(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーエレクトロニクスデバイスのための冷却システムであって、
冷却流体を循環させるための閉鎖流路と、
前記パワーエレクトロニクスデバイスの冷却をもたらすために前記流路に沿って前記流体を循環させる手段と、
復水器と、
を備え、
前記冷却流体は、前記パワーエレクトロニクスデバイスを通した後、前記復水器に送られ、前記復水器を通過した後、前記パワーエレクトロニクスデバイスに送られるようになり、
前記流路は、外部環境において支配的である圧力を下回るまで低下された圧力を有し、
前記流路は、この流路と前記外部環境との間に設けられた空間によって前記外部環境からの境界が形成され、前記空間は前記流路からシールされ、前記外部環境からシールされ、少なくとも部分的に真空にされて、前記流路の圧力は前記外部環境の圧力よりも低くされ、さらに前記空間の圧力は前記流路の圧力よりも低くされる、
ことを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
前記冷却流体は水ベースである、ことを特徴とする、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記空間は、ガスケットによって前記外部環境からシールされ、前記流路からシールされている、ことを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記空間の圧力を低減させるためポンプを更に備えている、ことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記ポンプは、インジェクタ・ポンプであることを特徴とする、請求項４に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記インジェクタ・ポンプを作動させるために用いられる二次冷却流体を提供することを更に含むことを特徴とする、請求項５に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記二次冷却流体は、前記閉鎖流路内に提供される前記冷却流体を冷却するために用いられることを特徴とする、請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の冷却システムを有する電力モジュール。
【請求項９】
冷却システムを用いてパワーエレクトロニクスデバイスを冷却する方法であって、
前記パワーエレクトロニクスデバイスから前記冷却システムの復水器まで、及び前記復水器から前記パワーエレクトロニクスデバイスまでの閉鎖領域で、外部環境において支配的である圧力を下回るまで低下された圧力を有する閉鎖流路に冷却流体を循環させるステップと、
前記閉鎖流路と前記外部環境との間に設けられた空間を部分的に真空にするステップと、
を含み、
前記閉鎖流路の圧力が前記外部環境の圧力よりも低くされ、さらに前記空間の圧力が前記閉鎖流路の圧力よりも低くされる方法。
【請求項１０】
インジェクタ・ポンプを用いて前記空間を部分的に真空にするステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記インジェクタ・ポンプを作動させるために二次冷却流体を提供する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記二次冷却流体を用いて、前記閉鎖流路内に提供された前記冷却流体を冷却する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記冷却流体は、水ベースである、請求項９〜請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換モジュール又は他の何らかのパワーエレクトロニクスデバイスのための冷却システムに関する。本発明はまた、周波数変換器等の電力変換モジュールに関する。本発明は、更に、電力変換モジュール又は他の何らかのパワーエレクトロニクスデバイスのための冷却システムを作動させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱放射部品、特に半導体電力モジュール等の電子部品の冷却は、熱放射部品をベースプレートと接触さることにより実施されることが多い。かかるベースプレートは、多くの場合、フィン付きヒートシンクを横切る空気の流れによって、又は冷却剤を伝導するベースプレート自体の内部キャビティによって冷却される。
【０００３】
熱伝導経路を可能な限り短くし、サーマルグリス等の熱界面が存在するような高い熱抵抗を有する界面なしに維持することが有利である。かかる熱界面の使用を排除するために、例えば、冷却される表面に沿って冷却剤を循環させる流体分配要素を用いて、液体冷却剤を熱放射部品の表面上に直接導入することが知られている。
【０００４】
このような実施形態は、流体の漏出を防ぐために、分配器システムと冷却される表面との間にシールを介在させなければならないという問題がある。水（一般的に使用される冷却剤）等の導電性流体を解放すると、電子環境において大きな損害が生じ得るので、このような漏出は望ましいものではない。冷却される要素に分配器を接着、はんだ付け、又は他の方法で恒久的に固定することによって、より良好なシールを提供することができる。しかしながら、これは、故障した電子部品の交換又は流体分配器の容易な洗浄を妨げるので、最適な解決策ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、電力モジュール及び他のパワーエレクトロニクスデバイスを冷却するための冷却システムのより良好な及び／又はより単純な冷却性能を提供できるようにすることである。代替的に又はこれに加えて、本発明の目的は、より良好な及び／又はより単純な冷却システムを有する電力モジュール及び他のパワーエレクトロニクスデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
最初に述べた本発明の目的によれば、本発明は、（電力モジュール等の）パワーエレクトロニクスデバイスのための冷却システムを提供し、この冷却システムは、冷却流体（冷却流体は、典型的には水ベースである）を循環させるための閉鎖流路と、パワーエレクトロニクスデバイスの冷却をもたらすために流路に沿って流体を循環させるための手段（例えば、ポンプ）と、復水器とを含み、冷却流体は、パワーエレクトロニクスデバイスを通った後に復水器に送られ、復水器を通った後にパワーエレクトロニクスデバイスに送られるようになり、流路は、外部環境において支配的である圧力（外部環境において支配的である圧力とは、典型的には大気圧である）を下回るまで低下された圧力を有し、流路は、該流路と外部環境との間に設けられた空間によって外部環境からの境界が定められ、空間は、流路からシールされ、また外部環境からシールされて（少なくとも部分的に）真空にされる。
【０００７】
本発明はまた、冷却システムを用いて（電力モジュール等の）パワーエレクトロニクスデバイスを冷却する方法を提供し、本方法は、パワーエレクトロニクスデバイスから冷却システムの復水器まで及び復水器からパワーエレクトロニクスデバイスへまでの外部環境において支配的である圧力（典型的には、大気圧）を下回るまで低下された圧力を有する閉鎖流路に冷却流体を循環させるステップと、流路と外部環境との間に設けられた空間を部分的に真空にするステップとを含む。本発明の多くの形態において、空間を部分的に真空にするステップにより、結果として空間が、流路及び外部環境の両方の圧力を下回る圧力を有するようにすることができる。空間を部分的に真空にするステップは、（インジェクタ・ポンプ等の）ポンプを使用することを含む。
【０００８】
従って、電力モジュール又は他の何らかのパワーエレクトロニクスデバイスのための冷却システム、及び冷却システムを用いて電力モジュール又は他のパワーエレクトロニクスデバイスを冷却する方法が記載され、本冷却システムは、冷却流体を循環させるための閉鎖流路を有し、当該流路は、大気圧を下回るまで低下された圧力を有する。冷却流体は、流路に沿って循環され、パワーエレクトロニクスデバイスの冷却をもたらす。流路は、流路と外部環境との間に設けられた空間によって外部環境からの境界が定められ、空間は、冷却流路からシールされ、且つ外部環境に対してシールされる。流路は、大気圧を下回る圧力を有し、流路と外部環境との間の空間は真空にされ、典型的には流路内の圧力よりも低い圧力を有する。
【０００９】
使用時には、冷却流体は、パワーエレクトロニクスデバイスに近接したときに流路内で少なくとも部分的に気化し、これにより熱がパワーエレクトロニクスデバイスから除去される。次いで、冷却流体は、復水器により凝縮された後、パワーエレクトロニクスデバイスの近傍の区域に戻されて再び気化する。エネルギーは、復水器によってシステムから除去される。
【００１０】
冷却流体は、典型的には水ベースである。ポンプ式二相システムにおいて水を冷媒として用いることにより、通常の２相冷却に伴う低圧などの幾つかの問題が解決され、冷却流体の圧力が大気圧より低いことにより、２相冷却に通常伴うあらゆる変形問題が排除される。また、保守整備性がより単純になり、環境に悪影響を与える冷媒の漏出がなくなる。保守技術者にとって電力モジュールの交換が可能になる。更に、水は極めて環境に優しく、可燃性ではなく、毒性もなく、またオゾン層破壊問題（ＯＤＰ）又は地球温暖化問題（ＧＷＰ）を起こさない。
【００１１】
少なくとも２つのガスケットによって外部環境及び冷却流体のための流路の両方から空間をシールすることができ、両方のガスケットが、エラストマー性のガスケットで作製され、ガスケットの少なくとも１つ又は可能であれば両方が、空気に対して透過性があることが好ましい。
【００１２】
空間の両側に１つずつ、すなわち外部環境に対して１つのガスケット及び冷却流体のための閉鎖流路に対して１つのガスケットの二重ガスケットを利用すること、及び２つのガスケット間の空間を真空にすることによって空間内を真空（又は少なくとも部分的に真空）に維持することは、ガスケットの一方又は両方が空気に対して透過性があることにもかかわらず、ゴム及び他のエラストマー等の標準的ガスケット材料の使用を可能にするという利点を有する。
【００１３】
空間は、流路及び外部環境の両方の圧力を下回る圧力を有することができる。一例として、空間は、１０−５０ｍｂａｒ程度の圧力を有することができ、流路は、２００ｍｂａｒ程度の圧力を有することができる。外部環境は、典型的には、（１０００ｍｂａｒ程度の）大気圧である。当然、本発明の代替的な実施においては、他の圧力も可能である。
【００１４】
空間を真空引きすることにより空間内を部分的に真空に維持することは、冷却流体の流路からのあらゆる漏出が真空空間に漏出し、外部環境へ漏出しないという利点を有する。更に、外部環境からのあらゆる漏出も真空空間に入ることになる。このため、あらゆる漏出が、流路の真空維持に対して悪影響がないか、あるいは限定的でしかない。
【００１５】
空間内の圧力を低減するために、ポンプを設けることができる。本発明の幾つかの形態において、ポンプは、インジェクタ・ポンプである。インジェクタ・ポンプは、二次流体の運動を利用して、空間内の圧力を低減するのに用いられる部分的な真空をもたらすことができる。二次流体はまた、上述の閉鎖流路内の冷却流体を冷却するために用いることもできる。二次冷却流体は、水とすることができる。二次冷却流体は、別の用途で使用するために冷却システムにより予熱することができる。一例として、二次冷却流体は、加熱システムにおいて用いられる流体（水など）とすることができるので、流体を予熱することは、冷却されるパワーエレクトロニクスデバイスから熱を除去することを助けるだけではなく、加熱システムにおいても有効に用いることができる。
【００１６】
使用時には、冷却流体は、特定の圧力を有し、流路には、冷却流体の特定の圧力を保持するために冷却流体の圧力を制御する手段を設ける。
【００１７】
本発明の幾つかの形態において、パワーエレクトロニクスデバイスは、ベースプレートを含み、流路は、ベースプレートを冷却するように構成される。しかしながら、これは唯一の可能な構成ではない。例えば、流路は、パワーエレクトロニクスデバイスの内側から延びる区画を含むことができ、これにより冷却流体が、パワーエレクトロニクスデバイスの内側から電力モジュールを冷却する。代替的に又はこれに加えて、流路は、パワーエレクトロニクスデバイスに沿って延びる区画を有することができ、これにより冷却流体が、パワーエレクトロニクスデバイスの外側境界からパワーエレクトロニクスデバイスを冷却する。
【００１８】
流路は、ヒートパイプを含む区画を有し、冷却流体は、ヒートパイプにおける冷却流体の気化によりパワーエレクトロニクスデバイスを少なくとも部分的に冷却する。
【００１９】
流路は、誘電性冷却チャネルに沿って延びる区画を有し、冷却流体は、誘電性冷却チャネルにおける冷却流体の気化により、パワーエレクトロニクスデバイスを少なくとも部分的に冷却する。
【００２０】
パワーエレクトロニクスデバイスは、流路の区画がパワーエレクトロニクスデバイスに沿って延びるように冷却システム内に組み込むことができ、これにより冷却流体は、パワーエレクトロニクスデバイスの外側境界からパワーエレクトロニクスデバイスを冷却する。
【００２１】
冷却流体の流量を制御して、冷却流体がパワーエレクトロニクスデバイスの近くの流路（例えば、設けられている場合にはベースプレートにおいて）に沿って通過したときに、冷却流体の液体の一部のみが部分的に気化し、その結果冷却流体の液相と気相との混合物がもたらされるようにする。
【００２２】
流路は、膨張容器に沿って延びる区画を有し、流路と膨張チャンバとの間に流体接続が確立され、気化に起因して冷却流体が膨張するという条件で、冷却流体は、気化した冷却流体の気体で膨張チャンバを少なくとも部分的に充填する。
【００２３】
流路は、１ｍｍ2から１００ｍｍ2までの平均断面積を有する微小チャネルを含む。流路は、１ｍｍ2から２５ｍｍ2までの平均断面積を有する微小チャネルを含むことができる。当然、本発明の代替的な実施形態においては、他の寸法も可能である。
【００２４】
本発明の幾つかの形態において、冷却流体は、冷却流体の凍結温度を下げるために、水と混合されない添加物又は水と混合される添加物から選択される凍結防止剤を含ませることができる。凍結防止剤は塩とすることができる。冷却流体の凍結温度を低くすることにより、電力モジュールは、水の凍結温度を下回る温度で連続して機能できるようになる。
【００２５】
冷却システムは、冷却流体の気体成分を収容するリザーバを含み、冷却流体の気体成分が冷却システム内に存在しない場合、このリバーバには冷却流体が入っていない。リザーバは、冷却システムの作動中、例えば、冷却システムの上部レベル、好ましくは最上部に配置することができる。リザーバには、冷却流体と冷却流体が入っていないリザーバ・キャビティとの間に設けられた膨出部を備えることができる。冷却流体の可能な気体を収容するためのリザーバは、冷却流体の全て又は一部の可能な気化により、冷却システムに損傷をもたらすことになる冷却システム内の圧力上昇なしに気化することができるという利点を有する。また、冷却流体の気体を収容するためのリザーバは、冷却システムが熱対流装置として機能する可能性を増大させる。特に、冷却システムは水を含有することから、気化の度合は、どのような圧力損失に対しても極めて敏感であるので、圧力損失を制限する必要がある。
【００２６】
本発明の２番目に述べた目的によれば、本発明は、上述の冷却システムを有する（周波数変換器等の）電力モジュールを提供する。冷却システムは、典型的には、電力モジュールと一体化された部品を形成する。
【００２７】
従って、本発明は、冷却システム（典型的には、電力モジュールと一体化された部品を形成する）を含む（周波数変換器等の）電力モジュールを提供し、この冷却システムは、冷却流体（冷却流体は、典型的には水ベースである）を循環させる閉鎖流路と、電力モジュールの冷却をもたらすために流路に沿って流体を循環させる手段（例えば、ポンプ）と、復水器とを含み、冷却流体は、パワーエレクトロニクスデバイスを通った後に復水器に送られ、復水器を通った後にパワーエレクトロニクスデバイスに送られ、流路は外部環境において支配的である圧力を下回るまで低下された圧力を有し、流路と外部環境との間に設けられた空間によって外部環境から境界が定められ、空間は流路からシールされ、外部環境からシールされ、且つ真空にされる。
【００２８】
電力モジュールは、複数の熱放散部品を有し、熱放散部品の少なくとも一部は、熱放散部品の内側に配置された気化器を含む。
【００２９】
電力モジュールの冷却システムは、流路に沿って冷却液を吐出するためのポンプを有することができる。
【００３０】
電力モジュールの冷却システムは、熱対流装置として機能するように配向することができる。
【００３１】
本発明の幾つかの形態において、冷却システムは、パワーエレクトロニクスデバイス（例えば、周波数変換器等の電力モジュール）が設けられて、電力モジュールのオペレータが冷却水を冷却システムの入口及び出口に接続することだけを必要とするように構成されている。オペレータは、冷却システムが電力モジュールの冷却のために水を用いることができるかどうかを考慮することなく、何れかの種類の水、即ち無塩水又は塩水を選択することができる。この冷却水は、冷却システムの閉鎖流路を循環する冷却流体を冷却するために使用される。冷却水（二次冷却流体と呼ばれることもある）は、本発明の幾つかの実施形態のインジェクタ・ポンプにおいて、流路と外部環境との間の空間の圧力を低減するために用いることもできる。
【００３２】
本発明の最初に述べた目的及び／又は第２に述べた目的は、本発明による冷却システムを動作させるための方法によって得ることができ、この方法は、冷却流体の流量を制御して、冷却液体がベースプレートの流路に沿って通るときに冷却流体の液体の一部のみが部分的に気化し、この結果、冷却流体がベースプレートの流路を離れるときに冷却流体の液体と気体との混合物がもたらされるようにするステップを含む。
【００３３】
自己循環式、又はポンプ式もしくは蒸気圧縮式、あるいはこれらの組み合わせを用いて、相転移により電力モジュールを冷却するが、冷却流体が部分的にだけ気化するように冷却流体の流量を制御することは、冷却する電力モジュールの表面にわたる最適な熱伝導及び／又はほぼ均一の温度という利点を有する。
【００３４】
以下において、本発明について図面を参照しながら説明し、ここで図１−図６は、冷却システムの一部の特定の実施形態を示す極めて概略的な図である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一態様による冷却システムのブロック図である。
【図２】本発明の一態様による冷却システムの断面を示す。
【図３】本発明の一態様による冷却システムの拡大図である。
【図４】図３の冷却機構の平面図である。
【図５】本発明の幾つかの実施形態において使用することができるインジェクタ・ポンプを示す。
【図６】本発明の一態様によるインジェクタ・ポンプを組み入れた冷却システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、全体を参照番号１で示す本発明の一態様による冷却システムのブロック図である。この冷却システム１は、冷却対象物２、分配器４、復水器６、及びポンプ８を含む。冷却対象物２は、電力モジュール等のパワーエレクトロニクスデバイスである。
【００３７】
冷却流体は、ポンプ８から分配器４の入口に向けられる。この冷却流体は、分配器４内で少なくとも部分的に気化され、これにより対象物２から熱を除去する。気化した冷却流体は、出口で分配器４から離れ復水器６に向けられる。復水器６は、冷却流体を液相状態に戻し、液体になった冷却流体は、ポンプ８によって分配器４の入口に圧送して戻される。
【００３８】
このように、冷却流体の気化（又は部分的気化）を用いて対象物２から熱が除去される。エネルギーは、復水器６によって冷却流体から除去される。かかる二相式冷却機構は、典型的な単相式液体冷却システムよりもより多くの熱を対象物２から除去することができる。
【００３９】
図２は、全体を参照番号１０で示す、本発明の一態様による冷却システムの一部の断面を示す。冷却システム１０は、上述の、冷却対象物２及び冷却システム１の分配器を含む。以下に更に説明されるような分配器４がより詳細に示されている。
【００４０】
冷却システム１０において示されているように、分配器４は、入口１２、出口１４、及びチャネル１６を含む。使用時には、冷却流体は、入口１２に（液体の形態で）到達し、チャネル１６に向けられる。チャネルにおいて、液体は、少なくとも部分的に気化され、これにより冷却対象物２から熱が除去される。流体は、出口１４を経由してチャネルから流出する。少なくとも部分的に気化された流体は、出口１４から、復水器６（図２には図示されていない）に向けられ、そこで流体が凝縮される。次いで、凝縮された流体は、ポンプ８（図２には図示されていない）により再び入口１４に向けられる。
【００４１】
冷却流体は典型的には水である。水を使用することには、保守整備の容易性、及び水が他の可能な冷媒に比べると比較的環境に優しいことなど、多くの利点がある。水の使用に関連する問題は、チャネル１６を、大気圧を下回る圧力に維持する必要があることである。冷却システム１０の外部からチャネル内への空気の漏出は、チャネル内の圧力の上昇及び冷却システム１０の有効性の低下という結果をもたらす。チャネル１６からの冷却流体の漏出もまた潜在的な問題である。
【００４２】
図３は、全体を参照番号２０で示す本発明の一態様による冷却システムの拡大図である。冷却システム１０は、上述の冷却対象物２及び分配器４を含む。以下で更に説明するように、システム２０はまた、冷却対象物２と分配器４との間にシール機構を含む。
【００４３】
図３に示すように、冷却システム２０には、外部環境とチャネル１６との間に配置された空間２６が設けられている。空間２６は、第１のガスケット２２によって外部環境から境界が形成され、第２のガスケット２４によってチャネル１６から境界が形成される。空間２６内は真空にされるので、空間内部の圧力は外部環境の圧力を下回るようになる。一例として、空間２６は、１０−５０ｍｂａｒ程度の圧力を有し、チャネル１６は、２００ｍｂａｒ程度の圧力を有することができる。外部環境は、典型的には、（１０００ｍｂａｒ程度の）大気圧である。当然、他の圧力も可能であり、これらもまた本発明の範囲内にある。
【００４４】
従って、外部環境と流路との間にいかなる漏れが生じても、外部からのあらゆる気体が空間２６内に蓄積され、流路には流入しなくなる。このような外部からのあらゆる気体が空間２６内に蓄積されて流路に流入しなくなる結果は、ガスケットがゴム又は別のエラストマー材料など、気体に対して透過性の材料で作製された場合でも得られる。このことにより、標準的なガスケットを利用することが可能である。
【００４５】
同様に、流路から冷却流体のいかなる漏れが生じたとしても、冷却流体が空間内に蓄積され外部環境へ流出しない。
【００４６】
以上のことから、図３では、冷却流体の流路と外部環境との間に２つの平行なガスケットが使用された二重シールガスケットの提供を示している。これにより２つのガスケットの間に空間が設けられ、この空間を真空にするか、又は少なくとも減圧した状態にする。かかる実施形態は、２つのガスケットの間の圧力を低減させることができる、ある種の真空システムによる減圧の提供を必要とする。
【００４７】
図４は、冷却機構２０の平面図である。図４に示すように、冷却機構は、上述の入口１２、出口１４、チャネル１６、第１のガスケット２２、及び第２のガスケット２４を含む。冷却機構はまた、ガスケット間の空間２６の真空化を可能にするために設けた真空出口２８を有する。分配器のハウジングは、プラスチック化合物を用いた射出成形によって形成することができる。
【００４８】
本発明の１つの実施形態において、冷却機構２０の２つのガスケットの間の空間２６は、インジェクタ・ポンプを使用して減圧される（但し、本発明の異なる実施形態においては、他の真空ポンプを使用することもできる）。図５は、全体を参照番号３０で示す例示的なインジェクタ・ポンプを示す。インジェクタ・ポンプは、入口３２、出口３４、及び真空入力部３６を含む。図４に示すように、インジェクタ・ポンプは、狭窄した中央胴部を有するチューブである。真空入力部３６は、チューブの狭窄部分に設けられている。
【００４９】
使用時には、真空入力部３６は、真空にされる空間に接続される。次いで、液体がインジェクタ・ポンプの入口３２から出口３４に通される。周知のベンチュリ効果に起因して、チューブにおける狭窄部分が、真空入力部３６付辺での圧力低下を生じさせる。矢印３８により概略的に示すように、圧力の低下によって、物質が真空入力部を通ってインジェクタ・ポンプ内に引き込まれる。
【００５０】
真空入力部が、密封容積に接続された場合には、密封容積は、液体が入口３２から出口３４へインジェクタ・ポンプを通過するときに部分的に真空にされる。このように、インジェクタ・ポンプ３０の真空入力部３６を冷却機構２０の真空出口２８に接続することにより、インジェクタ・ポンプを使用して空間２６を真空にすることができる。
【００５１】
図６は、全体を参照番号４０で示す、インジェクタ・ポンプを組み込んだ冷却システムのブロック図である。
【００５２】
システム４０は、冷却対象物２及び分配器４を備えている。上述のように、分配器４は、入口１２、出口１４、及びチャネル１６を含む。入口１２は、ポンプ８（図６に極めて概略的に示される）に接続されている。出口１４は、復水器６（同じく、図６に極めて概略的に示される）に接続されている。
【００５３】
図３を参照して上述したように、分配器４は、第１のガスケット２２、第２のガスケット２４、及びガスケット間の空間２６を含む。この空間は、分配器の真空出口２８と流体連通している。
【００５４】
加えて、冷却システム４０は、インジェクタ・ポンプ３０を含む。上述のように、インジェクタ・ポンプは、入口３２、出口３４及び真空入口部３６を有する。インジェクタ・ポンプの真空入口部３６は、分配器の真空出口２８に接続され、インジェクタ・ポンプを用いて空間２６内の圧力を低減できるようにする。逆止弁（図６には図示されない）を設けて、流体が空間２６からインジェクタ・ポンプ３０の入口には流れることができるが、インジェクタ・ポンプから空間には流れることができないようにするのを保証することができる。
【００５５】
上述のように、チャネル１６内の冷却流体を気化させることにより、対象物２から熱が除去される。冷却流体は、入口１２において液体として受けとられ、出口１４において典型的には液体／蒸気の混合物として分配器から流出する。液体／蒸気混合物は、復水器６において凝縮されて液体に戻る。
【００５６】
冷却システム４０において、二次冷却液（典型的には水）が復水器６に提供される。冷却液４２の二次供給源は、復水器に向けられ、加熱された液体４４は、復水器から離れる方向に向けられる。
【００５７】
図６に示すように、二次冷却液は、インジェクタ・ポンプの入口３２で受けとられ、インジェクタ・ポンプの出口３４から復水器６に向けられる。このようにして、分配器内の空間２６を真空にするのに必要な圧力低下を発生させるために、インジェクタ・ポンプにより二次冷却流体を使用することができる。
【００５８】
二次冷却流体の二重の使用により、復水器６からのエネルギーの除去とインジェクタ・ポンプ３０の作動の両方に対しての簡潔で効率的な方法が提供される。
【００５９】
二次冷却流体は、種々の異なる供給源から得ることができる。例えば、二次冷却流体は、（セントラルヒーティングシステム等の）加熱システムで用いられる水とすることができる。これは、二次冷却流体を冷却機構２０によって予熱することができ、これにより二次冷却流体を使用する加熱システムの効率が改善されるので特に有利である。代替の実施形態において、二次冷却流体は、例えば河川など、異なる供給源から得ることができる。二次冷却流体は、閉ループで提供する必要はない。
【００６０】
図１乃至図３は、冷却対象物２が分配器４より幅広であることを示している。これは本発明の必須要件ではない。分配器は、冷却対象よりも大きい、より小さい、又は同様の寸法を有することができる。
【００６１】
上述の本発明の実施形態は、単に例証として提供されている。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの修正、変更、及び置き換えを行い得ることを認識するであろう。本発明の特許請求の範囲は、本発明の趣旨及び範囲内にあるようなかかる修正、変更、及び置換の全てを保護対象とする。
【符号の説明】
【００６２】
１、１０、２０、４０：冷却システム（冷却機構）
２：冷却対象
４：分配器
６：復水器
８：ポンプ
１２：入口
１４：出口
１６：チャネル
２２：第１のガスケット
２４：第２のガスケット
２６：空間
２８：真空出口
３０：インジェクタ・ポンプ
３２：インジェクタ・ポンプの入口
３４：インジェクタ・ポンプの出口
３６：真空入力部
４２：冷却流体
４４：加熱された液体
【図１】
0005836476.tif 000002
【図２】
0005836476.tif 000003
【図３】
0005836476.tif 000004
【図４】
0005836476.tif 000005
【図５】
0005836476.tif 000006
【図６】
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