DE102008008132A1

DE102008008132A1 - Luftabscheider für Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate

Info

Publication number: DE102008008132A1
Application number: DE102008008132A
Authority: DE
Inventors: George M. Fenton Claypole; Mark D. Troy Nemesh; Lawrence P. Clarkston Ziehr; Paul S. Shelby Township Lombardo
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2028-02-09
Also published as: DE102008008132B4; US7395787B1; CN101245962B; CN101245962A

Abstract

Ein Luftabscheider für Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate entfernt Luft aus dem flüssigen Kühlmittel hiervon. Der Luftabscheider ist ein geschlossener Kanister mit einer Bodenwand, einer oberen Wand an einer schwerkraftmäßig hohen Stelle bezüglich der Bodenwand und einer abdichtenden Seitenwand dazwischen. Ein Kühlmitteleinlass liegt an der Seitenwand, ein Pumpenauslass liegt an der Bodenwand, und ein Kühlmittelbehälterauslass liegt an der oberen Wand. Der Kühlmittelbehälterauslass ist mit einem Kühlmittelbehälter verbunden, der bezüglich des Kanisters schwerkraftmäßig hoch liegt. Eine viel größere Querschnittsfläche pro Längeneinheit des Kanisters relativ zu der Rohrleitung ergibt eine Kühlmittelverweilzeit in dem Kanister, die das Wandern von Kühlmitteluftblasen zu dem Kühlmittelbehälter fördert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate des Typs, der im Kraftfahrzeug verwendet wird, um Elektronik zu kühlen, z. B. diejenige in Verbindung mit Hybrid- und Brennstoffzellenkraftfahrzeugen. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung einen Luftabscheider des Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate zum Entfernen von Luftblasen aus dessen Kühlmittelflüssigkeit.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Wie z. B. in 1 gezeigt, umfasst ein Kühlsystem 10 mit niedriger Strömungsrate eine Kühlmittelrohrleitung 12, wodurch ein flüssiges Kühlmittel durch einen Hauptwärmetauscher 14 strömt, an dem Wärme des Kühlmittels mit der Atmosphäre ausgetauscht wird, und wodurch Wärme von den verschiedenen elektronischen Einrichtungen 16a, 16b absorbiert wird, die zueinander in Reihe, parallel oder reihenparallel geschaltet sein können. Das Kühlmittel strömt durch einen Kühlmittelbehälter (oder Ausgleichsbunker) 18 mit einer abnehmbaren Kappe 20, worüber eine Füllung durchgeführt wird und Luft entweichen kann. Eine von einem Elektromotor 24 angetriebene Pumpe 22 (in Kombination einfach eine Elektropumpe 26) ist mit der Kühlmittelrohrleitung verbunden, wobei der Einlass der Pumpe mit dem Kühlmittelbehälter verbunden ist und der Auslass der Pumpe mit dem Wärmetauscher verbunden ist. Das Kühlsystem 10 mit niedriger Strömungsrate arbeitet unabhängig von dem Kühlsystem 30 der Brennkraftmaschine, dem Getriebekühlsystem 40 und dem Klimaanla gensystem 50. Mit „niedriger Strömungsrate" ist gemeint, dass das Kühlmittel durch die Rohrleitung mit einer Rate strömt, die viel langsamer als diejenige ist, die für das Brennkraftmaschinenkühlsystem 30 verwendet wird, wie z. B. in der Größenordnung von etwa fünf bis zwanzig Liter pro Minute (5 lpm bis 20 lpm).
Kraftfahrzeuganwendungen mit Kühlsystemen mit niedriger Strömungsrate umfassen Hybridkraftfahrzeuge und Brennstoffzellenkraftfahrzeuge. Hybridkraftfahrzeuge verwenden elektrische Bauelemente, welche die Brennkraftmaschine ergänzen, wie z. B. einen Wechselrichter und/oder einen elektrischen Antriebsmotor und andere elektrische Bauelemente. Problematischerweise erzeugen diese elektrischen Bauelemente Wärme, die abgeleitet werden muss, damit sie innerhalb vorbestimmter Parameter arbeiten. Als solches wird ein Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate dazu verwendet, die Wärmeableitung nach Bedarf vorzusehen. Brennstoffzellenkraftfahrzeuge können auch ein Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate für ihre elektronischen Bauelemente verwenden, d. h. Kühlung von Wechselrichtern, elektrischen Antriebsmotoren usw. Ebenso kann ein Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate mit Luft-Kühlmittel-Ladeluftkühlern verwendet werden, wie z. B. bei turboaufgeladenen oder aufgeladenen Triebsträngen.
Während sich Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate gut verhalten, gibt es einige Betriebsprobleme, die sorgfältiger Beachtung bedürfen. Ein erstes Problem betrifft die Trennung und Entfernung von Luftblasen aus dem Kühlmittel nach einer Service-Füllung, was wegen der niedrigen Kühlmittelströmungsgeschwindigkeiten schwierig ist. Die Entfernung von Luftblasen kann komplexe Schritte unter Verwendung von Entlüftungsventilen in dem System erfordern, kann lange Zeit bis zum Abschluss dauern, d. h. mehrere Systemzyklen erfordern, oder in manchen Fällen nicht möglich sein. Ein weiteres Problem betrifft die Tatsache, dass Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate nur elektrische Kühlmittelpumpen verwenden, wobei der Kühlmitteldruckabfall an jedem Bauelement minimiert werden muss, um die Größe und den Stromverbrauch der elektrischen Kühlmittelpumpe so gering wie möglich zu halten. Ebenso ist das Ansaugseitensystemdruckdifferential vor dem Elektropumpeneinlassanschluss kritisch beim Erreichen einer maximalen Pumpendruckanstiegskapazität. Noch ein Problem liegt darin, dass dann, wenn das Kraftfahrzeug gefahren wird, die Fahrzeugbewegung in vertikaler, Längs- und Seitenrichtung ein Trockenlaufen des Kühlmittels erzeugen kann, das in dem Kühlmittelbehälter des Systems enthalten ist. Dieses Kühlmitteltrockenlaufen in einem Durchströmkühlmittelbehälter eines Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate kann zur Erzeugung von Luftblasen führen, die Luft in das Kühlmittel einbringt. Ein weiteres Problem von Kühlsystemen mit niedriger Strömungsrate liegt darin, dass Luftblasen in dem Kühlmittel eine Wärmesperre gegen eine Wärmeübertragung zwischen dem elektronischen Bauelement und dem Kühlmittel sowie zwischen dem Kühlmittel und dem Wärme zurückweisenden Wärmetauscher erzeugen. Auch liegt ein Problem darin, dass Mehrwegkühlsysteme mit niedriger Strömungsrate einen zentralen Rückführweg erfordern. Noch ein Problem liegt darin, dass Kühlmittelpumpen mit niedriger Strömungsrate leicht mit dem Einbringen von kleinen Luftmengen an Qualität verlieren können, was das Kühlsystem funktionsunfähig machen kann, wodurch eine Wärmebelastung oder Ausfälle der Bauelemente bewirkt werden können, die von dem System gekühlt werden sollen.
Noch wird auf diesem Gebiet ein Luftabscheider für Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate benötigt, der den Betrieb des Kühlsystems erleichtert und wirksam Luftblasen entfernt, während er erfolgreich jedes der obengenannten Probleme angeht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liegt in einem Luftabscheider für Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate, der den Betrieb des Kühlsystems erleichtert, und wirksam Luftblasen aus dessen flüssigem Kühlmittel entfernt, während die Hauptprobleme in Zusammenhang mit solchen Systemen angegangen werden.
Der Luftabscheider nach der vorliegenden Erfindung ist ein geschlossener Kanister mit einer Bodenwand, einer oberen Wand an einer schwerkraftmäßig höheren Stelle bezüglich der Bodenwand und einer Seitenwand dazwischen, die damit abdichtend verbunden ist, wobei die Seitenwand bevorzugt als ein Zylinder konfiguriert sein kann. Wenigstens ein Kühlmitteleinlass ist an der Seitenwand bevorzugt angrenzend an die obere Wand vorgesehen, ein Pumpenauslass ist an der Bodenwand vorgesehen, und ein Kühlmittelbehälterauslass ist an der oberen Wand vorgesehen. Jeder Kühlmitteleinlass ist mit einer Kühlmittelrohrleitung an einem Rückführschenkel davon verbunden, wobei das Kühlmittel von einem Bauelement (d. h. einem elektrischen Bauelement) zurückkehrt, das von dem Kühlmittel gekühlt wird. Der Kühlmittelbehälterauslass ist mit einem Kühlmittelbehälterrohr verbunden, das mit dem Kühlmittelbehälter des Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate verbunden ist, wobei der Kühlmittelbehälter schwerkraftmäßig bezüglich des Kanisters hochliegend ist. Der Pumpenauslass ist mit einer Rückführkühlmittelrohrleitung verbunden, die wiederum mit dem Einlass einer Kühlmittelpumpe des Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate verbunden ist.
Im Betrieb strömt Kühlmittel aus dem einen oder den mehreren Kühlmitteleinlässen in den Kanister, wobei die Querschnittsfläche des Kanisters pro Längeneinheit viel größer in Relation zu der durchschnittlichen Quer schnittsfläche der Kühlmittelrohrleitung pro Längeneinheit ist, wie z. B. ein wenigstens um eine Größenordnung größerer Querschnitt, sodass Kühlmittel eine verlängerte Verweilzeit in dem Kanister hat, bevor es durch den Pumpenauslass hinausströmt. Die Verweilzeit reicht aus, um Luftblasen nach oben zu der oberen Wand wandern zu lassen, woraufhin die Luftblasen aus dem Kanister durch das Kühlmittelbehälterrohr austreten. An dem Kühlmittelbehälter wird die Luft aus dem System herkömmlich an die Atmosphäre nach außen durch dessen Füllkappe entfernt.
Der Luftabscheider nach der vorliegenden Erfindung geht jedes der Probleme von Bedeutung für Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate wie folgt an.
Der Luftabscheider sieht sowohl Zeit als auch Raum vor, damit die Luftabscheidung von dem Kühlmittel stattfinden kann. Eine richtige Integration des Luftabscheiders mit dem Kühlmittelweg des Kühlkreises mit niedriger Strömungsrate macht zusätzliche System-Hardware, wie z. B. Entlüftungsventile, überflüssig und vereinfacht die Service-Füllprozedur.
Der Luftabscheider verwendet Niederdruckabfallanschlussstücke, die, wenn sie in das Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate integriert sind, eine Verstärkung der Druckanstiegskapazität der elektrischen Kühlmittelpumpe liefern, indem ein vertikaler Kühlmittelkopf an der Einlassseite der Pumpe vorgesehen ist.
Der Luftabscheider ist vertikal von dem Kühlmittelbehälter entfernt angeordnet, um dadurch eine vertikale Fluidtrennung zwischen dem trockenlaufenden Kühlmittel innerhalb des Kühlmittelbehälters, darüber, und dem Kühlmittel in dem Luftabscheider vorzusehen, das in den Einlass der elektrischen Kühlmittelpumpe gezogen wird.
Die Flowbench-Entwicklung hat gezeigt, dass ein Luftabscheider hoch effektiv beim Entfernen von Luftblasen aus dem Kühlmittelkreis ist, wodurch die Wärmeübertragung innerhalb des Systems maximiert ist.
In einem Mehrwegekühlsystem mit niedriger Strömungsrate sieht der Luftabscheider eine zentrale Rückführverbindungsstelle für jede der Kühlmittelschleifen vor, wobei der Luftabscheider als ein zentraler Rückführpunkt funktioniert und auch als ein wirksamer Verteilerpunkt zum Füllen der mehreren Kühlmittelschleifen vor dem Betreiben der elektrischen Kühlmittelpumpe(n).
Demnach liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Luftabscheider für Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate vorzusehen, der den Betrieb des Kühlsystems erleichtert, und wirksam Luftblasen aus dem Kühlmittel entfernt, während er die Hauptprobleme in Zusammenhang mit solchen Systemen angeht.
Diese und zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Kühlsystems aus dem Stand der Technik mit niedriger Strömungsrate, das auch das Getriebe, die Klimaanlage und Brennkraftmaschinen-Kühlsysteme eines Kraftfahrzeugs abbildet;
2 ist ein schematisches Diagramm eines Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate mit dem Luftabscheider nach der vorliegenden Erfindung;
3A ist eine Perspektivansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Luftabscheiders nach der vorliegenden Erfindung;
3B ist eine Perspektivansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Luftabscheiders nach der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts eines Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate, das den Luftabscheider nach der vorliegenden Erfindung umfasst;
5 ist ein Druckabfallzuordnungsgraph für Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate zum Vergleich von Darstellungen des Druckanstiegs für seine Elektropumpe mit und ohne Einbeziehung des Luftabscheiders nach der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Unter Bezug auf die Zeichnung bilden nun 2 bis 4 verschiedene strukturelle und funktionelle Gesichtspunkte eines Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate ab, das für ein Kraftfahrzeug geeignet ist und einen Luftabscheider nach der vorliegenden Erfindung umfasst.
Wenden wir die Aufmerksamkeit zunächst auf 2, dann umfasst ein Kühlsystem 100 mit niedriger Strömungsrate eine Kühlmittelrohrleitung 102, 102', durch welche ein flüssiges Kühlmittel C (vgl. 3A und 3B) durch einen Hauptwärmetauscher 104 strömt, an dem Wärme des Kühlmittels mit der Atmosphäre ausgetauscht wird, und durch die Rohrleitung 102 zu verschiedenen elektronischen Einrichtungen 106a strömt, die in Reihe, parallel oder reihenparallel zueinander geschaltet sein können, oder zu anderen elektronischen Einrichtungen 106b über die Rohrleitung 102' von einer oder mehreren zweiten Kühlmittelschleifen 100' mit niedriger Strömungsrate. An den elektronischen Einrichtungen 106a, 106b wird dadurch erzeugte Wärme durch Absorption durch das Kühlmittel entfernt, das daran vorbeiströmt. Das Kühlmittel strömt durch einen Luftabscheider 200, 200' nach der vorliegenden Erfindung, der eine Verbindung der Kühlmittelbehälterrohrleitung 108 zu einem hochliegenden Kühlmittelbehälter 110 mit einer abnehmbaren Kappe 112 hat, an der eine Füllung durchgeführt wird und Luft herkömmlich an der Kappe entweichen kann. Eine von einem Elektromotor 118 angetriebene Pumpe 114 (in Kombination einfach eine Elektropumpe 116) ist mit der Kühlmittelrohrleitung verbunden, wobei der Einlass der Pumpe mit einem Auslass des Luftabscheiders 200 verbunden ist und der Auslass der Pumpe mit dem Wärmetauscher verbunden ist.
Das Kühlmittel strömt durch die Rohrleitung mit einer „langsamen" Rate, wie z. B. im Bereich von etwa fünf bis zwanzig Liter pro Minute (5 lpm bis 20 lpm). Typischerweise hat die Kühlmittelrohrleitung 102, 102' bevorzugt einen Innendurchmesser von etwa 19 mm und kann in Form von Schlauchmaterial oder einem flexiblen Schlauch vorliegen; und wobei die Anschlussstücke, die zum Verbinden der Kühlmittelrohrleitung verwendet werden, bevorzugt einen minimalen Innendurchmesser von 17 mm haben. Wie in 4 gezeigt, können zwei Elektropumpen 116a, 116b vorliegen, die in Reihe verbunden sind. Bevorzugt wird die Rohrleitung geradlinig zwischen dem Luftabscheider und der Elektropumpe und auch geradlinig zwischen den Elektropumpen verwendet, wenn doppelte Elektropumpen verwendet werden.
Wie in 3A gezeigt, umfasst eine erste Ausführungsform des Luftabscheiders 200 nach der vorliegenden Erfindung einen geschlossenen Kanister 202 mit einer Bodenwand 204, einer oberen Wand 206 an einer schwerkraftmäßig höheren Stelle bezüglich der Bodenwand und einer Seitenwand 208 dazwischen, die mit der oberen Wand und der Bodenwand abdichtend verbunden ist. Die Seitenwand 208 ist bevorzugt als ein Zylinder konfiguriert. Ein Kühlmitteleinlass 210 ist an der Seitenwand 208 vorgesehen, ein Pumpenauslass 212 ist an der Bodenwand 204 angeordnet, und ein Kühlmittelbehälterauslass 214 ist an der oberen Wand 206 angeordnet. Der Kühlmitteleinlass 210 ist mit der Seitenwand bevorzugt allgemein angrenzend an die obere Wand 206 verbunden und ist mit der Kühlmittelrohrleitung 102 (vgl. 2) an einem Rückführschenkel davon verbunden, wobei das Kühlmittel von einem oder mehreren Wärme erzeugenden elektrischen Bauelementen zurückkehrt. Der Kühlmittelbehälterauslass 214 ist mit der Kühlmittelbehälterrohrleitung 108 verbunden (vgl. 2), welche mit dem Kühlmittelbehälter 110 verbunden ist, wobei der Kühlmittelbehälter schwerkraftmäßig bezüglich des Kanisters 202 hochliegend ist. Der Pumpenauslass 212 ist mit einer Rückführkühlmittelrohrleitung verbunden, die wiederum mit dem Einlass der Elektropumpe 116 des Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate verbunden ist (vgl. 2).
Im Betrieb strömt Kühlmittel C von dem Kühlmitteleinlass 210 in den Kanister 202 (vgl. Pfeile), wobei die Querschnittsfläche des Kanisters pro Längeneinheit viel größer in Relation zu der durchschnittlichen Querschnittsfläche der Kühlmittelrohrleitung pro Längeneinheit ist, wie z. B. ein wenigstens um eine Größenordnung größerer Querschnitt, sodass Kühlmittel eine verlängerte Verweilzeit in dem Kanister hat, bevor es durch den Pumpenauslass 212 hinausströmt. Diese Verweilzeit reicht aus, um Luftblasen A nach oben (vgl. Pfeile) zu der oberen Wand 206 wandern zu lassen, woraufhin die Luftblasen aus dem Kanister durch die Kühlmittelbehälterrohrleitung 108 austreten. An dem Kühlmittelbehälter 110 wird die Luft aus dem System 100 mit niedriger Strömungsrate herkömmlich durch dessen Füllkappe 112 entfernt.
Als beispielhafte Darstellung beträgt eine Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister 202 bevorzugt etwa 1,2 Sekunden, wobei das Kühlmittel z. B. eine 50/50-Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel ist. Für eine zylindrische Seitenwand 208 kann die Höhe h etwa gleich dem Durchmesser d gesetzt werden, in welchem Fall das Innenvolumen V des Kanisters durch V = π(d/2)²h definiert ist, wobei für eine Strömungsrate von 10 Liter pro Minute und bei V = 200 Milliliter die Verweilzeit etwa 1,2 Sekunden für jeden Milliliter Kühlmittel beträgt, wobei die Kühlmittelströmungsrate um etwa eine Größenordnung zwischen der Rohrleitung und dem Kanister abgenommen hat.
3B bildet eine zweite Ausführungsform des Luftabscheiders 200' nach der vorliegenden Erfindung ab, worin gleiche Teile wie bei der ersten Ausführungsform des Luftabscheiders 200 von 3A gleiche Bezugsziffern mit einem Strich haben. Nun hat der Kanister 202' einen Durchmesser d', der etwa zweimal so groß wie die Höhe h' ist. Ein optionaler zweiter Kühlmitteleinlass 210a ist an der Seitenwand 208' bevorzugt allgemein angrenzend an die obere Wand angeordnet und über eine Kühlmittelrohrleitung 102' (vgl. 2) mit einer parallelen zweiten Kühlmittelschleife 100' mit niedriger Strömungsrate verbunden (vgl. 2), die den Luftabscheider 200' teilt.
Als beispielhafte Darstellung beträgt eine Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister 202' bevorzugt etwa 1,2 Sekunden, wobei das Kühlmittel z. B. eine 50/50-Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel ist. Für eine zylindrische Seitenwand 208' beträgt die Höhe h' etwa die Hälfte des Durchmessers d', in welchem Fall das Innenvolumen V' des Kanisters durch V' = π(d'/2)²h' definiert ist, wobei für eine Strömungsrate von 20 Liter pro Minute und bei V = 400 Milliliter die Verweilzeit etwa 1,2 Sekunden für jeden Milliliter Kühlmittel beträgt, wobei die Kühlmittelströmungsrate um etwa eine Größenordnung zwischen der Rohrleitung und dem Kanister abgenommen hat.
Ein Druckabfallzuordnungsgraph 300 für Kühlsysteme mit niedriger Strömungsrate mit und ohne den Luftabscheider nach der vorliegenden Erfindung ist in 5 gezeigt.
Die Darstellung 310 bildet den Druckabfall als eine Funktion der Strömungsrate für alle Komponenten des Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate ab. Die Darstellung 312 bildet den Druckanstieg als eine Funktion der Strömungsrate für die Elektropumpe ab, wobei sich kein Luftabscheider in dem Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate befindet. Die Darstellung 314 bildet den Druckanstieg als eine Funktion der Strömungsrate für den Kopfdruck für die Elektropumpe ab, wobei sich ein Luftabscheider nach der vorliegenden Erfindung in dem Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate befindet. Man wird bemerken, dass durch die Verwendung des Luftabscheiders 200 in dem Kühlsystem 100 mit niedriger Strömungsrate eine deutliche Verbesserung zwischen den Schnittpunkten 312' und 314' vorgesehen ist, z. B. in der Größenordnung einer Verbesserung 316 von zehn Prozent (10%).
Ein Fachmann auf dem Gebiet, den diese Erfindung betrifft, kann die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform ändern oder modifizieren. Eine solche Änderung oder Modifizierung kann durchgeführt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, die nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzt sein soll.

Claims

Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate, umfassend: einen Wärmetauscher; wenigstens eine Elektropumpe; wenigstens ein zu kühlendes Bauelement; einen Kühlmittelbehälter; eine Rohrleitung, die den Wärmetauscher, die wenigstens eine Elektropumpe, den Kühlmittelbehälter und das wenigstens eine Wärme erzeugende Bauelement untereinander verbindet; und ein flüssiges Kühlmittel, das von der wenigstens einen Elektropumpe derart gepumpt wird, dass es über die Rohrleitung durch den Wärmetauscher strömt und Wärme von dem wenigstens einen Wärme erzeugenden Bauelement entfernt, wobei die Rohrleitung eine durchschnittliche Rohrleitungsquerschnittsfläche pro Längeneinheit hat; und einen Luftabscheider, der mit der Rohrleitung verbunden ist, wobei der Luftabscheider aufweist: einen Kanister mit einer Kanisterquerschnittsfläche pro Längeneinheit, wobei der Kanister aufweist: wenigstens einen Kühlmitteleinlass, der mit dem wenigstens einen Wärme erzeugenden Bauelement über die Rohrleitung verbunden ist; einen Pumpenauslass, der mit einem Einlass der wenigstens einen Elektropumpe über die Rohrleitung verbunden ist; und einen Kühlmittelbehälterauslass, der mit dem Kühlmittelbehälter über die Rohrleitung verbunden ist; wobei der Kühlmittelbehälter schwerkraftmäßig höher als der Kanister angeordnet ist, und wobei die Kanisterquerschnittsfläche pro Längeneinheit um einen vorbestimmten Betrag größer als die durchschnittliche Querschnittsfläche der Rohrleitung pro Längeneinheit ist, sodass das Kühlmittel in dem Kanister eine Verweilzeit darin hat, die zuläßt, dass Luftblasen in dem Kühlmittel zu dem Kühlmittelbehälterauslass wandern und daraufhin weiter zu dem Kühlmittelbehälter wandern.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 1, bei welchem die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister im Wesentlichen zwischen 1 und 2 Sekunden beträgt.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 1, bei welchem die Kühlmittelströmung in dem Kanister im Wesentlichen um eine Größenordnung langsamer als die Kühlmittelströmung durch die Rohrleitung ist.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 3, bei welchem die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister im Wesentlichen zwischen 1 und 2 Sekunden beträgt.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 1, bei welchem das Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate ferner wenigstens eine zusätzliche Kühlmittelschleife mit niedriger Strömungsrate aufweist, wobei der Luftabscheider ferner wenigstens einen zusätzlichen Kühlmitteleinlass aufweist, der jeweils mit jeder zusätzlichen Kühlmittelschleife mit niedriger Strömungsrate über eine Rohrleitung des zweiten Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate verbunden ist.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 5, bei welchem die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister im Wesentlichen zwischen 1 und 2 Sekunden beträgt.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 5, bei welchem die Kühlmittelströmung in dem Kanister im Wesentlichen um eine Größenordnung langsamer als die Kühlmittelströmung durch die Rohrleitung ist.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 7, bei welchem die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister im Wesentlichen zwischen 1 und 2 Sekunden beträgt.
Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate, umfassend einen Wärmetauscher; wenigstens eine Elektropumpe; wenigstens ein zu kühlendes Bauelement; einen Kühlmittelbehälter; eine Rohrleitung, die den Wärmetauscher, die wenigstens eine Elektropumpe, den Kühlmittelbehälter und das wenigstens eine Wärme erzeugende Bauelement untereinander verbindet; und ein flüssiges Kühlmittel, das von der wenigstens einen Elektropumpe derart gepumpt wird, dass es über die Rohrleitung durch den Wärmetauscher strömt und Wärme von dem wenigstens einen Wärme erzeugenden Bauelement entfernt, wobei die Rohrleitung eine durchschnittliche Rohrleitungsquerschnittsfläche pro Längeneinheit hat; wobei die Verbesserung daran umfasst: einen Luftabscheider, der mit der Rohrleitung verbunden ist, wobei der Luftabscheider umfasst: einen Kanister mit einer Kanisterquerschnittsfläche pro Längeneinheit, wobei der Kanister umfasst: eine obere Wand; eine Bodenwand, die schwerkraftmäßig niedriger als die obere Wand angeordnet ist; eine Seitenwand, die abdichtend mit der oberen sowie der Bodenwand verbunden ist; wenigstens einen Kühlmitteleinlass, der mit der Seitenwand im Wesentlichen angrenzend an die obere Wand verbunden ist und mit dem wenigstens einen Wärme erzeugenden Bauelement über die Rohrleitung verbunden ist; einen Pumpenauslass, der mit der Bodenwand verbunden ist und mit einem Einlass der wenigstens einen Elektropumpe über die Rohrleitung verbunden ist; und einen Kühlmittelbehälterauslass, der mit der oberen Wand verbunden ist und mit dem Kühlmittelbehälter über die Rohrleitung verbunden ist; und wobei der Kühlmittelbehälter schwerkraftmäßig höher als der Kanister angeordnet ist, wobei die Kanisterquerschnittsfläche pro Längeneinheit um einen vorbestimmten Betrag größer als die durchschnittliche Querschnittsfläche der Rohrleitung pro Längeneinheit ist, sodass das Kühlmittel in dem Kanister eine Verweilzeit darin hat, die zuläßt, dass Luftblasen in dem Kühlmittel zu dem Kühlmittelbehälterauslass wandern und daraufhin weiter zu dem Kühlmittelbehälter wandern.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 9, bei welchem die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister im Wesentlichen zwischen 1 und 2 Sekunden beträgt.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 9, bei welchem die Kühlmittelströmung in dem Kanister im wesentlichen um eine Größenordnung langsamer als die Kühlmittelströmung durch die Rohrleitung ist.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 11, bei welchem die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister im Wesentlichen zwischen 1 und 2 Sekunden beträgt.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 9, bei welchem das Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate ferner wenigstens eine zusätzliche Kühlmittelschleife mit niedriger Strömungsrate aufweist, wobei der Luftabscheider ferner wenigstens einen zusätzlichen Kühlmitteleinlass aufweist, der mit der Seitenwand verbunden ist und jeweils mit jeder zusätzlichen Kühlmittelschleife mit niedriger Strömungsrate über eine Rohrleitung des zweiten Kühlsystems mit niedriger Strömungsrate verbunden ist.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 13, bei welchem die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister im Wesentlichen zwischen 1 und 2 Sekunden beträgt.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 13, bei welchem die Kühlmittelströmung in dem Kanister im Wesentlichen um eine Größenordnung langsamer als die Kühlmittelströmung durch die Rohrleitung ist.
Verbessertes Kühlsystem mit niedriger Strömungsrate nach Anspruch 15, bei welchem die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Kanister im Wesentlichen zwischen 1 und 2 Sekunden beträgt.