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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgasen von einer in einer Flüssigkeitsleitung strömenden Flüssigkeit.
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In Kühlsystemen oder Temperaturmanagementsystemen, insbesondere von elektrischen Fahrzeugen, werden Flüssigkeiten dazu genutzt, um thermische Energie umzuverteilen. Die Flüssigkeiten werden dabei in Flüssigkeitsleitungen geführt. Dabei ist es erforderlich, Gase, die sich in den Flüssigkeitsleitungen befinden oder durch Leckagen in die Flüssigkeitsleitungen eindringen, aus den Flüssigkeitsleitungen zu entfernen, um die Effizienz des thermischen Energietransports zu erhöhen. Die Flüssigkeitsleitungen werden daher regelmäßig entgast.
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Dazu ist es bekannt, Ventile an den Flüssigkeitsleitungen bereitzustellen, mit denen ein Benutzer das Gas durch das Öffnen des Ventils aus der Flüssigkeitsleitung ablassen kann. Dabei öffnet der Benutzer das Ventil so lange, bis das Gas ausgeströmt ist und Flüssigkeit aus dem Ventil tritt. Dieser Vorgang wird von dem Benutzer in regelmäßigen Abständen wiederholt, um regelmäßig Gase, die in die Flüssigkeitsleitung eingedrungen sind, aus dem System zu entfernen. Allerdings ist dies ein zeitaufwendiger und damit kostenintensiver Vorgang.
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Als Aufgabe der Erfindung kann daher angesehen werden, eine Vorrichtung zum Entgasen von einer in einer Flüssigkeitsleitung strömenden Flüssigkeit bereitzustellen, die den Zeitaufwand beim Entgasen verringert.
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Hauptmerkmale der Erfindung sind den Ansprüchen 1 und 13 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12 und 14.
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Dabei wird eine Vorrichtung zum Entgasen von einer in einer Flüssigkeitsleitung strömenden Flüssigkeit bereitgestellt, wobei die Vorrichtung eine Eingangsöffnung, eine Ausgangsöffnung und ein Kapillarelement mit einer Innenwandfläche aufweist, wobei das Kapillarelement sich zwischen der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung erstreckt und die Eingangsöffnung fluidkommunizierend mit der Ausgangsöffnung verbindet, wobei die Eingangsöffnung fluidkommunizierend mit der Flüssigkeitsleitung verbunden ist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Innenwandfläche ein Material aufweist, das für eine in der Flüssigkeitsleitung strömende Flüssigkeit flüssigkeitsabweisend ist.
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Mit der Erfindung wird eine automatische Entgasung für Flüssigkeitsleitungen bereitgestellt, wobei die Flüssigkeit aufgrund der flüssigkeitsabweisenden Innenwandfläche des Kapillarelements innerhalb der Flüssigkeitsleitung verbleibt und lediglich Gase, die sich in der Flüssigkeit befinden, durch das Kapillarelement aus der Flüssigkeitsleitung entweichen können. Die Innenwandfläche des Kapillarelements ist dabei die Begrenzung für einen Strömungskanal durch das Kapillarelement. Dabei steht die Innenwandfläche in unmittelbarem Kontakt zu den in dem Strömungskanal angeordneten Fluid. Das Material ist dabei so gewählt, dass das Material eine Flüssigkeit, die durch die Flüssigkeitsleitung strömt, abweist. Damit ist gemeint, dass eine Benetzung des Materials durch die Flüssigkeit im Vergleich zu einem Material, das nicht flüssigkeitsabweisend ist, erschwert ist. Weiter ist ein Winkel zwischen der Flüssigkeitsoberfläche an der Innenwandfläche in dem Kapillarelement und der von der Flüssigkeit bedeckten Innenwandfläche größer als 90°. Dies bewirkt eine Erhöhung des Drucks der Flüssigkeit in der Kapillare im Vergleich zu einer ungestörten Flüssigkeit. Dies treibt die Flüssigkeit aus dem Kapillarelement in Richtung der Eingangsöffnung, bis ein Gleichgewicht zwischen dem statischen Druck der Flüssigkeit und dem durch die Oberflächenspannung bewirkten Druck herrscht. Da das Material Gase nicht in dieser Weise beeinflusst, benötigen Gase nur einen geringen Druck, um durch das Kapillarelement zu strömen. Das Kapillarelement stellt damit eine Kapillare bereit, die einen Transport der in der Flüssigkeitsleitung angeordneten Flüssigkeit durch die Kapillare aufgrund des flüssigkeitsabweisenden Materials der Innenwandfläche behindert und lediglich Gase von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung durchlässt. Die Ausgangsöffnung ist dabei fluidkommunizierend mit einer Umgebung der Flüssigkeitsleitung verbunden, wobei die Gase durch die Ausgangsöffnung in die Umgebung entweichen. Damit wird eine kontinuierliche automatische Entgasung der Flüssigkeitsleitung durchgeführt, wodurch der Zeitaufwand für einen Benutzer reduziert wird.
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Das Material kann hydrophob sein, wenn in der Flüssigkeitsleitung eine polare Flüssigkeit strömt, und/oder lipophob sein, wenn in der Flüssigkeitsleitung eine unpolare Flüssigkeit strömt.
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Eine polare Flüssigkeit kann zum Beispiel Wasser sein, sodass, wenn Wasser durch die Flüssigkeitsleitung geführt wird, ein hydrophobes Material für die Innenwandfläche des Kapillarelements gewählt wird. Das Wasser kann die Innenwandfläche des Kapillarelements damit nicht benetzen und wird aus dem Kapillarelement ferngehalten, wenn der Wasserdruck nicht ausreicht, um die Druckdifferenz zu überwinden, die an der Innenwandfläche erzeugt wird. Eine unpolare Flüssigkeit kann zum Beispiel ein Öl sein. In diesem Fall würde Öl durch die Flüssigkeitsleitung geführt werden. Als Material für die Innenwandfläche wäre demnach ein lipophobes Material zu wählen. Das Material kann dabei auch amphiphob, d.h. sowohl hydrophob als auch lipophob sein. In diesem Fall weist das Material sowohl polare als auch unpolare Flüssigkeiten ab.
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Das Kapillarelement kann einen Durchbruchdruck für die in der Flüssigkeitsleitung strömende Flüssigkeit aufweisen, der größer ist als ein Maximaldruck der Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung, wobei die Flüssigkeit bei Überschreiten des Durchbruchdrucks von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung durch das Kapillarelement strömt.
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Das Material, das an der Innenwandfläche angeordnet ist, kann dabei so gewählt sein, dass ein so hoher Druck an der Oberfläche der Flüssigkeit in dem Kapillarelement generiert wird, dass ein Maximaldruck der Flüssigkeit, der in der Flüssigkeitsleitung entstehen kann, nicht ausreicht, um einen Gegendruck aufzubauen, der einen Durchgang der Flüssigkeit durch das Kapillarelement erlaubt. Die Flüssigkeit kann damit zu keiner Zeit durch das Kapillarelement von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung strömen. Das Kapillarelement ist damit in Bezug auf die in der Flüssigkeitsleitung strömende Flüssigkeit abgedichtet.
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Das Kapillarelement kann weiter an der Eingangsöffnung aufgeweitet sein.
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Die Aufweitung des Kapillarelements an der Eingangsöffnung bewirkt, dass zum einen die Flüssigkeit weiter in das Kapillarelement eindringen kann, da an der Aufweitung ein geringerer Druck durch die Oberfläche der Flüssigkeit in dem Kapillarelement erzeugt wird, zum anderen jedoch Gase, die an der Eingangsöffnung in Form von Gasbläschen vorbei strömen, mit größerer Wahrscheinlichkeit durch die Eingangsöffnung in das Kapillarelement gelangen. Damit wird die Effektivität des Entgasungsvorgangs mit der Vorrichtung verbessert.
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Weiter kann die Vorrichtung eine Vielzahl von Kapillarelementen aufweisen.
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Durch das Bereitstellen einer Vielzahl von Kapillarelementen wird die effektive Oberfläche vergrößert, mit der die Entgasung durchgeführt werden kann. Damit kann eine größere Gasmenge gleichzeitig aus der Flüssigkeit entfernt werden.
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Gemäß einem Beispiel kann die Vorrichtung eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Drahtelementen aufweisen, die sich zwischen der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung erstrecken, wobei die Vielzahl von Kapillarelementen zwischen den Drahtelementen angeordnet ist und die Drahtelemente das Material zumindest an einer Außenoberfläche umfassen.
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Die Vielzahl von Drahtelementen, die parallel zueinander angeordnet sind, weisen Zwischenräume auf, die die Kapillarelemente bilden. Die Drahtelemente umfassen dabei auf ihrer Außenoberfläche das flüssigkeitsabweisende Material oder bestehen vollständig aus dem flüssigkeitsabweisenden Material. Damit wird auf einfache Weise eine Vielzahl von Kapillarelementen zwischen der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung bereitgestellt.
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Dabei kann die Vielzahl von Drahtelementen an der Eingangsöffnung ausgefranst sein.
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Durch das Ausfransen der Drahtelemente an der Eingangsöffnung werden die Kapillarelemente an der Eingangsöffnung aufgeweitet. Das Eindringen von Gasen in die Kapillarelemente, die in der Flüssigkeit als Gasbläschen vorliegen können, wird damit erleichtert.
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In einem anderen Beispiel kann die Vorrichtung ein poröses Objekt aufweisen, das sich zwischen der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung erstreckt, wobei die Vielzahl von Kapillarelementen in dem porösen Objekt angeordnet ist. Die Kapillarelemente werden dabei durch die Poren des porösen Objekts gebildet. Das poröse Objekt kann ein gesintertes Bauteil, ein Geflecht oder eine Membran aus einem hydrophoben und/oder lipophoben Material sein, beispielsweise Polytetrafluorethylen.
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Das Bereitstellen eines gesinterten Bauteils, eines Geflechts oder einer Membran aus dem flüssigkeitsabweisenden Material erfordert wenig Aufwand, um Kapillarelemente bereitzustellen. Das gesinterte Bauteil, das Geflecht bzw. die Polytetrafluorethylen-Membran werden zwischen die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung positioniert, um die Kapillarelemente zu installieren.
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Weiter kann die Vorrichtung ein Schutzelement aufweisen, das über der Ausgangsöffnung angeordnet ist.
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Mit dem Schutzelement kann eine Verschmutzung der Kapillarelemente an der Ausgangsöffnung verringert werden. Das Schutzelement verschließt die Ausgangsöffnung dabei nicht gasdicht, sondern ist gasdurchlässig ausgebildet.
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Die Vorrichtung kann weiter ein Ventil aufweisen, das in einer ersten Funktionsstellung die Ausgangsöffnung verschließt und in einer zweiten Funktionsstellung die Ausgangsöffnung öffnet.
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Mit dem Ventil wird die Ausgangsöffnung gasdicht verschlossen. Das Ventil wird geöffnet, wenn sich Gas an der Ausgangsöffnung gesammelt hat, um das Gas der Flüssigkeitsleitung zu transportieren. Damit wird der Schutz der Kapillarelemente vor Schmutz an der Ausgangsöffnung weiter verbessert. Weiter werden damit Vakuumtests der Flüssigkeitsleitung ermöglicht, bei denen die Flüssigkeitsleitung auf Leckagen untersucht wird. Dabei wird beim Anlegen eines Vakuums das Ventil verschlossen, so dass keine Luft von der Ausgangsöffnung durch das Kapillarelement und die Eingangsöffnung in die Flüssigkeitsleitung strömen kann.
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Dabei kann das Ventil ein Rückschlagventil sein, das in die zweite Funktionsstellung übergeht, wenn eine Druckdifferenz am Ventil größer als ein vordefinierter Schwellwert ist.
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Das Ventil ist dabei so ausgebildet sein, dass es die Ausgangsöffnung erst bei einem durch den vordefinierten Schwellwert vorgegebenen Gasdruck öffnet, so dass das Gas ausströmen kann.
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Weiter wird eine Flüssigkeitsleitung bereitgestellt, wobei die Flüssigkeitsleitung ein Kurvenstück mit einem Außenradius und eine Vorrichtung nach der vorangegangenen Beschreibung aufweist, wobei die Eingangsöffnung an dem Außenradius mit dem Kurvenstück verbunden ist.
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Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen der Flüssigkeitsleitung ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Vorrichtung. Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
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Mit dem Kurvenstück wird die durch die Flüssigkeitsleitung strömende Flüssigkeit um eine Kurve geführt. Dabei ist die Eingangsöffnung der Vorrichtung an einem Außenradius des Kurvenstücks angeordnet. Gasbläschen in der Flüssigkeit werden durch die Trägheit beim Durchströmen des Kurvenstücks an den Außenradius des Kurvenstücks gedrängt. An dieser Stelle können Sie durch die Eingangsöffnung in die Kapillarelemente strömen. Damit wird das Entgasen der Flüssigkeit erleichtert.
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Die Flüssigkeitsleitung kann ein Leitungsendstück aufweisen, wobei das Leitungsendstück mit dem Kurvenstück verbunden ist.
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Flüssigkeitsleitung mit der Vorrichtung kann damit auf einfache Weise mit einer weiteren Flüssigkeitsleitung verbunden werden, um eine Entgasung eines gesamten Flüssigkeitsleitungs-Systems bereitzustellen. Weiter kann die Flüssigkeitsleitung dabei einen Schnellverbinder aufweisen, mit dem das Leitungsendstück einem weiteren Leitungsendstück der weiteren Flüssigkeitsleitung verbunden werden kann.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1a, b eine schematische Darstellung einer Flüssigkeitsleitung in mehreren Ausführungsbeispielen mit einer Vorrichtung zum Entgasen von einer in einer Flüssigkeitsleitung strömenden Flüssigkeit;
- 2a, b eine schematische Darstellung eines Kapillarelements mit hydrophiler und hydrophober Innenwandfläche;
- 3a-d eine schematische Darstellung verschiedener Ausführungsbeispiele zum Bereitstellen von Kapillarelementen; und
- 4a, b eine schematische Darstellung von Systemen, die die Vorrichtung aufweisen.
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In 1a ist eine Vorrichtung 10 dargestellt, die mit einer Flüssigkeitsleitung 20 verbunden ist.
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Die Vorrichtung 10 umfasst dabei eine Eingangsöffnung 12, eine Ausgangsöffnung 14 und ein Kapillarelement 16. Dabei weist die Vorrichtung 10 eine Vielzahl von Kapillarelementen 16 auf. Die Eingangsöffnung 12 ist fluidkommunizierend mit einem Strömungskanal 21 der Flüssigkeitsleitung 20 verbunden. Weiter verbindet das Kapillarelement 16 die Ausgangsöffnung 14 fluidkommunizierend mit der Eingangsöffnung 12. Die Ausgangsöffnung 14 ist fluidkommunizierend mit der Umgebung 22 der Flüssigkeitsleitung 20 verbunden.
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Damit ist der Strömungskanal 21 über die Vorrichtung 10 fluidkommunizierend mit der Umgebung 22 verbunden.
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Das Kapillarelement 16 weist eine Innenwandfläche 18 auf, die einen Strömungskanal des Kapillarelements 16 begrenzt. An der Innenwandfläche 18 ist ein Material 19 angeordnet, das flüssigkeitsabweisend in Bezug auf die Flüssigkeit 40 ist, die durch die Flüssigkeitsleitung 20 strömt. Dabei ist das Material 19 hydrophob, wenn die Flüssigkeit 40 polar ist. Wenn die Flüssigkeit 40 unpolar ist, ist das Material 19 lipophob.
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Weiter ist das Kapillarelement 16 an der Eingangsöffnung 12 aufgeweitet. D.h., von der Eingangsöffnung 12 zur Ausgangsöffnung 14 ausgehend verjüngt sich das Kapillarelement 16.
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Dabei ist die Vorrichtung 10 an einem Außenradius 35 eines Kurvenstücks 33 der Flüssigkeitsleitung 20 angeordnet. Die Strömung der Flüssigkeit 40 ist durch die Pfeile angedeutet. Ein Gasbläschen 38, das sich in der Flüssigkeit 40 befindet, wird durch die Trägheit an dem Kurvenstück 33 in Richtung des Außenradius 35 befördert. An dieser Stelle strömt das Gasbläschen 38 durch die Eingangsöffnung 12 und wird durch das aufgeweitete Ende des Kapillarelements 16 aufgenommen. Dabei dringt das Gasbläschen 38 in das Kapillarelement 16 ein und strömt durch das Kapillarelement 16 zur Ausgangsöffnung 14 und von dort in die Umgebung 22. Um das Einfangen der Gasbläschen 38 an der Eingangsöffnung 12 zu erleichtern, weist die Flüssigkeitsleitung 20 vor dem Kurvenstück 33 ein Trichterelement 36 auf, die eine Strömung der Gasbläschen 38 in Richtung des Außenradius 35 begünstigt.
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Das Kurvenstück 33 kann an einem Leitungsendstück 34 angeordnet sein, wobei das Leitungsendstück 34 einen Schnellverbinder aufweisen kann.
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Über der Ausgangsöffnung 14 ist ein Schutzelement 15 angeordnet, das die Ausgangsöffnung 14 umschließt. Das Schutzelement 15 hält Schmutzpartikel von der Ausgangsöffnung 14 fern, um einem Verstopfen des Kapillarelements 16 entgegenzuwirken. Dabei deckt das Schutzelement 15 die Ausgangsöffnung 14 nicht gasdicht ab. Das Schutzelement 15 kann dabei als Kappe ausgebildet sein.
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1b zeigt ebenfalls eine Vorrichtung 10, die mit einer Flüssigkeitsleitung 20 verbunden ist. Es wird dabei auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
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Anstatt eines einfachen Schutzelements 15, das in Form einer Kappe ausgebildet ist, umfasst Vorrichtung 10 in diesem Beispiel ein Ventil 17, das als Rückschlagventil ausgebildet ist. Das Rückschlagventil verschließt dabei in einer ersten Funktionsstellung die Ausgangsöffnung 14. In einer zweiten Funktionsstellung öffnet es die Ausgangsöffnung 14. Die erste Funktionsstellung ist dabei die Standardstellung des Rückschlagventils, wobei eine Feder des Rückschlagventils ein Verschlusselement des Rückschlagventils auf die Ausgangsöffnung 14 drückt. In der ersten Funktionsstellung verschließt das Ventil 17 die Ausgangsöffnung 14 gasdicht.
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Das Rückschlagventil geht von der ersten Funktionsstellung in die zweite Funktionsstellung über, wenn ein Gasdruck an der Ausgangsöffnung 14 größer ist als der Druck der Umgebung 22 in Kombination mit dem Druck, der durch die Feder des Rückschlagventils ausgeübt wird. Mit dem Druck der Feder kann ein vordefinierter Schwellenwert für den Durchbruchdruck bereitgestellt werden.
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Damit öffnet das Rückschlagventil, wenn sich an der Ausgangsöffnung 14 ein Gasdruck ausgebildet hat, der den vordefinierten Schwellenwert überschreitet.
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Mit den 2a und 2b wird im Folgenden die Wirkung des Materials 19 erläutert.
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2a zeigt dazu einen Kapillarelement 16, das senkrecht in eine Flüssigkeit 40 eingetaucht ist. Der Pfeil 42 zeigt dabei die Richtung der Schwerkraft an. Das Kapillarelement 16 weist dabei einen Strömungskanal mit einem Radius 44 auf. Der Strömungskanal wird durch die Innenwandfläche 18 des Kapillarelement 16 begrenzt. Das Kapillarelement 16 nach 2a ist dabei nicht gemäß der Erfindung ausgebildet, sondern umfasst an der Innenwandfläche ein nicht-flüssigkeitsabweisendes Material. Für den Fall, dass die Flüssigkeit 40 polar, z. B. Wasser, ist, ist das Material gemäß 2a hydrophil. In dem Fall, dass die Flüssigkeit 40 unpolar, zum Beispiel Öl, ist, ist das Material in dem Beispiel nach 2a lipophil. Dabei kann das Material ebenfalls amphiphil sein.
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Ein Winkel 50 zwischen der Flüssigkeitsoberfläche 48 und der Innenwandfläche 18, die von der Flüssigkeit 40 bedeckt ist, ist dabei kleiner als 90°. Der Winkel 50 ist in 2a dabei als der gleich große Gegenwinkel dargestellt.
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Durch die dadurch entstehende Oberflächenkrümmung der Flüssigkeit 40 nach unten wird ein Druckreduktion bewirkt, der die Flüssigkeit 40 in dem Kapillarelement 16 entgegen der Schwerkraft nach oben steigen lässt, bis der durch das Aufsteigen der Flüssigkeit sinkende hydrostatische Druck der Flüssigkeit 40 diesen Druckverlust ausgleicht. Ein Flüssigkeitsspiegel 46 zeigt dabei die Höhe einer ungestörten Flüssigkeit 40 an.
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2b zeigt ein Kapillarelement 16, dass gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Das Kapillarelement 16 ist ebenfalls senkrecht in eine Flüssigkeit 40 eingetaucht. Der Flüssigkeitsspiegel 46 zeigt auch hier den Flüssigkeitsstand einer ungestörten Flüssigkeit an. Im Gegensatz zu der Innenwandfläche 18 nach 2a weist die Innenwandfläche 18 in 2b das flüssigkeitsabweisende Material 19 auf. Zwischen der Flüssigkeitsoberfläche 48 in dem Kapillarelement 16 und der Innenwandfläche 18, die von der Flüssigkeit 40 bedeckt ist, bildet sich ein Winkel 50 aus, der größer als 90° ist. Auch in 2a ist der dargestellte Winkel 50 der gleich große Gegenwinkel.
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Durch den Winkel 50 wird die Oberfläche der Flüssigkeit 40 nach oben gekrümmt. Dies bewirkt an der Oberfläche der Flüssigkeit 40 eine Druckerhöhung erzeugt wird, die die Flüssigkeit 40 in dem Kapillarelement 16 nach unten drückt, bis der hydrostatische Druck der Flüssigkeit 40, der mit dem Absinken der Flüssigkeitsoberfläche steigt, die Druckerhöhung ausgleicht. Die Flüssigkeitsoberfläche 48 ist daher unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 46 der ungestörten Flüssigkeit 40 angeordnet. Die Flüssigkeit 40 dringt dabei nur in sehr geringem Maße in das Kapillarelement 16 ein.
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Um die Flüssigkeit 40 durch das Kapillarelement 16 zu befördern, muss die Flüssigkeit 40 einen höheren Druck aufweisen, der der Druckerhöhung entgegenwirkt.
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Das flüssigkeitsabweisende Material 19 der Vorrichtung 10 ist dabei so gewählt, dass ein Durchbruchdruck des Kapillarelements 16 für die in der Flüssigkeitsleitung 20 strömende Flüssigkeit 40 größer ist als ein Maximaldruck der Flüssigkeit 40, den die Flüssigkeit 40 in der Flüssigkeitsleitung 20 auch bei Druckspitzen in der Flüssigkeitsleitung 20 annehmen kann. Eine Flüssigkeit 40, die den Durchbruchdruck überschreitet, kann dabei durch das Kapillarelement 16 von der Eingangsöffnung 12 zur Ausgangsöffnung 14 strömen.
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Die 3a bis 3d zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele zum Bereitstellen von Kapillarelementen 16.
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3a zeigt dabei ein Bündel von Drahtelementen 24, die parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen den Drahtelementen 24 sind eine Vielzahl von Zwischenräumen angeordnet, die eine Vielzahl von Kapillarelementen 16 bilden. Die Drahtelemente 24 sind dabei entweder lediglich auf ihre Außenoberfläche mit dem flüssigkeitsabweisenden Material 19 beschichtet oder bestehen vollständig aus dem flüssigkeitsabweisenden Material. Damit weist die Innenfläche 18 der Kapillarelemente 16 das flüssigkeitsabweisende Material auf. Das Bündel von Drahtelementen 24 wird bei der Herstellung der Vorrichtung 10 zwischen die Eingangsöffnung 12 und die Ausgangsöffnung 14 angeordnet, um mittels der Kapillarelemente 16 eine fluidkommunizierende Verbindung zwischen der Eingangsöffnung 12 und der Ausgangsöffnung 14 bereitzustellen.
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In den weiteren Beispielen nach den 3b bis 3d wird ein poröses Objekt 26 bereitgestellt, wobei die Poren des porösen Objekts 26 die Vielzahl von Kapillarelementen 16 bilden.
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Gemäß 3b wird ein gesintertes Bauteil 29 bereitgestellt. Das gesinterte Bauteil 29 kann aus dem flüssigkeitsabweisenden Material 19 bestehen. Alternativ kann das gesinterte Bauteil 29 einem Beschichtungsprozess unterzogen werden, der die Poren mit dem flüssigkeitsabweisenden Material 19 ausgekleidet.
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3c zeigt eine poröse Membran 28, die aus einem hydrophoben und/oder lipophoben Material beispielsweise aus Polytetrafluorethylen hergestellt ist.
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3d zeigt ein Geflecht 30, aus Drähten oder Fäden 32, die zumindest an ihrer Außenoberfläche das flüssigkeitsabweisenden Material 19 aufweisen. Das Geflecht 30 weist dabei zwischen den Drähten oder Fäden 32 angeordnete Poren auf, in denen die Kapillarelemente 16 angeordnet sind.
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4a zeigt ein elektrisches Fahrzeug 52 mit einem System 54 zum Regeln von Temperaturen in Komponenten 56 des elektrischen Fahrzeugs 52. Das System 54 ist dabei über eine Flüssigkeitsleitung 20 mit der Komponente 56 verbunden. Dabei strömt Flüssigkeit 40 von dem System 54 zu der Komponente 56. Die Flüssigkeitsleitung 20 weist dabei die Vorrichtung 10 auf und ist über einen Schnellverbinder 64 mit dem System 54 verbunden. Der Schnellverbinder 64 kann an einem Leitungsendstück 34 der Flüssigkeitsleitung 20 angeordnet sein. Mittels der Vorrichtung 10 wird die Flüssigkeitsleitung 20 und das gesamte System 54 automatisch kontinuierlich entgast. Ein Wartungsvorgang zum Entgasen der Flüssigkeitsleitung 20 ist daher nicht mehr erforderlich, sodass die Wartungskosten für das elektrische Fahrzeug 52 gesenkt werden.
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4b zeigt ein Kühlwassersystem 60, bei dem eine Pumpe 58 Kühlwasser durch eine Flüssigkeitsleitung 20 zu einer zu kühlenden Komponente 62 pumpt. Die Flüssigkeitsleitung 20 ist dabei über einen Schnellverbinder 64 mit der Pumpe 58 verbunden. Die Flüssigkeitsleitung 20 weist weiter die Vorrichtung 10 auf. Das Kühlwassersystem 60 wird daher automatisch entgast, sodass eine Wartung des Kühlwassersystems 60 zum Entgasen des Kühlwassersystems 60 nicht erforderlich ist.
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Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
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Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 12
- Eingangsöffnung
- 14
- Ausgangsöffnung
- 15
- Schutzelement
- 16
- Kapillarelement
- 17
- Ventil
- 18
- Innenfläche
- 19
- flüssigkeitsabweisendes Material
- 20
- Flüssigkeitsleitung
- 21
- Strömungskanal
- 22
- Umgebung
- 24
- Drahtelement
- 26
- poröses Objekt
- 28
- poröse Membran
- 29
- gesintertes Bauteil
- 30
- Geflecht
- 32
- Fäden
- 33
- Gasbläschen
- 34
- Leitungsendstück
- 35
- Außenradius
- 36
- Trichterelement
- 38
- Gasbläschen
- 40
- Flüssigkeit
- 42
- Pfeil
- 44
- Radius
- 46
- Flüssigkeitsspiegel
- 48
- Flüssigkeitsoberfläche
- 50
- Winkel
- 52
- Fahrzeug
- 54
- System
- 56
- Komponente
- 58
- Pumpe
- 60
- Kühlwassersystem
- 62
- zu kühlende Komponente
- 64
- Schnellverbinder
