫通孔２１、２２を有する伝熱シート２の表面が第１固体部材１と第２固体部材３との湾曲形状に沿って変形する際に、図７の加圧力を示す矢印Ｙ７２と直交する方向の部分加圧力が矢印Ｙ９１、Ｙ９２のように発生する。その結果、貫通孔２１、２２を有する伝熱シート２の表面が第１固体部材１及び第２固体部材３の湾曲形状に沿って変形する。
【００２７】
そして、第１固体部材１と伝熱シート２との間の接触面積が増加する。この接触面積の増加により有害な隙間が少なくなる。この結果、小さな加圧力で十分な接触面積が伝熱シート２と第１固体部材１との間で得られる。そのため、熱伝達性能を向上させることができる。
【００２８】
（第２実施形態）
第２実施形態の熱伝達装置について、図１０を参照しながら説明する。図１０において、湾曲部分を持つ第１固体部材１は、第１固体面として湾曲部分を持ち、この実施形態では車両の天井板から第１固体部材１が構成されて模式的に図示されている。
【００２９】
車両の天井板は、車両の外形に合わせて通常全体的に湾曲した形状を有している。この第１固体部材１との間で熱が伝えられる第２固体部材３を有する。第２固体部材３は、この実施形態では、温熱又は冷熱が伝えられる第２固体面を表面に有し、第２実施形態では第１固体部材１から熱が伝えられて加熱されるが、逆に冷熱が伝えられて冷却されるものであっても良い。固体部材は金属又は熱伝導性能が優れた合成樹脂製である。
【００３０】
この実施形態では金属製のケースから成る第２固体部材３は、車室内の空気と熱交換する放熱フィン３ｆを少なくとも有している。放熱フィン３ｆは、この実施形態では、多数の平行に並べられたアルミ板にて構成されている。第２固体部材３は、上面に湾曲した第１固体部材１と対向する平面部を有する。
【００３１】
第２固体部材３の内部に設ける装置の一例は、空気中の水分を吸収して噴射する無給水加湿器である。また、第２固体部材３は、単に、第１固体部材１からの熱を吸収するヒートシンク又は放熱フィンであっても良い。なお、ヒートシンクを構成する場合は、熱伝導性が優れた金属製とするが、熱伝導性が優れた合成樹脂製としても良い。
【００３２】
第１固体部材１と第２固体部材３との間に伝熱シート２が挟まれている。この伝熱シート２は、第１固体部材１と第２固体部材３との間の熱の授受を良好にするものであり、熱伝導率の優れた材料から製造されている。伝熱シート２は、第１固体部材１及び第２固体部材３よりも柔らかく密着性に優れた材料から形成されている。一例として伝熱シート２は、片面非粘着タイプであり非粘着性の熱伝導アクリル層と熱伝導低硬度アクリル層と粘着性フィルムライナーとの層状構造である。なお、粘着性は両面にあっても構わないし、粘着性が全く無くても良い。要は、組み付け作業が容易であればよい。
【００３３】
図１１は、熱伝達装置の分解斜視図であり、組み付けに当たっては、第１固体部材１の表面に伝熱シート２を矢印Ｙ２１のように張り付け、この伝熱シート２の表面に第２固体部材３を矢印Ｙ２２のように加圧力を加えて固定する。この結果、伝熱シート２は、第１固体部材１と第２固体部材３との間に挟まれて加圧される。
【００３４】
（第２実施形態の作用効果）
第２実施形態においては、図１０に示すように、第１固体部材１と、第１固体部材１との間で熱伝達が行われる第２固体部材３と、第１固体部材１と第２固体部材３との間に挟まれた伝熱シート２と、を備えている。
【００３５】
伝熱シート２は、図１４に示すように、第１固体部材１に接触する表面は製作が容易な平面である。この平面に貫通孔２１、２２からなる凹凸部２３を有している。第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力Ｗが加えられたときに凹凸部２３が変形する。その結果、第１固体部材１と伝熱シート２との間の接触面積が増加する。
【００３６】
第１固体部材１と、第１固体部材１からの熱が伝えられる第２固体部材３とはそのままでは重ねた場合に、湾曲部分に基因する図１３の隙間５が両端部２ａ、２ｂの間に残りことがあり、熱伝達が阻害される。
【００３７】
しかし、第２実施形態においては、伝熱シート２は、第１固体部材１に接触する表面に貫通孔２１、２２からなる凹凸部２３を有するから、第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力Ｗが加えられたときに凹凸部２３が大きく変形する。そして伝熱シート２と第１固体部材１との間の接触面積が加圧力Ｗの増加と共に増加する。この結果、伝熱シート２の表面に貫通孔２１、２２が無い図１２及び図１３の比較例のような大きな隙間５が残らない。また、図１４及び図１５では、両端側の貫通孔２２の方が、中央側の貫通孔２１よりも孔の内径を大きくしている分、伝熱シート２の両端側が容易に大きく変形できている。
【００３８】
なお、図１８に示すように、貫通孔を有する伝熱シート２の表面が第１固体部材１の湾曲形状に沿って変形する際に、矢印Ｙ９１、Ｙ９２に示すように図１６の加圧力を示す矢印Ｙ７２と直交する方向の部分加圧力が発生する。その結果、貫通孔２１、２２を有する伝熱シート２の表面が第１固体部材１の湾曲形状に沿って変形する。
【００３９】
そして、第１固体部材１と伝熱シート２との間の接触面積が増加する。この接触面積の増加により上記隙間５が少なくなる。この結果、伝熱シート２と接触する第１固体部材１の固体面に湾曲が存在する場合でも、小さな加圧力で十分な接触面積が伝熱シート２と第１固体部材１との間で得られる。そのため、熱伝達性能を向上させることができる。
【００４０】
図１６のように第１固体部材１は第２固体部材３を両側から包み込むように湾曲している。すなわち、伝熱シート２と対向する中央面が凹部となるように湾曲している。なお、逆に、第１固体部材１が第２固体部材３に対してそりかえり、第１固体部材１が第２固体部材３の両側から離間するように湾曲していても良い。すなわち、伝熱シート２と対向する中央面が凹部となるように湾曲していても良い。第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力Ｗが加えられたときに、図１７及び図１８に示すように、貫通孔２１、２２からなる凹凸部２３を有する伝熱シート２の両端部の方が、伝熱シート２の中央部よりも大きく変形する。つまり伝熱シート２の両端部の方が潰れ度合が大きい。この加圧力は固体部材の耐久性や、組み付け時の治具の限界等の理由で必要荷重を加えることができない場合もある。このような場合に、伝熱シート２の表面における潰れ度合を調整でき、熱伝達に有害な隙間の発生を抑制できることは有益である。
【００４１】
逆に、第１固体部材１が、伝熱シート２と対向する中央面が凸部となるように湾曲している場合も存在する。この場合においては、第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力Ｗが加えられたときに、伝熱シート２の中央部の方が、伝熱シート２の両端部よりも大きく変形する必要がある。そしてこの必要性が満たされるように貫通孔２１、２２からなる凹凸部２３の形状、大きさ、及び位置が決定される。
【００４２】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第２実施形態の熱伝達装置の他の形態について図１９以降を参照して説明する。図１９及び図２０において、第１実施形態及び第２実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態及び第２実施形態と相違する内容について説明する。第１及び第２実施形態では、伝熱シート２の表面に複数の貫通孔を設けたが、図１９の第３実施形態のように複数の有底穴２１ａ、２２ａを形成しても良い。穴２１ａ、２２ａの深さ又は径は、両端部の穴２２ａの方が、これに隣接する中央側の穴２１ａよりも深さ又は径が大きくなっており、穴２２ａの周辺が穴２１ａの周辺よりも変形しやすくなっている。
【００４３】
なお、第１実施形態のように中央部の方を変形しやすくする必要がある場合は、両端部の穴２２ａの方が、これに隣接する中央側の穴２１ａよりも深さ又は径が小さくされ、穴２１ａの周辺が穴２２ａの周辺よりも変形しやすくされる。図２１は加圧力印加直前の側面形状を示す。図２２は加圧力印加後の側面から見た一部断面形状を示す。この第３実施形態によっても第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果が得られる。第３実施形態では、複数の有底穴２１ａ、２２ａが凹凸部２３を形成している。
【００４４】
（第４実施形態）
第４実施形態では、図２３及び図２４のように複数の凸部２１ｂ、２２ｂを伝熱シート２の表面に形成している。これによっても第３実施形態と同様の効果が得られる。第４実施形態では、複数の凸部２１ｂ、２２ｂ等が凹凸部２３を形成している。複数の凸部２１ｂ、２２ｂ等の高さはそろえる必要が無く、高さを変えて波状のうねりを形成しても良い。
【００４５】
図２５は第３実施形態における加圧力印加直前の側面形状を示す。図２６は加圧力印加後の側面形状を示す。凹凸部２３の大きさは、伝熱シート２の両端部に位置する凹凸部２３となる凸部２２ｂが、隣接する伝熱シート２の中央部側に位置する凸部２１ｂよりも小さくされているため、加圧力を受けて潰れ易い。つまり、伝熱シート２の両端部に位置する凹凸部２３となる凸部２２ｂが、隣接する伝熱シート２の中央部側に位置する凸部２１ｂよりも潰れ度合が大きい。その結果、第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００４６】
換言すれば、伝熱シート２が変形するのに必要な逃げ代が、伝熱シート２の変形量が多い両端部に設けられることで、伝熱シート２の変形の抵抗が減少し、加圧力Ｗを小さくすることができる。その結果、小さな加圧力で十分な接触面積が伝熱シート２との間で得られ、第１固体部材１と伝熱シート２との間、ひいては、第１固体部材１と第２固体部材３との間の熱伝達性能を向上させることができる。
【００４７】
逆に、第１実施形態のように、中央部を潰れ易くするためには、凹凸部２３の大きさは、伝熱シート２の両端部に位置する凹凸部２３となる凸部２２ｂが、隣接する伝熱シート２の中央部側に位置する凸部２１ｂよりも大きくされる。この結果、中央部側に位置する凸部２１ｂが圧力を受けて潰れ易くなる。つまり、伝熱シート２の中央側に位置する凹凸部２３となる凸部２１ｂの方が、隣接する伝熱シート２の両端部側に位置する凸部２２ｂよりも潰れ度合が大きくされる。
【００４８】
換言すれば、伝熱シート２が変形するのに必要な逃げ代が、伝熱シート２の変形量が多い中央部に設けられることで、伝熱シート２の変形の抵抗が減少し、加圧力Ｗを小さくすることができる。その結果、小さな加圧力で十分な接触面積が伝熱シート２との間で得られ、第１固体部材１と伝熱シート２との間、ひいては、第１固体部材１と第２固体部材３との間の熱伝達性能を向上させることができる。
【００４９】
（第２、第３実施形態の変形例）
貫通孔２１、２２等の大きさを大きくすることは変形を容易にするが、接触面積が減少するという二律背反がある。変形を容易にしながら、接触面積の減少を抑制するために、第２実施形態又は第３実施形態を変形して、図２７のように、貫通孔２１、２２は、孔の入口が、孔の奥よりも狭くなるようにしても良い。また、図２８のように、穴２１ａ、２２ａは、孔の入口が、孔の奥よりも狭くなるようにキノコ形状にしても良い。
【００５０】
これによれば、孔又は穴の入口が、孔又は穴の奥よりも狭いから、第１固体部材と第２固体部材との間に加圧力が加えられたときに、各固体部材の湾曲に追従して伝熱シートの表面が変形し易い。かつ固体部材と伝熱シートとの間の接触面積の減少を抑えることができる。なお、図２８の伝熱シート２は、伝熱シート基材部の表面に表面側伝熱シート部を接合する二層成形によって形成しても良い。
【００５１】
更に、複数の貫通孔２１、２２、及び複数の穴２１ａ、２２ａの周囲、及び複数の凸部２１ｂ、２２ｂの内部に図２９及び図３０のようなスリット（切れ目）２３ｓが形成されていても良い。図３０においては、凸部２１ｂと凸部２２ｂは同じ大きさであるが、両端側の凸部２２ｂにスリット２３ｓを形成している。スリット２３ｓはプレス成形時に切込みを入れることにより形成できる。
【００５２】
これによれば、穴２２ａ、及び凸部２２ｂにスリット２３ｓが形成されている。よって、第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力が加えられたときに、これらの固体部材１、３の湾曲に追従して伝熱シート２の表面が変形し易くなり、第１固体部材１と伝熱シート２との間の接触面積を増加させることができる。かつ変形を容易にしても接触面積の減少は少ない。
【００５３】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。上記の実施形態では第２固体部材は放熱フィンを形成し、放熱フィンとヒートシンクとを有していたが、第５実施形態のように放熱フィンだけを有していても良い。第５実施形態を示す図３１において第１固体部材１に伝熱シート２が押し付けられ、伝熱シート２の表面には、隙間を少なくするための凹凸部２３が形成されている。更に、第２固体部材は、放熱フィン３ｆから構成されている。この放熱フィン３ｆは金属板を交互に屈曲させたコルゲートフィンで形成され、放熱フィン３ｆが直接伝熱シート２に接触している。
【００５４】
なお、柔らかいコルゲートフィン単体では、伝熱シート２に押し付けることが難しいため、剛性の大きい締結具をコルゲートフィンの谷部に挿入してねじ止め等にて伝熱シート２の表面に第２固体部材となるコルゲートフィンを、加圧力を加えて固定する。
【００５５】
（第６実施形態）
次に第６実施形態について説明する。第６実施形態では図３２のように、第１固体部材１の伝熱シート２側の表面に複数（３か所）の湾曲部が形成されている。伝熱シート２は複数の湾曲部に対向するように表面に潰れ易い部分である複数の凹凸部２３を有している。第２固体部材３は放熱フィンの無いヒートシンクにて構成されている。
【００５６】
（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、又は組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００５７】
凹凸部２３は、伝熱シートに加圧力が印加されたときに伝熱シートの形状が固体部材の湾曲部分の形状に沿って変形する逃げ代を提供できれば良い。
【００５８】
前述の実施形態では、第１固体部材１は、第２固体部材を包み込むように湾曲しているが、第１固体部材１又は第２固体部材は、その他種々の湾曲形状であっても良い。また、第１固体部材１は板状の部材に限定されない。更に、図３３のように、第１固体部材１又は第２固体部材３は、伝熱シート２との接触面が滑らかな湾曲部分を有する形状でも良い。
【００５９】
第１固体部材１又は第２固体部材３は、伝熱シート２との接触面が図３４のようにシャープに屈曲した湾曲部分を有する形状でも良い。また、第１固体部材１又は第２固体部材３は、伝熱シート２との接触面が図３５のように鋭角な凸部から成る湾曲部分を有する形状でも良い。
【００６０】
更に、第１固体部材１又は第２固体部材３は、伝熱シート２との接触面が図３６のように波状の湾曲部分を持つものでも良い。第１固体部材１又は第２固体部材３は、伝熱シート２との接触面が、図３７のように複数の溝を有する湾曲部分を持つ形状でも良い。また、凹部又は凸部を含む凹凸部２３における凹部は、有底穴でなくても良く、貫通孔を含む。
【００６１】
第１固体部材１と第２固体部材３との間に加圧力が加えられたときに、第１固体部材１の湾曲に追従して伝熱シート２の表面が変形し易く、第１固体部材１と伝熱シート２との間の接触面積の増加を容易にすることができる凹部又は凸部であれば良い。第２固体部材の表面形状によって凹凸部２３の潰れ度合が夫々異なる。
【００６２】
換言すれば、伝熱シート２は、湾曲部分を持つ第１固体部材１に比較して平面でないものであれば使用可能である。例えば、伝熱シート２の凹凸部は、図３６のような波状であっても良いし、図３７のような溝を有するものであっても良い。また、伝熱シート２の凹凸部は、市松模様状の凸部と凹部とが交互に並ぶものでもあっても良い。伝熱シート２の材料は、使用前の形状を保持できれば材料の種類、硬度は問わない。例えば、伝熱シート２の材料としてシリコンを使用し、硬度が針入度６５のものを使用することができる。
【００６３】
第１固体部材１は、伝熱シート２との接触面が、滑らかな凹凸、屈曲した凹凸、複数の凸部、波状の凸部、複数の溝のいずれかを有することにより、湾曲部分を持つことができる。そして、第１固体部材１は、滑らかな凹凸、屈曲した凹凸、複数の凸部、波状の凸部、複数の溝を有していても、小さな加圧力で十分な接触面積が伝熱シート２との間で得られる。この結果、伝熱シート２を介する第１固体部材１と第２固体部材３とから成る固体面間の熱伝達性能を向上させることができる。
【００６４】
なお、固体部材は組み付け当初は湾曲部分を持っていなくても、熱伝達装置の使用の過程で経年変化等により湾曲部分を持ち得るものであっても良い。このように途中から湾曲部分が形成された場合においても加圧力により凹凸部の潰れ方が変化し小さな加圧力で十分な接触面積が伝熱シート２との間で得られる。
【００６５】
更に、第１固体部材１、及び放熱フィン３ｆは、熱伝達性を向上させたい固体同士に用いられるものならば種々の組み合わせが可能である。例えば第１固体部材１は車両の天井部に限らず、シートの表面、ドア等の内装部表面、計器盤表面、サイドガラス、リアガラス、シートの表面、及びヘッドレストの表面のいずれかであっても良い。また、第２固体部材として天井板である第１固体部材から受熱する受熱部材の例を示したが第１固体部材と第２固体部材のどちらが受熱部材になっても良い。
【００６６】
更に、凹凸部の大きさのばらつき及び位置は、伝熱シートと固体部材との間の接触面積が、均一な凹凸部の大きさ及び等間隔配置の場合よりも大きくなるようにシミュレーション又は実験により決定される。
【００６７】
すなわち当初、凹凸部の大きさである例えば孔の径を均一とし、孔の位置も等間隔に均等配置してシミュレーション又は実験により伝熱シートと固体部材との間の接触面積を求める。次に、固体部材の形状又は形状変化を考慮して、凹凸部の大きさである例えば複数の孔の径を決定し、各孔の位置の分布を決定する。決定された大きさ及ぶ分布に対してシミュレーション又は実験により伝熱シートと固体部材との間の接触面積を求める。この結果、接触面積が当初のものより大きくなれば、その決定された大きさ及ぶ分布のものを伝熱シートのデザインとして決定する。シミュレーション又は実験を複数行って最も大きい接触面積のものを最終デザインとしても良い。これによれば、第１固体部材１が種々の湾曲形状を有していても、固体面間の熱伝達性能を向上させることができる。
【００６８】
また、熱伝達装置は、無給水加熱器の他、車両用空調装置、換気装置、空気循環装置、電池収納装置としての電池パック、ペルチェ素子利用の温度調整装置、温度センサー、湿度センサー等としても使用できる。なお、ペルチェ素子利用の温度調整装置の場合は、天井板を構成する第１固体部材が受熱部材になり熱を車両外部に逃がすことになる。
【符号の説明】
【００６９】
１  第１固体部材
２  伝熱シート
３  第２固体部材
３ｆ  放熱フィン
２３  凹凸部
２１、２２  複数の貫通孔
２１ａ、２２ａ  複数の穴
２１ｂ、２２ｂ  複数の凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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