用于存储热能的单元制造技术

这涉及一种用于存储和释放热能的单元，该单元包括多个块体(3)，每个块体具有主体(330)，主体(330)的侧壁限定适于接收PCM类型的存储和释放元件(13)的腔室(7)，元件(13)置于与经由通道在腔室之间循环的制冷或传热流体(9)成热交换关系；以及围绕所述腔室布置的用于腔室的热管理的元件(19)，并且至少一些元件包括热绝缘材料，并且其他元件包括PCM。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于存储热能的单元本专利技术涉及：-用于存储和释放所述能量的单元，-以及用于润滑配备有这种单元的发动机的回路。已经提出PCM存储和热管理装置，能量由制冷或传热流体提供。能量在所谓的加载阶段期间存储，在能量可用时存储，然后在所谓的卸载阶段释放能量。在这里处理的问题中，需要注意以下几点：-流体在循环中的交换表面的重要性，-热交换期间流体的停留时间，-根据客户的要求和待处理的考虑体积进行调整，-能量储存能力与所述能量随时间流逝的保存之间的折衷，-大规模生产条件(成本/灵活)，-可能特别适用于汽车领域，-控制尺寸和重量。在这种情况下，为了回应至少一部分所述问题，提出了一种用于存储和释放热能的单元，包括：-多个模块化块体，每个块体包括：-用于存储和释放所述热能的个体化元件，包括至少一层PCM，-主体，包括：-接收所述元件的腔室，包括至少一层PCM，该腔室被限定在由底部连接的主体的外壁内，底部封闭腔室的一侧，腔室在另一侧上开放，用于将包括至少一层PCM的所述元件放置其中或从那里移去包括至少一层PCM的所述元件，-在块体的腔室之间的至少一个连通通道，用于两个相邻腔室之间流体的循环，在每个腔室中与所述元件成热交换关系，-围绕腔室的开放侧的密封表面，用于对流体提供密封，-适于将块体附接在一起的附接装置，以使所述流体能够经由连通通道在块体之间循环，-以及用于腔室的热管理的元件，其围绕所述腔室布置并且所述元件中的至少一些包括热绝缘材料，并且其他元件包括PCM。因此，测试结果显示模块化设计将与可能的大规模生产和能源性能相关联。拉杆或粘结或焊接可能适合轴向连接在一起的模块化块体。当然，密封可以与密封表面相关联。描述了相变材料-或PCM-意指能够改变物理状态的任何材料。热存储可以通过使用其潜热(LH)来实现：然后材料可以通过状态的简单改变来存储或转移能量，同时保持温度和基本恒定的压力，即状态改变。为了平衡根据权利要求1所述的单元块体的腔室之间的停留时间，其中PCM类型的元件(13)在腔室中松散(块体元件)地布置，流体围绕PCM类型的元件(13)循环。一个考虑因素也是促进流体的循环以及每个块体中的热交换。还提出了多个模块化块体沿轴线堆叠，并且每个块体包括穿过其腔室底部的连通通道，以允许流体从一个腔室循环到另一个腔室，两个连续的通道从一个通道平行于所述轴线偏移下一个通道，以限定挡板。这里介绍的模块化解决方案的一个优点是能够适应块体的相对位置以便最好地满足环境。因此，可以例如有必要布置两个相邻的模块，其腔室面对面或背对背。从该解决方案还期望，模块化使其能够适应每种实施情况的要求，高能量性能，可能的大规模生产以及与适用于汽车领域的这种生产相适应的成本价格。为了进一步促进这种生产和停留时间的均匀性，单元的PCM类型的元件将有利地松散地布置在腔室中，流体围绕单元的PCM类型的元件循环。因此可以轻松实现和优化交换表面。再次，为了完善热绝缘并进一步促进大量生产，此外还建议：-其中包括PCM的至少一些热管理元件布置在至少一个柔性封套中，所述至少一个柔性封套可以可选地也包含热绝缘材料；这将使得有可能围绕腔室形成一个或多个连续的面板(不像US2011/0030915的管2b)，或甚至提供VIP和/或实用包装形式的实施方式，包括如果所述封套必须集成到主体的所述外壁的构造材料中，-和/或至少一些包括热绝缘材料的热管理元件处于部分真空(VIP构造)下，或者甚至布置在围绕块体的所述外壁，-和/或每个模块化块体的主体将集成到所述外壁中至少一个腔体，所述至少一个腔体接收至少一些包括PCM的热绝缘元件。该集成解决方案使得可以通过模制来提供产品，该产品具有由聚合物制成的主体，增加了标准化并且易于实施和安全。在外围的外部布置使得能够适应一定尺寸，或者甚至适应安装领域。提及的对可模制的材料制成的壁或主体覆盖了注入的和纤维填充的热塑性树脂和浸渍织物或垫子的热固性树脂，诸如织物或非织物。为了结合批量生产、安装可靠性和关于外围热管理的效率，还建议将主体堆叠在一起，使得所述外壁外部地限定VIP所抵靠的支撑件，然后所述支撑件被突起侧向阻塞，将在主体的外壁和围绕块体的外部封套之间保持具有基本上所述VIP的厚度的空间。为了避免能量损失并优化空间和重量，建议：-模块化块体沿着轴堆叠，以及-连通通道穿过腔室的底部。这将结合模块化/高能量性能/适应性/易维护性。以及为了保护绝缘块体，进一步补充该绝缘材料，并促进与车辆的集成，同时仍以大批量生产为目的，还建议将块体形成为堆叠以实现所提的单元，所述堆叠的第一和/或最后块体接收至少一个盖，该盖与所述腔室开口相对，封闭单元，每个盖设置有包括热绝缘材料的所述热绝缘元件和用于将所述存储单元连接到制冷或传热流体的外部电路的连接器。应用上面给出的具有功能模块的解决方案对于限定润滑剂(通常为油)的循环路径的发动机的润滑回路具有完全含义，在润滑回路上流体连通地布置待润滑的发动机的功能部件、润滑剂槽(即使油箱在别处，如在干槽(drysump)中)和所述功能模块。在这种情况下，甚至提供了一种优选的应用(因为集成)，其中发动机的润滑回路将限定润滑剂的循环路径，在循环路径上流体连通地布置待润滑的发动机的功能部件、润滑剂槽和具有全部或部分上述特征的单元或至少一些可能遵循的上述特征的单元。如果需要，将通过阅读以非限制性实施例并参照附图给出的以下描述将更好地理解本专利技术，并且其它特征、细节和优点将进一步显现，其中：-图1示出了存储器/交换器单元，-图2，3示出了在两种可能的实施方式中分解的该单元的模块，-图4至10和11示出VIP或混合PCM/VIP袋的各种实施方式的局部图；必须设想，带状物在图6-8以及图10中与侧壁(下文中称为5)侧向连续，并且所述袋(连同其连接区域21，如果存在的话)沿其侧面(诸如在下文中的区域49a、49b中)封闭以使得部分内部真空成为可能，-图10还示出了这种袋的集成和进入所述侧壁5的厚度中的连接区域21，-图11还示出了具有内部挡板的模块主体，-以及图12、13示出了油路上的两个组件。必须认识到，下文提出的操作性解决方案的实施例和所示的版本可以彼此组合。因此可以容易地从中推导出解决方案的混合，比如，例如图2，在主体330上没有突起22a，或者在袋19之间没有连接部分21。附图中的图(特别是图1)因此示出了单元1的全部或部分，用于存储并有利地随后释放由制冷或传热流体9提供的热能。模块化结构的单元1包括：-多个结构或模块3，每个结构或模块3设置有主体330，主体330具有围绕其中存在制冷或传热流体9的内部体积(或腔室)7的外围壁5和底部29，制冷或传热流体9在循环装置11的作用下的所述体积中流通；以及具有用于存储和恢复(随后)热能的元件13，-至少一个层或元件15包含PCM，其可以布置在外围壁5中(例如，在所述壁的至少一个外围腔体17中，如图所示)或围绕所述外围壁，特别是在图8、9中的封套37中，-具有热绝缘材料23的元件19并且优选地为VIP构造的热绝缘材料23的元件19，单个地(图2)或成组(图1)地围绕每个体积7侧向布置。模块3沿着堆叠轴线27布置。并且每个底部29横向于外围壁5(通过连接侧面)并且在此沿着轴线27与开口31相对，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储和释放热能的单元，包括：‑多个模块化块体(3)，每个块体包括：‑用于存储和释放所述热能的个体化元件，包括至少一层PCM，‑主体(330)，包括：‑接收所述元件(13)的腔室(7)，所述元件包括至少一层PCM，该腔室限定在由底部连接的主体的外壁内，底部封闭腔室的一侧，腔室在另一侧(31)上开放，用于将包括至少一层PCM的所述元件放置其中或从此移去包括至少一层PCM的所述元件，‑在块体的腔室之间的至少一个连通通道(30)，用于两个相邻腔室之间流体的循环，在每个腔室中与所述元件成热交换关系，‑围绕腔室的开放侧的密封表面(39)，用于对有关流体提供密封，‑适于将块体(3)附接在一起的附接装置(40)，以使所述流体能够经由连通通道在所述块体之间循环，以及‑用于腔室的热管理的元件(15，19，23)，其围绕所述腔室布置并且所述元件中的至少一些包括热绝缘材料(23)和其他包括PCM(15)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.20 FR 1557830;2015.08.20 FR 15578441.一种用于存储和释放热能的单元，包括：-多个模块化块体(3)，每个块体包括：-用于存储和释放所述热能的个体化元件，包括至少一层PCM，-主体(330)，包括：-接收所述元件(13)的腔室(7)，所述元件包括至少一层PCM，该腔室限定在由底部连接的主体的外壁内，底部封闭腔室的一侧，腔室在另一侧(31)上开放，用于将包括至少一层PCM的所述元件放置其中或从此移去包括至少一层PCM的所述元件，-在块体的腔室之间的至少一个连通通道(30)，用于两个相邻腔室之间流体的循环，在每个腔室中与所述元件成热交换关系，-围绕腔室的开放侧的密封表面(39)，用于对有关流体提供密封，-适于将块体(3)附接在一起的附接装置(40)，以使所述流体能够经由连通通道在所述块体之间循环，以及-用于腔室的热管理的元件(15，19，23)，其围绕所述腔室布置并且所述元件中的至少一些包括热绝缘材料(23)和其他包括PCM(15)。2.根据权利要求1所述的单元，其中，包括至少一层PCM的元件(13)松散地布置在腔室(7)中，流体围绕PCM类型的元件循环。3.根据前述权利要求中任一项所述的单元，其中：-模块化块体沿轴线(27)堆叠，以及-连通通道(30)通过腔室(7)的底部(29)。4.根据前述权利要求中任一项所述的单元，其中，包括PCM的至少一些热管理元件布置在形成一个或多个面板(19)的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：法布里斯·萧邦，保罗·布莱恩，塞德里克·惠勒特，范妮·吉弗雷，鲍里斯·肖韦，纳丁·保帕，克里斯托夫·多米尼亚克，
申请(专利权)人：哈金森公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR