特表 2024-527184 ポンプ駆動型二相液冷システム、及びポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-22

(54)【発明の名称】ポンプ駆動型二相液冷システム、及びポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/02 20060101AFI20240712BHJP

【ＦＩ】

F28D15/02 106A

F28D15/02 101D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023577104

(86)(22)【出願日】2022-03-14

(85)【翻訳文提出日】2023-12-08

(86)【国際出願番号】 CN2022080758

(87)【国際公開番号】W WO2022257526

(87)【国際公開日】2022-12-15

(31)【優先権主張番号】202110642644.0

(32)【優先日】2021-06-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511151662

【氏名又は名称】中興通訊股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＺＴＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】ＺＴＥ Ｐｌａｚａ，Ｋｅｊｉ Ｒｏａｄ Ｓｏｕｔｈ，Ｈｉ－Ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｎａｎｓｈａｎ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８０５７ Ｃｈｉｎａ

(71)【出願人】

【識別番号】523465551

【氏名又は名称】北京空間飛行器総体設計部

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＳＰＡＣＥＣＲＡＦＴ ＳＹＳＴＥＭ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８２，Ｚｈｉｃｈｕｎ Ｒｏａｄ，Ｈａｉｄｉａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８６，Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112656

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 英毅

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】陶成

(72)【発明者】

【氏名】王亜龍

(72)【発明者】

【氏名】劉帆

(72)【発明者】

【氏名】李帥

(72)【発明者】

【氏名】周暁東

(72)【発明者】

【氏名】于新剛

(57)【要約】

ポンプ駆動型二相液冷システム、及びポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法を提供する。ポンプ駆動型二相液冷システムは、ポンプ駆動型二相液体循環回路（１００）と、第１貯液タンク（２００）と、第２貯液タンク（３００）と、を含み、ポンプ駆動型二相液体循環回路（１００）には、ポンプ（１１０）、蒸発器（１２０）、及び凝縮器（１３０）がこの順に設けられ、第１貯液タンク（２００）はポンプ（１１０）の前端に設けられ、第２貯液タンク（３００）は、第１接続配管（４００）を介して第１貯液タンク（２００）に連通しており、第２貯液タンク（３００）には、第１補給液体注入口（３１０）が設けられ、第１接続配管（４００）には、第２貯液タンク（３００）と第１貯液タンク（２００）を遮断するように構成された第１弁（４１０）が設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプ、蒸発器、及び凝縮器がこの順に設けられたポンプ駆動型二相液体循環回路と、
前記ポンプの前端に設けられた第１貯液タンクと、
第１接続配管を介して前記第１貯液タンクに連通しており、第１補給液体注入口が設けられた第２貯液タンクであって、前記第１接続配管には、前記第２貯液タンクと前記第１貯液タンクを遮断するように構成された第１弁が設けられた第２貯液タンクと、を含む、ポンプ駆動型二相液冷システム。

【請求項2】

前記第１貯液タンクは、最高マーク液位が設置されており、前記第２貯液タンクの最低位置が前記第１貯液タンクの最高マーク液位よりも高い、請求項１に記載のポンプ駆動型二相液冷システム。

【請求項3】

前記第２貯液タンクには、吸引口がさらに設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載の前記ポンプ駆動型二相液冷システム。

【請求項4】

前記第１貯液タンクの上部は上部接続配管を介して前記第２貯液タンクの上部に連通しており、前記第１貯液タンクの下部は下部接続配管を介して前記第２貯液タンクの下部に連通しており、前記上部接続配管及び前記下部接続配管の両方に前記第１弁が設けられている、請求項１に記載のポンプ駆動型二相液冷システム。

【請求項5】

第２接続配管を介して前記第２貯液タンクに連通しており、第２補給液体注入口が設けられた第３貯液タンクであって、前記第２接続配管には、前記第３貯液タンクと前記第２貯液タンクを遮断するように構成された第２弁が設けられた第３貯液タンクをさらに含み、
前記第２貯液タンクは、最高マーク液位が設置されており、前記第３貯液タンクの最低位置が前記第２貯液タンクの最高マーク液位よりも高い、請求項４に記載のポンプ駆動型二相液冷システム。

【請求項6】

温度制御部品をさらに含み、
前記温度制御部品は、前記ポンプの後端から前記ポンプの前端まで貫通している第１冷却分岐、前記ポンプの後端から前記ポンプの前端まで貫通している第２冷却分岐、前記第１貯液タンクの内部に設けられた第１加熱器、及び前記第２貯液タンクの内部に設けられた第２加熱器を含み、前記第１冷却分岐に第３弁が設けられ、前記第２冷却分岐に第４弁が設けられ、前記第１冷却分岐の管路の一部が前記第１貯液タンクを貫通して前記第１貯液タンク内の作動流体と熱交換し、前記第２冷却分岐の管路の一部が前記第２貯液タンクを貫通して前記第２貯液タンク内の作動流体と熱交換する、請求項１に記載のポンプ駆動型二相液冷システム。

【請求項7】

ポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法であって、
前記ポンプ駆動型二相液冷システムは、ポンプ駆動型二相液体循環回路と、第１貯液タンクと、第２貯液タンクと、を含み、前記ポンプ駆動型二相液体循環回路には、ポンプ、蒸発器、及び凝縮器がこの順に設けられ、前記第１貯液タンクは前記ポンプの前端に設けられ、前記第２貯液タンクは第１接続配管を介して前記第１貯液タンクに連通しており、前記第２貯液タンクには、第１補給液体注入口が設けられ、前記第１接続配管に第１弁が設けられ、
前記液体補給制御方法は、
前記第１弁を閉じて、前記第２貯液タンクと前記第１貯液タンクを遮断するステップと、
前記第１補給液体注入口から前記第２貯液タンクへ注液するステップと、
注液完了後、前記第２貯液タンクの温度と前記第１貯液タンクの温度との差が所定閾値を下回るか、前記第２貯液タンクの圧力と前記第１貯液タンクの圧力との差が所定閾値を下回る場合、前記第１弁を開いて、前記第２貯液タンクと前記第１貯液タンクを連通させるステップと、を含む、液体補給制御方法。

【請求項8】

前記第１貯液タンクは、最高マーク液位が設置されており、前記第２貯液タンクの最低位置が前記第１貯液タンクの最高マーク液位よりも高く、前記第２貯液タンクには、吸引口がさらに設けられ、前記第１補給液体注入口から前記第２貯液タンクへ注液する前記ステップの前に、
前記吸引口を通じて前記第２貯液タンクを真空吸引するステップをさらに含む、請求項７に記載の液体補給制御方法。

【請求項9】

前記第１貯液タンクの上部は上部接続配管を介して前記第２貯液タンクの上部に連通しており、前記第１貯液タンクの下部は下部接続配管を介して前記第２貯液タンクの下部に連通しており、前記上部接続配管及び前記下部接続配管の両方に前記第１弁が設けられ、注液完了後、前記第２貯液タンクの温度及び／又は圧力と前記第１貯液タンクの温度及び／又は圧力との差が所定閾値を上回る場合、前記第２貯液タンクに対して降温降圧処理を行う、請求項７に記載の液体補給制御方法。

【請求項10】

前記ポンプ駆動型二相液冷システムは、温度制御部品をさらに含み、前記温度制御部品は、前記ポンプの後端から前記ポンプの前端まで貫通している第１冷却分岐、前記ポンプの後端から前記ポンプの前端まで貫通している第２冷却分岐、前記第１貯液タンクの内部に設けられた第１加熱器、及び前記第２貯液タンクの内部に設けられた第２加熱器を含み、前記第１冷却分岐に第３弁が設けられ、前記第２冷却分岐に第４弁が設けられ、前記第１冷却分岐の管路の一部が前記第１貯液タンクを貫通して前記第１貯液タンク内の作動流体と熱交換し、前記第２冷却分岐の管路の一部が前記第２貯液タンクを貫通して前記第２貯液タンク内の作動流体と熱交換し、
前記液体補給制御方法は、
前記第２貯液タンクの温度又は圧力が、前記第１貯液タンクの温度又は圧力と前記所定閾値との和を上回る場合、前記第４弁を開くか、又は前記第１加熱器を起動させるステップと、
前記第２貯液タンクの温度又は圧力が、前記第１貯液タンクの温度又は圧力と前記所定閾値との差を下回る場合、前記第３弁を開くか、又は前記第２加熱器を起動させるステップを含む、請求項７に記載の液体補給制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、出願番号が２０２１１０６４２６４４．０、出願日が２０２１年６月９日の中国特許出願に基づいて提出され、当該中国特許出願の優先権を主張しており、当該中国特許出願のすべての内容はここで参照として本願に組み込まれている。

【0002】

本願は、熱制御の技術分野に関し、特に、ポンプ駆動型二相液冷システム、及びポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法に関する。

【背景技術】

【0003】

通信技術の発展に伴い、チップと通信設備の消費電力はますます高くなり、従来の空冷と単相液冷は次第に放熱のニーズに対応できなくなり、ポンプ駆動型二相液冷は高消費電力の放熱のニーズを解決する面で大きな優位性がある。ポンプ駆動型二相液冷システムの動作原理は、液状作動流体がポンプにより駆動されて蒸発器に入って相変化し、チップの熱を吸収し、気体や液体で凝縮器に入って熱交換し、過冷却状態になって再びポンプに入ることを繰り返すことである。

【0004】

ポンプ駆動型二相液冷システムのコア機能の１つは、貯液タンクによって行われるシステムの蒸発温度／圧力制御である。貯液タンク内は常に気液混合状態であるため、温度と圧力は１対１に対応しており、貯液タンクを温度制御することにより、システム全体の圧力と蒸発温度の制御が可能となる。貯液タンクのもう１つの重要な機能は体積吸収のことで、システムの消費電力又は動作温度が変化すると、システムの作動流体の総体積が変化して、貯液タンクは液位の変化によってこの部分の体積変化を吸収して、システムの圧力を安定的に維持する。貯液タンク内には常に液状作動流体が存在している必要があり、また、ポンプインレットにキャビテーションが発生し、システムの安全な作動に影響を及ぼす可能性があることから、液面が低すぎてはならない。システムの充填量の不足、応用シナリオの変化、作動流体の漏洩などにより液面が低すぎる場合、システムの安定的で安全な運転を確保するため、速やかに液体を補給する必要がある。

【0005】

現在、ポンプ駆動型二相液冷システムでは、液体を補給する際には、一般的にシステムを停止して室温まで冷却する必要があり、作動流体タンクが手動でシステムに接続されて液体補給が行われ、これは、通信設備のポンプ駆動型二相液冷システムには適用されない。システムが停止していない場合、液体補給中にシステムの運転が不安定になるリスクが存在し、液体補給プロセスは相変化を伴い、液体補給ポイントは別の貯液タンクになる可能性があり、また、貯液タンクの温度と圧力が変化し、システム圧力に影響を与え、液体の逆流のリスクもある。そのため、ポンプ駆動型二相液冷システムは、オンラインでの液体補給とシステムの安定な運転を両立させることができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本願の実施例は、オンラインでの液体補給とシステムの安定な運転を両立させることができるポンプ駆動型二相液冷システム、及びポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１態様では、本願の実施例は、
ポンプ、蒸発器、及び凝縮器がこの順に設けられたポンプ駆動型二相液体循環回路と、
前記ポンプの前端に設けられた第１貯液タンクと、
第１接続配管を介して前記第１貯液タンクに連通しており、第１補給液体注入口が設けられた第２貯液タンクであって、前記第１接続配管には、前記第２貯液タンクと前記第１貯液タンクを遮断するように構成された第１弁が設けられた第２貯液タンクと、を含む、ポンプ駆動型二相液冷システムを提供する。

【0008】

第２態様では、本願の実施例は、
ポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法であって、
前記ポンプ駆動型二相液冷システムは、ポンプ駆動型二相液体循環回路と、第１貯液タンクと、第２貯液タンクと、を含み、前記ポンプ駆動型二相液体循環回路には、ポンプ、蒸発器、及び凝縮器がこの順に設けられ、前記第１貯液タンクは前記ポンプの前端に設けられ、前記第２貯液タンクは第１接続配管を介して前記第１貯液タンクに連通しており、前記第２貯液タンクには、第１補給液体注入口が設けられ、前記第１接続配管に第１弁が設けられ、
前記液体補給制御方法は、
前記第１弁を閉じて、前記第２貯液タンクと前記第１貯液タンクを遮断するステップと、
前記第１補給液体注入口から前記第２貯液タンクへ注液するステップと、
注液完了後、前記第２貯液タンクの温度及び／又は圧力と前記第１貯液タンクの温度及び／又は圧力との差が所定閾値を下回る場合、前記第１弁を開いて、前記第２貯液タンクと前記第１貯液タンクを連通させるステップと、を含む、液体補給制御方法を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本願の実施例は、ポンプ駆動型二相液冷システム、及びポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法を含む。本願の実施例による形態によれば、第１貯液タンク及び第２貯液タンクが設けられ、第２貯液タンクが第１接続配管を介して第１貯液タンクに連通することによって、システムが正常に運転する場合、２つのタンクは体積を吸収する役割を果たし、液体補給が必要になった場合、第１弁を閉じて、第２貯液タンクと第１貯液タンクを遮断し、第１補給液体注入口から第２貯液タンクの内部へ液体を補給することが可能になり、第２貯液タンクはシステム外に遮断されて液体補給を受ける。

【0010】

本願の他の特徴及び利点は、後の明細書で説明され、部分的に本明細書から明らかになるか、又は本願を実施することによって理解される。本願の目的及び他の利点は、明細書、特許請求の範囲、及び図面において特に指摘された構造によって達成され得る。
図面は、本願の技術案に対する理解を提供するために用いられ、かつ、明細書の一部を構成し、本願の実施例と共に本願の技術案を解釈するために用いられ、本願の技術案に対する制限ではない。
以下、図面を参照して本願の実施例について説明する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本願の実施例１によるポンプ駆動型二相液冷システムの構造概略図である。

【図2】本願の実施例２によるポンプ駆動型二相液冷システムの構造概略図である。

【図3】本願の実施例３によるポンプ駆動型二相液冷システムの構造概略図である。

【図4】本願の実施例４によるポンプ駆動型二相液冷システムの温度制御部品の構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

この部分では、本願の具体的な実施例を詳細に説明し、本願の実施例が図面に示されており、図面の役割は、明細書の文字部分の記載を図形で補完し、本願の各技術的特徴及び全体的な技術案を直感的かつイメージ的に理解できるようにすることであるが、本願の特許範囲を制限するものとは理解すべきではない。

【0013】

本願の説明において、「第１」、「第２」が記載される場合、単に技術的特徴を区別することを目的とするものであって、相対的重要性を指示若しくは暗示し、又は指示された技術的特徴の数を暗示し、又は指示された技術的特徴の前後関係を暗示していると理解すべきではない。

【0014】

本願の説明において、特に明確な限定がない限り、「設ける」、「取り付ける」、「接続」などの用語は広義に理解すべきであり、当業者であれば、技術案の具体的な内容を参照して、上記の用語の本願における具体的な意味を合理的に判定することができる。

【0015】

本願の実施例は、オンラインでの液体補給とシステムの安定な運転を両立させることができるポンプ駆動型二相液冷システム、及びポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法を提供する。

【0016】

本願の実施例の第１態様は、
ポンプ駆動型二相液体循環回路と、第１貯液タンクと、第２貯液タンクと、を含み、ポンプ駆動型二相液体循環回路には、ポンプ、蒸発器、及び凝縮器がこの順に設けられ、第１貯液タンクはポンプの前端に設けられ、第２貯液タンクは第１接続配管を介して第１貯液タンクに連通しており、第２貯液タンクには、第１補給液体注入口が設けられ、第１接続配管には、第２貯液タンクと第１貯液タンクを遮断するように構成された第１弁が設けられる、ポンプ駆動型二相液冷システムを提供する。

【0017】

第１貯液タンク及び第２貯液タンクが設けられ、第２貯液タンクが第１接続配管を介して第１貯液タンクに連通することによって、システムが正常に運転する場合、２つのタンクは体積を吸収する役割を果たし、液体補給が必要になった場合、第１弁を閉じて、第２貯液タンクと第１貯液タンクを遮断し、第１補給液体注入口から第２貯液タンクの内部へ液体を補給することが可能になり、第２貯液タンクはシステム外に遮断されて液体補給を受け、これによって、オンラインでの液体補給とシステムの安定な運転を両立させることができる。

【0018】

以下、図面を参照して、本願の実施例について説明する。

【0019】

図１に示すように、図１は、本願の実施例１によるポンプ駆動型二相液冷システムであり、このポンプ駆動型二相液冷システムは、ポンプ駆動型二相液体循環回路１００と、第１貯液タンク２００と、第２貯液タンク３００と、を含み、ポンプ駆動型二相液体循環回路１００には、ポンプ１１０、蒸発器１２０、及び凝縮器１３０がこの順に設けられ、第１貯液タンク２００はポンプ１１０の前端に設けられ、第１貯液タンク２００は、最高マーク液位２１０が設置されており、第２貯液タンク３００は、第１接続配管４００を介して第１貯液タンク２００に連通しており、第２貯液タンク３００には、第１補給液体注入口３１０が設けられ、第１接続配管４００には、第２貯液タンク３００と第１貯液タンク２００を遮断するように構成された第１弁４１０が設けられ、第２貯液タンク３００の最低位置が、第１貯液タンク２００の最高マーク液位２１０よりも高い。また、第２貯液タンク３００には、吸引口３２０がさらに設けられている。

【0020】

ポンプ駆動型二相液冷システムが正常に運転する場合、第１貯液タンク２００及び第２貯液タンク３００のいずれも体積を吸収する役割を果たし、第１貯液タンク２００には気液が混合されており、第２貯液タンク３００には気体のみが存在する。液体補給においては、第２貯液タンク３００はシステム外に遮断されて液体補給を受けた後、温度と圧力を調整されてから、システムに再度接続され、システムの温度と圧力を変化させずに、重力によって液状作動流体を第１貯液タンク２００に排出し、第１貯液タンク２００及び第２貯液タンク３００は元の状態で正常な運転を持続し、これによって、ポンプ駆動型二相液冷システムでは、オンラインでの安定的な液体補給ができないという欠陥を解決し、システムの保守性と信頼性を大幅に向上させることができる。

【0021】

第１貯液タンク２００及び第２貯液タンク３００はそれぞれ上部と下部に設けられるように設計され、第２貯液タンク３００の最低位置が第１貯液タンク２００の最高マーク液位２１０よりも高く、これによって、第１弁４１０を開いた状態で、第２貯液タンク３００内の液体のすべてが重力によって第１貯液タンク２００に流れることが確保される。正常に運転する場合、第１弁４１０は開状態であり、第２貯液タンク３００には気体しかなく、第２貯液タンク３００は第１貯液タンク２００の上部にある気体の体積の一部と扱われてもよく、第２貯液タンク３００及び第１貯液タンク２００の両方により圧力と温度を調整する役割が果たされる。

【0022】

第１貯液タンク２００及び第２貯液タンク３００内には温度圧力監視センサが設けられている。

【0023】

また、図４に示すように、ポンプ駆動型二相液冷システムは、温度制御部品をさらに含み、上記温度制御部品は、ポンプ１１０の後端からポンプ１１０の前端まで貫通している第１冷却分岐７１０、ポンプ１１０の後端からポンプ１１０の前端まで貫通している第２冷却分岐７２０、第１貯液タンク２００の内部に設けられた第１加熱器７３０、及び第２貯液タンク３００の内部に設けられた第２加熱器７４０を含み、第１冷却分岐７１０に第３弁７１１が設けられ、第２冷却分岐７２０に第４弁７２１が設けられ、第１冷却分岐７１０の管路の一部が第１貯液タンク２００を貫通して第１貯液タンク２００内の作動流体と熱交換し、第２冷却分岐７２０の管路の一部が第２貯液タンク３００を貫通して第２貯液タンク３００内の作動流体と熱交換する。

【0024】

第１冷却分岐７１０及び第１加熱器７３０により、第１貯液タンク２００の温度制御が行われ、第２冷却分岐７２０及び第２加熱器７４０により、第２貯液タンク３００の温度制御が行われる。ここで、第１加熱器７３０及び第２加熱器７４０は、電気加熱ロッドであってもよいし、電気加熱シートであってもよい。

【0025】

一般には、第２貯液タンク３００の温度制御機能は液体補給においてのみ使用され、ポンプ駆動型二相液冷システムが正常に運転するときに使用されない。ポンプ駆動型二相液冷システムが正常に運転する場合、第１貯液タンク２００の温度制御は第１冷却分岐７１０及び第１加熱器７３０によって行われる。

【0026】

なお、第１補給液体注入口３１０は、インターフェースとして設計され、その形態について限定はなく、第２貯液タンク３００へ液体を補給するように構成され、作動流体タンクや他の注入装置に直接接続されてもよい。吸引口３２０は、インターフェースとして設計され、その形態について限定はなく、液体補給の效率を高めるために第２貯液タンク３００へ液体を補給する前に第２貯液タンク３００を真空吸引するように構成される。

【0027】

図１に示すように、第１貯液タンク２００は、最高マーク液位２１０に加えて、中間マーク液位２２０及び低位マーク液位２３０が設置されてもよい。ポンプ駆動型二相液冷システムの作業条件が最も低温で電力消費がない場合、液位は中間マーク液位２２０と低位マーク液位２３０との間にあり、システムの作業条件が最も高温で電力消費が最大である場合、液位は最高マーク液位２１０と中間マーク液位２２０との間にあり、システムが最大電力消費で運転する場合、液位は、単一板のメンテナンスや作動流体の漏液により所定値以下に下がり、中間マーク液位２２０を例にして、液位アラームを開始させて、液体補給が必要であるように指示する。

【0028】

ポンプ駆動型二相液冷システムの液位が低くなり、液体補給が必要であることが指示されると、第１弁４１０を閉じて、第１弁４１０をシステムの外に遮断し、圧力を下げて、液体補給を速めるために、吸引口３２０を通じて第２貯液タンク３００を真空吸引し、ただし、第２貯液タンク３００の温度と圧力が室温又は注入装置内の液状作動流体よりも明らかに低くなる場合、このような操作が不要である。第１補給液体注入口３１０から第２貯液タンク３００へ注液し、注液が進むに伴い、第２貯液タンク３００の温度と圧力が徐々に上昇する。第２貯液タンク３００の液位が注液の要件を満たすと、注液を停止し、第１補給液体注入口３１０を遮断する。第１貯液タンク２００及び第２貯液タンク３００の温度と圧力が同じか又は近い場合、第１弁４１０を直接開き、システムの圧力と温度を変化させることなく、第２貯液タンク３００の液体は、第１接続配管４００を介して第１貯液タンク２００に自発的に流れ、第１貯液タンク２００の液位が正常な範囲に上昇し、液体補給工程が完了する。第２貯液タンク３００の温度と圧力が第１貯液タンク２００の温度と圧力よりも低くなった場合、第２貯液タンク３００の温度制御機能をオンにして、第２貯液タンク３００を加熱又は冷却して、その温度を第１貯液タンク２００に近くしてから、第１弁４１０を開く。システムの圧力と温度を変化させることなく、第２貯液タンク３００の液体は、第１接続配管４００を介して第１貯液タンク２００に自発的に流れ、第１貯液タンク２００の液位が正常な範囲に上昇し、液体補給工程が完了する。

【0029】

図２に示すように、図２は、本願の実施例２によるポンプ駆動型二相液冷システムであり、このポンプ駆動型二相液冷システムは、ポンプ駆動型二相液体循環回路１００と、第１貯液タンク２００と、第２貯液タンク３００と、を含み、ポンプ駆動型二相液体循環回路１００には、ポンプ１１０、蒸発器１２０、及び凝縮器１３０が設けられ、第１貯液タンク２００はポンプ１１０の前端に設けられ、第１貯液タンク２００の上部は上部接続配管４２０を介して第２貯液タンク３００の上部に連通しており、第１貯液タンク２００の下部は下部接続配管４３０を介して第２貯液タンク３００の下部に連通しており、上部接続配管４２０及び下部接続配管４３０の両方に第１弁４１０が設けられ、第２貯液タンク３００には、第１補給液体注入口３１０が設けられる。

【0030】

図２に示す実施例２では、図１に示す実施例１とは、以下の点は同じである。

【0031】

液体補給においては、液体補給対象となる第２貯液タンク３００をシステムの外に遮断し、液体補給完了後、第２貯液タンク３００の温度を制御してから、それをシステムに再度接続する。

【0032】

実施例２では、第１貯液タンク２００と第２貯液タンク３００との総体積については、実施例１の第１貯液タンク２００と第２貯液タンク３００との総体積とは設計原則が同じである。

【0033】

図２に示す実施例２では、図１に示す実施例１とは、以下の点は相違する。第１貯液タンク２００及び第２貯液タンク３００の高さについて制限はなく、正常に運転する場合は、両方ともに気体状態と液状態が共存する。

【0034】

正常に運転する場合、温度制御を効率化するために、第１貯液タンク２００及び第２貯液タンク３００について温度制御を同時に行ってもよい。

【0035】

液体補給においては、第２貯液タンク３００を真空吸引してはならない。

【0036】

第２貯液タンク３００の温度と圧力が室温又は注入装置の作動流体温度よりも高くなる場合、この形態では、液体補給が困難になり、液体補給には注入装置による動力が必要とされるか、又は第２貯液タンク３００について降温降圧を行っておく必要があり、液体補給が実施例１の形態よりも困難である。

【0037】

図３に示すように、図３は、本願の実施例３によるポンプ駆動型二相液冷システムであり、このポンプ駆動型二相液冷システムは、ポンプ駆動型二相液体循環回路１００と、第１貯液タンク２００と、第２貯液タンク３００と、第３貯液タンク５００と、を含み、ポンプ駆動型二相液体循環回路１００には、ポンプ１１０、蒸発器１２０、及び凝縮器１３０がこの順に設けられ、第１貯液タンク２００はポンプ１１０の前端に設けられ、第１貯液タンク２００の上部は上部接続配管４２０を介して第２貯液タンク３００の上部に連通しており、第１貯液タンク２００の下部は下部接続配管４３０を介して第２貯液タンク３００の下部に連通しており、上部接続配管４２０及び下部接続配管４３０の両方に第１弁４１０が設けられ、第２貯液タンク３００には、第１補給液体注入口３１０が設けられる。第３貯液タンク５００は、第２接続配管６００を介して第２貯液タンク３００に連通しており、第３貯液タンク５００に第２補給液体注入口５１０が設けられ、第２接続配管６００には、第３貯液タンク５００と第２貯液タンク３００を遮断するように構成された第２弁６１０が設けられ、第２貯液タンク３００は、最高マーク液位が設置されており、第３貯液タンク５００の最低位置が第２貯液タンク３００の最高マーク液位よりも高い。

【0038】

図３に示す実施例の形態は、図１に示す実施例と図２に示す実施例との組み合わせとしてみなされてもよく、その作用及び原理は実施例１及び実施例２を参照すればよく、ここでは詳しく説明しない。

【0039】

第２態様では、本願の実施例は、ポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法を提供し、ポンプ駆動型二相液冷システムは、図１に示すように、ポンプ駆動型二相液体循環回路１００と、第１貯液タンク２００と、第２貯液タンク３００と、を含み、ポンプ駆動型二相液体循環回路１００には、ポンプ１１０、蒸発器１２０、及び凝縮器１３０がこの順に設けられ、第１貯液タンク２００はポンプ１１０の前端に設けられ、第２貯液タンク３００は、第１接続配管４００を介して第１貯液タンク２００に連通しており、第２貯液タンク３００には、第１補給液体注入口３１０が設けられ、第１接続配管４００に第１弁４１０が設けられ、液体補給制御方法は、
第１弁４１０を閉じて、第２貯液タンク３００と第１貯液タンク２００を遮断するステップと、
第１補給液体注入口３１０から第２貯液タンク３００へ注液するステップと、
注液完了後、第２貯液タンク３００の温度と第１貯液タンク２００の温度との差が所定閾値を下回るか、第２貯液タンク３００の圧力と第１貯液タンク２００の圧力との差が所定閾値を下回る場合、第１弁４１０を開いて、第２貯液タンク３００と第１貯液タンク２００を連通させる。

【0040】

本実施例の作用及び原理は、上記の第１態様の実施例のポンプ駆動型二相液冷システムの原理及び作用と同じであるため、ここでは詳しく説明しない。

【0041】

上記のポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法では、第１貯液タンク２００は、最高マーク液位２１０が設置されており、第２貯液タンク３００の最低位置が第１貯液タンク２００の最高マーク液位２１０よりも高く、第２貯液タンク３００には、吸引口３２０がさらに設けられ、第１補給液体注入口３１０から第２貯液タンク３００へ注液する前記ステップの前に、
吸引口３２０を通じて第２貯液タンク３００を真空吸引するステップをさらに含む。

【0042】

上記のポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法では、第１貯液タンク２００の上部は、上部接続配管４２０を介して第２貯液タンク３００の上部に連通しており、第１貯液タンク２００の下部は、下部接続配管４３０を介して第２貯液タンク３００の下部に連通しており、上部接続配管４２０及び下部接続配管４３０の両方に第１弁４１０が設けられ、注液完了後、第２貯液タンク３００の温度及び／又は圧力と第１貯液タンク２００の温度及び／又は圧力との差が所定閾値を上回る場合、第２貯液タンク３００に対して降温降圧処理を行う。

【0043】

上記のポンプ駆動型二相液冷システムの液体補給制御方法では、ポンプ駆動型二相液冷システムは、温度制御部品をさらに含み、温度制御部品は、図３に示すように、ポンプ１１０の後端からポンプ１１０の前端まで貫通している第１冷却分岐７１０、ポンプ１１０の後端からポンプ１１０の前端まで貫通している第２冷却分岐７２０、第１貯液タンク２００の内部に設けられた第１加熱器７３０、及び第２貯液タンク３００の内部に設けられた第２加熱器７４０を含み、第１冷却分岐７１０に第３弁７１１が設けられ、第２冷却分岐７２０に第４弁７２１が設けられ、第１冷却分岐７１０の管路の一部が第１貯液タンク２００を貫通して第１貯液タンク２００内の作動流体と熱交換し、第２冷却分岐７２０の管路の一部が第２貯液タンク３００を貫通して第２貯液タンク３００内の作動流体と熱交換し、液体補給制御方法は、
第２貯液タンク３００の温度又は圧力が、第１貯液タンク２００の温度又は圧力と所定閾値との和を上回る場合、第４弁７２１を開くか、又は第１加熱器７３０を起動させるステップと、
第２貯液タンク３００の温度又は圧力が、第１貯液タンク２００の温度又は圧力と所定閾値との差を下回る場合、第３弁７１１を開くか、又は第２加熱器７４０を起動させるステップと、をさらに含む。

【0044】

以上、図面を参照して本願の実施例について詳細に説明したが、本願は上記の実施例に限定されるものではなく、当業者が有する知識の範囲内で、本願の趣旨を逸脱することなく、様々な変化を行ってもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】