JPH0312998A

JPH0312998A - ヒートシンク

Info

Publication number: JPH0312998A
Application number: JP14885889A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Oishi; 強大石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-12
Filing date: 1989-06-12
Publication date: 1991-01-21

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば人工衛星搭載用機器などにおいて、高
発熱機器から熱を吸収して外部へ放散させるのに使用さ
れるヒートシンクに関する。

（従来の技術）一般に、人工衛星に搭載されている各種機器から発生す
る熱の処理には、周囲が真空状態にあるという理由から
、熱伝導を利用したヒートシンクが用いられ、これによ
って発熱機器から熱を吸収して外部へ放散させるように
している。

このヒートシンクは、発熱機器に熱的に十分接続されて
いる熱伝導性の良好な第１のプレートと、この第１のプ
レートに熱的に十分接続されているとともに、外部の熱
放散手段にも接続されている熱伝導性の良好な第２のプ
レートとを備えたもので、熱伝導によって発熱機器の熱
を外部へ放散させるようにしている。

ところで従来のヒートシンクは、第１のプレトと第２の
プレートとが常に一定の接触状態にあるので、温度が高
いか低いかに拘らず、一定のヒトパスを形成することに
なっている。従って、外部の熱放散手段に接続されてい
る第２のプレートの温度が下かったような場合には、ヒ
ートシンクによって第１のプレートの温度が下がり、そ
のため機器の温度も下かってしまうことになっていた。

また逆に、第２のプレートの温度か」−かったような場
合には、ヒートシンクによって機器の／ｌ１ＩＡ度も」
二がってしまうものであった。

（発明が解決しようとする課題）従来のヒートシンクは、発熱機器に接続されている第１
のプレートと、外部の放熱手段に接続されている第２の
プレートとの接触状態か常に一定なので、一方のプレー
トの温度の状態によって、他方のプレートと熱的絶縁を
保つのが望ましいような場合でも、それか構造的に不可
能であるという問題があった。

そこで本発明は、第１のプレートと第２のプレトとの接
触状態を変化させることにより、両者間の熱抵抗を可変
とするヒートシンクを提供することを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）この発明によるヒートシンクは、発熱機器に接続される
熱伝導性の良い第１のプレートと、外部の熱放散手段に
接続される熱伝導性の良い第２のプレートと、第１のプ
レートと第２のプレートとの間に位置し温度によって両
プレート間の接合状態を変化させて両プレート間の熱抵
抗を変化させる形状記憶部制とを備えることを特徴とす
る。

（作　用）上記の手段によれは、形状記憶部制が特定の温度条件の
もとて変形するので、その作用によって、プレート同士
の接触状態が変化し、従って温度条件によってヒートシ
ンクの熱抵抗を変化させることかできるようになる。

（実施例）以下本発明の一実施例を第１図および第２図を参照して
詳細に説明する。

これらの図において、１は例えば人工衛星などに取り１
号けられた熱伝導性の良い材料で形成されたプレートで
、２は例えば人工衛星に搭載された熱を発生する機器に
取り（’ｔけられた同じく熱伝導性の良い月利で形成さ
れたプレートである。３はプレート１と２の間にサンド
イッチ状に挟まれた形状記憶合金、４はプレート２を形
状記憶合金３を介してプレート１側へ押しているバネ、
５は例えば人工衛星の構造体である。

なお、第１図は形状記憶合金３の記憶されている形状の
状態（マルテンサイト変態変形の状態）を、第２図は形
状記憶合金３を変形させた状態を示している。

形状記憶合金３は、予め所定の形状を記憶させるように
成形しておくと、低温和で任意の形状に変形を加えても
、加熱し高温相にすると変形前のもとの形状に戻る（マ
ルテンサイト変態といい、変態の起こる温度をマルテン
サイト温度という）性質のある金属をいい、ニッケル・
チタン合金や、銅・亜鉛・アルミ合金などが実用化され
ていて、最近では、繊維や樹脂にも形状記憶作用のある
ものが知られている。従って形状記憶合金３は、熱伝導
性がよければ金属に代えて樹脂などを用いることもでき
る。

さて、形状記憶合金３は、第１図に示されている波形の
形状を記憶さぜるように予め処理されているものとする
。そして、常時は第２図に示す状態のように、形状記憶
合金３を引き伸ばして平にして、バネ４に押されてプレ
ート１と２の間に形状記憶合金３が密接するようにして
おく。この状態では、プレート１　とプレート２の間の
接触面積か最大であり、従って熱伝導は最もよく、機器
から発生ずる熱はプレー１−］を通して外部へ十分放散
される。

ところで、温度がある値になると、形状記憶合金３はマ
ルテンサイト変態を起こし、予め記憶されていた第１図
に示されている波形の形状に変形する。従ってこの状態
では、プレート１と２との間の接触面積が減少し、熱伝
導が悪くなる。すなわち熱抵抗が増大する。そのため機
器は冷え難くなるとともに、外部から冷やされることも
少なくなる。なお、形状記憶合金３が予め記憶されてい
た形状に形状を回復する際には、強い力で回復すること
になるので、プレート１が固定されているものとすれば
、プレート２とバネ４が構造体５側へ押され、バネ４は
縮小する。

そして、その後温度が上昇すると、形状記憶合金３は非
常に柔らかい性質を示すので、バネ４の力によってプレ
ー１−２とともに形状記憶合金３か押し」二げられ、第
２図に示すような構造に戻ることになる。即ち、形状記
憶合金の示す形状回復は、一般には一方向性と呼ばれる
非可逆的な現象である。つまり、一定の形状を記憶した
合金を、例えば低温で変形した後に変態温度上」二に加
熱するともとの記憶していた形状に戻るか、再び低温に
しても以前に低温で変形させておいた形にはならない。

そのため本実施例では、バネ４を用いて２方向性（可逆
性）をもたせるようにしている。

なお、本発明は上述の一実施例に限定されることなく、
要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施できること
は言うまでもない。

例えば形状記憶合金３に２方向性を持たせるために、バ
ネ４を使用したが、これに代えて電磁力を用いたり、処
理温度の異なる２以」−の形状記憶合金を組み合わせて
使用するようにしてもよい。

また形状記憶合金３の形状を波形としたが、これは形状
記憶合金３とプレー１−１．２との接触面積を変化させ
ることのできるような他の形であってもよい。

さらに、本実施例ではプレート１と２とは、形状記憶合
金３を介してのみ接触する構成となっているか、これを
プレート１と２とが直接接触するように構成し、これら
の一部が形状記憶合金を介して接触し、接触面積を調整
するようにしてもよい。

そして、形状記憶合金３は、金属に限らず形状記憶性質
をもった熱伝導性のよい樹脂などに置き換えることも可
能である。またさらに、プレート１は放熱手段そのもの
であってもよいし、プレート２は当該機器そのものであ
ってもよい。なお、本実施例における温度の関係を逆に
した場合にも本発明は適用できるものである。

［発明の効果］以−に詳述したように本発明は、ヒートシンクを形成す
るプレートの接触状態を、温度によって変化させて、機
器の放熱が必要な時には十分放熱させるように密着させ
、過冷却になる恐れのあるときには、接触状態を粗にす
るようにしたので、温度状況に応じた制御か容易に行え
る。また、駆動装置を用いないので、電源を準備する必
要がなく重量を増加させる恐れもなく、人工衛星などに
搭載するのに極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係るヒートシンクの一実
施例を概念的に説明した図であって、第１図は本発明の
ヒートシンクに使用される形状記憶部利の変態変形状態
を示した図、第２図は同じく形状記憶合金の通常の変形
状態を示した図である。 ■、２・・・プレート、３・・・形状記憶部利、４・・
・バネ。

Claims

【特許請求の範囲】

　発熱機器の熱を吸収して外部へ放散させるヒートシン
クにおいて、前記発熱機器に接続される熱伝導性の良い
第１のプレートと、外部の熱放散手段に接続される熱伝
導性の良い第２のプレートと、この第２のプレートと前
記第１のプレートとの間に位置し温度によって両プレー
ト間の接合状態を変化させて両プレート間の熱抵抗を変
化させる形状記憶部材とを備えることを特徴とするヒー
トシンク。