[發(fā)明專利]包圍流體管路的具有彈熱元件的用于換熱的器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910735020.6
• 申請(qǐng)日: 2019-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN110822205A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H.維斯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): F16L53/30
• 分類號(hào): F16L53/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 方莉;譚祐祥

本發(fā)明涉及一種用于換熱的器件（100），其設(shè)置用于，包圍用于引導(dǎo)傳熱流體的流體管路（3）。該用于換熱的器件包括：至少一個(gè)彈熱元件（2），該至少一個(gè)彈熱元件與流體管路（3）連接；至少一個(gè)致動(dòng)器（1），該至少一個(gè)致動(dòng)器作用到彈熱元件（2）上并且設(shè)置用于，在操縱時(shí)將力施加到至少一個(gè)彈熱元件（2）上，以便使該至少一個(gè)彈熱元件（2）變形；以及至少一個(gè)固定元件（4），該至少一個(gè)固定元件設(shè)置用于，將用于換熱的器件（100）固定在流體管路（3）上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于換熱的器件，該器件包圍引導(dǎo)傳熱流體的流體管路并且包括至少一個(gè)彈熱元件、至少一個(gè)致動(dòng)器和至少一個(gè)固定元件。此外，本發(fā)明還涉及一種用于換熱的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括流體管路、至少一個(gè)用于換熱的器件和用于控制至少一個(gè)致動(dòng)器的電子的控制器。

背景技術(shù)

彈熱效應(yīng)說明了當(dāng)材料用機(jī)械的力加載并且例如變形時(shí)，材料的一種絕熱的溫度變化。通過機(jī)械的力或者變形在材料中引起了也稱為相的晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。相變（Phasenumwandlung）導(dǎo)致材料的溫度升高。若導(dǎo)出在此釋放出的熱，那么溫度就會(huì)降低并且熵會(huì)減少。若消除機(jī)械的力，那么又會(huì)引起反轉(zhuǎn)的相變（可逆轉(zhuǎn)變（Rückumwandlung）），反轉(zhuǎn)的相變導(dǎo)致材料的溫度下降。若再次將熱輸送給材料，那么熵再次增加。

在近似絕熱的相變后，溫度處在起始溫度之上。在此產(chǎn)生的熱可以例如排出給環(huán)境并且材料就具有環(huán)境溫度。若現(xiàn)在以如下方式開始可逆相變，即，將機(jī)械力降低到零，那么就產(chǎn)生（einstellen）了較低的溫度作為起始溫度。可以達(dá)到了在相變后的最大溫度和可逆轉(zhuǎn)變后的最小溫度之間（在之前輸出的熱下）的直至40℃的溫差。

可以證明彈熱效應(yīng)的材料，被稱為彈熱材料。這種彈熱材料例如是具有超彈性的形狀記憶合金（Formged?chtnislegierungen）。超彈合金的突出之處在于，它們也能在強(qiáng)烈變形后本身再次回復(fù)（zurückkehren）到其最初的形狀。超彈形狀記憶合金具有兩個(gè)不同的相（晶體結(jié)構(gòu)）。奧氏體（Austenit）是在室溫時(shí)的穩(wěn)定的相并且馬氏體（Martensit）在更低溫時(shí)是穩(wěn)定的。機(jī)械的變形引起了從奧氏體到馬氏體的相變，所述相變導(dǎo)致了絕熱的溫度上升。提高的溫度現(xiàn)在能以熱的形式排出給環(huán)境，這導(dǎo)致了熵的減少。若彈熱材料再次被去負(fù)荷，那么進(jìn)行從馬氏體到奧氏體的可逆轉(zhuǎn)變（Rückumwandlung）并且隨之而來的是絕熱的溫度下降。

由這種彈熱材料制成的彈熱元件用于冷卻和用于加熱。在此，典型地使用用傳熱流體填充的流體管路，通過所述流體管路傳輸熱。傳熱流體更為準(zhǔn)確地將熱從有待冷卻的組件朝著彈熱元件傳輸或者將熱從彈熱元件運(yùn)走并且朝著有待加熱的組件傳輸。

彈熱元件傳統(tǒng)上布置在用于冷產(chǎn)生或熱產(chǎn)生的中央的單元中，流體管路離開所述彈熱元件并且然后朝著所述組件延伸。沿著流體管路發(fā)生了與環(huán)境的換熱，因而產(chǎn)生了熱損失并且冷卻功率或加熱功率變小。中央的單元典型地具有馬達(dá)、大多為電動(dòng)馬達(dá)，以便使彈熱元件變形。

發(fā)明內(nèi)容

建議一種用于換熱的器件，該器件設(shè)置用于，包圍引導(dǎo)傳熱流體、例如冷卻劑/制冷劑的流體管路。用于換熱的器件包括至少一個(gè)彈熱元件、至少一個(gè)作用到至少一個(gè)彈熱元件上的致動(dòng)器和至少一個(gè)固定元件。

在此，至少一個(gè)彈熱元件能與流體管路連接、與流體管路連接或者能布置在流體管路上。在此，在至少一個(gè)彈熱元件和流體管路之間存在熱連接。所述至少一個(gè)彈熱元件可以直接固定在流體管路上或者優(yōu)選通過至少一個(gè)固定元件保持在連接中。

至少一個(gè)致動(dòng)器設(shè)置用于，在操縱致動(dòng)器時(shí)將力施加到至少一個(gè)彈熱元件上。致動(dòng)器可以例如是壓電元件，該壓電元件膨脹并且在此將壓力施加到至少一個(gè)彈熱元件上，或者可以是電致動(dòng)器（Elektroaktor）或磁致動(dòng)器、例如起重磁鐵（Hubmagnet）。