[发明专利]冷却系统、空调系统、电机组件和相关方法

权利要求书

1.一种冷却系统(1)，所述冷却系统至少包括：

斯特林热泵(2)，所述斯特林热泵设计成将入口气体(G_e)冷却到低温温度，以便形成低温液体(L)；

初级电动机(3)，所述初级电动机用于操作所述斯特林热泵(2)；

初级泵(4)，所述初级泵用于使所述低温液体(L)在压力下循环；以及

冷却器件(5)，所述冷却器件用于通过来自所述初级泵(4)的低温液体(L)冷却所述初级电动机(3)。

2.根据上述权利要求所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述初级泵(4)包括次级电动机，所述冷却系统(1)被设计成通过来自所述斯特林热泵(2)的低温液体(L)冷却所述次级电动机。

3.根据权利要求1或2所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述冷却系统包括氦液化装置(30)，所述氦液化装置至少包括：

热交换器(31)，所述热交换器一方面用于收集气态氦以将其冷却到低温，例如120K或更低，并且另一方面用于收集来自所述初级电动机(3)的加压的低温液体(L)以对其进行加热，

等焓膨胀模块(32)，所述等焓膨胀模块用于对来自所述热交换器(31)的冷却的气态氦(H_e)执行等焓膨胀，以便液化所述气态氦(H_e)。

4.根据上述权利要求所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述氦液化装置(30)进一步包括：

磁性元件(34)、比如医学成像磁体的冷却回路(33)，所述冷却回路使用来自所述等焓膨胀模块(32)的液化氦(H_e)，以使所述液化氦(H_e)被加热足以蒸发成气态氦(H_e)，

次级压缩机(36)，所述次级压缩机用于压缩来自所述冷却回路(30)的气态氦(H_e)，并且将其输送到所述热交换器(31)，以及

次级涡轮机(35)，所述次级涡轮机定位在所述等焓膨胀模块(32)的上游，并且用于从来自所述热交换器(31)的冷却的气态氦(H_e)回收机械能，所述次级涡轮机(35)为所述次级压缩机(36)提供动力。

5.根据上述权利要求中任一项所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述冷却系统包括蒸发器(6)，所述蒸发器用于蒸发来自所述初级电动机(3)的所述加压的低温液体(L)的至少一部分，以便形成出口气体(G_s)并且收集冷却能量。

6.根据上述权利要求所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述蒸发器(6)包括至少一个初级热交换器(7)，所述至少一个初级热交换器一方面用于收集所述入口气体(G_e)以在所述入口气体进入所述斯特林热泵(2)之前对其进行冷却，并且另一方面用于收集来自所述初级电动机(3)的所述低温液体(L)的至少一部分以对其进行加热。

7.根据上述权利要求所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述蒸发器(6)进一步包括至少一个次级热交换器(8)，所述至少一个次级热交换器(8)用于通过热源(Q)加热所述出口气体(G_s)或来自所述初级热交换器(7)的所述低温液体(L)的至少一部分。

8.根据上述权利要求所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述冷却系统包括用于供应所述热源(Q)的模块(9)，所述供应模块(9)由太阳能生产装置(10)、用于回收燃烧热的系统(51)或用于回收来自所述冷却系统(1)或来自另一系统的废热的装置形成。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的冷却系统(1)，其特征在于，所述冷却系统包括机械能回收装置(12)，以回收由所述出口气体(G_s)的移动产生的机械能。