[發明專利]電隔離支撐元件

在審

• 申請號: 202180053056.1
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN116368341A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 阿米爾侯賽因·阿哈迪;喬治·林奇;阿里克·蘇布拉曼亞姆
• 申請（專利權）人: 開爾文熱能有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 譚營營;胡彬

本發明涉及利用電加熱元件對碳基保溫芯進行充電的高溫儲能裝置。高溫電隔離支撐元件用于支撐電阻加熱元件。這些部件被設計用于延長具有頻繁的熱循環的高溫熱芯的使用壽命。保溫芯由導電的石墨或碳基材料制成。電隔離支撐元件減少泄漏電流損失，同時提供高機械強度和從電阻加熱元件到保溫芯的有效熱傳遞。電隔離支撐元件和電阻加熱元件的接觸表面受到限制，同時仍然提供有效的機械支撐。支撐元件和加熱元件以將支撐元件定位和固定在加熱元件上的方式接合。

技術領域

本發明是一種與電阻加熱元件組合的電隔離支撐元件。

背景技術

本發明涉及利用電加熱元件為碳基保溫芯充電的高溫儲能裝置。特別地，本發明涉及加熱元件與導電保溫芯的支撐和電隔離。

我們早期的美國專利10,345,050公開了一種芯的特殊結構，該結構與一系列電加熱元件相結合，這些電加熱元件被設計為在高溫下運行，芯經受頻繁的大溫度循環。

對于大多數應用而言，整體能源效率以及延長加熱元件壽命以及低維護是關鍵考慮因素。考慮到芯的預期頻繁熱循環、系統的高溫上限以及每個1溫度循環可能出現的大溫差，這些考慮因素具有挑戰性。對于許多應用，芯的頻繁熱循環將在1000℃以上的溫度下進行。

發明內容

在優選實施例中，本發明涉及熱芯中的加熱元件及其電隔離支撐。泄漏電流、加熱元件結構和更換的容易性直接影響如關于優選實施例所述的系統的設計。

根據本發明的一個方面，高溫電隔離支撐元件與電阻加熱元件有效地協作，以減少從加熱元件通過電隔離支撐元件到導電保溫芯的泄漏電流。隔離支撐元件包括狹窄細長的槽通道，該槽通道的尺寸被設置成接收并跨接電阻加熱元件的相對邊緣。支撐元件包括槽內的突出平臺，用于在槽通道內的升高位置支撐電阻加熱元件的底表面，以限制電阻加熱元件和支撐元件的表面接觸面積。

在本發明的一個優選方面，電隔離支撐元件為兩件式結構。在本發明的另一方面，兩件式結構由相同的一件式部件形成，其中所述部件以相反的方向定位。

根據本發明的一個方面，每個支撐元件在槽的每側包括定位構件，該定位構件接合電阻加熱元件的側邊緣。該結構沿電阻加熱元件的長度將支撐元件保持在給定位置。

在本發明的一個優選方面，每個定位構件向內突出，并接合電阻加熱元件中的淺凹部。

在本發明的不同方面，電阻加熱元件包括多條連接的跡線，并且每條跡線由支撐元件的至少一個突出平臺部分支撐。

在本發明的一個優選方面，支撐元件的至少一個突出平臺部分支撐每個加熱元件跡線部分的一部分寬度。

在本發明的一個優選方面，支撐元件具有突出平臺部分，其面積小于槽的內表面面積的10％。

在本發明的一個方面，高溫電絕緣支撐元件與電阻加熱元件組合，電阻加熱元件包括至少4條跡線，并且至少一個突出平臺部分是兩個突出平臺部分，每個平臺部分支撐兩條相鄰的跡線。

根據本發明的一個優選方面，支撐元件的每個相對構件具有相同的截面，并包括中央定位結構，以分離電阻加熱元件的中心兩條跡線。

在本發明的一個方面，支撐元件提供有限的邊緣支撐，并在跡線穿過槽時捕獲跡線。支撐元件與電阻加熱元件具有有限的直接接觸，以減少泄漏電流。

在本發明的另一方面，電阻加熱元件由CFC材料制成，并且支撐元件由氮化硼陶瓷材料制成。

在本發明的一個優選方面，每個支撐元件包括固定在支撐元件的一側和在槽的外部的固定裝置。

在本發明的一個優選方面，每條外跡線在其外邊緣的有限區域中包括淺鋸齒段，并且淺鋸齒段與支撐元件的定位構件協作，以將加熱元件定位在槽中的固定位置。

附圖說明