[發明專利]用于在壓縮和/或膨脹系統中改進熱傳遞的裝置

無效

• 申請號: 201380015975.5
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN104254691A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: E·D·英格索爾;J·R·毛努斯
• 申請（專利權）人: 通用壓縮股份有限公司
• 主分類號: F04B35/00
• 分類號: F04B35/00;F03D9/02;F04B39/06;F04B53/08;F02C6/16;F04F1/02;F15B1/02;F15B1/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳愛國

1.一種壓縮和膨脹系統，包括：

在其中具有可變容積的工作腔并且具有管道的壓力容器，通過該管道能夠將至少一種流體引入工作腔以及從工作腔中排出；以及

設置在工作腔內的熱傳遞元件，所述熱傳遞元件包括熱傳遞元件層以及散熱片和間隔元件中的至少一種，

壓力容器可操作用于壓縮被引入到工作腔內的流體，以使熱能從壓縮流體傳遞到熱傳遞元件，并且壓力容器可操作用于使被引入到工作腔內的流體膨脹，以使熱能從熱傳遞元件傳遞到膨脹流體。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述流體從包括液體、氣體、蒸汽、懸浮液、氣霧劑及其組合的組中選擇。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件基本是圓柱形的。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件的外徑基本類似于工作腔的直徑。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件的豎直軸線平行于工作腔的豎直軸線。

6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件包括多層。

7.根據權利要求1所述的系統，其中，至少有一層包括絲網。

8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件包括被設置用于在熱傳遞元件的相鄰層之間保持間隔的多個間隔元件。

9.根據權利要求1所述的系統，其中，所述間隔元件被配置用于從流體和熱傳遞元件層中的至少一方吸收熱能。

10.根據權利要求1所述的系統，其中，熱傳遞元件層包括從內徑到外徑的螺旋件。

11.根據權利要求1所述的系統，進一步包括在內徑和外徑之間限定路徑的散熱片。

12.根據權利要求1所述的系統，其中，所述散熱片限定蛇形路徑。

13.根據權利要求1所述的系統，其中，所述散熱片包括金屬板。

14.根據權利要求1所述的系統，其中，所述螺旋件包括金屬板。

15.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件進一步包括內環和外環中的至少一種。

16.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件的密度在其中立體地變化。

17.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件的密度沿其豎直軸線變化。

18.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熱傳遞元件可操作用于將從壓縮流體接收的熱能傳遞到工作腔的外部。

19.根據權利要求1所述的系統，其中，所述壓力容器進一步可操作用于促使從壓縮流體傳遞到熱傳遞元件的熱能從熱傳遞元件傳遞到工作腔內的第二流體。

20.根據權利要求1所述的系統，其中，所述壓力容器進一步可操作用于促使從工作腔內的第二流體傳遞到熱傳遞元件的熱能從熱傳遞元件傳遞到膨脹流體。

21.根據權利要求1所述的系統，其中，所述壓力容器進一步可操作用于促使排出工作腔中的至少一部分第二流體，從而移除從熱傳遞元件傳遞到第二流體的至少一部分熱能。

22.一種在壓縮和膨脹系統中優化熱傳遞的方法，所述壓縮和膨脹系統包括在其中具有可變容積的工作腔并且具有管道的壓力容器，通過該管道能夠將至少一種流體引入工作腔以及從工作腔中排出，所述壓力容器具有熱傳遞元件，所述熱傳遞元件設置在工作腔內并且包括熱傳遞元件層以及散熱片和間隔元件中的至少一種，所述方法包括：

將第一數量的流體引入到工作腔內；

壓縮所述第一數量的流體；

將來自壓縮流體的熱能傳遞到熱傳遞元件層以及熱傳遞元件中的散熱片或間隔元件；

將第二數量的流體引入到工作腔內；

使所述第二數量的流體膨脹；以及

將熱能從熱傳遞元件層以及熱傳遞元件中的散熱片或間隔元件傳遞到膨脹流體。

23.根據權利要求1所述的方法，其中，第一和第二數量的流體從包括液體、氣體、蒸汽、懸浮液、氣霧劑及其組合的組中選擇。

24.根據權利要求1所述的方法，其中，所述熱傳遞元件基本是圓柱形的。