JP7383047B2 - 浸漬冷却のために使用される誘電性流体を回収するための方法および装置 - Google Patents

浸漬冷却のために使用される誘電性流体を回収するための方法および装置 Download PDF

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Description

（関連出願の相互参照）
本願は、その全体が参照することによって本明細書に組み込まれる、「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＲＥＣＯＶＥＲＩＮＧ ＤＩＥＬＥＣＴＲＩＣ ＦＬＵＩＤＳ ＵＳＥＤ ＦＯＲ ＩＭＭＥＲＳＩＯＮ ＣＯＯＬＩＮＧ」と題され、２０１９年４月９日に出願された、米国非仮特許出願第１６／３７９，１３６号の優先権および利点を主張する。
（発明の分野）
本発明は、概して、誘電性流体を回収するためのシステムおよび方法に関し、より具体的には、複数の濾過および蒸留段階を使用して、浸漬冷却のために使用される誘電性流体を回収するためのシステムおよび方法に関する。
（発明の背景）
誘電性流体、例えば、冷媒、乾燥清掃溶媒、および他の非水性ベースの溶液が、例えば、敏感な電子機器および／または電気機器を含む、高技術器具およびデバイスを清掃するために頻繁に採用される。従来の清掃方法は、例証目的のためのものであって、限定ではないが、浸漬、浣濯、噴霧、水蒸気化等を含み得る。不利なこととして、清掃動作における繰り返される使用の間、誘電性流体は、例えば、粒子、不純物、固体物質、液体物質、および同等物によって汚染された状態になり得る。
不純物／汚染物質の例示的源は、印刷回路基板（ＰＣＢ）融剤、可塑剤、水等を含み得る。融剤、例えば、樹脂、およびロジンは、元々、ＰＣＢ上に見出され得るが、誘電性流体によってＰＣＢから洗浄され得る。典型的融剤は、約１００℃～約１３０℃で変動し得る、沸点を有する。可塑剤は、例えば、典型的には、いくつかの電気ケーブルのコーティングに見出される、プラスチックの軟度を改良するために使用される、添加剤を含む。融剤と同様に、誘電性流体は、可塑剤を洗浄し、これは、次いで、誘電性流体の溶液中に懸濁されて残る。電子機器の繰り返される加熱および冷却に起因して、周囲空気中の水蒸気は、凝縮し、続いて、誘電性流体の中に溶解し得る。
本汚染の結果として、誘電性流体は、清掃薬品としてあまり効果的ではなくなり得る。特に、誘電性流体の繰り返される使用は、電気の伝送に対する流体の抵抗の測定値である、流体の電気抵抗率に影響を及ぼし得、これは、電子機器および／または電気機器に有害であり得る。
清掃薬品としての誘電性流体の最近の実装は、特に、電子機器または他の電気アイテムの単相または２相液体冷却のための電子機器の浸漬冷却を伴う。浸漬冷却において繰り返し使用されるとき、誘電性流体の電気抵抗率、光学透過率、および他の性質は、悪影響を受け得る。故に、作業誘電性流体が、その純形態または純状態もしくはそれに近い状態に維持されることを確実にするために、誘電性流体は、誘電性流体の電気抵抗率、光学透過率、および他の性質が、許容限度内に留まり得るように、極度に清浄のままであって、かつ本質的に、液体および／または固体汚染物質がない状態であるべきである。
いくつかの誘電性流体の高コストは、例えば、浸漬冷却において使用されている誘電性流体の回収、リサイクル、および再使用の利点が存在し得ることを示唆する。しかしながら、任意の回収および再使用は、誘電性流体からの無数の固体および液体汚染物質の除去または分離を余儀なくする。例証目的のための、限定ではない、例示的汚染物質は、微細から粗雑までの粒塊状固体粒子、誘電性流体中に溶解しない液体汚染物質、誘電性流体中に部分的に溶解する液体汚染物質、および誘電性流体中に完全に溶解する液体汚染物質を含み得る。不利なこととして、溶解および部分的に溶解される液体汚染物質は、共沸物を形成し、共沸物混合物中の液体の一般的沸点またはそれに近い沸点に起因して、例えば、蒸留による、誘電性流体からの除去および分離をより困難にし得る。
関連技術は、望ましくない汚染物質を含有する、流体を濾過および／または加熱するための例示的システムならびに方法を提供する。しかしながら、これらのシステムおよび方法のいくつかは、典型的には、溶解および／または混和性流体を効果的に濾過ならびに除去することができない。
（発明の要約）
したがって、例えば、電子機器および／または電気機器の浸漬冷却のために使用される汚染された誘電性流体をリサイクルし、誘電性流体を回収および精製し、それを純またはほぼ純状態もしくは純またはほぼ純形態に戻すためのシステムおよび方法を提供することが望ましい。より具体的には、１つの用途では、清掃およびリサイクルシステムと流体連通する、浸漬冷却システムの動作を中断する必要なく、汚染された誘電性流体をリサイクルするように構成される、システムおよび方法を提供することが望ましくあり得る。
第１の側面では、本発明は、１つ以上の電子デバイスの浸漬冷却のために使用される誘電性流体を回収する方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、誘電性流体を濾過し、第１の固体汚染物質（例えば、中程度から粗雑までの粒塊状固体汚染物質）の群を除去することと、濾過された誘電性流体を１つ以上の蒸留タンク内で蒸留し、蒸発された誘電性流体を生産することと、蒸発された誘電性流体が凝縮物として循環タンクの中に導入されるように、蒸発された誘電性流体を低揮発性汚染物質から分離することと、凝縮物を循環タンクから１つ以上のフィルタを通して圧送することによって、凝縮物を循環させることと、循環する凝縮物をフィルタを通して濾過し、第２の汚染物質の群を除去することと、（例えば、微細な粒塊状固体汚染物質、非常に微細な粒塊状固体汚染物質、油、水、溶解された液体汚染物質、部分的に溶解された液体汚染物質、溶解されない液体汚染物質、およびそれらの組み合わせ）、および濾過された凝縮物を循環タンクに戻すこととを含む。１つの実装では、誘電性流体を濾過し、第１の固体汚染物質の群を除去することは、誘電性流体を、いくつかの変形例では、最大細孔サイズから最小細孔サイズに順次配列され得る、フィルタ細孔サイズを減らす複数の機械的粒子フィルタから成る、または本質的に成り得る、機械的濾過プロセスの中に導入することを含んでもよい。随意に、汚染された誘電性流体を機械的濾過プロセスを通して濾過することに加え、汚染された誘電性流体はまた、乾燥剤を伴うフィルタを通して、混合された炭素フィルタを通して、およびそれらの組み合わせを通して、濾過されてもよい。
いくつかの実装では、蒸発された誘電性流体を低揮発性汚染物質から分離することは、蒸発された誘電性流体を蒸留タンク内で凝縮し、凝縮物を生産することと、凝縮物を循環タンク内に収集することと、低揮発性汚染物質を蒸留タンクの底部部分に収集することとを含んでもよい。１つの変形例では、凝縮することは、蒸留タンク内に、１つ以上の流体冷却凝縮コイルを提供することを含み、その上に蒸発された誘電性流体が凝縮し、凝縮物を収集することは、凝縮物を流体冷却凝縮コイルの外部表面から循環タンクに重力給送することを含む。いくつかの変形例では、１つ以上の蒸留タンクは、流体連通する、第１の蒸留タンクおよび／または第２の蒸留タンクもしくはそれを上回る蒸留タンクを含んでもよく、蒸発された誘電性流体の凝縮物を分離することは、誘電性流体を第１の蒸留タンク内で第１の較正温度まで加熱し、誘電性流体を水蒸気化することと、蒸発された誘電性流体の凝縮物を第２の蒸留タンク内に収集することと、収集された凝縮物を第２の蒸留タンク内で第２の較正された温度（例えば、第１の較正された温度未満）まで加熱し、収集された凝縮物を水蒸気化することとを含む。
いくつかの用途では、循環する凝縮物を濾過することは、循環する凝縮物を、乾燥剤を伴う１つ以上のフィルタを通して、１つ以上の混合された炭素フィルタを通して、および／または最大細孔サイズから最小細孔サイズに順次配列される、フィルタ細孔サイズを減らす複数の機械的粒子フィルタから成る、または本質的に成り得る、１つ以上の機械的粒子フィルタを通して、通過または押進させることを含んでもよい。
いくつかの変形例では、本方法はまた、蒸留タンク内の圧力が、許容可能圧力を超える場合、蒸留を中断すること、蒸留タンク内の濾過された誘電性流体のレベルが、最小許容可能流体レベル未満である場合、蒸留を中断すること、および／または所望の電気抵抗率ならびに／もしくは所望の光学透過率および／または所望の赤外線透過率が、凝縮物内で測定されるとき、循環タンクを通して凝縮物を循環させることを中断することのうちの１つ以上を含んでもよい。他の変形例では、本方法はまた、誘電性流体を直接浸漬冷却システムから回収することおよび／または濾過された凝縮物を直接浸漬冷却システムに戻すことを含んでもよい。
第２の側面では、本発明は、電子デバイスの浸漬冷却のために使用される誘電性流体を回収するためのシステムに関する。いくつかの実施形態では、本システムは、誘電性流体を濾過し、第１の固体汚染物質（例えば、中程度から粗雑までの粒塊状固体汚染物質）の群を除去するための第１のフィルタデバイスと、濾過された誘電性流体を蒸留し、蒸発された誘電性流体を生産するための１つ以上の蒸留タンクと、蒸発された誘電性流体の凝縮物を低揮発性汚染物質から分離するために各蒸留タンク内に位置する、凝縮デバイスと、蒸発された誘電性流体の凝縮物を循環させるための循環タンクとを含んでもよく、循環タンクは、随意に、１つ以上の圧送システムと、循環する凝縮物を濾過し、第２の汚染物質（例えば、微細な粒塊状固体汚染物質、非常に微細な粒塊状固体汚染物質、油、水、溶解された液体汚染物質、部分的に溶解された液体汚染物質、溶解されない液体汚染物質、およびそれらの組み合わせ）の群を除去するための１つ以上の第２のフィルタデバイスとを含む。いくつかの用途では、第１のフィルタデバイスおよび／または第２のフィルタデバイスは、最大細孔サイズから最小細孔サイズに順次配列される、フィルタ細孔サイズを減らす複数の機械的粒子フィルタを含み得る、１つ以上の機械的フィルタを含んでもよい。いくつかの変形例では、第１および／または第２のフィルタデバイスはまた、乾燥剤を伴う１つ以上のフィルタおよび／または１つ以上の混合された炭素フィルタを含んでもよい。
いくつかの用途では、１つ以上の蒸留タンクは、凝縮後、第１の蒸留タンクからの蒸発された誘電性流体が、第２の蒸留タンクの中に導入され得るように、流体連通する、第１の蒸留タンクと、第２の蒸留タンクとを含んでもよい。いくつかの実装では、凝縮デバイスは、外部表面を伴う、１つ以上の流体冷却凝縮コイルを含んでもよく、その上に蒸発された誘電性流体は、凝縮し得る。
随意に、本システムは、蒸留タンク内の圧力が、許容可能圧力を超える場合、蒸留を中断するように構成される、中断デバイス、蒸留タンク内の濾過された誘電性流体のレベルが、最小許容可能流体レベル未満である場合、蒸留を中断するように構成される、中断デバイス、循環する凝縮物内の電気抵抗率を感知するための感知デバイス、循環する凝縮物内の光学透過率を感知するための感知デバイス、および／または所望の電気抵抗率ならびに／もしくは所望の光学透過率が、凝縮物内で測定されると、循環タンクを通して凝縮物を循環させることを中断するための中断デバイスを含んでもよい。いくつかの変形例では、本システムはまた、誘電性流体を直接浸漬冷却システムから回収するための導管および／または濾過された循環する凝縮物を直接浸漬冷却システムに戻すための導管を含んでもよい。
図面では、同様の参照文字は、概して、異なる図全体を通して同一部品を指す。また、図面は、必ずしも、正確な縮尺ではなく、強調が、代わりに、概して、本発明の原理を図示することに応じて置かれる。以下の説明では、本発明の種々の実施形態が、説明される。
図１は、本発明のいくつかの実施形態による、誘電性流体を回収するための例示的方法のフローチャートである。
図２は、本発明のいくつかの実施形態による、誘電性流体を回収するための第１のシステムの概略図である。
図３は、本発明の他の実施形態による、誘電性流体を回収するための第２のシステムの概略図である。
図４は、本発明のさらなる実施形態による、誘電性流体を浸漬冷却システムから回収するためのシステムのブロック図である。
（詳細な説明）
図１および２を参照すると、第１の具現化された方法および具現化された方法を実施するための例示的システムが、それぞれ、示される。第１のステップでは、汚染または部分的に汚染された誘電性流体１０１が、汚染された誘電性流体１０１を回収するために、多段階濾過および蒸留システム２００の中に導入され得る（ステップ１）。例証目的のために、限定ではないが、誘電性流体は、３ＭＴＭ（ＳａｉｎｔＰａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）によって製造されたＮＯＶＥＣTM７１００等のエンジニアリングされた流体であってもよい。純または実質的に純ＮＯＶＥＣＴＭ７１００は、公知の不純物／汚染物質である、水のものを優に下回る、約６１℃の沸点を有する。比較として、ＮＯＶＥＣＴＭ７３００は、水の１００℃沸点に非常に近い、約９８℃の沸点を有する。当業者は、その近接沸点に起因して、ＮＯＶＥＣＴＭ７３００および水を含有する、液体混合物が、ＮＯＶＥＣＴＭ７１００および水を含有する、液体混合物より共沸物を形成する可能性がより高いことを理解し得る。
誘電性流体の汚染は、固体汚染物質（例えば、残留物、残骸、不純物、粗雑な粒塊状汚染物質、中程度の粒塊状汚染物質、微細な粒塊状汚染物質、非常に微細な粒塊状汚染物質、およびそれらの組み合わせ等）および／または液体汚染物質（例えば、油、水、溶解された液体汚染物質、部分的に溶解された液体汚染物質、溶解されない液体汚染物質、およびそれらの組み合わせ等）を含み得る。
いくつかの実施形態では、その中に汚染された流体１０１が導入され得る、多段階濾過および蒸留システム２００の第１の段階１０２は、第１の機械的粒子フィルタ２０１を含み得る（ステップ２）。第１の機械的粒子フィルタ２０１および第１の段階１０２は、誘電性流体をより大きい（例えば、粗雑から中程度の粒塊状）固体および不溶性汚染物質から分離するように構造化ならびに配列される（ステップ２）。いくつかの変形例では、第１の機械的粒子フィルタ２０１は、典型的には、ミクロン単位で測定される、最大細孔サイズを有する、フィルタ要素が、第１の段階１０２の入口１０８の最も近くに位置し、最小細孔サイズを有する、フィルタ要素が、第１の複数の機械的フィルタ２０１の出口１０９の最も近くに位置し、任意の介在フィルタの細孔サイズが、入口１０８に近接する最大細孔サイズから出口１０９に近接する最小細孔サイズに減らすように順次配列される、複数の機械的フィルタを含んでもよい。動作時、第１の複数の機械的フィルタ２０１内では、より大きい細孔サイズを有する、フィルタ要素は、粗雑な粒塊状固体汚染物質を捕捉および留保し、中程度の粒塊状および微細から非常に微細までの粒塊状固体汚染物質をより小さい細孔サイズを有するフィルタ要素および出口１０９へと下流に通過させるように構成される。より小さい細孔サイズを有する、フィルタは、中程度の粒塊状固体汚染物質を捕捉および留保し、微細から非常に微細までの粒塊状固体汚染物質を出口１０９へと下流に通過させるように構成される。フィルタは、必要に応じて、詰まりを防止または最小限にするために、時間に伴って、除去および置換されることができる。
次のステップでは、処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６は、第１の段階１０２（例えば、第１の機械的粒子フィルタ２０１の出口１０９を介して）から退出し（例えば、そこから流動し、または圧送され）、蒸留（ステップ３）のために、例えば、第１の蒸留タンク２０３内の入口１１０を介して、第２の段階１０３の中に導入される。蒸留に先立って、またはその間に並行して、回収されるべき誘電性流体より軽量またはより密度の低い液体不純物／汚染物質は、液体混合物から除去されてもよい。より具体的には、回収されるべき誘電性流体より軽量またはより密度の低い液体不純物／汚染物質は、蒸留タンク２０３内の液体混合物の上部、すなわち、より密度の高い誘電性流体およびより密度の高い液体汚染物質の上部に浮遊する傾向にあり、それらは、例えば、液体スクープまたはサイフォンを使用して、手動で除去され得る。例えば、ロジンから成る、液体融剤不純物は、典型的には、約１．５ｇ／ｃｍ３の典型的ＮＯＶＥＣＴＭ７１００密度と比較して、約１．０７ｇ／ｃｍ３の密度を有する。回収されるべき誘電性流体より重いまたはより密度の高い、液体不純物／汚染物質は、蒸留タンク２０３の底部に沈降するであろう。いくつかの変形例では、より密度の高い液体不純物／汚染物質を除去するために、いったん処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６の大部分が、蒸発され、より密度の高い液体不純物／汚染物質が、蒸留タンク２０３の底部に沈降すると、底部分率は、不純物／汚染物質が、蒸留タンク２０３から除去されるように、例えば、ポータブルリザーバの中に圧送されてもよい。除去された底部分率は、汚染度が許容可能である場合、別個に回収されてもよい。除去された底部分率が、あまりに汚染されている場合、リサイクル不能廃棄物として処置されてもよい。
第２の段階１０３内の蒸留が、主要な液体不純物／汚染物質の大部分を回収されるべき誘電性流体の大部分から分離するように構造化および配列される。回収されるべき誘電性流体の沸点より著しく高い沸点を有する、液体不純物／汚染物質は、蒸留（ステップ３）の間、回収されるべき誘電性流体の沸点により近い沸点を有する、液体不純物／汚染物質より、処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６から容易かつ完全に分離される。故に、第２の段階１０３の蒸留（ステップ３）の１つの目的は、処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６中のより高い沸点液体不純物／汚染物質が溶液中に残るように、回収されるべき誘電性流体をより低い温度で水蒸気化することである。
例えば、ＮＯＶＥＣＴＭ７１００およびＮＯＶＥＣＴＭ７３００が、それぞれ、約６１℃および約９８℃の沸点を有することを思い起こすと、６１℃より著しく高い沸点を有する、水（１００℃の沸点を伴う）および他の液体不純物／汚染物質は、蒸留（ステップ３）の間、ＮＯＶＥＣＴＭ７３００から生じるであろう（例えば、約１０５℃の沸騰温度で）ものより、ＮＯＶＥＣＴＭ７１００から容易かつ完全に分離されるであろう（例えば、約６５℃の沸騰温度で）。要するに、ＮＯＶＥＣＴＭ７１００が、誘電性流体として使用されているとき、いったん処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６が、約６５℃まで加熱されると、回収されるべき誘電性流体は、水蒸気化し、後続除去のために、６５℃超の沸点を有する水および他の液体不純物／汚染物質を溶液中に残す。
いくつかの実装では、第２の段階１０３は、単一蒸留タンク２０３を含んでもよい（図２）一方、他の実装では、第２の段階１０３’は、複数の蒸留タンク２０３、３０３を含んでもよい（図３）。有利なこととして、複数の蒸留タンク２０３、３０３を使用した第２の段階１０３’の蒸留は、処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６を、可変またはより広い範囲の沸点および可変濃度を有する、液体不純物／汚染物質から徐々に分離する。
関連部分では、蒸留タンク２０３は、蒸留タンク２０３の底部表面またはその近傍に位置する、加熱要素２０４と、蒸留タンク２０３の上部表面またはその近傍に位置する、凝縮デバイス２０２とを含んでもよい。加熱要素２０４、例えば、加熱コイルは、蒸留タンク２０３内に含有される処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６を較正された温度（例えば、その純またはほぼ純状態もしくは形態における誘電性流体の沸騰温度を若干上回る温度）まで加熱するように適合されてもよい。いくつかの用途では、加熱要素／コイル２０４の温度は、最大蒸留効果を達成するために、沸騰がちょうど維持されるように制御されることができる。そうでなければ、加熱要素２０４の温度が、制御されない場合、処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６の沸騰温度は、回収されるべき誘電性流体（ＮＯＶＥＣＴＭ７１００）の沸点と比較して、高くなりすぎる状態となり、不純物／汚染物質の多くが回収されるべき誘電性流体（ＮＯＶＥＣＴＭ７１００）とともに水蒸気化することを可能にし得る。
いくつかの変形例では、凝縮デバイス２０２は、１つ以上の流体冷却凝縮コイルを含んでもよく、それを通して冷却流体（例えば、水、油、冷却剤、フロン、アンモニア等）が流動または圧送され得る。動作時、いったん加熱要素２０４が、処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６を較正された沸騰温度まで加熱すると、蒸留タンク２０３内の誘電性流体ならびにその沸点が回収されるべき誘電性流体のもの未満である任意の液体不純物／汚染物質は、水蒸気化する。その沸点が較正された沸騰温度を超える、他の液体不純物／汚染物質は、蒸留タンク２０３内に液体状態で残るであろう。
蒸発された誘電性流体は、蒸留タンク２０３の上部まで上昇し、凝縮デバイス２０２の外部表面に接触する。凝縮デバイス２０２を通して流動する、または圧送されている、冷却剤は、高温水蒸気を凝縮デバイス２０２（例えば、コイル）の外部表面と接触させ、誘電性流体の液滴をコイル上に形成させる。有利なこととして、凝縮デバイス２０２は、処理された（凝縮物）誘電性流体１０７の液滴を第３の段階１０４に重力給送する（例えば、蒸留タンク２０３内の出口１１１を介して）ように傾けられる、または別様に構成されてもよい。第２の（蒸留）段階１０３（ステップ３）は、したがって、出口１１１を介して、蒸留タンク２０３から退出する、処理された（凝縮物）誘電性流体１０７を、蒸留タンク２０３の底部に液体または懸濁された状態で残る、低揮発性流体および汚染物質から分離する。
いくつかの実装では、センサが、蒸留タンク２０３の中に組み込まれ、それぞれ、アラームシステムおよび／または自動シャットオフシステムに動作可能に結合され、オペレータに、可能性として考えられる危険条件をアラートし、および／または可能性として考えられる危険条件が差し迫っているとき、加熱器要素２０４を自動的にシャットオフしてもよい。例えば、過圧が、加熱要素２０４が蒸留タンク２０３内の処理された（すなわち、濾過された）誘電性流体１０６を水蒸気化し続ける間、凝縮流体が、凝縮デバイス２０２を通して流動していない場合に生じ得る。凝縮流体が、凝縮デバイス２０２を通して流動していないため、凝縮が存在しない。結果として、水蒸気の密度は、蒸留タンク２０３から加熱された水蒸気を除去するための手段が存在しないため、増加し続けるであろう。
圧力感知デバイス１２５が、タンク２０３内の圧力を感知する目的のために、蒸留タンク２０３内に位置してもよい。圧力感知デバイス１２５によって発生され、蒸留タンク２０３内の測定された圧力を表す、信号は、ローカルまたは遠隔処理デバイス１３０に伝送されてもよい。処理デバイス１３０は、ソフトウェア、アルゴリズム、ドライバプログラム、および同等物を含んでもよい、または別様に、アラーム、例えば、光学アラーム、聴覚アラーム、触知アラーム、または同等物を始動させ、人員に可能性として考えられる危険条件をアラートし、および／または受信された信号が蒸留タンク２０３のための最大許容可能圧力を超えるとき、蒸留タンク２０３の即時または遅延された操業停止を引き起こすための信号を発生させるようにプログラムされてもよい。
別の実施例では、液体レベル感知デバイス１３５が、蒸留タンク２０３内に含有される処理された（濾過された）誘電性流体１０６の液体部分のレベルを感知する目的のために、蒸留タンク２０３内に位置してもよい。液体レベル感知デバイス１３５によって発生され、蒸留タンク２０３内の液体部分の高度を表す、信号が、処理デバイス１３０に伝送されてもよい。処理デバイス１３０は、ソフトウェア、アルゴリズム、ドライバプログラム、および同等物を含んでもよい、または別様に、アラーム、例えば、光学アラーム、聴覚アラーム、触知アラーム、もしくは同等物を始動させ、人員に、可能性として考えられる危険条件をアラートし、および／または受信された信号が蒸留タンク２０３のための最小許容可能液体レベルを下回るとき、蒸留タンク２０３の即時または遅延された操業停止を引き起こすための信号を発生させるようにプログラムされてもよい。
次のステップでは、処理された（凝縮物）誘電性流体１０７は、循環濾過（ステップ５）のために、第２の段階１０３から退出し（例えば、そこから重力給送によって流動し）（例えば、蒸留タンク２０３の出口１１１を介して）、第３の段階１０４の中に導入される（例えば、循環タンク２０５の入口１１４を介して）（ステップ４）。いくつかの実装では、第３の段階１０４は、循環タンク２０５と、複数のフィルタ２０６、２０７、２０８と、ポンプシステム２１１とを含んでもよく、これは、閉鎖されたシステム内で相互に流体結合される。繰り返し循環および濾過または循環濾過することで、第３の段階１０４（ステップ５）における処理された（凝縮物）誘電性流体１０７は、回収されるべき誘電性流体をさらに精製する。実際、循環濾過は、フィルタ２０６内の乾燥剤による不純物／汚染物質の化学吸収を増幅させ、吸収される不純物／汚染物質の量および率を増加させる。
本発明のいくつかの変形例では、循環タンク２０５は、流入する処理された（凝縮物）誘電性流体１０７、ならびに、例えば、微細および非常に微細な粒塊状固体汚染物質、混和性の、溶解された、部分的に溶解された液体汚染物質（例えば、共沸物、回収されている誘電性流体の沸点に類似する沸点を有する、液体不純物、および同等物）、および溶解されない液体汚染物質（例えば、油、水等）を除去するために付加的濾過に曝された、さらに濾過された誘電性流体２１０を保持および混合するための多段化容器としての役割を果たす。いくつかの変形例では、１つ以上の感知デバイスが、循環タンク２０５内に位置し、循環タンク２０５内に含有される液体がさらなる濾過（ステップ５）を要求するか、または浸漬冷却システム（ステップ６）に返されるために十分に純粋であるかどうかを判定するために使用され得る、信号を発生させてもよい。例えば、いくつかの実装では、１つ以上のセンサ１４０、１４５が、循環タンク２０５の中に組み込まれ、処理デバイス１３０に動作可能に結合されてもよく、これは、ソフトウェア、アルゴリズム、ドライバプログラム、および同等物を含んでもよい、または別様に、循環タンク２０５内の液体が、第２の複数のフィルタ２０６、２０７、２０８に流体結合される、第１の出口１１５を介して、タンク２０５から退出するか、またはタンク２０５から、第２の出口１２１を介して、浸漬冷却システムに退出するかどうかを制御するようにプログラムされてもよい。
例えば、いくつかの用途では、電気抵抗率感知デバイス１４０が、循環タンク２０５内に位置してもよい。電気抵抗率は、望ましくない、電気電流を伝導させる流体の傾向の測定値を提供する。実際、誘電性流体が、浸漬冷却システム内で冷却されている浸漬された電子機器を損傷させ得る、電気電流を伝送しないように防止または最小限にするために、高電気抵抗率を誘電性流体内に留保することが望ましい。故に、いくつかの実装では、電気抵抗率感知デバイス１４０によって感知または測定された電気抵抗率が、最小許容可能または所望の電気抵抗率未満であるとき、処理デバイス１３０は、循環タンク２０５内の流体が、第２の複数のフィルタ２０６、２０７、２０８内でさらなる濾過を被り得るように、第１の出口１１５を開放し、第２の出口１２１を閉鎖するための信号を発生させるようにプログラムされてもよい。しかしながら、電気抵抗率感知デバイス１４０によって感知または測定された電気抵抗率が、最小許容可能または所望の電気抵抗率に等しいもしくはそれを超えるとき、処理デバイス１３０は、清浄な誘電性流体１０５が、浸漬冷却システムに返され得るように、第１の出口１１５を閉鎖し、第２の出口１２１を開放するための信号を発生させるようにプログラムされてもよい（循環タンク２０５内の液体の光学透過率もまた、容認可能である場合）。
いくつかの変形例では、電気抵抗率感知デバイス１４０は、循環タンク２０５内の液体の電気抵抗率を感知し、測定された電気抵抗率に相当する信号を発生させ、処理デバイス１３０に伝送するように適合されてもよい。例示的電気抵抗率感知デバイス１４０は、Ｋｙｏｒｉｔｓｕ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）によって製造されたモデル３００７Ａ等のデジタル絶縁／連続性試験器を含んでもよい。
いくつかの用途では、電気抵抗率感知デバイス１４０に加え、またはその代替として、光学透過率測定デバイス１４５もまた、循環タンク２０５内に位置してもよい。透過率は、光を透過させる液体の能力の測定値であって、これは、ひいては、循環タンク２０５内の流体を混濁または不透明に現れさせる、粒子状物質および／または他の固体もしくは液体不純物／汚染物質の存在または不在の印を提供する。いくつかの実装では、約２，０００ＭΩを上回る標的最小透過率が、望ましくあり得る。しかしながら、容認可能透過率最小値は、回収されている誘電性流体のタイプおよび性質に依存する。
いくつかの実装では、光学透過率測定デバイス１４５によって測定または感知される、光学透過率が、最小許容可能または所望の光学透過率未満であるとき、処理デバイス１３０は、循環タンク２０５内の流体が、第２の複数のフィルタ２０６、２０７、２０８内でさらなる濾過を被るように、第１の出口１１５を開放し、第２の出口１２１を閉鎖するための信号を発生させるようにプログラムされてもよい。しかしながら、光学透過率測定デバイス１４５によって測定または感知される、光学透過率が、最小許容可能もしくは所望の光学透過率に等しいまたはそれを超える場合、処理デバイス１３０は、清浄な誘電性流体１０５が、浸漬冷却システムに返されるように、第１の出口１１５を閉鎖し、第２の出口１２１を開放するための信号を発生させるようにプログラムされてもよい（循環タンク２０５内の流体の電気抵抗率もまた、容認可能である場合）。例示的光学透過率測定デバイス１４５は、ルーメン計と組み合わせて、光源を含んでもよい。
いくつかの実装では、加えて、または別の代替として、赤外線分光測定値に基づく感知デバイスが、循環する凝縮物の性質を判定するために使用され得る。赤外線分光測定値は、分子が、その構造の特性である、周波数を吸収するという事実を利用する。これらの吸収は、共振周波数、すなわち、振動周波数に合致する吸収された放射線の周波数において生じる。エネルギーは、分子ポテンシャルエネルギー表面の形状、原子の質量、および／または関連付けられる振電結合によって影響され得る。赤外線放射線と物質の相互作用インジケータは、検査される物質の化学構成に依存することが公知である。したがって、循環する凝縮物が含有する汚染物質が多いほど、より多くの赤外線スペクトルが、純誘電性流体と異なる。
上記に述べられるように、電気抵抗率感知デバイス１４０は、循環タンク２０５内の液体の電気抵抗率を感知し、測定された電気抵抗率に相当する信号を発生させ、処理デバイス１３０に伝送するように適合され得る一方、光学透過率測定デバイス１４５は、循環タンク２０５内の液体を通した光の透過率を感知し、測定された透過率に相当する信号を発生させ、処理デバイス１３０に伝送するように適合され得る。感知または測定された電気抵抗率および／または光学透過率が、その個別の許容可能最大および最小限界を充足することができないとき、処理デバイス１３０は、循環タンク２０５内の流体が、第２の複数のフィルタ２０６、２０７、２０８内で循環および付加的濾過を被るように、第１の出口１１５を開放し、第２の出口１２１を閉鎖するための信号を発生させるようにプログラムされてもよい。いくつかの実施形態では、循環する凝縮物２０９は、乾燥剤を伴う、１つ以上のフィルタ２０６（ステップ５Ａ）、１つ以上の混合された炭素フィルタ２０７（ステップ５Ｂ）、および１つ以上の機械的粒子フィルタ２０８（ステップ５Ｃ）から成る、または本質的に成る、連続シーケンスを通して、濾過されてもよい。いったん循環する凝縮物２０９が、第２の複数のフィルタ２０６、２０７、２０８を通して通過されると、さらに濾過された凝縮物２１０は、電気抵抗率および光学透過率試験のために、例えば、ポンプシステム２１１を使用して圧送することによって、循環タンク２０５に戻されてもよい。
第３の段階１０４に進入するにつれた、循環する凝縮物２０９および／またはさらに濾過された凝縮物２１０内の処理された（凝縮物）誘電性流体１０７中の水の存在は、混合物の電気抵抗率に悪影響を及ぼす。故に、処理された（凝縮物）誘電性流体１０７を繰り返し循環および濾過することで、循環する凝縮物２０９および／または乾燥剤を用いてさらに濾過された凝縮物２１０は、混合物が標的電気抵抗率値に到達することを可能にする。いくつかの用途では、蒸留プロセスの間に除去されなかったか、または加熱された周囲空気の凝縮を通して処理された（凝縮物）誘電性流体１０７の中に再導入されたかのいずれかである、任意の水は、例えば、乾燥剤を伴う１つ以上のフィルタ２０６（ステップ５Ａ）における循環する凝縮物を濾過すること２０９によって、循環する凝縮物２０９から分離され得る。例えば、循環する凝縮物２０９は、それぞれ、１つ以上の混合された炭素フィルタ２０７の入口１１７ｂに流体結合される、入口１１６および出口１１７ａを介して、乾燥剤を伴うフィルタ２０６に進入し、そこから退出し得る。
いくつかの変形例では、例えば、乾燥剤２０６を含有するフィルタを使用した化学吸収（ステップ５Ａ）が、主に、蒸留プロセスの間に除去されなかったか、または加熱された周囲空気の凝縮を介して処理された（凝縮物）誘電性流体１０７の中に再導入されたかのいずれかである、任意の残りの水を除去するために使用されてもよい。回収されるべき誘電性流体が、例えば、ＮＯＶＥＣＴＭ７１００である場合、共沸物混合物は、生じる可能性がより低く、故に、水を除去するための乾燥剤を含有するフィルタ２０６を使用した化学吸収（ステップ５Ａ）の必要性は、ＮＯＶＥＣＴＭ７１００の沸点（６１℃）と水（１００℃）との間の有意な差異のため、蒸留後、問題になりにくい。他方では、回収されるべき誘電性流体が、ＮＯＶＥＣＴＭ７３００である場合、共沸物混合物は、生じる可能性がより高く、故に、水を除去するための乾燥剤を含有するフィルタ２０６を使用した化学吸収（ステップ５Ａ）の必要性は、ＮＯＶＥＣＴＭ７３００（９８℃）と水（１００℃）の近接する沸点のため、蒸留後、より大きな問題となる。当業者は、乾燥剤フィルタ吸収率が、乾燥剤の暴露表面積および乾燥剤への不純物／汚染物質の暴露の時間に比例し、故に、循環する凝縮物２０９を繰り返し循環させることが、水を循環する凝縮物２０９から分離するための複数の機会を提供することを理解し得る。本目的のための例示的フィルタは、例証目的のために、限定ではないが、乾燥剤を含有する、シールされた、例えば、鋼鉄管を含む。
混合された炭素フィルタ２０７および機械的粒子フィルタ２０８では、固体、溶解されない汚染物質、微細および非常に微細な粒塊状固体汚染物質、ならびに水蒸気中で移送されるために十分に軽い重金属粒子は、循環する凝縮物２０９から分離され得る（ステップ５Ｂおよびステップ５Ｃ）。本目的のための例示的フィルタは、例証目的のために、限定ではないが、活性炭フィルタ、イオン交換ポリマーフィルタ、セラミックフィルタ、およびそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、循環する凝縮物２０９は、それぞれ、入口１１７ｂと、１つ以上の機械的粒子フィルタ２０８の入口１１８ｂに流体結合される、出口１１８ａとを介して、混合された炭素フィルタ２０７に進入し、そこから退出し得る。いくつかの変形例では、機械的粒子フィルタ２０８は、最大細孔サイズを有するフィルタ要素が、機械的粒子フィルタ２０８の入口１１８ｂの最も近くに位置し、最小細孔サイズを有するフィルタ要素が、機械的粒子フィルタ２０８の出口１２１の最も近くに位置し、任意の介在フィルタの細孔サイズが、入口１１８ｂにおける最大細孔サイズから出口１２１における最小細孔サイズに減らすように、順次配列される、複数の機械的フィルタを含んでもよい。動作時、より大きい細孔サイズを有するフィルタは、微細な粒塊状固体汚染物質を捕捉および留保し、非常に微細な粒塊状固体汚染物質を通過させるように構成される。より小さい細孔サイズを有するフィルタは、これらの非常に微細な粒塊状固体汚染物質を捕捉するように構成される。
さらに濾過された凝縮物２１０は、機械的粒子フィルタ２０８ならびに複数のフィルタ２０６、２０７、２０８から、例えば、循環タンク２０５に流体結合される、出口１２１を介して退出する。いくつかの変形例では、ポンプデバイス２１１は、複数のフィルタ２０６、２０７、２０８の出口１２１と循環タンク２０５の入口１２０との間に位置し、循環する凝縮物２０９およびさらに濾過された凝縮物２１０を第３の段階１０４を通して圧送し得る。代替として、ポンプデバイス２１１は、循環タンク２０５の出口１１５と複数のフィルタ２０６、２０７、２０８の入口１１６との間に位置してもよい。
循環する凝縮物２０９およびさらに濾過された凝縮物２１０は、循環タンク２０５および第３の段階１０４における複数のフィルタ２０６、２０７、２０８（ステップ５）を通して、必要に応じた回数だけ、循環され、誘電性流体を、電気抵抗率および光学透過率要件を充足する、純またはほぼ純形態もしくは状態に戻し得る。
図１および３を参照すると、電子デバイスの浸漬冷却のために使用される誘電性流体を回収するための例証的システム２００’の第２の実施形態が、描写される。いくつかの実装では、具現化されたシステム２００’は、上記に記載されるように、第１の段階１０２’と、第２の段階１０３’と、第３の段階１０４とを含んでもよいが、しかしながら、第１の１０２’および第２の段階１０３’に修正が行われる。例えば、１つの修正では、第１の段階１０２’は、第１の具現化されたシステム２００に関連して上記に記載されるように、機械的粒子フィルタ２０１のみではなく、複数のフィルタ２０１、３０６、３０７を含んでもよい。修正される第１の段階１０２’の濾過システムと比較して、（未修正）第１の段階１０２の濾過システムは、より小さく、かつ組立がより安価である。しかしながら、例えば、保守を行う、フィルタを変更する等のために、より長い保守および休止時間を要求し得る。（未修正）第１の段階１０２はまた、大量の粗雑から中程度までの粒塊状固体汚染物質が存在する可能性が高いであろう場合、より良好な選択肢であろう。別の修正では、第２の段階１０３’は、直列構成に構成される、複数の蒸留タンク２０３、３０３を含んでもよい。有利なこととして、複数の蒸留ステップおよびタンク２０３、３０３は、より高い沸点液体不純物／汚染物質のより効果的除去を提供する。
いくつかの実施形態では、修正された第１の段階１０２’が、複数のフィルタ２０１、３０６、３０７を含むとき、フィルタは、上記に記載されるように、浸漬冷却タンクに流体結合され得る、入口１０８の最も近くに位置する、残骸および粗雑から中程度までの粒塊状固体汚染物質を除去するために（ステップ２Ａ）、機械的粒子フィルタ２０１と直列に配列されてもよい。機械的粒子フィルタ２０１の下流には、水を除去するために（ステップ２Ｂ）、乾燥剤を伴う１つ以上のフィルタ３０６があってもよい。乾燥剤を伴うフィルタ３０６の下流には、１つ以上の混合された炭素フィルタ３０７（ステップ２Ｃ）があって、例えば、固体、溶解されない汚染物質、微細および非常に微細な粒塊状固体汚染物質、ならびに重金属粒子を除去してもよい。混合された炭素フィルタ３０７の出口１２３は、第２の段階１０３’と流体連通してもよい。複数のフィルタ２０１、３０６、３０７を第１の段階１０２’に提供する利点は、例えば、混合物の沸点を降下させ、それによって、潜在的に、混合物を蒸留するために必要とされる時間およびエネルギーを低減させることと、付加的事前濾過（蒸留に先立って）がシステム２００’が保守が必要とされる前により長く動作することを可能にし得ることとを含む。
いくつかの用途では、いったん汚染された誘電性流体１０１が、機械的粒子フィルタ２０１を通して濾過されると（ステップ２Ａ）、液体不純物／汚染物質、例えば、水が、例えば、乾燥剤を伴う１つ以上のフィルタ３０６内で処理された（機械的に濾過された）誘電性流体を濾過することによって（ステップ２Ｂ）、処理された（機械的に濾過された）誘電性流体から分離され得る。有利なこととして、蒸留に先立った水の除去は、当然ながら、回収されている誘電性流体の沸点に応じて、混合物の沸点を低下させ、故に、蒸留を完了するために必要とされるエネルギーおよび時間を減少させ得る。動作時、処理された（機械的に濾過された）誘電性流体は、それぞれ、機械的粒子フィルタ２０１の出口１０９ａに流体結合され得る、入口１０９ｂと、１つ以上の混合された炭素フィルタ３０７の入口１２２ｂに流体結合され得る、出口１２２ａとを介して、乾燥剤を伴うフィルタ３０６に進入し、そこから退出し得る。
混合された炭素フィルタ３０７では、固体、溶解されない汚染物質、微細および非常に微細な粒塊状固体汚染物質、および重金属粒子は、処理された（乾燥された）誘電性流体から分離され得る（ステップ２Ｃ）。動作時、処理された（乾燥された）誘電性流体は、それぞれ、入口１２２ｂと、第２の段階１０３’の入口１１０に流体結合され得る、出口１２３とを介して、混合された炭素フィルタ３０７に進入し、そこから退出し得る。
第２の修正では、第２の段階１０３’は、複数の蒸留タンク２０３、３０３、結果として、複数の蒸留プロセスを含んでもよい。有利なこととして、複数の蒸留タンク２０３、３０３および複数の蒸留プロセスは、回収されるべき誘電性流体のものより高い沸点を有する、液体不純物／汚染物質から回収されるべき誘電性流体のより効果的分離を可能にする。例えば、ＮＯＶＥＣＴＭ７１００の沸点は、６１℃であって、水の沸点は、１００℃であって、種々の融剤の沸点は、１００℃～１３０℃に及ぶ一方、他の不純物／汚染物質（例えば、可塑剤、油等）は、さらにより高い沸点を有し得る。結果として、これらの不純物の一部とＮＯＶＥＣＴＭ７１００誘電性流体を第１の蒸留タンク２０３内で組み合わせる、処理された（濾過および乾燥された）誘電性流体は、約６５℃の混合沸騰温度を有し得る。本混合物が、６６℃の温度まで加熱される場合、第２の蒸留タンク３０３内に収集される凝縮物３０５は、より高い割合のＮＯＶＥＣＴＭ７１００誘電性流体と、より低い割合の水および他の液体不純物／汚染物質とを有し、結果として、６５℃の代わりに、６２℃の沸点を有し得る。第２の蒸留タンク３０３内で、凝縮物３０５の混合物が、６３℃の温度まで加熱される場合、第３の段階１０４に流動する、プロセス（蒸留）誘電性流体１０７は、さらにより高い割合のＮＯＶＥＣＴＭ７１００の誘電性流体と、より低い割合の水および他の不純物／汚染物質とを有するであろう。
図３は、２つの蒸留タンク２０３、３０３を示すが、当業者は、第２の段階１０３’が、２つを上回る蒸留タンク２０３、３０３と、２つを上回る蒸留プロセスとを含んでもよいことを理解し得る。２つの描写される蒸留タンク２０３、３０３を含む、実装では、混合された炭素フィルタ３０７から流動する（または圧送される）処理された（濾過および乾燥された）誘電性流体１０６を第１の較正された温度まで加熱した、第１の蒸留プロセス（ステップ３Ａ）によって生産される第１の凝縮物３０５は、第１の凝縮物３０５を第２の較正された温度において加熱する、第２の蒸留プロセス（ステップ３Ｂ）に曝され得る。典型的には、第１の較正された温度は、第２の較正された温度より高く、誘電性流体を、回収されるべき誘電性流体の沸点を上回る沸点を有する、液体不純物／汚染物質から分離するために、第１および第２の較正された温度は両方とも、回収されるべき誘電性流体の沸点を超える。
関連部分では、各蒸留タンク２０３、３０３は、蒸留タンク２０３、３０３の個別の底部表面またはその近傍に位置する、加熱要素２０４、３０４、例えば、加熱コイルと、蒸留タンク２０３、３０３の個別の上部表面またはその近傍に位置する、凝縮デバイス２０２、３０２とを含んでもよい。いくつかの変形例では、凝縮デバイス２０２、３０２は、１つ以上の流体冷却凝縮コイルを含んでもよく、それを通して、比較的に高比熱容量を有する、冷却流体（例えば、水、油、冷却剤、フロン、アンモニア等）は、流動する、または圧送され得る。動作時、いったん各加熱要素２０４、３０４が、蒸留タンク２０３、３０３内に含有される液体を適切な較正された温度まで加熱すると、誘電性流体は、水蒸気化する。蒸発された誘電性流体は、蒸留タンク２０３、３０３の上部まで上昇し、蒸発された誘電性流体は、凝縮デバイス２０２、３０２の外部表面に接触する。凝縮デバイス２０２、３０２を通して流動する、またはそれを通して圧送されている、冷却剤は、高温水蒸気を凝縮デバイス２０２、３０２（例えば、コイル）の外部表面と接触させ、液滴をコイル上に形成させる。有利なこととして、第１の凝縮デバイス２０２は、処理された（凝縮物）誘電性流体３０５の液滴を第２の蒸留タンク３０３の中に重力給送する（例えば、入口１１２を介して）ように傾けられる、または別様に構成されてもよく、そこで、処理された（凝縮物）誘電性流体３０５は、第２のより低い較正された温度まで加熱される。第２の段階１０３’の第１の蒸留プロセスは、したがって、出口１１１を介して、第１の蒸留タンク２０３から退出する、処理された（凝縮物）誘電性流体３０５を、第１の蒸留タンク２０３の底部に液体または懸濁された状態で残る、低揮発性流体および汚染物質から分離する。
いくつかの用途では、第２の凝縮デバイス３０２もまた、処理された（凝縮物）誘電性流体１０７の液滴を第３の段階１０４の中に重力給送する（例えば、第２の蒸留タンク３０３内の出口１１３を介して）ように傾けられる、または別様に構成されてもよい。第２の段階１０３’は、したがって、出口１１３を介して、第２の蒸留タンク３０３から退出する、処理された（凝縮物）誘電性流体１０７を、第１の２０３および第２の蒸留タンク３０３の底部に液体または懸濁された状態で残る、低揮発性流体および汚染物質から分離する。
いくつかの実装では、センサもまた、第２の蒸留タンク３０３の中に組み込まれ、それぞれ、アラームシステムおよび／または自動シャットオフシステムに動作可能に結合され、オペレータに、可能性として考えられる危険条件をアラートし、および／または可能性として考えられる危険条件が差し迫っているとき、加熱器要素３０４を自動的にシャットオフしてもよい。例えば、過圧が、加熱要素３０４が第２の蒸留タンク３０３内の凝縮物３０５を水蒸気化し続ける間、凝縮流体が凝縮デバイス３０２を通して流動していない場合に生じ得る。凝縮流体が、凝縮デバイス３０２を通して流動していないため、凝縮が存在しない。結果として、水蒸気の密度は、加熱された水蒸気を第２の蒸留タンク３０３から除去するための手段が存在しないため、増加し続けるであろう。
圧力感知デバイス１２５が、第２の蒸留タンク３０３内の圧力を感知する目的のために、第２の蒸留タンク３０３内に位置してもよい。圧力感知デバイス１２５によって発生され、第２の蒸留タンク３０３内の測定された圧力を表す、信号が、ローカルまたは遠隔処理デバイス１３０に伝送されてもよい。処理デバイス１３０は、ソフトウェア、アルゴリズム、ドライバプログラム、および同等物を含んでもよい、または別様に、アラーム、例えば、光学アラーム、聴覚アラーム、触知アラーム、または同等物を始動させ、人員に、可能性として考えられる危険条件をアラートし、ならびに／もしくは受信された信号が第２の蒸留タンク３０３のための最大許容可能圧力を超えるとき、第２の蒸留タンク３０３の即時または遅延された操業停止を引き起こすための信号を発生させるようにプログラムされてもよい。
別の実施例では、液体レベル感知デバイス１３５が、第２の蒸留タンク３０３内に含有される凝縮物３０５の液体部分のレベルを感知する目的のために、第２の蒸留タンク３０３内に位置してもよい。液体レベル感知デバイス１３５によって発生され、第２の蒸留タンク３０３内の液体部分の高度を表す、信号が、処理デバイス１３０に伝送されてもよい。処理デバイス１３０は、ソフトウェア、アルゴリズム、ドライバプログラム、および同等物を含んでもよい、または別様に、アラーム、例えば、光学アラーム、聴覚アラーム、触知アラーム、または同等物を始動させ、人員に、可能性として考えられる危険条件をアラートし、および／または受信された信号が第２の蒸留タンク３０３のための最小許容可能液体レベルを下回るとき、第２の蒸留タンク３０３の即時または遅延された操業停止を引き起こすための信号を発生させるようにプログラムされてもよい。
次のステップでは、処理された（凝縮物）誘電性流体１０７は、上記に記載されるように、第２の段階１０３’から退出し（例えば、そこから重力給送によって流動し）（例えば、第２の蒸留タンク３０３の出口１１３を介して）、第３の段階１０４の中に導入される（例えば、循環タンク２０５への入口１１４を介して）（ステップ４）。いくつかの実装では、第３の段階１０４は、循環タンク２０５と、複数のフィルタ２０６、２０７、２０８と、ポンプシステム２１１とを含んでもよく、これは、上記に記載されるように、閉鎖されたシステム内で相互に流体結合される。処理された（凝縮物）誘電性流体１０７を第３の段階１０４においてフィルタ２０６、２０７、２０８を通して繰り返し循環させることによって、フィルタ２０６内の乾燥剤による不純物／汚染物質の化学吸収および吸収率は、増加する。
本明細書の上記に説明される具現化されたシステム２００、２００’のいずれかは、独立型システムであってもよい、または有利なこととして、図４に描写されるように、第１の段階１０２、１０２’の入口１０８および第３の段階１０４の出口１２１が、浸漬冷却システム４０１と流体連通するように、浸漬冷却システム４０１の中に統合される、またはそれとともに含まれてもよい。好ましくは、システム２００、２００’のいずれかを、浸漬冷却システム４０１の中に統合する、またはそれとともに含むことは、システム２００、２００’の内外への一定流率が存在するとき、実行可能、経済的、かつ実践的である。例えば、第３の段階１０４から退出する回収された誘電性流体１０５の出力率が、第１の段階１０２の中への汚染された誘電性流体１０１の入力率に等しい（または超える）限り、システム２００、２００’のいずれかは、事実上、浸漬冷却システム４０１の中に統合される、またはそれとともに含まれ得る。しかしながら、第３の段階１０４から退出する回収された誘電性流体１０５の出力率が、第１の段階１０２の中への汚染された誘電性流体１０１の入力率を大幅にまたは若干以上に超える場合、システム２００、２００’を浸漬冷却システム４０１に結合することは、経済的ではあり得ない。対照的に、第３の段階１０４から退出する回収された誘電性流体１０５の出力率が、第１の段階１０２の中への汚染された誘電性流体１０１の入力率未満である場合、システム２００、２００’は、事実上、浸漬冷却システム４０１の中に統合されない、またはそれとともに含まれ得ない。
代替として、いくつかの用途では、浸漬冷却システム４０１は、緩衝タンクを含み、浸漬冷却システム４０１の緩衝タンクの液体レベルが、ある事前に定義された閾値を超える場合、汚染された誘電性流体１０１が、ポンプシステム４０２を通して、第１の段階１０２、１０２’の中にのみ流動し得るように、過剰な汚染された誘電性流体を貯蔵してもよい。いくつかの代替用途では、第３の段階１０４は、緩衝タンクを含み、第３の段階１０４の緩衝タンクの液体レベルがある事前に定義された閾値を超える場合、清浄された誘電性流体１０５が、ポンプシステム４０３を通して、浸漬冷却システムの中にのみ流動し得るように、清浄された誘電性流体を貯蔵してもよい。
いくつかの用途では、１つ以上のポンプシステム４０２、４０３が、具現化されたシステム２００、２００’と浸漬冷却システム４０１との間の導管の中に組み込まれてもよい。例えば、図４に示されるように、第１のポンプシステム４０２は、浸漬冷却システム４０１と第１の段階１０２、１０２’の入口１０８との間に配設され、汚染された誘電性流体１０１を第１の段階１０２、１０２’に送達（すなわち、圧送）してもよい一方、第２のポンプシステム４０３は、浸漬冷却システム４０１と第３の段階１０４の出口１２１との間に配設され、回収された誘電性流体１０５を浸漬冷却システム４０１に送達（すなわち、圧送）してもよい。
有利なこととして、本発明の濾過および蒸留の多段階は、回収された誘電性流体１０５が浸漬冷却システム４０１に戻るように解放される前に、循環タンク２０５内で行われる電気抵抗率および光学透過率測定によって裏付けられるように、例えば、その純形態または純状態における工場の新鮮な誘電性流体に匹敵する、純度のレベルを達成し得る。
本発明は、その精神または不可欠な特性から逸脱することなく、他の具体的形態において具現化されてもよい。前述の実施形態は、したがって、本明細書に説明される本発明を限定するのではなく、あらゆる点において、例証的であると見なされるものとする。本発明の範囲は、したがって、前述の説明によってではなく、添付の請求項によって示され、請求項の等価性の意味および範囲内に該当する、あらゆる変更は、その中に包含されるように意図される。

Claims (31)

  1. 少なくとも１つの電子デバイスの浸漬冷却のために使用される誘電性流体を回収する方法であって、前記方法は、
    前記誘電性流体を濾過し、第１の固体汚染物質の群を除去することと、
    前記濾過された誘電性流体を少なくとも１つの蒸留タンク内で蒸留し、蒸発された誘電性流体を生産することと、
    前記蒸発された誘電性流体を低揮発性汚染物質から分離することであって、前記蒸発された誘電性流体は、凝縮物として循環タンクの中に導入される、ことと、
    前記凝縮物を前記循環タンクから少なくとも１つのフィルタを通して圧送することによって、前記凝縮物を循環させることと、
    前記少なくとも１つのフィルタを用いて前記循環する凝縮物を濾過し、第２の汚染物質の群を除去することと、
    前記濾過された凝縮物を前記循環タンクに戻すことと
    を含む、方法。
  2. 前記誘電性流体を濾過し、前記第１の固体汚染物質の群を除去することは、前記誘電性流体を機械的濾過プロセスの中に導入することを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記機械的濾過プロセスは、最大細孔サイズから最小細孔サイズに順次配列された複数の機械的粒子フィルタを通して、前記誘電性流体を濾過することを含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記誘電性流体を濾過し、前記第１の固体汚染物質の群を除去することは、前記誘電性流体を乾燥剤を伴うフィルタの中に導入することを含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記誘電性流体を濾過し、前記第１の固体汚染物質の群を除去することは、前記誘電性流体を混合された炭素フィルタの中に導入することを含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記蒸発された誘電性流体を生産し、それを低揮発性汚染物質から分離することは、
    較正された温度で前記蒸発された誘電性流体を前記少なくとも１つの蒸留タンク内で凝縮し、前記凝縮物を生産することと、
    前記凝縮物を前記循環タンク内に収集することと、
    前記低揮発性汚染物質を前記少なくとも１つの蒸留タンクの底部部分に収集することと
    を含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記少なくとも１つの蒸留タンクは、第２の蒸留タンクと流体連通する第１の蒸留タンクを備え、前記蒸発された誘電性流体を生産し、分離することは、
    誘電性流体を前記第１の蒸留タンク内で第１の較正された温度まで加熱し、前記誘電性流体を水蒸気化することと、
    前記蒸発された誘電性流体の凝縮物を前記第２の蒸留タンク内に収集することと、
    前記収集された凝縮物を前記第２の蒸留タンク内で第２の較正された温度まで加熱し、前記収集された凝縮物を水蒸気化することと
    を含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記第２の較正された温度は、前記第１の較正された温度未満である、請求項７に記載の方法。
  9. 前記凝縮することは、前記少なくとも１つの蒸留タンク内に、その上に前記蒸発された誘電性流体が凝縮する少なくとも１つの流体冷却凝縮コイルを提供することを含む、請求項６記載の方法。
  10. 前記凝縮物を収集することは、前記凝縮物を前記流体冷却凝縮コイルの表面から前記循環タンクに重力給送することを含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記循環する凝縮物を濾過することは、乾燥剤を伴う少なくとも１つのフィルタを通して、前記循環する凝縮物を濾過することを含む、請求項１に記載の方法。
  12. 前記循環する凝縮物を濾過することは、少なくとも１つの混合された炭素フィルタを通して、前記循環する凝縮物を濾過することを含む、請求項１に記載の方法。
  13. 前記循環する凝縮物を濾過することは、少なくとも１つの機械的粒子フィルタを通して、前記循環する凝縮物を濾過することを含む、請求項１に記載の方法。
  14. 前記循環する凝縮物を濾過することは、最大細孔サイズから最小細孔サイズに順次配列された複数の機械的粒子フィルタを通して、前記循環する凝縮物を濾過することを含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記少なくとも１つの蒸留タンクのいずれか内の圧力が許容可能圧力を超える場合、蒸留を中断することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  16. 前記少なくとも１つの蒸留タンクのいずれか内の前記濾過された誘電性流体のレベルが最小許容可能流体レベル未満である場合、蒸留を中断することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  17. 所望の電気抵抗率、所望の赤外線分光測定値、または所望の光学透過率のうちの少なくとも１つが、前記循環する凝縮物内で測定されると、前記循環タンクを通して前記凝縮物を循環させることを中断することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  18. 前記誘電性流体を直接浸漬冷却システムから回収することと、
    濾過された凝縮物を直接前記浸漬冷却システムに戻すことと
    のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  19. 少なくとも１つの電子デバイスの浸漬冷却のために使用される誘電性流体を回収するためのシステムであって、前記システムは、
    前記誘電性流体を濾過し、第１の固体汚染物質の群を除去するための第１のフィルタデバイスと、
    前記濾過された誘電性流体を蒸留し、蒸発された誘電性流体を生産するための少なくとも１つの蒸留タンクと、
    前記蒸発された誘電性流体の凝縮物を低揮発性汚染物質から分離するために各蒸留タンク内に位置する、凝縮デバイスと、
    前記蒸発された誘電性流体の凝縮物を循環させるための循環タンクと、
    前記循環する凝縮物を濾過し、第２の汚染物質の群を除去するための少なくとも１つの第２のフィルタデバイスと
    を備える、システム。
  20. 前記第１のフィルタデバイスおよび前記第２のフィルタデバイスのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの機械的フィルタを備える、請求項１９に記載のシステム。
  21. 前記少なくとも１つの機械的フィルタは、最大細孔サイズから最小細孔サイズに順次配列された複数の機械的粒子フィルタを備える、請求項２０に記載のシステム。
  22. 前記複数の機械的粒子フィルタは、前記誘電性流体が、順次、最大細孔サイズから最小細孔サイズに前記複数の機械的粒子フィルタを通して進行するように構造化および配列されている、請求項２１に記載のシステム。
  23. 前記第１のフィルタデバイスおよび前記第２のフィルタデバイスのうちの少なくとも１つは、乾燥剤を伴うフィルタを備える、請求項１９に記載のシステム。
  24. 前記第１のフィルタデバイスおよび前記第２のフィルタデバイスのうちの少なくとも１つは、混合された炭素フィルタを備える、請求項１９に記載のシステム。
  25. 前記少なくとも１つの蒸留タンクは、第２の蒸留タンクと流体連通する第１の蒸留タンクを備え、前記第１の蒸留タンクからの蒸発された誘電性流体が、凝縮後、前記第２の蒸留タンクの中に導入され得る、請求項１９に記載のシステム。
  26. 前記凝縮デバイスは、その上に前記蒸発された誘電性流体が凝縮する少なくとも１つの流体冷却凝縮コイルを備える、請求項１９に記載のシステム。
  27. 前記少なくとも１つの蒸留タンク内の圧力が許容可能圧力を超える場合、蒸留を中断するように構成されている、中断デバイスをさらに備える、請求項１９に記載のシステム。
  28. 前記少なくとも１つの蒸留タンク内の前記濾過された誘電性流体のレベルが最小許容可能流体レベル未満である場合、蒸留を中断するように構成されている、中断デバイスをさらに備える、請求項１９に記載のシステム。
  29. 前記循環する凝縮物内の電気抵抗率を感知するための感知デバイスと、
    前記循環する凝縮物内の赤外線分光測定値を感知するための感知デバイスと、
    前記循環する凝縮物内の光学透過率を感知するための感知デバイスと、
    所望の電気抵抗率、所望の赤外線分光測定値、または所望の光学透過率のうちの少なくとも１つが、前記循環する凝縮物内で測定されると、前記循環タンクを通して前記凝縮物を循環させることを中断するための中断デバイスと
    のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１９に記載のシステム。
  30. 前記誘電性流体を直接浸漬冷却システムから回収するための導管と、
    前記濾過された循環する凝縮物を直接前記浸漬冷却システムに戻すための導管と
    のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１９に記載のシステム。
  31. 前記循環タンクおよび少なくとも１つの第２のフィルタデバイスは、少なくとも１つの圧送システムをさらに備える閉ループ内に構成されている、請求項１９に記載のシステム。
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