(57)【要約】この発明は、冷却流体の循環流を生成するための気泡ポンプを有する多方位冷却システムに関する。冷却システムは、第１熱受け入れ部分と、熱放出部分と、システムの第１角度方位において第１熱受け入れ部分の下流に配置されシステム内で流体流れを生成する第１気泡ポンプとして機能するように適応される第１部分と、システムの第２角度方位において第１熱受け入れ部分の下流に配置されシステム内で流体流れを生成する第２気泡ポンプとして機能するように適応される第２部分とを備えて冷却流体の流れを促進する少なくとも１つの中空部材を備える密閉循環式冷却システムである。
2008527285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの熱放出要素から熱を受け入れるための第１熱受け入れ部分と、
熱受け入れ部分によって吸収される熱を周囲に放出するための熱放出部分と、
システムの第１角度方位において、第１熱受け入れ部分と熱放出部分とを相互に連結し、第１熱受け入れ部分の下流に配置されてシステム内で第１熱受け入れ部分を通る流体の流れを生成する第１気泡ポンプとして機能するように適応される管状第１部分と、
システムの第２角度方位において、第１熱受け入れ部分と熱放出部分とを相互に連結し、第１熱受け入れ部分の下流に配置されてシステム内で第１熱受け入れ部分を通る流体の流れを生成する第２気泡ポンプとして機能するように適応される管状第２部分と、
を備えた冷却流体の流れを促進する少なくとも１つの中空部材
を備え、循環および、蒸発する冷却流体によって少なくとも１つ
の熱放出要素を冷却するための密閉循環式冷却システム。
【請求項２】
少なくとも１つの中空部材は、システムの第３角度方位において、第１熱受け入れ部分の下流に配置されてシステム内で流体の流れを生成する第３気泡ポンプとして機能するように適応される第３部分を備える請求項１記載の冷却システム。
【請求項３】
少なくとも１つの中空部材は、システムの第４角度方位において、システム内で流体の流れを生成する第４気泡ポンプとして機能するように適応される第４部分を備える請求項１または２記載の冷却システム。
【請求項４】
２つ以上の部分は、作動角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応される請求項１から３のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項５】
第２角度方位は、第１角度方位のシステムをある角度だけ水平の軸の周りに回転することによって生じる請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項６】
システムのそれぞれの角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応された部分の少なくとも１つは、その方位にある冷却システムにおける液体高さより上に出口を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項７】
熱放出部分は、冷却システムの１つの作動方位における放熱器として、および冷却システムのもう１つの作動方位における凝縮器として作動するように適応される部分を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の密密閉循環式冷却システム。
【請求項８】
冷却流体は、単一の流体からなる請求項１から７のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項９】
冷却流体は、異なった沸点を有する少なくとも２つの流体からなる請求項１から７のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１０】
冷却流体における第１流体は、エタノール、メタノール、アセトン、エーテルおよびプロパンからなる群から選択される請求項１から９のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１１】
冷却流体における第２流体は、水、メタノール、エタノール、アセトン、およびグリコールからなる群から選択される請求項９または１０記載の冷却システム。
【請求項１２】
熱放出要素は、第１熱受け入れ部分に一体化され、冷却システムにおいて冷却流体に直接接触している請求項１から１１のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１３】
第１熱受け入れ部分は、複数の分離した液体槽を備える請求項１から１２のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１４】
冷却システムは、１つ以上の熱放出要素への適応のための第２熱受け入れ部分を備える請求項１から１３のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１５】
第１熱受け入れ部分が、少なくとも第１ポートと第２ポートを有する密閉容器を形成する請求項１から１４のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１６】
第１ポートは第１部分につながり、第２ポートは第２部分につながる請求項１５記載の冷却システム。
【請求項１７】
電子装置の作動中に冷却される１つ以上の要素を有し、電子装置が請求項１から１６のいずれか１項に記載の冷却システムを備える電子装置。
【請求項１８】
電子部品の冷却のための請求項１から１６のいずれか１項に記載の冷却システムの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、システムの角度方位に関し水平軸に対して改良された自由度を有し冷却流体の循環流を生成する気泡ポンプを備えた冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱放出要素を備える多数のシステムは、熱放出要素の破損につながる過熱を避けるために冷却システムを付設してきた。そのようなシステムとは、自動車エンジン、冷蔵庫、電子および、電気部品などである。
【０００３】
これらのシステムの多くの特徴は、それらが同じ姿勢で作動されるということであるが、多くの装置、例えば、移動電話、携帯情報端末、およびラップトップ型パソコンのような電子装置は、多方位で作動され、同時に多くの熱量を放出する。
【０００４】
特に、電子半導体部品冷却用の冷却ユニットは、米国特許公開公報第2003/0 188 858 A1号に記載され、熱放出要素から熱を受け入れる熱受け入れ部分と、熱を搬送する冷却液体、および、熱を周囲へ放出する放熱器とを備える。冷却液体の循環流は、加熱によって引き起こされる減少した密度および/または熱受け入れ部分によって受け入れられた熱によって生成された蒸気気泡によって作られる。そのシステムは、強制的な流れを作るためのポンプを備えない。
【０００５】
米国特許第5,427,174号は、多方位熱交換器を開示し、その熱交換器は、熱放出要素から熱を受け入れる熱受け入れ部分と、熱を搬送するための第１および第２流体からなる冷却液体と、周囲に熱を放出する凝縮手段とを備える。毛管力によって、冷却液体の循環流が作られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱放出要素の冷却用に改良された性能を備える冷却システムが要望されている。
【０００７】
さらに、水平の軸に対して多数の角度方位で作動できる冷却システムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の、および、他の目的は、冷却流体を循環および蒸発させることによる少なくとも１つの熱放出要素の冷却用の密閉循環式冷却システムによって実現され、そのシステムは、冷却流体の流れを促進する少なくとも１つの中空部材を備え、その中空部材は少なくとも１つの熱放出要素から熱を受け入れるための第１熱受け入れ部分と、熱受け入れ部分によって吸収される熱を周囲へ放出するための熱放出部分と、システムの第１角度方位において第１熱受け入れ部分の下流に配置されシステム内で流体の流れを生成するための第１気泡ポンプとして機能するように適応される第１部分と、システムの第２角度方位において第１熱受け入れ部分の下流に配置されシステム内で流体の流れを生成するための第２気泡ポンプとして機能するように適応される第２部分とを備える。
【０００９】
第１部分は、第１熱受け入れ部分と熱放出部分とを相互に連結させる管状の第１部分であると好都合である。
【００１０】
第２部分は、第１熱受け入れ部分と熱放出部分とを相互に連結させる管状の第２部分であると好都合である。
【００１１】
冷却システムが少なくとも第１および第２角度方位で作動でき、第２角度方位が、ほぼ水平な軸の周りに第１角度方位から角度θだけ冷却システムを回転させることによって得られるということは、この発明の重要な利点である。角度θは、約１５o、約３０o、約４５o、約 ６０o、約 ７５o、 約９０o、約１０５o、約１２０o、約１３５o、約１５０o、約 １６５o、約１８０o、約１９５o、約２１０o、約２２５o、約２４０o、約２５５o、約２７０o、約２８５o、約３００o、約３１５o、約３３０o、および約３４５oのような任意の角であってもよい。一般的に、このシステムは、第１方位と第２方位の間のどのような角度方位でもまた作動する。
【００１２】
システムにおける冷却流体の主要な部分が、異なった角度方位において作動中に、比較的高い流速を有するので、システムのある部分において冷却流体がほとんど動かないか非常に低い流速を有するシステムと比較して、より効果的な冷却システムを提供することがこの発明の利点である。
【００１３】
さらに、この発明による冷却システムのある実施形態において、システムが蒸発によってのみ、または、蒸発と減少した冷却流体の流れによって作動する角度方位と注入高さが存在してもよい。一般的に、これらの角度方位においては、システムの性能は減少する。
【００１４】
冷却システムが可動部分を有するポンプのような冷却流体を移動させるための可動機械部分を備えないことは、この発明の重要な利点である。これによって、コストが低減し、システムの信頼度が増大する。
【００１５】
冷却システムがほとんど音を立てないことは、この発明のさらなる利点である。
【００１６】
冷却システムは、１５Ｗ／ｃｍ2より大、例えば２０Ｗ／ｃｍ2より大、例えば３０Ｗ／ｃｍ2より大、４０Ｗ／ｃｍ2より大、例えば５０Ｗ／ｃｍ2より大、約７５Ｗ／ｃｍ2、約１００Ｗ／ｃｍ2、約１２５Ｗ／ｃｍ2などのような単位面積当りに多量に発生する熱を取り除くことができ、その結果、例えば周囲温度より上で４０℃より低い温度増加になるということが、この発明のさらなる利点である。
【００１７】
第１部分と第２部分は、異なった角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応され、気泡ポンプとして機能するそれぞれの部分において冷却流体の高い流速を形成する。従って、システムにおける冷却流体の高い流速は、例えば、熱サイホンとして駆動されるシステムと比較して作られる。さらに、異なる角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応される第１部分と第２部分は、液体状の冷却流体の冷却を可能にする液体状冷却流体の循環を提供する。液体状冷却流体は、大きい熱容量を持つことができる。
【００１８】
この発明による冷却システムは、システムにおいて熱受け入れ部分の下流に配置され流体の流れを生成する第３気泡ポンプとしてシステムの第３角度方位において機能するように適応される第３部分を備えることができる。
【００１９】
この発明による冷却システムは、システムにおいて熱受け入れ部分の下流に配置され流体の流れを生成する第４気泡ポンプとしてシステムの第４角度方位において機能するように適応される第４部分を備えることができる。
【００２０】
特定のそれぞれの角度方位において、気泡ポンプとして機能するように適応される部分は、管状であると好都合である。管状部分は、長方形の、正方形の、または、丸い、好ましくはほぼ円形の、または、ほぼ長円形の、またはこれのあらゆる組み合わせのような任意の形状の断面をもつことができる。さらに、特定のそれぞれの角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応される部分は、第１熱受け入れ部分と熱放出部分を相互に連結させることができる。
【００２１】
気泡ポンプにおいて、蒸発したまたは気体の冷却流体のような気体気泡は、気泡ポンプにおいて気泡の上の液体を上方へ移動させ、その結果、気泡の原動力によって、液体状と気体状の冷却流体の両方の流れが生成される。
【００２２】
気泡ポンプの効率、すなわち時間の関数として気泡ポンプを介して搬送される液体の量は、とりわけ、気泡ポンプの内径と、気体気泡の量と大きさ、流体の粘度などのような汲み出される流体の特性によって決定される。
【００２３】
気泡ポンプとして機能するように適応される部分の内径は、適当な流量を提供するために十分に大きくなければならない。機能している気泡ポンプにおける気体気泡は、気泡ポンプを介しての液体の適当な汲み上げを行うように気泡ポンプの内径にほぼ等しい断面をもった大きさに達すると好都合である。
【００２４】
気泡ポンプとして機能するように適応される部分の内径は、約２ｍｍから約２０ｍｍまで、約３ｍｍから約１８ｍｍまで、約５ｍｍから約１５ｍｍまで、約７ｍｍから約１３ｍｍまで、約８ｍｍから約１２ｍｍまで、例えば、およそ１０ｍｍに等しいような約１ｍｍから約３０ｍｍまでの範囲にわたることができる。
【００２５】
第１および第２部分の内部断面積は、約３ｍｍ2から約３００ｍｍ2まで、約７ｍｍ2から約２５０ｍｍ2まで、約２０ｍｍ2から約１７５ｍｍ2まで、約４０ｍｍ2から約１３０ｍｍ2まで、約５０ｍｍ2から約１１５ｍｍ2まで、例えば.約７５ｍｍ2のように約０．７５ｍｍ2から７００ｍｍ2の範囲にわたることができる。第１または第２部分の異なる内部断面積は、変化することができる。
【００２６】
作動角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応される部分は、当該の作動角度方位においてほぼ垂直な軸に沿ってほぼ直線的に部分的に延びると好都合である。例えば、冷却システムが、０oから約１１５oまで、０oから約９０oまで、０oから 約６０oまで、０oから約４５oまで、０oから約２５oまで、０oから約１５oまで、０oから約５oまでのように０oから約１３５oまでの角度で垂直の軸に関して水平な軸の周りに回転すると、１つの作動角度方位において気泡ポンプとして機能する部分は、もう１つの作動角度方位の気泡ポンプとしても作動することができる。
【００２７】
従って、気泡ポンプとして機能するように適応される部分は、冷却システムが任意の角度方位で作動できるように設計されてもよい。
【００２８】
システムの特定の角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応される部分の長さは、当該の部分のための所望の汲み上げまたは流れの容量を得るために決定される。当該の部分の長さは、当該の部分の内径より大きいと好都合である。当該の部分の長さは、約５ｍｍから１８０ｍｍまで、約８ｍｍから約１５０ｍｍまで、約１０ｍｍから約１００ｍｍまで、約２０ｍｍから約８０ｍｍまで、例えば約３０ｍｍ、約４０ｍｍ、約５０ｍｍ、または約６０ｍｍのように約３ｍｍから約２００ｍｍの範囲にわたることができる。
【００２９】
システムのそれぞれの角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応される部分の少なくとも１つは、システムにおける流体の逆流を実質的に防止するために、その方位における冷却システムにおいて液体高さの上に出口をもつと好都合である。
【００３０】
冷却システムにおける液体高さは、熱放出部分における液体高さである。
【００３１】
システムにおける液体高さの上にシステムのそれぞれの角度方位に気泡ポンプとして機能するように適応される部分の出口を配置することによって、気泡ポンプとして作動する部分における気泡によって経験される液体流れに対する抵抗が低くなると考えられる。従って、システムにおける液体高さより上に、出口を設けることによって、冷却流体の循環が増加し、冷却システムの冷却能力が改良される。
【００３２】
発明の１つの実施形態において、システムのそれぞれの角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応される第１または第２部分の出口は、冷却システムの作動角度方位における第１または第２部分の出口が熱放出部分における液体高さより上にあり、それによって冷却システムにおける液体高さの上にあるように熱放出部分に配置される。
【００３３】
すでに述べたように、気泡ポンプとして機能する部分を備える部分へ戻る流体の逆流は避けられるので、これによって、気泡ポンプとして作動する部分の効率が向上する。出口のこの配置によって、第１または、第２部分において気泡によって経験される液流に対する抵抗が低くなると、さらに考えられる。それによって、システムにおける循環流は、増加し、改良された熱伝達を、従って改良された冷却を提供する。
【００３４】
出口は、気泡ポンプとして機能するように適応される部分から液体の流出を促進するように形成されていてもよく、例えば出口は面取りされていてもよい。
【００３５】
第１作動角度方位における第１部分の出口は、第２作動角度方位における第１部分の入口として作動してもよい。従って、第２作動角度方位における第２部分の出口は、第１作動角度方位における第２部分として作動してもよい。第１作動角度方位における冷却流体流れは、第２作動角度方位における冷却流体流れの反対方向であってもよい。
【００３６】
第２作動角度方位における第１部分は、熱受け入れ部分への入口管として作動してもよいし、第１作動角度方位における第２部分は、熱受け入れ部分への入口管として作動してもよい。
【００３７】
熱放出部分は、凝縮器として作動するように適応される部分と、放熱器として作動するように適応される部分とを備えることができる。放熱器として作動するように適応される部分は、液体状態において冷却流体の冷却によって熱を周囲へ放出し、凝縮器として作動するように適応される部分は、気体状の冷却流体、すなわち、気体形態における冷却流体の凝縮によって熱を周囲へ放出する。従って、熱放出部分の凝縮器として作動するように適応される部分は、作動中、システムにおける液体高さより上にある熱放出部分の一部分として形成される。第１熱放出部分の一部分は、冷却システムの１つの作動角度方位における放熱器として、および/または、冷却システムのもう１つの作動角度方位における凝縮器として作動することができる。
【００３８】
熱放出部分は、冷却流体の最初の濃度比が、凝縮器と放熱器として作動するように適応される部分のデザインと関係なく、熱受け入れ部分へ入る前にほぼ回復するように形成されてもよい。
【００３９】
熱放出部分は、自然対流と強制対流とを利用して冷却されてもよいし、それに代わって圧縮冷却器のような能動的な冷却システムによって冷却されてもよい。例えば、パワー供給ユニットファンも冷却システムの強制対流用に使用されてもよい。
【００４０】
冷却システムは、冷却流体の気体と液体を分離するために１つ以上の分離器をさらに備えていてもよい。１つ以上の分離器は、熱放出部分の一体化された部分であってもよい。１つ以上の分離器は、第１および第２部分のそれぞれの出口を備えてもよい。作動角度方位において、１つ以上の分離器は、冷却流体を気体と液体に分離してもよく、凝縮器として作動するように適応される部分に気体を、放熱器として作動するように適応される部分に液体を導いてもよい。
【００４１】
冷却システムは、１つ以上の熱放出要素を冷却するように適応されてもよい。例えば、第１熱受け入れ部分は、１つ以上の熱放出要素から熱を受け入れられるほどの十分な大きさのものであってもよい、冷却システムは、１つ以上の熱受け入れ部分を備えてもよい。この場合、熱受け入れ部分は、１つ以上の熱放出要素から熱をそれぞれ受け入れてもよい。１つ以上の熱放出要素が、冷却システムの熱受け入れ部分に沿って配置されるという事実によって、スペースの節約を考慮した、および/または、冷却流体の向上した循環を考慮した利点が提供される。
【００４２】
熱受け入れ部分は、熱交換面を備えていてもよく、熱交換面は、熱放出要素と熱的に接触するように適応されている。これによって、冷却システムは、熱交換面と熱的に接触して熱放出要素から熱を受け入れるように適応される。熱交換面は、冷却される熱放出要素の形態に対応するように一般的に形成される。冷却システムの熱受け入れ部分の熱交換面は、アルミニウム、銅、銀、金、または、これらの材料の１つ以上からなる合金のような熱伝導材料から作られることが好ましい。
【００４３】
第１熱受け入れ部分は、流体を冷却するための少なくとも第１ポートと第２ポートを有する密閉容器を形成することが好ましい。さらに、第１熱受け入れ部分は、流体を冷却するための第３ポートおよび/または、第４ポートを備えてもよい。第１ポート、第２ポート、第３ポート、および/または第４ポートは、冷却流体の流れの方向に応じて第１熱受け入れ部分に対する入口、または、出口として機能することができる。この発明の好ましい実施形態において、第１ポートは、第１部分に接続され、第２ポートは、第２部分に接続される。
【００４４】
熱放出要素は、冷却システムの冷却流体と直接に接触するように熱受け入れ部分と一体化されると好都合である。これによって、冷却される熱放出要素と熱受け入れ部分との間の熱交換は、最適化される。冷却される熱放出要素と冷却システムの熱受け入れ部分との一体化が、冷却システムの製造中に実行されると好都合であり、その結果、冷却システムは、冷却される熱放出要素と、他の要素への可能な電気的接続とに適応される。
【００４５】
熱受け入れ部分、気泡ポンプとして機能する部分、および/または、冷却システムの熱放出部分のような少なくとも１つの中空部材の種々の部分は、複数の分離した冷却流体チャンバまたはチャネルを備えてもよい。そのような部分は、例えば、複数のチャンバを形成する閉じられ、押し出された輪郭として作られてもよいし、輪郭の端部は、多岐管によって冷却システムの他の部分に結合されてもよい。
【００４６】
冷却流体は、単一の流体、または、２以上の流体からなってもよい。冷却流体における流体は、相互溶性であってもよい。
【００４７】
この発明による冷却システムの作動中、液体形態の冷却流体は、容積で約５０％から約９０％まで、容積で約７０％から約８０％、好ましくは、容積で約７５％のような中空部材の容積の容積で約３０％から約９５％までを構成してもよい。
【００４８】
単一の流体は、水、エタノール、メタノール、CO2、プロパンやアンモニアまたは、フッ素化合物、３MR FC-７２および３MR FC ８２や、他の適したフッ素化合物のような適当な熱的および物理的な特性を有する他の流体であってもよい。
【００４９】
発明の好ましい実施形態において、冷却流体は、２つの流体、つまり少なくとも１つの熱放出要素の作動温度内で沸騰する低沸点温度をもつ第１流体と、これらの温度内でその沸点に達しない高い沸点をもつ第２流体とからなる。第１流体の沸騰によって形成された気泡は、ある作動角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応される部分において第２流体を移動させ、それによって、システム内の冷却流体の循環を生成する。主に液体形態で大きな熱容量を有する第２流体は、熱受け入れ部分から熱放出部分の一部分への多量の熱を吸収し、搬送し、熱放出部分の一部分は、放熱器として作動するように適応され、それによって、システムの冷却能力を増大させる。
【００５０】
液体形態において、第２流体は、熱受け入れ部分の内面と、放熱器として作動するように適応される熱放出部分の一部分の内面とに十分な面接触をそれぞれ保持する。
【００５１】
従って、特定の方位で気泡ポンプとして機能する部分において、最も低い沸点をもつ第１流体は、熱受け入れ部分から熱放出部分へ熱を搬送するために冷却システム内により高い沸点をもつ第２流体を循環させるために使われる。
【００５２】
最も低い沸点をもつ流体が選択されると、それは熱放出要素の作動温度範囲内で沸騰する。より高い沸点をもつ流体が選択されると、それはほぼ液体の形態で残り、熱放出要素の意図された作動温度内ではその沸点に達しない。
【００５３】
ある作動角度方位において気泡ポンプとして作動する部分において、熱受け入れ部分で最初に生成される気泡は、より高い沸点をもつ液体を移動させ、それによって、熱受け入れ部分を通る液体流れを生成する。液体流れは、高い沸点をもつ流体の高い熱容量によって熱受け入れ部分からの熱移動を増加させる。
【００５４】
さらに、液体の流れは、熱受け入れ部分において生成された気泡を移動させるが、それらはまだ小さいので、気泡が冷却流体の液体部分から熱受け入れ部分を分離することを避け、液体部分は、熱放出要素から冷却流体への熱伝達を低下させる。沸騰のこのタイプは、流れ沸騰（flow boiling）として一般的に知られている。貯留沸騰（pool boiling）と比較すると、沸騰のこのタイプは、冷却流体の熱伝達を向上させる。さらに、向上した流れは、気泡ポンプとして機能している部分によって改良された冷却流体の流れが、流体の混合比とそれによる沸点を維持するという点で、異なった沸点をもつ２つ以上の流体からなる冷却流体の利用を促進する。
【００５５】
従って、冷却システムの少なくとも２つの作動角度方位において、制御された効果的な冷却が得られる。結果として生じる冷却効果は、完全にまたは部分的に蒸発する最も低い沸点をもつ流体の蒸発と、より高い沸点をもつ１つ以上の流体の主に蒸発のない加熱および移動による熱の吸収の組み合わせによって得られる。より高い沸点をもつ流体は、制限された範囲に対して一般的に蒸発するが、流体流れは、熱受け入れ部分から熱を取り除く。
【００５６】
最も高い沸点を持った流体は、制限された範囲のみに対して一般的に蒸発するので、システムのドライ沸騰（dry boiling）は、意図する作動条件下で、避けられる。
【００５７】
発明の好ましい実施形態によれば、冷却流体は、低い沸点をもつ第１流体と、高い沸点をもつ第２流体からなる。
【００５８】
第１流体は、エタノール、メタノール、アセトン、エーテル、プロパンなど、または、適当な熱的、および、物理的特性を有する他の流体から構成されてよいことは好都合である。
【００５９】
好ましい実施形態において、第１流体はエタノールであり、冷却流体は１５％から４５％まで、３０％から４０％まで、好ましくは、約３７％のようなエタノールの４容量％と９６容量％との間を備えている。
【００６０】
第１流体は、容易に蒸発し、水と混合または吸収されればどのような液体であってもよい。そのような他の選択は、アンモニア、フッ素化合物３MR FC-７２ と３MR FC ８２、およびその他のものである。
【００６１】
第２流体は、水であると好都合である。水は、安く、容易に利用でき、漏洩が生じても汚染につながらないという利点をもつ。
【００６２】
他の適当な流体は、メタノール、エタノール、アセトン、グリコール、プロパンまたは、適当な熱的および物理的特性を有する他の流体であってもよい。
【００６３】
好ましい実施形態によると、特定の圧力が、冷却システムに印加される。それによって、第１流体の沸点温度は、容易な方法で調整される。これは、異なった冷却流体の広い範囲が、与えられた最大温度まで冷却するために用いられていてもよいという効果をもつ。システムは作動していないとき、すなわち、システムのほぼすべての部分が、同じ温度、例えば、室温をもつとき、システムに印加される特定の圧力が、システム圧力であることが分る。この特定の圧力は、冷却システムの製造中に都合よく調整されてもよい。冷却システムが作動状態にあると、冷却流体は加熱され、一般的にシステムにおける圧力は変化する。
【００６４】
好ましい実施形態によると冷却システムの圧力は、第１冷却流体の沸点が、冷却システムの所望の作動温度範囲内にあるように調整される。システムにおける圧力は、実際の温度における冷却流体の飽和圧力にほぼ等しいと好都合である。
【００６５】
冷却システムは、冷却システムにおいて空気または他の所望されない気体の存在を避けるために、冷却システムへの冷却流体の供給の前に実質的に空にされる。空気または、所望されない気体は、選択された冷却流体と反応してもよく、所望されない気体の存在が、冷却システムにおいて容積を占めることによってシステムの効率を減少するかもしれない。空になると、冷却流体は冷却システムに入り、システムは、密閉されるようにふさがれる。
【００６６】
この発明の好ましい実施形態によると、冷却システムにおける内部の容積は、組み合わせた液体と気体の形態の冷却流体でほぼ満たされる、つまり、Ｎ2、Ｏ2、ＣＯ2、Ｈ2などや他の汚染物質のような凝縮できない気体の含有量が最小限に抑えられ、例えば、その含有量は、内容積の５％より少ない、３％より少ない、１％より少ない、０．１％より少ない、または、０．０１％より少ないように、内容積の容積で１０％より少ない。
【００６７】
凝縮できない気体は熱受け入れ部分から熱放出部分までの熱の搬送に寄与しないので、冷却システムの効率は、凝縮できない気体の含有量が低い程高くなると考えられる。
【００６８】
用語"凝縮できない気体"は、冷却システムの作動温度と作動圧力内で凝縮できない気体を示す。
【００６９】
冷却流体の充満後、凝縮できない気体の形成を防ぐために、冷却流体は、腐食抑制剤を含んでいてもよい。
【００７０】
その特定の圧力は、選択された冷却流体と熱放出要素の所望の最大作動温度に依存して大気圧に等しい、または、およそ大気圧、大気圧より低いだけでなく、大気圧より高くてもよいことに注意すべきである。
【００７１】
所望の沸点を有する冷却流体を見つけることは難しかもしれないので、圧力調節の融通性は、好都合である。ある場合において、そのような冷却流体は、存在するかもしれないが、高い費用、毒性などのような他の欠点を有するかもしれない。
【００７２】
冷却システムは拡散不能材料（diffusion tight material）で作られることが好ましい。その全予定寿命期間に意図されたように冷却システムが作動できるよりも大きな拡散を、冷却システムの予定寿命の期間に冷却システムと周囲との間に伴わない材料が、「拡散不能材料」という表現によって理解される。
【００７３】
もし、冷却システムが、コンピュータの中で使用されれば、意図された寿命は、一般的にはおよそ４〜５年で、特別の場合で２年まで、または、最高１０年である。冷却システムの異なる部分が、異なる材料から作られるなら、それらの結合体だけでなく、すべての材料は、拡散タイトでなければならない。適当な材料は、銅、銀、アルミニウム、鉄または、これらの材料の１つ以上を含む合金であってもよい。さらに、冷却システムの１つ以上の部分は、上述の表現の定義による拡散タイト（diffusion tight）で作られるのであればプラスチック材料から作られていてもよい。
【００７４】
プラスチック材料の一部を形成する金属層は、これを保証することもでき、そのような金属層は、例えば、プラスチック材料の上に蒸着されてもよい。
【００７５】
冷却システムは、所望されない気体に対して冷却システムの残りの部分の材料よりも大きい透過性をもつ材料の窓をさらに備えていてもよい。例えば、窓は、水素透過性であってもよいし、例えば、ニッケル、または、それの合金、例えば、鉄-ニッケル合金、または、パラジウムまたはそれの合金、例えば、銀-パラジウム合金、または、この目的に適したセラミックスのようなあらゆる他の金属または非金属の材料から作られてもよい。これによって、所望されない気体は、窓を介した拡散によって大気中へ取り除かれる。窓は、冷却システムに冷却流体を入れるための結合部分に近接して配置されてもよい。所望されない気体の拡散は、冷却システムの充填後のある期間に行われてもよいし、その期間の終わりに、窓が、冷却システムの最終的な密閉期間に、結合部分と一緒に取り除かれてもよい。
【００７６】
さらに、冷却システムにおいて初期の腐食期間中に形成される気体のような、所望されない気体を吸収する物質を加えることが考えられてもよい。
【００７７】
この発明は、電子装置の作動中に冷却される１つ以上の要素を有する電子装置にさらに関し、電子装置は、この発明による冷却システムを備える。
【００７８】
この発明は、また、電子部品冷却用の密閉循環式冷却システムの使用に関する。そのような部品は、コンピュータまたは他の電子装置における、例えば、マイクロチップ、ＣＰＵ、半導体装置などであってもよい。特に、電子部品の冷却の分野において、この発明による冷却システムは、低雑音ユニットであり、機械的な可動要素をもたず、電子部品から出る熱によって自動的に始動するので、好都合である。
【００７９】
なお"冷却流体"という表現は、冷却のために使用される流体を示し、単一の流体か、２以上の流体の混合からなる。
【００８０】
この記述の全体において、単一の流体とは、容積で９６％容積以上の純度をもった流体を示す。
【００８１】
なお、さらに、冷却システムは、凝縮器として作動するように適応される部分および/または、放熱器として作動するように適応される部分を備えた１つ以上の熱放出部分を備えていてもよい。このような場合において、熱放出部分は、直列に、または、並列に配置されてもよいし、その組み合わせであってもよい。
【００８２】
なお、冷却システムの部分は、硬い管やチューブ、またはそれらの設計か材料によって可撓性のある管から作られてもよい。さらに、少なくとも１つの中空部材は、適当な任意の輪郭、例えば、丸い、長円形の、長方形の、正方形の、 またはこれらの組み合わせのものを形成してもよいし、少なくとも１つの中空部材の内容積は、単一の槽を構成してもよいし、多数の槽に分けられていてもよい。
【００８３】
図におけるどの熱受け入れ部分も、四角形で示されるが、熱受け入れ部分は、丸い、長円形の、長方形の、正方形のまたは、これらの組み合わせのような異なった形状を持つことができる。熱受け入れ部分は、接触面をもち、熱放出要素の形状に適応されると好都合である。一般的に、接触面は、平面である。なお、熱受け入れ部分の接触面は、熱受け入れ部分の熱交換面の一部であり、熱放出要素と接触する。
【００８４】
一般的に、熱伝導性ペーストや熱伝導性パッド（pad）が、熱受け入れ部分の接触面と、熱放出要素との間に配置され、熱伝達を高める。
【００８５】
熱受け入れ部分の内部は、冷却流体と熱受け入れ部分の間の接触面積を増大させるためにフィン、リブ、ロッドなどを備えてもよい。これらの接触面積増大要素は、例えば、ブレイズ溶接された要素であってもよいし、例えば、焼結、一体成形、加圧成形、押出し成形または、チップ切断によって製造されてもよい。
【００８６】
熱放出部分の内部は、冷却流体と熱受け入れ部分の間の接触面積を増大させるためにフィン、リブ、ロッドなどを備えていてもよい。これらの接触面積増大要素は、例えば、真鍮製の要素であってもよいし、例えば焼結、一体成形、加圧成形、押出し成形または、チップ切断によって製造されてもよい。
【００８７】
熱放出部分の外側は、周囲と熱放出部分の間の接触面積を増大させるためにフィン、リブ、 ロッドなどを備えていてもよい。これらの接触面積増大要素は、例えば、真鍮製の要素であってもよいし、例えば焼結、一体成形、加圧成形、押出し成形または、チップ切断によって製造されてもよい。
【００８８】
この発明による冷却システムは、低雑音冷却が望まれる、例えば移動式または、固定コンピュータ、電子装置、オーバーヘッド映写機、ビーマ（beamers）、空気調節システムなどで使用されると好都合である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８９】
この発明は、ここに図面の図を引用してさらに詳細に説明される。
【００９０】
同じ参照番号は、図の異なった実施形態において同じ要素を示し、１つの図と関係して説明された要素は、他の図と関係してさらに説明されないかもしれない。
【００９１】
図１〜５は、この発明による冷却システムの概略側面図である。
【００９２】
図１は、第１作動角度方位における冷却システムを示し、図２は、第２作動角度方位における冷却システムを示し、図３は、第３作動角度方位における冷却システムを示し、図４は、第４作動角度方位における冷却システムを示し、図５は、第５作動角度方位における冷却システムを示す。
【００９３】
図２は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに約９０°だ
け回転させた図１の冷却システムを示し、図３は、図面の平面に
垂直の軸の周りに時計回りに約１８０°だけ回転させた図１の
冷却システムを示し、図４は、図面の平面に垂直の軸の周りに時
計回りに約２７０°だけ回転させた図１の冷却システムを示し、
図５は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに約３１５°だ
け回転させた図１の冷却システムを示す。
【００９４】
図１は、第１作動角度方位におけるこの発明による冷却システム１００を示す。冷却システム１００は、冷却流体２を循環させることによって作動し、少なくとも１つの熱放出要素（示されない）から熱Qinを受け入れるための第１熱受け入れ部分４と、周囲へ熱Qoutの放出のための熱放出部分６とを備えている中空部材３を備える。中空部材３は、実質的に冷却流体２で満たされている。液体形態８にある冷却流体２は、水平の破線によって示され、また、システムにおいて液体高さ１０より上の、円または長円形で中空の部材空間は、気体形態１２にある冷却流体を示す。さらに、そのシステムは、第１部分１４と第２部分１６を備える。第１作動角度方位において、第１部分１４は、第１受け入れ部分４から熱放出部分６まで液体状と気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとしての機能するように適応される。矢印は、冷却流体の流れ方向を示す。
【００９５】
第１熱受け入れ部分４は、管状の第１部分１４に連結された第１ポート１７aと、管状の第２部分１６に連結された第２ポート１７bとを有する閉鎖容器を形成する。第１作動角度方位において、第１ポート１７aは、第１熱受け入れ部分４から冷却流体用の出口として機能し、第２ポート１７bは、第１熱受け入れ部分４への冷却流体用の入口として機能する。
【００９６】
この実施形態において、冷却流体は、異なった沸点を有する２つの流体から構成される。第１流体は、低い沸点をもち、第２流体は、高い沸点をもつ。第１流体は、熱放出要素の冷却のために適した沸点を有するように選択される。この実施形態において、第１流体は、エタノールであり、第２流体は、水である。密閉循環式冷却システムにおける圧力は、例えば、システムの製造の間に調整され、その結果、低い沸点をもった第１流体は、所望の温度で沸騰する。
【００９７】
冷却システムは、システムの冷却流体２を加熱する第１熱受け入れ部分４に供給される熱エネルギーQinを受け入れる。冷却流体２が、第１流体の沸点温度に達すると、冷却流体の一部分、主に低い沸点をもった第１流体が蒸発する。蒸発した冷却流体１２は、気泡の形態で第１部分１４へ流れ込む。第１部分１４において、および、一般的に気泡ポンプとして機能する一部分において、熱受け入れ部分で液体形態における冷却流体の加熱期間に形成される気泡は、より大きな気泡と結合し、より大きな気泡は、気泡ポンプとして機能している部分の断面を実質的に満たし、それによって、気泡ポンプとして機能する部分において気泡の上の液体を上方へ押しやる。
【００９８】
冷却流体は、蒸発した（例えば気体の）冷却流体と加熱された冷却流体を備え、液体冷却流体は、第１出口１８から第１部分１４を出る。第１出口１８は、システムにおいて液体高さ１０より上にあり、それによって気泡ポンプとして機能する部分への冷却流体の逆流が回避される。熱放出部分６は、凝縮器２０として作動するように適応される部分と、放熱器２２として作動するように適応される部分を備える。蒸発した冷却流体１２は、凝縮器２０として作動するように適応される部分で凝縮され、凝縮された冷却流体２３は、さらに冷却されてもよい。液体冷却流体８は、放熱器２２として作動するように適応される部分で冷却される。
【００９９】
周囲に放出される熱Qoutは、蒸発した冷却流体の凝縮からと、液体冷却流体の冷却からとのエネルギーの和である。
【０１００】
冷却システムの平衡状態において、システムが受ける熱Qinは、熱Qoutと等しくなり、放熱器および/または 凝縮器として作動するように適応される部分を備える熱放出部分は、熱Qoutを周囲に放出する。
【０１０１】
冷却流体２は、第２部分１６を介して熱放出部分６から第１熱受け入れ部分４へ流れる。従って、第１部分１４は、第１熱受け入れ部分４から第１部分１４を介して熱放出部分６に至る液体と蒸気状の冷却流を作る気泡ポンプとして機能し、冷却流体２は、第２部分１６を介して第１熱受け入れ部分４へ戻る。凝縮された冷却流体２３は、第１熱受け入れ部分４へ再び入る前に液体冷却流体８と混合される。
【０１０２】
熱放出部分６の外部は、周囲との熱交換を向上させるためにリブまたはフィン２４を備える。さらに、熱放出部分６の内部は、第１熱受け入れ部分４の内部と同様に、熱交換を高めるためにリブ、フィン、ロッドなどを備えてもよい。
【０１０３】
図２において、冷却システム１００は、第２作動角度方位にある。第２作動角度方位は、図面の平面、すなわち一般的には水平軸に対して垂直の軸の周りに時計回りに約９０°だけ図１の冷却システム１００を回転させることによって生じる。第２作動角度方位において、第２部分１６は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能するように適応される。第２部分１６は、第２出口２６を有し、第２出口２６は、第２作動角度方位においてシステムの液体高さ１０より上にある。この作動角度方位において、第１部分１４は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。
【０１０４】
第２作動角度方位において、第１ポート１７aは、第１熱受け入れ部分４への冷却流体用の入口として機能し、第２ポート１７bは、第１熱受け入れ部分４からの冷却流体用の出口として機能する。
【０１０５】
第１作動角度方位において凝縮器として機能しているＡにおける部分は、第２作動角度方位においては放熱器として機能し、また、第１角度方位において放熱器として機能するＢにおける部分は、第２角度方位においては凝縮器として機能することに注意すべきである。
【０１０６】
図３において、冷却システム１００は、第３作動角度方位にある。第３作動角度方位は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに約１８０°だけ図１における冷却システム１００を回転させることによって生じる。
【０１０７】
第３作動角度方位において、第２部分１６は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能するように適応される。第２出口２６は、第３作動角度方位においてシステムの液体高さ１０より上にある。この作動角度方位において第１部分１４は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。
【０１０８】
第１作動角度方位において、凝縮器として機能しているＡにおける部分は、第３作動角度方位においては放熱器として機能し、また、第１角度方位において放熱器として機能するＢにおける部分は、第３角度方位においては放熱器としても機能することに注意すべきである。
【０１０９】
図４において、冷却システム１００は、第４作動角度方位である。第４作動角度方位は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに約２７０°だけ図１の冷却システム１００を回転させることによって生じる。第４作動角度方位において、第１部分１４は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能するように適応される。第１出口１８は、第４作動角度方位において、システムの液体高さ１０より上にある。この作動角度方位において第２部分１６は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。
【０１１０】
第１作動角度方位において凝縮器として機能しているＡにおける部分は、第４作動角度方位においては放熱器として機能し、また、第１角度方位において放熱器として機能するＢにおける部分は、第４角度方位においては放熱器としても機能することに注意すべきである。
【０１１１】
図５において、冷却システム１００は、第５作動角度方位にある。第５作動角度方位において、第１部分１４は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能するように適応される。第１出口１８は、第５作動角度方位においてシステムの液体高さ１０より上にある。この作動角度方位において第２部分１６は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。
【０１１２】
図６は、図２に示されるように第２作動姿勢における冷却システム１００を示す。システムの液体高さ１０は、さらに高くなっているので、液体状の冷却流体は、中空部材の容積のより大きい容積パーセンテージを占める。
【０１１３】
図７は、この発明による冷却システムの第２実施形態１１０の概略側面図である。第２実施形態は、また図１-５に示される冷却システム１００のように図面の平面に垂直の軸の周りに回転させてから、作動させてもよい。
【０１１４】
図８は、この発明による冷却システムの第３実施形態１２０の概略側面図である。第３実施形態は、また図１-５に示される冷却システム１００のように図面の平面に垂直の軸の周りに回転させてから、作動させてもよい。
【０１１５】
図９は、この発明による冷却システムの第４実施形態１３０の概略側面図である。この実施形態において、異なった角度方位において気泡ポンプとして機能するように適応された部分１４と１６は、実質的に真っ直ぐな管である。
【０１１６】
図１０-１１は、この発明による冷却システムの第５実施形態１４０の概略側面図である。図１１は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに１８０°だけ回転させた図１０の冷却システムを示す。
【０１１７】
図１２は、この発明による冷却システムの第６実施形態１５０の概略側面図である。図１２の実施形態は、第１熱受け入れ部分４と、第２熱受け入れ部分２８とを備える。第２熱受け入れ部分２８は、第１熱受け入れ部分４と上流でつながるが、また、第１熱受け入れ部分４と下流でつながっていてもよい。この実施形態は、ちょうど他の実施形態と同じように複数の角度方位において作動可能である。
【０１１８】
図１３〜１４は、この発明による冷却システムの第７実施形態１６０Ａの概略側面図である。図１４は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに１８０°回転させた図１３の冷却システムを示す。
【０１１９】
図１３〜１４の冷却システムは、出口３２を有する第３部分３０をさらに備えている。図１３に示される第１作動角度方位において、第１部分１４は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能する。第２部分１６と第３部分３０は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。図１４に示される第２作動角度方位において、第２部分１６および第３部分３０は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能する。第１部分１４は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。出口２６および３０は、液体高さ１０より上にある。第１熱受け入れ部分４は、第３ポート３１を備える。
【０１２０】
図１５は、図１３−１４の実施形態に類似の冷却システムの実施形態１６０Ｂを示す。第３部分３０は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして、図示された角度方位において機能する。第１部分１４と第２部分１６は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。
【０１２１】
図１６〜１７は、この発明による冷却システムの第８実施形態１７０の概略側面図である。図１７は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに４５°だけ回転させた図１６の冷却システム１００を示す。
【０１２２】
図１６〜１７の冷却システムは、出口３６を有する第４部分３４をさらに備えている。図１６に示される第１作動角度方位において、第１部分１４は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能する。第２部分１６と第３部分３０および第４部分３４は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。図１７に示されるように第２作動角度方位において、第１部分１４と第３部分３０は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体および気体の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能する。第２部分１６と第４部分３４は、第１熱受け入れ部分４への入口管として作動する。
【０１２３】
図面の平面に垂直の軸の周りに図１６の冷却システム１７０を回転させると、回転角によって異なる部分は、第１熱受け入れ部分４から熱放出部分６へ液体状および気体状の冷却流体を移動させるための気泡ポンプとして機能する。例えば、冷却システム１７０が、約９０°だけ時計回りに回転すると、第３部分３０は気泡ポンプとして機能し、冷却システムが約１３５°だけ時計回りに回転すると、第３部分３０と第２部分１６は気泡ポンプとして機能し、冷却システムが、約１８０°だけ時計回りに回転すると、第２部分１６が気泡ポンプとして機能し、冷却システムが約２２５°だけ時計回りに回転すると、第２部分と第４部分３４は気泡ポンプとして機能し、冷却システムが約２７０°だけ時計回りに回転すると、第４部分３４は気泡ポンプとして機能し、そして、冷却システムが約３１５°だけ時計回りに回転すると、第４部分３４と第１部分１４は気泡ポンプとして機能する。
【０１２４】
図１８は、強制的な対流を形成するために冷却システムに搭載されたファンを有する、この発明による冷却システムを示す。ファンは、放射状のファンであってもよいし、熱放出部分６内に搭載されてもよい。
【０１２５】
図１９は、気泡ポンプとして機能するように適応された部分の概略図である。その部分は、角(で曲がっていてもよいし、角(は、約１５°、約３０°、約４５°、約６０°、約７５°、および約９０°のように、０°から１１５°までの範囲にあってもよい。曲がった部分は、実質的に直線の部分と比較してより広い範囲の角度方位において気泡ポンプとして機能することができる。
【０１２６】
図２０は、気泡ポンプとしての機能を適応させた部分の異なる実施形態を示す。その部分の一部分は、x軸に平行な軸に沿って実質的に直線的に延びる。さらに、その部分のもう１つの部分は、y軸に平行な軸に沿って実質的に直線的に延び、y軸は、x軸に垂直である。最後に、その部分のさらにもう１つの部分は、z軸に平行な軸に沿って実質的に直線的に延び、z軸は、x軸およびy軸に垂直である。部分のどの方位においても、少なくとも１つの部分は、実質的に垂直方向において延びるので、xとyおよびz軸に沿って部分的に延びる部分は、気泡ポンプとして機能する部分の広角度作動空間を提供する。
【０１２７】
図２１は、この発明による冷却システムの１つの実施形態の概略断面図である。 第１熱受け入れ部分４の内部は、システムにおいて冷却流体に対する十分な熱接触を保証するためにロッド３８を備える。そのロッドは、両端で第１熱受け入れ部分４の内面に接触することができる。
【０１２８】
図２２は、固定コンピュータの作動の間、および後に、マイクロチップ、ＣＰＵ、半導体素子、ＰＳＵなどの電子部品の冷却のために固定コンピュータ４０に用いられる、この発明による冷却システム１８０を示す。ここで、固定コンピュータにおけるＣＰＵ４２は、冷却システム１８０によって冷却される。
【０１２９】
図２３は、図１において図示された実施形態のために得られた試験結果を示す。１．５０ｃｍ2の熱受け入れ面に１００Ｗおよび１５０Ｗ熱パワーを生成する熱放出要素は、この発明による冷却システムによって冷却された。
【０１３０】
温度と生成された熱パワーの対応した値の測定は、データポイントAとしてプロットされる。冷却システムは、１００Ｗと１５０Ｗで７３℃のインテル社のサーマルデザインパワー（thermal Design Power）より低い温度まで熱放出要素を冷却することができることがわかる。プロットで示されるように、１５０Ｗ熱パワーは、１．５０ｃｍ2の面から取り除かれ、５５℃の温度における１００Ｗ／ｃｍ2の熱密度に対応する。低雑音の強制冷却が適用された。冷却システムから発生した雑音は、３０dB(A)未満であった。０．２１ oC/Wの熱抵抗は、熱パワーを発生させた１５０Ｗにおいて得られた。
【０１３１】
所望であれば、異なる図に示される異なった実施形態の任意の特徴は、組み合わせるとができることに注意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】図１は、この発明による冷却システムの概略側面図である。
【図２】図２は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに約９０°だけ回転させた図１の冷却システムの概略側面図である。
【図３】図３は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに約１８０°だけ回転させた図１の冷却システムの概略側面図である。
【図４】図４は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに約２７０°だけ回転させた図１の冷却システムの概略側面図である。
【図５】図５は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに約３１５°だけ回転させた図１の冷却システムの概略側面図である。
【図６】図６は、システムの液体高さが変化した図２の冷却システムを示す。
【図７】図７は、この発明による冷却システムの第２実施形態の概略側面図を示す。
【図８】図８は、この発明による冷却システムの第３実施形態の概略側面図を示す。
【図９】図９は、この発明による冷却システムの第４実施形態の概略側面図を示す。
【図１０】図１０は、この発明による冷却システムの第５実施形態の概略側面図を示す。
【図１１】図１１は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに１８０°だけ回転させた図１０の冷却システムの概略側面図である。
【図１２】図１２は、この発明による冷却システムの第６実施形態の概略側面図を示す。
【図１３】図１３は、この発明による冷却システムの第７実施形態の概略側面図を示す。
【図１４】図１４は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに１８０°だけ回転させた図１３の冷却システムの概略側面図である。
【図１５】図１５は、図１３の冷却システムの類似の実施形態の概略側面図である。
【図１６】図１６は、この発明による冷却システムの第８実施形態の概略側面図を示す。
【図１７】図１７は、図面の平面に垂直の軸の周りに時計回りに４５°だけ回転させた図１６の冷却システムの概略側面図である。
【図１８】図１８は、冷却ファンをもつこの発明による冷却システムを示す。
【図１９】図１９は、気泡ポンプとして機能するように適応された部分の概略図である。
【図２０】図２０は、気泡ポンプとして機能するように適応された部分の異なる実施形態を示す。
【図２１】図２１は、この発明による冷却システムの一実施形態の断面の斜視図である。
【図２２】図２２は、電子部品の冷却のためにパソコンで使用されたこの発明による冷却システムを示す。
【図２３】図２３は、図１に図示された実施形態に対して得られた試験結果を示す。
【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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【国際調査報告】
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