DE202013012466U1

DE202013012466U1 - Vakuumbefüllung und Entgasungsanlage

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Publication number: DE202013012466U1
Application number: DE202013012466.0U
Authority: DE
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Current assignee: Google LLC
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2023-07-24
Also published as: TW201411082A; US8888898B1; TWI597465B; DK2880381T3; HK1212427A1; EP2880381A4; WO2014022149A1; EP2880381B1; EP2880381A1

Abstract

System zur Vorbereitung der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zur Beladung eines Wärmemanagement-Systems, wobei die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit einen Flüssigzustand und einen Gaszustand hat, umfassend: einen Entgaser zum Spülen von nicht-kondensierbarem Gas aus dem Flüssigzustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit; einen Kondensator zum Spülen der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit aus dem Gaszustand durch Kondensieren der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit; einen Apparat zum Regeln des Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeitsfluss im System; und eine Lagerkammer zum Speichern der gereinigten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit.

Description

Technisches Gebiet
Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren beziehen sich auf die Entgasung und im Besonderen auf die Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zur Verwendung in Wärmemanagement-Systemen.
Hintergrund
Modem-Informatiksysteme können genug Hitze erzeugen, um ihre eigenen Komponenten zu beschädigen. Ein Thermosiphon kann ein Überhitzen des Computers verhindern, durch die Absorption von Hitze von einem Ort und freisetzen der Hitze an einem anderen. Thermosiphons verwenden eine Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit – eine Flüssigkeit, die sich bei Betrieb entweder im Gaszustand oder im Flüssigzustand befindet – um ohne bewegliche Teile zu funktionieren. Der Flüssigzustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit verdünstet während es Hitze absorbiert; der Gaszustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit breitet sich aus und erhitzt dadurch einen kälteren Bereich. In einem Thermosiphon kondensiert der Gaszustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit und erhitzt dadurch die kalten Wände des Thermosiphon (welches wiederum die direkte Umgebung erhitzt) und die rückverflüssigte Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit beenden den Zyklus, indem diese zurück in das heiße Ende des Thermosiphon fließt. Obwohl das Konzept einfach ist, ist der Flüssigkeitsstrom in Wärmemanagement-Systemen in der Größenordnung eines Rechenzentrums kompliziert.
Als solche wäre ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften des Wärmeaustauschs einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit von großem Vorteil bei der Herstellung von Wärmemanagement-Systemen.
Zusammenfassung
Im Genaueren beziehen sich die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren auf die Verbesserung der Wärmemanagement-Systeme, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf Thermosiphons, die eine Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit verwenden, wie ein Kühlmittel. Den Erfindern ist klargeworden, dass ein nicht-kondensierbares Gas („NCG”-NKG) eventuell die Arbeitsweise eines Wärmemanagement-Systems beeinträchtigen können. Laut den Betriebsbedingungen eines Wärmemanagement-Systems hat ein NKG einen Siedepunkt, der nicht höher ist, als die niedrigste Betriebstemperatur eines Wärmemanagement-Systems. NKGs wie Stickstoff oder Sauerstoff sind löslich in gängigen Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeiten, die verwendet werden, um Wärmemanagement-Systeme zu betreiben. Unter einem atmosphärischen Druck kann Luft zum Beispiel 53 % des scheinbaren Volumens von Methoxynonafluorobutan (3M Novec^TM Engineered Fluid FIFE-7100 zur Wärmeübertragung), ein Kühlungsmittel fluorierter Kohlenwasserstoff. Während dem Betrieb eines Wärmemanagement-Systems zerfallen solche NKG oft und bilden isolierende Taschen, welche die Wärmeübertragungsrate des Wärmemanagement-Systems verringern. Das Verringern oder Entfernen von NKG aus einem Wärmemanagement-System kann die Leistung des Wärmemanagement-Systems verbessern, in einigen Systemen zum Beispiel um ein Drittel. Folglich wäre ein System, welches NKG aus einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, die zum Laden (d. h. Füllen) von Wärmemanagement-Systemen verwendet wird, substanziell beseitigt daher von großem Vorteil in der Herstellung von Wärmemanagement-Systemen.
Demzufolge beziehen sich die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren auf die Vorbereitung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zum Laden eines Wärmemanagement-Systems durch Beseitigen von NKG von der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit. Eine Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit wird von NKG befreit, indem die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit vom aufgelösten NKG getrennt wird, ein Vorgang, der als Entgasung bekannt ist. Durch Aussetzen der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit den Bedingungen, welche verursachen, das sein NKG eine Lösung verlassen und Entlüften dieses NKG kann die Wärmeübertragungsleistung eines Wärmemanagement-Systems, das mit der entgasten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit geladen ist, eventuell verbessert werden. Die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kann ein Kühlungsmittel beinhalten und in solchen Fällen kann das Kühlungsmittel eventuell einen fluorierten Kohlenwasserstoff beinhalten.
In einer Implementierung beinhaltet das System einen Entgaser zum Spülen eines NKG aus dem Flüssigzustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, einen Kondensator zum Spülen des Gaszustands der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit durch Kondensierung der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, ein Apparat zur Kontrolle des Flusses der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im System und einer Lagerkammer zum Speichern der entfernten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit. Wenn das NKG in Folge von verringertem Druck reduzierter Wärme, mechanischer Agitation oder einer Kombination hiervon zerfällt, kann der Entgaser eine Pumpe, ein Heizelement, einen mechanischen Agitator oder einen anderen geeigneten Entgaser beinhalten. In bestimmten Implementierungen kann ein solcher Entgaser in einem Rohr beinhaltet sein, welches eine flüssige Verbindung mit dem Kondensator ermöglicht. Da der Fluss der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im System eventuell durch eine physische Barriere oder Temperaturgradienten und Druck umgeleitet werden kann, kann der Apparat zur Kontrolle des Flusses der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im System eventuell ein Ventil, eine Pumpe oder ein Heizelement beinhalten. Bei bestimmten Implementierungen kann die Lagerkammer konfiguriert werden, um das Volumen der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zu messen, welche verwendet wird, um das Wärmemanagement-System zu beladen.
Bei bestimmten Implementierungen beinhaltet das System des Weiteren eine Pumpe zum Spülen von Gas vom System vor Nutzung, die verhindert die Kontamination mit NKG der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im System.
Bei bestimmten Implementierungen beinhaltet das System des Weiteren eine Ladeeinheit zur Beladung eines Wärmemanagement-Systems mit der gesäuberten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit.
Bei bestimmten Implementierungen beinhaltet das System des Weiteren eine Isolationskammer, um den Verlust der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit vom System zu verringern.
Bei bestimmten Implementierungen beinhaltet das System des Weiteren einen Leckanzeiger zur Ermittlung von Leckagen im Wärmemanagement-System.
Bei bestimmten Implementierungen kann die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im System eventuell bei einem höheren Druck gehalten werden, als die direkte Umgebung des Systems (d. h. ein Überdruck), um das Austreten von NKG in das Entgasungssystem zu verringern.
Gemäß einem anderen Aspekt wird beim Verfahren eine Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zur Verwendung in einem Wärmemanagement-System vorbereitet, indem das NKG von den Flüssig- und Gaszuständen der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit befreit wird und die gesäuberte Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit gespeichert wird. Der Flüssigzustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kann von NKG gereinigt werden, indem die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit erhitzt wird, die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit einem Unterdruck ausgesetzt wird, die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit geschüttelt wird oder die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit einer anderen Bedingung ausgesetzt wird, die geeignet ist, um zu verursachen, dass NKG die Lösung mit der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit verlässt. Der Gaszustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kann von NKG gereinigt werden, indem der Gaszustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kondensiert wird, wodurch verursacht wird, dass der Gaszustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit eine Mischung aus NKG und einer gasförmigen Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit hinterlässt. Bei bestimmten Implementierungen beinhaltet das Verfahren des Weiteren das Beladen des Wärmemanagement-Systems mit der gesäuberten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit.
Bei bestimmten Implementierungen beinhaltet das Verfahren des Weiteren das Spülen von NKG aus einem Entgasungssystem und die Eingabe der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in das Entgasungssystem, wobei die Kontaminierung der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit durch NKG verringert wird. Das Entgasungssystem kann von NKG gereinigt werden, indem der Druck im Entgasungssystem verringert wird. Bei bestimmten Implementierungen kann eine solche Kontaminierung eventuell weiter reduziert werden, indem das Entgasungssystem auf einem Überdruck gehalten wird, um das Austreten von NKG in das Entgasungssystem zu verringern. Bei bestimmten Implementierungen kann das Verfahren des Weiteren die Kontrolle von Flüssigkeitsstrom im Entgasungssystem beinhalten, durch Anwenden eines Temperaturgradienten im Entgasungssystem oder durch Anwenden eines Druckgefälles im Entgasungssystem.
Bei bestimmten Implementierungen beinhaltet das Verfahren des Weiteren das Spülen von NKG aus dem Wärmemanagement-System.
Bei bestimmten Implementierungen beinhaltet das Verfahren des Weiteren die Erkennung von Lecken im Wärmemanagement-System.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren sind in den angehängten Ansprüchen dargelegt. Zum Zweck der Erläuterung und Darstellung werden jedoch mehrere Implementierungen in den folgenden Abbildungen dargelegt.
1 ist ein Blockdiagramm einer Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit und einem Ladesystem;
2 ist ein Blockdiagramm eines Primärsystems zur Entgasung mit Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit;
3 ist ein Blockdiagramm eines Sekundärsystems zur Entgasung und Thermosiphon-Ladesystem;
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur ersten Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit;
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Beladen eines Thermosiphon mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit;
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur halbkontinuierlichen Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit; und
7 ist ein Diagramm eines Thermosiphon, das mit Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist, welches mit nicht-kondensierbarem Gas kontaminiert ist.
Genaue Beschreibung bestimmter erläuternder Implementierungen
In der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke der Erläuterung zahlreiche Einzelheiten dargelegt. Eine Fachkraft wird erkennen, dass die hierin beschriebenen Implementierungen eventuell ohne die Verwendung dieser spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden können und dass die hierin beschriebenen Implementierungen eventuell abgeändert, ersetzt oder anderweitig geändert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Die beschriebenen Implementierungen stellen bestimmte Entgasungssysteme und Verfahren zur Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit dar. Durch Aussetzen des Flüssigzustands der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kann der Flüssigzustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit substanziell von NKG gereinigt werden, vor Verwendung zur Beladung eines Wärmemanagement-Systems. Dadurch, dass der Gaszustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit Bedingungen ausgesetzt wird, welche die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kondensieren, jedoch nicht das NKG, kann der Gaszustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit auch substanziell von NKGs gereinigt werden, vor Verwendung zur Beladung eines Wärmemanagement-Systems. Das Beladen eines Serverfarm-Wärmemanagement-Systems mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit wird die Wärmeübertragungsleistung des Wärmemanagement-Systems verbessert, was ermöglicht, dass die Serverfarm effizienter gekühlt werden kann.
ist ein veranschaulichendes Diagramm eines Systems 100 des hierin beschriebenen Typs zum Beladen eines Wärmemanagement-Systems mit einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, das hierin als ein Entgasungssystem 100 erwähnt wird. Das Entgasungssystem 100 beinhaltet eine primäre Entgasungskammer 101, welche die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit entgast und eine Befüllkammer 102, welche ein Wärmemanagement-System 103 mit der entgasten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit befüllt. Sobald es befüllt ist, wird das Wärmemanagement-System 103 von der Atmosphäre versiegelt und am Ort 104 installiert, welcher eine Serverfarm, einen Computer, einen Wohnsitz oder einen anderen geeigneten Ort beinhalten kann.
ist ein veranschaulichendes Diagramm eines Systems 200 des hierin beschriebenen Typs zur Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, das hierin als primäres Entgasungssystem 200 erwähnt wird. Das primäre Entgasungssystem 200 beinhaltet eine Kammer-Füllöffnung 201, durch welche die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit gegeben wird; Ventile 202, 204, 209, 210, 211, 212, 214, 216 und 217, die teilweise das Flüssigkeitsstrom-Kontrollsystem des primären Entgasungssystems 200 beinhalten; Isolationskammer 203, die Verluste der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit vom System verringert; primäre Entgasungskammern 205 und 206, welche beide die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit entgasen und Wärmegradienten 207 und 208 erzeugen, um den Flüssigkeitsstrom im System teilweise zu kontrollieren; einen Kondensator 213, der die Dampfphase der mit NKG gemischten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kondensiert; Temperatursensoren 218 und 219, welche die Temperatur jeweils in den primären Entgasungskammern 205 und 206 festlegen; und Mengensensoren 220 und 221, die festlegen, wie viel Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit sich jeweils in den Entgasungskammern 205 und 206 befindet. Das primäre Entgasungssystem 200 ist mit einem Ladesystem 300 verbunden (nicht angezeigt), das unten genauer erläutert wird, jedoch eine Pumpe beinhaltet, um einen ersten Entgasungsvorgang sowohl im primären Entgasungssystem 200 als auch im Ladesystem 300 durchzuführen und eine Lagerkammer zur Aufbewahrung der entgasten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit.
Die abgebildete Kammer-Füllöffnung 201 ist ein Rohr, das die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in das primäre Entgasungssystem 200 einlässt. Bei bestimmten Implementierungen kann die Kammer-Füllöffnung 201 mit einem Ventil ausgestattet werden, das Flüssigkeit über eine vorher festgelegte Düsenform einlässt.
Die abgebildeten Ventile 202, 204, 209, 210, 211, 214, 216 und 217 sind Ventile, die hin- und her-schalten können zwischen dem Einlass und dem Abhalten des Flüssigkeitsstroms und einem Druckunterschied von mindestens 150 psi standhalten können und können Kugelventile, Vierteldreh-Kegelventile oder andere geeignete Ventile beinhalten. Bei bestimmten Implementierungen können Ventile 202, 204, 209, 210, 211, 214, 216 und 217 eventuell vom Computer gesteuert werden und können in Folge von Messungen mindestens eines Temperatursensors 218 und 219 und Mengensensoren 220 und 221 geöffnet und geschlossen werden. Ventil 202 erlaubt oder verhindert den Flüssigkeitsstrom zwischen der Kammer-Füllöffnung 201 und der Isolationskammer 203; Ventil 204 zwischen Isolationskammer 203 und primärer Entgasungskammer 205; Ventile 209 und 211 zwischen der primären Entgasungskammer 205 und der primären Entgasungskammer 206; Ventil 210 zwischen der primären Entgasungskammer 205 und dem Kondensator 213; Ventil 214 zwischen dem Kondensator 213 und der Isolationskammer 203; Ventil 215 zwischen Isolationskammer 203 und der Umgebung; Ventil 216 zwischen der primären Entgasungskammer 206 und dem Ventil 217; und Ventil 217 zwischen Ventil 216 und dem Ladesystem 300.
Die dargestellte Isolationskammer 203 ist ein Druckbehälter, ein Container, der einem vorher festgelegten Druckunterschied zwischen dem Inneren des Behälters und der umgebenden Atmosphäre standhalten kann. Isolationskammer 203 lagert NKG, das vom Kondensator 213 entlüftet wurde vor Auslassen des NKG in die Umgebung. Restlicher Dampf der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, die nicht im Kondensator 213 kondensiert wurde, kann in der Isolationskammer 203 kondensiert werden, was den Verlust der mit NKG gemischten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit verringern kann. Bei bestimmten Implementierungen kann die Isolationskammer 203 die Kondensation der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit fördern, einschließlich durch Erhalten einer Temperatur der Innenoberfläche unter dem Siedepunkt der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit oder durch ein anderes geeignetes Verfahren.
Die dargestellten primären Entgasungskammern 205 und 206 sind Druckbehälter, die einer vorher festgelegten Menge an Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit aufnehmen, ermöglichen, dass das NKG von der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit entfernt wird und kontaminieren die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit nicht wieder mit NKG. Primäre Entgasungskammern 205 und 206 gasen daher unter einer vordefinierten Rate aus und sind in der Lage, einen vorher festgelegten Druckunterschied zwischen dem Inneren des Behälters und der umgebenden Atmosphäre zu erhalten. Als Druckbehälter sammeln die primären Entgasungskammern 205 und 206 Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, die während des Entgasungsvorgangs verdunsten kann. Bei bestimmten Implementierungen beinhalten die primären Entgasungskammern 205 und 206 einen Entgaser, wie eine Pumpe, einen Rührstab, einen Schüttler oder andere geeignete Entgasungsgeräte, die dazu führen, dass NKG aus der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zerfallen. Bei bestimmten Implementierungen haben die primären Entgasungskammern 205 und 206 eine Durchführung, nicht angezeigt, die eine externe elektrische Stromversorgung in das Innere einer Kammer ermöglichen kann oder die Übertragung eines Signals von den Temperatursensoren 218 und 219 durch eine Kammerwand.
Die dargestellten Heizelemente 207 und 208 sind Heizelemente, welche jeweils die primären Entgasungskammern 205 und 206 erhitzen, um die Entgasung der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zu fördern und besonders die Trennung des NKA von der Flüssigphase der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit. Heizelemente 207 und 208 funktionieren daher wie Entgaser. Bei bestimmten Implementierungen können Heizelemente 207 und 208 resistive Heizelemente, Peltier-Stufen oder andere geeignete Heizelemente beinhalten und vom Computer gesteuert werden können. Bei bestimmten Implementierungen kann ein Heizelement ähnlich wie Heizelement 207 die Entgasung durch die Erhitzung eines Rohrs erzeugen, wie das Rohr, das vom Ventil 204 zur primären Entgasungskammer 205 führt.
Das dargestellte Ventil 212 ist ein Rückschlagventil oder ein anderes geeignetes Ventil, das verhindert, dass Luft in das primäre Entgasungssystem 200 strömt, jedoch Gas mit einem vordefinierten Druck vom primären Entgasungssystem 200 belüftet. Ventil 212 verringert die Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Druckaufbaus im primären Entgasungssystem 200.
Der dargestellte Kondensator 213 ist ein Behälter, der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeitsdampf kondensiert, jedoch nicht NKG, einschließlich durch Erhalten einer Temperatur der Innenoberfläche unter dem Siedepunkt der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, jedoch über dem Siedepunkt des NKG oder durch andere geeignete Bedingungen. Kondensator 213 entgast daher die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, die von der Flüssigphase der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in der primären Entgasungskammer 205 verdampft und in den Kondensator 213 strömt. Der Kondensator 213 lässt das NKG in die Isolationskammer 213 strömen und führt die kondensierte Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit erneut in die primäre Entgasungskammer 205 ein. Kondensierte Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit strömt vom Kondensator 213 in die primäre Entgasungskammer 205 durch einen U-förmigen Schlauch, der eine Menge an kondensierter Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit als Stopfen verwendet, der die Dampfströmung verhindert. Bei bestimmten Implementierungen kann die gekühlte Innenoberfläche des Kondensators 213 die Strömung der flüssigen Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in die primäre Entgasungskammer 205 fördern, einschließlich durch Fördern der Kapillarwirkung der flüssigen Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in Richtung der primären Entgasungskammer 205 oder mit einem anderen geeigneten Konzept. Bei bestimmten Implementierungen kann der Kondensator 213 eine Pumpe beinhalten, die in der Lage ist, einen unidirektionalen Flüssigkeitsstrom von der primären Entgasungskammer 205 in die Isolationskammer 203 sicherzustellen.
Die dargestellten Temperatursensoren 218 und 219 sind Sensoren, die geeignet sind, um jeweils die Temperatur in den primären Entgasungskammern 205 und 206 festzulegen und können Thermoelemente, Alkoholthermometer, Infrarotdetektoren oder andere geeignete Temperatursensoren sein. Die Temperatur in den primären Entgasungskammern 205 und 206 beeinflusst die Entgasung der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in den primären Entgasungskammern 205 und 206 und kann verwendet werden, um den Flüssigkeitsstrom im primären Entgasungssystem 200 und im Ladesystem 300 zu regeln. Infolgedessen können bei bestimmten Implementierungen die Temperatursensoren 218 und 219 Signale an vom Computer gesteuerte Elemente des primären Entgasungssystems 200 oder an das Ladesystem 300 senden.
Die dargestellten Mengensensoren 220 und 221 sind Sensoren, die geeignet sind, um die jeweilige Menge der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in den primären Entgasungskammern 205 und 206 festzulegen und kann Sichtfenster, Gewichtsensoren, Drucksensoren, Strömungssensoren oder andere geeignete Sensoren beinhalten. Die Menge der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in den primären Entgasungskammern 205 und 206 deutet an, wenn eine Kammer entgast werden kann und ob diese entgaste Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit liefern kann. Bei bestimmten Implementierungen können Mengensensoren 214 und 215 Signale an einen Computer senden, der Elemente des primären Entgasungssystems 200 oder dem Ladesystem 300 kontrolliert.
Das dargestellte primäre Entgasungssystem 200 entgast die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit via Destillation. Das primäre Entgasungssystem 200 wird zuerst mittels der Pumpe im Ladesystem 300 entgast, was verhindert, dass das NKG im primären Entgasungssystem 200 die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kontaminiert. Sobald das primäre Entgasungssystem 200 entgast wurde, regelt Ventil 202 die Versorgung mit Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in das primäre Entgasungssystem 200 über die Kammer-Füllöffnung 201. Die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit füllt die primäre Entgasungskammer 205 bis zu einem vordefinierten Niveau auf, welches durch einen Mengensensor 220 gemessen wird. Die primäre Entgasungskammer 205 wird durch das Heizelement 207 auf eine vordefinierte Temperatur erhitzt, die von einem Temperatursensor 218 gemessen wird. Die Wärme führt dazu, dass das NKG zerfällt, was ermöglich, dass das NKG durch Ventil 210 entlüftet. Der Dampf entlüftet über den Kondensator 213, der verdunstete Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit wiederherstellt. Das NKG entlüftet in die Isolationskammer 203 während die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in der primären Entgasungskammer 205 wiederhergestellt wird. Das Öffnen des Ventils 209 erlaubt der primären Entgasungskammer 205 eine entgaste Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit an die primäre Entgasungskammer 206 zu liefern; das Schließen der Ventile 209 und 211 ermöglicht er primären Entgasungskammer 206 die entgaste Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit an ein Wärmemanagement-System zu liefern, während mehr Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in der primären Entgasungskammer 205 entgast wird.
Bei einer Implementierung wird die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zwischen Elementen des primären Entgasungssystems 200 hin- und her-bewegt, indem ein Wärmegefälle zwischen dem Ursprungsort der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit und dem Zielort der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit erzeugt wird. Der Druck einer Flüssigkeit wird mit der Temperatur der Flüssigkeit kombiniert, damit Flüssigkeit von Bereichen mit höherer Temperatur in Bereichen mit niedrigerer Temperatur fließen. Als erläuterndes Beispiel wird die Erhaltung einer höheren Temperatur der primären Entgasungskammer 205 gegenüber der primären Entgasungskammer 206 dazu führen, dass Flüssigkeit von der primären Entgasungskammer 205 in die primäre Entgasungskammer 206 fließt. Bei bestimmten Implementierungen kann die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit durch andere geeignete Verfahren, wie durch Pumpen, bewegt werden.
3 ist ein Diagramm eines Ladesystems 300 zur Befüllung eines Wärmemanagement-Systems mit einer vordefinierten Menge an entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit. Das dargestellte Ladesystem 300 ist mit dem primären Entgasungssystem 200 verbunden und beinhaltet eine Pumpe 301, um Druckgefälle zu erzeugen und kontaminierendes NKG vom Ladesystem 300 und dem primären Entgasungssystem 200 zu entfernen; eine Lagereinheit 302 zur Beladung eines Wärmemanagement-Systems 310 mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit; Ventile 303, 304, 313 und 314, die teilweise das Flüssigkeitsregelungssystem des Ladesystems 300 beinhalten; und ein Leckanzeiger 315, zur Entdeckung von Lecken in einem Teil oder der Gesamtheit des Entgasungssystems 200, des Ladesystems 300 und eines Wärmemanagement-Systems 310. Eine Lagereinheit 302 beinhaltet Ventile 305, 307, 308, 309 und 312, die teilweise das Flüssigkeitsregelungssystem der Lagereinheit 302 beinhalten; eine Lagerkammer 306, welche entgaste Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit speichert; und eine sekundäre Entgasungskammer 311, die für die sekundäre Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit verwendet wird. Eine Lagereinheit 302 ist mit einem Wärmemanagement-System 310 verbunden, um das Wärmemanagement-System 310 zu entgasen und zu beladen. Bei bestimmten Implementierungen kann das Ladesystem 300 Sensoren beinhalten, wie Temperatursensoren, Drucksensoren, Gewichtssensoren, Sichtfenster oder andere geeignete Sensoren, um Information bezüglich dem Zustand der Elemente des Ladesystems 300 oder des Wärmemanagement-Systems 310 zur Verfügung zu stellen. Bei bestimmten Implementierungen können Sensoren Dateneingaben in einen Computer vornehmen, der das Ladesystem 300 regelt.
Die dargestellte Pumpe 301 ist eine Pumpe, die in stetiger Kommunikation mit dem Ladesystem 300 ist und in der Lage ist, den Druck sowohl im Ladesystem 300 als auch im primären Entgasungssystem 200 auf einen vordefinierten Druck zu verringern und eine Drehschieberpumpe, Scrollpumpe oder eine andere geeignete Pumpe beinhalten kann. Durch die Druckverringerung reduziert die Pumpe 301 die Menge an NKG, die an den Innenoberflächen des Ladesystems 300 und des primären Entgasungssystems 200 hängen bleiben, dies verhindert, dass solche NKG die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kontaminieren. Die Pumpe 301 erzeugt Druckgefälle im Ladesystem 300 und dem primären Entgasungssystem 200, was dazu führt, dass die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit von Bereichen mit hohem Druck in Bereich mit niedrigem Druck fließt. Die Pumpe 301 kann auch verwendet werden, um die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit weiter zu entgasen.
Die dargestellten Ventile 303, 304, 305, 307, 308, 309, 312, 313 und 314 sind Ventile, die hin- und her-schalten können zwischen Zuständen, die entweder den Flüssigkeitsstrom erlauben oder verhindern und einem Druck von mindestens 150 psi standhalten und Kugelventile, Vierteldreh-Kegelventile oder andere geeignete Ventile beinhalten kann. Bei bestimmten Implementierungen können Ventile 303, 304, 305, 307, 308, 309, 312, 313 und 314 computergesteuert werden und können in Folge von Messungen von mindestens einem der Mengensensoren 214 und 215 und Temperatursensoren 216 und 217 geöffnet oder geschlossen werden. Die Ventile 303 und 304 regeln den Flüssigkeitsstrom in die Pumpe 301, Ventil 303 vom primären Entgasungssystem 200 und Rohre von der Lagerkammer 306, Ventil 304 von Rohren, die in die sekundäre Entgasungskammer 311 führen. Ventil 305 regelt den Flüssigkeitsstrom zwischen der sekundären Entgasungskammer 200 und der Lagerkammer 306; Ventil 307 regelt den Flüssigkeitsstrom von der Lagerkammer 306; Ventil 308 regelt den Flüssigkeitsstrom in die sekundäre Entgasungskammer 311; Ventil 309 regelt den Flüssigkeitsstrom in das Wärmemanagement-System 310; und Ventil 312 regelt den Flüssigkeitsstrom zwischen der sekundären Entgasungskammer 311 und dem Ventil 304. Ventil 313 regelt den Flüssigkeitsstrom zwischen dem Ladesystem 300 und der Atmosphäre und wird verwendet, falls das System zur Wartung entlüftet werden muss. Ventil 314 regelt den Flüssigkeitsstrom von der Lagereinheit 302 zum Leckanzeiger 315.
Die dargestellte Lagerkammer 306 ist ein Behälter, der die vordefinierte Menge an entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit enthält, die erforderlich ist, um ein Wärmemanagement-System 310 zu beladen. Lagerkammer 306 ist durch das primäre Entgasungssystem 200 mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit gefüllt. Um eine erneute Kontaminierung der entgasten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zu verhindern, entgast die Pumpe 301 die Lagerkammer 306, damit die Lagerkamer 306 unterhalt einer vordefinierten Rate entgast und in der Lage ist, einen vordefinierten Druckunterschied zwischen dem Inneren des Behälters und der umgebenden Atmosphäre zu erhalten. Bei einigen Implementierungen beinhaltet die dargestellte Lagerkammer 306 einen Sensor, der geeignet ist, um die Menge der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in der Lagerkammer 306 anzuzeigen, wie der Füllstandsanzeiger. Lagerkammer 306 kann auch mit einem Temperaturregelungssystem ausgestattet werden, um den Flüssigkeitsstrom in und aus der Lagerkammer 306 teilweise zu regeln.
Das dargestellte Wärmemanagement-System 310 ist ein Thermosiphon, Wärmerohr oder ein anderes Wärmemanagement-System, das auf einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit basiert. Ein Wärmemanagement-System 310 wird vorübergehend an eine Lagereinheit 302 angehängt: sobald dieses von der Pumpe 301 entgast wurde und durch eine Beladeeinheit 302 mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit befüllt wurde, wird das Wärmemanagement-System 310 mit einer gasdichten Versiegelung geschlossen durch Krimpen oder ein anderes geeignetes Verfahren. Bei bestimmten Implementierungen kann das dargestellte Wärmemanagement-System 310 mit einem Sensor ausgestattet sein, um zu bestätigen, dass es mit der richtigen Menge an entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit beladen wurde. Das Wärmemanagement-System 310 kann auch gekühlt werden, um den Flüssigkeitsstrom in und aus dem Wärmemanagement-System 310 teilweise zu regeln.
Die dargestellte sekundäre Entgasungskammer 311 ist ein Druckbehälter, der zur Vakuumentgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit verwendet wird und daher unter einer vordefinierten Rate entgast und in der Lage ist, einen vordefinierten Druckunterschied zwischen dem Inneren des Behälters und der umgebenden Atmosphäre zu erhalten. Die sekundäre Entgasungskammer 311 wird von der Pumpe 301 entleert und das erzeugte Vakuum wird erhalten, indem die Ventile 308 und 312 geschlossen werden. Wenn das Ventil 308 geöffnet wird, setzt dies die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit dem Vakuum in der sekundären Entgasungskammer 311 aus, wodurch die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit vakuumentgast wird. Bei bestimmten Implementierungen wird die sekundäre Entgasungskammer 311 verwendet, um die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in Folge eines Sensors zu entgasen, der anzeigt, dass die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit nicht ausreichend entgast wurde.
Der dargestellte Leckanzeiger 315 entdeckt ein Leck im primären Entgasungssystem 200, Ladesystem 300 oder Wärmemanagement-System 310 und kann einen Heliummassenspektrometer oder einen anderen geeigneten Leckanzeiger beinhalten. Durch Untertauchen eines Teils oder der Gesamtheit des primären Entgasungssystems 200, Ladesystems 300 und des Wärmemanagement-Systems 310 in einem Dotiergas wie Helium kann der Leckanzeiger 315 feststellen, ob ein Teil rissig oder anderweitig unangemessen versiegelt ist: falls Dotiergas am Leckanzeiger 315 entdeckt wird, ist ein Leck in einem Teil vorhanden. Bei bestimmten Implementierungen kann ein Wärmemanagement-System 310 auf Leckagen getestet werden, bevor dieses Beladen wird.
Bei bestimmten Implementierungen wird eine Ladekammer 306 mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit von der primären Entgasungskammer 205 befüllt, wodurch die Menge der entgasten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit gemessen wird, die erforderlich ist, um ein Wärmemanagement-System 310 zu beladen. Das Wärmemanagement-System 310 wird dann mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit von der Ladekammer 306 beladen. Die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im Wärmemanagement-System 310 kann weiter entgast werden, indem diese einem Vakuum in der sekundären Entgasungskammer 311 ausgesetzt wird. Das Ladesystem 300 kann mehr als eine Ladeeinheit 302 beinhalten, wodurch ermöglicht wird, dass mehr als nur ein Wärmemanagement-System 310 zur gleichen Zeit mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit beladen wird. Bei bestimmten Implementierungen kann die erste Ladeeinheit 302 unabhängig von einer zweiten Ladeeinheit 302 operieren.
ist ein veranschaulichendes Flussdiagramm eines Verfahrens 400 für eine erste Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, die hierin als erste Entgasungsmethode 400 bezeichnet wird. Im Bezug auf und 3 fängt die erste Entgasungsmethode 400 mit Vorbereiten des Systems für die Entgasung an. Schritt 401 führt einen ersten Entgasungsvorgang am primären Entgasungssystem 200 und Ladesystem 300 mit Pumpe 301 durch, indem Ventile 202, 215, 309, 313 und 314 geschlossen werden und alle anderen Ventile geöffnet werden. Schritt 402 belädt das primäre Entgasungssystem 200 durch Schließen der Ventile 209, 210, 211, 214 und 216, Öffnen des Ventils 202 und Eingabe der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit durch die Kammer-Füllöffnung 201. Mengensensor 220 zeigt an, wann eine vordefinierte Menge an Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit eingegeben wurde.
Die erste Entgasungsmethode 400 entgast dann die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in der primären Entgasungskammer 205. Schritt 403 schließt Ventil 202 und verwendet das Heizelement 207, um die Temperatur der primären Entgasungskammer 205 auf einen vordefinierten Wert zu erhöhen. Nach einem vordefinierten Zeitraum öffnet Schritt 404 die Ventile 210 und 214, entlüftet das NKG, das durch die Wärme zerfallen ist. Gas, das aus der primären Entgasungskammer 205 durch Ventil 210 entlüftet wurde, geht durch den Kondensator 213, der die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit kondensiert, die während der Entgasung eventuell verdunstet ist. Flüssige Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit wird an die primäre Entgasungskammer 205 vom Kondensator 213 zurückgeleitet, während das NKG in die Isolationskammer 203 wandert, von wo aus es dann vom primären Entgasungssystem 200 entlüftet wird.
Die Entgasungsmethode 400 speichert dann die entgaste Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zur Vorbereitung für die Beladung eines Wärmemanagement-Systems 310. Schritt 405 bringt die primäre Entgasungskammer 206 auf eine vordefinierte Temperatur zur Vorbereitung für die Befüllung mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit von der primären Entgasungskammer 205. Schritt 406 schließt Ventile 217 und öffnet Ventile 209 und 216, wobei die primäre Entgasungskammer 206 mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit gefüllt wird. Schritt 407 schließt das Ventil 216, wobei der Abstand zwischen den Ventilen 216 und 217 mit einer begrenzten Menge an entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit gefüllt wird, die verwendet wird, um den Anschluss zwischen der primären Entgasungskammer 206 und der Ladeeinheit 302 zu spülen. Schritt 408 schließt die Ventile 304 und 305 und öffnet die Ventile 217 und 303, wobei das restliche NKG vom Anschluss zwischen der primären Entgasungskammer 206 und der Ladeeinheit 302 entfernt wird. Das primäre Entgasungssystem 200 und das Ladesystem 300 werden dann vorbereitet, um mit der Lademethode 500, wie unten beschrieben, zu beginnen.
ist ein veranschaulichendes Flussdiagramm einer Lademethode 500, ein Verfahren zur halbkontinuierlichen Beladung eines Wärmemanagement-System mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit. Bei bestimmten Implementierungen kann die Lademethode 500 gleichzeitig und unabhängig angewendet werden, um mehr al sein Wärmemanagement-System zu beladen. Im Bezug auf und 3 beginnt die Lademethode 500 mit der Festlegung, ob das primäre Entgasungssystem 200 und das Ladesystem 300 dafür vorbereitet sind, das Wärmemanagement-System 310 zu beladen. Schritt 501 verwendet einen Mengensensor 221, um festzustellen, ob die primäre Entgasungskammer 206 ausreichend entgaste Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit enthält, um ein Wärmemanagement-System 310 zu befüllen. Falls nicht füllt die primäre Entgasungsmethode 600, wie unten beschrieben, erneut die primäre Entgasungskammer 206 mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit. Falls dies der Fall ist, legt Schritt 502 fest, ob ein Wärmemanagement-System 310 mit einer Ladeeinheit 302 verbunden ist. Falls nicht, verbindet Schritt 503 ein Wärmemanagement-System 310 mit einer Ladeeinheit 302. Schritt 504 verwendet einen Leckanzeiger 315, um festzulegen, ob ein kürzlich verbundenes Wärmemanagement-System 310 ein Leck aufweist und falls dies der Fall ist, koppelt Schritt 505 das Wärmemanagement-System 310, welches ein Leck aufweist und schaltet dieses aus vor der Rückkehr zu Schritt 503. Falls ein akzeptables, unbeladenes Wärmemanagement-System 310 mit einer Ladeeinheit 302 verbunden ist, schließt Schritt 506 die Ventile 303 und 307 und öffnen Ventile 216, 304, 305 und 309. Schritt 506 füllt dabei eine Lagerkammer 306 mit entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit aus der primären Entgasungskammer 205, während das Wärmemanagement-System 310 entgast wird.
Die Lademethode 500 belädt dann das Wärmemanagement-System 310. Schritt 507 schließt die Ventile 216, 305 und 308 und öffnet Ventil 307, bei einigen Implementierungen beinhaltet diese Ladekammer 306 eine vordefinierte Menge an Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit in Folge einer Sensoranzeige. Schritt 507 belädt dabei das Wärmemanagement-System 310. Schritt 508 stellt fest, ob die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit ausreichend entgast ist, einschließlich durch Feststellen, ob die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit einer Reihe von vordefinierten sekundären Entgasungsvorgängen unterzogen wurde durch Messen der Wärmeübertragungseigenschaften des Wärmemanagement-Systems 310 oder mittels einem anderen geeigneten Verfahren. Falls nicht, schließt Schritt 509 die Ventile 307 und 312 und öffnet Ventil 308, wodurch die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit einem Vakuum in der sekundären Entgasungskammer 311 ausgesetzt wird, welches die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit weiter entgast. Schritt 510 schließt Ventil 309 und öffnet Ventil 312, wobei das Vakuum in der sekundären Entgasungskammer 311 wiederhergestellt wird. Schritt 511 schließt Ventile 308 und 312 und bereitet die sekundäre Entgasungskammer 311 für weitere Nutzung vor und die Lademethode 500 kehrt zum Schritt 508 zurück. Falls Schritt 508 festlegt, dass die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit ausreichend entgast ist, schließt Schritt 512 das Ventil 309 und versiegelt das Wärmemanagement-System 310, das nun beladen und bereit für die Nutzung ist. Schritt 513 legt fest, ob ein unbeladenes Wärmemanagement-System 310 übrig ist. Falls nicht, ist die Lademethode 500 abgeschlossen; falls dies der Fall ist, beginnt die Lademethode 500 erneut.
ist ein veranschaulichendes Flussdiagramm einer primären Entgasungsmethode 600, ein Verfahren zur Entgasung einer Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, wobei das Ladesystem 300 ein Wärmemanagement-System belädt. Im Bezug auf und , wenn der Mengensensor 221 anzeigt, dass die primäre Entgasungskammer 206 weniger als die vordefinierte Menge an entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit enthält, schließt Schritt 601 das Ventil 216 und öffnet Ventil 209, wobei die primäre Entgasungskammer 206 von der primären Entgasungskammer 205 aus beladen wird. Schritt 602 schließt dann Ventil 209 und beginnt gleichzeitig mit der Lademethode 500. Beim Schritt 603 zeigt der Mengensensor 220 an, ob die primäre Entgasungskammer 205 mindestens eine vordefinierte Menge an entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit enthält. Falls ja, wird die primäre Entgasungsmethode 600 abgeschlossen; falls nicht, verringert Schritt 604 die Temperatur der primären Entgasungskammer 205 auf das vordefinierte Niveau, wobei das primäre Entgasungssystem 200 zur Neubefüllung vorbereitet wird. Schritt 605 öffnet die Ventile 202, 204, 210 und 215, was ermöglicht, dass das NKG von der Isolationskammer 203 entlüftet wird, während die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit durch die Kammer-Füllöffnung 201 eingegeben wird. Schritt 606 schließt dann Ventile 202, 210 und 215 und erhitzt die primäre Entgasungskammer 205 auf eine vordefinierte Temperatur. Die Wärme verursacht, dass das NKG in der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zerfällt, dies ermöglicht im Schritt 607 die Entlüftung des NKG in die Isolationskammer 203, durch Öffnen der Ventile 210 und 214. Da die primäre Entgasungskammer 203 erneut eine entgaste Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit enthalten, wird die primäre Entgasungsmethode 600 abgeschlossen.
7 ist eine Darstellung eines Wärmemanagement-Systems, das mit ungenügend entgaster Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit befüllt ist, hierin als Thermosiphon 700 bezeichnet. Thermosiphon 700 beinhaltet einen Verdampfer 701 und einen Kondensator 702 und ist mit Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit befüllt. Verdampfer 701 beinhaltet flüssige Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, die nicht heißer werden kann, als der Siedepunkt der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit; die gashaltige Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit erhitzt die Wände des Kondensators 702 durch Auftröpfeln der Kondensierung. Folglich wird Wärme von der kühlen Oberfläche des Verdampfers 701 zur warmen Oberfläche des Kondensators 702 übertragen und von dort an die direkte Umgebung. Der Kondensator 702 leitet Wärme nicht so effizient wie möglich an die Umgebung ab. Die NKG-Blase 703 verringert die Rate, zu welcher die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im Thermosiphon 700 zirkuliert, wodurch diese Wärmeübertragungsrate des Thermosiphon 700 verringert.
Obwohl mehrere Implementierungen der vorliegenden Veröffentlichung hierin dargelegt und beschrieben wurden, ist es für Fachkräfte offensichtlich, dass solche Implementierungen nur als Beispiel angegeben werden. Den Fachkräften werden zahlreiche Variationen, Abänderungen und Ersetzungen einfallen, ohne von der Veröffentlichung abzuweichen. Eine unterschiedliche Anzahl an Entgasungskammern kann zum Beispiel verwendet werden oder eine Vakuumpumpe kann zur Entgasung der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit verwendet werden. Es sollte klar sein, dass verschiedene Alternativen zu den Implementierungen der hierin beschriebenen Veröffentlichung eingesetzt werden können bei der Durchführung der Veröffentlichung. Es ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche den Umfang der Veröffentlichung festlegen und dass Verfahren und Strukturen innerhalb des Umfangs dieser Ansprüche und deren Entsprechungen hiervon abgedeckt sind.

Claims

System zur Vorbereitung der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit zur Beladung eines Wärmemanagement-Systems, wobei die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit einen Flüssigzustand und einen Gaszustand hat, umfassend: einen Entgaser zum Spülen von nicht-kondensierbarem Gas aus dem Flüssigzustand der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit; einen Kondensator zum Spülen der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit aus dem Gaszustand durch Kondensieren der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit; einen Apparat zum Regeln des Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeitsfluss im System; und eine Lagerkammer zum Speichern der gereinigten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Pumpe zum Spülen von nicht-kondensierbarem Gas aus dem System.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein Rohr, das einen Flüssigkeitsanschluss zum Kondensator liefert, das Rohr beinhaltet einen Entgaser.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Ladeeinheit zum Beladen eines Wärmemanagement-Systems mit der gereinigten Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit.
System nach Anspruch 1, worin die Lagerkammer des Weiteren so konfiguriert ist, dass eine Menge der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit, die verwendet wird, um das Wärmemanagement-System zu beladen, gemessen wird.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Isolationskammer zur Verringerung eines Verlusts der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit aus dem System.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Leckanzeiger zur Entdeckung eines Lecks im Wärmemanagement-System.
System nach Anspruch 1, worin der Entgaser ein Heizelement umfasst.
System nach Anspruch 1, worin der Entgaser eine Pumpe umfasst.
System nach Anspruch 1, worin der Entgaser ein mechanisches Rührwerk umfasst.
System nach Anspruch 1, worin der Apparat zum Regeln des Flusses der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im System ein Ventil umfasst.
System nach Anspruch 1, worin der Apparat zum Regeln des Flusses der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im System eine Pumpe umfasst.
System nach Anspruch 1, worin der Apparat zum Regeln des Flusses der Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit im System ein Heizelement umfasst.
System nach Anspruch 1, worin die Zweiphasen-Arbeitsflüssigkeit ein Kühlmittel beinhaltet.
System nach Anspruch 2, worin das Kühlmittel ein teilfluoriertes Kohlenwasserstoff beinhaltet.