[發明專利]用于流體熱管理的儲熱能力裝置的組合物和方法

在審

• 申請號: 201880084662.8
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN111788446A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: L·P·羅蘭
• 申請（專利權）人: 杜邦聚合物公司
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;C09K5/06;D07B1/06;F28F21/06;H01B3/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王琳;楊戩

本發明涉及用于儲熱能力裝置的裝置和方法，所述儲熱能力裝置具有至少一個主體和至少一個同軸裝置，所述主體具有由一個或多個聚合物層制成的封裝件，所述封裝件界定了用PCM填充的中空體積，所述同軸裝置圍繞所述至少一個PCM填充的主體的整個長度；及其用途。

背景技術

本發明涉及用于儲熱能力裝置(heat storage capacity device)的設計、組合物和制造方法，所述儲熱能力裝置包含用于不同應用(如汽車和建筑)中的熱管理的相變材料(PCM)。特別地，本發明涉及一種具有相變材料的裝置、其制備方法及其在如汽車等應用中的用途。

相變材料(PCM)是分別在熔化和結晶期間能夠吸收以及釋放高量潛熱的潛熱存儲材料。當材料從固相轉變為液相或從液相轉變為固相時，發生熱能轉移。在此類相變過程中，PCM材料的溫度保持幾乎恒定，PCM材料周圍的空間也是如此，流經PCM的熱量被“截留”在PCM本身內。在熟知的PCM中，經常使用石蠟，因為它的低成本和低毒性。為了在熱管理應用中方便地使用PCM，已經使用了包括短纜線段的系統，所述短纜線段包括封裝在一個或多個聚合物外層中的PCM芯。

然而，由于其設計和其制造所需的多個步驟，此類現有的熱管理系統可能制造起來昂貴并且缺乏可靠性。在包括短纜線段(包括PCM)的系統的情況下，已經嘗試了不同的技術來封閉纜線末端。然而，現有系統具有缺陷，包括缺乏可靠性和高制造成本。所使用的閉合材料通常太昂貴、太重并且需要的勞動太大而無法安裝；熱固性樹脂需要數小時才能固化，并且因此不能用于工業用途。焊接或塑料閉合也不是100％可靠(泄漏風險)，并且需要大量的勞動力來安裝。盡管粘合劑是一種具有成本效益的解決方案，但是在此階段它們也不是100％可靠的。

仍然需要成本效益且可靠的含有PCM的裝置，所述裝置提供了高儲熱能力，高表面接觸以實現最佳熱交換，在永久暴露于空氣和化學品(特別是暴露于潤滑油和/或冷卻液，它們可以隨時間保持有效并且可以提供高導熱率)的情況下可以耐受-20℃至130℃的溫度。

發明內容

通過設計本發明的儲熱能力裝置已經實現了該目標，其中一根纜線纏繞在含有PCM的主體上。該設計消除了在兩個金屬板或塑料板之間固定許多小的纜線部件的需要，所述部件在制造方面不具有成本效益，或者在儲熱能力方面沒有效率(相對于系統中PCM的含量，閉合的重量太高)，或者在泄漏風險方面是可靠的(許多閉合具有高的責任風險)。

在第一實施例中，本發明涉及一種儲熱能力裝置，所述儲熱能力裝置具有至少一個主體和至少一個同軸裝置，所述主體包括由一個或多個聚合物層制成的封裝件，所述封裝件界定了用PCM填充的中空體積，所述同軸裝置圍繞所述至少一個PCM填充的主體的整個長度。

在另一個實施例中，本發明涉及一種用于制造儲熱能力裝置的方法，所述方法包括以下步驟：制備內部和外部聚合物封裝層，所述聚合物封裝層界定了用PCM填充的中空部分；以及用至少一個同軸裝置包裹外部封裝層的整個長度，所述外部封裝層包括至少一個用PCM填充的中空部分。

本文還披露了本發明的儲熱能力裝置在熱管理中，特別是汽車中的用途。

附圖說明

圖1A示出了本發明的儲熱能力裝置的側視圖；

圖1B示出了本發明的儲熱能力裝置的側面透視圖；

圖1C示出了本發明的儲熱能力裝置的側面下部透視圖；

圖2A示出了包括本發明的潛熱電池；并且

圖2b示出了現有技術的潛熱電池。

具體實施方式

定義

如本文所用，術語“一個/一種(a)”是指一個/一種以及至少一個/一種并且不是必須限制其所指名詞是單數的冠詞。