热装置的制造方法_2

文档序号:9438556阅读:来源:国知局
图中且更具体地在图1和5所表示的,此传动设备5位于热装置1、10、20、30、40、50、60、70的芯中,亦即在其中流体双向地流动的初级回路的区段中。这在一方面由于操作设备的接近而允许减少在其中产生能量的热装置1、10、20、30、40、50、60、70的芯中的负载损耗,并且因此改善热装置1、10、20、30、40、50、60、70的效率。另一方面,这还允许改善热装置1、10、20、30、40、50,60,70的紧凑性。传动设备5可以包括与诸如薄膜之类的刚性或柔性活塞相关联的传动凸轮。例如可以使用诸如在通过引用结合到本专利申请中的申请人的公开WO 2009/087310中公开的构造。
[0037]在图1中以及在其它图中,非常示意性地示出初级回路Pp P10, P10., P20, P30, P40,P5。、P5。,、P6。、P6。,、P7。。其特别地可包括其它未示出元件,诸如接头、通道、流体扩散系统等。此外,在附图中,每次以闭合的方式、亦即形成环路来表示初级回路Pd P1(:、P1(:,、ΡΜ、Ρ3(:、Ρ4。、Ρ5。、Ρ5。,、Ρ6。、P60-P70O然而本发明不限于此构造,并且可不使初级回路P1、P1Q、P11T、p2。、p3。、P4。、P50,P5。,、P6。、P6。,、P7。闭合。此外,根据本发明的热装置可以包括具有相同或不同构造的多个初级回路。优选地以恒定体积闭合初级回路PpP1Q、P1(y、p2。、p3。、p4。、p5。、p5。,、p6。、p6。,、P70O
[0038]图1至8的箭头图示出热装置1、10、20、30、40、50、60中的初级流体和次级流体的流动方向。
[0039]因此,参考在图1中表示的热装置I,初级回路PI包括多个单向初级回路部分Pli N、PllN+1、P’ W、P’ llN+1。此热装置I包括位于图的右侧的装有两个单向初级回路部分P’ W、P’ 1ιΝ+1的热侧Cl和位于图的左侧且包括两个其它单向初级回路部分P 1ιΝ、Ρ1ιΝ+1的冷侧F1。单向初级回路部分P^PnuP’ w、P’ 1ιΝ+1每个包括控制初级流体的流动方向的设备2。这些设备2可以例如是止回阀。
[0040]热装置I在冷侧Fl处包括由热交换器形成的交换接口 Ilil,热交换器的交换回路集成了次级流体在其中循环的次级回路的一部分Su以及单向初级回路的部分P W、Ρ,Ν+1ο热装置I包括热交换区ζΝ、ζΝ+1、ζ’Ν、ζ’Ν+1,初级和次级流体在其中相对于彼此纵向地流动。同样地,在热侧Cl处,热装置I包括由热交换器形成的交换接口 Ili2,热交换器的交换回路集成了次级流体在其中循环的次级回路的一部分Su以及单向初级回路的部分P’ W、Ρ\Ν+1。本发明并未预先判断这些热交换器的结构构造,其可以是板式热交换器、管状热交换器或任何其它种类的热交换器。然而,必须将单向初级回路部分P1,P1,Ν+1、Ρ’ W、P’ 1ιΝ+1和次级回路Su、Su2的各部分以初级和次级流体在其中逆流地循环的方式与相应热交换器相连。由于本发明,这是可能的,并且更具体地是由于热装置I的初级回路Pi被划分为至少两个回路部分,其每个包括控制初级流体的流动方向在两个回路部分中流动方向相反的设备2。使得在每一个所述单向初级回路部分中初级流体单向流动。这然后使与也单向流动的次级流体的逆流交换称为可能,并允许增加初级回路与次级回路之间的热传热能力。本说明适用于在本专利申请中举例说明的所有示例。
[0041]单向初级回路部分Ρ1ιΝ、Ρ1ιΝ+1、Ρ’ 1ιΝ、Ρ’ 1ιΝ+1成对相关联,其中初级流体的流动方向相反。这样,初级流体在部分Pun和P’ ^中在一个唯一方向上流动且在部分?^+^'^*在一个唯一相反方向上流动,随后重复。在初级回路Pl的其余部分中,使初级流体的移动以在两个流动方向上的来回移动交替。由于本发明,在单向初级回路部分Ρ^Ρ^ρΡ’ W、P’ 1ιΝ+1*的初级流体流动的这种整流允许非常容易地实现与在次级回路S U、Sli2中单向地且连续地流动的次级流体的逆流热交换。如前所述,根据本发明在包括或集成了各部分
Pl,N、Pl,N+l、P 1,N、P I, N+l
的一部分的热交换区ZN、ZN+1、Z’ N、Z’ N+1中实现此逆流热交换。这些热交换区Zn、ZN+uZf N、V N+1可以例如由诸如板式交换器或管状交换器之类的交换器实现,初级流体和次级流体在其中在相反方向上流动。此外,并且这在所有所示变体中是可换位的,可以通过例如插入热绝缘片或层来使热交换区在同一接口中相互热绝缘。
[0042]在初级流体流动方向的每次重复或改变时,初级流体在一个单向初级回路部分PllN、P’ W中或者在另一部分Ρ1ιΝ+1、Ρ’ 1ιΝ+1中移动。因此,所有初级流体,亦即来自另一重复的初级流体可以与逆流流动的次级流体执行热交换。这适用于本申请的所有热装置,其包括在每个单向初级回路部分ρ1ιΝ、ρ1ιΝ+1、ρ’ W、P’ 1ιΝ+1处的热交换区。
[0043]因此,由于本发明,在热交换区ZN、ZN+1、Z’ N、Z’ N+1、ZN,N+1、Z’ N,N+1中优化了来自热装置的初级流体与在一个方向上流动的次级流体之间的热交换,所述初级流体在所述热装置中连续交替地在两个相反方向上移动,在所述热交换区ZN、ZN+1、Z’ N、z’ N+1、ZN,N+1、z’ N,N+1中所述初级流体被整流并在一个流动方向上流动,与次级流体逆流。此外,增加热交换区ZN、ZN+1、Z’ N、z’ N+1、ZN,N+1、z’ N,N+1的数目允许增加初级回路与次级回路之间的热交换能力,并且因此增加热装置1、10、20、30、40、50、60、70与外部应用或与次级回路Slj2, S10jl, S10j2,S2O1S20i2, S30i0S30i2, S40i1, n、S40i1, n+1、S50in S60in S70in S7Q,2相连的外部设备进行交换的能力。
[0044]因此,根据本发明的热发生器1、10、20、30、40、50、60、70呈现了其中载热流体以往复运动循环的初级回路与其中载热流体以单向运动而流动的次级回路之间的热交换的优化。
[0045]用初级回路的特定布置来达到此目标,其在划分点D处被划分成其中初级流体在一个方向上流动的初级部分,这些单向初级回路部分与布置在划分点之间的交换接口相关联,并且在交换接口中,初级流体和次级流体恒定地相对于彼此在相反的方向上流动。
[0046]此布置导致初级回路与次级回路之间的热交换能力的增加以及因此在热发生器的芯中产生的能量的最佳利用或提取。此外,并且优选地,将交换接口 IM、I1,2、I1O1O Ι1(λ2、I2O1O 12。,2、I3O1O 13。,2、I4O1O I5O1O I6O, n I7O1O I?,2设置在被直接连接到两个划分点的单向初级回路部分。这允许进一步优化热交换并特别地减小不在装置的芯中的初级流体的体积。
[0047]图2中所表示的热装置I仅仅由于初级回路PwP1。,的构造而与图1的不同,初级回路P1(]、Pliv包括两个闭合且分离的流体环路。此装置参考与参考图1中表示的热装置I阐述的那些相同的优点和评论。
[0048]图3中所表示的热装置70由于其热交换区ΖΝ, ν+1、Ζ’ Ν,Ν+1的构造而不同于图1的。事实上,单向初级回路部分P7a JP P 7(λΝ+1、或者说P’ 70,P’ ?,N+1在公共单向初级回路部分PC中会合,在公共单向初级回路部分PC中,初级流体由于控制初级流体的流动方向的设备2而单向地流动。有利地,在此公共部分PC中流动的初级流体分别来自两个相应单向初级回路部分Ρ7α^Ρ?,Ν+1以及P’7αΝ+1,并且因此在每次重复中,使得此初级流体在其中连续地且单向地流动。因此优化了初级流体与次级流体之间的热交换。来自每次重复的流体被指引到同一交换器回路中,这简化了热交换器的架构。
[0049]位于冷侧F7
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