[发明专利]用于使冷却剂分散体再生的再生装置

说明书

本发明涉及用于使冷却剂分散体再生的再生装置。一种作为用于机器元件的再冷却器的用于相变分散体的再生装置，包括：作为用于吸收机器元件的热的冷却剂的分散体，其包括分散介质和具有相变材料的分散相，其中分散相通过从机器元件吸收热而至少部分地变成液体；用于使分散体再分散的再生装置，其具有限流器；再冷却单元，其构造成使得液体分散相在吸收机器元件的热之后预先再生冷却，以用于使分散相凝固的目的，并且在过冷的温度点处实现再冷却相；以及用于控制冷却系统的温度和流速的控制单元，其包含用于节能操作模式目的的通用热组合。

技术领域

本发明涉及一种再生装置，且涉及一种用于使冷却剂分散体再生的方法。本发明特别地涉及一种用于使包含相变材料的冷却剂分散体再分散的再分散单元。此外，本发明涉及一种用于冷却机器元件的冷却系统。

背景技术

机床由于马达驱动器而尤其产生大量的热，这致使机器元件(尤其是驱动单元)的温度升高。急剧上升的温度可降低机床的输出量和加工准确度，并且甚至可损坏机器元件和驱动单元。因此，使用用于冷却机器元件的冷却系统。水、空气和油是广泛使用的冷却剂。

DE9525661描述了一种用于布置在机动车辆的冷却剂回路中的潜热蓄能器，在该潜热蓄能器中，在内燃机热且存储介质冷的情况下，冷却剂向存储介质产生热，并且在内燃机冷且存储介质热的情况下，冷却剂从存储介质吸收热。使用了潜热存储元件。

DE3042528描述了一种具有定子、转子和冷却装置的电机。定子具有紧密密封的腔，该腔填充有热存储介质，该热存储介质在达到位于机器的操作温度范围内的温度之后通过吸收热能而从固体状态转变成液体状态。

已知相变材料在相转变期间具有大的热吸收能力，并且越来越多地用于高效冷却。相变材料是在具体温度下进行相转变且在该过程中释放或吸收大量的热的物质。在相转变的中间，例如在从固体到液体的状态变化期间，由于热的流入或流出而造成的温度几乎不变。可在大致恒定的温度下吸收相对大量的热。这通过选择存储材料来实现，该存储材料在期望的操作温度下具有相变。

EP2949422描述了一种具有集成的内部冷却系统的机器元件，例如马达主轴或机电驱动单元。冷却剂是包含至少一种相变材料的分散体。当使用分散体来作为冷却剂时，需要连续的再分散。EP2949422描述了一种设有驱动机器且设有转子-定子的动态再分散单元。冷却回路的泵在构造上设计成使得泵实现冷却剂悬浮液的非连续相的分散。泵设计为具有定子环的定子，以及在定子内旋转的具有转子环的转子。然而，动态再分散单元具有需要马达的缺点。

此外，具有相变材料的分散体具有熔化温度高于固化温度的特性。这种效应被称为过冷。过冷基本上是不利的。因此，尽可能小的过冷是合乎期望的。在过冷的情况下，在用于使再冷却单元的热耗散的装置中，不仅经由相变而吸收的热，而且还有低于熔点直至过冷温度的显热必须耗散。这种温度升高当然可用于吸收热，但与最初的等温冷却目的矛盾。如果必要的话，则甚至将必须再次引入这种显热的耗散，由此该方法总体上在能量方面是低效的。

发明内容

因此，本发明的目的在于开发一种用于使冷却剂分散体再生的再生装置，该再生装置使相变材料能够在能量效率水平提高的情况下凝固。

本发明的目的还在于详述一种用于使具有相变材料的冷却剂分散体再分散的再分散单元，该再分散单元具有简单的构造。

本发明的目的在于提出一种用于冷却机器元件的冷却系统，该冷却系统可将机器元件冷却到恒定温度。

本发明的目的在于确保取决于机器元件的冷却需求来选择入口温度，使得在相变材料熔化期间最大程度地利用潜热。这等同于尽可能地使机器元件中的冷却剂的入口温度与排出温度之间的差异最小的目的。