FI119705B - Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin - Google Patents

Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin Download PDF

Info

Publication number
FI119705B
FI119705B FI20060896A FI20060896A FI119705B FI 119705 B FI119705 B FI 119705B FI 20060896 A FI20060896 A FI 20060896A FI 20060896 A FI20060896 A FI 20060896A FI 119705 B FI119705 B FI 119705B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
heat exchanger
phase change
pcm
heat
vortex tube
Prior art date
Application number
FI20060896A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060896A0 (fi
FI20060896A (fi
Inventor
Kari Moilala
Michael Gasik
Original Assignee
Mg Innovations Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI20051018A external-priority patent/FI20051018L/fi
Priority to AU2006301121A priority Critical patent/AU2006301121B2/en
Priority to EP06794151A priority patent/EP1943475A1/en
Priority to CA002625431A priority patent/CA2625431A1/en
Priority to MX2008004698A priority patent/MX2008004698A/es
Priority to MYPI20080935A priority patent/MY147905A/en
Priority to BRPI0617216-4A priority patent/BRPI0617216A2/pt
Priority to CN2006800377586A priority patent/CN101283231B/zh
Application filed by Mg Innovations Corp filed Critical Mg Innovations Corp
Priority to US11/886,104 priority patent/US8522859B2/en
Priority to FI20060896A priority patent/FI119705B/fi
Priority to PCT/FI2006/050434 priority patent/WO2007042621A1/en
Priority to RU2008115308/06A priority patent/RU2388982C2/ru
Priority to JP2008534041A priority patent/JP2009511848A/ja
Priority to KR1020087009387A priority patent/KR20080056227A/ko
Publication of FI20060896A0 publication Critical patent/FI20060896A0/fi
Publication of FI20060896A publication Critical patent/FI20060896A/fi
Publication of FI119705B publication Critical patent/FI119705B/fi
Application granted granted Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • F24F5/0021—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice using phase change material [PCM] for storage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/02—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect
    • F25B9/04—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect using vortex effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin Tekninen ala 5 Tämän keksinnön kohteena on faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin, joka muodostuu vastavirtaperiaatteella toimivasta regeneratiivisesta lämmönvaihtimesta sekä siinä olevasta materiaalin faasinmuutoksia hyödyntävästä varaajasta (Phase Change Material eli PCM) ja venturi-ilmiötä hyödyntävästä vortex -putkesta. Ilmanvaihdon yhteydessä jäijestelmällä ilmaiseksi kesällä jäähdytetään ja -kuivataan sekä talvella lämmitetään ja -kostutetaan 10 ilmanvaihdon korvausilmaa. Menetelmä toimii ilman ilmanvaihtoakin. Rakennusten lisäksi käyttökohteita ovat kulkuneuvot sekä prosessien ja laitteiden kuten tietokoneiden sekä telekommunikaatiolaitteiden jäähdytys. Ilman ja kaasun lisäksi lämmönvaihdin soveltuu nesteiden (yleisnimitys fluidi) lämmönsiirtoon esim. kryogeenisissa menetelmissä.
15 Tekniikan taso
Globaalisti runsaasti energiaa käytetään jäähdytykseen, sillä lämpöenergia siirtyy luonnollisesti aina viileämpään. Ilmaston lämpenemisen myötä viilennykseen ja kosteuden poistoon täytyy käyttää enemmän energiaa. Tavanomainen kompressorijäähdytys vaatii runsaasti energiaa ja \:.20 sen sähköliityntätehon tarve on suuri. Absorptiojäähdytys hyödyntää mm. jätelämpöä • · · • · · *·* * energiatehokkaasti. Seebeck -ilmiöön perustuva termoelektroninen yksikkö muuttaa lämmön • · • · · '·*·* sähköksi, mutta sen valmistaminen on kallista, jolloin se ei sovellu suurempia energiamääriä • · ’ * * · * vaativiin kohteisiin.
• · · • · · • · · ··· • · • · ***25 Rakennusten, kulkuvälineiden ja teollisuusprosessien lämpötilan hallinta on tärkeä myös lämpöä tuottavissa laitteissa kuten tietokoneissa.
• · · • · · • · · • · • · • · ·
Ilmanvaihto on tärkeä, mutta usein sen jäljestäminen on mahdotonta, näin mm. katutasossa • · • · olevissa myymälöissä, joihin ei voi ottaa pakokaasuista ilmaa. Useissa sovelluksissa kuten • · • ^ 30 tietokoneiden jäähdytyksessä se on tarpeetonta.
• · • ·
Sinänsä tunnetussa PCM -lämpövarastossa faasin muutos tapahtuu useimmiten kiinteän aineen ja nesteen välillä. Yleensä niitä käytetään lämpötila-alueella 0 - 100°C, jolloin ne soveltuvat 2 energian lyhytaikaiseen varastointiin mm. lämmitys-ja jäähdytyslaitteisiin liitettyinä. Väliaineina käytetään mm. vettä/jäätä, suolaliuoksia, epäorgaanisten suolojen hydraatteja ja rasvahappoja. PCM -varastojen etuna on niiden pieni koko esim. pelkästään nesteisiin varastointiin verrattuna sekä liikkuvien osien tarpeettomuus. Viime aikoina PCM -materiaaleja on hyödynnetty 5 vaatteiden lämmittämisessä ja jäähdyttämisessä. Toiminta on syklisesti lataava ja purkava. Suurin ongelma on varastoituneen lämmön purku PCM -varastosta, sillä lämpöä ei voida varastoida ellei sitä ole ennen purettu. Tähän on esitetty hyvällä hyötysuhteella toimiva ratkaisu. Käytännössä PCM -materiaalien toiminta vaatii jonkin aktiivisen järjestelmän lämmön siirtämiseksi, muutoin purkuaika on liian pitkä. Yksi PCM -materiaalien etu on se, että ne 10 toimivat pienillä lämpötilaeroilla, mutta lämpötilaero on välttämätön. Mikäli ilmanvaihdon yhteydessä uiko- ja sisäilman lämpötila on sama, olomuodon muutosta ei tietenkään tapahdu.
Rakennusten viilennystarve riippuu kolmesta osatekijästä: ulkoisesta, sisäisestä ja ilmanvaihdon aiheuttamasta lämpökuormasta. Vastavirtaperiaatteella toimivalla lämmön talteenotolla on 15 todettu olevan parempi hyötysuhde kuin myötävirtaperiaatteella toimivalla järjestelmällä (kuten julkaisussa US 7,059,385). Regeneratiivisessa järjestelmässä lämpö varastoidaan tehokkaasti lämmön talteenottokennoihin.
Rekuperatiivisissa ristivirtalevylämmönsiirtimissä ei tapahdu ilmavirtojen suunnan muutosta, • · · '.:.20 jolloin ne eivät optimaalisesti voi toimia PCM -varaston kanssa, kuten eivät myöskään • · · • · · *·* * regeneratiivisessa pyörivässä lämmöntalteenottokennossa.
• · · • · · • · • · · • · *** Vastavirtaperiaatteella toimiva varaava, regeneratiivinen kiinteä kennosto on yksinkertainen ja • · · • · · !!! tehokas. Kennosto voi olla jotain hyvin lämpöä varastoivaa materiaalia kuten alumiinia tai • · ***25 kuparia. Myös pyöriväkennoista regeneraattoria voidaan käyttää, mutta tällöin hyötysuhde on . . ·. alhaisempi, rakenne jokseenkin monimutkainen ja kallis.
• · · ··· • · · • · • · • · · .1. Sinänsä tunnettu venturi-ilmiötä hyödyntävä vortex -putki tai vastaava toimii siten, että putken • ♦ • · kyljestä johdetaan ilma putkeen. Katso Wikipedia http://en.wkipedia.0rg/wiki/V0rtexj:ube.
• · • # 30 Vortex -putkssa on yksi aukko putken kyljessä tulevalle virtaukselle, putken toisesta päästä • · . vapautuu kylmä ja toisesta lämmin ilma. Vortex -putkessa ei ole liikkuvia osta. Esimerkiksi • · 21°C ilma lämpiää 76°C:een ja viilenee miinus 34°C:een.
3
Vortex -putken sijasta voidaan tietenkin käyttää tavanomaisia tekniikoita lämpötilaeron saamiseksi kuten kompressoria, mutta silloin energiatehokkuus on huonompi. Yksinään käytettynä vortex -putken kapasiteetti ei taloudellisesti riitä suurempien tilojen viilennykseen/lämmitykseen.
5
Patenteissa DE 3825155 ja US 4407134 sekä julkaisussa US 2002073848 on vortex -putki mainitaan erillisenä laitteena, minkä toisesta päästä tulee viileä ilmavirtaus ja toisesta lämmin ilmavirtaus, mutta se ei ole lainkaan yhteydessä lämmönvaihtimeen tai PCM -materiaaliin eikä 10 se toimi jaksoittain kuten keksintö. Julkaisussa EP 1455156 on mainittu PCM -varaaja, mutta se ei ole lainkaan yhteydessä vortex -putkeen, toisin kuin keksintö on.
Keksinnön tarkoitus 15 Keksinnön tarkoituksena on aikaan saada regeneratiivinen lämmönvaihdin, mikä toimii myös oloissa, missä ulkopuolista fluidia ei ole käytössä tai sitä ei tarvita sekä oloissa, missä uiko- ja sisälämpötilaero ei ole riittävä PCM -materiaalin olomuodon muutokseen.
Keksintö soveltuu myös ilman, kaasujen ja nesteiden eli fluidin lämmönsiirtoon.
:.:\S0 • · · *.* ’ Latentti eli piilevä lämpö ei ole lämpönä havaittavissa, vaan se on sitä energiaa, mikä tarvitaan • · • · · * · * · ’ materiaalin olomuodon muutokseen esim. jäästä vedeksi ja vedestä höyryksi. Nämä olomuodon • · ’···* muutokset voivat olla endotermisiä eli energiaa sitovia tai eksotermisiä eli energiaa • · · vapauttavia. Esimerkiksi veden höyrystymiseen tarvittava energia vapautuu höyryn • · • · * *' 25 kondensoituessa takaisin vedeksi.
• · · • · · ··· .···. Keksinnön mukaisesti lämmön talteenottokennoon on lisätty yksi tai useampia PCM -varaajia, • · • · · joihin varastoitunut lämpö purkautuu ilmavirtojen suuntien vaihduttua. Laitteessa entalpian • · • · teenottokennoja on kaksi, joissa fluidivirtojen suunnat vaihdetaan jaksoittain. Jokainen PCM - • * • 30 varaaja on asennettu siten että lämmönsiirto tapahtuu mahdollisimman tehokkaasti. Tämä on * tärkeä ilman ja kaasujen käsittelyssä niissä kosteuden kondensoituminen ja haihtuminen • · tehostaa laitteen hyötysuhdetta, mikä ei yleensä tule kyseeseen nesteiden käsittelyssä. Laitteessa on kaksi entalpian talteenottokennoa, joissa fluidivirtaus muutetaan jaksottaisesti 4 vastakkaiseksi. Esimerkiksi laitteen toisessa päässä on vortex -putki, mistä lämmin/viileä ohjataan laitteen päässä olevan tiiviin kammion kautta PCM -materiaalille, samalla kun vortex -putkesta lähtevä toinen virtaus ohjataan toisele PCM -materiaalille tai pois laitteesta ja tilasta.
5 Keksinnön mukaiselle lämmönvaihtimelle on tunnusomaista se, että vortex -putkella aikaansaadaan PCM -materiaalin olomuodon muutos nopeasti. Kun olomuoto muuttuu, vortex -putken toiminta lopetetaan esim. lämpötilaohjattuna kun sen toiminen ei ole enää tarpeellista. On monta tapaa käyttää vortex -putken lämmintä ja viileä virtausta; lämpö tai viileys voidaan ohjata laitteesta lähtevään tai siihen tulevaan virtaukseen. Taloudellinen edullisuus ratkaisee 10 valitun menettelyn. Vortex -putkesta lähtevä toinen virtaus, joka ei suuntaudu kennostoon, on voitu ohjata myöskin kennoon tai pois tilasta, joko ulos tai lämmittämään/viilentämään, esim. vettä. Ensimmäinen virtaus vortex -putkesta on ohjattu laitteen lämmönvaihtimeen, missä on PCM -materiaali. Seuraavan jakson aikana tämä ensimmäinen virtaus voidaan ohjata toiseen lämmönvaihtimeen. Tämä fluidi on joko lämmintä tai viileää. Näin saadaan aikaan PCM -15 varaajan vaatima lämpötilaero nopeasti ja tehokkaasti vortex -putkella.
PCM -materiaalit toimivat tietyissä lämpötilarajoissa. Ilmastointilaitteita voidaan käyttää kylmissä ja lämpimissä ulkoilmaoloissa. Tämän vuoksi vaaditaan useita eri lämpötila-alueilla toimivia PCM -varaajia. Lisäksi esimerkiksi ilmalämpöpumppu ei toimi tehokkaasti kylmissä 20 oloissa. Käyttämällä vortex -putkea edellä mainituin tavoin esilämmittäjänä ja esijäähdyttäjänä • · · * 1 1 *·1 1 ainoastaan muutamaa erilaista PCM -materialla tarvitaan, sillä vortex -putki stabiloi tulofluidin • · • · · * · [ ·' lämpötilan PCM -materiaalille optimaaliseksi ennen kuin fluidi saavuttaa PCM -materiaalin.
• · • · • · · • 1 · • · · II! Vortex -putkia voi olla laitteen molemmissa päissä. Vortex -putki voi olla myös esim. PCM - • m • · 25 varaajien välillä, jolloin vortex -putken lämmin ja viileä virtaus ohjataan PCM -materiaalin . .·. olomuodon muutokseen, mikä nopeuttaa olomuodon muutosta. Laitteen toimiessa jaksollisesti • · · • · · .···. lämpimän/viileän virtauksen suunta voidaan vaihtaa monella tapaa esim. siten, että virtauksen • · • · · .;. syklisesti johdetaan eri PCM -varaajaan tai siten että itse vortex -pukea käännetään 180 astetta • · • · tai siten että on kaksi vortex -putkea, jotka toimivat syklisesti päällä/pois siten, että kun toinen • · • 30 tuottaa lämpimän virtauksen, toinen samaan aikaan tuottaa viileän virtauksen.
• · · 5 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle faasinmuutosta hyödyntävälle lämmönvaihtimelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
5 Keksinnön mukaisesti vortex -putkea voidaan käyttää tarvittaessa myös ilmanvaihdon yhteydessä niissä tapauksissa kun sisä- ja ulkolämpötilaero ei ole riittävä aikaansaamaan PCM -varaajan olomuodon muutosta.
Keksinnön mukaisen järjestelmän hyötysuhde on suurempi - COP (coefficient of performance) 10 jopa 9,0 - kuin tavanomaisten jäähdytyslaitteiden - COP on keskimäärin 2,7. Keksinnön vuotuinen - SEER (seasonal energy efficiency ratio) - on suhteellisesti vieläkin parempi talvella jäätymättömyyden sekä kesällä ilmaisen haihdutusjäähdytyksen vuoksi. Keksintö vähentää oleellisesti sähkön huippukäyttöä sekä talvella että kesällä. Tämä on erittäin tärkeä seikka niissä maissa, kuten Kiinassa, joissa on puutetta sähköstä.
15
Keksinnön mukainen laite on yksinkertainen, halpa, kevyt, huoltoystävällinen, eikä se sisällä vaarallisia aineita.
Keksinnön mukainen laite tarvitsee toimiakseen vain kolme puhallinta/pumppua, kaksi fliudin ·.·.· 20 kierrätystä tai -vaihtoa varten ja yksi vortex -putkelle. Energian käyttö on pientä samoin kuin • · · *.* * sähköinen liityntätehon tarve on alhainen. Tämä mahdollistaa järkevän mm. aurinkokennojen • · • · · * · * · ‘ käytön mm. rahdin kuljetuksiin tarkoitetuissa konteissa samoin kuin gsm -tukiasemissa.
• · • · • · · • · · "f Autojen kompressorikäyttöiset jäähdyttimet vaativat moottorin käyntiä toimiakseen, jolloin • · • · *** 25 ilma saastuu vaikka autolla ei ajettaisi. Keksinnön mukaista menettelyä voidaan käyttää akun , avulla vaikka moottori ei olisi päällä. Sukellusveneissä alhainen äänitaso on perusvaatimus, • « · .···. toisaalta ulkoilman saanti on mahdotonta. Tällaiseen käyttöön keksintö soveltuu meluttomana • · ··· erinomaisesti.
• · • · • · · • · • _ 30 Tavanomaisten ilmanvaihdon lämmön talteenottolaitteiden ja jäähdytyslaitteiden ] takaisinmaksuajat muodostuvat hyvin pitkiksi. Hinnan lisäksi lämmön talteenottolaitteiden • · kohdalla kysymys on sulatukseen tarvittavasta lisäenergiasta. Ulkoilmaa hyödyntävät, lämpöpumppuperiaatteella toimivat jäähdytyslaitteet eivät voi toimia pakkasilla.
6
Sisäilmalämpöpumput eivät taas hyödytä silloin, kun ulkoilma on lämpimämpää kuin sisäilma. Niiden vuotuinen käyttöaika jää siis erittäin lyhyeksi. Mikäli tarvittaisiin molemmat jäijestelmät sekä lisäksi vielä ilmankuivuri ja -kostutin, hinta nousee vieläkin korkeammaksi. Yhdysvaltojen lämpimien alueiden olosuhteiden ja sikäläisten keskimääräisten sähkön hintojen mukaan laskien 5 keksinnön mukaisen ilmastointilaitteen takaisinmaksuaika saattaa jäädä jopa alle vuoteen. Erittäin hyvä vuotuinen hyötysuhde - Seasonal Performance Factor (SPF) - johtuu pitkästä vuotuisesta käyttöajasta, mikä on käytännössä koko vuosi, sillä laite toimii kesällä ja talvella.
Kaikkiin näihin tunnettuihin tarkoituksiin on kehitetty eri ratkaisuja ja ne ovat sinänsä 10 tunnettuja menetelmiä. Tämä keksintö mahdollistaa edellä mainittujen ongelmien ratkaisun yhdellä laitteella.
Keksinnön erilaisia sovellusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
15 Verrattuna sähköä käyttäviin jäähdyttäjiin, keksinnöllä on se huomattava etu, että alhaisen liityntätehon vuoksi sitä voidaan taloudellisesti perustellusti käyttää mm. aurinkoenergiaa hyödyntävänä.
Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joista 20 Piirros 1 esittää kaaviomaisesti faasinmuutosta hyödyntävää lämmönvaihdinta sekä sen ilma-, • · · • · · *·* * kaasu-ja neste-eli fluidivirtauksia, ja • · • * ·
Piirros 2 esittää kaaviomaisesti vortex -putkea, fluidivirtauksia, lämmönvaihtimia ja PCM - • · * * * * varaajia eri toimilämpötiloissa keksinnön mukaisesti.
• · · • · · • · · • · · • · • · 25 Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin muodostuu regeneratiivisesta, , vastavirtaperiaatteella toimivasta vähintään kahdesta lämmönvaihtimesta (la, Ib), joiden kautta • · · ·· · .···. ilma-, kaasu- ja neste- eli fluidivirtaukset ohjautuvat laitteeseen ja laitteesta vuorotellen siten, • · · .1. että virtausten suunnat ovat vastakkaiset, ja ne muuttuvat jaksoittain. Virtaukset on esitetty • · nuolien (22, 24) avulla. Yhtenäinen nuoli (22) osoittaa ensimmäisen syklin virtauksen suunnan • · • . 30 ja katkonuoli (24) osoittaa toisen syklin virtauksen. Virtausten suunnat kennoissa (la, Ib) • · . vaihdetaan sinänsä tunnetulla tekniikalla kuten kääntölevyillä, puhaltimilla, läpillä, ovilla tai • · käyttäen pyörivää kiekkoa (rotary wheel). Näitä tekniikoita virtausten muuttamiseksi kennoissa (la, Ib) on esimerkinomaisesti esitetty laitteilla (26a, 26b). Yhtä pyörivää regeneraattoria 7 käytettäessä jäijestely on monimutkainen, kallis eikä hyötysuhde ole yhtä hyvä kuin käytettäessä kahta erillistä kennoa.
Lämmönvaihtimet (la, Ib) on asennettu vierekkäin tai lähelle toisiaan ja niiden välissä on ilma-, 5 kaasu- ja nestevirtojen sekoittumisen ja lämmönjohtumisen estävä levy. Faasin muutoksia hyödyntävästä materiaalista tehtyjä kennoja, Phase Change Material eli PCM -varaajia (2, 3) on asennettu yksi tai useampia lämmönvaihtimeen (la, Ib). Kun fluidi saavuttaa kennon (esimerkiksi la), se siirtää (luovuttaa) saamansa energian/entalpian kennoon (la) ja voi muuttaa PCM -materiaalin (2) olomuodon. Samalla fluidin lämpötila muuttuu. Lämmönvaihdin 10 (la, Ib) on tehty hyvin lämpöä johtavasta materiaalista kuten alumiinista tai kuparista. Lämmönvaihtimet (la, Ib) voivat olla laitteen keskellä, jolloin ne erotettu toisistaan tiiviillä seinämällä (30, 31, 32). PCM -materiaali (2, 3) voidaan suunnitella siten, että se saa fluidissa aikaan turbulenssin. Kim lämpöä/entalpiaa on rittävästi siirtynyt kennoon viilaavasta fluidista (22) tai PCM -materiaalin (2) olomuoto on muuttunut, fluidivirran (22) suunta vaihdetaan 15 (24), tällöin viileä fluidi lämpenee virratessaan lämpimän kennon (la, Ib) kautta, ja päinvastoin. Lämpö vapautuu myös fluidiin PCM -materiaalista (2, 3) mikäli edellisen syklin aikana lämpö sitoutui olomuodon muutosprosessissa.
Syklinen toiminto voidaan optimoida mm. lämpötilojen suhteen. Ilmavirrasta kyseen ollen 20 ilman sisältämä kosteus kondensoituu kennon (la, Ib) pinnalle, seuraavan jakson aikana ··· f · « *·* * kosteus puolestaan haihtuu. Haihtumiseen tarvittava energia tulee lämmönvaihtimesta (la, Ib) • · • · · ja PCM -materiaalista (2, 3), tällöin kenno (la, Ib) viilenee ja PCM -materiaali (2, 3) muuttaa • · olomuotoa esim. nesteestä kiinteäksi. Seuraavan jakson aikana lämmin ilma viilenee tultuaan • · · • · ·
Hl viileään kennoon (la, Ib) ja PCM -materiaali (2, 3) muuttaa olomuotoaan esim. kiinteästä • · * · 25 nesteeksi, minkä jälkeen ilmavirran suunnat vaihdetaan. Koska PCM -varaajat (2, 3) toimivat . tietyillä lämpötila-alueilla, niitä voidaan käyttää useita esimerkiksi siten, että kun toinen aloittaa • · · ··· .···. toiminnan/olomuodon muutoksen, toinen ei ole toiminnassa, tai toinen toimii talvella ja toinen • · «·· kesällä. PCM -varaajia (2, 3) saattaa olla vain yksi koko laitteessa, mutta parempi hyötysuhde • · • · saavutetaan kun niitä on vähintään yksi molemmissa lämmönvaihtimissa (2, 3) siten että kun • ♦ • 30 toiseen ladataan energiaa, toisesta samaan aikaan puretaan energiaa. Lämpö voidaan . ladata/purkaa PCM -varaajaan/varaajasta (2, 3) esimerkiksi PCM -varaajan (2, 3) sisään • · rakennetulla putkistolla, missä kiertävä neste siirtää lämmön, jolloin lämmöllä voidaan esimerkiksi lämmittää vettä. Keksintö soveltuu rakennuksiin ja kulkuvälineisiin sekä 8 teollisuuden prosesseihin, erilaisten laitteiden kuten tietokoneiden ja elektroniikan jäähdytykseen PCM -materiaali toiminta perustuu piilevän eli latentin lämmön hyödyntämiseen. Toisaalta 5 olomuodon muutos vaatii runsaasti energiaa. Tämä energia/lämpö voidaan tuottaa vortex -putkella (6-8), joka voi olla esimerkiksi tiiviissä kammiossa (4) laitteen päässä tai kammiossa (4 ) lämmönvaihtimien (la, Ib) välissä. Vortex -putkeen (6-8) tangentiaalisesti ohjataan paineistettua (6-7 bar) ilmaa sisääntuloaukosta (40). Lämmin ilma poistuu vortex -putken (6-8) päästä (42) kun samanaikaisesti kylmä ilma poistuu putken toisesta päästä (44). Fluidi (42, 44) 10 on ohjattu lämpimään tai kylmään lämmönvaihtimeen (la, Ib) sekä tähän liitettyyn PCM -varaajaan (2, 3). Se vortex -putken (6-8) virtaus mitä ei ole käytetty prosessiin, voidaan ohjata tilasta pois (50) tai sillä voidaan lämmittää/jäähdyttää esimerkiksi vettä. Tämä toinenkin vortex putken (6-8) virtaus voidaan ottaa käyttöön, jolloin toiminto on vastakkainen ensimmäiseen virtaukseen nähden. Normaalisti tarvitaan käytössä vain yksi vortex -putki (6-8).
15
Esimerkiksi, kuten esitetty piirroksessa 2, 21°C ilma ohjataan puhaltimella/kompressorilla/pumpulla (52) vortex -putkeen (6-8) sisääntuloaukosta (40). Vortex -putken (6-8). Ensimmäisestä ulostuloaukosta (42) fluidin lämpötila on +76°C (12) silloin kun se tulee lämmönvaihtimeen (Ib). PCM -materiaali (3) on kiinteässä olomuodossa. 20 Kun lämmin fluidi virtaa lämmönvaihtimen (Ib) ja PCM - materiaalin (3) kauaa, PCM - • · · • · · *·* * materiaalin (3) olomuoto muuttuu kiinteästä nestemäiseksi. Kun fluidi edelleen virtaa pois • · • · · *·[·* lämmönvaihtimesta (Ib) sen lämpötila on laskenut +32°C:een (13). Terminen energia ja • · *···* entalpia on absorboitunut lämpöä varastoivaan aineeseen kuten alumiiniin tai kupariin sekä • · · • ♦ · III PCM -materiaaliin (3). Samaan aikaan toinen PCM -materiaali (2) ei reagoi lämpötilaan • · • · 25 lainkaan, koska se toimii eri lämpötila-alueella. Vortex- putken toisesta tuloaukosta (44) ^ virtaavan fluidin lämpötilan on -34°C (10). Jäqestely on samanlainen kuin vortex -putken (6-8) • · · ··· .···. toisessa päässä (12, 13), kuten edellä kerrottu, sillä erotuksella että PCM -materiaalin (2) • · ··· olomuoto muuttuu nesteestä kiinteäksi sen vuoksi, että siihen on johdettu kylmä fluidi (10).
• « • ·
Prosessin aikana tämän fluidin lämpötila nousee -34°C:sta +10°C:een. PCM -materiaali (2) on • · • 30 luovuttanut siihen edellisen jakson aikana varastoituneen lämpöenergian. Toinen samassa \ lämmönvaihtimessa (la) oleva PCM -materiaali (3) ei puolestaan reagoi lämpötilaan • · olomuodon muutoksella, koska sen toiminta-alue ei sovellu nyt käytössä olevalla lämpötilalle.
9
Keksintö hyödyntää PCM -materiaalia syklisesti muuttaen olomuotoja esimerkiksi kiinteän ja nesteen välillä. Tätä kutsutaan latentin lämmön hyödyntämiseksi - latent heat of fusion.
Keksintö käyttää lämpöä aikaansaamaan kaksi olomuodon muutosta yhtä aikaa - vortex-5 putken (6-8) toisesta tuloaukosta (42) tuleva fluidi muuttaa esimerkiksi kiinteän nesteeksi (2) kun samaan aikaan toisesta tuloaukosta (44) tuleva fluidi muuttaa nesteen kiinteäksi (3). Tämän lisäksi keksintö hyödyntää latenttia lämmitystä kun se muuttaa ilman kosteuden olomuodon lämmönvaihtimen (la, Ib) pinnalla jaksottaisessa kondensoitumisessa ja haihtumisessa. Näistä syistä keksinnöllä on erittäin hyvä hyötysuhde.
10
Kun nämä olomuodon muutoksen ovat tapahtuneet, lämmönvaihtimien (la, Ib) läpi menevien virtausten suunta muutetaan. Myös vortex -putkien (6-8) virtausten (10, 12) suunta pitää vaihtaa. Tämä voi tapahtua esimerkiksi ohjaamalla lämmönvaihtimeen (la, Ib) menevä virtaus venttiilillä, putkistolla tai pellillä (katkonuoli 56), tai käyttämällä useampia vortex -putkia (7, 15 8) syklisesti, (kun toinen on päällä, toinen on pois käytöstä, ja kääntäen), tai yhtä vortex - putkea (7) voidaan kääntää esimerkiksi 180 astetta.
Vastakkainen prosessi vapautta saman energiamäärän mikä aikaisemmin absorboitui.
« 20 Kun materiaalin olomuodon muutos (latentti lämmitys) vaatii huomattavasti enemmän energiaa ··· *.* * kuin vastaa lämmitys tai jäähdytys, keksinnön tarkoitus on operoida mahdollisimman lähellä • · • · · *·’·* olomuodon muutospistettä/lämpötilaa. Toisin sanoen keksintö pakottaa PCM -materiaalin (2, • · ’···* 3) vaihtamaan olomuotoa niin usein kuin mahdollista tiettynä aikana.
• t i • · · ··« • · · • · • · 25 Kun ulkoisen ja sisäisen lämpötilan ero on riittävä aikaansaamaan olomuodon muutos, vortex - φ ^ putki (6-8) voidaan kytkeä pois käytöstä.
• · · • · · • · · • · • · • · ·
Koska vortex -putki (6-8) tuottaa lämmintä/viileää, sen käyttö tekee mahdolliseksi keksinnön • · • · niissä tiloissa, joissa ei ole ulkoisen ja sisäisen lämpötilan eroa, tai sitä ei haluta käyttää. Fluidi • · • ^ 30 tällöin kiertää tilassa keksinnön kautta viilentyen/lämmeten siinä. Ilman kyseessä ollen käytössä | ei siis ole ilmanvaihtoa, laite on tällöin pelkästään jäähdytin/lämmitin.
• ·

Claims (11)

10
1. Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin, joka muodostuu vähintään kahdesta lämmönvaihtimesta (la, Ib), joiden kautta tilan sisäiset ja ulkoiset ilma-, kaasu- tai neste-eli fluidivirrat on ohjattu lämmönvaihtimeen (la, Ib) ja lämmönvaihtimesta (la, Ib) siten, S että niiden suunnat laitteen sisällä jaksoittain vaihtuvat kuitenkin niin, että ne ovat vastakkaiset, lämmönvaihdin (la, Ib) muodostuu vähintään yhdestä faasinmuutosta hyödyntävästä Phase Change Material PCM -varaajasta (2, 3), ja vähintään yhdestä vortex -putkesta (6-8), missä on sisääntuloaukko (40) sekä kaksi ulostuloaukkoa 42, 44), joista toisesta on ohjattu viileä (10) ja toisesta lämmin (12) virtaus, ja tiiviistä kammiosta (4, 4 ), 10 minne vortex -putki (6-8) on asennettu, tunnettu siitä, että vortex-fxitkesta (6-8) lähtevät molemmat kaksi virtausta (10, 12) on ohjattu eri PCM -varaajien (2, 3) kautta tilaan tai tilasta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että sen jälkeen kun laitteesta lähtevän ja laitteeseen tulevan fluidin lämpötilojen ero 15 on riittävä aikaansaamaan PCM -varaajan (2, 3) olomuodon muutoksen, vortex -putki (6- 8. on kytketty pois päältä,
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että PCM -varaajia (2, 3) on useita, jotka toimivat jaksoittain eri lämpötila-alueilla.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin, tunnettu 20 siitä, että mikäli laitteeseen tulevia ja siitä lähteviä fluidivirtauksia ei ole kytketty tilan • · · • · · '·’ ulkopuolisiin fluidivirtauksiin, tällöin tilan sisäiset fluidivirtaukset on kierrätetty laitteen • · · ’*[** kautta samalla kun ne on viilennetty/lämmitetty.
• · *" 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen faasinmuutosta hyödyntävä • · · • · · lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että toinen vortex -putkesta (6-8) lähtevä virtaus on voitu • · 25 ohjata ohittamaan (50) PCM -varaaja (2, 3) joko tilasta tai lämmittämään/viilentämään . esim. vettä, tällöin laitteen hyötysuhde ei ole edullisin.
• · · • · .**·. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen faasinmuutosta hyödyntävä ··· / . lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että se toimii edullisimmin kun molemmissa • · · .[..I lämmönvaihtimissa (la, Ib) on vähintään yksi PCM -varaaja (2,3). • · .* . 30
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen faasinmuutosta hyödyntävä « « · ♦ ·· jaksoittain. • · lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että vortex -putkia (6-8) on useita, jotka toimivat 11
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että vortex -putkista (6-8) virtaukset on ohjattu PCM -varaajiin (2, 3) esimerkiksi peltien, läppien, putkiston ja venttiilien avulla tai siten että vortex -putkea (6-8) käännetään jaksoittain 180° (14) silloin kun se on PCM -varaajien 5 (2, 3) välissä.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että PCM -varaajaan/varaajasta (2, 3) lämpö/viileys on siirretty putkistolla, missä kiertää neste.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen faasinmuutosta hyödyntävä 10 lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että se soveltuu myös käytettäväksi pyörivän regeneratiivisen lämmönvaihtimen kanssa, mutta tällöin rekenne on monimutkainen ja kallis rakentaa sekä höyty suhde on alhaisempi kuin käyttäen kahta erillistä regeneratiivista kennoa.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen faasinmuutosta hyödyntävä 15 lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että sitä on käytetty rakennuksissa, kulkuneuvoissa kuten autoissa ja sukellusveneissä sekä lentokoneissa, kuljetuskonteissa sekä laitteissa kuten tietokoneissa ja gsm -tukiasemissa, erilaisissa prosesseissa kuten kryogeenisissä menetelmissä, avaruusteknologiassa ja ylikriittisissä hiilidioksidisovelluksissa sekä ilmanvaihdon yhteydessä. it· A A 20 • · · • · · • · · • · • · · • · · • · • · · • · • · • · · • · · • · · • · · • · · *··1' 25 • · • · · • · · • · ··· • · • · • · · • · • · · • · · • · • · 30 • · • · · • · · • · · · • · • · ♦ ·· 12 *
FI20060896A 2005-10-10 2006-10-10 Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin FI119705B (fi)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060896A FI119705B (fi) 2005-10-10 2006-10-10 Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin
EP06794151A EP1943475A1 (en) 2005-10-10 2006-10-10 Phase change material heat exchanger
PCT/FI2006/050434 WO2007042621A1 (en) 2005-10-10 2006-10-10 Phase change material heat exchanger
MYPI20080935A MY147905A (en) 2005-10-10 2006-10-10 Phase change material heat exchanger
BRPI0617216-4A BRPI0617216A2 (pt) 2005-10-10 2006-10-10 aparelho trocador de calor
CN2006800377586A CN101283231B (zh) 2005-10-10 2006-10-10 相变材料换热器
AU2006301121A AU2006301121B2 (en) 2005-10-10 2006-10-10 Phase change material heat exchanger
US11/886,104 US8522859B2 (en) 2005-10-10 2006-10-10 Phase change material heat exchanger
CA002625431A CA2625431A1 (en) 2005-10-10 2006-10-10 Phase change material heat exchanger
MX2008004698A MX2008004698A (es) 2005-10-10 2006-10-10 Intercambiador de calor de material de cambio de fase.
RU2008115308/06A RU2388982C2 (ru) 2005-10-10 2006-10-10 Теплообменное устройство (варианты)
JP2008534041A JP2009511848A (ja) 2005-10-10 2006-10-10 相変化物質熱交換器
KR1020087009387A KR20080056227A (ko) 2005-10-10 2006-10-10 상변화물질 열 교환기

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20051018A FI20051018L (fi) 2005-10-10 2005-10-10 Faasinmuutosta ja vortex-putkea hyödyntävä lämmönvaihdin
FI20051018 2005-10-10
FI20060896A FI119705B (fi) 2005-10-10 2006-10-10 Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin
FI20060896 2006-10-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060896A0 FI20060896A0 (fi) 2006-10-10
FI20060896A FI20060896A (fi) 2007-04-11
FI119705B true FI119705B (fi) 2009-02-13

Family

ID=37232163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060896A FI119705B (fi) 2005-10-10 2006-10-10 Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8522859B2 (fi)
EP (1) EP1943475A1 (fi)
JP (1) JP2009511848A (fi)
KR (1) KR20080056227A (fi)
AU (1) AU2006301121B2 (fi)
BR (1) BRPI0617216A2 (fi)
CA (1) CA2625431A1 (fi)
FI (1) FI119705B (fi)
MX (1) MX2008004698A (fi)
MY (1) MY147905A (fi)
RU (1) RU2388982C2 (fi)
WO (1) WO2007042621A1 (fi)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7685819B2 (en) * 2006-03-27 2010-03-30 Aqwest Llc Turbocharged internal combustion engine system
GB0802445D0 (en) * 2008-02-11 2008-03-19 Penfold William L Low energy cooling device
US20170080773A1 (en) 2008-11-03 2017-03-23 Arkema France Vehicle Heating and/or Air Conditioning Method
US7859845B2 (en) * 2008-12-18 2010-12-28 The Boeing Company Phase change material cooling system
US8790540B2 (en) 2009-02-11 2014-07-29 Vkr Holding A/S Phase change material pack
EA201001075A1 (ru) * 2010-07-16 2011-02-28 Александр Николаевич Соколов Устройство охлаждения для электроаппаратуры
KR101010525B1 (ko) * 2010-07-30 2011-01-25 국방과학연구소 고온 유체의 냉각장치, 이를 구비하는 비행체 및 고온 유체의 냉각방법
DE102011003441A1 (de) * 2011-02-01 2012-08-02 ZAE Bayern Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e.V. Verfahren zur Bestimmung des Ladezustandes eines Latentwärmespeichers und Latentwärmespeicher mit einer derartigen Ladezustandsanzeige
CN102116587B (zh) * 2011-02-10 2012-06-27 重庆大学 一种相变材料综合利用系统
NL2007269C2 (en) * 2011-08-01 2013-02-04 Autarkis B V Climate control system.
EP2570758B1 (en) * 2011-09-15 2015-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Thermal energy storage and recovery device
ITMI20121866A1 (it) * 2012-10-31 2014-05-01 Versalis Spa "metodo e sistema per il recupero energetico in un impianto"
US10247144B2 (en) 2013-05-21 2019-04-02 Robert Bosch Gmbh Engine exhaust gas recirculation cooling system with integrated latent heat storage device
US9168474B2 (en) 2013-06-26 2015-10-27 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Inertial particle separator with heat exchange
KR20160066572A (ko) * 2014-12-02 2016-06-13 현대자동차주식회사 차량용 열전발전시스템
RU2588585C1 (ru) * 2015-05-28 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Криотерм" (ООО "Криотерм") Устройство для адаптивного обогрева криогенного аппарата
KR20170011237A (ko) * 2015-07-22 2017-02-02 한국항공우주연구원 저온 펌프의 온도 제어 장치 및 방법
EP3252418A1 (en) 2016-06-01 2017-12-06 Edge Innovation Aveiro, Unipessoal Lda Heat exchanger device comprising a phase-change material
US11747094B2 (en) 2017-05-12 2023-09-05 The Boeing Company Hollow lattice thermal energy storage heat exchanger
CN108244720A (zh) * 2017-12-08 2018-07-06 青岛海尔空调器有限总公司 用于空调衣的冷热量补给设备
FR3075182B1 (fr) 2017-12-15 2019-12-27 Green Gen Technologies Bouteille pour boissons et en particulier pour boissons alcoolisees
FR3080169B1 (fr) 2018-04-13 2020-12-18 Arkema France Procede de refroidissement et/ou de chauffage d'un corps ou d'un fluide dans un vehicule automobile
EP3948095B1 (en) 2019-04-04 2024-05-22 Stash Energy Inc. Heating and cooling systems and apparatuses with phase change materials
ES2964202T3 (es) 2019-04-09 2024-04-04 Tempeff Inc Aparato de intercambio de energía para calor sensible y latente
RU195699U1 (ru) * 2019-09-27 2020-02-04 Евгений Николаевич Коптяев Генератор на постоянных магнитах
US11506124B2 (en) 2020-03-27 2022-11-22 Raytheon Technologies Corporation Supercritical CO2 cycle for gas turbine engines having supplemental cooling
KR20210130319A (ko) 2020-04-21 2021-11-01 한국기계연구원 극저온 유체용 상변화물질 컨테이너 및 이를 포함하는 극저온 유체를 이용한 발전시스템
RU2744926C1 (ru) * 2020-07-06 2021-03-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Высокотемпературный вращающийся дисковый регенеративный подогреватель рабочего тела энергетической установки
RU2744588C1 (ru) * 2020-07-06 2021-03-11 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Способ предотвращения тепловых деформаций каркаса ротора дискового высокотемпературного вращающегося регенеративного подогревателя рабочего тела энергетической установки
CN112429903B (zh) * 2020-11-28 2022-11-29 宜昌天仁药业有限责任公司 一种生物制药中废液提取回收装置及其操作方法
US20240066942A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-29 Caleb Arthur Sommers System for transporting perishable goods utilizing phase change materials and waste heat
US11970652B1 (en) 2023-02-16 2024-04-30 Microera Power Inc. Thermal energy storage with actively tunable phase change materials

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3788064A (en) * 1972-01-26 1974-01-29 R Hawkins System for driving heat motor
US3898978A (en) * 1972-12-12 1975-08-12 Schwartz Joseph M Breathing gas heater
US3922871A (en) * 1974-04-15 1975-12-02 Dmytro Bolesta Heating and cooling by separation of faster from slower molecules of a gas
US3982378A (en) * 1975-03-13 1976-09-28 Sohre Joachim S Energy conversion device
US4402188A (en) * 1979-07-11 1983-09-06 Skala Stephen F Nested thermal reservoirs with heat pumping therebetween
US4407134A (en) * 1981-11-19 1983-10-04 Snaper Alvin A Air conditioning system
US4646524A (en) * 1984-03-23 1987-03-03 Jantec Co., Ltd. Method of intensifying heat in reversed Rankine cycle and reversed Rankine cycle apparatus for conducting the same
JPH0414114Y2 (fi) * 1985-02-14 1992-03-31
US4593534A (en) * 1985-02-21 1986-06-10 Analytic Power Corporation Electrochemically driven heat pump
US4693089A (en) * 1986-03-27 1987-09-15 Phenix Heat Pump Systems, Inc. Three function heat pump system
JP2509645B2 (ja) * 1987-11-28 1996-06-26 株式会社東芝 水回収装置
DE3825155A1 (de) 1988-07-23 1988-12-22 Hagen Heckel Wirbelrohr mit ueberschalleinstroemung
JP3265524B2 (ja) * 1994-06-25 2002-03-11 新晃工業株式会社 デシカント型空調機
US5572872A (en) * 1994-08-15 1996-11-12 Hlavacek; Robert A. Liquid cooling, storing and dispensing device
AU7324496A (en) * 1995-11-10 1997-05-29 University Of Nottingham, The Rotatable heat transfer apparatus
US5901572A (en) * 1995-12-07 1999-05-11 Rocky Research Auxiliary heating and air conditioning system for a motor vehicle
WO1998020288A1 (en) * 1996-11-05 1998-05-14 Mitchell Matthew P Improvement to pulse tube refrigerator
JPH11148788A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Sekisui Chem Co Ltd 蓄熱装置
AUPP624298A0 (en) * 1998-09-30 1998-10-22 Alcos Technologies Pty Ltd Cyclonic evaporator
US6524368B2 (en) * 1998-12-31 2003-02-25 Shell Oil Company Supersonic separator apparatus and method
DE19916684C2 (de) * 1999-04-14 2001-05-17 Joachim Schwieger Verfahren zur Wärmetransformation mittels eines Wirbelaggregats
US6389818B2 (en) * 2000-03-03 2002-05-21 Vortex Aircon, Inc. Method and apparatus for increasing the efficiency of a refrigeration system
US6430937B2 (en) * 2000-03-03 2002-08-13 Vai Holdings, Llc Vortex generator to recover performance loss of a refrigeration system
US6494935B2 (en) 2000-12-14 2002-12-17 Vortex Aircon, Inc. Vortex generator
US6250086B1 (en) * 2000-03-03 2001-06-26 Vortex Aircon, Inc. High efficiency refrigeration system
FI114942B (fi) 2000-04-19 2005-01-31 Mg Innovations Corp Ilmastointilaite
US6293108B1 (en) * 2000-06-30 2001-09-25 Vortex Aircon Regenerative refrigeration system with mixed refrigerants
US6401463B1 (en) * 2000-11-29 2002-06-11 Marconi Communications, Inc. Cooling and heating system for an equipment enclosure using a vortex tube
JP3784735B2 (ja) 2002-03-07 2006-06-14 カルソニックカンセイ株式会社 ルーバーフィン
JP2003329270A (ja) * 2002-05-08 2003-11-19 Panahome Corp 調温換気方法および装置
DE10250249A1 (de) * 2002-10-28 2004-05-13 Sgl Carbon Ag Mischungen für Wärmespeicher
US7260940B2 (en) * 2002-12-13 2007-08-28 The Tokyo Electric Power Company, Incorporated Heat pump using gas hydrate, and heat utilizing apparatus
ATE382837T1 (de) * 2003-03-04 2008-01-15 Imtech Deutschland Gmbh & Co K Raumtemperierungseinrichtung
JP2008506885A (ja) * 2004-07-13 2008-03-06 タイアックス エルエルシー 冷凍システムおよび冷凍方法
US7565808B2 (en) * 2005-01-13 2009-07-28 Greencentaire, Llc Refrigerator
US7669428B2 (en) * 2005-04-14 2010-03-02 Georgia Tech Research Corporation Vortex tube refrigeration systems and methods
US8099966B2 (en) * 2006-10-18 2012-01-24 Textron Innovations Inc. System and method for controlling an environment in an aircraft using a vortex cooler
US8151872B2 (en) * 2007-03-16 2012-04-10 Centipede Systems, Inc. Method and apparatus for controlling temperature
CA2738991C (en) * 2008-10-21 2016-03-29 Nex Flow Air Products Corp. Vortex tube enclosure cooler with water barrier

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008115308A (ru) 2009-11-20
AU2006301121B2 (en) 2010-09-30
EP1943475A1 (en) 2008-07-16
KR20080056227A (ko) 2008-06-20
US20080179039A1 (en) 2008-07-31
JP2009511848A (ja) 2009-03-19
AU2006301121A1 (en) 2007-04-19
MX2008004698A (es) 2008-11-14
FI20060896A0 (fi) 2006-10-10
RU2388982C2 (ru) 2010-05-10
MY147905A (en) 2013-01-31
US8522859B2 (en) 2013-09-03
CA2625431A1 (en) 2007-04-19
FI20060896A (fi) 2007-04-11
WO2007042621A1 (en) 2007-04-19
BRPI0617216A2 (pt) 2013-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119705B (fi) Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin
US11598534B2 (en) Control system and method for a liquid desiccant air delivery system
AU2017204552B2 (en) Energy exchange system for conditioning air in an enclosed structure
US20180031285A1 (en) Thermoelectric heat pump system
CN102548357A (zh) 数据机房
WO2020117808A1 (en) Liquid desiccant air-conditioning systems using antifreeze-free heat transfer fluids
CN101283231B (zh) 相变材料换热器
CN116706320A (zh) 一种多合一储能温控系统
JP2004218943A (ja) 冷暖房給湯装置
KR20040008302A (ko) 다용도 냉방장치 및 그 냉방 제어방법
CA3230226A1 (en) Heat pump
FI125188B (fi) Vesifaasinmuutoksia hyödyntävä ilmastointilaite
CN217604513U (zh) 一种采用热管热回收的热泵除湿干燥系统
CN220454362U (zh) 热管节能液冷系统
US20230304270A1 (en) Systems and methods for generating water from air
WO2004111557A1 (en) Multiutility vapor compression system
CN118129354A (zh) 采用热源塔的三联供机组
WO2018022922A1 (en) Thermoelectric heat pump system
GB2525963A (en) Apparatus for providing three separate functions of heating, cooling, and simultaneous heating and cooling

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 119705

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed