本發(fā)明涉及一種用于吸附溫度控制裝置的、具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的吸附模塊。本發(fā)明還涉及一種裝配有至少一個這樣的吸附模塊的吸附溫度控制裝置。

背景技術(shù)：

從wo2013/011102a2已知一種普遍的吸附模塊，并且包括圍住工作腔室的外殼。吸附帶和相變帶位于工作腔室中。而且，在工作腔室中工作介質(zhì)可逆地在吸附帶與相變帶之間可位移。位于吸附帶中的是吸附結(jié)構(gòu)，其耦合至用于以熱傳遞的方式引導(dǎo)吸附介質(zhì)的吸附路徑。另一方面位于相變帶中的是相變結(jié)構(gòu)，其耦合至用于以熱傳遞的方式引導(dǎo)相變路徑介質(zhì)的相變路徑。

從wo2007/068481a1已知的是另一種吸附模塊，其具有從根本上不同的結(jié)構(gòu)。其包括多個空心體，所述多個空心體彼此平行地布置并且形成空心體塊。具有吸附結(jié)構(gòu)的吸附帶和具有相變結(jié)構(gòu)的相變帶形成在每個空心體中，其中每個空心體包含相當(dāng)小質(zhì)量的可逆地在吸附帶與相變帶之間可位移的工作介質(zhì)。共用的吸附路徑以熱傳遞的方式連接至全部空心體的吸附帶，同時共用的相變路徑以熱傳遞的方式連接至全部空心體的相變帶。

吸附模塊或裝配有一個這樣的吸附模塊的吸附溫度控制裝置能夠根據(jù)應(yīng)用是否具有冷卻熱源或者加熱散熱片的目的來依據(jù)應(yīng)用用于加熱或冷卻。加熱和冷卻能夠同時發(fā)生的應(yīng)用的情況也是可行的。在本文中，術(shù)語“溫度控制”因此被理解為“冷卻和/或加熱”。這樣的吸附溫度控制裝置的操作模式當(dāng)將發(fā)生冷卻時需要存在熱源，而當(dāng)將要發(fā)生加熱時需要存在散熱片。

然而，在許多這樣的應(yīng)用中的問題是對于加熱和/或冷卻的供給和需要在時間上經(jīng)常是不同的，其中同時可選地可用的熱源的溫度等級低于可用的散熱片的溫度等級。同樣可行的是能夠由吸附溫度控制裝置傳送的加熱功率或冷卻功率基本上不同于可用于吸附溫度控制裝置的操作的加熱功率(熱源)或冷卻功率(散熱器)。因此尋找能夠在時間上和空間上在不同的熱源和散熱器之間轉(zhuǎn)換加熱和/或制冷功率，以及還能夠與自然的自然趨勢相反地從低溫度等級向高溫度等級(熱泵)集熱的裝置。

因此很大的興趣在于：依據(jù)應(yīng)用能夠?qū)⑾鄳?yīng)的吸附模塊用作蓄冷裝置或蓄熱裝置，從而能夠隨時釋放存儲的熱或冷，也能夠具有改變的溫度等級。原則上，為此目的，通過對應(yīng)的控制裝置的輔助能夠?qū)⑽铰窂胶?或相變路徑構(gòu)造為可控的。例如，通過阻擋相應(yīng)的路徑而能夠防止任何熱和材料交換。然而，為此目的在設(shè)備上的花費(fèi)是較高的。而且，為此目的相應(yīng)的吸附模塊需要被有效絕熱地(特別是相對于環(huán)境)裝配。而且，通過這樣的構(gòu)思熱泵效果是不可能的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明關(guān)于以下問題：為開始提到的類型的吸附模塊，或者為裝配有吸附模塊的吸附溫度控制裝置提供改進(jìn)的實施例，其特別是特征在于其能夠?qū)⑽侥K有效地用作蓄熱裝置和/或蓄冷裝置和/或用作熱泵，并因此具有能夠相對便宜地實施的較簡單的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明，該問題由獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。有益的實施例為從屬權(quán)利要求的主題。

本發(fā)明基于構(gòu)造吸附模塊使得能夠直接控制工作介質(zhì)的位移的構(gòu)思。詳細(xì)地說，該構(gòu)思建議控制流體連接件，經(jīng)由所述流體連接件工作介質(zhì)可逆地在吸附帶與相變帶之間可位移，為此設(shè)置有對應(yīng)的控制裝置。通過至少用于打開和關(guān)閉的控制裝置的輔助能夠控制流體連接件。當(dāng)流體連接件打開時，工作介質(zhì)能夠在吸附帶與相變介質(zhì)之間不受阻擋地位移。另一方面當(dāng)流體連接件關(guān)閉時，工作介質(zhì)不再能夠在吸附帶與相變帶之間位移。能夠被用作蓄熱和/或蓄冷裝置的裝置的改變過程通過加熱吸附帶而完成，憑此存儲的工作介質(zhì)通過從吸附結(jié)構(gòu)供給熱量而被解吸。由于工作腔室內(nèi)的壓差的結(jié)果，當(dāng)流體連接件打開時，蒸汽工作介質(zhì)能夠被從吸附帶向相變帶位移。通過相變結(jié)構(gòu)的輔助工作介質(zhì)被凝結(jié)，并且以液態(tài)形式存儲在其中。凝結(jié)的釋放熱量能夠被使用，或者不使用而排放至環(huán)境。只要全部的工作介質(zhì)存儲在相變結(jié)構(gòu)中，該狀態(tài)能夠通過關(guān)閉流體連接件被轉(zhuǎn)換或者凍結(jié)。存儲在吸附帶中的熱能以及存儲在相變帶中的“冷能”隨后能夠通過打開流體連接件而在任何時候被取回。根據(jù)應(yīng)用的情況，因此通過打開流體連接件，在吸附帶中釋放的吸附熱量能夠被供給至待加熱的散熱片，或者從相變帶移出的熱量能夠被用于冷卻熱源。在該情況下，熱源能夠具有比散熱片低的溫度等級。

如果同時存在對于散熱片的加熱要求以及對于熱源的冷卻要求，或者如果另外待冷卻的熱源的溫度等級比待加熱的散熱片低，因此當(dāng)熱量的自然負(fù)壓的移位不可能時，在此提出的吸附模塊或裝配有其的吸附溫度控制裝置具有特別高的吸引性。換言之，吸附溫度控制裝置在該情況下作為熱泵操作。

在本文中，方便地，相應(yīng)的吸附結(jié)構(gòu)額外地或者分離地設(shè)置至壁，所述壁限定吸附帶并且在所述壁上能夠布置吸附結(jié)構(gòu)。在本文中，方便地，相應(yīng)的相變結(jié)構(gòu)額外地或者分離地設(shè)置至壁，所述壁限定相變帶并且在所述壁上能夠布置相變結(jié)構(gòu)。

根據(jù)有益的實施例，能夠在外殼中設(shè)置隔板，其流體地將吸附帶與相變帶分離?，F(xiàn)在能夠由至少一個形成在隔板中的連接開口形成流體連接件，經(jīng)由所述流體連接件工作介質(zhì)可逆地在吸附帶與相變帶之間可位移。該連接開口能夠隨后由所述控制裝置以如下方式控制：相應(yīng)的連接開口能夠通過控制裝置至少在打開狀態(tài)(打開位置)與關(guān)閉狀態(tài)(關(guān)閉位置)之間被調(diào)節(jié)。這樣的隔板在外殼中的集成能夠特別簡單且花費(fèi)不多地實施。通過該設(shè)計，可控的流體連接件隨后在外殼內(nèi)或者在工作腔室內(nèi)實現(xiàn)，其結(jié)果是結(jié)構(gòu)整體是相對緊湊的?？商娲?，如下的實施例從根本上也是可行的：流體連接件通過從吸附帶通向相變帶的具體通道而實現(xiàn)。這樣的通道能夠被特別容易地控制且同時移入和/或移出外殼，但需要增加的結(jié)構(gòu)上和建設(shè)上的花費(fèi)。

根據(jù)另一個有益的實施例，控制裝置能夠包括致動器以及用于調(diào)節(jié)所述致動器的致動驅(qū)動器。致動驅(qū)動器原則上能夠是任何性質(zhì)的。其能夠特別是電地、電磁地、氣動地或液壓地操作。致動器與流體連接件協(xié)作并且具體地以致動器依據(jù)其調(diào)節(jié)控制流體連接件的方式。換言之，致動驅(qū)動器為了控制流體連接件而調(diào)節(jié)致動器。結(jié)果，控制裝置具有簡單的結(jié)構(gòu)使得其能夠花費(fèi)不多地實施并且具有高的可靠性。

根據(jù)進(jìn)一步的改進(jìn)，致動器能夠被構(gòu)造為閥，所述閥裝配有用于控制流體連接件的可調(diào)節(jié)的閥構(gòu)件。結(jié)果，致動器也具有非常簡單的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)使得其花費(fèi)不多地實施并且可靠地操作。

在另一個進(jìn)一步的改進(jìn)中，閥構(gòu)件能夠與閥座協(xié)作，所述閥座設(shè)置在前述的隔板中并且與相應(yīng)的連接開口接壤。通過該裝置，對于閥構(gòu)件并且對于連接開口能夠?qū)崿F(xiàn)有效的關(guān)閉功能。特別地，閥構(gòu)件和閥座能夠具體地彼此匹配，使得，例如，作為圓錐形的結(jié)果，當(dāng)連接開口關(guān)閉時，發(fā)生閥構(gòu)件的在閥座中的自動定心。閥構(gòu)件和閥座方便地構(gòu)造為圓形的或可旋轉(zhuǎn)地對稱，使得能夠以高可靠性設(shè)定關(guān)閉位置。

在另一個進(jìn)一步的改進(jìn)中，閥能夠被構(gòu)造為過壓開口閥，其被構(gòu)成且布置為使得當(dāng)流體連接件關(guān)閉時，相對于相變帶在吸附帶中的預(yù)定過壓以上其打開流體閥。該措施能夠避免吸附帶中能夠發(fā)生的過度的壓力上升，例如，當(dāng)在改變過程期間時，即，在吸附帶的加熱期間，閥應(yīng)當(dāng)關(guān)閉流體連接件。如果另一方面在吸附模塊的冷卻期間，閥應(yīng)當(dāng)關(guān)閉流體連接件，相對于吸附帶隨后在相變帶中形成的過度的壓力隨后具有閥構(gòu)件更加強(qiáng)有力地關(guān)閉流體連接件或者被更加強(qiáng)有力地按壓靠住閥座的結(jié)果。然而相比于前述的相反的情況這是無害的，只是有助于對其緊密性的增加。

根據(jù)進(jìn)一步的改進(jìn)，過壓開口閥能夠具有耦合元件，所述耦合元件通過致動驅(qū)動器可調(diào)節(jié)，并且通過預(yù)加張力的彈簧耦合至閥構(gòu)件。這意味著甚至當(dāng)耦合元件被致動驅(qū)動器固定地保持并且自身不能夠調(diào)節(jié)時，閥構(gòu)件相對于耦合元件抵抗預(yù)加張力的彈簧的預(yù)加張力而可調(diào)節(jié)。

過壓開口功能能夠可替代地由彈性密封件的空間定形完成，所述密封件在從外到內(nèi)的壓差的情況下密封，并且由于在從內(nèi)到外的壓差的情況下的彈性變形而從閥座提起。

在另一個實施例中，致動驅(qū)動器能夠附接至外殼的外壁的外側(cè)上，其中致動器穿過形成在外壁中的通孔并且與工作腔室中的流體連接件協(xié)作。由于該設(shè)計的結(jié)果，致動驅(qū)動器能夠隨著其在外殼的外側(cè)的任何合適的位置而被附接，結(jié)果其容易地可到達(dá)，例如，為了維護(hù)的目的。特別地，工作腔室不需要為了工作裝置的維護(hù)而被打開，憑此工作介質(zhì)可以溢出，和/或外部氣體，例如空氣，可以進(jìn)入。

在進(jìn)一步的改進(jìn)中，為了相對于工作腔室密封通孔而能夠設(shè)置彈性薄膜，所述薄膜一方面緊密地連接至致動器，并且另一方面緊密地連接至外壁。由于該薄膜的彈性的結(jié)果，薄膜能夠跟隨致動器的調(diào)節(jié)移動，使得在致動器的每個相對位置確保了期望的通孔的密封。通過該薄膜的輔助，能夠大大地、優(yōu)選完全地避免工作介質(zhì)穿過外殼到外殼的環(huán)境中的泄漏和/或外部氣體(諸如，例如空氣)從環(huán)境到外殼中的泄漏。薄膜能夠被構(gòu)造為平坦的。同樣地，薄膜能夠被構(gòu)造為波紋。有益地，薄膜或波紋由較薄的金屬片制成，通過起皺的結(jié)構(gòu)或珠子的結(jié)構(gòu)的輔助，所述金屬片具有對應(yīng)的移動性或彈性。

在另一個實施例中，外殼能夠被構(gòu)造為長方體，其中吸附帶和相變帶隨后在外殼中彼此相鄰地布置。術(shù)語“彼此相鄰”在該情況下覆蓋水平地彼此相鄰以及豎直地彼此相鄰或者在彼此上方。前述隔板現(xiàn)在布置在吸附帶與相變帶之間。在該情況下，外殼內(nèi)部的隔板形成將外殼的外壁的第一部分與外壁的第二部分連接(其與第一部分相對地放置)的中間板。

在進(jìn)一步的改進(jìn)中，隔板能夠具有階梯，所述階梯中布置有至少一個連接開口。特別地，前述閥座能夠布置在階梯中。在階梯中容納連接開口簡化了控制裝置的布置。這能夠布置在例如外殼的與階梯相對的外壁的部分中。

在替代實施例中，外殼能夠被構(gòu)造為圓柱狀，使得其具有縱向中心軸線以及關(guān)于其縱向中心軸線沿圓周方向圍繞延伸的保溫套。相變帶和吸附帶例如在彼此內(nèi)部同心布置，其中吸附帶布置在相變帶內(nèi)部使得相變帶以環(huán)形的方式沿外殼的圓周方向圍住吸附帶。前述隔板隨后被構(gòu)造為圓柱狀套筒，即，環(huán)形的并且沿徑向在吸附帶與相變帶之間延伸。通過外殼的圓柱狀的設(shè)計，特別是對于吸附模塊能夠減少生產(chǎn)成本。

在進(jìn)一步的改進(jìn)中，圓柱狀的外殼的沿外殼的圓周方向延伸的保溫套能夠被構(gòu)造為雙壁且空心壁的。這能夠例如憑借如下方式實現(xiàn)：保溫套具有暴露至外殼的環(huán)境的外壁以及暴露至工作腔室的內(nèi)壁，所述外壁和內(nèi)壁以在內(nèi)壁和外壁之間形成空腔的方式彼此間隔開。為了穩(wěn)定保溫套而能夠設(shè)置間隔元件，通過所述間隔元件內(nèi)壁和外壁彼此支撐。特別地，這些間隔元件能夠一體地形成在內(nèi)壁或外壁上，例如，以對應(yīng)的壓印的形式。相變路徑現(xiàn)在方便地被引導(dǎo)穿過空心的保溫套。以這種方式，空心保溫套集成在相變路徑中使得在吸附模塊的操作期間相變路徑介質(zhì)也流過保溫套。作為該措施的結(jié)果，保溫套或外殼獲得了以經(jīng)由熱傳遞流體直接供給或移去熱量的能力的形式的額外的功能。為了增加相變路徑介質(zhì)與相變結(jié)構(gòu)之間的熱傳遞，內(nèi)外保溫套之間的空腔能夠被填充支撐件和面積增加肋結(jié)構(gòu)，其以導(dǎo)熱的方式連接至內(nèi)壁。

在另一個進(jìn)一步的改進(jìn)中，相變結(jié)構(gòu)能夠以熱傳遞的方式與保溫套的面向腔室的內(nèi)側(cè)接觸。結(jié)果，在相變結(jié)構(gòu)與保溫套之間實現(xiàn)了熱傳遞耦合，并且因此具有明顯簡化了相變結(jié)構(gòu)的相變路徑。而且，作為凝結(jié)的結(jié)果而沉積的工作介質(zhì)能夠完全地被相變結(jié)構(gòu)接收，其中在吸附模塊中形成的全部凝結(jié)的熱量能夠由熱傳遞流體接收。

方便地，相變結(jié)構(gòu)現(xiàn)在能夠是與圓柱狀隔板沿徑向間隔開。結(jié)果，氣態(tài)的工作介質(zhì)能夠被尤其簡單地在整個相變結(jié)構(gòu)分配。另外，特別是由于從內(nèi)部較熱的吸附帶經(jīng)由隔板向外部相變結(jié)構(gòu)的熱輻射引起的熱量滲入能夠以這種方式被避免。

而且，根據(jù)有益的實施例，能夠設(shè)置為在至少一個靠住保溫套內(nèi)側(cè)的彈簧元件的輔助下對相變結(jié)構(gòu)預(yù)加張力。這樣的預(yù)加張力的接觸改進(jìn)了由于熱傳導(dǎo)而引起的熱傳遞。相變結(jié)構(gòu)與保溫套之間的接觸方便地直接且特別是牢固地結(jié)合，但能夠通過導(dǎo)熱材料(特別是導(dǎo)熱漿糊、導(dǎo)熱粘合劑)或者軟焊等的輔助而被改進(jìn)。

根據(jù)本發(fā)明的吸附溫度控制裝置裝配有至少一個之前具體說明的類型的吸附模塊。優(yōu)選地，然而，在相應(yīng)的吸附溫度控制裝置中設(shè)置有兩個或更多的這樣的吸附模塊。另外，吸附溫度控制裝置包括至少一個吸附回路，其中循環(huán)有吸附路徑介質(zhì)并且其中合并有相應(yīng)的吸附模塊的吸附路徑。另外，設(shè)置有至少一個相變回路，其中循環(huán)有相變路徑介質(zhì)，并且其中合并有相應(yīng)的吸附模塊的相變路徑。

本發(fā)明的進(jìn)一步的重要特征和益處從從屬權(quán)利要求，從附圖以及從參照附圖的附圖的相關(guān)描述而獲得。

能夠理解的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，前述特征和留待在下文中進(jìn)一步說明的特征不僅能夠在各個給出的結(jié)合中使用，而且能夠在其他結(jié)合中使用或單獨(dú)使用。

附圖說明

本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例出現(xiàn)在附圖中并且將在后面的描述中詳細(xì)地說明，其中相同的附圖標(biāo)記涉及相同或相似或功能上相同的部件。

在附圖中，在每種情況下示意性地

圖1示出了具有存儲功能的吸附溫度控制裝置的吸附模塊的高度簡化、類似電路圖的示意圖，

圖2示出了穿過具有存儲功能的吸附模塊的第一實施例的橫截面，

圖3示出了不同實施例中的吸附模塊的縱截面，

圖4根據(jù)圖3中的點(diǎn)劃線iv示出了來自圖3的吸附模塊的橫截面，

圖5根據(jù)圖3中的點(diǎn)劃線v示出了來自圖3的吸附模塊的橫截面，

圖6示出了來自圖3的吸附模塊的彈簧元件的軸測圖，

圖7至圖9示出了在不同實施例中的控制裝置的區(qū)域中的如圖5的吸附模塊的橫截面。

具體實施方式

根據(jù)圖1，吸附溫度控制裝置1包括至少一個吸附模塊2、吸附回路3以及相變回路4。在圖1的示例中，吸附溫度控制裝置1只具有單個的吸附模塊2。在其他的實施例中，吸附溫度控制裝置1也能夠具有兩個或更多的這樣的能夠串聯(lián)或并聯(lián)連接的吸附模塊2。同樣可行的是吸附模塊2在吸附溫度控制裝置1內(nèi)可以單獨(dú)控制。就如下意義而言能夠首先實現(xiàn)吸附模塊2的可控性：吸附回路3和/或相變回路4根據(jù)可挑選的算法經(jīng)由未示出的轉(zhuǎn)換閥同時或相繼地連接至合適的溫度等級的熱源或散熱片從而對其加熱或冷卻。將在下文中進(jìn)一步說明根據(jù)本發(fā)明的控制以實現(xiàn)蓄熱或蓄冷功能的額外可能性。

根據(jù)圖1至圖9的各個吸附模塊2在每種情況下具有圍住工作腔室6的外殼5。吸附帶7和相變帶8位于工作腔室6中。另外，在此未詳細(xì)示出的工作介質(zhì)位于工作腔室6中，所述工作介質(zhì)可逆地在吸附帶7與相變帶8之間可位移。吸附結(jié)構(gòu)9布置在吸附帶7中。吸附結(jié)構(gòu)9以熱傳遞的方式耦合至引導(dǎo)吸附路徑介質(zhì)(未示出)的吸附路徑10。吸附路徑10被合并到吸附回路3中。吸附路徑介質(zhì)在吸附路徑3中循環(huán)。相變結(jié)構(gòu)11布置在以熱傳遞的方式耦合至相變路徑12的相變帶8中。相變路徑12承載在相變回路4中循環(huán)的相變路徑介質(zhì)(未示出)。相變路徑12被合并到相變回路4中。吸附路徑10與相變路徑12被引導(dǎo)穿過外殼5，使得在吸附路徑介質(zhì)與工作介質(zhì)之間、在吸附路徑介質(zhì)與相變介質(zhì)之間以及在相變路徑介質(zhì)與工作介質(zhì)之間存在流體間隔。

為了工作介質(zhì)的可逆的位移而在吸附帶7與相變帶8之間設(shè)置流體連接件13，通過所述流體連接件13工作介質(zhì)在吸附帶7與相變帶8之間可逆地位移。流體連接件13通過控制裝置14至少以如下方式是可控的：通過控制裝置14的輔助能夠打開和關(guān)閉流體連接件13。原則上，能夠設(shè)定至少一個中間狀態(tài)的實施例也是可行的。方便地，控制裝置4具有用于控制流體連接件13的致動器15以及用于調(diào)節(jié)致動器15的致動驅(qū)動器16。致動器15與流體連接件13協(xié)作，使得致動器15依據(jù)其調(diào)節(jié)來控制流體連接件13，特別是使其打開或關(guān)閉。

在圖1的簡化示例中，流體連接件13由外殼5的放置在吸附帶7與相變帶8之間的自由橫截面形成。致動器15在此由布置在外殼5中可樞轉(zhuǎn)地繞樞軸18的活門17形成?；铋T17在由實線示出的關(guān)閉位置與由虛線示出的打開位置之間可樞轉(zhuǎn)。

流體連接件13方便地設(shè)置在外殼5中，即，在工作腔室6中，憑此吸附模塊2具有緊湊的結(jié)構(gòu)。

在圖2至圖5的實施例中，隔板19以如下方式布置在外殼5中：其在工作腔室6中提供吸附帶7與相變帶8之間的流體分離。然而，隔板19具有至少一個形成流體連接件13的連接開口20?？刂蒲b置14現(xiàn)在被構(gòu)造為使得能夠控制該連接開口20，即，至少實現(xiàn)連接開口20的打開和關(guān)閉。

在圖2所示的實施例中，外殼5被構(gòu)造為長方體，其中吸附帶7與相變帶8隨后被彼此相鄰地布置在外殼5中。隔板19位于吸附帶7與相變帶8之間，并且由此使外殼5的相對的部分相互連接。在圖2的示例中，隔板19具有臺階21，其中布置有相應(yīng)的連接開口20。以這種方式，特別是當(dāng)臺階21平行于且靠近于外殼5的側(cè)(致動驅(qū)動器16在此側(cè)附接至外殼5的外側(cè))延伸時，至控制裝置14的耦合被簡化。

在圖2的示例中，吸附路徑10由多個管狀件22形成，吸附路徑介質(zhì)經(jīng)由所述多個管狀件22被引導(dǎo)，并且所述多個管狀件22在它們的外側(cè)設(shè)置有吸附材料23。結(jié)果，吸附路徑10集成到由吸附材料23形成的吸附結(jié)構(gòu)9中。相變路徑12在此也由多個管狀件24形成，相變路徑介質(zhì)經(jīng)由所述多個管狀件24被引導(dǎo)，并且所述多個管狀件24在其外側(cè)具有相變材料25。相變材料25形成相變結(jié)構(gòu)11，其中集成有相變路徑12。

在圖3至圖5所示的實施例中，外殼5被構(gòu)造為圓柱狀，使得其具有保溫套26，所述保溫套26沿由圖4和圖5中的雙箭頭指示的圓周方向27以閉合的方式延伸，其中所述圓周方向27涉及外殼5的縱向中心軸線28。相變帶8在此被布置使得其沿圓周方向27以環(huán)形的方式圍繞吸附帶7。隔板19就其本身而言被構(gòu)造為圓柱狀并且布置在外殼5中，使得其沿徑向在吸附帶7與相變帶8之間以環(huán)形的方式延伸。在軸向端板29，30的區(qū)域中，管狀的隔板19被固定且緊密地連接至外殼5。在根據(jù)圖3的這些端板29，30的區(qū)域中，端蓋57，58被額外地附接至外殼5，通過所述端蓋57，58在外殼5中形成有腔室59，60，其分別朝向管體22的縱向端開口使得這些管體22開口到腔室59，60中。例如，一個腔室59形成用于從管體22收集和移去吸附路徑介質(zhì)的收集室，而其他腔室60形成用于向管體22供給和分配吸附路徑介質(zhì)的分配室。兩個腔室59和60具有(在此未示出的)用于供給或移去吸附路徑介質(zhì)的連接件。

圖3至圖5中示出的吸附模塊2的實施例額外地具有其他特別的特征。根據(jù)圖3和圖4，保溫套26被構(gòu)造為至少在縱向截面是雙壁的并且空心壁的，使得其具有彼此沿徑向間隔開并且限定圓柱狀的空腔33的外壁31和內(nèi)壁32。外壁31暴露于外殼5的周圍34，而內(nèi)壁32暴露于工作腔室6。相變路徑12被引導(dǎo)穿過空腔33或穿過中空的保溫套26。在該實施例中，相變結(jié)構(gòu)11安置在保溫套26的面對工作腔室3或內(nèi)壁32的內(nèi)側(cè)35，并且以熱傳遞的方式與其連接。在該情況下，相變結(jié)構(gòu)11能夠直接與內(nèi)壁32接觸。經(jīng)由導(dǎo)熱材料的接觸也是可行的。牢固粘合的連接也是可行的，例如通過軟焊。而且，相變結(jié)構(gòu)11沿徑向與隔板19間隔開，其結(jié)果是中間空間36形成在隔板19與相變結(jié)構(gòu)11之間，經(jīng)由所述中間空間19工作介質(zhì)能夠被供給至相變結(jié)構(gòu)11或從相變結(jié)構(gòu)11移去。在該情況下，相變結(jié)構(gòu)11附接至在此由保溫套5形成的相變路徑12，使得不存在如圖2所示的實施例中的集成。

相變路徑12在此額外地具有分配通道37，所述分配通道37集成在保溫套26中、沿圓周方向27以閉合的方式圍繞延伸并且沿軸向開口至空腔33。而且收集通道38形成在保溫套26中，所述收集通道38沿圓周方向27以閉合的方式圍繞延伸并且沿軸向開口至空腔33。在分配通道37的區(qū)域中，進(jìn)料連接件39連接至保溫套26，經(jīng)由所述進(jìn)料連接件39供給相變路徑介質(zhì)。另一方面在收集通道38的區(qū)域中，排放連接件40設(shè)置在保溫套26上，經(jīng)由所述排放連接件40能夠排出相變路徑介質(zhì)。

相變結(jié)構(gòu)11方便地被設(shè)計為毛細(xì)管的結(jié)構(gòu)，使得其能夠保持凝結(jié)的工作介質(zhì)。這樣的毛細(xì)結(jié)構(gòu)是已知的，例如，從ep1918668b1，其公開內(nèi)容以引用的方式將其全部內(nèi)容添加到本文中。

如能夠從圖4和圖5看出的，在該實施例中吸附結(jié)構(gòu)9能夠具有與圖2所示的實施例類似的結(jié)構(gòu)。因此多個管體22被設(shè)置于此，吸附材料23附接至多個管體22。

方便地，根據(jù)圖4的相變結(jié)構(gòu)11能夠沿圓周方向27分割，使得其包括多個條帶41，所述多個條帶41分別沿外殼5的縱向延伸，并且沿圓周方向27彼此相鄰地布置。在該情況下，一個間隙42能夠分別地被設(shè)置在相鄰的條帶41之間。間隙42方便地被定尺寸，使得其能夠打斷相變結(jié)構(gòu)11的毛細(xì)效果。在外殼的縱向上，(在此未示出的)更小結(jié)構(gòu)的分割群也能夠是有益的，從而減小或防止所存儲的工作介質(zhì)由于重力和/或加速力引起的徑流。結(jié)果，改進(jìn)了工作介質(zhì)在相變結(jié)構(gòu)11內(nèi)的均勻的分配。

而且，相變結(jié)構(gòu)11在至少一個彈簧元件43的輔助下能夠沿徑向向外朝向保溫套5或朝向內(nèi)壁32被預(yù)加張力。通過相變結(jié)構(gòu)11與保溫套26之間的這樣的預(yù)張緊或按壓，能夠改進(jìn)相變結(jié)構(gòu)11與保溫套26之間的用作相變路徑12的熱轉(zhuǎn)移。這樣的彈簧元件43純作為圖6中的示例地被示出。能夠看出其被設(shè)計為金屬片形式和圓柱狀的形狀，其結(jié)果是能夠特別容易地被插入外殼5。方便地，彈簧元件43能夠同時用作對相變結(jié)構(gòu)11的支撐，這簡化了吸附模塊2的安裝。根據(jù)圖6，彈簧元件43具有多個開口44，憑此其被穿孔并且對于工作介質(zhì)是可滲透的。因此，工作介質(zhì)通過彈簧元件43能夠容易地在相變結(jié)構(gòu)11與中間空間36之間位移。

參照圖5以及圖7至圖9，在下文中詳細(xì)討論控制裝置14的特別構(gòu)造，然而其也能夠以吸附模塊2的其他構(gòu)造實現(xiàn)，即，不僅在圖3至圖5所示的實施例中，而且在圖2所示的實施例中以及在其他在此未示出的實施例中，只要它們被權(quán)利要求書覆蓋。

在示出的實施例中，所提到的控制裝置14包括致動驅(qū)動器16以及致動器15，所述致動器15在致動驅(qū)動器16的輔助下可調(diào)節(jié)，并且與相應(yīng)的連接開口20協(xié)作從而對其進(jìn)行控制，即，特別是為了使其打開和關(guān)閉。清楚的是，除了打開位置和關(guān)閉位置，原則上也能夠調(diào)節(jié)隨意的許多中間位置。致動器15方便地構(gòu)造為閥45，其具有可調(diào)節(jié)的閥構(gòu)件46，在所述閥構(gòu)件46的輔助下能夠控制流體連接件13或連接開口20。為了改進(jìn)閥45的效率，設(shè)置有閥座47，所述閥座47形成在隔板19上并且與相應(yīng)的連接開口20接壤。在示出的實施例中，閥構(gòu)件46和閥座47呈圓錐形地構(gòu)造，憑此它們具有自動定心效果，這支撐了閥45的可靠的功能。

在全部實施例中，致動驅(qū)動器16附接在外殼5的外壁48的外側(cè)。在圖3的示例中，外壁48由保溫套26形成在致動驅(qū)動器16的區(qū)域中然而位于雙壁區(qū)域外側(cè)，這使其更易于實施。這是因為被致動器15穿過的通孔49設(shè)置在外壁48中，使得致動器15能夠與工作腔室6中的流體連接件13協(xié)作。詳細(xì)地，致動器15或閥45為此目的包括耦合元件50，通過所述耦合元件50致動驅(qū)動器16被連接至閥構(gòu)件46。這樣，耦合元件50穿過通孔49，使得閥構(gòu)件46能夠與工作腔室6中的閥座47協(xié)作，從而控制連接開口20。

而且，控制裝置14裝配有撓性的和/或彈性的薄膜51。其一方面緊密地連接至致動器15，在此連接至閥構(gòu)件46，并且另一方面緊密地連接至外壁48。在圖5、圖7以及圖8的實施例中，薄膜51被構(gòu)造為波紋管52。在圖9所示的實施例中，薄膜51被構(gòu)造為平坦的薄膜53。薄膜51在該情況下被構(gòu)造并且布置，使得其氣密地密封環(huán)境與工作腔室6之間的通孔49。

根據(jù)圖7所示的實施例，能夠設(shè)置補(bǔ)償彈簧54以支撐致動驅(qū)動器16，所述補(bǔ)償彈簧54補(bǔ)償致動驅(qū)動器16的致動力以控制致動器15或閥構(gòu)件46，使得額外的作用在致動器15上的壓縮力被補(bǔ)償。特別地，補(bǔ)償彈簧54因此能夠至少部分地相對于環(huán)境34中普遍的大氣環(huán)境壓力對形成在吸附帶7中的負(fù)壓進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)吸附帶壓力位于環(huán)境壓力以下時，在此示出的補(bǔ)償彈簧54因此被構(gòu)造為拉伸彈簧。后者于是例如是當(dāng)水或甲醇被用作工作介質(zhì)的情況。

根據(jù)圖8，能夠額外地或者可替代地設(shè)置預(yù)加張力的彈簧55，通過所述彈簧55耦合元件50耦合至閥構(gòu)件46。通過該裝置閥45被構(gòu)造為過壓開口閥56，其被布置或構(gòu)造為使得當(dāng)流體連接件13關(guān)閉或者當(dāng)連接開口20關(guān)閉，相對于相變帶8和/或環(huán)境壓力在吸附帶7中的預(yù)定過壓以上時，流體連接件13或連接開口20打開，并且蒸汽能夠流入到相變帶8中。通過該裝置，在加熱模式下，如果在控制裝置14的故障的情況下，能夠避免吸附帶7中的過度的壓力上升。一方面通過薄膜51或波紋管52的直徑或橫截面與閥座47之間的關(guān)系，并且另一方面通過預(yù)加張力的彈簧55的定尺寸和預(yù)加張力，能夠從結(jié)構(gòu)上指定，在吸附帶7、相變帶8與環(huán)境34之間的壓力差達(dá)到何值時，閥構(gòu)件46自動地從閥座47升高，并且?guī)韽奈綆?至相變帶8的工作介質(zhì)的過流。因此能夠確保甚至在過程控制元件故障的情況下在吸附模塊2內(nèi)部不會建立臨界壓力。

在未示出的實施例中，安全開口功能能夠被合適地確定形狀的彈性的密封件填滿，所述密封件在吸附帶與相變帶之間的臨界壓差下從閥座上升，然而當(dāng)壓差撤銷時其被更強(qiáng)有力地壓入到閥座中。

在下文中將參照圖1簡要地說明作為蓄熱和/或蓄冷裝置的吸附模塊2的操作模式。

在如下裝載的初始狀態(tài)下控制裝置14被調(diào)節(jié)為其關(guān)閉位置：包含在吸附模塊2中的工作介質(zhì)以最高比例以凝結(jié)的形式出現(xiàn)在相變結(jié)構(gòu)11中并且吸附帶7被大部分或完全地解吸。這防止了工作介質(zhì)隨著兩個帶7、8之間的壓差而能夠從相變帶8流動到吸附帶7中。在該初始狀態(tài)下，吸附模塊2具有熱容量和冷容量，使得熱能和冷能，即吸熱容量被儲存在其中。當(dāng)用作蓄熱裝置并且用于所儲存的熱量的取回時，分配至吸附帶7的吸附回路3初始連接至待加熱的散熱片，例如，連接至依然冷的內(nèi)燃機(jī)的冷卻回路。在儲存的熱量的期望的釋放時期，控制裝置14打開，其結(jié)果是工作介質(zhì)蒸汽從相變帶8流到吸附帶7，并且被吸附結(jié)構(gòu)9吸收。其后果是吸附結(jié)構(gòu)9被加熱并且結(jié)果是連接至吸附回路3的散熱器被加熱。在該情況下，相變結(jié)構(gòu)11作為用于使儲存在其中的液態(tài)工作介質(zhì)蒸發(fā)的蒸發(fā)器而操作。在此蒸發(fā)所需的熱量能夠經(jīng)由相變路徑12供給，憑此在其中流動的相變介質(zhì)被冷卻并且能夠?qū)嵩蠢鋮s至低溫度等級。相變路徑12因此形成散熱片，通過所述散熱片熱源能夠被同時冷卻。如果不需要同時釋放的冷量，相變回路4通過熱交換器被熱耦合至最大可能的蓄熱器，例如環(huán)境34。

當(dāng)用作蓄冷裝置并且用于儲存的“冷”的取回時，分配至相變帶8的相變回路4初始與待冷卻的熱源熱接觸，例如，通過熱交換器。在儲存的“冷”的期望的釋放時期，控制裝置14打開，其結(jié)果是工作介質(zhì)蒸汽從相變帶8流動至吸附帶7并且被吸附結(jié)構(gòu)9吸附。其后果是吸附帶7被加熱并且結(jié)果是連接至吸附回路3的散熱器被加熱。相變結(jié)構(gòu)11作為用于使儲存在其中的液態(tài)工作介質(zhì)蒸發(fā)的蒸發(fā)器而操作。在此蒸發(fā)所需的熱量能夠經(jīng)由相變回路4供給，憑此在其中流動的工作介質(zhì)被冷卻并且能夠?qū)嵩蠢鋮s至低溫度等級。相變回路14因此形成散熱片，通過所述散熱片熱源能夠被同時冷卻。如果不需要同時釋放的熱量，吸附回路3通過熱交換器被熱耦合至最大可能的蓄熱器，例如環(huán)境34。

直到全部工作介質(zhì)蒸發(fā)，能夠執(zhí)行蓄熱和/蓄冷裝置的排放過程，并且儲存裝置因此被排放。