(57)【要約】  航空機シグナルコンピュータシステム（１０）は複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）と該複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）を冷却するための液体冷却装置を有し、該液体冷却装置は冷却剤ライン（１６）を有し、該冷却剤ラインは所望の低温の液体冷却媒体を液体冷却装置へ供給するために航空機の中央液体冷却システムへ接続でき、前記液体冷却装置の冷却剤ライン（１６）は前記複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）から放熱するために前記複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）と表面熱接触する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（１５）内にそれぞれ配置された複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）と、前記複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）を冷却するための液体冷却装置とを有し、
該液体冷却装置は冷却剤ライン（１６）を有し、前記冷却剤ラインは所望の低温の液体冷却媒体を前記液体冷却装置に供給するために航空機の中央液体冷却システムに接続可能であり、前記液体冷却装置の前記冷却剤ライン（１６）は前記複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）から放熱するために前記複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）の前記筐体（１５）の外表面又は外表面部と表面熱接触するものである航空機シグナルコンピュータシステム（１０）であって、
それぞれの前記モジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）の発熱コンポーネント（２８、２８’）は、前記液体冷却装置の前記冷却剤ライン（１６）に熱的に結合された冷却剤バス（４０）と熱接触し、前記それぞれのモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）の前記発熱コンポーネント（２８、２８’）は毛管現象により前記冷却剤バス（４０）から前記コンポーネント（２８、２８’）の表面に沿って冷却媒体を導くように設計された基材（４２）と熱接触するものであることを特徴とする航空機シグナルコンピュータシステム。
【請求項２】
前記液体冷却装置の前記冷却剤ライン（１６）は、冷却される前記複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット（１２）の前記筐体（１５）の外表面又は外表面部と直接的に表面熱接触するものであることを特徴とする請求項１に記載の航空機シグナルコンピュータシステム。
【請求項３】
前記それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット（１２）の前記発熱コンポーネント（２８，２８’）は、前記発熱コンポーネント（２８，２８’）と前記液体冷却装置の前記冷却剤ライン（１６）との熱伝導接続を確立する内部熱伝導体（３０，３０’）と熱的に結合されるものであることを特徴とする請求項１に記載の航空機シグナルコンピュータシステム。
【請求項４】
前記内部熱伝導体（３０，３０’）を前記それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット（１２）の前記発熱コンポーネント（２８，２８’）に熱的に結合させるために、対応するインターフェース（３２，３２’）が前記発熱コンポーネント（２８，２８’）上に設けられたものであり、及び／又は前記内部熱伝導体（３０，３０’）を前記液体冷却装置の前記冷却剤ライン（１６）を通る前記冷却媒体に熱的に結合させるために、対応するインターフェース（３６，３６’）が前記それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット（１２）の筐体（１５）の部分（２６）に設けられたものであることを特徴とする請求項３に記載の航空機シグナルコンピュータシステム。
【請求項５】
熱交換表面（３４，３４’）が前記内部熱伝導体（３０，３０’）の第一端及び／又は第二端に配置されたものであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の航空機シグナルコンピュータシステム。
【請求項６】
前記それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット（１２）の前記発熱コンポーネント（２８，２８’）は、前記冷却剤バス（４０）内に浸漬され、前記冷却剤バス（４０）の前記冷却媒体によって部分的に又は完全に囲まれたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の航空機シグナルコンピュータシステム。
【請求項７】
前記冷却剤バス（４０）と前記液体冷却装置の前記冷却剤ライン（１６）との熱的な結合が、前記それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット（１２）の筐体（１５）の部分（２６）を介して確立されたものであり、該部分は前記液体冷却装置の前記冷却剤ライン（１６）を流れる前記冷却媒体によって冷却され、前記それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット（１２）の前記発熱コンポーネント（２８，２８’）の発熱により前記冷却剤バス（４０）から蒸発した前記冷却媒体が放熱をともなって凝集する結露表面を形成するように設計されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の航空機シグナルコンピュータシステム。
【請求項８】
前記基材（４２）は多孔質材料により生産されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の航空機シグナルコンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機内における使用のために設けられ、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットを有する航空機シグナルコンピュータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機内で使用されるシグナルコンピュータシステム、とりわけ、例えばオートパイロットシステム又は飛行管理システムのような安全関連機能を制御するためのシグナルコンピュータシステムは、現在は空気冷却される。この空気冷却は自然対流又は強制換気により行うことができる。自然対流では冷却空気流は単に空気の局所的な密度差によって確立されるのに対し、強制換気では追加の送風機が用いられ、航空機の空調システムにより提供された冷却空気を冷却されるシグナルコンピュータに供給する。強制換気は自然対流より多量の熱を冷却されるシグナルコンピュータから放熱できる。しかしながら、強制換気のために必要とされる送風機は航空機の重量を増大し、更に放出されなければならない熱を生み出す。また、送風機と供に、追加の機械的なコンポーネントが航空機内に導入される。その結果として、その冷却手段の故障確立が増大する。
【０００３】
現在使われている空気冷却されたシグナルコンピュータの更なる欠点は、そのコンピュータが冷却基準に応じてコンピュータからの適切な放熱を確保するように設計されなければならないことである。この冷却基準は、標準化された装置筐体の体積に基づいて最大の発熱量を規定する。すなわち、この冷却基準は、シグナルコンピュータによって発生し環境に放出される熱量に対する、最小の装置筐体の体積又は該装置筐体の外気との最小の接触表面を規定する。結果として、その冷却基準を満たすための必要条件は、よりコンパクトでパワフルになるようにシグナルコンピュータを構成する可能性を制限する。
【０００４】
パワーエレクトロニクスの冷却のために、例えば冷却板のような液体熱交換器を用いることが知られている。それらの液体熱交換器は、それらの構成について、冷却される電子装置の幾何的な寸法に厳密に適合され、その発熱する電子装置のできる限り近くに設置される。例えば、冷却板は電子装置の隙間に配置して、冷却できる。液体冷却システムは、ガスや空気冷却システムよりも多量の熱を取り除くことにより適している。しかしながら、冷却板を備える冷却システムでは、それぞれの冷却板のために、対応する冷却剤回路に接続された二つの別々の冷却剤連結部を設ける必要がある。そのため、冷却板液体冷却システムの組み立て、及び特にメンテナンスは非常に費用がかかる。さらに、追加で必要とされた冷却剤連結部に起因する冷却剤のリークの可能性が、冷却システム中にあるそれぞれの冷却板に伴って増大し、その結果として、電子装置の利用可能性は減少することになりうる。公知のパワーエレクトロニクス液体冷却システムの更なる欠点は、現在の冷却剤の連結器が冷却剤回路内の圧力差を増大することである。これは、冷却剤回路を通して液体冷却剤を運ぶために増大されたポンプ能力が必要となるので液体冷却の効果を減少させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、強力で、コンパクトに構成され、かつ効果的に冷却された航空機シグナルコンピュータシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を請求項１に記載の航空機シグナルコンピュータシステムにより達成する。
【０００７】
本発明の航空機シグナルコンピュータシステムは、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットと該複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットを冷却するための液体冷却装置を有する。液体冷却装置は冷却剤ラインを有し、該冷却剤ラインは所望の低温の液体冷却媒体を液体冷却装置に供給するために航空機の中央液体冷却システムに接続可能である。液体冷却装置の冷却剤ラインの航空機の中央液体冷却システムへの接続により、液体冷却ラインは別々の冷却機を設ける必要がなく、航空機の中央液体冷却システムにより冷却エネルギーを供給されることができる。別々の冷却機を省くことにより、重量と設置スペースの節約が達成できる。液体冷却装置の冷却剤ラインは、航空機の中央液体冷却システムの冷却剤回路を流れる冷却媒体を液体冷却装置の冷却剤ラインに供給できるように、航空機の中央液体冷却システムの冷却剤回路へ直接的に接続されることができる。航空機の中央液体冷却システムの冷却剤回路から液体冷却装置の冷却剤ライン内への冷却媒体の供給の制御をするため、及び／又は液体冷却装置の冷却剤ラインから航空機の中央液体冷却システムの冷却剤回路内へ冷却媒体を取り除く制御をするために、例えば、対応するバルブを設置することができる。液体冷却装置の冷却剤ラインを航空機の中央液体冷却システムの冷却剤回路に直接的に結合することは、特に単純でコンパクトに構成され、軽量な冷却装置を達成することを可能にする。しかしながら、これに代えて単純に、例えば適切な熱交換器を介して、液体冷却装置の冷却剤ラインを航空機の中央液体冷却システムの冷却剤回路に熱的に結合することも考えられる。例えば、本発明の航空機シグナルコンピュータシステムの液体冷却装置内で用いられるものとは異なる冷却媒体が航空機の中央液体冷却システムの冷却剤回路内で用いられる場合には、このような態様が適切だろう。
【０００８】
液体冷却媒体が流れる液体冷却装置の冷却剤ラインは、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットから放熱するために複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットと表面熱接触する。その結果、本発明の航空機シグナルコンピュータシステムでは、液体冷却装置の冷却剤ラインは冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの表面中に、必要な冷却エネルギーを供給する機能を果たす。例えば、液体冷却装置の冷却剤ラインは、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの筐体表面又は筐体表面部に熱的に結合されることができる。そのため、本発明の航空機シグナルコンピュータシステムでは、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットそれぞれに割り当てられ、別々の冷却剤連結部を有する冷却板、又はそれに類似する装置を省くことができる。
【０００９】
空気冷却と比べて、本発明の航空機シグナルコンピュータシステムの液体冷却装置は複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントからの明らかにより効果的な放熱を可能とする。そのため、本発明の航空機シグナルコンピュータシステムの複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットは、より低い温度レベルで運転でき、結果として空気冷却されるユニットより非常に低い故障確立で運転できる。さらに、液体冷却装置の高い冷却能力は、コンパクトな複数のシグナルコンピュータユニット内の強力な電子コンポーネントに統合することができる。本発明の航空機シグナルコンピュータシステムの更なる利点は、液体冷却装置が、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットそれぞれに割り当てられ、かつ別々の冷却剤連結部を有する冷却装置が省かれることにより、比較的低い組み立てコスト及びメンテナンスコストを伴うことである。さらに、本発明の航空機シグナルコンピュータシステムの液体冷却装置では、リークのリスクは低い。最後に、冷却剤連結部での圧損により従来のパワーエレクトロニクス液体冷却システムで生じていたシステム全体の追加の熱の導入が回避される。
【００１０】
本発明の航空機シグナルコンピュータシステムの液体冷却装置は、液体冷却媒体が流れるただ一つの冷却剤ラインを有することができる。しかしながら、これに代えて、液体冷却装置は、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットとそれぞれ表面熱接触する複数の冷却剤ラインを有することもできる。複数の冷却剤ラインは、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットからの特に効果的な放熱を可能にするが、システム全体の重量を増大することにもなりうる。そのため、液体冷却システムの一又は複数の冷却剤ラインを、例えば、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットを収容するキャリア内に統合することが有利となり得る。
【００１１】
液体冷却媒体が流れる液体冷却装置の冷却剤ラインは、適切な熱交換器、例えば冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの筐体表面の領域に配置された表面熱交換器を介して、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットと表面熱接触できる。しかしながら、これに代えて、液体冷却装置の冷却剤ラインは冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットと直接的に表面熱接触できる。例えば、冷却剤ラインは、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの筐体に沿って経由し、筐体と直接的に表面熱接触する冷却レール方式で構成されることができる。冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの筐体は、適切な形状の開口部を液体冷却装置の冷却剤ラインとの接触表面の領域に備えることもできる。このとき、液体冷却装置の冷却剤ラインは、開口部の領域内を通過し、これにより冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの筐体の部分を形成するように経由されることが好ましい。
【００１２】
望むならば、液体冷却装置の冷却剤ラインは、重量と設置スペースを省く方法で、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットを収容するためのキャリア内に統合されることもできる。さらに、冷却剤ラインは、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットから冷却剤ラインを流れる冷却媒体への熱伝達を向上するのに適した形状を有することができる。望むならば又は必要ならば、冷却剤ラインはらせん形状の構成又は、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットと大表面積で接触するのに適した別の曲折又はコイル形状を有することができる。
【００１３】
特に、液体冷却装置の冷却剤ラインが特定の重量と設置スペースを省く方法、例えば冷却レール方式で構成され、かつ、冷却剤ラインと冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの間には比較的小さい接触面積しかないときには、冷却剤ラインと冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットの間の接触面積の熱流密度を増大でき、結果として冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットから液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却剤溶液への熱伝達の効率を増大できるような手段を講じる必要がある。
【００１４】
このために、冷却されるそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントは、例えば発熱コンポーネントと液体冷却装置の冷却剤ラインの間の熱伝導接続を確立する内部熱伝導体に熱的に結合されることができる。例えば、内部熱伝導体の第一端は発熱コンポーネントに熱的に結合されることができ、一方で内部熱伝導体の第二端は冷却されるそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの筐体表面の部分に熱的に結合されることができ、その部分に関しては液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる液体冷却媒体と熱的に接続される。発熱コンポーネントから液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却媒体への熱伝導は上述の態様により最適化され、強化される。
【００１５】
例えば、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントはプリント基板とすることができる。例えば、従来のヒートパイプを内部熱伝導体として用いることができる。望むならば又は必要ならば、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの複数の発熱コンポーネントは、対応する内部熱伝導体を用いて液体冷却装置の冷却剤ラインと熱的に結合されることができる。さらに、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの一つの発熱コンポーネントは、複数の内部熱伝導体を用いて液体冷却装置の冷却剤ラインと熱的に結合されることもできる。
【００１６】
内部熱伝導体をそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントに熱的に結合させるために、対応するインターフェースは発熱コンポーネント上に設けられることができる。これに代えて又は追加して、内部熱伝導体を液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却媒体に熱的に結合させるために、対応するインターフェースはそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの筐体の部分に設けられることができ、その部分は液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却剤流体と表面熱接触する。一又は複数のインターフェースはプレート形状に構成でき、例えば銅やアルミニウムのような良好な熱伝導体である材料から構成されることができる。例えば、発熱コンポーネントを形成するプリント基板の表面上に、プレート状で、良好な熱伝導性を有する材料で作られたインターフェースを設け、このインターフェースを内部熱伝導体の第一端に熱的に結合することが考えられる。同様に、液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却剤溶液と表面熱接触するモジュール式シグナルコンピュータの筐体の部分に、内部熱伝導体の第二端と熱的に結合することができ、プレート状で、良好な熱伝導性を有する材料で作られたインターフェースを統合することができる。液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却剤溶液と表面熱接触する筐体部分は、前述のように、液体冷却装置の冷却剤ラインの部分によって形成されることもでき、その部分は筐体開口部の領域に伸展する。
【００１７】
熱交換器表面は内部熱伝導体の第一端及び／又は第二端に配置することができる。例えば、熱交換器表面は、例えば銅やアルミニウムのような良好な熱伝導体である材料から構成される内部熱伝導体の平らな出口によって形成されることができる。内部熱伝導体の熱交換器表面は、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネント又はそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの筐体部分に設けられたインターフェースとともに、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントから内部熱伝導体へ、又は内部熱伝導体からそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの筐体部分へ、ひいては液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却剤溶液への最適化された熱伝導を可能とする接触熱交換器を形成する。
【００１８】
それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントは、液体冷却装置の冷却剤ラインに熱的に結合された冷却剤バスと熱的に接触することができる。例えば、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの筐体又は筐体部分は、冷却媒体を保持するために流体密封性よく設計され、備えられることができ、発熱コンポーネントから放熱するために、該冷却媒体は例えば適切な熱交換器によりそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントと熱的に接触する。
【００１９】
これに代えて、発熱コンポーネントは、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの筐体又は筐体部分内に設置された冷却剤バス内に部分的に又は完全に浸漬され、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントは、冷却剤バスの冷却媒体によって部分的に又は完全に囲まれる。
【００２０】
冷却剤バスと、液体冷却媒体が流れる液体冷却装置の冷却剤ラインの間の熱的な結合は、液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却媒体により冷却される部分である、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの筐体の部分を介して確立されることができる。この筐体部分は、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットのコンポーネントの発熱により冷却剤バスから蒸発した冷却媒体が放熱を伴って凝集する結露表面を形成するように設計されることができる。そのような態様の運転では、発熱コンポーネントから冷却媒体への熱伝導により液体冷却媒体が冷却剤バスから蒸発し、該発熱コンポーネントは冷却媒体の蒸発中に放出される冷却エネルギーにより特に効果的に冷却されることができる。このような２相冷却が適切に機能することを確保するために、蒸発温度が所望の発熱コンポーネントの冷却温度範囲内にある冷却媒体を用いる必要がある。冷却剤バスから蒸発した冷却媒体は、結露表面上でもう一度、凝集液体状態に戻り、冷却剤バス内へロスなく落下する。
【００２１】
それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニットの発熱コンポーネントは、毛管現象によってそのコンポーネントの表面に沿って冷却剤バスから冷却媒体を導くように設計された基材と熱的に接触できる。その基材は、発熱コンポーネントの表面の少なくとも一部を覆うように形成され配置されることが好ましい。基材を冷却剤バスからの冷却媒体の「伝導媒体」として用いることにより、発熱コンポーネントは、適切な冷却のために必要な冷却剤バスからの冷却媒体と大面積接触をする手段として、冷却剤バス内で大面積で又は完全に浸漬される必要がない。冷却剤バスからの冷却媒体は液体状態で基材の毛管を流れることができる。しかしながら、発熱コンポーネントの特に効果的な冷却は、冷却媒体が基材の毛管を流れながら発熱コンポーネントからの熱伝導の結果として蒸発する時に可能となる。蒸発した冷却媒体の凝集のために、液体冷却装置の冷却剤ラインを流れる冷却媒体と表面熱接触する結露表面を順に備えることができる。
【００２２】
所望の毛管現象を確実にするために、基材は多孔質材料から構成されることができる。例えば、その基材はセラミック焼結材料、繊維材料、又は編組材料から構成されることができる。
【００２３】
以下、添付された概略図面を参照して、本発明の航空機シグナルコンピュータシステムについて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットと、該複数のモジュール式シグナルコンピュータユニットを冷却するための液体冷却装置を有する航空機シグナルコンピュータシステムを示す。
【図２】図１のモジュラー式シグナルコンピュータユニットの第一実施形態を示す。
【図３】図１のモジュラー式シグナルコンピュータユニットの第二実施形態を示す。
【図４】図１のモジュラー式シグナルコンピュータユニットの第三実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、商業用航空機内で使用するために備えられ、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット１２を有する航空機シグナルコンピュータシステム１０を示す。それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２は、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２の筐体１５上に形成された相補的な差し込み式接点と協同するように設計された差し込み式接点１４を介して航空機の電子システムに接続されることができる。それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２は、それらの差し込み式接点の接続により航空機シグナルコンピュータシステム１０内のその位置に取り外し可能に固定される。結果として、必要ならば、例えばメンテナンス作業を実行するときに、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２は、航空機シグナルコンピュータシステム１０内のその差し込み位置から一度取り外されることができる。
【００２６】
さらに、航空機シグナルコンピュータシステム１０は複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット１２を冷却するための液体冷却装置を有する。この液体冷却装置は、所望の低温の液体冷却媒体を液体冷却装置に供給するために、航空機の中央液体冷却システムに接続されることができる少なくとも一つの冷却剤ライン１６を有する。結果として、液体冷却装置は独立した冷却機を備える必要がなく、航空機の中央液体冷却システムにより冷却エネルギーを供給されることができる。図１に示される典型的な実施形態では、冷却レール方式に構成され、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット１２と直接的に表面熱接触する冷却剤ライン１６の三つの典型的な態様が示される。液体冷却装置はただ一つの冷却剤ライン１６を有することができる。しかしながら、望むならば、又は必要ならば、複数の冷却剤ライン１６とすることもできる。
【００２７】
図１に図示する複数の冷却剤ライン１６それぞれは、正方形の断面を有する。これは冷却剤ライン１６と冷却されるそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２の筐体１５の表面部分の間の接触面積の増大を可能にし、それにより冷却されるそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２から冷却剤ライン１６を流れる冷却剤溶液への最適化された熱伝導を確実にすることを可能にする。しかしながら、望むならば、又は必要ならば、複数の冷却剤ライン１６はその他の断面を有することもできる。さらに、複数の冷却剤ライン１６は、複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット１２の設置と取り外しを邪魔しないように、冷却される複数のモジュール式シグナルコンピュータユニット１２の筐体１５の側壁１８、２０及び／又は後壁２２に沿って延伸する。
【００２８】
図２〜４は、それぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２から液体冷却装置の冷却剤ライン１６を流れる冷却剤溶液への最適化された熱伝導を可能にするそれぞれのモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２の三つの異なる実施形態を示す。
【００２９】
図２に図示されるモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２では、このモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２の筐体１５は後壁２２の領域に開口部が設置される。図１に示される液体冷却装置の冷却剤ライン１６の部分２６はこの開口部領域に延伸し，結果として筐体１５の一体化された部分を形成する。このモジュラー式シグナルコンピュータユニット１２の筐体１５内には、電子コンポーネントに適合されるプリント基板方式で構成され、発熱する二つのコンポーネント２８，２８’が設置される。
【００３０】
コンポーネント２８，２８’は内部熱伝導体３０，３０’にそれぞれ熱的に結合される。このために、プレート状の構成のインターフェース３２，３２’はコンポーネント２８，２８’のそれぞれに設けられる。インターフェース３２，３２’は、内部熱伝導体３０，３０’の第一端に設置された第一熱交換器表面３４，３４’にそれぞれ接続される。第二熱交換器表面３６，３６’は内部熱伝導体３０，３０’の第二端に設置される。第二熱交換器表面３６，３６’は、冷却剤ライン１６の部分２６に設けられたプレート状の構成のインターフェース３８，３８’にそれぞれ接続される。インターフェース３２，３２’，３８，３８’、第一熱交換器表面３４，３４’と第二熱交換器表面３６，３６’はそれぞれ、例えば、アルミニウムや銅のような熱伝導材料から構成される。
【００３１】
内部熱伝導体３０，３０’は、チューブ状の構成で、熱伝導材料によりそれらの端を流体密封性よく封止された複数のヒートパイプを有する。例えば銅編組により作られることができる毛管構造が複数のヒートパイプ内に形成される。この複数のヒートパイプは、液体をコンポーネント２８，２８’の所望の冷却温度範囲内にある蒸発温度に保持する。コンポーネント２８，２８’により発生した余熱により複数のヒートパイプ内に含まれる少なくともいくらかの液体が蒸発し、該液体は複数のヒートパイプの毛管構造により、ウィッキングの原理に応じて、冷却剤ライン１６と熱的に結合した複数のヒートパイプの端方向へ導かれ、そこでは、液体が再度凝集し、発熱コンポーネント２８，２８’方向へヒートパイプの毛管構造内を戻って流れる。
【００３２】
図３に示すモジュラー式シグナルコンピュータユニットでは筐体１５は流体密封性よく設計され、冷却剤バス４０を保持する機能を果たす。冷却されるコンポーネント２８，２８’は、冷却剤バス４０の不活性で且つ非導電性の冷却媒体により完全に覆われるように筐体１５に設置される。冷却剤バス４０の冷却媒体の蒸発温度は複数の発熱コンポーネント２８，２８’の所望の冷却温度範囲内にある。発熱コンポーネント２８，２８’の発熱により、冷却媒体は冷却剤バス４０から蒸発する。蒸発した液体は、熱エネルギーを放ちながら、液体冷却装置の冷却剤ライン１６の部分２６により形成された筐体部分上で凝集し、筐体１５の後壁２２上を冷却剤バス４０へ戻って流れる。ここで、発熱コンポーネント２８，２８’の冷却は、冷却剤バス４０からの液体の蒸発動向により達成される。
【００３３】
図４に図示されるモジュラー式シグナルコンピュータユニットでは、筐体１５は同様に流体密封性よく設計され冷却剤バス４０を保持する。しかしながら、冷却される発熱コンポーネント２８，２８’は、冷却剤バス４０の冷却媒体により部分的にのみ覆われる。基材４２はそれぞれの発熱コンポーネント２８，２８’の表面に熱接触される。基材４２の構造は毛管現象を生じる。基材４２は、例えば焼結材料、繊維材料、又は金属編組から形成されることができる。
【００３４】
冷却媒体は、基材４２の毛管現象により冷却剤バス４０から上がり、コンポーネント２８，２８’の表面に沿って流れる。コンポーネント２８，２８’の発熱により、液体冷却媒体は蒸発し、その過程でコンポーネント２８，２８’を冷却する。最終的に、冷却剤バス４０から蒸発した冷却媒体は、図３の態様と同様の方法で、冷却剤ライン１６の部分２６上で熱エネルギーを放ちながら凝集し、筐体１５の後壁２２上を冷却剤バス４０へ戻って流れる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年4月27日(2011.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
内部熱伝導体３０，３０’は、チューブ状の構成で、熱伝導材料によりそれらの端を流体密封性よく封止された複数のヒートパイプを有する。例えば銅編組により作られることができる毛管構造が複数のヒートパイプ内に形成される。この複数のヒートパイプは、液体をコンポーネント２８，２８’の所望の冷却温度範囲内にある蒸発温度に保持する。コンポーネント２８，２８’により発生した余熱により複数のヒートパイプ内に含まれる少なくともいくらかの液体が蒸発し、該液体は複数のヒートパイプの毛管構造により、ウィッキングの原理に応じて、冷却剤ライン１６と熱的に結合した複数のヒートパイプの端方向へ導かれ、そこでは、液体が再度凝集し、発熱コンポーネント２８，２８’方向へ複数のヒートパイプの毛管構造内を戻って流れる。
【国際調査報告】
2012501019.tif 000007
2012501019.tif 000008
2012501019.tif 000009
2012501019.tif 000010