CN107003040A - 吸附模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于吸附温度控制装置(1)的吸附模块(2)，包括围住工作腔室(6)外壳(5)，在工作腔室(6)中布置有吸附带(7)和相变带(8)，并且在工作腔室(6)中工作介质可逆地在吸附带(7)与相变带(8)之间可位移，其中吸附结构(9)布置在吸附带(7)中，吸附结构(9)以热传递的方式耦合至吸附路径(10)以引导吸附路径介质，并且相变结构(11)布置在相变带(8)中，相变结构(11)以热传递方式耦合至相变路径(12)以引导相变路径介质。作为蓄热或蓄冷装置的吸附模块(2)的改进的用处由用于控制流体连接件(13)的控制装置(14)实现，经由流体连接件(13)工作介质在吸附带(7)与相变带(8)之间可逆地位移。

Description

吸附模块

技术领域

本发明涉及一种用于吸附温度控制装置的、具有权利要求1的前序部分的特征的吸附模块。本发明还涉及一种装配有至少一个这样的吸附模块的吸附温度控制装置。

背景技术

从WO2013/011102A2已知一种普遍的吸附模块，并且包括围住工作腔室的外壳。吸附带和相变带位于工作腔室中。而且，在工作腔室中工作介质可逆地在吸附带与相变带之间可位移。位于吸附带中的是吸附结构，其耦合至用于以热传递的方式引导吸附介质的吸附路径。另一方面位于相变带中的是相变结构，其耦合至用于以热传递的方式引导相变路径介质的相变路径。

从WO2007/068481A1已知的是另一种吸附模块，其具有从根本上不同的结构。其包括多个空心体，所述多个空心体彼此平行地布置并且形成空心体块。具有吸附结构的吸附带和具有相变结构的相变带形成在每个空心体中，其中每个空心体包含相当小质量的可逆地在吸附带与相变带之间可位移的工作介质。共用的吸附路径以热传递的方式连接至全部空心体的吸附带，同时共用的相变路径以热传递的方式连接至全部空心体的相变带。

吸附模块或装配有一个这样的吸附模块的吸附温度控制装置能够根据应用是否具有冷却热源或者加热散热片的目的来依据应用用于加热或冷却。加热和冷却能够同时发生的应用的情况也是可行的。在本文中，术语“温度控制”因此被理解为“冷却和/或加热”。这样的吸附温度控制装置的操作模式当将发生冷却时需要存在热源，而当将要发生加热时需要存在散热片。

然而，在许多这样的应用中的问题是对于加热和/或冷却的供给和需要在时间上经常是不同的，其中同时可选地可用的热源的温度等级低于可用的散热片的温度等级。同样可行的是能够由吸附温度控制装置传送的加热功率或冷却功率基本上不同于可用于吸附温度控制装置的操作的加热功率(热源)或冷却功率(散热器)。因此寻找能够在时间上和空间上在不同的热源和散热器之间转换加热和/或制冷功率，以及还能够与自然的自然趋势相反地从低温度等级向高温度等级(热泵)集热的装置。

因此很大的兴趣在于：依据应用能够将相应的吸附模块用作蓄冷装置或蓄热装置，从而能够随时释放存储的热或冷，也能够具有改变的温度等级。原则上，为此目的，通过对应的控制装置的辅助能够将吸附路径和/或相变路径构造为可控的。例如，通过阻挡相应的路径而能够防止任何热和材料交换。然而，为此目的在设备上的花费是较高的。而且，为此目的相应的吸附模块需要被有效绝热地(特别是相对于环境)装配。而且，通过这样的构思热泵效果是不可能的。

发明内容

本发明关于以下问题：为开始提到的类型的吸附模块，或者为装配有吸附模块的吸附温度控制装置提供改进的实施例，其特别是特征在于其能够将吸附模块有效地用作蓄热装置和/或蓄冷装置和/或用作热泵，并因此具有能够相对便宜地实施的较简单的结构。

根据本发明，该问题由独立权利要求的主题解决。有益的实施例为从属权利要求的主题。

本发明基于构造吸附模块使得能够直接控制工作介质的位移的构思。详细地说，该构思建议控制流体连接件，经由所述流体连接件工作介质可逆地在吸附带与相变带之间可位移，为此设置有对应的控制装置。通过至少用于打开和关闭的控制装置的辅助能够控制流体连接件。当流体连接件打开时，工作介质能够在吸附带与相变介质之间不受阻挡地位移。另一方面当流体连接件关闭时，工作介质不再能够在吸附带与相变带之间位移。能够被用作蓄热和/或蓄冷装置的装置的改变过程通过加热吸附带而完成，凭此存储的工作介质通过从吸附结构供给热量而被解吸。由于工作腔室内的压差的结果，当流体连接件打开时，蒸汽工作介质能够被从吸附带向相变带位移。通过相变结构的辅助工作介质被凝结，并且以液态形式存储在其中。凝结的释放热量能够被使用，或者不使用而排放至环境。只要全部的工作介质存储在相变结构中，该状态能够通过关闭流体连接件被转换或者冻结。存储在吸附带中的热能以及存储在相变带中的“冷能”随后能够通过打开流体连接件而在任何时候被取回。根据应用的情况，因此通过打开流体连接件，在吸附带中释放的吸附热量能够被供给至待加热的散热片，或者从相变带移出的热量能够被用于冷却热源。在该情况下，热源能够具有比散热片低的温度等级。

如果同时存在对于散热片的加热要求以及对于热源的冷却要求，或者如果另外待冷却的热源的温度等级比待加热的散热片低，因此当热量的自然负压的移位不可能时，在此提出的吸附模块或装配有其的吸附温度控制装置具有特别高的吸引性。换言之，吸附温度控制装置在该情况下作为热泵操作。

在本文中，方便地，相应的吸附结构额外地或者分离地设置至壁，所述壁限定吸附带并且在所述壁上能够布置吸附结构。在本文中，方便地，相应的相变结构额外地或者分离地设置至壁，所述壁限定相变带并且在所述壁上能够布置相变结构。

根据有益的实施例，能够在外壳中设置隔板，其流体地将吸附带与相变带分离。现在能够由至少一个形成在隔板中的连接开口形成流体连接件，经由所述流体连接件工作介质可逆地在吸附带与相变带之间可位移。该连接开口能够随后由所述控制装置以如下方式控制：相应的连接开口能够通过控制装置至少在打开状态(打开位置)与关闭状态(关闭位置)之间被调节。这样的隔板在外壳中的集成能够特别简单且花费不多地实施。通过该设计，可控的流体连接件随后在外壳内或者在工作腔室内实现，其结果是结构整体是相对紧凑的。可替代地，如下的实施例从根本上也是可行的：流体连接件通过从吸附带通向相变带的具体通道而实现。这样的通道能够被特别容易地控制且同时移入和/或移出外壳，但需要增加的结构上和建设上的花费。

根据另一个有益的实施例，控制装置能够包括致动器以及用于调节所述致动器的致动驱动器。致动驱动器原则上能够是任何性质的。其能够特别是电地、电磁地、气动地或液压地操作。致动器与流体连接件协作并且具体地以致动器依据其调节控制流体连接件的方式。换言之，致动驱动器为了控制流体连接件而调节致动器。结果，控制装置具有简单的结构使得其能够花费不多地实施并且具有高的可靠性。

根据进一步的改进，致动器能够被构造为阀，所述阀装配有用于控制流体连接件的可调节的阀构件。结果，致动器也具有非常简单的结构，所述结构使得其花费不多地实施并且可靠地操作。

在另一个进一步的改进中，阀构件能够与阀座协作，所述阀座设置在前述的隔板中并且与相应的连接开口接壤。通过该装置，对于阀构件并且对于连接开口能够实现有效的关闭功能。特别地，阀构件和阀座能够具体地彼此匹配，使得，例如，作为圆锥形的结果，当连接开口关闭时，发生阀构件的在阀座中的自动定心。阀构件和阀座方便地构造为圆形的或可旋转地对称，使得能够以高可靠性设定关闭位置。

在另一个进一步的改进中，阀能够被构造为过压开口阀，其被构成且布置为使得当流体连接件关闭时，相对于相变带在吸附带中的预定过压以上其打开流体阀。该措施能够避免吸附带中能够发生的过度的压力上升，例如，当在改变过程期间时，即，在吸附带的加热期间，阀应当关闭流体连接件。如果另一方面在吸附模块的冷却期间，阀应当关闭流体连接件，相对于吸附带随后在相变带中形成的过度的压力随后具有阀构件更加强有力地关闭流体连接件或者被更加强有力地按压靠住阀座的结果。然而相比于前述的相反的情况这是无害的，只是有助于对其紧密性的增加。

根据进一步的改进，过压开口阀能够具有耦合元件，所述耦合元件通过致动驱动器可调节，并且通过预加张力的弹簧耦合至阀构件。这意味着甚至当耦合元件被致动驱动器固定地保持并且自身不能够调节时，阀构件相对于耦合元件抵抗预加张力的弹簧的预加张力而可调节。

过压开口功能能够可替代地由弹性密封件的空间定形完成，所述密封件在从外到内的压差的情况下密封，并且由于在从内到外的压差的情况下的弹性变形而从阀座提起。

在另一个实施例中，致动驱动器能够附接至外壳的外壁的外侧上，其中致动器穿过形成在外壁中的通孔并且与工作腔室中的流体连接件协作。由于该设计的结果，致动驱动器能够随着其在外壳的外侧的任何合适的位置而被附接，结果其容易地可到达，例如，为了维护的目的。特别地，工作腔室不需要为了工作装置的维护而被打开，凭此工作介质可以溢出，和/或外部气体，例如空气，可以进入。

在进一步的改进中，为了相对于工作腔室密封通孔而能够设置弹性薄膜，所述薄膜一方面紧密地连接至致动器，并且另一方面紧密地连接至外壁。由于该薄膜的弹性的结果，薄膜能够跟随致动器的调节移动，使得在致动器的每个相对位置确保了期望的通孔的密封。通过该薄膜的辅助，能够大大地、优选完全地避免工作介质穿过外壳到外壳的环境中的泄漏和/或外部气体(诸如，例如空气)从环境到外壳中的泄漏。薄膜能够被构造为平坦的。同样地，薄膜能够被构造为波纹。有益地，薄膜或波纹由较薄的金属片制成，通过起皱的结构或珠子的结构的辅助，所述金属片具有对应的移动性或弹性。

在另一个实施例中，外壳能够被构造为长方体，其中吸附带和相变带随后在外壳中彼此相邻地布置。术语“彼此相邻”在该情况下覆盖水平地彼此相邻以及竖直地彼此相邻或者在彼此上方。前述隔板现在布置在吸附带与相变带之间。在该情况下，外壳内部的隔板形成将外壳的外壁的第一部分与外壁的第二部分连接(其与第一部分相对地放置)的中间板。

在进一步的改进中，隔板能够具有阶梯，所述阶梯中布置有至少一个连接开口。特别地，前述阀座能够布置在阶梯中。在阶梯中容纳连接开口简化了控制装置的布置。这能够布置在例如外壳的与阶梯相对的外壁的部分中。

在替代实施例中，外壳能够被构造为圆柱状，使得其具有纵向中心轴线以及关于其纵向中心轴线沿圆周方向围绕延伸的保温套。相变带和吸附带例如在彼此内部同心布置，其中吸附带布置在相变带内部使得相变带以环形的方式沿外壳的圆周方向围住吸附带。前述隔板随后被构造为圆柱状套筒，即，环形的并且沿径向在吸附带与相变带之间延伸。通过外壳的圆柱状的设计，特别是对于吸附模块能够减少生产成本。

在进一步的改进中，圆柱状的外壳的沿外壳的圆周方向延伸的保温套能够被构造为双壁且空心壁的。这能够例如凭借如下方式实现：保温套具有暴露至外壳的环境的外壁以及暴露至工作腔室的内壁，所述外壁和内壁以在内壁和外壁之间形成空腔的方式彼此间隔开。为了稳定保温套而能够设置间隔元件，通过所述间隔元件内壁和外壁彼此支撑。特别地，这些间隔元件能够一体地形成在内壁或外壁上，例如，以对应的压印的形式。相变路径现在方便地被引导穿过空心的保温套。以这种方式，空心保温套集成在相变路径中使得在吸附模块的操作期间相变路径介质也流过保温套。作为该措施的结果，保温套或外壳获得了以经由热传递流体直接供给或移去热量的能力的形式的额外的功能。为了增加相变路径介质与相变结构之间的热传递，内外保温套之间的空腔能够被填充支撑件和面积增加肋结构，其以导热的方式连接至内壁。

在另一个进一步的改进中，相变结构能够以热传递的方式与保温套的面向腔室的内侧接触。结果，在相变结构与保温套之间实现了热传递耦合，并且因此具有明显简化了相变结构的相变路径。而且，作为凝结的结果而沉积的工作介质能够完全地被相变结构接收，其中在吸附模块中形成的全部凝结的热量能够由热传递流体接收。

方便地，相变结构现在能够是与圆柱状隔板沿径向间隔开。结果，气态的工作介质能够被尤其简单地在整个相变结构分配。另外，特别是由于从内部较热的吸附带经由隔板向外部相变结构的热辐射引起的热量渗入能够以这种方式被避免。

而且，根据有益的实施例，能够设置为在至少一个靠住保温套内侧的弹簧元件的辅助下对相变结构预加张力。这样的预加张力的接触改进了由于热传导而引起的热传递。相变结构与保温套之间的接触方便地直接且特别是牢固地结合，但能够通过导热材料(特别是导热浆糊、导热粘合剂)或者软焊等的辅助而被改进。

根据本发明的吸附温度控制装置装配有至少一个之前具体说明的类型的吸附模块。优选地，然而，在相应的吸附温度控制装置中设置有两个或更多的这样的吸附模块。另外，吸附温度控制装置包括至少一个吸附回路，其中循环有吸附路径介质并且其中合并有相应的吸附模块的吸附路径。另外，设置有至少一个相变回路，其中循环有相变路径介质，并且其中合并有相应的吸附模块的相变路径。

本发明的进一步的重要特征和益处从从属权利要求，从附图以及从参照附图的附图的相关描述而获得。

能够理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，前述特征和留待在下文中进一步说明的特征不仅能够在各个给出的结合中使用，而且能够在其他结合中使用或单独使用。

附图说明

本发明的优选示例性实施例出现在附图中并且将在后面的描述中详细地说明，其中相同的附图标记涉及相同或相似或功能上相同的部件。

在附图中，在每种情况下示意性地

图1示出了具有存储功能的吸附温度控制装置的吸附模块的高度简化、类似电路图的示意图，

图2示出了穿过具有存储功能的吸附模块的第一实施例的横截面，

图3示出了不同实施例中的吸附模块的纵截面，

图4根据图3中的点划线IV示出了来自图3的吸附模块的横截面，

图5根据图3中的点划线V示出了来自图3的吸附模块的横截面，

图6示出了来自图3的吸附模块的弹簧元件的轴测图，

图7至图9示出了在不同实施例中的控制装置的区域中的如图5的吸附模块的横截面。

具体实施方式

根据图1，吸附温度控制装置1包括至少一个吸附模块2、吸附回路3以及相变回路4。在图1的示例中，吸附温度控制装置1只具有单个的吸附模块2。在其他的实施例中，吸附温度控制装置1也能够具有两个或更多的这样的能够串联或并联连接的吸附模块2。同样可行的是吸附模块2在吸附温度控制装置1内可以单独控制。就如下意义而言能够首先实现吸附模块2的可控性：吸附回路3和/或相变回路4根据可挑选的算法经由未示出的转换阀同时或相继地连接至合适的温度等级的热源或散热片从而对其加热或冷却。将在下文中进一步说明根据本发明的控制以实现蓄热或蓄冷功能的额外可能性。

根据图1至图9的各个吸附模块2在每种情况下具有围住工作腔室6的外壳5。吸附带7和相变带8位于工作腔室6中。另外，在此未详细示出的工作介质位于工作腔室6中，所述工作介质可逆地在吸附带7与相变带8之间可位移。吸附结构9布置在吸附带7中。吸附结构9以热传递的方式耦合至引导吸附路径介质(未示出)的吸附路径10。吸附路径10被合并到吸附回路3中。吸附路径介质在吸附路径3中循环。相变结构11布置在以热传递的方式耦合至相变路径12的相变带8中。相变路径12承载在相变回路4中循环的相变路径介质(未示出)。相变路径12被合并到相变回路4中。吸附路径10与相变路径12被引导穿过外壳5，使得在吸附路径介质与工作介质之间、在吸附路径介质与相变介质之间以及在相变路径介质与工作介质之间存在流体间隔。

为了工作介质的可逆的位移而在吸附带7与相变带8之间设置流体连接件13，通过所述流体连接件13工作介质在吸附带7与相变带8之间可逆地位移。流体连接件13通过控制装置14至少以如下方式是可控的：通过控制装置14的辅助能够打开和关闭流体连接件13。原则上，能够设定至少一个中间状态的实施例也是可行的。方便地，控制装置4具有用于控制流体连接件13的致动器15以及用于调节致动器15的致动驱动器16。致动器15与流体连接件13协作，使得致动器15依据其调节来控制流体连接件13，特别是使其打开或关闭。

在图1的简化示例中，流体连接件13由外壳5的放置在吸附带7与相变带8之间的自由横截面形成。致动器15在此由布置在外壳5中可枢转地绕枢轴18的活门17形成。活门17在由实线示出的关闭位置与由虚线示出的打开位置之间可枢转。

流体连接件13方便地设置在外壳5中，即，在工作腔室6中，凭此吸附模块2具有紧凑的结构。

在图2至图5的实施例中，隔板19以如下方式布置在外壳5中：其在工作腔室6中提供吸附带7与相变带8之间的流体分离。然而，隔板19具有至少一个形成流体连接件13的连接开口20。控制装置14现在被构造为使得能够控制该连接开口20，即，至少实现连接开口20的打开和关闭。

在图2所示的实施例中，外壳5被构造为长方体，其中吸附带7与相变带8随后被彼此相邻地布置在外壳5中。隔板19位于吸附带7与相变带8之间，并且由此使外壳5的相对的部分相互连接。在图2的示例中，隔板19具有台阶21，其中布置有相应的连接开口20。以这种方式，特别是当台阶21平行于且靠近于外壳5的侧(致动驱动器16在此侧附接至外壳5的外侧)延伸时，至控制装置14的耦合被简化。

在图2的示例中，吸附路径10由多个管状件22形成，吸附路径介质经由所述多个管状件22被引导，并且所述多个管状件22在它们的外侧设置有吸附材料23。结果，吸附路径10集成到由吸附材料23形成的吸附结构9中。相变路径12在此也由多个管状件24形成，相变路径介质经由所述多个管状件24被引导，并且所述多个管状件24在其外侧具有相变材料25。相变材料25形成相变结构11，其中集成有相变路径12。

在图3至图5所示的实施例中，外壳5被构造为圆柱状，使得其具有保温套26，所述保温套26沿由图4和图5中的双箭头指示的圆周方向27以闭合的方式延伸，其中所述圆周方向27涉及外壳5的纵向中心轴线28。相变带8在此被布置使得其沿圆周方向27以环形的方式围绕吸附带7。隔板19就其本身而言被构造为圆柱状并且布置在外壳5中，使得其沿径向在吸附带7与相变带8之间以环形的方式延伸。在轴向端板29，30的区域中，管状的隔板19被固定且紧密地连接至外壳5。在根据图3的这些端板29，30的区域中，端盖57，58被额外地附接至外壳5，通过所述端盖57，58在外壳5中形成有腔室59，60，其分别朝向管体22的纵向端开口使得这些管体22开口到腔室59，60中。例如，一个腔室59形成用于从管体22收集和移去吸附路径介质的收集室，而其他腔室60形成用于向管体22供给和分配吸附路径介质的分配室。两个腔室59和60具有(在此未示出的)用于供给或移去吸附路径介质的连接件。

图3至图5中示出的吸附模块2的实施例额外地具有其他特别的特征。根据图3和图4，保温套26被构造为至少在纵向截面是双壁的并且空心壁的，使得其具有彼此沿径向间隔开并且限定圆柱状的空腔33的外壁31和内壁32。外壁31暴露于外壳5的周围34，而内壁32暴露于工作腔室6。相变路径12被引导穿过空腔33或穿过中空的保温套26。在该实施例中，相变结构11安置在保温套26的面对工作腔室3或内壁32的内侧35，并且以热传递的方式与其连接。在该情况下，相变结构11能够直接与内壁32接触。经由导热材料的接触也是可行的。牢固粘合的连接也是可行的，例如通过软焊。而且，相变结构11沿径向与隔板19间隔开，其结果是中间空间36形成在隔板19与相变结构11之间，经由所述中间空间19工作介质能够被供给至相变结构11或从相变结构11移去。在该情况下，相变结构11附接至在此由保温套5形成的相变路径12，使得不存在如图2所示的实施例中的集成。

相变路径12在此额外地具有分配通道37，所述分配通道37集成在保温套26中、沿圆周方向27以闭合的方式围绕延伸并且沿轴向开口至空腔33。而且收集通道38形成在保温套26中，所述收集通道38沿圆周方向27以闭合的方式围绕延伸并且沿轴向开口至空腔33。在分配通道37的区域中，进料连接件39连接至保温套26，经由所述进料连接件39供给相变路径介质。另一方面在收集通道38的区域中，排放连接件40设置在保温套26上，经由所述排放连接件40能够排出相变路径介质。

相变结构11方便地被设计为毛细管的结构，使得其能够保持凝结的工作介质。这样的毛细结构是已知的，例如，从EP1918668B1，其公开内容以引用的方式将其全部内容添加到本文中。

如能够从图4和图5看出的，在该实施例中吸附结构9能够具有与图2所示的实施例类似的结构。因此多个管体22被设置于此，吸附材料23附接至多个管体22。

方便地，根据图4的相变结构11能够沿圆周方向27分割，使得其包括多个条带41，所述多个条带41分别沿外壳5的纵向延伸，并且沿圆周方向27彼此相邻地布置。在该情况下，一个间隙42能够分别地被设置在相邻的条带41之间。间隙42方便地被定尺寸，使得其能够打断相变结构11的毛细效果。在外壳的纵向上，(在此未示出的)更小结构的分割群也能够是有益的，从而减小或防止所存储的工作介质由于重力和/或加速力引起的径流。结果，改进了工作介质在相变结构11内的均匀的分配。

而且，相变结构11在至少一个弹簧元件43的辅助下能够沿径向向外朝向保温套5或朝向内壁32被预加张力。通过相变结构11与保温套26之间的这样的预张紧或按压，能够改进相变结构11与保温套26之间的用作相变路径12的热转移。这样的弹簧元件43纯作为图6中的示例地被示出。能够看出其被设计为金属片形式和圆柱状的形状，其结果是能够特别容易地被***外壳5。方便地，弹簧元件43能够同时用作对相变结构11的支撑，这简化了吸附模块2的安装。根据图6，弹簧元件43具有多个开口44，凭此其被穿孔并且对于工作介质是可渗透的。因此，工作介质通过弹簧元件43能够容易地在相变结构11与中间空间36之间位移。

参照图5以及图7至图9，在下文中详细讨论控制装置14的特别构造，然而其也能够以吸附模块2的其他构造实现，即，不仅在图3至图5所示的实施例中，而且在图2所示的实施例中以及在其他在此未示出的实施例中，只要它们被权利要求书覆盖。

在示出的实施例中，所提到的控制装置14包括致动驱动器16以及致动器15，所述致动器15在致动驱动器16的辅助下可调节，并且与相应的连接开口20协作从而对其进行控制，即，特别是为了使其打开和关闭。清楚的是，除了打开位置和关闭位置，原则上也能够调节随意的许多中间位置。致动器15方便地构造为阀45，其具有可调节的阀构件46，在所述阀构件46的辅助下能够控制流体连接件13或连接开口20。为了改进阀45的效率，设置有阀座47，所述阀座47形成在隔板19上并且与相应的连接开口20接壤。在示出的实施例中，阀构件46和阀座47呈圆锥形地构造，凭此它们具有自动定心效果，这支撑了阀45的可靠的功能。

在全部实施例中，致动驱动器16附接在外壳5的外壁48的外侧。在图3的示例中，外壁48由保温套26形成在致动驱动器16的区域中然而位于双壁区域外侧，这使其更易于实施。这是因为被致动器15穿过的通孔49设置在外壁48中，使得致动器15能够与工作腔室6中的流体连接件13协作。详细地，致动器15或阀45为此目的包括耦合元件50，通过所述耦合元件50致动驱动器16被连接至阀构件46。这样，耦合元件50穿过通孔49，使得阀构件46能够与工作腔室6中的阀座47协作，从而控制连接开口20。

而且，控制装置14装配有挠性的和/或弹性的薄膜51。其一方面紧密地连接至致动器15，在此连接至阀构件46，并且另一方面紧密地连接至外壁48。在图5、图7以及图8的实施例中，薄膜51被构造为波纹管52。在图9所示的实施例中，薄膜51被构造为平坦的薄膜53。薄膜51在该情况下被构造并且布置，使得其气密地密封环境与工作腔室6之间的通孔49。

根据图7所示的实施例，能够设置补偿弹簧54以支撑致动驱动器16，所述补偿弹簧54补偿致动驱动器16的致动力以控制致动器15或阀构件46，使得额外的作用在致动器15上的压缩力被补偿。特别地，补偿弹簧54因此能够至少部分地相对于环境34中普遍的大气环境压力对形成在吸附带7中的负压进行补偿。当吸附带压力位于环境压力以下时，在此示出的补偿弹簧54因此被构造为拉伸弹簧。后者于是例如是当水或甲醇被用作工作介质的情况。

根据图8，能够额外地或者可替代地设置预加张力的弹簧55，通过所述弹簧55耦合元件50耦合至阀构件46。通过该装置阀45被构造为过压开口阀56，其被布置或构造为使得当流体连接件13关闭或者当连接开口20关闭，相对于相变带8和/或环境压力在吸附带7中的预定过压以上时，流体连接件13或连接开口20打开，并且蒸汽能够流入到相变带8中。通过该装置，在加热模式下，如果在控制装置14的故障的情况下，能够避免吸附带7中的过度的压力上升。一方面通过薄膜51或波纹管52的直径或横截面与阀座47之间的关系，并且另一方面通过预加张力的弹簧55的定尺寸和预加张力，能够从结构上指定，在吸附带7、相变带8与环境34之间的压力差达到何值时，阀构件46自动地从阀座47升高，并且带来从吸附带7至相变带8的工作介质的过流。因此能够确保甚至在过程控制元件故障的情况下在吸附模块2内部不会建立临界压力。

在未示出的实施例中，安全开口功能能够被合适地确定形状的弹性的密封件填满，所述密封件在吸附带与相变带之间的临界压差下从阀座上升，然而当压差撤销时其被更强有力地压入到阀座中。

在下文中将参照图1简要地说明作为蓄热和/或蓄冷装置的吸附模块2的操作模式。

在如下装载的初始状态下控制装置14被调节为其关闭位置：包含在吸附模块2中的工作介质以最高比例以凝结的形式出现在相变结构11中并且吸附带7被大部分或完全地解吸。这防止了工作介质随着两个带7、8之间的压差而能够从相变带8流动到吸附带7中。在该初始状态下，吸附模块2具有热容量和冷容量，使得热能和冷能，即吸热容量被储存在其中。当用作蓄热装置并且用于所储存的热量的取回时，分配至吸附带7的吸附回路3初始连接至待加热的散热片，例如，连接至依然冷的内燃机的冷却回路。在储存的热量的期望的释放时期，控制装置14打开，其结果是工作介质蒸汽从相变带8流到吸附带7，并且被吸附结构9吸收。其后果是吸附结构9被加热并且结果是连接至吸附回路3的散热器被加热。在该情况下，相变结构11作为用于使储存在其中的液态工作介质蒸发的蒸发器而操作。在此蒸发所需的热量能够经由相变路径12供给，凭此在其中流动的相变介质被冷却并且能够将热源冷却至低温度等级。相变路径12因此形成散热片，通过所述散热片热源能够被同时冷却。如果不需要同时释放的冷量，相变回路4通过热交换器被热耦合至最大可能的蓄热器，例如环境34。

当用作蓄冷装置并且用于储存的“冷”的取回时，分配至相变带8的相变回路4初始与待冷却的热源热接触，例如，通过热交换器。在储存的“冷”的期望的释放时期，控制装置14打开，其结果是工作介质蒸汽从相变带8流动至吸附带7并且被吸附结构9吸附。其后果是吸附带7被加热并且结果是连接至吸附回路3的散热器被加热。相变结构11作为用于使储存在其中的液态工作介质蒸发的蒸发器而操作。在此蒸发所需的热量能够经由相变回路4供给，凭此在其中流动的工作介质被冷却并且能够将热源冷却至低温度等级。相变回路14因此形成散热片，通过所述散热片热源能够被同时冷却。如果不需要同时释放的热量，吸附回路3通过热交换器被热耦合至最大可能的蓄热器，例如环境34。

直到全部工作介质蒸发，能够执行蓄热和/蓄冷装置的排放过程，并且储存装置因此被排放。

Claims (15)

1.一种用于吸附温度控制装置(1)的吸附模块，

-包括外壳(5)，其围住工作腔室(6)，在所述工作腔室(6)中布置有吸附带(7)和相变带(8)，并且在所述工作腔室(6)中工作介质可逆地在所述吸附带(7)与所述相变带(8)之间可位移，

-其中吸附结构(9)布置在所述吸附带(7)中，所述吸附结构(9)以热传递的方式耦合至吸附路径(10)用于引导吸附路径介质，

-其中相变结构(11)布置在所述相变带(8)中，所述相变结构(11)以热传递的方式耦合至相变路径(12)用于引导相变路径介质，

其特征在于，

设置有控制装置(14)，用于控制流体连接件(13)，经由所述流体连接件(13)工作介质可逆地在所述吸附带(7)与所述相变带(8)之间可位移。

2.根据权利要求1所述的吸附模块，

其特征在于，

-隔板(19)设置在所述外壳(5)中，所述隔板(19)流体地将所述吸附带(7)与所述相变带(8)分离，

-所述流体连接件(13)由至少一个连接开口(20)形成，所述至少一个连接开口(20)形成在所述隔板(19)中并且能够由所述控制装置(14)控制。

3.根据权利要求1或2所述的吸附模块，

其特征在于，

-所述控制装置(14)包括致动器(15)以及用于调节所述致动器(15)的致动驱动器(16)，

-所述致动器(15)与所述流体连接件(13)以如下方式协作：所述致动器(15)依据其调节来控制所述流体连接件(13)。

4.根据权利要求3所述的吸附模块，

其特征在于，

所述致动器(15)被构造为具有用于控制所述流体连接件(13)的可调节的阀构件(46)的阀(45)。

5.根据权利要求2或4所述的吸附模块，

其特征在于，

所述阀构件(46)与阀座(47)协作，所述阀座(47)与所述隔板(19)中的相应的连接开口(20)接壤。

6.根据权利要求4或5所述的吸附模块，

其特征在于，

所述阀(45)被构造为过压开口阀(56)，当所述流体连接件(13)关闭时，在所述吸附带(7)中的相对于所述相变带(8)和/或相对于环境(34)的预定过压以上时所述过压开口阀(56)打开所述流体连接件(13)。

7.根据权利要求6所述的吸附模块，

其特征在于，

所述过压开口阀(56)具有耦合元件(50)，所述耦合元件(50)通过所述致动驱动器(16)可调节，并且通过预加张力的弹簧(55)耦合至所述阀构件(46)。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的吸附模块，

其特征在于，

-所述致动驱动器(16)在外侧附接至所述外壳(5)的外壁(48)，

-所述致动器(15)穿过形成在所述外壁(48)中的通孔(49)并且与所述工作腔室(6)中的所述流体连接件(20)协作。

9.根据权利要求8所述的吸附模块，

其特征在于，

设置有弹性薄膜(51)，其一方面紧密地连接至所述致动器(15)，并且另一方面紧密地连接至所述外壁(48)，并且相对于所述工作腔室(6)密封所述通孔(49)。

10.根据权利要求2所述的吸附模块，或者根据权利要求2和其他前面的权利要求中的一项所述的吸附模块，

其特征在于，

-所述外壳(5)被构造为长方体，其中所述吸附带(7)和所述相变带(8)彼此相邻地布置，

-所述隔板(19)布置在所述吸附带(7)与所述相变带(8)之间。

11.根据权利要求10所述的吸附模块，

其特征在于，

所述隔板(19)具有阶梯(21)，所述阶梯(21)中布置有所述至少一个连接开口(20)。

12.根据权利要求2所述的吸附模块，或者根据权利要求2与权利要求3至9中的一项所述的吸附模块，

其特征在于，

-所述外壳(5)被构造为圆柱状，

-所述相变带(8)以环形的方式沿所述外壳(5)的圆周方向(27)围住所述吸附带(7)，

-所述隔板(19)被构造为环形，并且沿径向布置在所述吸附带(7)与所述相变带(8)之间。

13.根据权利要求12所述的吸附模块，

其特征在于，

-圆柱状的外壳(5)的保温套(26)沿所述外壳(5)的圆周方向(27)延伸，其被构造为双壁的并且空心的，

-所述相变路径(12)被引导穿过所述保温套(26)。

14.根据权利要求13所述的吸附模块，

其特征在于，

所述相变结构(11)以热传递的方式与所述保温套(26)的面向所述工作腔室(6)的内侧(35)接触，同时其与圆柱状的隔板(19)沿径向为间隔开。

15.一种吸附温度控制装置，

-包括至少一个根据权利要求1至14中的任一项所述的吸附模块(12)，

-包括至少一个吸附回路(3)，其中循环有吸附路径介质，并且其中合并有相应的吸附模块(2)的吸附路径(10)，

-包括至少一个相变回路(4)，其中循环有相变路径介质，并且其中合并有相应的吸附模块(2)的相变路径(12)。