JP2022540486A - 冷却装置、冷却装置の製造方法、および冷却装置を有する輸送装置 - Google Patents

Abstract

冷却装置は、作動液（１１０）を気化させるための気化装置（１００）であって、作動液（１１０）が気化装置底部（１２０）に保持される、気化装置（１００）と、気化した作動液（１３０）を圧縮するための圧縮機（２００）であって、設定した方向に気化した作動液（１３０）を底部から上部に搬送するように構成される、圧縮機（２００）と、気化され圧縮された作動液（３４０）が上壁（３１０）で凝縮可能であり、上から下に滴下する（３２０）ように構成された上壁（３１０）を有する液化装置（３００）と、滴下された作動液（３２０）を収集するように構成された中間底部（４００）であって、滴下された作動液が気化装置底部（１２０）に到達することができる少なくとも１つの開口部（４２０）を含む、中間底部（４００）とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、冷却装置に関し、特に圧縮ヒートポンプを有する冷却装置に関する。

独国特許第１０２０１６２０３４１４号（Ｂ４）明細書は、異物ガス収集空間を有するヒートポンプ、ヒートポンプを動作させるための方法、およびヒートポンプを製造するための方法を記載している。ヒートポンプは、気化装置空間内の作動液を気化させる気化装置を含む。さらに、凝縮装置底部によって制限され、効率的な凝縮を達成するために凝縮装置の空間に導入されるある量の作動液を「雨」のように保持する凝縮装置の空間において、気化した作動液を液化するための凝縮装置が設けられる。気化装置の空間は、凝縮装置の空間によって、少なくとも部分的に囲まれている。さらに、気化装置の空間は、凝縮装置底部によって、凝縮装置の空間から分離されている。冷却される領域は、熱交換器を介して気化装置に接続される。また、加熱される領域も熱交換器を介して凝縮装置に接続されている。特に、ヒートポンプが、ラジアルホイール付きターボ圧縮機用のモータが上部領域に取り付けられた缶の形状のハウジングに収容され、一方で液化装置内の作動液および気化装置内の作動液のためのすべての入口および出口は、気化装置底部の下部領域に配置される。

既知のヒートポンプは、低い冷却能力に関して、または特にコンパクトな構造的な形状を必要とする場合に、最適には適合されていない。したがって、このようなヒートポンプは、より低い冷却能力およびより小さい空間という要件がある用途には、採用することができないか、または相当な労力を専ら必要とする。

独国特許第１０２０１６２０３４１４号（Ｂ４）明細書

したがって、本発明の目的は、柔軟に使用することができ、平均的またはより低い冷却能力に起因する用途にさらに適した冷却装置を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の冷却装置、請求項１６に記載の冷却装置の製造方法、または請求項１７に記載の輸送装置によって解決される。

本発明は、平均的な冷却能力の場合におけるコンパクトな構造の形状が、気化装置内の気化装置底部の密閉したシステムに作動液が保持され、圧縮機が気化した作動液を、設定した方向に、底部から上部に搬送し、設定した方向の上部に配置された液化装置が、気化した作動液が上壁で凝縮可能であり、上部から底部に滴下するように構成された上壁を特に含むという事実によって、有利にも達成され得るという知見に基づいている。滴下された作動液は、絞りの機能として、滴下された作動液が気化装置底部に戻ることができる、少なくとも１つまたは好ましくはいくつかの開口部を含む中間底部に、収集される。凝縮装置用の液体の著しい供給は、凝縮を補助するための液化装置において、保持されない。代わりに、液化装置の上壁で凝縮が達成される。

これにより、負圧でもまた動作可能な気密の封止システムを実現することができる。これは、水が作動液として使用される場合に特に有利である。水は、気候に悪影響を与える効果を有さず、またその特別な特性に関して、無線圧縮機またはターボ圧縮機である圧縮機を有するヒートポンプに特によく適しているため、作動液として特に有利なのである。その動作により、このような圧縮機は最大５倍の圧力差を可能にし、その結果、液化装置内の圧力は気化装置内の圧力の５倍になる。同時に、少量の作動液のみを気化装置底部の中または上に保持する必要があるため、有効な構造の形状が達成される。しかし、凝縮は冷たい壁、すなわち凝縮装置の上壁で行われ、典型的には加熱領域に熱的に（直接）接触している。したがって、液化装置に保持された凝縮装置の作動液への液化はなく、これは通常、加熱領域に熱的に（直接）接触している。

したがって、液化装置に保持された作動液への液化はないが、圧縮された作動蒸気の温度と比べて冷たい壁で、液化が行われる。設定した方向により、凝縮した作動液は、上壁から直接流れ、または滴下し、側壁を越えて中間底部に戻る。そこでは、やはりより大きな設備なしで、すなわち典型的には収集底部を通る１つまたはいくつかの比較的浅い穴を通して絞りの機能が達成され、その結果、凝縮された作動液は気化装置に戻され、気化装置底部と冷却される領域との熱的な結合により、そこから再び気化される。これは、充填される必要のないシステムにおいて効率的なサイクルを提供する。さらに、このシステムが排気され、その内部圧力が大気圧よりも小さい場合、液化装置を備えた上部ユニットと気化装置を備えた下部ユニットとが、典型的には、大気圧よりも小さい、２つの要素間の圧力に起因して、一緒に押圧されるため、それ自体封止されたままである。これらの２つの要素の間に対応する封止を設けることによって、追加の封止または保持する力に対する特に大きな作用は必要でさえない。

好ましくは、冷却装置は、直方体の形状、すなわち比較的平坦な高さ、および高さに対して相対的に、高さと垂直なより大きな延長部を有するように構成され、その結果、建物の天井または車両の内部空間などの比較的大きな領域を、気化装置底部によって実現することができ、それにおいて気化装置底部は冷却される領域と直接接触する。したがって、コンパクトな構造の形状のために、液化装置の上壁が、例えば建物の天井または車両の内部空間の他の限界を超えて過度に大きく延びることがない。

好ましい実施形態では、液化装置の上壁および／または気化装置底部は、ラメラであるように構成されてもよい。他の実施形態では、これらの要素は平坦または滑らかな表面として構成され、これらの平坦または平らな要素には、流体チャネルを表している構造体、例えばラメラ構造体などがあり得る。

さらに、冷却装置の上側および冷却装置の下側には、それぞれ、より良好な熱の伝達を確実にするために、２つの熱的に活性な面に沿って、すなわち一方では気化装置底部に、他方では液化装置の上壁に沿って、強制的な空気の流れまたは流体の流れを達成するように、換気装置を設けることができる。特に、ランドクラフト、船舶、または航空機などの輸送装置に設置する場合、逆風のみが液化装置の上壁に関連する換気装置を駆動することができる。例えば、この換気装置を気化装置底部に関連付けられた換気装置、すなわち、例えば輸送装置の内部空間に配置された換気装置に強固に結合することによって、この換気装置はまた、逆風によって駆動されて、より良好な冷却を達成することができるが、例えば電気的な方法でのいかなる作用を採用することも必要としない。

例えば、建物に設置される代替的な実施形態では、天井から滴り落ちる凝縮物は、次いでこの凝縮物を液化装置の上壁と熱的に接触させて、追加の気化冷却または断熱冷却によって、本発明の冷却装置の効率を高めるように、滴下トレイで収集されてもよい。
以下において、本発明の好ましい実施形態は、以下の添付の図面を参照してより詳細に説明される。

本発明の実施形態による冷却装置を示す。 流体チャネル構造が適用された、さらなる実施形態による冷却装置の概略的な斜視図を示す。 平坦ではない熱的に活性な表面を有する、実施形態による冷却装置の断面図を示す。 図３の冷却装置の断面の上面図を示す。 図３の冷却装置の底面の斜視図を示す。 冷却装置が設置された輸送装置を示す。 冷却装置が設置された建物を示す。

図１は、作動液１１０を気化させるための気化装置１００を有する冷却装置を示し、作動液１１０は気化装置底部１２０に保持されている。冷却装置は、気化した作動液１３０を圧縮するための圧縮機２００をさらに含む。圧縮機は、図１の右側に示されるように、気化した作動液１３０を設定した方向に底部から上部に搬送するように構成される。特に、設定する方向は、冷却装置を動作させるために採用される。しかし、設定した方向が完全に垂直である必要はないことに留意されたい。また、傾斜している設定方向を使用してもよいが、凝縮した作動液３２０に作用し得る重力の少なくとも１つの垂直方向の成分が、上部から下部に滴下し得るように留まることが、確実にされるべきである。特に、凝縮は、液化装置３００によって達成され、液化装置３００は、設定した方向において、圧縮機によって搬送され圧縮された作動液３４０が、上壁で凝縮可能であり、凝縮により、３２０に示すように、上から下に滴下するように構成された上壁３１０を備え、参照符号３２０は、凝縮した作動液の液滴の落下を概略的に示すものである。さらに、冷却装置は、中間底部４００に存するように描かれた図１の液滴によって示されるように、滴下された作動液を捕えるように構成された中間底部４００を含む。特に、中間底部は、滴下された作動液が気化装置底部１２０に到達することができる少なくとも１つの開口部４２０をさらに含む。

特に、好ましい実施形態では、気化装置底部１２０は、冷却される領域と直接接触してもよい。代替的または追加的に、液化装置の上壁３１０は、加熱される領域と直接接触してもよい。

本発明の好ましい実施形態では、図３または図４に示すように、例えば、圧縮機２００は、圧縮機ホイール２１０と、圧縮機ホイール２１０によって底部から上部に搬送される蒸気用の伝導経路２２０とを備えるターボ圧縮機として構成される。さらに、ターボ圧縮機は、圧縮機ホイール２１０用の駆動モータ２３０を含む。特別な実施形態では、気化装置１００は下部ユニット１５０として構成され、液化装置３００は上部ユニット１６０として構成される。図３に例示的に示すように、上部ユニット１６０は、モータ収容ユニットまたは上側部分ユニット１６０ａに分割することができ、図３に示す実施形態の場合、ラメラ構造体などのチャネル構造の上壁として、同時に構成される。上部ユニット１６０は、中央ユニット１６０ｂ、または中間底部および伝導経路構造体２２０を含むラジアルホイール２１０を含む下部領域によって完成される。特に、圧縮機ホイール２１０は中央領域１６０ｂに配置され、モータ２３０は上部ユニット内に延在する。

本発明の好ましい実施形態では、冷却装置は、図に示すように、冷却剤として水を用いる。特に、液化装置１００は、３００ｍｂａｒ未満の液化装置の圧力で動作／作動するように構成され、１０から２５０ｍｂａｒの間の圧力および約１００ｍｂａｒの圧力が特に好ましい。さらに、気化装置は、液化圧力よりも小さい気化圧力、特に１５０ｍｂａｒよりも小さく、好ましくは１０や８０ｍｂａｒである気化装置圧力で動作／動作するように構成され、特に好ましい実施形態では２０ｍｂａｒ未満である。

本発明の好ましい実施形態では、図１に示すように、気化装置底部は、冷却される領域５００に向かう下部熱伝達装置として構成される。また、液化装置の上壁３１０も、上部熱伝達装置として構成されている。さらに、圧縮機２００および中間底部は、図３の１６０ｂに例示的に示されるように、中央ユニットに構成され、シール１７０ａ、１７０ｂは、ユニット間の界面に配置され、冷却装置は、大気圧の半分よりも小さい内圧で動作し、その結果、図３の１６０ａに示される上側部分ユニット、および図３の１５０に示される下部ユニットは、それぞれ中央ユニットおよびユニット間のシール１７０ａ、１７０ｂに圧力をかけ、冷却装置が動作可能になるように、冷却装置が排気されたときに自動的な封止が達成される。

図４および図５に例示的に示すように、冷却装置は、好ましくは、図７に例示的に示すように建物の天井、または図６に例示的に示すように車両の屋根に、効率的に収容できるように、直方体の形状に構成される。好ましくは、そのような直方体の形状の実施態様は、５０ｃｍ未満の高さを有し、および／または１００ｃｍ未満の長さまたは幅を有する。また、平らな装置を得るために、高さよりも長さまたは幅が大きいことが好ましい。図１に示す実施形態は、平坦な上壁３１０または平坦な気化装置底部を有する冷却装置を示しているが、図３から図５は、上壁３１０がラメラ壁１８０ａとして構成され、下壁または気化装置底部１２０がラメラ壁１８０ｂとして構成される冷却装置を示している。計画に従った設定方向の場合、本質的に均一な作動レベルの液体が、気化装置底部に沿って、すなわちラメラ壁内に形成されることが好ましい。冷却装置に充填される作動液は、図１の１１０に概略的に示されているように、作動液のレベルが気化装置底部のラメラの高さの１０％から７０％になるように寸法決めされる。好ましい実施形態では、充填物は、ラメラの高さの約５０％である。図１の代替形態で、気化装置底部１２０が平坦に構成される場合、作動液の高さ、または冷却装置の全体的な高さの１０％未満の作動液のレベルが好ましい。

図１に示すように、加熱される領域６００および冷却される領域５００は、それぞれ気化装置底部１２０および液化装置の上壁３１０に直接配置される。良好な熱の伝達を達成するために、上壁３１０または気化装置底部の壁の厚さは、３ｍｍ未満であることが好ましく、１ｍｍ未満であることが好ましい。平坦な上壁３１０および平坦な気化装置底部１２０に関する図１に示す実施形態の実装を示す、図２に示す実施形態では、ラメラ構造体などの流体チャネルを形成するための構造が構成されているが、図４に示す実施形態とは対照的に、ラメラの底面または構造体１９０ａは、作動蒸気と接触してはいないが、負圧領域の外に配置される。同じことが、気化装置底部に配置されているが負圧領域内に取り付けられていない構造体１９０ｂに当てはまる。

図２に示す実施形態では、液化装置３００の上壁３１０に沿って構造体１９０を通るよう比較的温かい空気または温かい液体を導く液化装置側換気装置７００は、温かい流体が加熱されて、高温の流体として出るように、好適に配置される。したがって、換気装置７１０は、比較的冷たい空気、または冷たい液体、または一般的に言えば冷たい流体を、構造体１９０ｂの中に搬送するように構成され、冷たい流体は、気化装置底部との相互作用によってさらに冷却され、低温の流体として構造体１９０ｂから出る。２つの換気装置７００、７１０の回転軸は、好ましくは、図６に示すように、冷却装置が車両の屋根に配置されている場合に上側構造体上側構造体が逆風を受けたときに生じる換気装置７００の強制的な回転も、換気装置７１０の強制的な移動を生じるように、結合される。逆風のために、これは、エネルギーを消費せずに構造体１９０ｂを通って車両内部空間に換気を生じ、冷却される構造体１９０ｂの媒体と気化装置底部１２０との間の冷却機能または熱の伝達を改善する。実装に応じて、例えば、逆風がないときに、静置させている間に換気を生じるようにモータ７２０を設けることができる。代替的または追加的に、車両があまりにも遅い運転をしている場合、または圧縮機の動作によって達成することができないより高い冷却能力を必要としている場合、換気装置はモータにより駆動させてもよい。実装に応じて、モータ７２０は、換気装置７００または２つの換気装置７００、７１０の回転速度を送信するコントローラ７４０に結合されてもよく、回転速度が速過ぎる場合には、モータ７２０を減速させるか、または発電機の機能を起動して電流を生成し、それをシステムに出力してシャフト７３０を減速させる。この電流は、車両の車載電気システムなどの電力ネットワークに入力することも、圧縮機を駆動するために直接使用することもできる。しかし、回転速度が遅過ぎる場合、モータは、所望の回転速度を達成するように、逆風に加えて、換気装置７００、したがって換気装置７１０も、駆動することができる。

図１に示す実施形態は１つの開口部４２０のみを示しているが、中間底部の各角部に４つなどのいくつかの開口部を設けることが好ましく、そのような角部の位置は図３の４３０ａおよび４３０ｂに示されている。これは、作動液が中間底部４００の上面から１つの角部または片側で気化装置１００に到達するだけでなく、これがいくつかの位置で可能であり、機能を維持しながら、図１に示すように、最適な設定した方向に対して冷却装置を直接傾斜できるようにすることを達成する。

さらに、図３は、上方に向かって先細になる楕円体としての中間底部４００の好ましい構造化を示す。この形状は、気化装置の空間を冷却装置の全延在部で使用することができる、すなわち、気化装置底部の表面領域の多くが、好ましくは中央に配置されたラジアルホイール２１０によって底部から上部に次いで搬送される作動液の気化に効果的に寄与するという点で有利である。ターボ圧縮機という意味での圧縮を達成するために、ラジアルホイール２１０によって搬送される作動蒸気が、開いた断面を有する伝導経路２２０に運ばれ、その場合図１に示す実施形態とは対照的に、伝導経路の断面および設計および配置に起因して、作動蒸気がそれ自体上壁３１０全体にわたって効率的に分配され、可能な限り最大の凝縮装置の表面領域を得るように、作動蒸気を本質的に水平に液化装置に供給するよう作動蒸気を偏向する。図１に示すように、代替的な圧縮機および代替的な偏向も可能であり、図１では、蒸気は、さらに偏向することなく底部から上部に搬送され、その後、そこで凝縮して水滴の形態で中間底部に降り注ぐように、上壁３１０への経路を「見つける」。

図６は、自動車などの輸送装置における本発明の好ましい実施態様を示す。したがって、内部空間８１０の冷却を必要とする船舶、航空機、または他の車両などの他の輸送装置にも冷却装置を設けることができる。冷却装置は、好ましくは、ラメラ構造体１８０ａを有する上壁、または１９０ａで示される上壁の外側のラメラ構造体が車両の屋根を越えて延びるように、内部空間の屋根に設置され、その結果、必要に応じて換気装置（Ｖ）を駆動するために、ラメラ構造体などのこの構造を通って逆風が流れることができる。一方、ラメラ構造体１８０ｂを有する気化装置底部、または気化装置底部の外側に取り付けられたラメラ構造体１９０ｂは、そこに位置する空気を冷却し、運転者に快適な大気環境を提供するために冷却されるように車両の内部空間８１０の中に延在する。実装に応じて、図６の冷却装置は、連結された換気装置を備えても備えなくてもよい。逆風のみが利用可能であり、それ自体の換気装置によって内部空間内で換気が達成されない場合でも、内部空間８１０の快適な冷却が依然として行われる。

図７に示す実施形態は、冷却装置が建物の天井に示されている建物を概略的に示しており、ここでも、上壁のラメラ構造体１８０ａ、または上壁の外側に取り付けられた構造体１９０ａが建物を越えて延び、ラメラ構造体１８０ａを有する気化装置底部、または気化装置底部に配置された構造体１９０ｂが、冷却されるべきハウジングの内部空間に延びている。特に、湿潤している環境の場合、凝縮物は構造体１８０ａまたは１９０ｂから滴り落ちることができる。この凝縮物は、好ましくは滴下トレイ７５０によって収集され、パイプラインによって構造体１８０ａまたは１９０ａと熱的に接触する。この目的のために、ポンプＰをパイプラインに使用することができる。この凝縮液を液化装置の上壁に、または上壁と熱的に接触させて適用することによって、断熱冷却、すなわち蒸発での冷却による熱の放散をするための追加の冷却が達成される。これにより、液化装置内で作動蒸気が凝縮されるように上壁が冷却され、凝縮、したがってヒートポンププロセス全体が加速される。

本発明は、コンパクトな構造の形状を特徴とする。特に、直接的な気化装置１００および直接的な液化装置３００は、空気中への良好な熱の伝達を可能にする。ターボ圧縮機２００は、ユニットの中央に位置し、外気温に応じて必要な圧力比を生じる。ターボ圧縮機は、好ましくは電流で駆動されるが、実装に応じて、駆動装置のモータによって機械的に直接駆動されてもよい。冷却装置は、粗い真空において、冷却剤としての水によって作動し、この場合１０ｍｂａｒから８０ｍｂａｒの気化装置圧力および１０ｍｂａｒから２５０ｍｂａｒの液化装置圧力が好ましい。したがって、冷却装置は、常にいわば真空状態にある。これにより、熱伝達装置は、大気圧によって上部および下部から機器にしっかりと押し付けられる。機器は、建物の中間天井または車両の屋根、例えば、列車、バス、トラック、または任意の他の輸送装置の屋根に一体化されてもよい。ターボ圧縮機により、５までの低温側（下側）と高温側（上側）との間の圧力差が可能である。２から１５ｋＷという小規模な冷却能力の場合、冷却装置は非常にコンパクトに実装され得る。ラメラを実現するための薄い壁の波形のシートは、両面に熱の伝達に必要な表面領域を生じる。これにより、冷却能力に応じて、０．５ｍ^２超２ｍ^２未満の中間シールへ設置するための空間の要件がある空気調和装置を実現することが可能になる。重力により、下側熱交換器内の水は均等に分配される。しかし、好ましい実施形態では、ラメラは最大で半分まで水で満たされるべきである。これを実現するために、特に冷却装置の底面図の図５に見られるように、ラメラは、実装に応じて、パイプラインとして構成された対応するバランス要素１８０ｃに接続される。上部ラメラは、水蒸気を液化するために使用される。重力は凝縮物を滴下させ、それは中間底部４００に集まり、それは同時に２つの圧力領域を分離する。分離の最も低い地点、したがって圧力点は、四隅すべてにある。ここでは、１ｍｍを超えて６ｍｍまでの直径を有する薄い穿孔４２０が、それぞれ絞りとして配置されている。

空気との熱交換を改善するために、図２を参照して特に示すように、熱流を薄板に沿うよう強制することができる。強制的な空気の流れは、２つの換気装置７１０、７００をそれぞれ気化装置側および液化装置側に設置することによって達成される。また、７３０に示すように、換気装置の２つの回転軸が互いに接続されているため、モータ７２０は両方の換気装置を駆動することができる。冷却装置が車両に組み込まれている場合、逆風は上部換気装置７００に流れ、したがってモータなしで剛性軸７３０によって下部換気装置７１０を駆動することができる。モータ７２０に加えてコントローラ７４０が設けられる場合、コントローラ７４０は、モータ７２０の回転速度を監視し、循環が過度に低次である場合にモータを駆動することができ、一方、モータは、速い回転速度の場合に発電機として電力を取得し、したがって回転速度を制限することができる。

特に、凝縮物は、図７を参照して示されるように、非常に高い湿度の場合に低温側に形成され得る。凝縮物が天井から滴り落ちないように、滴下トレイ７５０が設けられ、これは好ましくは同時に薄板を通る流れの誘導として機能する。凝縮物はトレイ内に収集され、トレイ内の最深点では、凝縮物はポンプ（Ｐ）によって液化装置側の換気装置の前に圧送され得るか、または換気装置が導管から凝縮物を「引っ張る」ことによって生成された加速された流れの圧力の差は、ポンプの存在なしに凝縮物を引き込むのに既に十分である。凝縮物は、断熱冷却によって液化装置側の熱の伝達を改善する。

冷却装置の製造方法は、冷却装置の運転方向において、気化装置を液化装置の上方に配置し、気化装置と液化装置との間に中間底部を配置して、滴下された作動液を回収する。また、中間底部には開口部が設けられ、滴下された作動液が気化装置底部に到達可能である。

実施形態に応じて、ラメラ状の底部の代わりに、平坦な気化装置底部を使用してもよい。例えば水である冷却液は、気化装置底部に平面状の「水たまり」として静置する。追加的または代替的に、液化装置の上壁はまた、平面であり、ラメラ状ではないように構成されてもよい。

好ましくは、空気の代わりにブラインまたは任意の他の液体冷却媒体を誘導することができる説明されたラメラ構造体が、気化装置底部または液化装置カバーの下に取り付けられる。
さらに、表面構造は、それに応じて凝縮／気化シードを提供するように構成されてもよい。

円形または角形であるように構成され得る冷却装置の「サンドイッチ」の利点はまた、水がチューブなどに誘導されないことから、水がいずれの損傷をも生じることなく凍結し得るため、外側での使用に適しているという事実にある。「サンドイッチ」の実装形態の冷却装置は、周囲との界面のない気密閉鎖システムである。

１００ 気化装置
１１０ 作動液
１２０ 気化装置底部
１３０ 気化した作動液
１５０ 下部ユニット
１６０ 上部ユニット
１６０ａ 上側部分ユニット
１６０ｂ 中央ユニット
１７０ａ 上側シール
１７０ｂ 下部シール
１８０ａ 上側ラメラ構造体
１８０ｂ 下側ラメラ構造体
１８０ｃ バランス導管
１９０ａ 上側構造体
１９０ｂ 下側構造体
２００ 圧縮機
２１０ 圧縮機ホイール
２２０ 誘導路
２３０ 圧縮機モータ
３００ 液化装置
３１０ 液化装置の上壁
３２０ 滴下された作動液
３４０ 気化され圧縮された作動液
４００ 中間底部
４２０ 中間底部の開口部
４３０ａ 可能な限り最も深くにある点
４３０ｂ 可能な限り最も深くにある点
５００ 冷却領域
６００ 加熱領域
７００ 液化装置側換気装置
７１０ 気化装置側換気装置
７２０ モータ
７３０ 接続軸
７４０ 制御装置
７５０ 滴下トレイ
７６０ 凝縮導管
８００ 輸送装置
８１０ 内部空間

Claims (17)

1. 作動液（１１０）を気化させるための気化装置（１００）であって、前記作動液（１１０）が気化装置底部（１２０）に保持される、気化装置と、
   気化した作動液（１３０）を圧縮するための圧縮機（２００）であって、設定した方向に前記気化した作動液（１３０）を前記底部から前記上部に搬送するように構成される、圧縮機（２００）と、
   前記気化され圧縮された作動液（３４０）が上壁（３１０）で凝縮可能であり、上から下に滴下する（３２０）ように構成された前記上壁（３１０）を有する液化装置（３００）と、
   滴下された作動液（３２０）を収集するように構成された中間底部（４００）であって、前記滴下された作動液が前記気化装置底部（１２０）に到達することができる少なくとも１つの開口部（４２０）を含む、中間底部（４００）と
   を含む、冷却装置。
2. 前記気化装置底部（１２０）は、冷却される領域（５００）と直接接触することができ、および／または前記液化装置（３００）の前記上壁（３１０）は、加熱される領域（６００）と直接接触することができる、請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記圧縮機（２００）は、圧縮機ホイール（２１０）と、前記圧縮機ホイールによって搬送される作動蒸気のための伝導経路（２２０）と、前記圧縮機ホイールのための駆動モータ（２３０）とを有するターボ圧縮機として構成され、
   前記気化装置（１００）は下部ユニットとして構成され、前記液化装置は上側部分ユニット（１６０ａ）として構成され、前記気化装置ホイール（２１０）および前記伝導空間（２２０）は前記下部ユニット（１５０）と前記上側部分ユニット（１６０ａ）との間に位置し、前記駆動モータ（２３０）は前記上側部分ユニット（１６０ａ）内に延在する、請求項１または２に記載の冷却装置。
4. 冷却剤として水を使用するように構成され、前記液化装置（３００）が、３００ｍｂａｒ未満の液化装置圧力で動作するように構成され、
   前記気化装置（１００）が、前記液化装置圧力よりも低く、１５０ｍｂａｒ未満である気化装置圧力で動作するように構成される、請求項１から３のいずれかに記載の冷却装置。
5. 前記気化装置（１００）が下部ユニット（１５０）として構成され、前記気化装置底部（１２０）が下部熱伝達装置として構成され、
   前記液化装置（３００）は上側部分ユニット（１６０ａ）として構成され、前記上壁（３１０）は上部熱伝達装置として構成され、
   前記圧縮機（２００）および前記中間底部（４００）は、中央ユニット（１６０ｂ）に構成され、シール（１７０ａ、１７０ｂ）は、前記ユニット（１５０、１６０ｂ）と前記上側部分ユニット（１６０ａ）との間の境界面にそれぞれ構成され、
   前記冷却装置は、大気圧の半分に満たない内圧で動作され、それにより、前記大気圧に起因して、前記上側部分ユニット（１６０）および前記下部ユニット（１５０）が前記中央ユニット（１６０ｂ）に押し付けられる、請求項１から４のいずれかに記載の冷却装置。
6. 高さが５０ｃｍ未満であり、長さまたは幅が１００ｃｍ未満である直方体の形状の寸法を含む、請求項１から５のいずれかに記載の冷却装置。
7. 前記上壁（３１０）はラメラ壁（１８０ａ）として構成され、および／または前記気化装置底部（１２０）はラメラ壁（１８０ｂ）として構成され、前記ラメラ底部（１８０ｂ）は少なくとも１つのラメラバランス要素（１８０ｃ）を含み、それにより、前記下部ラメラ壁（１８０ｂ）に沿って本質的に均一な作動液のレベルが形成され、前記冷却装置内に充填される作動液は、前記気化装置底部（１２０）上の前記作動液のレベルが、前記下部ラメラ要素（１８０ｂ）のラメラの高さの１０から７０％になるような寸法にされる、請求項１から６のいずれかに記載の冷却装置。
8. 前記上壁（３１０）は平坦に構成され、前記上壁（３１０）の冷却媒体として前記空気または液体を誘導することができる複数の流体チャネルを設けるための構造体（１９０ａ）が、前記上壁および前記冷却装置の内部空間の外側に取り付けられ、および／または
   前記気化装置底部（１２０）は平坦に構成され、前記気化装置底部において、冷却される媒体として前記空気または液体を誘導することができる複数の流体チャネルを設けるための構造体（１８０ｂ）が、前記冷却装置の内部空間の外側に構成される、請求項１から６のいずれかに記載の冷却装置。
9. 前記冷却装置の前記内部の前記上壁の前記平坦な表面、または前記冷却装置の前記内部の前記気化装置底部（１２０）の表面が、気化装置シードまたは凝縮シードにシード効果をもたらすように構造化されるように構成される、請求項８に記載の冷却装置。
10. 前記中間底部（４００）は、可能な限り最も深くにある１つまたは複数の点（４３０ａ、４３０ｂ）が前記冷却装置の周囲にあり、前記中間底部（４００）の滴下された作動液が、中央領域から前記周囲に流れるように構成され、
    前記少なくとも１つのドリル孔（４２０）は、前記気化装置（１００）と前記液化装置（３００）との間の絞りとして作用するように寸法決めされた前記周囲に存在する、請求項１から９のいずれかに記載の冷却装置。
11. 前記周囲が少なくとも３つの角（４３０ａ、４３０ｂ）を含み、各角部にドリル孔（４２０）が存在するか、またはドリル孔（４２０）が６ｍｍ未満かつ０．５ｍｍ以上の直径を含む、請求項１０に記載の冷却装置。
12. 液化装置側換気装置（７００）および気化装置側換気装置（７１０）が、それぞれ前記気化装置底部（１２０）または前記上壁（３１０）を通過する空気の流れを生成するように配置され、モータ軸（７３０）が、単一のモータ（７２０）で前記換気装置を駆動するために両方の換気装置（７００、７１０）に接続されている、請求項１から１１のいずれかに記載の冷却装置。
13. 前記液化装置側換気装置（７００）は、冷却媒体の外部の流れによって駆動されるように構成され、前記気化装置側換気装置（７１０）は、モータなしで駆動可能であり、コントローラ（７４０）は、換気装置（７００、７１０）の回転速度を監視し、回転速度が遅過ぎる場合には、前記モータ（７２０）によって前記回転速度を増加させ、および／または回転速度が速過ぎる場合には、発電機の動作において、前記モータ（７２０）によって、電力を生成するようにさらに構成される、請求項１２に記載の冷却装置。
14. 前記気化装置底部（１２０）、または前記気化装置底部（１２０）と熱的に相互作用する要素から、凝縮物を収集するために、前記冷却装置の気化装置空間の外側にドリップトレイ（７５０）をさらに備え、前記冷却装置は、前記上壁（３１０）の断熱冷却を生じるように、前記収集された凝縮物を前記上壁（３１０）の外側と熱的に相互作用させるように構成された導管（７６０）をさらに備える、請求項１から１３のいずれかに記載の冷却装置。
15. 前記上壁（３１０）および／または前記気化装置底部（１２０）の壁の厚さが１ｍｍ未満であるか、または前記気化装置底部（１２０）または前記上壁（３１０）が金属製である、請求項１から１４のいずれかに記載の冷却装置。
16. 作動液が気化装置底部（１２０）、および液化装置の上方に保持されるように、前記作動液を気化させるための気化装置を配置することであって、前記液化装置（３００）が、前記上壁（３１０）において、圧縮機（２００）によって圧縮された気化した作動液が凝縮可能であり、上から下に滴下するように構成された前記上壁（３１０）を備える、気化装置を配置すること、および
    滴下された作動液が収集されるように中間底部を配置することであって、前記中間底部（４００）が、前記滴下された作動液が前記気化装置底部（１２０）に到達することができる少なくとも１つの開口部（４２０）を含む、中間底部を配置すること
    を含む、冷却装置の製造方法。
17. 内部空間（８１０）と、
    請求項１から１５のいずれかに記載の冷却装置と
    を含み、
    前記冷却装置が、前記気化装置底部（１２０）が前記内部空間（８１０）内に配置されるように前記輸送装置または前記建物に配置され、前記液化装置（３００）の前記上壁（３１０）が、前記輸送装置（８００）の周囲または前記建物の前記内部空間の外側の領域と、熱接触している、
    輸送装置または建物。
    
    

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