CN113330207A - 蓄热器及其制造方法 - Google Patents

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史蒂夫·杰特尔-戈特
马蒂厄·杜河
穆罕默德·赛义德·卡哈列拉斯
弗朗索瓦·兰泽塔
纪尧姆·拉耶斯
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Universite de Franche-Comte
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Abstract

本发明涉及一种一件式蓄热器(1)，其包括至少两个部分(3)，所述部分中的至少一个具有与相邻部分的孔隙率不同的孔隙率，并且所述蓄热器的部分中的每个均由具有给定孔隙率的同一种刚性多孔材料制成。

Description

蓄热器及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于具有外部热输入和制冷机的设备的蓄热器领域。
本发明尤其涉及一种旨在用于斯特林循环发动机或制冷机中的蓄热器。
背景技术
在现有技术中，由相互接触放置的多孔盘堆叠而成的组件(例如金属网)构成的蓄热器在现有技术中是已知的。组件被插入通常是管子的支撑件中，并且元件以形成蓄热器的方式被夹持和保持按压在支撑件中。
在现有技术中，由诸如热解石墨或金属网之类的微米或纳米纤维材料制成的蓄热器在现有技术中也是已知的。这些纤维材料被引入到管中，然后通过施加给定的压力被压缩在管内。
现有技术的蓄热器具有的缺点是其孔隙率和水力直径随时间变化。由于气体的温度升高，气体施加的压力和多孔材料的连续膨胀导致组件的结构改变和几何形状改变。此外，当现有技术的蓄热器确保与气体的良好热交换时，蓄热器具有较小的水力直径，这在蓄热器中的气体循环过程中导致大量摩擦损失。
具体而言，本发明的一个目的是：
-提出一种蓄热器，其孔隙率在气体连续通过的过程中不改变，和/或-提出一种蓄热器，其水力直径在气体连续通过的过程中不改变，和/或-提出一种蓄热器，与现有技术的蓄热器的摩擦损失相比，其摩擦损失较小，和/或
-提出一种蓄热器，由于在气体循环方向上的热传导，其损失是有限的。
发明内容
为此，根据本发明的第一方面，提出了一种由至少两个部分组成的一件式蓄热器。至少一个部分的孔隙率与相邻部分的孔隙率不同，并且蓄热器的每个部分由具有给定孔隙率的刚性多孔材料制成。
蓄热器可以仅由两个部分组成。
部分能够理解为蓄热器的一部分。部分能够理解为蓄热器的一部分的体积。
术语“相邻”能够理解为连续的。
蓄热器的部分能够由不同材料制成。
蓄热器的部分能够由同一种材料制成。
所谓“一件式”是指一件。
能够通过将部分组装在一起获得一件式蓄热器。
优选地，能够在同一个制造步骤的过程中获得一件式蓄热器。
优选地，能够通过3D打印制造一件式蓄热器。
优选地，能够通过3D打印由同一种材料一件式地制造一件式蓄热器。
刚性材料是指在由通过它的气体施加的压力下形变不多的材料。
材料能够具有20Gpa至500Gpa的杨氏模量。
部分的孔隙率能够以交替或顺序的方式变化。
孔隙率能够在气体的流动方向上和/或在垂直于气体的流动方向的方向上变化。
孔隙率能够在气体的流动方向与垂直于气体的流动方向的方向之间的方向上变化。
鉴于在蓄热器中气体流动是在同一个循环过程中先向一个方向然后向另一个方向进行的，从集成蓄热器的设备的热部到冷部，然后从所述设备的冷部到热部，气体的流动方向仅根据方向来理解，而不考虑流动的意义。
部分在蓄热器的两个剖面之间延伸，每个剖面垂直于将蓄热器的一端与另一端相连接的方向。
剖面理解为体积与平面的相交。
将蓄热器的一端与另一端相连接的方向能够与气体的流动方向一致。
将蓄热器的一端与另一端相连接的方向能够与气体的流动方向不同。
蓄热器的位于蓄热器端部的被称为端部部分的部分的孔隙率能够低于位于端部部分之间的一个部分的孔隙率或相应部分的相应孔隙率。
端部部分的孔隙率能够低于位于端部部分之间的任何部分的孔隙率。
蓄热器的具有最高孔隙率的部分能够位于蓄热器的端部部分之间。
蓄热器的部分的孔隙率能够从蓄热器的中心平面向蓄热器的端部增加，所述中心平面穿过蓄热器的中心，并垂直于气体的流动方向。
蓄热器的部分能够相对于蓄热器的中心平面对称布置。
蓄热器的中心平面能够包括在蓄热器的具有最高孔隙率的部分内。
蓄热器的最高孔隙率的部分能够具有等于1的孔隙率。
蓄热器的若干部分能够具有等于1的孔隙率。
孔隙率能够为每单位体积0到1和/或每单位长度0到1。相邻部分的孔隙率之间的比率能够大于1。
刚性多孔材料能够由一组在空间上彼此相对布置的连续单元组成，每个单元的与气体接触的一个表面或每个表面相对于气体的流动方向形成5°到85°的角度。
鉴于蓄热器是一件式的，单元是指蓄热器的可识别的结构。
结构是能够通过其几何形状来识别。
在这种情况下，术语“连续的”被理解为相连的。
每个单元的与气体接触的表面或每个表面相对于气体的流动方向形成的角度能够沿所述表面或每个表面变化。
每个单元的与气体接触的表面或每个表面能够相对于气体的流动方向形成20°到70°，优选30°到60°的角度。
每个单元的与气体接触的表面或每个表面能够相对于气体的流动方向形成45°的角度。
蓄热器的部分可以不包含单元。
每个单元能够包括从单元的中心延伸出的至少四个长方形元件，每个元件相对于气体的流动方向形成5°到85°的角度。
长方形元件能够构成每个单元的与气体接触的表面或每个表面。
每个长方形元件的与气体接触的表面或每个表面能够相对于气体的流动方向形成20°到70°，优选30°到60°的角度。
每个长方形元件的与气体接触的表面或每个表面能够相对于气体的流动方向形成45°的角度。
连续的两个单元能够通过以下方式物理地连接在一起：
-通过它们的长方形元件中的至少之一，或
-通过材料层，它们的长方形元件中的至少之一与材料层连接。
一个单元可以连接到至少两个连续的单元。
一个长方形元件可以连接到若干连续的单元。
材料层可以分隔两个连续的单元。
材料层可以是平坦且连续的。
优选地，材料层在气体的流动方向上延伸。
优选地，两个连续的单元能够通过以下方式物理地连接在一起：
-通过它们的长方形元件中的至少之一，或
-通过材料层，它们的长方形元件中的至少之一与材料层连接。
蓄热器能够由两个材料层组成。
优选地，每个材料层在气体的流动方向上延伸。
蓄热器能够包括两个以上的材料层。
当蓄热器包括两个材料层时，两个层能够相互垂直。
作为非限制性示例，长方形元件能够是杆、锥形或三角形。
单元的长方形元件能够相对于包括单元的中心的一个或更多个对称平面两两对称。
每个单元能够包括一个单独的平面，所有的长方形元件都相对于该平面两两对称。
在同一个单元内，至少两个长方形元件能够从包括单元的中心且垂直于气体的流动方向的平面的一侧延伸出，并且至少两个其它长方形元件能够从另一侧延伸出。
一个或更多个单元能够包含从包括单元的中心且垂直于气体的流动方向的平面的一侧延伸出的两个长方形元件，和从另一侧延伸出的另外两个长方形元件。在这种情况下，一个或更多个单元能够仅包含四个长方形元件。
蓄热器的所有单元能够是相同的。
蓄热器的一个或更多个单元能够包含八根杆，每根杆相对于气体的流动方向形成45°的角度并且在同一个单元内相对于彼此形成90°的角度。
刚性多孔材料能够是金属、合金或塑料。
还提出了一种通过3D打印制造根据本发明第一方面的装置的方法。
制造方法能够是通过粉末床融合的3D打印方法。
制造方法能够是通过金属粉末床融合的3D打印方法。
制造方法能够是通过金属粉末的激光烧结的3D打印方法。
附图说明
通过阅读实施方式和实施例的详细描述，本发明的其他优点和特征将显现，其中实施方案和实施例绝不是限制性的，并从以下附图中：
[图1]图1是包含三个部分的蓄热器的剖面图的示意图，
[图2]图2是包含六个部分的蓄热器的剖面图的示意图，
[图3]图3是根据本发明的单元的示意图，
[图4]图4是在一个方向上连续布置的单元的示意图，
[图5]图5是由连续的单元组成的蓄热器的体积示意图，其中连续的单元通过材料层连接，
[图6]图6是由具有不同孔隙率的部分交替组成的蓄热器的剖面图的示意图，
[图7]图7是由包括彼此连续的单元的部分和不包含任何单元的部分交替组成的蓄热器的剖面图的示图。
具体实施方式
由于下文描述的实施例是非限制性的，因此可以特别考虑本发明的变型，该变型仅包括所描述的特征的选集，与所描述的其他特征隔离(即便该选集在包含这些其他特征的句子中被隔离)，只要这些特征的选集足以赋予技术优点或者使本发明与现有技术区分开。该选集包括不具有结构细节或者仅具有一部分结构细节的至少一个优选地功能特征，只要该部分结构细节单独足以赋予技术优点或者将本发明与现有技术区别开。
蓄热器被旨在用于如下装置中，其中气体的循环在热区与冷区之间进行。蓄热器的结构特性与蓄热器1的使用条件相适应，例如通过蓄热器的气体种类、通过蓄热器的冷热气体的温度、气体的压力以及由在其中集成蓄热器的装置施加的尺寸约束。
通常，蓄热器1的性能与其容量有关：
-储存来自以给定方向4通过蓄热器的热气体的热量，而热气体的温度和压力在热气体通过时降低，
-将累积的热量释放或转移到以相反的方向5通过蓄热器的冷气体，而在冷气体通过时，冷气体的温度升高，压力降低。
因此，当蓄热器1的交换表面积增加时，改善了蓄热器1与通过它的气体之间的不稳定热交换。在实际应用中，在蓄热器1的尺寸固定时，通过降低蓄热器1的孔隙率能够增加蓄热器的交换表面积。
然而，孔隙率的降低导致摩擦损失的增加，即气体与蓄热器1的交换表面之间的摩擦。这些损失只能通过增加将热气体注入到蓄热器1的压力进行补偿。这些损失导致装置的热力学效率下降。
为了在不增加摩擦损失的情况下改善不稳定的热交换，还提出了由具有沿气体的流动方向布置的不同孔隙率的体积组成的一件式蓄热器1。在本发明的第一方面，参照图1示出了由具有孔隙率值PO1、PO2和PO3的三个部分P1、P2和P3组成的一件式蓄热器1。根据本发明的第一方面，蓄热器1(即壁2和构成部分3(图3至图7中示出的部分的示例)的多孔材料9)是一件式的。所使用的材料是刚性的，并根据预期用途进行选择。材料的杨氏模量为20至500GPa。通常，材料必须是密封的，不能与在蓄热器中循环的气体类型发生化学反应，以及必须能够承受大量的热机械应力。部分P1位于装置的冷区一侧，而P3位于热区一侧。在热力循环过程中，气体从热区循环到冷区，反之亦然。流动方向的概念也不意味着本申请中的方向概念。
蓄热器1为一件式的这一事实确保了蓄热器的总孔隙率和交换表面积不随时间变化。蓄热器1所承受的，尤其是在通过蓄热器1的气体的压力和温度方面的严重的应力导致现有技术的蓄热器的孔隙率和交换表面积随时间改变。在连续循环过程中，热气体在压力下所施加的膨胀和作用力逐渐改变现有技术的蓄热器的结构。随着时间的推移，这会导致现有技术的蓄热器及由其形成部分的装置的性能降低。根据本发明的蓄热器1的一件式性质使得能够避免这些影响，这使得它能够随着时间的推移保持恒定的孔隙率和交换表面积。因此，随着时间的推移，它的性能得到改善。
蓄热器1能够用于任何类型的具有外部热输入的装置，不论其是用于例如发电的发动机，还是用于制冷的冰箱。蓄热器1的特征与其设计的使用条件密切相关。
为了改善蓄热/传热效率，蓄热器1布置成使得端部P1、P3具有最低的孔隙率值，以便使蓄热器1端部处的热交换最大化。这也能够使得构成部件P1和部件P3的刚性多孔材料9中的蓄热/传热最大化。此外，这能够使得大多数热量存储在位于装置热区一侧的蓄热器1的部分中。
相结合地，引入具有高于蓄热器1的端部P1、P3的孔隙率值PO1、PO3的孔隙率值PO2的中心部分P2能够使得蓄热器1在气体的流动方向上的热传导显著降低。事实上，蓄热器1的目的之一是限制通过气体从热部到冷部的热传递，反之亦然。因此，在气体的流动方向上限制蓄热器1的热传导改善了蓄热器1的性能和旨在集成有蓄热器1的装置的效果。这也使得能够减少摩擦损失，从而进一步改善蓄热器1的效率。
根据第一种变型，PO1的孔隙率值不同于孔隙率值PO3。在这种情况下，PO2能够等于PO3或PO1，也能够与PO3和PO1不同。有利地，孔隙率值PO3低于孔隙率值PO1，孔隙率值PO1低于PO2。
此外，PO1和PO3之间的孔隙率差异使得能够引入和控制和/或调节气体的压力和吞吐量之间的相位差，和/或气体的流速分布。
根据第二种变型，其尤其适用于在斯特林机器中使用的，在发动机或接收模式下运行的蓄热器的情况，孔隙率值PO1等于PO3，在这种情况下孔隙率值PO2不同于孔隙率值PO1和PO3。
为了进一步改善蓄热器1的性能，在第三种变型中，参照图2示出了由具有相应孔隙率值PO1至PO7的六个隔室P1至P7组成的一件式蓄热器1。除了在第一和第二种变型中详细列出的隔室数量外，根据本发明的第一方面的蓄热器的所有特征都与第三种变型共用。
该第三种变型使得能够通过改变从蓄热器1的一个部分到另一个部分的孔隙率值来进一步改善蓄热器1的性能。事实上，如上文所述，在气体的流动方向上限制蓄热器1的热传导改善了蓄热器1的性能和集成有蓄热器1的装置的效果。此外，这种具有高孔隙率和低孔隙率的部分的交替目的在于增加蓄热器1的整体液压直径以减少整体摩擦损失，同时保持等效的交换表面积。为此，在第三种变型中，部分P1和P7具有高孔隙率值PO1和PO7，其高于部分P2和P6的孔隙率值PO2和PO6。相应部分P3、P4和P5的其他孔隙率值PO3、PO4和PO5被定义为在其中集成有蓄热器1的装置的使用和运行参数的函数。
在第三种变型的第一优选模式中，孔隙率值PO1等于PO7并且孔隙率值PO2等于PO6。作为示例，孔隙率值PO3、PO4和PO5能够彼此相等，并且大于或小于孔隙率值PO2和PO6。
在第三种变型的第二优选模式中，蓄热器1的具有孔隙率值POi的给定部分Pi的相邻部分具有小于或大于POi的孔隙率值，或蓄热器1的具有孔隙率值POi的给定部分Pi的相邻多个部分Pi+1和/或Pi-1具有小于或大于POi的孔隙率值POi+1和/或POi-1。
在第三种变型的该第二优选模式中，孔隙率值PO1、PO3、PO5和PO7彼此相等并且小于彼此相等的孔隙率值PO2、PO4和PO6。
在第三种变型的该第二优选模式中，孔隙率值PO1、PO3、PO5和PO7彼此相等并且小于孔隙率值为1的PO2、PO4和PO6。在这种情况下，部分P1、P4和P6不包含多孔材料9。
这些部分的孔隙率值被定义为与蓄热器1的预期用途相关联的运行参数的函数。此外，这些运行参数包括气体类型、气体的压力与温度，以及在其中集成有蓄热器的装置的运行频率。作为需要交换的热功率的函数，所需的最小交换表面积也将是已知的。因此，蓄热器1的尺寸、部分的数量、部分的尺寸和布置以及部分的孔隙率将布置成使得水力直径最小并因此摩擦损失最小。特别地，为了使气体与蓄热器1之间的热交换最大化，存在于沿蓄热器1延伸的孔隙率小于1的部分中的流动通道的水力直径必须减小，但要小到不会产生太大的摩擦损失。在实际应用中，流动通道的水力直径大于或等于热边界层的厚度。流动通道的水力直径小于热边界层的厚度的几倍。流动通道的水力直径优选地小于或等于热边界层的厚度的十倍，更优选地，小于或等于热边界层的厚度的五倍，甚至更优选地小于或等于热边界层的厚度的两倍。
这些参数根据使用情况变化极大，因此根据本发明的第一方面，部分P1至P3或P1至P7的孔隙率值PO1至PO3或PO1至PO7能够相应地在0到1之间变化。优选地，具有高孔隙率值的部分的孔隙率值将为0.8至X1，而具有低孔隙率值的部分的孔隙率值将为0.1至0.3。
孔隙率能够为每单位体积0到1和/或每单位长度0到1。相邻部分的孔隙率之间的比率能够大于1。
更优选地，蓄热器1的全部(即壁2和构成部分3的材料(参见图3至图7))通过金属粉末床熔合，尤其是通过金属粉末的激光烧结由单个块体制成。蓄热器1在3D原型制作过程中是一件式制造的。蓄热器1能够由不同的材料制成，材料可以是金属，也可以不是金属。与部件分别形成然后组装在一起的蓄热器不同，通过3D成型制造，由单个块体制成的，根据本发明的蓄热器1的均匀性和孔隙率控制得到显著改善。此外，在同一个制造过程中一件式制造蓄热器1也改善了蓄热器1的热性能和机械性能。
根据本发明的第二方面，参照图3、4和5示出了刚性多孔材料9的特定几何形状，刚性多孔材料构成一件式蓄热器1的孔隙率小于1的部分3。如上文所述，蓄热器1的一些部分3可以不包含多孔材料9；在这种情况下，所述部分3的孔隙率等于1。尤其是，根据蓄热器1的运行频率调整蓄热器1的刚性多孔材料9的几何形状。几何形状也被定义成使得每个部分3具有给定的孔隙率值和尽可能小的水力直径。在实际应用中，根据几何形状，和根据其他运行参数确定部分的数量、部分3的尺寸和布置以及部分3的孔隙率。
尤其是，本发明的第二方面还将涉及设计集成在(发动机或接收)斯特林机器中的蓄热器1。斯特林机器1能够属于阿尔法(alpha)型、贝塔(beta)型或伽马(gamma)型的结构，或者甚至是这些结构的组合。在蓄热器1的情况下，蓄热器必须具有最小长度L1，使得斯特林机器的冷部与热部可以充分分离。因此，蓄热器1的尺寸定义为斯特林机器的尺寸的函数。根据本实施例，用于贝塔型斯特林发动机的蓄热器1具有最大为10cm的长度L1。贝塔型斯特林发动机的运行频率最高为50Hz。气体的工作压力约为120bar，热气体的温度约为900℃。没有观察到蓄热器1的孔隙率或流体阻力随时间改变。
当然，在本发明的第二方面中，尤其是图5中所示的刚性多孔材料9的特定几何形状能够适用于能够使用蓄热器1的其他用途。
根据本发明的第二方面，孔隙率小于1的部分3的刚性多孔材料9由一组彼此连续的单元6构成。尤其是如图4所示，在相同的3D成型制造方法的过程中，部分3的所有单元6通过金属粉末床熔合一件式地形成。例如，根据本发明的第二方面，蓄热器1优选地由INOX316L制造，因为它能够密封氦气，并且能够抵抗压力、高温、疲劳和腐蚀。
蓄热器1的每个单元6包括从单元6的中心延伸出的八根杆7。单元6的每根杆7相对于气体的流动方向形成45°的角度。单元6的杆7彼此形成90°的角度。因此，每个单元6的每个杆7相对于气体的流动方向形成45°的角度。有利地，在同一部分3内的单元6的尺寸是完全相同的。通过改变构成部分3的单元6的尺寸和通过改变部分3的长度来调节由多孔INOX316L 9组成的每个部分3的孔隙率。
优选地，在两个连续的单元6之间引入INOX 316L的平坦层8。每个单元6被限定在两两平行，并形成正方形的INOX 316L的六个层8之间，所述单元6内接于正方形中。INOX316L的层8中的每一层在气体流动方向上和在垂直于气体流动方向的两个方向之一上延伸。在气体流动方向与INOX 316L的层8之间没有形成角度。在蓄热器1的孔隙率小于1的部分3的INOX 316L的多孔结构9内，同一个单元6的四个相邻杆7的四个端部中的每一个与INOX 316L的相同的层8连接。单元6的杆7的每个端部与彼此垂直的INOX 316L的三个层连接。在同一个单元6内，相对于所述单元6的中心彼此相对的两个杆7的两个端部中的每一个与彼此面对面的平行的两个层8连接。
参照图6示出了包含七个部分3的一件式蓄热器1。根据本发明第二方面，每个部分3包括多孔INOX 316L 9。通过改变构成部分3的单元6的尺寸来调节包括多孔INOX 316L 9的每个部分3的孔隙率。部分3的P1、P3、P5和P7的孔隙率为0.3至0.7。部分3的P1、P3、P5和P7的单元6具有5mm至15mm的完全相同的长度。部分3的P2、P4和P6具有0.5至0.9的孔隙率。部分3的P2、P4和P6的单元6具有5mm至15mm的完全相同的长度。部分3的P1、P3、P5和P7的孔隙率比部分3的P2、P4和P6的孔隙率低，而长度能够完全相同。
参照图7示出了包含七个部分3的一件式蓄热器1。根据本发明第二方面，仅部分3的P1、P3、P5、P7包括多孔INOX 316L 9。部分3的P2、P4和P6不包括多孔INOX 316L 9；它们的孔隙率等于1。通过改变构成部分3的单元6的尺寸来调节包括多孔INOX 316L 9的部分3的P1、P3、P5、P7的孔隙率。部分3的P1、P3、P5和P7具有在0.3和0.9之间的孔隙率。部分3的P1、P3、P5和P7的单元6具有5mm至15mm的完全相同的长度。部分3的P2、P4和P6具有5mm至15mm的完全相同的长度。
当然，本发明不限于刚刚所描述的示例，并且在不超出本发明的范围的情况下能够对这些示例进行许多修改。
因此，在上述实施例的能够相互组合的变型中：
-蓄热器1的孔隙率在垂直于气体的流动方向的方向上变化，和/或-蓄热器1的孔隙率在气体的流动方向与垂直于气体的流动方向的方向之间的方向上变化，和/或
-蓄热器1的具有最高孔隙率值的部分描述为在蓄热器1的一端与另一端之间延伸的盘管，和/或
-蓄热器1的具有最高孔隙率值的部分在盘管中从蓄热器1的一端延伸到另一端，和/或
-单元6单独制造并且在随后的组装过程中彼此连接，和/或-部分3单独制造并且在随后的组装过程中彼此连接。
此外，本发明的不同特征、形式、变型和实施例能够以各种组合方式相互组合，除非它们不相容或相互排斥。

Claims (15)

1.一种一件式蓄热器(1)，其包括至少两个部分(3)，所述部分至少之一具有与相邻部分的孔隙率不同的孔隙率，并且所述蓄热器的每个部分均由具有给定孔隙率的同一种刚性多孔材料(9)制成，所述蓄热器的孔隙率和交换表面积随时间恒定，并且所述刚性多孔材料由一组在空间上彼此相对布置的连续单元(6)组成，每个单元的与气体接触的一个表面或每个表面相对于气体的流动方向(4、5)形成5°到85°的角度。
2.根据权利要求1所述的蓄热器(1)，其中，所述部分(3)的孔隙率以交替或顺序的方式变化。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热器(1)，其中，孔隙率在所述气体的流动方向(4、5)上和/或在垂直于所述气体的流动方向的方向上变化。
4.根据前述权利要求中任一项所述的蓄热器(1)，其中，部分(3)在所述蓄热器的两个剖面之间延伸，每个剖面都垂直于将所述蓄热器的输入端与输出端相连接的方向。
5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄热器(1)，其中，所述蓄热器的位于所述蓄热器端部的被称为端部部分的部分(3)的孔隙率低于位于所述端部部分之间的一个部分的孔隙率或相应部分的相应孔隙率。
6.根据权利要求5所述的蓄热器(1)，其中，所述端部部分(3)中的每个的孔隙率低于位于所述端部部分之间的任何部分的孔隙率。
7.根据前述利要求中任一项所述的蓄热器(1)，其中，所述蓄热器的部分(3)的孔隙率从所述蓄热器的中心平面向所述蓄热器的端部增加，所述中心平面穿过所述蓄热器的中心，并垂直于所述气体的流动方向(4、5)。
8.根据权利要求7所述的蓄热器(1)，其中，所述蓄热器的部分(3)相对于所述蓄热器的中心平面对称布置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的蓄热器(1)，其中，所述蓄热器的具有最高孔隙率的部分(3)具有等于1的孔隙率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的蓄热器(1)，其中，所述孔隙率为每单位体积0到1和/或每单位长度0到1。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的蓄热器(1)，其中每个单元(6)包括从所述单元的中心延伸出的至少四个长方形元件(7)，所述元件中的每一个相对于所述气体的流动方向(4、5)形成5°到85°的角度。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的蓄热器(1)，其中连续的两个单元(6)通过以下方式物理地连接在一起：
-通过它们的长方形元件(7)中的至少之一，或
-通过材料层(8)，它们的长方形元件中的至少之一与所述材料层连接。
13.根据权利要求11或12所述的蓄热器(1)，其中所述单元(6)的长方形元件(7)相对于包括所述单元的中心的一个或更多个对称平面两两对称。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的蓄热器(1)，其中在同一个单元(6)内，至少两个长方形元件(7)从包括所述单元的中心并且垂直于所述气体的流动方向(4、5)的平面的一侧延伸出，并且至少两个其它长方形元件从另一侧延伸出。
15.一种通过3D打印制造根据权利要求1至14中任一项所述的装置的方法。
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