JPH0835755A

JPH0835755A - 熱処理システム

Info

Publication number: JPH0835755A
Application number: JP7017118A
Authority: JP
Inventors: Richard M Weber; エム．ウェーバーリチャード; Donald C Price; シー．プライスドナルド; Byron E Short; イー．ショートバイロン
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-02-06
Also published as: EP0666214B1; DE69528783T2; US5507150A; DE69528783D1; EP0666214A1

Abstract

(57)【要約】【目的】航空機の性能に影響を及ぼすことなく、能力
を向上させた航空機熱処理システムを得る。【構成】本熱処理システムは、廃熱の吸収に伴って蒸
気へ相変態を起こし、高い蒸発潜熱を有する使い捨て液
体を使用する。蒸気は廃熱とともに排出される。蒸気
圧、従って蒸発温度を下げるために真空源が使用され
る。第１の実施例では、調整された液体が真空システム
によって圧力を下げられた熱交換器へ流れ込む。冷却液
ループによって熱交換器へ伝達された廃熱は所望の温度
において液体を沸騰させる。流量調整器が加圧された貯
蔵容器から熱交換器への液体の流量を制御する。冷却効
果は、液体が液相から気相へ変化し、その相変態の間に
冷却液から熱を吸収することによって発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全く新規な航空機熱処
理システムの基盤となる熱処理技術に関する。更に、本
発明は、使い捨て液体としてアンモニア（またはその他
の危険な液体）を使用する熱処理システムの、安全で、
完全熱負荷の実験室内試験を可能とする手段を提供す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在開発されつつある将来の軍用航空機
電子システムは、現時点で使用されている電子システム
によって発生する廃熱の約３ないし５倍の廃熱を発生す
ることになると見られる。従って、現行の軍用航空機の
熱処理システムはそのような将来予測される廃熱負荷を
処理しうる十分な能力を持っていない。現状の技術と方
法に基づく熱処理システムであって、予期される熱負荷
を処理しうるものを構築することは可能ではある。しか
し、もしそのようなシステムが使用されるとすれば、更
に大量のエンジン引込み（ｅｎｇｉｎｅｂｌｅｅｄ
ａｉｒ）および／または機体吸入エア（ｒａｍａｉ
ｒ）が必要となり、そのためエンジンおよび航空機の性
能が低下することになろう。機体吸入エアは低速の飛行
速度でのみ効率的な冷却を提供できるので、大量の機体
吸入エアを使用することは、それが高速で使用できない
ため有利ではない。

【０００３】従来技術の航空機熱処理システムは蒸気循
環システムを使用している。蒸気循環システムは電子シ
ステムの廃熱を取り去り、それを３つの方法に従って排
除する。第１には、廃熱をエンジンへ送られる途中の燃
料に伝達する。第２には、冷たいエンジン引込みエアで
以て蒸気ループから熱を除去する。第３に、蒸気ループ
から熱を除去するために機体吸入エアも使用する。蒸気
循環システムの能力は、燃料の流量と、航空機の性能を
低下させずに航空機エンジンから取り出せる引込エアの
量とで制限される。機体吸入エアは、それがある一定の
航空機速度以上で冷却効果を失うことにより、固有の限
界を有している。

【０００４】従来技術の航空機熱処理システムでは、廃
熱を除去するためにエンジン引込みエアと機体吸入エア
を使用する気体循環システムも採用されている。このタ
イプのシステムを用いた場合の性能も、エンジンから取
り出せる引込みエアの量と機体吸入エアの利用率とで制
限される。このようなタイプのシステムでは、熱処理能
力を増加させることは、許容できない航空機性能の低下
を伴う。

【０００５】従って、航空機が限られた冷却能力を有し
ていることは明らかであり、航空機システムに対して悪
影響を及ぼすことなしに、あるいは影響を最小限度に抑
えた、航空電子（アビオニクス）機器を冷却するための
システムを発明することが必要である。

【０００６】現在、使い捨て冷媒としてアンモニアを使
用するミサイル用の熱処理システムがいくつか開発され
つつある。それらのシステムにおいては、アンモニアが
沸騰して液体から蒸気へ変化することによって電子機器
またはその他のアセンブリから廃熱が除去される。次
に、蒸気は機外へ捨てられ、それに伴って廃熱も捨てら
れる。使い捨て冷媒として使用できるものとしてその他
の液体も存在するが、それらは、適当な”飽和温度／圧
力”特性を有していないか、あるいは、妥当な重量と寸
法のシステムに組み上げた場合に所望の温度制御を提供
できる適当な蒸発の潜熱を有していない。そのようなシ
ステムを実験室で試験することは、アンモニア液および
蒸気の危険性のために、安全性と実現性の問題がある。
明らかに、そのようなシステムの安全な組み立てを成功
させるためには、アンモニアをベースとする使い捨て液
体熱処理システムの製造現場での安全な試験を可能とす
る手段が必要である。

【０００７】

【発明の概要】本発明によれば、従来技術で実現できな
かった十分高い熱負荷を適正に制御することのできる全
く新規な航空機熱処理システムへのアプローチが、航空
機エンジンの性能を低下させることなく提供される。実
際、いくつかの応用では、引込みエアが全く不要かまた
は減らせることによって、エンジン性能は向上する。更
に、本発明は、現状で使用されている熱処理システムと
組み合わせて使用することができ、それによって現状の
熱処理システムの能力を増大させ、またはピーク時の熱
負荷に対処する能力を提供できる。

【０００８】要約すると、使い捨て液体を使用する熱処
理システムが提供され、その液体は廃熱を吸収する時に
蒸気への相変化を起こし、また高い蒸発潜熱を有する。
得られた蒸気は大気中へ排出され、それに伴って廃熱も
排出される。本発明でユニークな点は蒸発器中の圧力を
低下させるために真空源を使用していることである。圧
力を低下させることで蒸発の起こる温度が低下する。こ
のことは、高い蒸発潜熱は有しているが、通常では望ま
しい温度よりも高い温度でしか蒸発しないか、あるいは
遭遇する雰囲気において通常では使用できないような液
体または液体混合物を使用可能とする。真空源を使用す
ることで、そうしなければ使用できない、高い蒸発潜熱
を有する液体を、それらの飽和温度／圧力特性を変化さ
せることによって使用可能とする。

【０００９】アンモニアのような危険な使い捨て液体を
使用する熱処理システムに対して、本発明は、メタノー
ルのような安全な液体を代替物として使用し、実験室ま
たは製造現場での完全熱負荷試験を可能とする。この用
途のために、真空源によって液体の圧力を下げ、代替液
の蒸発温度を下げることによって、危険度の低い使い捨
て冷媒が使用できる。真空レベルの適正な制御と正しい
液体の選択とによって代替物は従来用いられていた液体
と類似した熱特性を持って動作するようにすることがで
きる。この方法によって、前記システムは、ほとんど同
一の熱特性で試験できるようになる。

【００１０】本発明の実施例の第１群によれば、液体は
調整される。調整された液体は蒸発器／熱交換器アセン
ブリへ送られ、そこで真空システムによって圧力が下げ
られる。冷却液フローループによって蒸発器／熱交換器
へ運ばれた廃熱は、電子機器を冷却するのに適した温度
において、使い捨て液体を沸騰させる。最大効率を得る
ために、加圧された貯蔵容器から蒸発器／熱交換器アセ
ンブリへの液体の流量を制御する流量調整器が使用され
る。上述のシステムにおいて、冷却効果は、使い捨て液
体が液相から気相または蒸気へ変化し、相変態の間に冷
却液フローループから熱を吸収することによって実現す
る。真空システムは、蒸発の発生する適当な飽和温度を
もたらすシステム圧力を提供するために必要とされる。
液体の流量は、発生する熱負荷からの要求に基づいて制
御される。また、真空システムは真空レベルを保持する
ように別のやり方で制御されるが、それは発生する熱に
よるフィードバックに基づいており、真空レベルは使い
捨て液体の沸騰温度を決定し、従って液体が熱を吸収す
る量と速度とを決定する。

【００１１】本発明の実施例の第２群によれば、電子機
器が容器の内部にある冷却壁上に取り付けられている。
流量調整器によって制御された使い捨て液体が容器の中
へ送り込まれる。しかし、使い捨て液体自体は電子機器
によって直接的に加熱され、部分的にその容器の中で蒸
発する。この容器は真空システムによって排気されてお
り、発生した蒸気は大気中へ排出され、容器内部の真空
度は好ましいレベルに保たれる。

【００１２】上述のシステムに対する使い捨て液体の第
１候補は、アンモニア、メタノール、および水である。
アンモニアは真空システムがなくても動作するようにで
きるが、人体に対して毒性があり危険であるため、使い
捨てした場合に人体と直接接することのない、例えばミ
サイル用システムのようなところ以外では受け入れられ
ない。このことより、ほとんどのシステムで許容できる
候補としてメタノールと水が残る。メタノールは真空シ
ステムを必要とし、実現性のある方式である。しかし、
水は、これも真空システムを必要とするが、メタノール
の約２倍の蒸発潜熱を有することからかなり有利であ
る。このことは、同じ廃熱エネルギーを放出するため
に、メタノールの半分の重さの水でよいことを意味す
る。更に、使用されるそれぞれの液体に特有の性質が要
求されるような場合には、それらの使い捨て液体の混合
物を使用することができる。例えば、水とメタノールの
混合物は、メタノールが水よりも低い凍結温度を持つこ
とから、水だけの場合よりも低い凍結温度を持つ液体を
提供し、そのような液体は使い捨て液体の凍結を回避し
たいような場合に必要とされよう。従って、現時点で、
水は好適な使い捨て液体であり、メタノールはそれだけ
で、あるいは水と組み合わされて、満足できる既知の使
い捨て液体であるが、アンモニアはいくつかのミサイル
用の応用において、単体またはその他の適当な１種類ま
たは複数の種類の液体との混合物として使用できる。

【００１３】本発明による航空機用使い捨て液体を使用
する熱処理システムは、エンジン引込みを使用すること
なしに、またエンジン性能を低下させることなしに、航
空電子機器から廃熱を除去する手段を提供する。本発明
のシステムは引込みエアまたは機体吸入エアを使用しな
い、単独の熱処理システムとすることができるが、その
ほかに、既存の航空機熱処理システムの冷却能力を増大
させるために使用することもできる。冷却効果は相変態
を起こす使い捨て液体によって提供される。

【００１４】本発明に固有の特徴は、使い捨て液体の蒸
発が起こる温度を下げるために、真空システムを使用し
ていることである。蒸発温度を下げる能力を有すること
は、一見不適当な液体であっても使用可能とすることを
意味する。例えば、水は最大の蒸発潜熱を有するが、真
空システムなしではその蒸発温度はあまりに高すぎて信
頼性のある航空電子機器の動作ができない。真空システ
ムによれば、水を適当な温度で使用することが可能にな
る。適当な真空は蒸気圧を９１４ｋｇ／ｍ²（１．３絶
対ｐｓｉ）に保ち、それは４３℃での蒸発を可能にす
る。同様に、真空システムとともにメタノールを使用す
ることによって、アンモニアを使い捨て冷媒として使用
する状況でのアンモニアの模擬が可能になる。

【００１５】

【実施例】図１、図２、および図３を参照すると、既存
の航空機環境制御システムの簡略化された模式図が示さ
れている。これらのシステムは、航空機燃料の加熱でき
る最大温度によって制限される。図１から分かるよう
に、電子機器の熱負荷は冷却液流によって冷却され、そ
の冷却液は閉ループ中をポンプで循環させられ、蒸発器
を通ってそこで熱を除去される。圧縮器は第２の閉ルー
プの一部を構成しており、その第２ループは、蒸発器に
おいて冷却液からの熱除去によって形成された蒸気を圧
縮して液体に変え、それを負荷熱交換器、凝縮器熱交換
器、および膨張弁を通して送り出し、再び蒸発器へ戻し
ている。熱は圧縮された液体から熱交換器によって除去
され、エンジンへ送られる途中の航空機燃料へ伝達さ
れ、更に、凝縮器熱交換器によっても除去されて、そこ
では機体吸入エアへ伝達されて、機体吸入エアは次に捨
てられる。燃料へ伝達され得る熱量は制限されている。
機体吸入エアによって除去できる熱量にも限度がある。

【００１６】図２のシステムも図１のそれと同じである
が、異なる点は、機体吸入エアの代わりに航空機エンジ
ンからの冷えた引込みエアが使用されている点であり、
この引込みエアは膨張弁を通って送り出され、そこにお
いてエアが膨張し、低圧および低温になって、次に凝縮
器熱交換器へ送られる。

【００１７】図３のシステムは、熱交換器で冷やされ、
圧縮器で圧縮された航空機エンジンからの引込みエアを
使用している。このエアは第２の熱交換器で再び冷却さ
れ、タービンを通って、そこにおいて膨張し、更に冷や
される。この冷たいエアは次に、電子機器を収容する液
体ループを冷却し、このエアは第２の熱交換器で冷却の
ために使用された後、排出される。図１、図２、および
図３のすべてのシステムで冷却能力は限られている。

【００１８】次に図４を参照すると、本発明による非常
に基本的なシステムが示されている。本システムは使い
捨て液体を収容するブラダー貯蔵容器（ｂｌａｄｄｅｒ
ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）内の圧力を調整する。これは貯
蔵容器へ圧縮された空気を注入して、そこの圧力を所望
のものに保つことによって行われる。ブラダー貯蔵容器
からの使い捨て液体の流量は、熱負荷からの必要な要求
に対応して流量調整器によって制御される。使い捨て液
体は蒸発器熱交換器へ送られ、そこにおいて、加熱され
た冷却流体を収容する導管によって沸騰させられ部分的
に蒸発し、その間に熱を取り出して冷却流体を冷却す
る。この冷却流体は実際に電子システムを冷却する液体
であって、この冷却流体は、蒸発器熱交換器、電子シス
テム、およびポンプを含む連続した閉経路に沿ってポン
プで循環させられる。蒸発器熱交換器中で蒸発した使い
捨て液体は、次に、熱交換器中に予め定められた部分的
真空（ｐａｒｔｉａｌｖａｃｕｕｍ）を保持する真空
システムによって大気中へ排出される。

【００１９】図５を参照すると、本発明に従う第１の実
施例が示されている。ここには、使い捨て液体を収容す
るブラダー貯蔵容器内の圧力を調整する調整器が示され
ている。これは、貯蔵容器中へ圧縮空気を注入してそこ
の圧力を所望のものに保つことで行われる。いくつかの
場合には、調整器が不要であり、ブラダー貯蔵容器は単
なる液体用バケツでよく、システムの残りの部分に重力
が液体を供給するようになっていてもよい。流動促進ポ
ンプ／制限器（ｐｏｓｉｔｉｖｅｄｉｓｐｌａｃｅｍ
ｅｎｔｐｕｍｐ／ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）が、熱負荷
からの要求に応じて、ブラダー貯蔵容器からの液体の流
量を調整する。これは、以下に説明するように、感知さ
れたパワーレベル信号に応答して動作するポンプ／制限
器制御装置から供給されるフィードバック信号によって
制御される。このポンプ／制限器制御装置はポンプで排
出される液体の容積を制御するポンプ／制限器電動機の
速度を制御する。使い捨て液体は蒸発器熱交換器へ送ら
れ、そこにおいて、加熱された冷却流体を収容する導管
によって沸騰させられ部分的に蒸発し、その間に熱を取
り出して冷却流体を冷却する。この冷却流体は実際に電
子システムを冷却する液体であって、この冷却流体は、
蒸発器熱交換器、電子システム、およびポンプを含む連
続した閉経路に沿ってポンプで循環させられる。電子シ
ステムに対して電力を供給する電源は、冷却されるシス
テムの外部にある。

【００２０】蒸発器熱交換器中で蒸発した使い捨て液体
は、次に熱交換器中に予め定められた部分的真空を保持
する真空システムによって大気中へ排出される。熱交換
器には一定の真空レベルが保持される。このことは、熱
交換器の出力において真空度を感知し、その表示を真空
制御装置へ供給することによって行われる。真空制御装
置は、次に、真空ポンプの電動機の速度を制御し、それ
によって真空ポンプが制御される。

【００２１】蒸発器熱交換器における真空度が使い捨て
液体の沸騰点を決定することは明らかであろう。使い捨
て液体の沸騰点が変化すると、冷却流体から取り出され
る熱量も変化する。冷却流体から取り出される熱量が変
化すると、電子システムの温度もまた変化する。従っ
て、電子システムの温度は、真空制御装置の制御下にあ
る真空ポンプの動作を調節することによって調節でき
る。また、真空ポンプ制御装置は電子システムの温度に
応答し得る。というのは、その温度は熱交換器の真空度
に直接関連しているからである。更に、熱交換器へ送ら
れる使い捨て液体の量は、熱交換器で生成される蒸気の
量とそこの真空とに関連している。熱交換器で生成され
る蒸気の量とそこの真空は、冷却流体の冷却の程度に関
連しており、電子システムの温度は冷却流体の冷却の程
度に関連する。従って、制限器制御装置は電子システム
の温度に応答することができる。更に、冷却流体の温度
の均一性を保証するために、熱交換器では使い捨て液体
が完全に蒸発することなく、いくらかの液体が常に存在
していることが必要である。このことは、ポンプ／制限
器からの流量を、加えられた熱負荷によって要求される
分よりわずかに高く設定することによって実現される。
所望される流量は、ポンプ／制限器の排出速度を設定す
るためのフィードバック信号を用いて、ポンプ／制限器
制御装置によって決定される。制御された真空下におけ
る制御された蒸発と高い蒸発潜熱を有する使い捨て液体
の排出の結果として、真空ポンプが熱交換器中の真空を
一定の予め定められた範囲に保持するように動作してい
ることが理解されよう。

【００２２】さて、図６を参照すると、図５のシステム
に類似しているが、真空の供給を別のやり方で行ってい
るシステムが示されている。図６の実施例では、真空ポ
ンプおよび付随の電動機と制御装置は、排出器（ｅｊｅ
ｃｔｏｒ）によって置き換えられており、そこにおいて
は圧縮されたエアがエア・スロットルへ送り込まれ、エ
ア・スロットルからのエアは熱交換器中の真空度によっ
て制御されながら排出器中のノズルの上を通過し、既知
のように真空を作り出す。排出器は高圧のエアの一次の
流れであって、ノズルを通って流れ、非常に高い速度を
作り出す。この速度は二次の流れを引き出す。排出器は
当業者には既知であって、ここでは説明を必要としな
い。

【００２３】図７の実施例は図５のそれと類似である
が、既に利用できる既存の冷却システムを活用して必要
とされる冷却を提供している点で異なる。冷却流体の冷
却全体のうちのいくらかの部分は既に図５に関して説明
したようにして行われ、冷却流体のいくらかの部分は既
存の冷却システムへ分岐させられた後に電子システム冷
却ループへ戻される。

【００２４】図８の実施例は図７のそれと類似している
が、真空ポンプおよび付随の電動機と制御装置が図６の
排出器およびエア・スロットルで置き換えられている。

【００２５】図９の実施例は図５のそれと類似している
が、流動促進ポンプ／制限器および付随の電動機がサー
ボ弁で置き換えられている。ここでの制御装置はサーボ
弁の両側で圧力を感知し、サーボ弁中のスプールの移動
を設定して液体の流れを調整する。

【００２６】図１０の実施例は図６の実施例と同じで、
図１１の実施例は図７の実施例と同じで、図１２の実施
例は図８の実施例と同じであるが、それぞれ流動促進ポ
ンプが図９に関連して上述したサーボ弁で置き換えられ
ている。

【００２７】図１３の実施例は、冷却すべき電子システ
ムにおいて使い捨て液体の蒸発を行って、それを直接冷
却している。このシステムはこれまでの実施例で述べた
のと同じ調整器、ブラダー貯蔵容器、および流量調整器
を使用している。しかし、電子部品は冷却壁の上に搭載
されており、使い捨て液体の蒸発は電子機器を搭載した
冷却壁を収容する閉領域内で起こる。熱は使い捨て液体
の蒸発によって電子部品から除去され、その液体は上述
のように真空システムによって、冷却壁を収容する閉領
域中で部分的真空状態に保たれる。蒸気の状態の使い捨
て液体は後に排出される。

【００２８】図１４ないし図１７の実施例はぞれぞれ図
１３の実施例と同じであるが、流量調整器と真空システ
ムが、それぞれ図５ないし図７に関連して説明したのと
等価な構造によって置き換えられている。

【００２９】本発明はその特定の実施例に関して説明し
てきたが、当業者であれば、数多くの変形や修正が直ち
に思いつくであろう。従って、特許請求の範囲に定義さ
れる本発明はそのような変形や修正を包含するように可
能な限り広義に解釈されるべきである。

【００３０】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。（１）熱を除去するための熱処理システムであって、
（ａ）使い捨て液体源、（ｂ）熱交換器、（ｃ）前記使
い捨て液体を前記熱交換器へ制御された速度で送出する
ための送出制御システム、および（ｄ）前記熱交換器中
で生成した前記使い捨て液体の蒸気を前記熱交換器から
排出することによって、前記熱交換器中の真空を制御さ
れたレベルに保持するための真空制御システム、を含む
熱処理システム。

【００３１】（２）第１項記載の熱処理システムであっ
て、前記送出制御システムが流動促進ポンプ／制限器、
前記ポンプ／制限器を制御する第１の電動機、および予
め定められたパラメータに対応して前記第１の電動機の
速度を制御する第１の制御装置を含んでいる熱処理シス
テム。

【００３２】（３）第１項記載の熱処理システムであっ
て、前記真空制御システムが真空ポンプ、前記真空ポン
プを制御する第２の電動機、および前記熱交換器に関す
る予め定められたパラメータに応答して前記第２の電動
機の速度を制御する第２の電動機制御装置を含んでいる
熱処理システム。

【００３３】（４）第２項記載の熱処理システムであっ
て、前記真空制御システムが真空ポンプ、前記真空ポン
プを制御する第２の電動機、および前記熱交換器に関す
る予め定められたパラメータに応答して前記第２の電動
機の速度を制御する第２の電動機制御装置を含んでいる
熱処理システム。

【００３４】（５）第１項記載の熱処理システムであっ
て、前記真空制御システムが排出器を含んでいる熱処理
システム。

【００３５】（６）第２項記載の熱処理システムであっ
て、前記真空制御システムが排出器を含んでいる熱処理
システム。

【００３６】（７）第１項記載の熱処理システムであっ
て、更に、前記熱交換器へつながれて、前記熱交換器か
ら熱を除去するための第２の熱処理システムを含む熱処
理システム。

【００３７】（８）第１項記載の熱処理システムであっ
て、前記送出制御システムがサーボ弁と、予め定められ
たパラメータに応答して前記サーボ弁を制御するための
制御装置とを含んでいる熱処理システム。

【００３８】（９）第３項記載の熱処理システムであっ
て、前記送出制御システムがサーボ弁と、予め定められ
たパラメータに応答して前記サーボ弁を制御するための
制御装置とを含んでいる熱処理システム。

【００３９】（１０）第５項記載の熱処理システムであ
って、前記送出制御システムがサーボ弁と、予め定めら
れたパラメータに応答して前記サーボ弁を制御するため
の制御装置とを含んでいる熱処理システム。

【００４０】（１１）第１項記載の熱処理システムであ
って、前記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁であ
る熱処理システム。

【００４１】（１２）第４項記載の熱処理システムであ
って、前記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁であ
る熱処理システム。

【００４２】（１３）第６項記載の熱処理システムであ
って、前記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁であ
る熱処理システム。

【００４３】（１４）第９項記載の熱処理システムであ
って、前記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁であ
る熱処理システム。

【００４４】（１５）第１０項記載の熱処理システムで
あって、前記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁で
ある熱処理システム。

【００４５】（１６）熱を除去するための熱処理の方法
であって、（ａ）使い捨て液体源を供給すること、
（ｂ）熱交換器を供給すること、（ｃ）前記熱交換器中
で前記液体を蒸発させるために前記使い捨て液体を前記
熱交換器へ制御された速度で送出すること、および
（ｄ）前記使い捨て液体の蒸気を前記熱交換器から排出
することによって、前記熱交換器中に制御された真空を
保持すること、の工程を含む方法。

【００４６】（１７）第１６項記載の方法であって、前
記送出制御システムが流動促進ポンプ／制限器、前記ポ
ンプ／制限器を制御する第１の電動機、および予め定め
られたパラメータに対応して前記第１の電動機の速度を
制御する第１の制御装置を含んでいる方法。

【００４７】（１８）第１６項記載の方法であって、前
記真空制御システムが真空ポンプ、前記真空ポンプを制
御する第２の電動機、および前記熱交換器に関する予め
定められたパラメータに応答して前記第２の電動機の速
度を制御する第２の電動機制御装置を含んでいる方法。

【００４８】（１９）第１７項記載の方法であって、前
記真空制御システムが真空ポンプ、前記真空ポンプを制
御する第２の電動機、および前記熱交換器に関する予め
定められたパラメータに応答して前記第２の電動機の速
度を制御する第２の電動機制御装置を含んでいる方法。

【００４９】（２０）第１６項記載の方法であって、前
記真空制御システムが排出器を含んでいる方法。

【００５０】（２１）第１７項記載の方法であって、前
記真空制御システムが排出器を含んでいる方法。

【００５１】（２２）第１６項記載の方法であって、更
に、前記熱交換器へつながれて、前記熱交換器から熱を
除去するための第２の熱処理システムを含む方法。

【００５２】（２３）第１６項記載の方法であって、前
記真空制御システムがサーボ弁と、予め定められたパラ
メータに応答して前記サーボ弁を制御する制御装置とを
含んでいる方法。

【００５３】（２４）第１８項記載の方法であって、前
記真空制御システムがサーボ弁と、予め定められたパラ
メータに応答して前記サーボ弁を制御する制御装置とを
含んでいる方法。

【００５４】（２５）第２０項記載の方法であって、前
記真空制御システムがサーボ弁と、予め定められたパラ
メータに応答して前記サーボ弁を制御する制御装置とを
含んでいる方法。

【００５５】（２６）第１６項記載の方法であって、前
記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁である方法。

【００５６】（２７）第１９項記載の方法であって、前
記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁である方法。

【００５７】（２８）第２１項記載の方法であって、前
記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁である方法。

【００５８】（２９）第２４項記載の方法であって、前
記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁である方法。

【００５９】（３０）第２５項記載の方法であって、前
記熱交換器が電子部品へつながれた冷却壁である方法。

【００６０】（３１）廃熱の吸収に伴って蒸気へ相変態
を起こし、高い蒸発潜熱を有する使い捨て液体を使用す
る熱処理システム。蒸気は排出され、それに伴って廃熱
も排出される。真空源が蒸気圧を下げ、蒸発温度を下げ
る。第１の実施例では、調整された液体が真空システム
によって圧力を下げられた熱交換器へ流れ込む。冷却液
ループによって熱交換器へ伝達された廃熱が所望の温度
において液体を沸騰させる。流量調整器が加圧された貯
蔵容器から熱交換器への液体の流量を制御する。冷却効
果は、液体が液相から気相へ変化し、その相変態の間に
冷却液から熱を吸収することによって発生する。真空シ
ステムはシステム圧力を供給し、その結果、適当な温度
で蒸発が発生する。液体流は生成する熱負荷からの要求
に基づいて制御される。真空システムは真空レベルを保
持するように制御される。実施例の第２群では、電子機
器が閉空間の内部にある冷却壁上に搭載される。使い捨
て液体は、液体を閉空間へ送出する流量調整器によって
制御される。使い捨て液体は電子機器によって直接加熱
され、閉空間の中で部分的に蒸発する。閉空間は真空シ
ステムによって排気され、真空システムは生成する蒸気
を大気中へ排出し、その間にも閉空間の真空度を好まし
いレベルに保持する。主要な使い捨て液体は、アンモニ
ア、メタノール、および水である。

【図面の簡単な説明】

【図１】主として航空機に使用されている従来技術の熱
処理システムの簡略化された模式図。

【図２】主として航空機に使用されている従来技術の熱
処理システムの簡略化された模式図。

【図３】主として航空機に使用されている従来技術の熱
処理システムの簡略化された模式図。

【図４】本発明の実施例の第１群による熱処理システム
の模式図。

【図５】本発明の実施例の第１群による熱処理システム
の模式図。

【図６】本発明の実施例の第１群による熱処理システム
の模式図。

【図７】本発明の実施例の第１群による熱処理システム
の模式図。

【図８】本発明の実施例の第１群による熱処理システム
の模式図。

【図９】本発明の実施例の第１群による熱処理システム
の模式図。

【図１０】本発明の実施例の第１群による熱処理システ
ムの模式図。

【図１１】本発明の実施例の第１群による熱処理システ
ムの模式図。

【図１２】本発明の実施例の第１群による熱処理システ
ムの模式図。

【図１３】本発明の実施例の第２群による熱処理システ
ムの模式図。

【図１４】本発明の実施例の第２群による熱処理システ
ムの模式図。

【図１５】本発明の実施例の第２群による熱処理システ
ムの模式図。

【図１６】本発明の実施例の第２群による熱処理システ
ムの模式図。

【図１７】本発明の実施例の第２群による熱処理システ
ムの模式図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者バイロンイー．ショートアメリカ合衆国テキサス州フェアビュー, レッドオークトレイル 1300

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱を除去するための熱処理システムであ
って、（ａ）使い捨て液体源と、（ｂ）熱交換器と、（ｃ）前記使い捨て液体を前記熱交換器へ制御された速
度で送出するための送出制御システムと、（ｄ）前記熱交換器中で発成した前記使い捨て液体の蒸
気を前記熱交換器から排出することによって、前記熱交
換器中の真空を制御されたレベルに保持する真空制御シ
ステムと、を含む前記熱処理システム。
【請求項２】熱を除去するための熱処理の方法であっ
て、（ａ）使い捨て液体源を供給する段階と、（ｂ）熱交換器を供給する段階と、（ｃ）前記熱交換器中で前記液体を蒸発させるために前
記使い捨て液体を前記熱交換器へ制御された速度で送出
する段階と、（ｄ）前記使い捨て液体の蒸気を前記熱交換器から排出
することによって、前記熱交換器中の真空を制御された
レベルに保持する段階と、を含む前記方法。