(57)【要約】【課題】流体を移送するためのフレキシブルな所定の長さの不浸透性管を備えるフレキシブル低浸透性ホースを提供する。【解決手段】フレキシブル低浸透性ホースは、一般的に第１層と、第１層を囲む第２層を備え、第１接着剤が第２層を第１層に固定する。第１層は、ポリエチレンなど（ただしこれに限定されない）、冷却材（例えばペルフルオロカーボン流体）によって悪影響を受けない材料からなる。第２層は、冷媒が管から漏れるのを防止する、および浸透により空気が冷却液に進入することを防止するために、冷媒およびガス（例えば、エーテルベースまたはエステルベースのポリエチレン材）に対して不浸透性を示す材料からなる。さらに、第３層が第２層を保護（例えば防火、流体への露出）するために第２接着剤を用いて、第２層に固定されてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体経路を画成し、冷媒と適合するフレキシブル材からなる第１層と、
前記第１層を囲み、前記冷媒と外部ガスに対して不浸透性を示す材料からなる第２層と、  
前記第２層を前記第１層に固定する第１接着剤と、
を有するフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項２】
前記第１層はポリエチレン材からなる請求項１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項３】
前記第１層はエチレン−オクテン共重合体（ethylene-octene copolymer）からなる請求項１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項４】
前記冷媒はペルフルオロカーボン流体からなる請求項１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項５】
前記第１層は略０．０２インチの厚みを有し、
前記第２層は略０．０３インチの厚みを有する請求項１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項６】
前記第２層は、エーテルベースのポリウレタン（ether based polyurethane）またはエステルベースのポリウレタン（ester based polyurethane）からなる請求項１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項７】
前記第１層、前記第２層および前記第１接着剤は、同時押し出し構造（co-extruded structure）からなる請求項１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項８】
第２接着剤によって前記第２層を囲み、固定される第３層を有する請求項１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項９】
前記第３層は耐火材からなる請求項８に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項１０】
熱生成デバイスの熱管理を行うための液体熱管理システムであって、
流体経路を画成し、冷媒と適合するフレキシブル材からなる第１層と、前記第１層を囲み、前記冷媒と外部ガスに対して不浸透性を示す材料からなる第２層と、前記第２層を前記第１層に固定する第１接着剤とからなるフレキシブル低浸透性ホースと、
前記フレキシブル低浸透性ホースの第１端部に流動的に接続された熱管理ユニットと、
前記熱管理ユニットと熱伝達を行う熱生成デバイスと、
前記フレキシブル低浸透性ホースの第２端部に流動的に接続され、前記熱管理ユニットから受けた排出冷媒の熱調整を行う熱調整ユニットと、
を含む液体熱管理システム。 
【請求項１１】
前記第１層はポリエチレン材からなる請求項１０に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項１２】
前記第１層はエチレン−オクテン共重合体（ethylene-octene copolymer）からなる請求項１０に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項１３】
前記冷媒はペルフルオロカーボン流体からなる請求項１０に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項１４】
前記第１層は略０．０２インチの厚みを有し、
前記第２層は略０．０３インチの厚みを有する請求項１１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項１５】
前記第２層は、エーテルベースのポリウレタン（ether based polyurethane）またはエステルベースのポリウレタン（ester based polyurethane）からなる請求項１１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項１６】
前記第１層、前記第２層および前記第１接着剤は、同時押し出し構造（co-extruded structure）からなる請求項１１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項１７】
第２接着剤によって前記第２層を囲み、かつ固定される第３層を有し、
前記第３層は、耐火および耐摩耗性の材料からなる請求項１１に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項１８】
熱生成デバイスの熱管理を行うための液体熱管理システムであって、
流体経路を画成し、冷媒と適合するフレキシブル材からなる第１層であって、ポリエチレン材からなる第１層と、前記第１層を囲み、前記冷媒および外部ガスに対して不浸透性を示す材料からなる第２層であって、エーテルベースのポリウレタンまたはエステルベースのポリウレタンからなり、第１層の厚みの５０％または５０％未満の厚みを有する第２層と、前記第２層を前記第１層に固定する第１接着剤とからなるフレキシブル低浸透性ホースと、
前記フレキシブル低浸透性ホースの第１端部に流動的に接続された熱管理ユニットと、
前記熱管理ユニットと熱伝達を行う熱生成デバイスと、
前記フレキシブル低浸透性ホースの第２端部に流動的に接続された熱調整ユニットであって、前記熱管理ユニットから受けた排出冷媒の熱調節を行う熱調整ユニットと、を有し、
前記第１層、前記第２層および前記第１接着剤は、同時押し出し構造からなる液体熱管理システム。
【請求項１９】
前記第１層はエチレン−オクテン共重合体（ethylene-octene copolymer）からなる請求項１８に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項２０】
前記冷媒はペルフルオロカーボン流体からなる請求項１８に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項２１】
前記第１層は略０．０２インチの厚みを有し、
前記第２層は略０．０３インチの厚みを有する請求項１８に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【請求項２２】
前記フレキシブル低浸透性ホースは、
第２接着剤によって前記第２層を囲み、かつ固定される第３層を有し、
前記第３層は、耐火および耐摩耗性の材料からなる請求項１８に記載のフレキシブル低浸透性ホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には流体移送管（fluid transfer tube）に関し、より詳細には、流体を移送するための、フレキシブルな管を具備するフレキシブル低浸透性ホース（flexible low permeability hose）に関する。
【背景技術】
【０００２】
［関連出願の参照］
３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．  １１９（ｅ）に基づき、２００６年２月２１日付出願の米国仮特許出願第６０／７７５，４９６号の利益を得る。現在、当該仮特許出願は係属中である。仮特許出願第６０／７７５，４９６は本出願に組み込む。
本明細書に記載の従来技術に関する如何なる議論が、公知技術あるいは技術分野における一般知識の自白として考慮すべきではない。
【０００３】
単層管（single layer tubing）および多層管（multi-layer tubing）（例えば、液圧ホース（hydraulic hose））がこれまで使用されてきた。多層管の主な目的は、典型的には、耐摩耗性（abrasion resistance）を有する保護外装（例えば多層構造の金網およびゴム）によって囲まれたフレキシブル内装材（例えばゴム）を提供することにある。
【０００４】
管は、様々なタイプの流体（例えば、液体冷媒、気化冷媒、および液体冷媒と気化冷媒の組合せ）をある位置から別の位置に移送するために使用される。例えば、スプレー冷媒熱管理システムにおいては、管は液体冷媒をスプレーモジュールからかつスプレーモジュールへ、または、スプレー冷媒熱管理システム内の他の装置からかつ他の装置へ移送するために利用されてもよい。
【０００５】
単一相液体熱管理システム（例えば液体冷却板）および二相液体熱管理システム（例えばスプレー冷却（spray cooling）、プール沸騰（pool boiling）、対流沸騰（flow boiling）、ジェット衝突冷却（jet impingent cooling）、対流膜式冷却（falling-film cooling）、平行力対流（parallel forced convention）、曲線水路冷却（curved channel cooling）およびキャピラリーポンプループ（capillary pumped loop））がこれまで様々な熱生成デバイスの熱管理を行うために使用されてきた。今日、スプレー冷却技術は、電子システムの熱管理を行うための最も効率的な選択肢として採用されている。米国特許第５，２２０，８０４号（High Flux Evaporative Spray Cooling to Tilton et al.）には、電子機器冷却に適用された旧バージョンのスプレー技術が記載されている。米国特許第６，１０８，２０１号（Fluid Control Apparqatus and Method for Spray Cooling to Tilton et al.）においても、プリント回路基板（printed circuit board）上の部品を冷却するスプレー技術の使用法が記載されている。
【０００６】
特に液体熱管理システムに対する従来のホース技術に関連する問題は、多くの場合、冷媒（例えばペルフルオロカーボン流体（perfluorocarbon fluid））がホースを浸透し、冷媒の損失を引き起こすということである。他の問題は、外部の空気および水分がホース内で移送される冷媒に浸透し、これにより冷媒を汚染するということである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、フレキシブルで、様々なタイプの冷媒への耐性を有し、様々なタイプの冷媒およびガスに対して不浸透性のホースが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一般的な目的は、前述の流体移送管の多くの利点を有するフレキシブル低浸透性ホースを提供することにある。本発明は、一般的には、第１層と、第１層を囲む第２層とを備え、第１接着剤が第２層を第１層に固定する流体移送管に関する。第１層は、ポリエチレンなど（ただしこれに限定されない）の冷却材（例えばペルフルオロカーボン流体）によって悪影響を受けない材料からなる。第２層は、冷媒がホースから漏れるのを防止し、および浸透により空気が冷媒に進入することを防止するために、冷媒およびガス（例えば、エーテルベースまたはエステルベースのポリウレタン材、またはエチルビニルアルコール共重合体、ａ．ｋ．ａ  エバール（EVOH））に対して不浸透性を示す材料からなる。さらに、第３層は、第２層を保護（例えば防火、流体への露出）するために第２接着剤を用いて、第２層に固定されてもよい。
【０００９】
このように、後述する詳細な説明の理解を容易にし、かつ、この技術に対する本発明の寄与を認識するために、本発明のより重要な特徴を広範に概説した。本発明には、下記の通り、明細書および特許請求の範囲に関する主題（subject matter）となる他の特徴を有する。
【００１０】
この点に関し、本発明は、少なくとも本発明の一実施形態を詳細に説明する前に、明細書または図面に示された構成および配置に限定されないことを理解すべきである。本発明は、他の実施形態でも実現可能であり、また、様々な方法で具現および実行可能である。さらに、ここで用いられる語句および用語は、本発明の説明目的で使用されるものであり、限定する意図はないことを理解すべきである。
【００１１】
本発明の目的は、流体を移送するための、フレキシブルな不浸透性の管を備えるフレキシブル低浸透性ホースを提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、フレキシブルで、空気、ガス、液体およびそれらの同等物（ただし、これらに限定されない）などの流体に対して不浸透性のフレキシブル低浸透性ホースを提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、３Ｍ（登録商標）社製のフルオリナート（fluorinert）（登録商標）等のペルフルオロカーボン流体等（ただし、これに限定されない）、様々なタイプの流体を移送するために利用されるフレキシブル低浸透性ホースを提供することにある。
【００１４】
さらに、本発明の他の目的は、単一相液体熱管理システムおよび多相液体熱管理システム等（ただし、これらに限定されない）、様々なタイプの流体移送システムで利用されるフレキシブル低浸透性ホースを提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、外部の空気が移送される流体に浸透することを防止するフレキシブル低浸透性ホースを提供することにある。
【００１６】
本発明に関する他の目的及び利点は明白になり、当該目的及び利点は本発明の範囲内にあることが意図される。上記及び関連目的を達成するために、本発明は図面に例示された形態で具現化してもよいが、図面は一例に過ぎず、図示され、特許請求の範囲に記載された特定の構造において変更を加えても良いという事実に留意すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
Ａ  概略説明
ここで図面を参照する場合、各図中の同一符号は、同一要素を表す。図１ないし５では、フレキシブル低浸透性ホース１０を示し、このフレキシブル低浸透性ホース１０は、第１層２０と、第１層２０を囲む第２層４０を備える。第１接着剤３０は、第２層４０を第２層２０に固定する。第１層２０は、ポリエチレンに限定されないがポリエチレン等の冷媒（例えばペルフルオロカーボン流体）によって悪影響を受けない材料からなる。第２層４０は、冷媒がホースから漏れるのを防止し、および浸透により空気が冷媒に進入することを防止するために、冷媒およびガス（例えば、エーテルベースまたはエステルベースのポリウレタン材、またはエチルビニルアルコール共重合体、ａ．ｋ．ａ  エバール）に対して不浸透性の材料からなる。さらに、第３層６０は、第２層４０を保護（例えば防火、流体への露出）するために、第２接着剤５０を用いて、第２層４０に固定されてもよい。
【００１８】
図１ないし４は、フレキシブル低浸透性ホース１０の様々な実施形態を示している。図４は、第１層２０、第１層２０を囲む第２層４０、および、第２層４０を第１層２０に固定する第１接着剤３０から構成される好ましい実施形態の断面図である。図１ないし３は、本発明の他の実施形態を示している。ここでは、第３層６０は、第２接着剤５０を用いて第２層４０に固定されている。フレキシブル低浸透性ホース１０は、同時押し出しホース構造からなることが好ましい。以下、実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
Ｂ．フレキシブル低透過性ホースに関する好ましい実施形態 
ｉ．第１層 
図３および４に示されているように、第１層２０は、フレキシブル低浸透性ホース１０内で流体経路７０を画成する。流体経路７０は、液体（例えば液体冷媒）および／またはガス（例えば気化冷媒）を移送可能である。流体経路７０は、様々な断面形状を有してよいし、また、所望の流量の冷媒が移送可能な様々な大きさを有してよい。
【００２０】
さらに、フレキシブル低浸透性ホース１０の第１層２０は、３Ｍ（登録商標）社製造のフルオリナート（fluorinert）（登録商標）等のペルフルオロカーボン流体等（ただし、これに限定されない）の冷媒と適合するフレキシブル材料からなる。第１層２０は、所望の流体適合性を考慮して、ポリエチレン材からなることが好ましい。さらに、第１層２０はエチレン−オクテン共重合体（ethylene-octene copolymer）からなることが好ましい。
【００２１】
ii．第２層
図１ないし４に示されているように、フレキシブル低浸透性ホース１０の第２層４０は、第１層２０を取り囲んでいる。第２層４０は、液体およびガスに対して不浸透性を示す材料からなる。第２層４０は、フレキシブル低浸透性ホース１０から冷媒が漏れるのを防止するために、ペルフルオロカーボン流体など（ただし、これに限定されない）のエレクトロニクス産業で一般的に利用されている冷媒に対して、不浸透性となることが好ましい。さらに、第２層４０は、冷媒の漏れ、および冷媒への空気の進入を防止するために、冷媒の蒸気あるいは空気等（ただし、これに限定されない）のガスに対して不浸透性を有することが好ましい。第２層４０の厚みは、第１層の厚みの５０％あるいは５０％未満であってもよい。
【００２２】
第２層４０は、ガスおよびペルフルオロカーボンに対する低浸透性を考慮すると、ポリウレタン材（エーテルベースまたはエステルベース）からなることが好ましい。あるいは、第２層４０は、エチルビニルアルコール共重合体（ａ．ｋ．ａ  エバール）で構成されてもよい。
【００２３】
所望の第１層２０および第２層４０の組み合わせの一例としては、第１層２０が略０．０２インチの厚みの壁部を有し、第２層４０が略０．０３インチの厚みの壁部を有する。
【００２４】
ii．第１接着剤 
図２ないし４に示されているように、第１接着剤３０は、第２層４０と第１層２０とを共に固定する。第１接着剤３０は、第１層２０と第２層４０との間の強固な層間接合を形成する接着樹脂からなることが好ましい。
【００２５】
さらに、第１接着剤３０は、第１層２０および第２層４０と同時に押し出しされ、または各層２０、４０で押し出しコーティングされる材料からなることが好ましい。第１接着剤３０は、ＤｕＰｏｎｔ社のＥＬＶＡＸ（登録商標）で製造された樹脂等のエチルビニルアセテート（ＥＶＡ： ethyl vinyl acetate）からなることが好ましい。なお、ＥＬＶＡＸは参照することにより、本発明に組み込む。
【００２６】
第１接着剤３０（および第２接着剤５０）の厚みは、第１層２０および第２層４０に比して顕著に薄いことが好ましい。本発明の好ましい実施の形態において、第１接着剤３０（および他の実施形態における第２接着剤５０）の厚みは、略０．００３インチである。
【００２７】
Ｃ．フレキシブル低透過性ホースに関する他の実施形態
図１ないし３は、第２接着剤５０によって第２層４０を囲み、固定された第３層６０を示している。上述の通り、第２接着剤５０は、第１層３０と同一の材料および同一の厚みを有することが好ましい。
【００２８】
第３層６０は、第２層４０（および第２層２０）を損傷から保護する耐火材からなることが好ましい。第３層６０は、第１層２０および第２層４０と同時押し出しされる材料からなることが好ましい。第３層６０は、Ａｍｐａｃｅｔ社のＡＭＰＳＨＩＥＬＤ１１９９（登録商標）で製造された難燃剤を含むポリエチレンからなることが好ましい。なお、ＡＭＰＳＨＩＥＬＤ１１９９は、参照することにより本発明に組み込む。さらに複数の層が本発明に追加されてもよい。
【００２９】
Ｄ．液体熱管理システム
図５は、熱生成デバイス１６（例えば、マイクロプロセッサ、電子デバイス）の熱管理を行う液体熱管理システム内部におけるフレキシブル低浸透性ホース１０の典型的な使用法を示している。図５に示されているように、熱管理ユニット１４は、フレキシブル低浸透性ホース１０の第１端部に流動的に接続される。熱管理ユニット１４は、熱生成デバイス１６の熱管理を行うために、熱生成デバイス１６と熱伝達を行う。
【００３０】
熱管理ユニット１４は、単一相熱管理システム（例えば、液体冷却板）または多相液体熱管理システム（例えば、スプレー冷却、プール沸騰、対流沸騰、ジェット衝突冷却、対流膜式冷却、平行力対流、曲線水路冷却およびキャピラリーポンプループ）で構成されてもよい。スプレー冷却技術は、本発明で用いる好ましい液体熱管理システムである。米国特許第５，２２０，８０４号（High Heat Flux Evaporative Spray Cooling to Tilton et al.）および米国特許第６，１０８，２０１（Fluid Control Apparatus and Method for Spray Cooling to Tilton et al.）は、参照することにより本発明に組み込む。
【００３１】
熱調整ユニット１２は、図１により示されているように、フレキシブル低浸透性ホース１０の第２端部に流動的に接続される。熱調整ユニット１２は、熱生成デバイス１６を熱管理するために、温度を下げ、かつ冷媒を熱管理ユニット１４に戻すために、熱管理ユニット１４から受けた加熱排出冷媒の熱調整を行う。図５は、２つのフレキシブル低浸透性ホース１０の使用法を示している。ここでは、フレキシブル低浸透性ホース１０の一方は冷媒供給管であり、他方は冷媒戻り管である。熱調整ユニット１２は、冷媒の熱調整を行うために一般的に利用される、熱交換器、ポンプ、フィルタおよびその他様々なデバイスを具備してもよい。
【００３２】
以上の記載および図示は、本発明に係る好ましい一実施形態とその幾つかの変形例である。ここで使用された用語、説明および図面は、例として説明されたものに過ぎず、限定するものではない。当業者であれば、本発明の主旨および範囲内において多くの変形が可能であり、すべての用語は、最広義の合理的な意味で特許請求の範囲（及びそれらの均等）を定義する意図であることがわかるであろう。明細書で用いた見出しは、どれも便宜上用いたものに過ぎず、法的効果または限定的な効果をもたない。
【００３３】
本発明の様々な他の目的、特徴、及び、付随する利点は、図面とともに考慮したときに一層理解が深まり、十分認識されるようになる。図中の参照符号は、様々な図面を通じて同一または同様の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の上部斜視図。
【図２】本発明の端部を拡大した上部斜視図。
【図３】本発明に係る多層を示した図２の３−３線における断面図。
【図４】本発明の他の実施形態の断面図。
【図５】熱調節ユニットを液体熱管理システムの熱管理ユニットに対して流動的に接続するフレキシブル低浸透性ホースを示したブロック図。
【図１】
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【図２】
2008157438.tif 000004
【図３】
2008157438.tif 000005
【図４】
2008157438.tif 000006
【図５】
2008157438.tif 000007
【外国語明細書】
2008157438000001.pdf