[发明专利]制冷设备

权利要求书

1.一种制冷设备(5；70)，包括：

第一外壳(10)，其包含液态水(14)和气态水(11)，其中，液态水的温度低于或等于水的三相点温度或者高于水的三相点温度小于10℃，气态水处于第一压力，所述第一压力等于与所述第一外壳中的液态水(14)的压力平衡的水的饱和蒸气压，在10％以内，所述第一外壳(10)包括液态水的至少一个贮存器(12；12₁至12_N)；

第二外壳(30)，其处于严格地高于所述第一压力至少两倍的第二压力下；

压缩装置(32)，其将所述第一外壳连接至所述第二外壳，所述压缩装置适于提供大于二的压缩比；

冷凝装置(34)，其部分地容纳在所述第二外壳中，并适于将所述第二外壳中的气态水冷凝成液态水；以及

冷能提取装置(24)，其用于从所述第一外壳提取冷能，

其中，所述压缩装置(32)包括两个连续的级(130，132)，每个级(130，132)对应于一涡轮压缩机，其中第一压缩机级(130)具有固定压缩比，并且第二压缩机级(132)具有可控的压缩比，所述第二压缩机级的涡轮压缩机的旋转速度由处理模块(40)控制，

其中，所述制冷设备进一步包括用于调节所述第二外壳(30)与所述第一外壳(10)之间的压力差的系统(42)，包括膨胀涡轮(110)，所述膨胀涡轮构造成使来自所述第二外壳(30)的气态水膨胀，并向所述第一外壳(10)中排放包含气态水和液态水的混合物，所述混合物被排放到包含在所述贮存器中的液态水中。

2.根据权利要求1所述的制冷设备，其中，所述第一压缩机级(130)控制从所述第一外壳(10)提取的水蒸气的流量，并且所述第二压缩机级(132)设定排放到所述第二外壳(30)中的水蒸气的压力。

3.根据权利要求1所述的制冷设备，其中，所述贮存器(12；12₁至12_N)中的液态水(14)的温度保持基本上恒定并且等于比纯水的三相点温度低的温度，并且其中，所述第一外壳(10)的压力基本上等于在低于水的三相点温度的温度下与液态水的压力平衡的水的饱和蒸气压。

4.根据权利要求1所述的制冷设备，其中，所述贮存器(12；12₁至12_N)中的液态水(14)的温度等于纯水的三相点温度或者高于纯水的三相点温度小于10℃。

5.根据权利要求1所述的制冷设备，包括用于加热所述第一外壳(10)中的旨在供应所述压缩装置(32)的气态水的加热装置(22)，所述加热装置(22)包括微波辐射源和/或红外辐射源。

6.根据权利要求1所述的制冷设备，其中，所述第一外壳(10)进一步包含温度低于水的三相点温度的固态水(15)。

7.根据权利要求1所述的制冷设备，其中，水在所述设备中以闭合回路循环。

8.根据权利要求1所述的制冷设备，其中，所述冷凝装置(34)包括在所述第二外壳(30)外部的第一热交换器以及用于使第一传热流体循环通过所述第一热交换器的机构(36)，所述第一传热流体是环境空气或者来自水道、水体和/或地下水位的水。

9.根据权利要求1所述的制冷设备，其中，

所述冷能提取装置(24)包括液压回路，存在于所述第一外壳(10)中的液态水的一部分或全部在该液压回路中循环，该液压回路包括位于所述第一外壳外部的第二热交换器(68)，或者

所述冷能提取装置(24)包括闭合的液压回路，第二传热流体在该液压回路中循环，该液压回路包括位于所述第一外壳外部的第二热交换器(68)和设置在所述第一外壳(10)中的第三热交换器(66)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的制冷设备，包括在所述第一外壳中的用于保护所述压缩装置(32)免于固态和/或液态颗粒进入的装置(20)。