JPH0339621A - 冷却器の接続構造 - Google Patents

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】 〔概　要〕 光電変換装置の冷却器の接続構造に関し、光電変換素子
を冷却する熱伝達部材の下部に設けた熱伝導性結合部と
冷却器の冷却端とが熱抵抗を低減させた状態で確実に結
合されるのを目的とし、 熱伝導性弾性結合部の下部に、下部が開放で該開放端部
に所定のピッチで切り込みを設け、該切り込みを設けた
部分が所定の温度以上で内側に所定の角度で折れ曲がる
形状を記憶させた形状記憶合金より成る嵌合部材を設け
、該嵌合部材の内部に冷却器の冷却端を嵌合させて該冷
却端と熱伝導性弾性結合部とを結合したことで構成する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は赤外線検知器のヘリウム循環式冷却器に係り、
特に冷却器の冷却端と被冷却物を冷却する熱伝達部材と
の接続構造に関する。

赤外線検知素子や赤外線レーザ素子のような光電変換装
置は、該装置の背景輻射光による雑音の発生を無くし、
Ｓ／Ｎ比を向上させるために通常液体窒素温度程度に冷
却して動作させている。

〔従来の技術〕

第７図はヘリウム循環式冷却器の模式図で、図示するよ
うに冷却器本体ｌと、内部が真空の冷却容器２とはフラ
ンジ３を用いて気密に結合され、この冷却器本体ｌより
は上方に向かって内部にヘリウムガスが充填された冷却
管４が設置され、この冷却管４の内部には冷却器によっ
て上下に動作するピストン５が設置され、このピストン
の上下運動によって冷却管４の内部のヘリウムガスを断
熱膨張させ、この断熱膨張によって冷却管４の上部の冷
却端６を冷却し、この冷却端６にて該冷却端上に設置さ
れた熱伝導性弾性結合部７を介して熱伝達部材８上に設
置された赤外線検知素子のような被冷却物９を冷却して
いる。

この従来のヘリウム循環式冷却器を更に詳細に説明する
と、第６図に示すように上記熱伝達部材８は、バネ材１
２を用いて前記冷却端６上に押圧され、前記冷却端６上
に設置された熱伝導性の良い銅箔１１にて熱伝達部材８
を冷却し、この冷却によって該熱伝達部材８上の検知素
子のような被冷却物を冷却する方法を採っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕 然し、熱伝達部材８と冷却端６の間の熱抵抗は、冷却端
６への熱伝達部材８の押しつける力に依存し、熱抵抗を
低減させるためには、前記したバネ材の圧力を増加させ
て熱伝達部材８を冷却端６に強く押しつけねば放らない
。このようにすると、冷却端６は肉厚が厚くて外径が大
であるが、冷却端の根元６Ａの冷却管は外部からの熱の
流入を防ぐために肉厚の薄い冷却管を用いているので、
上記のようにバネ材の圧力を増加させて熱伝達部材の冷
却端に対する押圧力を大にして熱抵抗を低減させようと
すると冷却管が破損する問題がある。

本発明は上記した問題点を解決し、冷却管に加わる力が
小さくて済み、上記熱伝達部材と冷却端の間の熱抵抗を
小さくした状態で結合できる冷却器の接続構造の提供を
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を遠戚するための本発明の冷却器の接続構造は
第１図の原理図に示すように熱伝導性弾性結合部７の下
部に、下部が開放で該開放端部２１に所定のピッチで切
り込みを設け、該切り込みを設けた部分が所定の温度以
上で内側に所定の角度で折れ曲がる形状を記憶させた形
状記憶合金より成る筒状の嵌合部材２３を設け、該嵌合
部材２３の内部に冷却器の冷却端６を嵌合させて該冷却
端６と熱伝導性弾性結合部７とを結合したことで構成す
る。

〔作　用〕

本発明に於いては、第１図の原理図および第４図の嵌合
部材の取りつけ図に於けるように、冷却端６と熱伝導性
弾性結合部７とを嵌合させる円筒状の嵌合部材２３の下
部を開放にして、所定の寸法で切り込み２２を設けてい
る。この円筒状の嵌合部材２３を形状記憶合金で形成す
ることで、臨界温度以下の温度では冷却端６が挿入でき
るように下方に向かって真っ直ぐに、或いは外側を向い
て開くような構造を採っており、臨界温度以上では第３
図の嵌合部材の結合時の説明図に示すように、内部の方
向に９０度以上の角度で折れ曲がる構造を熱処理によっ
て形状記憶合金に記憶させている。この記憶した形状に
基づいて臨界温度以上の温度に於いては、内側に９０度
以上折れ曲がる形状に回復し、冷却端６を上側と下側よ
り挟み込む構造に成る。

従って冷却端６を嵌合部材２３に挿入し、臨界温度以上
に嵌合部材２３を加熱すると、円筒状の嵌合部材２３の
先端部が、記憶させた形状である内側に９０度折れ曲が
った元の形状に復帰し、冷却端６を上下より強く締めつ
けるように成り、回復した形状は、その後の冷却によっ
ても変化することは無い。これによって嵌合部材２３と
冷却端６上面の接触圧力が大となり、嵌合部材と冷却端
との熱抵抗が低減する。

〔実　施　例〕

以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。

第２図は本発明の嵌合部材に嵌合させる冷却端の説明図
で、該冷却端は熱伝導の良好な金属パイプで形成され、
該冷却端の上部６Ａは肉厚が厚く形成されてその断面積
を大きくして形成され、その冷却端の根元６Ｂは上部よ
り断面積を小さくし、かつ肉厚を薄＜シて形成されてい
る。

第３図は上記熱伝導性弾性結合部の下部に設置され、前
記した冷却端６に嵌合する嵌合部材の結合時の説明図、
第４図は変形させた該嵌合部材の取りつけ図、第５図は
臨界温度以上にして形状回復させた嵌合部材の結合時の
取りつけ図である。

第４図に示すように、本発明の嵌合部材２３は熱伝達台
の下部に設置された熱伝導性弾性結合部７に上面が結合
され、下部が開放で該開放端部に所定のピッチで外側に
向かって開く状態で、切り込み２２が設けられたニッケ
ル（Ｎｉ）−チタン（Ｔｉ）合金等より戊る形状記憶合
金製の円筒状部材で、この切り込みを設けられた部分は
、臨界温度以上の温度で第３図に示すように内部の方向
に向かって直角以上の角度で折れ曲がる形状を熱処理に
よって予め記憶させておく。

この嵌合部材２３の内部に冷却端６を挿入した後、この
嵌合部材２３をオープン等を用いて臨界温度以上に加熱
することによって、形状記憶合金で形成された嵌合部材
の切れ込みを設けた開放端部が記憶させた形状に従って
第３図、および第５図に示すように内部の方向に直角以
上の角度で折れ曲がり、該嵌合部材２３が冷却端６を上
下の方向より確実に掴むようになる。そのため、従来の
ように冷却端の上部側よりのみ押圧することなく、冷却
端に均一な力が掛かって冷却端と熱伝導性弾性部材とが
結合されるようになるため、冷却端を構成する金属パイ
プが破損することがなくなり、熱抵抗を低減させた状態
で被冷却物が効率良く冷却される。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、ヘリウ
ム循環式冷却器の冷却端と、赤外線検知素子のような被
冷却物を冷却する熱伝達部材より延びる熱伝導性弾性結
合部との間の熱抵抗が低減されるので、被冷却物を速や
かに効率良く冷却できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷却器の接続構造の原理図、第２図は
冷却端の構造を示す説明図、 第３図は本発明の冷却器の嵌合部材の結合時の説明図、 第４図は本発明の冷却器の嵌合部材の取り付は図、 第５図は本発明の冷却器の嵌合部材の結合時の取り付は
図、 第６図は従来の冷却器の接続構造の説明図、第７図はヘ
リウム循環式冷却器の模式図である。 図において、 ６は冷却端、６Ａは冷却端上部、６Ｂは冷却端の根元、
７は熱伝導性弾性結合部、８は熱伝達部材、９は被冷却
物、２１は開放端部、２２は切り込み、２３は嵌合部材
を示す。 第 図 ンを去ｐ１埼う＾精造ｅ　ＴｒＴｊｔ　日肩図第２図 第 ３ 図 第 図 第 図 室ｌε二季ミ１１ン＜３丑Ｐ」宕ζイ々ｊ署ミ」ｉｊ竺
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図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱伝導性弾性結合部（７）の下部に、下部が開放で該開
   放端部（２１）に所定のピッチで切り込みを（２２）を
   設け、該切り込みを設けた部分が所定の温度以上で内側
   に所定の角度で折れ曲がる形状を記憶させた形状記憶合
   金より成る筒状の嵌合部材（２３）を設け、該嵌合部材
   の内部に冷却器の冷却端（６）を嵌合させて該冷却端（
   ６）と熱伝導性弾性結合部（７）とを結合したことを特
   徴とする冷却器の接続構造。