冷却设备，用于制造冷却设备的方法和具有冷却设备的运输设备技术

一种冷却设备具有如下特征：用于蒸发工作液(110)的蒸发器(100)，其中工作液(110)保持在蒸发器底部(120)上；用于压缩蒸发的工作液(130)的压缩机(200)，其中压缩机(200)构成为，用于将蒸发的工作液(130)沿安置方向从下向上输送；具有上壁(310)的液化器(300)，所述上壁构成为，使得蒸发的且压缩的工作液(340)能在上壁(310)处冷凝并且从上向下滴落(320)；和中间隔板(400)，其构成为，用于收集滴落的工作液(320)，其中中间隔板(400)具有至少一个开口(420)，滴落的工作液能够穿过所述开口到达蒸发器底部(120)。发器底部(120)。发器底部(120)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却设备，用于制造冷却设备的方法和具有冷却设备的运输设备


[0001]本专利技术涉及一种冷却设备并且尤其涉及具有压缩热泵的冷却设备。

技术介绍

[0002]DE 102016203414 B4描述了一种具有外部气体收集腔的热泵、一种用于运行热泵的方法和一种用于制造热泵的方法。热泵包括用于蒸发在蒸发器腔中的工作液的蒸发器。此外，设有用于液化在冷凝器腔中的蒸发的工作液的冷凝器，所述冷凝器腔由冷凝器底部限界并且保持工作液量，所述工作液作为“雨”引入冷凝器腔中，以便实现有效的冷凝。蒸发器腔至少部分地由冷凝器腔包围。此外，蒸发器腔由冷凝器底部与冷凝器腔分离。要冷却的区域经由热交换器连接于蒸发器。此外，要加热的区域同样经由热交换器连接于冷凝器。尤其，热泵安放在罐状的壳体中，在所述壳体中在上部区域中安装用于具有径向叶轮的涡轮压缩机的马达，而在蒸发器底部中的下部区域中设置所有用于在液化器中的工作液和用于在蒸发器中的工作液的入口和出口。
[0003]尤其对于小的冷却功率，要不然当需要特别紧凑的结构形式时，已知的热泵不是最优匹配的。因此，对于具有较小的冷却功率和少量的位置需求的应用，不能够使用或者仅困难地或以高耗费使用这种热泵。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是，实现一种冷却设备，其可灵活地使用并且还适合于应对中等的或低的冷却功率的使用。
[0005]所述目的通过根据权利要求1的冷却设备、根据权利要求16的用于制造冷却设备的方法或根据权利要求17的运输设备实现。
[0006]本专利技术基于如下认识，紧凑的结构形式在冷却功率不太高的同时可以有利地通过如下方式实现，即工作液在封闭的系统中在蒸发器中保持在蒸发器底部上，使得压缩机将蒸发的工作液沿安置方向从下向上输送，并且在安置方向上设置在上方的液化器尤其具有上壁，所述上壁构成为，使得在上壁上蒸发的工作液是可冷凝的并且从上向下滴落。滴落的工作液聚集到中间隔板上，所述中间隔板作为节流功能性具有至少一个或优选多个开口，滴落的工作液可以穿过所述开口回到蒸发器底部。在液化器中保持没有用于辅助冷凝的冷凝器液体大量贮存。替代于此，实现在液化器的上壁处的冷凝。
[0007]由此可以实现严密封闭的系统，所述系统还可在负压下运行。这尤其在水用作为工作液时是有利的，其中水作为工作液是特别有利的，因为其不具有对气候有害的作用并且同时在其对于具有压缩机的热泵的专门的特性方面是特别适合的，所述压缩机是径流式压缩机或涡轮压缩机。这种压缩机由于其运行能够实现直至五倍的压差，以使得在液化器中的压力是在蒸发器中的压力的五倍高。同时，实现有效的结构形式，因为仅在蒸发器底部中或蒸发器底部上必须保持一些工作液，然而在凉的壁处，即冷凝器的上壁处执行冷凝，所
述壁通常与要加热的区域(直接)热接触。由此不执行液化为冷凝器的保持在液化器中的工作液，所述工作液通常与要加热的区域(直接)热接触。
[0008]这样，没有实现液化为保持在液化器中的工作液，而是在与压缩的工作蒸汽的温度相比更冷的壁处进行液化。由于安置方向，冷凝的工作液直接从上壁流走或滴落并且经由侧壁流回到中间隔板上。在那里，同样也在没有较大的装入件的情况，即通常通过穿过收集底部的一个或多个相对细的孔实现节流功能，使得冷凝的工作液回到蒸发器中，并且从那里由于蒸发器底部与要冷却的区域的热耦联再次蒸发。由此，在不必被填充的系统中实现有效的循环。此外，当系统已被抽真空并且在内部具有小于大气压力的压力时，所述系统本身保持密封，因为通常由于在这两个元件之间的压力小于大气压力引起具有液化器的上部单元和具有蒸发器的下部单元被压到一起。通过在这两个元件之间提供相应的密封甚至不必需要有关附加的密封或保持力的特别大的耗费。
[0009]优选地，冷却设备长方体形地构成，即具有相对扁平的高度和相对于高度更大的垂直于高度的延伸，使得相对大的区域，例如建筑物屋顶或车辆内部空间，可以由蒸发器底部实现，其中蒸发器底部与要冷却的区域直接接触。由此，由于紧凑的结构形式，液化器的上壁然而例如不过多地例如突出于建筑物屋顶或车辆的内部空间的其他边界。
[0010]在优选的实施例中，液化器的上壁和/或蒸发器底部片层式地构成。在其他实施例中，这些元件构成为平坦的或平滑的面，并且在平坦的或平滑的元件上可以设置有结构，例如片层式结构或类似结构，所述结构是流体通道。
[0011]此外，冷却设备的上侧以及冷却设备的下侧可以分别设有风扇，以便实现沿着两个热活性面，即一方面沿着蒸发器底部并且另一方面沿着液化器的上壁的强迫的空气流动或流体流动，以便确保更好的热交换。尤其，在装入例如陆上交通工具、水上交通工具或飞行器的运输设备中时，行驶风已经可以驱动与液化器的上壁相关联的风扇。由于所述风扇和与蒸发器底部相关联的、即例如设置在运输设备的内部空间中的风扇的例如刚性的耦联，所述风扇于是同样可以由于行驶风被驱动，以便实现改进的冷却，然而不花费任何的例如电的耗费。
[0012]在替选的例如装入建筑物中的实施例中，从屋顶滴落的冷凝物可以借助于收集盘收集，以便使所述冷凝物随后与液化器的上壁热接触，以便通过附加的蒸发冷却或绝热冷却提高根据本专利技术的冷却设备的效率。
附图说明
[0013]下面，参照附图详细阐述本专利技术的优选的实施例。附图示出：
[0014]图1示出根据本专利技术的一个实施例的冷却设备；
[0015]图2示出根据另一实施例的具有套装的流体通道结构的冷却设备的示意立体视图；
[0016]图3示出贯穿根据一个实施例的具有不平坦的热活性面的横截面；
[0017]图4示出从图3的冷却设备上方观察的剖面图；
[0018]图5示出从图3的冷却设备下方观察的立体视图；
[0019]图6示出具有装入的冷却设备的运输设备；以及
[0020]图7示出具有装入的冷却设备的建筑物。
具体实施方式
[0021]图1示出具有用于蒸发工作液110的蒸发器100的冷却设备，其中工作液110保持在蒸发器底部120上。冷却设备还包括用于压缩蒸发的工作液130的压缩机200。压缩机构成为，用于将蒸发的工作液130沿安置方向，如其在图1右侧所示出，从下向上输送。安置方向尤其适用于冷却设备的运行。然而要指出的是，安置方向不一定必须是完全垂直的。也可使用倾斜的安置方向，其中然而应当确保保留有重力的至少一个竖直的方向分量，所述至少一个竖直的方向分量可以作用于冷凝的工作液320，以便所述工作液可以从上向下滴落。尤其，通过液化器300实现冷凝，其中液化器300具有沿安置方向的上壁310，所述上壁构成为，使得由压缩机输送和压缩的蒸发的工作液340可在上壁处冷凝并且由于冷凝从上向下滴落，如其在320处所示出，其中附图标记320应当示意地示出冷凝的工作液的液滴落下。冷却设备还包括中间隔板400，所述中间隔板构成为，用于收集滴落的工作液，如其通过在图1中的微滴所示出，所述微滴在中间隔板400上平放地示出。尤其，中间隔板还包括至少一个开口420，滴落的工作液可以穿过开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冷却设备，具有如下特征：蒸发器(100)，用于蒸发工作液(110)，其中所述工作液(110)保持在蒸发器底部(120)上；压缩机(200)，用于压缩蒸发的工作液(130)，其中所述压缩机(200)构成为，用于将蒸发的工作液(130)沿安置方向从下向上输送；液化器(300)，所述液化器具有上壁(310)，所述上壁构成为，使得将蒸发的且压缩的工作液(340)能在所述上壁(310)上冷凝并且从上向下滴落(320)；和中间隔板(400)，所述中间隔板构成为，用于收集滴落的工作液(320)，其中所述中间隔板(400)具有至少一个开口(420)，滴落的工作液能够穿过所述开口到达所述蒸发器底部(120)。2.根据权利要求1所述的冷却设备，其中所述蒸发器底部(120)能够与要冷却的区域(500)直接接触，和/或其中所述液化器(300)的上壁(310)能够与要加热的区域(600)直接接触。3.根据权利要求1或2所述的冷却设备，其中所述压缩机(200)构成为涡轮压缩机，其具有压缩机叶轮(210)、用于由所述压缩机叶轮输送的工作蒸汽的传导路径(220)和用于所述压缩机叶轮的驱动马达(230)，其中所述蒸发器(100)构成为下部单元，并且其中所述液化器构成为上部子单元(160a)，其中所述蒸发器叶轮(210)和传导腔(220)位于所述下部单元(150)和所述上部子单元(160a)之间，并且其中所述驱动马达(230)延伸到所述上部子单元(160a)中。4.根据上述权利要求中任一项所述的冷却设备，所述冷却设备构成为，使用水用作致冷剂，其中所述液化器(300)构成为，用于在低于300mbar的液化器压力的情况下工作，并且其中所述蒸发器(100)构成为，用于在蒸发器压力小于所述液化器压力且低于150mbar的情况下工作。5.根据上述权利要求中任一项所述的冷却设备，其中所述蒸发器(100)构成为下部单元(150)并且所述蒸发器底部(120)构成为下部热交换器，其中所述液化器(300)构成为上部子单元(160a)并且所述上壁(310)构成为上部热交换器，其中所述压缩机(200)和所述中间隔板(400)构成在中间单元(160b)中，并且其中在所述单元(150、160b)或所述上部子单元(160a)之间的接口处构成密封装置(170a、170b)，并且其中所述冷却设备在内部压力小于大气压力一半的情况下运行，使得所述上部子单元(160a)和所述下部单元(150)由于所述大气压力被压到所述中间单元(160b)上。6.根据上述权利要求中任一项所述的冷却设备，所述冷却设备具有长方体形的尺寸，所述尺寸具有小于50cm的高度和小于100cm的长度或宽度。7.根据上述权利要求中任一项所述的冷却设备，其中所述上壁(310)构成为片层式壁(180a)，和/或其中所述蒸发器底部(120)构成为
片层式壁(180b)，其中片层式底部(180b)具有至少一个片层平衡元件(180c)，使得沿着下部的片层式壁(180b)形成基本上相同的工作液液位，并且其中在所述冷却设备中的工作液填充大小确定为，使得在所述蒸发器底部(120)上的工作液的液位处于下部的片层式元件(180b)的片层高度的10％和70％之间。8.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却设备，其中所述上壁(310)平坦地构成并且在上壁上且在所述冷却设备的内部空间之外安装用于实现多个流体通道的结构(190a)，空气或液体能够作为用于所述上壁(310)的冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根，
申请(专利权)人：高效能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：