CN111373215B

CN111373215B - 电热热传递系统

Info

Publication number: CN111373215B
Application number: CN201880077545.9A
Authority: CN
Inventors: 谢伟; A.苏尔; S.安纳普拉加达; W.A.里乌; J.V.曼特斯; P.菲尔马; S.A.伊斯特曼; T.D.拉克利夫
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: EP3717842B1; US11466906B2; CN111373215A; EP3717842A1; WO2019108299A1; US20200309421A1

Abstract

公开的是一种具有模块的热传递系统，所述模块包括周边框架（10）和设置在周边框架中的开口中的电热元件（46）。电热元件包括电热膜（46）、在电热膜的第一侧上的第一电极（48）、以及在电热膜的第二侧上的第二电极（50）。第一和第二导电元件（24、25）邻近于周边框架的第一和第二表面设置，并且提供到第一和第二电极的电连接。

Description

电热热传递系统

联邦政府支持声明

本发明是用政府支持在由美国能源部签定的合同编号DE-EE0007044下进行的。政府在本发明中具有某些权利。

背景技术

存在用于冷却应用的各种各样的技术，包括但不限于蒸发冷却、对流冷却或固态冷却（诸如电热冷却）。在用于住宅和商业制冷以及空调的使用中的最普遍的技术之一是蒸汽压缩制冷剂热传递回路。典型地，这些回路使具有适当热力学性能的制冷剂循环通过回路，所述回路包括压缩机、排热热交换器（即，热交换器冷凝器）、膨胀装置和吸热热交换器（即，热交换器蒸发器）。蒸汽压缩制冷剂回路在多种设置中有效地提供冷却和制冷，并且在一些情况下能够反向运行为热泵。然而，许多制冷剂可能呈现环境危害，诸如臭氧消耗潜能（ODP）或全球变暖潜能（GWP），或可能是有毒的或易燃的。另外，在缺少足以驱动制冷剂回路中的机械压缩机的现成功率源的环境中，蒸汽压缩制冷剂回路可能是不实际的或不利的。例如，在电动车辆中，空调压缩机的功率需求可能导致显著缩短的车辆电池寿命或驱动范围。类似地，压缩机的重量和功率要求在各种便携式冷却应用中可能是有问题的。

因此，对开发冷却技术作为蒸汽压缩制冷剂回路的替代已经存在兴趣。已经提出了各种技术，诸如依赖于材料（诸如电热材料、磁热材料或热电材料）的场有效热或电流响应热传递系统。然而，许多提议已经被配置为具有有限能力的实验室规模（bench-scale）演示。

发明内容

公开的是一种包括模块的热传递系统。该模块包括周边框架和设置在周边框架中的开口中的电热元件。电热元件包括电热膜、在电热膜的第一侧上的第一电极、以及在电热膜的第二侧上的第二电极。第一导电元件电连接到第一电极，并且邻近于从电热膜朝向周边框架周界延伸的周边框架的第一表面设置。第二导电元件电连接到第二电极，并且邻近于从电热膜朝向周边框架周界延伸的周边框架的第二表面设置。模块在第一和第二连接处连接第一电连接到（一个或多个）电路。第一电连接沿着接近于周边框架第一表面的周边框架周界设置，将第一导电元件连接到电路。到电路的第二连接沿着接近于周边框架第二表面的周边框架周界设置，将第二导电元件连接到电路。工作流体流动路径穿过堆叠设置，包括入口、出口和沿着电热元件的至少一个表面的流动路径。

在一些实施例中，模块进一步包括在周边框架开口中平行于电热膜延伸的支持件。

在一些实施例中，支持件对工作流体是可渗透的。

在前述实施例中的任一个或组合中，第一和第二表面中的任一个或两个包括周边框架的面向外的表面。

在前述实施例中的任一个或组合中，第一和第二表面中的任一个或两个包括周边框架的面向内的表面。

在前述实施例中的任一个或组合中，系统进一步包括在周边框架与电热元件之间的对准特征。

在前述实施例中的任一个或组合中，系统进一步包括在周边框架与电热元件之间的保持特征。

在前述实施例中的任一个或组合中，系统进一步包括在周边框架与第一和第二导电元件中的任一个或两个之间的对准特征。

在前述实施例中的任一个或组合中，系统进一步包括在周边框架与第一和第二导电元件中的任一个或两个之间的保持特征。

在前述实施例中的任一个或组合中，第一和第二导电元件中的任一个或两个包括沿着相应的第一和第二表面的导电层或导线。

在前述实施例中的任一个或组合中，第一和第二导电元件中的任一个或两个包括在周边框架周界外部延伸的电连接器部分。

在前述实施例中的任一个或组合中，系统包括以堆叠布置的多个所述模块。

在前述实施例中的任一个或组合中，多个电热元件并联电连接，其中多个第一电连接沿着接近于多个周边框架第一表面的堆叠的第一部分连接到第一电总线，并且多个第二电连接沿着接近于多个周边框架第二表面的堆叠的第二部分连接到第二电总线。

在前述实施例中的任一个或组合中，第一和第二电总线中的任一个或两个包括在支持件上的导电总线元件。

在前述实施例中的任一个或组合中，周边框架包括具有厚度的部分，所述厚度被配置为提供在堆叠中的相邻电热元件之间的空间。

在前述实施例中的任一个或组合中，堆叠包括在相邻周边框架之间的多个间隔件。

在前述实施例中的任一个或组合中，堆叠包括在相邻电热元件之间的多个间隔件。

在前述实施例中的任一个或组合中，多个电热模块的支持件将在堆叠中的相邻电热膜分离。

在前述实施例中的任一个或组合中，堆叠包括在堆叠中的相邻部件之间的一个或多个对准特征。

在前述实施例中的任一个或组合中，堆叠包括一个或多个堆叠保持特征。

在前述实施例中的任一个或组合中，在堆叠中的电热元件被配置使得在相邻电热元件之间的流动路径被设置在相邻电热元件的第一电极之间或在相邻电热元件的第二电极之间。

在一些实施例中，一种制造热传递系统堆叠的方法包括将第一电热元件设置在第一周边框架的开口中，并且将电热元件附接到第一周边框架。第一导电元件邻近于第一周边框架的第一表面设置，并且电连接到第一电极。第二导电元件邻近于第一周边框架的第二表面设置，并且电连接到第二电极。将第二周边框架堆叠到第一周边框架上，并且重复以上步骤以形成堆叠，并且第一和第二导电元件分别连接到第一和第二电总线。

还公开的是一种制造热传递系统的方法，在所述热传递系统中，包括电热膜、在电热膜的第一侧上的第一电极、以及在电热膜的第二侧上的第二电极的电热元件被设置在第一周边框架的开口中，并且被附接到第一周边框架。第一导电元件邻近于从电热膜朝向周边框架周界延伸的周边框架的第一表面设置，并且电连接到第一电极。第二导电元件邻近于从电热膜朝向周边框架周界延伸的周边框架的第二表面设置，并且电连接到第二电极。将第二周边框架堆叠到第一周边框架上，并且重复以上步骤以形成堆叠，所述堆叠包括具有电热元件的多个周边框架、第一和第二导电元件、以及穿过堆叠的工作流体流动路径，所述工作流体流动路径包括入口、出口、以及在入口与出口之间穿过在相邻电热元件之间的多个空间的流动路径。第一导电元件并联连接到第一电总线或串联连接，并且第二导电元件并联连接到第二电总线或串联连接。

还公开的是一种热传递系统，所述热传递系统包括以堆叠布置的多个模块，其中模块各自包括周边框架和电热元件，所述电热元件包括电热膜、在电热膜的第一侧上的第一电极、以及在电热膜的第二侧上的第二电极，所述电热元件设置在周边框架中的开口中。第一电总线电连接到多个第一导电元件，并且第二电总线电连接到多个第二导电元件。穿过堆叠的工作流体流动路径包括入口、出口、以及在入口与出口之间穿过在堆叠中的相邻电热元件之间的多个空间的流动路径。第一和第二电总线中的任一个或两个能够包括在支持件上的导电总线元件。

附图说明

以下描述不应视为以任何方式进行限制。参考附图，相同的元件被相同地编号：

图1A、图1B、图1C和图1D各示意性地示出了热传递系统的周边框架部件的示例实施例。

图2A、图2B和图2C各示意性地示出了热传递系统的导电元件的示例实施例。

图3A、图3B和图3C各示意性地示出了与导电元件集成的热传递系统的周边框架的示例实施例。

图4A、图4B和图4C各示意性地示出了与导电元件和电热元件集成的热传递系统的周边框架的示例实施例。

图5A和图5B各示意性地示出了热传递系统的模块化电总线部件的示例实施例；

图6示意性地示出了热传递系统的间隔件部件的示例实施例；

图7示意性地示出了组装的热传递系统堆叠的横截面视图；以及

图8示意性地示出了部分组装的热传递系统堆叠的透视图；以及

图9是电热热传递系统的示例实施例的示意描绘。

具体实施方式

所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述在本文中通过示例而非限制参考附图来呈现。

如上所述，公开了一种热传递系统，其包括具有周边框架的功能模块。周边框架10的示例在图1A、图1B、图1C和图1D中示出。如图1A、图1B、图1C和图1D中所示，周边框架10具有外周界12和围绕中心开口16的内周界14。在一些实施例中，周边框架10在其中能够具有槽18，槽18能够穿过框架。槽18能够提供用于和帮助固定导电元件24（参见下面的图）的途径。在一些实施例中，周边框架10能够包括一个或多个对准或保持特征。例如，诸如孔20的贯穿通道能够被利用来对准框架10和其他模块化部件，并且还能够容纳诸如堆叠组件螺栓54（图8）的保持特征。在一些实施例中，矩形周边框架10能够包括四个或更多对准和/或保持特征，诸如孔20。其他类型的对准或保持特征能够独自使用或组合使用，包括但不限于凸片（tabs）、凹部、凹口、互锁特征、外部堆叠夹或带。在一些实施例中，周边框架能够包括一个或多个支持件，诸如部分地或完全地跨越开口16延伸的肋22，这能够帮助为要设置在开口16中的电热元件34（图4A-4C）提供支持。肋22能够在各种方向上延伸，包括平行于流体流动、垂直于流体流动、相对于流体流动的其他取向、或非线性的。在一些实施例中，支持件能够是片材的形式，诸如平行于电热膜的平面延伸的网或其他多孔片材，并且能够占据该平面中小于、相同于或大于电热膜的覆盖区（footprint）的覆盖区。

在一些实施例中，图示的框架在形状上是矩形的，其能够提供沿着（一个或多个）模块的合宜的边缘表面，用于连接诸如流体流动入口/出口或导管、电连接等的功能部件。然而，能够使用任何其他形状，包括但不限于圆形、卵形（ovular）、矩形等。在一些实施例中，周边框架能够是不导电的。在一些实施例中，周边框架能够是导电的。周边框架能够由各种材料制成，包括但不限于塑料（例如，可模制热塑性塑料，诸如聚丙烯）、陶瓷、气凝胶、纸板、纤维复合物或金属。

如上所述，模块包括邻近于第一和第二周边框架表面的第一和第二导电元件，第一和第二周边框架表面提供到设置在周边框架开口16中的电热元件上的第一和第二电极的电连接。导电元件24的示例实施例在图2A、图2B和图2C中示意性地示出，并且被示出为与图3A、图3B和图3C中的周边框架10集成。所图示的示例实施例能够由导电膜或箔形成；然而，能够使用其他配置，诸如导线或金属网。作为导电膜或箔的替代或者除了导电膜或箔之外，能够使用各种类型的金属化表面，诸如气相沉积的、热喷射沉积的或其他金属化的层。也能够使用印刷电路板制造技术来形成导电元件，例如，导电通路（vias）。邻近于导电元件的（一个或多个）周边框架表面能够是面向外的表面或面向内的表面。如在本文中所使用的，“面向外的表面”意指周边框架的任何表面部分，从所述任何表面部分垂直于周边框架表面延伸的假想线将不与同一周边框架相交。同样如在本文中所使用的，“面向内的表面”意指周边框架的任何表面部分，从所述任何表面部分垂直于周边框架表面延伸的假想线将与同一周边框架相交。面向内的周边框架表面的示例包括通道、凹口、槽或由印刷电路板制造技术形成的传导通路。

如图中所示，在一些实施例中，导电元件24能够包括保持特征或对准特征，诸如具有切口26或28的膜或箔，其能够提供以下技术效果：促进导电元件的相邻部分围绕周边框架10的边缘或槽的对准和折叠。图3A和图3B示出了穿过周边框架10的槽18设置的图2A和图2B的导电元件24，其具有在槽的位置处的折叠线，所述折叠线由在导电元件24中的切口26和28促进。用于导电元件24的另一类型的对准或保持特征能够包括贯穿通道，诸如孔30，其能够与周边框架10的孔20对准以容纳堆叠支持结构。在一些实施例中，导电元件24能够包括一个或多个延伸部32。在一些实施例中，延伸部32能够延伸经过周边框架10的外周界12，并且能够用于（例如，到电总线的）电连接。图4A、图4B和图4C示出了具有周边框架10、第一和第二导电元件24和25（其中导电元件25设置在框架的与导电元件24相对的侧上）、以及电热元件34的集成模块的示例实施例。在一些实施例中，模块包括在电热元件34与周边框架10之间的一个或多个对准特征和/或保持特征。这样的特征包括但不限于突出部、孔、凹部、凸片、凹口、（电热元件或粘合剂的）卷曲部。

如上所述，电热元件34包括具有在电热膜的相对侧上的电极的电热膜。用于电热膜的电热材料的示例能够包括但不限于无机（例如，陶瓷）或有机材料（诸如电热聚合物）、以及聚合物/陶瓷复合物。复合材料，诸如具有无机填料和/或不同的有机聚合物的填料的有机聚合物。在一些实施例中，电热膜厚度能够在具有0.1μm（更具体地，0.5μm，并且甚至更具体地，1μm）的下限的范围中。在一些实施例中，膜厚度范围能够具有1000μm（更具体地，100μm，并且甚至更具体地，10μm）的上限。理解的是，这些范围上限和下限能够被独立地组合以公开多个不同的可能范围。

无机电热材料的示例包括但不限于PbTiO₃（“Pt”）、Pb(Mg_1/3Nb_2/3）O₃（“PMN”）、PMN-PT、LiTaO₃、钛酸锶钡（BST）或PZT（铅、锆、钛、氧）。电热聚合物的示例包括但不限于铁电聚合物、液晶聚合物和液晶弹性体。铁电聚合物是结晶聚合物，或具有高结晶度的聚合物，其中聚合物链到瓣（lamellae）和/或球粒结构的结晶对准能够通过电场的施加来修改。这样的特性能够由集成到聚合物主干（backbone）中或者以相对于主干固定的取向添附到聚合物主干的极性结构提供。铁电聚合物的示例包括聚偏二氟化乙烯（polyvinylidenefluoride）（PVDF）、聚三氟化乙烯（polytriethylene fluoride）、奇数尼龙、含有衍生自偏二氟化乙烯（vinylidene fluoride）的重复单元的共聚物、以及含有衍生自三氟化乙烯（vinylidene fluoride）的重复单元的共聚物。已经针对聚偏二氟化乙烯和含有衍生自偏二氟化乙烯的重复单元的共聚物的铁电和电热特性广泛研究了聚偏二氟化乙烯和含有衍生自偏二氟化乙烯的重复单元的共聚物。含偏二氟化乙烯的共聚物的示例包括具有甲基丙烯酸甲酯的共聚物、以及具有一种或多种卤化的共聚用单体（co-monomers）（包括但不限于三氟乙烯、四氟乙烯、氯三氟乙烯、三氯乙烯、偏二氯乙烯、氯乙烯和其他卤化的不饱和单体）的共聚物。

液晶聚合物或聚合物液晶包括聚合物分子，所述聚合物分子包括介晶基团。介晶分子结构是熟知的，并且通常被描述为棒状或盘状分子结构，所述棒状或盘状分子结构具有响应于诸如外部电场的外部场产生偶极矩的电子密度取向。液晶聚合物典型地包括许多由非介晶分子结构连接的介晶基团。非介晶的连接结构及它们在聚合物分子中的连接、放置和间隔连同介晶结构在向外部场提供流体可变形响应方面是重要的。典型地，连接结构提供刚度，所述刚度足够低使得通过外部场的施加来引起分子再对准，并且所述刚度足够高以在不施加外部场时提供聚合物的特性。在一些示例性实施例中，液晶聚合物能够具有在聚合物主干中的被非介晶间隔件基团分离的棒状介晶结构，所述非介晶间隔件基团具有允许介晶基团响应于外部场的重新排序的柔性。这样的聚合物也被称为主链液晶聚合物。在一些示例性实施例中，液晶聚合物能够具有作为附接于聚合物主干的侧基团附接的棒状介晶结构。这样的聚合物也被称为侧链液晶聚合物。电热膜上的电极能够采取与各种导电部件不同的形式。在一些实施例中，电极能够在膜的每一侧上为（诸如在公布的PCT申请WO2017/111921 A1或美国专利申请62/521080中所公开的）金属化层或图形的形式，所述PCT申请WO 2017/111921 A1和美国专利申请62/521080中的每一个的公开内容以其整体通过引用并入本文中。

如上所述，在一些实施例中，热传递系统包括以堆叠配置的多个模块。多个模块的堆叠将包括多个第一和第二导电元件24/25，所述第一和第二导电元件24/25电连接到在多个电热膜上的多个第一和第二电极，所述多个电热膜设置为在多个堆叠的周边框架10中的电热元件34。第一和第二导电元件也在电总线（也称为母线）上并联电连接，所述电总线转而连接到能够可控地使第一和/或第二电极通电以使电热膜经受电场的一个或多个电路（未示出）。在一些实施例中，母线能够由导电元件（诸如传导膜或金属箔或在基部或支持件上的其他金属化层，所述基部或支持件自身是导电的或不导电的）形成。在图5A和图5B中示意性地示出了总线结构的示例实施例，其中导电膜或金属箔36A/B设置在基部或支持件38A/B上以形成总线结构40A/B。基部或支持件38B在图5B中被示出为具有槽39用于固定，或者具有导电膜或金属箔36A/B，所述导电膜或金属箔36A/B能够具有切口41以促进在槽线处折叠膜或箔。基部或支持件38A/B（以及可选地，导电膜或金属箔36A/B）还能够包括一个或多个贯穿通道，诸如孔43，以促进电总线结构与诸如堆叠组件螺栓（其能够与用于堆叠的模块的任何堆叠支持结构相同或不同）的堆叠组件支持件的堆叠。在一些实施例中，总线结构40A/B能够与（例如，设置在相邻周边框架10之间的）堆叠的周边框架10集成。在一些实施例中，总线结构40A/B能够接近于堆叠的周边框架10的外周界12独立地堆叠。

如上所述，堆叠的模块被配置来为在相邻电热元件34之间的工作流体提供流动路径。在一些实施例中，堆叠能够包括在相邻模块之间的间隔件，来为这种流动路径提供空间。在一些实施例中，间隔件能够被设置在相邻周边框架10之间。多个间隔件能够（可选地，以不同的轮廓）被堆叠在一起以创建3D结构。备选地，或除了分立的间隔件之外，周边框架的部分能够沿着周边框架10的周边形成有厚度（即，在平行于堆叠高度的方向上），以提供在相邻电热元件之间的空间。在一些实施例中，间隔件能够被设置在相邻电热元件34之间的开口16的区域中，并且能够与周边框架10集成，诸如针对肋22所示出的，或者能够是分立的结构。在一些实施例中，应当注意，设置在流体流动空间中的结构（例如，肋22或分立的间隔件）应当被配置为允许流体流动。例如，这样的结构能够被配置成设置在大致平行于流体流动的方向的直线或非直线纵向方向上的条带，和/或能够由流体可渗透材料（诸如网或筛配置）形成。另外，支持件能够由围绕组件螺栓58（图8）缠绕的张紧的丝状体、股、纱线、线状物或其他1维材料制成。在一些实施例中，设置在相邻电热膜之间的流体流动空间中的间隔件结构能够由柔性材料或结构制成，以适应在通电/断电循环期间电热膜的位移。在一些实施例中，设置在流体流动空间中的间隔件结构能够为平行于电热膜的网或其他多孔片材的形式，并且能够在该平面中具有小于、相同于或大于电热膜的覆盖区的覆盖区。在一些实施例中，在相同电压下的电热元件电极之间的间隔件结构能够是导电间隔件结构，其能够使用印刷电路板制造技术来制造并且能够用作间隔件以及用作导电元件二者。在一些实施例中，间隔件能够被设置为在相邻电热膜之间的一个或多个网或筛间隔件，其在一些实施例中能够被配置为设置在平行于电热膜的平面中的垫。

被配置用于在相邻周边框架10之间堆叠的分立的间隔件42A/B/C的示例实施例示意性地被示出在图6中。如在图6中示出的，间隔件42A具有被配置为与图1C和1D中的周边框架10的孔20对准的孔43A，间隔件42B具有被配置为与图1B中的周边框架10的孔20对准的孔43B，并且间隔件42C具有被配置为与图1A中的周边框架10的孔20对准的孔43C。

堆叠的模块的示例实施例示意性地被示出在图7和图8中。组装的顺序能够变化并且适于实现目标规格，并且在图7中示出的顺序为典型的示例，其包括周边框架10、具有带有第一电极48和第二电极50的电热膜46的间隔件42电热元件、分别电连接第一和第二电极48、50并连接到第一和第二电总线52、54的第一和第二导电元件24、25。如在图7中示出的，电热膜以一配置设置在堆叠中，使得第一和第二电极48、50的相对（顶部/底部）取向与相邻的膜交替，使得每个流体流动路径44在流体流动路径44的每一侧上具有匹配极性的电极，这能够防止跨越流动路径间隙形成电弧。图7的元件以重复的堆叠布置；然而，为了说明的清楚性，仅对堆叠的顶部叠层标记元件10、44、48和50。图8示出了支持结构56中的部分组装的堆叠的透视图，其中堆叠组件螺栓58穿过周边框架10中的孔。

热传递系统及其操作的示例实施例根据图9被进一步描述。如在图9中示出的，热传递系统310包括具有与在电热膜上的第一和第二电极电连通的第一和第二电总线314和316的模块的堆叠312。堆叠通过第一热流动路径318与吸热设备（heat sink）317热连通，并且通过第二热流动路径322与热源320热连通。下面根据通过工作流体的流动进行的热传递描述热流动路径，所述工作流体通过在堆叠与吸热设备与热源之间的控制装置326和328（例如，流动阻尼器）。控制器324被配置为控制电流以通过功率源（未示出）以选择性地激活总线314、316。在一些实施例中，能够通过使一个母线/电极通电同时维持另一个母线/电极处于接地极性来使模块通电。控制器324还被配置为打开和关闭控制装置326和328，以选择性地沿着第一和第二流动路径318和322引导工作流体。

在操作中，系统310能够由控制器324操作，控制器324将电场施加为跨越在堆叠中的电热膜的电压差，以导致熵的降低和热能通过电热膜的释放。控制器324打开控制装置326以沿着流动路径318将释放的热能的至少一部分传递到吸热设备317。这种热的传递能够在电热膜的温度已经上升到阈值温度之后发生。在一些实施例中，只要电热膜的温度上升到大约等于吸热设备317的温度，就开始到吸热设备317的热传递。在施加电场一段时间以引起从电热膜到吸热设备317的热能的期望的释放和传递之后，能够去除电场。电场的去除导致熵的增加和电热膜的热能的降低。热能的这种降低表现为电热膜的温度降低到低于热源320的温度的温度。控制器324关闭控制装置326以终止沿着流动路径318的流动，并且打开控制装置328以将热能从热源320传递到更冷的电热膜，以便再生用于另一循环的电热膜。

在一些实施例中，例如在利用热传递系统来维持在调节的空间或热目标中的温度的情况下，能够将电场施加到电热膜以增加温度，直到温度达到第一阈值。在第一温度阈值之后，控制器324打开控制装置326以将热从堆叠传递到吸热设备317，直到达到第二温度阈值。电场能够在第一和第二温度阈值之间的时间段的全部或一部分期间被继续施加，并且然后被去除以降低温度，直到达到第三温度阈值。控制器324然后关闭控制装置326以终止沿着热流动路径318的热流动传递，并打开控制装置328以将热从热源320传递到堆叠。能够可选地重复以上步骤，直到达到调节的空间或热目标（其能够是热源或吸热设备）的目标温度。

尽管本文中描述的任何方向（例如，“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上方”、“下方”等）被认为是任意的，并且不具有任何绝对含义而是仅具有相对于其他方向的含义。为了便捷性，除非另外指示，否则术语应当相对于在页面上所示出的图的视图，即，“上”或“顶部”是指页面的顶部，“底部”或“下方”是指页面的底部，“右”指页面的右手侧，并且“左”指页面的左手侧。

术语“大约”旨在包括与基于在提交本申请的时间可获得的装备对特别量的测量相关联的误差程度。例如，“大约”能够包括给定值的±8%或5%或2%的范围。

本文中所使用的术语仅出于描述特别实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。将进一步理解的是，术语“包括（comprises）”和/或“包括（comprising），”当在本说明书中使用时，指定所陈述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件部件和/或其群组的存在或添加。

虽然已经参考一个或多个示例性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替代其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特别情况或材料适于本公开的教导。因此，旨在本公开不限于作为被设想用于执行本公开的最佳模式而公开的特别实施例，而是本公开将包括落入权利要求的范围内的所有实施例。

Claims

1.一种热传递系统，其包括

模块，其包括

周边框架，其限定开口和至少一个支持件，所述至少一个支持件至少部分地跨越所述开口并且布置在由所述周边框架限定的平面中；

电热元件，其设置在所述周边框架中的开口中，所述电热元件包括电热膜、在所述电热膜的第一侧上的第一电极、以及在所述电热膜的第二侧上的第二电极；

第一导电元件，其电连接到所述第一电极，所述第一导电元件邻近于所述周边框架的第一表面设置，所述第一表面从所述电热膜朝向所述周边框架的周界延伸；以及

第二导电元件，其电连接到所述第二电极，所述第二导电元件邻近于所述周边框架的第二表面设置，所述第二表面从所述电热膜朝向所述周边框架的周界延伸；

到电路的第一连接，所述第一连接沿着接近于所述周边框架第一表面的所述周边框架的周界设置，并且将所述第一导电元件电连接到所述电路；

到电路的第二连接，所述第二连接沿着接近于所述周边框架第二表面的所述周边框架的周界设置，并且将所述第二导电元件电连接到所述电路；以及

穿过堆叠的工作流体流动路径，其包括入口、出口、以及沿着所述电热元件的至少一个表面的流动路径，

其中所述至少一个支持件对所述工作流体是可渗透的。

2.根据权利要求1所述的热传递系统，其中所述第一和第二表面中的任一个或两个包括所述周边框架的面向外的表面。

3.根据权利要求1所述的热传递系统，其中所述第一和第二表面中的任一个或两个包括所述周边框架的面向内的表面。

4.根据权利要求1所述的热传递系统，其进一步包括在所述周边框架与所述电热元件之间的对准特征。

5.根据权利要求1所述的热传递系统，其进一步包括在所述周边框架与所述电热元件之间的保持特征。

6.根据权利要求1所述的热传递系统，其进一步包括在所述周边框架与所述第一和第二导电元件中的任一个或两个之间的对准特征。

7.根据权利要求1所述的热传递系统，其进一步包括在所述周边框架与所述第一和第二导电元件中的任一个或两个之间的保持特征。

8.根据权利要求1所述的热传递系统，其中所述第一和第二导电元件中的任一个或两个包括沿着相应的第一和第二表面的导电层或导线。

9.根据权利要求1所述的热传递系统，其中所述第一和第二导电元件中的任一个或两个包括在所述周边框架周界外部延伸的电连接器部分。

10.根据权利要求1所述的热传递系统，其包括以堆叠布置的多个所述模块。

11.根据权利要求10所述的热传递系统，其中多个电热元件并联电连接，其中多个第一连接沿着接近于所述多个周边框架第一表面的所述堆叠的第一部分连接到第一电总线，并且多个第二连接沿着接近于所述多个周边框架第二表面的所述堆叠的第二部分连接到第二电总线。

12.根据权利要求11所述的热传递系统，其中所述第一和第二电总线中的任一个或两个包括在支持件上的导电总线元件。

13.根据权利要求10所述的热传递系统，其中所述周边框架包括具有厚度的部分，所述厚度被配置为提供在所述堆叠中的相邻电热元件之间的空间。

14.根据权利要求10所述的热传递系统，其进一步包括在相邻周边框架之间的多个间隔件。

15.根据权利要求10所述的热传递系统，其进一步包括在相邻电热元件之间的多个间隔件。

16.一种制造热传递系统的方法，其包括

（a）将电热元件设置在第一周边框架的开口中，并且将所述电热元件附接到所述第一周边框架，所述电热元件包括电热膜、在所述电热膜的第一侧上的第一电极、以及在所述电热膜的第二侧上的第二电极，并且其中所述第一周边框架包括至少一个支持件，所述至少一个支持件至少部分地跨越所述开口并且布置在由所述第一周边框架限定的平面中；

（b）将第一导电元件邻近于从所述电热膜朝向所述第一周边框架的周界延伸的所述第一周边框架的第一表面设置，并且将所述第一导电元件电连接到所述第一电极；

（c）将第二导电元件邻近于从所述电热膜朝向所述第一周边框架的周界延伸的所述第一周边框架的第二表面设置，并且将所述第二导电元件电连接到所述第二电极；

（d）将第二周边框架堆叠到所述第一周边框架并且重复步骤（a）-（d）以形成堆叠，所述堆叠包括具有电热元件的多个周边框架、第一和第二导电元件、以及穿过所述堆叠的工作流体流动路径，所述工作流体流动路径包括入口、出口、以及在所述入口与所述出口之间穿过在相邻电热元件之间的多个空间的流动路径；

（e）将所述第一导电元件并联连接到第一电总线或串联连接；并且

（f）将所述第二导电元件并联连接到第二电总线或串联连接；

其中所述至少一个支持件对所述工作流体是可渗透的。

17.一种热传递系统，其包括

以堆叠布置的多个模块，所述多个模块各自包括

第一电总线，其电连接到所述模块的多个第一导电元件；

第二电总线，其电连接到所述模块的多个第二导电元件；以及

穿过所述堆叠的工作流体流动路径，其包括入口、出口、以及在所述入口与所述出口之间穿过在相邻电热元件之间的多个空间的流动路径，

其中所述第一和第二电总线中的任一个或两个包括在支持件上的导电总线元件；并且

其中所述至少一个支持件对所述工作流体是可渗透的。