[發(fā)明專利]電熱熱傳遞系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110421264.4
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN113266959B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·B·戈布諾夫;P·費(fèi)爾馬;S·安納普拉加達(dá);A·E·庫塞克;M·E·林奇;A·斯梅爾茨;N·R·赫林;U·J·榮松;T·D·拉克利夫
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)合工藝公司
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王麗輝

公開了一種熱傳遞系統(tǒng)，其包括多個(gè)電熱元件（12），所述電熱元件包括電熱膜（14）、電熱膜的第一側(cè)上的第一電極（16）以及電熱膜的第二側(cè)上的第二電極（18）。流體流動(dòng)路徑（20）沿著所述多個(gè)電熱元件安置、由波狀流體流動(dòng)引導(dǎo)元件（19）形成。

背景技術(shù)

存在多種用于冷卻應(yīng)用的技術(shù)，包括但不限于蒸發(fā)冷卻、對流冷卻或諸如電熱冷卻的固態(tài)冷卻。用于住宅和商業(yè)制冷以及空調(diào)的最為普遍的技術(shù)中的一種是蒸汽壓縮制冷劑熱傳遞回路。這些回路通常使具有適當(dāng)熱力學(xué)性質(zhì)的制冷劑通過包括壓縮機(jī)、排熱換熱器（即換熱器冷凝器）、膨脹裝置和吸熱換熱器（即換熱器蒸發(fā)器）的回路進(jìn)行循環(huán)。蒸汽壓縮制冷劑回路在各種設(shè)置中有效地提供冷卻和制冷，并且在一些情況下可以作為熱力泵反向運(yùn)行。然而，許多制冷劑可能存在諸如臭氧消耗潛勢(ODP)或全球變暖潛勢(GWP)的環(huán)境危害，或者可能是有毒的或易燃的。另外，在缺乏足以驅(qū)動(dòng)制冷劑回路中的機(jī)械壓縮機(jī)的現(xiàn)成動(dòng)力源的環(huán)境中，蒸汽壓縮制冷劑回路可能是不切實(shí)際的或不利的。例如，在電動(dòng)車輛中，空調(diào)壓縮機(jī)的動(dòng)力需求可能會(huì)導(dǎo)致車輛電池壽命或行駛范圍顯著縮短。類似地，壓縮機(jī)的重量和供電要求在各種便攜式冷卻應(yīng)用中也可能成為問題。

因此，開發(fā)冷卻技術(shù)作為蒸氣壓縮制冷劑回路的替代物已經(jīng)受到關(guān)注。已經(jīng)提出了諸如依靠例如電熱材料、磁熱材料或熱電材料等材料的場活化熱量或電流響應(yīng)性熱傳遞系統(tǒng)的各種技術(shù)。然而，很多提議已經(jīng)被配置成可擴(kuò)展性或批量生產(chǎn)能力有限的小規(guī)模示范。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案，一種熱傳遞系統(tǒng)包括多個(gè)電熱元件，所述電熱元件包括電熱膜、電熱膜的第一側(cè)上的第一電極以及電熱膜的第二側(cè)上的第二電極。流體流動(dòng)路徑沿著多個(gè)電熱元件安置、由波狀流體流動(dòng)引導(dǎo)元件形成。

根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案，一種熱傳遞系統(tǒng)包括連續(xù)電熱膜，所述連續(xù)電熱膜在其每一側(cè)上均包括電極層、環(huán)繞在多個(gè)支撐元件上以形成電熱聚合物膜的多個(gè)物理分隔層，從而在相鄰層之間提供流體流動(dòng)路徑。

在任何前述實(shí)施方案中，波狀流體流動(dòng)引導(dǎo)元件包括安置在相鄰電熱元件之間的不導(dǎo)電波狀間隔元件。

在任何前述實(shí)施方案中，波狀流體流動(dòng)引導(dǎo)元件包括安置在相鄰電熱元件之間的導(dǎo)電波狀間隔件。

在任何前述實(shí)施方案中，導(dǎo)電波狀間隔件包括與相鄰電熱元件上的電極電接觸的成形的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

在任何前述實(shí)施方案中，導(dǎo)電波狀間隔件包括相鄰電熱元件上的導(dǎo)電材料電極在垂直于電熱聚合物膜的表面的方向上的延伸部。

在任何前述實(shí)施方案中，導(dǎo)電波狀間隔件被配置為微通道結(jié)構(gòu)或開孔泡沫。

在任何前述實(shí)施方案中，導(dǎo)電波狀間隔件包括碳納米管。

在任何前述實(shí)施方案中，流體流動(dòng)引導(dǎo)元件包括來自所述多個(gè)電熱元件的電熱元件。

在任何前述實(shí)施方案中，電熱元件包括交替的相鄰的平坦電熱元件和波狀電熱元件。

在任何前述實(shí)施方案中，電熱元件包括配合形成蜂窩結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)波狀電熱元件。

在任何前述實(shí)施方案中，相鄰電熱元件在相交接合部處包括粘合接頭。

在任何前述實(shí)施方案中，多個(gè)電熱元件以相鄰電熱元件之間極性交替的順序布置。

在任何前述實(shí)施方案中，電熱膜包含電熱聚合物、液晶聚合物（LCP）、電熱陶瓷或電熱聚合物/陶瓷復(fù)合材料。

在任何前述實(shí)施方案中，相鄰電熱元件之間的物理分隔為1μm至100mm。

在任何前述實(shí)施方案中，電熱元件具有1μm至1000μm的厚度。

在任何前述實(shí)施方案中，電熱膜包含電熱聚合物。