CN108139177A

CN108139177A - 用于热绝缘的组件和铰接面板

Info

Publication number: CN108139177A
Application number: CN201680058829.4A
Authority: CN
Inventors: 法布里斯·萧邦; 保罗·布莱恩; 塞德里克·惠勒特; 鲍里斯·肖韦; 纳丁·保帕; 克里斯托夫·多米尼亚克
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2018-06-08
Also published as: WO2017029461A1; US11231237B2; EP3338046A1; US20180313613A1; FR3040211A1

Abstract

本发明涉及一种组件，其包括设置有内部容积(7)的结构(100)，在所述内部容积例如存在能够在所述容积内并在循环设备(11)的作用下循环的至少一个流体。VIP结构的热绝缘元件(23)布置在包含PCM并在外围壁(5)周围延伸的层(15)周围，所述外围壁(5)围绕所述容积(7)。被固定到该外围壁的突出部(22a、22b)界定其中定位有热绝缘元件(23)的空间(24)。套筒(38)围绕突出部和绝缘元件(23)延伸。

Description

用于热绝缘的组件和铰接面板

本发明特别地涉及一种用于热绝缘的组件，其包括在面板(真空绝缘面板结构；VIP)内的至少一个第一和至少一个第二热绝缘材料。

相变材料(PCM)也可被包含在真空下的结构(VIP)中。对于任何用途，已经规定的是，PCM指定一种在限制温度范围内能够改变物理状态的材料。传热(或热传递)可以通过使用其潜热(LH)实现：该材料然后可以通过仅状态变化来存储或传递能量，同时保持状态变化的基本恒定温度。

至于VIP，它们是热绝缘体，其中通常由例如被挤压到板内的硅胶/粉末等多孔材料制成的绝缘芯体在真空下由例如由塑料和/或层压铝制成的气密包装薄片围绕。通常用范围从10^-3到10⁴Pa的剩余压力所获得的真空可允许降低导热系数到0.02，如果在使用条件中大致不小于0.01W/(m·K)的话。因此可以实现与更多的常规绝缘材料相比大3到10倍的绝缘效率。

在“真空”将覆盖“受控气氛”下结构的情况，其中所涉及到的容积将填充有一种具有低于环境空气的导热系数的气体，26mW/m.K，因此具有与一定真空可比的效果。热绝缘体的孔隙率不再必要。

“多孔”应指定一种具有能够使空气通过的空隙的材料。具有敞开单元的多孔材料因此包括泡沫，但也包括纤维材料(诸如玻璃棉或岩棉)。可适于作孔的通道空隙具有小于1或2毫米的尺寸，从而能够保证良好的热绝缘，并且优选地小于1微米，并且更优选地小于10^-9米(纳米多孔结构)，特别地对于抗老化的问题，并且因此VIP罩壳中可能的低负压。

此外，该行业被敦促加快可减少污染物排放的新技术的上市时间，使与定尺寸标称操作相比的任何偶然的负载增加被消除，但也提出了将可用能源改变返回到另一次的解决方案。

然而，无论是相变材料还是VIP单独似乎都不能够达到市场预期。

它们在该领域的实施方案有问题，特别地它们的条件。

这里在该背景下提出了一种组件，其包括：

-设置有外围壁并具有至少一个内部容积的至少一个结构，在所述内部容积中存在以下的至少一个：

-(至少一个)一种在循环设备作用下能够在所述容积中循环的制冷流体或传热流体，

-用于存储和释放热能的元件，

-被保持在某一温度下的至少一个元件，和/或

-释放热量的至少一个元件，

-VIP结构的热绝缘元件，因此被包含在真空下的结构中并围绕所述外围壁延伸，

-与所述外围壁相对地保持的至少一些(一些)保持突出部和保持间隔件，两个突出部或间隔件在彼此之间、与所述外围壁横向地并且在所述外围壁周围限定一个敞开空间，其中布置有至少一个真空下的结构，以及

-在所述突出部或间隔件周围并且在真空下的结构周围延伸的套筒，从而在所述套筒和所述外围壁之间延伸的所述空间中保持后者。

在这种具有突出部或保持间隔件的解决方案中，甚至提出了，这些突出部通过彼此配合的形状被保持在与外围壁相对的适当位置，这将有助于大规模生产和组装，甚至拆卸维修。

术语“套筒”包括在一端至少敞开的结构，诸如以后称为38的结构，以及形成壳体的结构，例如两个互补的半壳体。

特别地，与在存储-交换器中循环的所述流体的使用相关，所述存储-交换器被包含在所述外围壁的范围内并且包括一系列以层堆叠的通常平面模块(以下图15、17)，已经提出了突出部或间隔件由从外围壁突出并接合热绝缘块的凸耳所限定。

例如，仅将板拐角拧成束将足以很容易地制成这种突出的凸耳，所述凸耳很容易接合到块上的狭槽内，其从而形成结构支柱。

此外或替代地，已经提出了突出部或间隔件总由具有热绝缘的块限定，但与真空下的所述绝缘结构的至少一些接合，或与间隔件接合。

实际上，然后可以(例如，在以下图16所示的解决方案中)生产具有突出部的嵌套砖形式的真空下所述绝缘结构，具有热绝缘的块的狭槽可接合到所述突出部内，其可再次形成结构支柱。

优选地，所述突出部或间隔件将包含一种热绝缘材料。

并且为了进一步促进大规模生产和组装，甚至拆卸维修，已经提出了主体具有拐角，并且突出部或保持间隔件是在拐角中延伸的截面中的类似杆，并且作为沿连续堆叠模块的几个主体的套筒(以下图15或17的示例)。

具有突出部或间隔件以及插入在两个这种突出部或间隔件之间的绝缘袋的以上解决方案的极限是所导致的不连续性。

因此，作为替代方案，提出了一种包含以下的组件：

-在循环设备作用下能够在所述容积中循环的制冷剂或传热流体，

-用于存储和释放热能的元件，

-被保持在某一温度下的至少一个元件，和/或

-释放热量的至少一个元件，

-VIP结构的一系列封闭袋(在真空下)：

-单独地包含至少一个热绝缘元件，

-围绕所述外壁延伸，并且

-通过柔性中间部分连接，其中两个连续的穴可彼此相对地铰接，并且

-一个围绕所述系列袋袋延伸的套筒，以在所述套筒和所述外围壁之间保持所述袋袋。

如果选择了具有连续外罩壳的这种解决方案，为了通过限制热桥结合该罩壳的实际定位和其热绝缘性的优化，此外还提出了：

-至少一些所述中间铰接部分包括以下：

-由热绝缘绕组或由在真空下管状室中封装多孔热绝缘材料的单元所限定的管状部件(圆形截面或非圆形部分)，以及

-柔性(或变形)薄片的两个部分，每个都插入在所述管状部件和一个所述袋之间，

-在外部，所述外围壁具有其上设置有所述管状部件的夹具。

有利地，在具有连续外罩壳的该解决方案中，也建议的是，上述系列的袋和所述中间部分一起限定一个自身闭合的铰接面板。

在水平位置制造这种面板并且使其自身闭合应该允许很容易实施具有“袋”的解决方案。

此外，通过具有包括全部或部分前述特征的袋和中间部分的这些面板本身形成本发明的一个目的。

现在，关于上述实施例的诸多目的，一个在以下作为优选示例特别详细地描述，该目的是在工业大规模生产的背景下增强其性能。

因此特别地根据图1、15所示实施例之一及以下提出了一种用于存储和随后释放热能的单元的制造。

如果有必要，在阅读以下通过非限制性示例并参照附图给出的描述后，将更好地理解本发明并且本发明的其它特征、细节和优点将进一步显而易见，其中：

图1是在分解视图中的热能-存储交换器单元的示图；

图2在分解视图中示出了其一个模块由热绝缘未包装的块所围绕；

图3(再次在分解视图中)和4(最终组装状态)补充了图2；

图5示出了与连续铰接面板相同的外围袋袋替代实施例；

图6示意性地示出了经由用于在用于绝缘的外围壁和外围绝缘袋袋之间定位的夹具的配合；

图7示意性地示出了具有连续绝缘的铰接面板的关闭状态；

图8和9在局部视图中示意性地示出了(对于铰接面板可在任一侧上延伸)绝缘袋的两个可能结构；

图10到13示意性地示出了沿所述袋的替代实施例的变化长度的局部条，在这种情况下为中间铰接部分，

通过在右侧结束于组装版本的连续分解视图，图14示意性地示出了一种可以是热交换器的中心元件的外侧向调整，并且

图15和以下(16到18)是仍处于分解视图的图1中解决方案的替代方案。

尽管可以考虑其它应用(如，液-液交换器、蒸发器或冷凝器)，一起采取的图1和4-6中示图示出了一种热能存储-交换器单元1，其包括以下：

-至少一个(在这种情况下几个)结构3，每个都设置有外围壁5和底部29并具有内部容积7，在所述内部容积7中在这种情况下存在一种能够在循环设备11的作用下在所述容积中循环的制冷或传热流体9，以及用于存储和释放热能的元件13，

-包含PCM的至少一个层15，所述PCM可被布置在外围壁5中(例如，在该壁的至少一个外围空腔17中，如图2或5所示)或在所述外围壁周围，特别地在图8和9所示的罩壳37中，

-带有热绝缘材料23的以及VIP结构(真空下)的元件19，其被布置在层15周围并在外围壁5周围延伸，

-附接有外围壁5的形成保持间隔件22的突出部，两个突出部在彼此之间横向地和在外围壁周围划定一个敞开空间24，其中布置有至少一个VIP结构的热绝缘元件19，以及

-袋在两端敞开的机械保护的套筒或护套38，例如由硬塑料制成，其包装模块3、部件32、34、36和袋19，从而插入在壁5和该护套之间。

外围壁5因此从外部环境(EXT)分隔其横向地围绕的容积7，即与如下方向(这里为27)横向，模块10根据所述方向对准或堆叠。

在突出部22和VIP结构的热绝缘元件19周围延伸，套筒38有助于在空间24中保持元件19，如图4所示。

通过“VIP结构”，这意味着在部分真空下的结构(因此气密罩壳)可能包含至少一个可以是多微孔(孔径小于1微米)或甚至纳米多孔(孔径小于10^-9米)的热绝缘材料。

元件19将有利地为袋的形式。

保持突出部22可位于几个部分中。因此，一种它们在两个部件22a、22b中的解决方案可以在图1到4中看出。部分22b可拆卸并且可通过彼此配合的形状与部分22a在其外围附接在一起，所述部分22a与外围壁5集成在一起。可移除部件22b可每个都是夹子或尾端件的形式，所述夹子或尾端件通过受迫弹性变形或通过横向滑动接合在固定部件22a周围。所述保持部件22b可以是热绝缘并且对此包含一个由热绝缘材料制成的层23(其因此可以是VIP结构19，诸如袋)。

常规地，模块或结构3将具有拐角，并且保持突出部22将是延伸到拐角内的杆的形式，如图所示。

与以上不同，而不是因此中空的，诸如夹子，可移除部件22b可具有一个朝固定部件22a的外中空部以接合的突出部。其他可能性：这两个部件22a、22b会形成仅一个以限定一个与壁5集成在一起的突出部，从而在两个这种外围连续的集成突出部之间限定一个空间24。

模块或结构3的外围壁5和底部，其原则上集成在一起，可特别地由弹性体、更刚性聚合物材料(例如，中等或高密度聚乙烯)或复合材料(填充有纤维)，甚至金属制成。

至少两个两个地在底部29中连通的通道30能够使流体9(其可以是水或油，甚至诸如空气的气体)在模块35或结构3之间从入口33到出口35循环。

在必要时，由于敞开结构3可特别地背对背地(图1)或相反地面对面地被布置，一个或多个盖部32，在这种情况下两个折叠的(，关闭开口31以便密封每个容积7。在外部，每个盖部32可衬有)VIP结构的单一袋34。并且，机械保护板36可沿轴线27整体关闭，如图所示。入口33和出口35穿过部件32、34、36以通向相应容积7，如图1所示。并且一种例如由硬塑料制成的机械保护护套38在两端敞开，包装模块3、部件32、34、36和袋19，其从而插入在壁5和该护套之间。

在图1所示的示例中，该解决方案包括沿轴线27堆叠的两个结构3，其与关闭该结构的其相应底部29垂直，与外围壁5横向并与开口31轴向地相对。

诸如轴向拉杆的紧固设备40优选地被提供以与模块或结构3接触，从而在被放置彼此接触和面对的主体之间提供紧固。之后，套筒38将在外部被放置在适当位置。为了密封在主体之间流动的流体9，密封41(例如图3)将优选地设置在每个容积7周围并且插入在两个模块主体之间。例如，另一替代方案是将模块主体粘合在一起。

在该示例中，组件1因此为模块化结构，其应该允许限制该组件的重量和/或总容积。

此外，PCM的热性能是公认的。并且一种优选地在VIP结构下的局部PCM/热绝缘复合物将结合如下：

-模块之间的热绝缘，以及

-校平流经存储-交换器1和/或(经由PCM)元件的流体9的温度变化的能力，所述元件存在于所考虑的模块的内部容积中。

优选地VIP结构的每个热绝缘袋19的热绝缘材料23将不会是PCM，而是设置在真空室中的绝缘体，诸如玻璃棉、聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，甚至更有利地多孔热绝缘材料，诸如设置在真空腔中的纳米多孔二氧化硅，从而限定至少一个这种真空绝缘面板(VIP)。

在图1所示的示例中，该(在这种情况下每个)内部容积7因此包含用于存储和随后释放热能的元件13，制冷剂或传热流体9与所述元件成热交换关系。

如在EP2690137或EP2690141中描述的橡胶化合物可作为一种元件13(以下或15或81)的结构被提供，即在第二种情况下基于至少一种室温硫化(RTV)硅酮弹性体并包括至少一种相变材料(PCM)的交联化合物，所述至少一个硅酮弹性体具有根据标准ISO 3219在23℃下测量的粘度，其小于或等于5000mPa.s。

在所述化合物中，弹性体基质将主要包括一种或几种“RTV”硅酮弹性体(即，基于大于50phr的量，优选地大于75phr)。因此，所述化合物可具有其弹性基质，其包括一个或多个基于总量大于50phr的硅酮弹性体，并且任选地一种或几种基于不超过50phr的总量的其它弹性体(即，除“RTV”硅酮之外)。热相变材料(PCM)包括都具有低于40℃的熔点的正十六烷、二十烷或锂盐。

上述元件的PCM可基于脂肪酸、石蜡或低共溶盐或水合盐。还存在其它的可能性，诸如浸渍在多孔网络中的PCM。

原理上，在这种情况下个性化的元件13，诸如所提到的球或球形，将松散地布置在容积7中。因此，每个子容积的个性化结构/尺寸的尺寸比例将因此会被相应地限定，从而优选地优化元件13/流体9的交换表面。

在图1、4至6中，外围绝缘袋19因此不连续地在壁5周围彼此跟随。但例如图5也提供了一种连续实施例，其中绝缘袋19通过柔性中间部分21成对地连接，其中两个连续袋可彼此相对地铰接。

尽管这不被严格地施加(形状自身闭合，诸如套筒47是可能的，如图6可以是这种情况)，原理上，如果袋19连续地连接在一起，这将是优选的，因此这些共同限定一个铰接面板50，如图5、7和10到13所示，其可以：

-通常在操作状态下，自身闭合(参见图7，其中，设想结构50因此被布置在壁5周围以被绝缘)，并且

-被基本平放展开，例如被存储并且处于可以是非操作的状态(参见图10、11)。

不管是否袋19的实施例连续还是不连续，以下特别地参考图8和9呈现了这些袋和中间部分21的一个有利实施例，如果其存在的话。因此，即使仅示出一个袋19，如果需要的话，该模型仅需要在两侧上复制以继续该结构。

可以看出的是，在这些优选实施例中，VIP结构的每个袋19必须包括(如图3的分解视图所示)：

-包含PCM的至少一个第一元件或第一层15，挨着其(在外部操作地)布置有一个包括所述热绝缘材料23的第二元件，其因此在所考虑的要制造的VIP结构的情况下是多孔的，并且，

-至少一个封闭外罩壳37，其包含第一和第二元件并包括至少一个柔性或变形薄片49并且不渗透PCM，具有以下的任一种：

a)所述柔性薄片49，此外(热/化学地)密封(在袋周围在49a、49b中)并且不渗透多孔材料23和空气(甚至水)，因此限定了一种在罩壳37中存在的空气间隙，所谓的真空绝缘面板(VIP)，如图8所示，

b)或者第二热绝缘元件23与柔性薄片53一起被包含在第二封闭罩壳51内，所述柔性薄片53密封和不渗透多孔材料和空气(或甚至水)，因此限定了一种在第二罩壳中存在的空气间隙，所谓的真空绝缘面板(VIP)，如图9所示。

应该注意的是，包含一个或多个PCM的两层15(如图12、13所示)可被布置在多孔材料层23的任一侧上，或甚至没有这种层，如果仅在壁15中提供，如图2所示。

这种热绝缘23也可有利地包括纳米多孔材料(具有纳米结构，诸如二氧化硅粉末或气凝胶或其热解物，诸如二氧化硅气凝胶)，因此优选地被限制在一种不会允许任何水蒸气或气体通过的柔性薄片49或53中。所获得的VIP将被清空其所包含的空气，从而获得例如几毫巴的压力，然后可被密封。常规地，这种VIP的导热系数λ在大气压力并且在20℃下将是0.004/0.008W/m.K。真空下绝缘面板的使用应该允许仅用35毫米的绝缘材料实现热阻R＝5m².K/W。

以下是材料23的可能组成：80-85％的二氧化硅(SiO2)，15-20％的碳化硅(SiC)并且可能地5％的其它产品(粘合剂/填料)。0.4到3厘米的厚度是可能的。这里可以应用的VIP和超级绝缘材料的示例此外分别在PCT/FR2014/050267和在WO2014060906中提供(多孔材料)。

在特别地由航空或汽车制造商可接受的容积和重量中，以上呈现的解决方案必须能够在大致6-10分钟后快速存储可用的热能，在其快速释放之前，通常几分钟(特别地小于2-3分钟)，保持所述能量12到15小时到发动机，例如在冷起动阶段。

VIP的柔性薄片49、53通常可被制成为多层膜的形式，所述多层膜包括聚合物薄膜(PE和PET)和例如以层压(约十微米厚度的薄片)或金属(几十纳米膜的真空沉积)形式的铝。在以上的情况b)中，其中存在双薄片：内53和外49，薄片49然而可因此仅是简单的聚合物膜，诸如0.05到0.2毫米厚的PE，该外薄片49的目的可仅是用于形成一种用于容纳/将元件或覆盖层)15和23连接在一起的简单袋子。

还应注意的是，该/每个罩壳37、51通常可由被布置在所述材料元件15和23的两侧并连接在一起的两个薄片形成，如图19中的49a、49b。

不管是什么情况，其中定位有中间部分21，如图所示如果存在几个的话(或该薄片，如果其唯一)的彼此直接接触的薄片的优点是可在用于在其中形成铰接区域的部分21的位置利用其物理继续。

然而，所述柔性薄片的简单使用将在因此连接的两个连续袋19之间产生热绝缘的不连续性。

在某些情况下，中间部分21可具有在热桥方面更棘手的有效表面，但也可以将面板50或套筒47放置支撑；例如相对其环境将其正确地定位。

更是在这些情况下，可以发现益处，因为一种在内部由绕组55或凸出部分59所限定的管状部件(无论其横截面是否为圆形)被限定在两个铰接区域21之间(每个由彼此抵靠应用的上述柔性薄片形成)，每个区域本身在一侧侧向地连接到所涉及的袋19，这在链中以规则或不规则方式，如图11到13所示。

每个绕组55将有利地是一种热绝缘覆盖层。一种诸如二氧化硅气凝胶的纳米结构或纳米多孔材料将是特别适合的。例如，它可以是一种由公司ISOLProducts提出的SIAP(大气压力下的超级绝缘)，被称为的覆盖层柔性产品，其具有导热系数：在大气压力和在20℃下，λ＝0.0044到0.021W/m.K。

此外，每个元件55、59也将被有利地包装在上述柔性薄片中(以保持VIP结构)。此外或替代地，收集两个连续袋19的该或这些上述柔性薄片可直接地或通过插入PCM层15(图13)包装多孔热绝缘材料57，其与该袋或每个袋的热绝缘材料23等同或不同。

绕组55和凸出部分59将有利地具有凸出外表面。这可因此特别地允许支撑抵靠在围绕所述外围壁5局部地形成的互补外部定位支撑表面61上，这些表面61为凹面的，因此每个都是夹具的形式，如果部分59和/或包装的绕组55向外凸出，如图6示意性地示出。

外表面61还可特别地位于凹面或凸出拐角区域(参见附图)，然后在保持或定位方向中将铰接和机械紧固结合起来。球形或圆柱形凸出形状应该有用。

在具有绕组55的解决方案以及在具有凸出部分59的解决方案中，中间部分21不完全地热绝缘。

然而，可期望将在袋19之间的铰接功能和不具有或具有很少热桥的热绝缘的铰接功能结合起来，相对于定位或相关机械紧固的这些问题记录了该解决方案(其原理在图10中示意性地示出)的益处。

在图10中，中间部分21由具有热绝缘材料81的至少一个结构79所限定(优选地多孔，以便结合在整体VIP结构中)，在所述两个袋之间提供了热绝缘的连续性。材料81可与多孔热绝缘材料23、57等同。

在图10的示例中，在沿罩壳37的柔性薄片49之间厚度延伸的每个柔性结构79的多孔材料81(在这种情况下，以板的形式)在填充该袋19的该多孔热绝缘材料23中被中断。然而，可在其内存在连续性。

由于它们比浸渍的织物更厚，例如厚2.5至3倍，并且例如在块中形成，如图所示，热绝缘材料23的袋19通常将与柔性铰接结构79相比更刚性。

对于因此形成以在部分真空下获得其VIP结构的面板50，当然这种真空将会用密封形成，在多孔材料23、81的层或板已经全部被柔性密封薄片49包装后。

为了制造该结构79，可使用一种浸渍有机气凝胶81的几毫米厚的聚合物网的柔性支撑件，例如硅石，或其热解物(热解气凝胶，指定了该替代热解物适用于本说明书的每种情况，其中涉及一种多孔热绝缘材料)。柔性支撑件将有利地由一种粗纬纱(例如，有机或无机编织或非编织织物)形成，诸如浸渍有楔入在纤维之间的气凝胶绝缘颗粒的聚酯或聚酰胺，其将允许保持足够的柔性。

对于该记录，具有纳米多孔气凝胶或其热解物作为芯体材料的诸如以上47、50提出的绝缘结构，可在2到5到10^-3Pa的内部压力下具有低于10mW.m-1.K-1的导热系数。袋内或甚至部分21内的负压对于VIP可以通常是10^-2到10^-3Pa。

关于图3、12、13，如已经所提到的，进一步将会注意的是，将会有利的是，至少一些VIP结构的袋和/或中间部分的区域包含至少一个PCM，所述材料15与PCM元件13的等同或不同。

如果仅存在一个所述材料15的层，那么它将因此有利地被材料层23在袋19的位置围绕，并且由材料81围绕，如果提供了柔性中间部分21。顺便提一下，在图1、3、7中，体积7的侧面已被标记为INT并且外部(存储-交换器1外侧的环境)已被标记为EXT，再次，在袋19的热覆盖下，或甚至同样中间部分21的，容积7内的产热冲击将因此通过PCM层15调节。

在图7或10中，可再次需要注意的是，一旦条带50本身被折叠，在89a、89b中，用于保持条带50的设备本身。可以设想一种使用夹子、钩或Velcro(TM)式钩环紧固件或其它的解决方案。

还应该注意的是，袋19不必严格地平坦。因此，曲线形状是可能的，如图3中示例所示。

如在图1的情况下，除了在诸如存储-交换器上的单元之外的应用在图14中示意性地示出，其示出了元件100的外侧向调节，所述元件100可以是热交换器。在用于循环液体的设备11的作用下，其可包括泵和/或风扇，第一制冷剂或传热流体A(诸如被冷却的液体)可以与第二流体B(诸如空气)的热交换关系在内部容积7内循环，在这种情况下热交换器100，其中这两种流体不混合。虚线示出了它们从交换器中流出，通常流入到元件120外部的回路(例如，用于冷却车辆中液压流体的回路)，与从单元1流出的流体9一样。

用元件100的外围侧壁5紧固的额外保持突出部22a、22b，突出部在彼此之间、两个两个地、横向地并且因此在外围壁周围被划定，敞开空间24，其中设置有VIP结构的袋19，其每个都包含至少一个多孔热绝缘元件23。

含有PCM的该层将被已被布置在壁5的外围空腔中或其周围；通常在袋19内侧。

稳定可能承载材料23的拐角60可以补充保持突出部22a、22b，以适当地稳定所有在外围侧壁5周围的袋19，并且与它们一起形成允许安装外围VIP袋19的间隔件。

套筒38(包括一个或多个部件，如在这种情况下)紧密地围绕突出部和VIP结构的热绝缘元件23延伸，从而在空间24中保持后者。

比较该图中的第一和最后一个图表将清楚地表明，实际上，流体A、B的循环可以在除了图中左侧所提供之外的面上用回路布局实现，例如上下表面，所述回路布局仍允许获得以下表面，其中在所述流体之间的热交换可发生。

在图15所示的解决方案中，与图1不同，存在一个存储交换器1，两个流体300、500可在其中循环，而不彼此混合。

在将提出的热管理结构中，存储-交换器1包括在平行六面体交换的方向A中的堆叠以及在水平之间横过的循环板310，从而相应地在板310的两个水平之间限定内部通道700、900，用于一种流体300以及接下来流体500的连续循环。

每个板310可包括两个平放在彼此之上的平行波纹板311、313，PCM 320插入在至少一些所述波纹板之间，本身是板的形式，例如。

因此，流体300、500将因此在自由空间700、900中在两个板310的一个水平上流动，在这种情况下根据两个横向方向，每个都垂直于轴线A。

如图所示，每个侧面的一个收集容积163围绕该堆叠站立，如图所示。

与位于每个内部通道700、900端部的开口相对定位的每个收集容积163接收所考虑的流体，在这种情况下300或500，以使其流过所涉及通道的水平，或仅流过其。

因此，每个系列的通道水平700(相应地900)在上游(相对于所考虑的流体的循环方向)连接第一收集容积163，并在下游连接位于相对侧面上的第二收集容积163。

在外部，每个收集容积163被侧壁165所限制。

每个侧壁165将优选地在167横过一个开口，所述开口因此与收集容积163连接在一起，以连接到流体300或500供给或排出管169。

此外，每个侧壁165将优选地包含一个热绝缘材料171。

在两个相邻侧面之间，诸如165a、165b，收集容积163将流体地彼此分离。

为了实现这一点，第一和第二板311、313的每个组件都包括在每个侧拐角中的突出凸耳175。为便于此，这些板可以是金属，可冲压和可焊接的。

凸耳175可在每个拐角有效地形成一个平行于堆叠方向A的边缘，在这种情况下为垂直。为了获得多水平的存储交换器1，板311、313因此仅需要一个在另一个顶部上沿例如翻转边缘和垂直边缘焊接在一起。我们因此将获得彼此交叉并封闭在两个相对侧上的自由通道700、900的替代方案。

该块的最终实施例随后将穿过与侧壁165的用于外围密封的接口，并且从而在收集容积163之间的绝缘。

而非与这些壁的直接接触，这里所提出的是，彼此紧固的凸耳175的轴线(在这种情况下垂直)在中间框架177的两个例如倾斜的垂直拐角178之间接合。

然后，中间框架177将横向地插入在板310的堆叠和相对侧壁165之间。

在侧拐角中，支柱或竖管179轴向地站立在两个相邻侧壁165之间，或如在所示的实施例中，在两个相邻侧向中间框架177之间，整体然后由侧壁165覆盖。

诸如螺钉173的紧固设备可将整体连接，在这种情况下，接合在侧壁165和拐角支柱179中。

与轴线A横向地，在这种情况下以上和以下，坚固盖板181涉及封闭收集容积163，从而优选地密封和热绝缘。与壁165一样，板181每个都优选地包含热绝缘材料171。

事实上，我们建议(优选地所有)这些壁165和板181包括VIP结构或袋(参见上板181上的虚线)，并且因此气密。因此，包含热绝缘体171的其内部容积将在受控气氛下，所述受控气氛例如由于含有该(这些)热绝缘体171的塑料或金属罩壳的外围焊接而建立。管道169和螺钉173的通道将被密封或在袋外部。

支柱179可不包括VIP结构。

突出凸耳175，这些支柱179将因此经由狭槽117从而通过配合形状限定所述突出部或间隔件22，支柱在这种情况下接合所述突出部或间隔件。

一旦整体被组装和紧固，我们获得形成热效率存储-交换器的操作外壳183，其从而包括流体的内部循环。VIP解决方案的一个优点将是限制绝缘171的厚度，特别地如果使用诸如气凝胶的多孔绝缘体，从而增加交换器可用的壳体的内部容积或壳体的总容积。也可预期更好的绝缘和/或有限的重量。额外的机械保护罩壳或外壳350可在整个周围找到。

图16示出了一个(或几个)内部元件600的外围热绝缘解决方案，例如汽车电气生产电池，其中在一些电池单元之间的中间壁(包含PCM)可用于局部地控制其温度。

在元件600周围可以发现包括板550(例如焊接)的组件的第一罩壳。因此可以限定一个封闭的塑料或金属罩壳。在这种情况下封闭的另一这种罩壳610可在外周围形成，由板570的组件(例如焊接)所限定。

在由板570和内部元件600(并且甚至在示例中为在这种情况下关闭的由板550的组件形成的内罩壳)的组件所限定的外罩壳之间，插入有VIP结构的所述热绝缘元件(以下为750a、750b、750c、790)，这因此在通过元件600的外侧或通过具有板550的罩壳所形成的外围壁周围。

狭槽的形状与元件或板750a、750b、750c不同。

图1中套筒38在这种情况下由外罩壳和板570一起限定。并且形成所述敞开空间的间隔件为块或支柱750a、750b、750c，在所述敞开空间中设置有VIP结构的所述热绝缘元件(以下为750a、750b、750c、790)。

在该示例中，VIP结构的所述热绝缘元件由VIP限定，所述VIP每个都具有密封的金属罩壳，它们在受控气氛下包含多孔热绝缘材料。

在其边缘上以及在其相应的平面中，这些VIP具有突出部111、113，其适用于分别接合在相应凹槽115、117中，形成在块或支柱750a、750b、750c的纵向面中。

块或支柱750a等在这种情况下限定用于平行六面体形成的拐角块。

因此，在其四个边缘的每个上，每个VIP 750a、…、790与四个块或支柱750a、…，在其平面内接合。

一旦它相互接合，整体自我楔入并且自支撑，特别地由于：

对于盲槽115、117，端块75a、75b…将形成一种作为VIP的热绝缘，然后通过阻塞热桥路径。事实上，它们的结构作为整体块，没有热桥路径的任何分离，底部具有在面板平面中的阻塞槽115、117，面板热桥的路径在所述阻塞槽终止，将加强预期的热绝缘。

对于平行六面体的横截面，在除了具有凹槽的以外的两侧上这些端块可每个都具有适用于向内和向外支撑侧板550、570的实心壁。每个面板750a、…790可因此被夹持在用端块紧固的这两个侧壁之间。

例如，用一层胶水77或螺钉紧固是可能的。

图17、18是与图15所示解决方案接近的替代方案。

在图17中，拐角、支柱或立管179每个都具有一个横向地敞开并平行于轴线A的拐角狭槽185，并且每个都与对应的突出凸耳175的燕尾形1750接合。在图中，箭头示出了在支柱179的狭槽185中形状1750的轴向接合。

在图18中，在拐角中，突出凸耳175与向外敞开的垂直角型截面1751一起侧向地延伸，集成或紧固到其上，并且每个都在其V形开口中接收一个所述支柱或平行六面体立管179，以被紧固到该角型截面。对于形成一种与角型截面的开口相对延伸的竖直狭槽的双凸耳1753a、1753b，每个后者本身可围绕和沿所考虑凸耳175接合。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种组件，包括：

-设置有外围壁(5)并且具有至少一个内部容积(7)的至少一个结构，在所述内部容积(7)中存在以下的至少一个：

--在循环设备的作用下能够在所述容积内循环的制冷流体或传热流体(9)，--用于存储和释放热能的元件(13、130)，

--被保持在某一温度的至少一个元件(9、100)，和/或

--释放热量的至少一个元件(9)，

-真空下在所述外围壁周围布置的热绝缘元件(23)，

-与所述外围壁相对地保持的至少一些保持突出部和保持间隔件(21、22、60；175、179；111、750；1750、1751)，两个突出部或间隔件在彼此之间、与所述外围壁横向地并且在所述外围壁周围限定一个敞开空间(24)，其中安装有真空下的热绝缘元件(23)，以及

-在所述突出部或间隔件周围并且在热绝缘元件周围延伸的套筒(38)，从而在所述套筒和所述外围壁之间延伸的所述敞开空间中保持后者，

其特征在于：

-热绝缘元件(23)包含在结构中，该结构包括在所述敞开空间(24)中布置的真空下的一系列袋(19)；

-并且所述至少一些突出部和保持间隔件(21、22；175、179；111、750、1750、1751)分别地包括几个部分，包括下列：

--用于整体地固定到外围壁(5)的第一部分(22a；111；175、1750)，以及

--与第一紧固部分接合的第二热绝缘部分(21、22b、60；750c；179)。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，通过中间部分(21)连接真空下所述袋(19)，两个连续的袋在中间部分可以彼此铰接。

3.根据权利要求1或2所述的组件，限定一个用于存储和释放热能的单元，其包括：

-多个模块(3)，每个都包括具有所述外围壁及其所述内部容积的所述结构，每个结构包括：

--用于存储和释放所述热能的所述元件(13、130)，其是包括至少一个PCM的个体化结构，

--主体，该主体包括以下：

---接收用于存储和释放所述热能的元件的所述内部容积(7)，所述内部容积被限定在模块的所述外围壁内并在一侧由底部(29)封闭，同时其在另一侧(31)敞开，从而能够在在其内放置或由此移除所述用于存储和释放所述热能的元件，

---在主体外侧和所述内部容积之间的至少一个连接通道(30)，从而使制冷剂或传热流体能够进入和退出，

-以及合适的紧固设备(40)，其涉及至少两个所述主体，以与其接合从而在接触和彼此面对放置的模块之间确保流密紧固。

4.根据权利要求1所述的组件，其中，所述突出部或间隔件(22、175、179、111、750、1750、1751)与所述外围壁(5)通过配合形状保持在一起。

5.根据权利要求3所述的组件，其中，所述模块(3)具有拐角并且所述突出部或间隔件(22；175、1750、1751)的第一部分包括在所述拐角中延伸的杆。

6.根据权利要求2所述的组件，其中，所述系列的袋和所述中间部分(21)一起限定一个可自身闭合的铰接面板。

7.根据权利要求2所述的组件，其中：

-至少一些所述中间铰接部分(21)包括：

--由热绝缘绕组或在真空下管状室中封装多孔热绝缘材料的部分所限定的管状部件(55)，以及

--柔性薄片(49)的两个部件，每个都插入在所述管状部件和一个所述袋(19)之间，并且

-在外部，所述外围壁(5)具有夹具，所述管状部件安装在所述夹具上。

8.根据前述权利要求任一所述的组件，其中，所述突出部或间隔件的第一部分由从外围壁(5)突出的凸耳(175、1750、1751)所限定，而第二部分由具有热绝缘(23)的块(60、179)所限定。

9.根据前述权利要求之一所述的组件，其中，所述突出部或间隔件的第二部分包括块(750a、750b、750c、179)，所述块具有与至少一些所述真空下的结构(19)接合的热绝缘(23、76)。

10.根据权利要求8或9所述的组件，其中，与具有热绝缘(23、76)的块(60、79)的接合包括配合形状(71、73、111)。

11.根据前述权利要求之一所述的组件，其进一步包括含有相变材料(PCM)的至少一个层(15)：

-被布置在所述外围壁(5)的至少一个空腔(17)中或围绕所述外围壁(5)，

-并且在其周围布置有被包含在部分真空下的结构(19)中的所述热绝缘元件(23)。

12.一种可自身闭合用于权利要求2的组件的铰接面板，包括真空下的一系列袋(19)，该袋：

-单独地包含至少一个多孔热绝缘材料(23)，以及

-通过柔性中间部分(21)连接，其中，两个连续的袋可以彼此相对铰接，至少一些中间铰接部分包括：

--由热绝缘绕组(55)或由凸出部分(59)限定的管状部件，所述凸出部分在真空下的管状室中封闭多孔热绝缘材料，以及

--柔性薄片(49)的两个部件，每个都插入在所述管状室和一个所述袋(19)之间。

Claims

1.一种组件，包括：

-在循环设备的作用下能够在所述容积内循环的制冷流体或传热流体(9)，

-用于存储和释放热能的元件(13、130)，

-被保持在某一温度的至少一个元件(9、100)，和/或

-释放热量的至少一个元件(9)，

-在所述外围壁周围延伸的真空下的结构(19)中包含的热绝缘元件(23)，

其特征在于，它进一步包括：

-与所述外围壁相对地保持的至少一些保持突出部和保持间隔件(22；175、179、750、1750、1751)，两个突出部或间隔件在彼此之间、与所述外围壁横向地并且在所述外围壁周围限定一个敞开空间(24)，其中布置有包含热绝缘元件的至少一个真空下的结构(19)，

-在所述突出部或间隔件周围并且在真空下的结构(19)中包含的热绝缘元件周围延伸的套筒(38)，从而在所述套筒和所述外围壁之间延伸的所述空间中保持后者。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述结构(19)包括真空下的一系列袋(19)：

-围绕所述外壁延伸，并且

-通过柔性中间部分(21)连接，其中，两个连续袋可彼此相对地铰接。

-多个模块(3)，每个都包括具有所述外围壁及其所述内部容积的一个所述结构，每个结构包括：

-包括至少一个PCM的用于存储和释放所述热能的元件(13、130)，

-包括以下的主体：

-接收用于存储和释放所述热能的元件的一个所述内部容积(7)，所述内部容积被限定在模块的所述外围壁内并在一侧由底部(29)封闭，同时其在另一侧(31)敞开，从而能够在在其内放置或由此移除所述用于存储和释放所述热能的元件，

-在主体外侧和所述内部容积之间的至少一个连接通道(30)，从而使制冷剂或传热流体能够进入和退出，

4.根据权利要求1所述的组件，其中，所述突出部或间隔件(22、175、179、750、1750、1751)与所述外围壁(5)通过配合形状保持在一起。

5.根据权利要求1所述的组件，其中，所述突出部或间隔件(22；179)热绝缘，并且为实现这一点，封装一层热绝缘材料。

6.根据单独或与权利要求5组合的权利要求3所述的组件，其中，所述模块(3)具有拐角并且所述突出部或间隔件(22；175、1750、1751)包括在所述拐角中延伸的杆。

7.根据权利要求2所述的组件，其中，所述系列的袋和所述中间部分(21)一起限定一个可自身闭合的铰接面板。

8.根据权利要求2所述的组件，其中：

-至少一些所述中间铰接部分(21)包括：

-由热绝缘绕组或在真空下管状室中封装多孔热绝缘材料的部分所限定的管状部件(55)，以及

-柔性薄片(49)的两个部件，每个都插入在所述管状部件和一个所述袋(19)之间，并且

-在外部，所述外围壁(5)具有夹具，所述管状部件设置在所述夹具上。

9.根据前述权利要求任一所述的组件，其中，所述突出部或间隔件由从外围壁(5)突出并与具有热绝缘(23)的块(60、179)接合的凸耳(175、1750、1751)所限定。

10.根据前述权利要求之一所述的组件，其中，所述突出部或间隔件(22b)由块(750a、750b、750c、179)限定，所述块具有与至少一些所述真空下的结构(19)接合的热绝缘(23、76)，或包括与间隔件(1750、1751)接合的这种块(179、750a等)。

11.根据权利要求9或10所述的组件，其中，与具有热绝缘(23、76)的块(60、79)的接合包括配合形状(71、73、111)。

12.根据前述权利要求之一所述的组件，其进一步包括含有相变材料(PCM)的至少一个层(15)：

13.一种可自身闭合用于权利要求2的组件的铰接面板，包括真空下的一系列袋(19)，该袋：

-单独地包含至少一个多孔热绝缘材料(23)，以及

-通过柔性中间部分(21)连接，其中，两个连续的袋可以彼此相对铰接。

14.根据权利要求13所述的铰接面板，其中，至少一些中间铰接部分包括：

-由热绝缘绕组(55)或由凸出部分(59)限定的管状部件，所述凸出部分在真空下的管状室中封闭多孔热绝缘材料，以及

-柔性薄片(49)的两个部件，每个都插入在所述管状室和一个所述袋(19)之间。