TWM587174U - 熱相變儲熱模組 - Google Patents

Abstract

一種熱相變儲熱模組，包含一導熱外層及一儲熱結構。該導熱外層適用於接觸至少一熱源。該儲熱結構設置於該導熱外層中，並包括一纖維基材及一熱相變材。該纖維基材設置於該導熱外層中，並讓該熱相變材附著於上。該熱相變材能在相變過程中維持於特定溫度下吸收熱量。

Description

熱相變儲熱模組

本新型是有關於一種儲熱模組，特別是指一種熱相變儲熱模組。

現今電子裝置的運作功能日益複雜，因而需要設置眾多高性能之零組件以實現其裝置功能。然而，高性能零組件通常是在高功率狀態下運作，如此會伴隨大量的熱能產生，而導致電子裝置的溫度提高。此外，電子裝置的輕薄化發展趨勢，也使得電子裝置特定部位產生的熱能不易散逸。因此，在電子裝置內部的特定零組件如處理晶片、電源模組、電池模組處常會發生局部過熱問題，而影響裝置效能，嚴重的甚至可能會導致零組件毀損、起燃的問題發生。

因此，本新型之其中一目的，即在提供一種能解決前述問題的熱相變儲熱模組。

於是，本新型熱相變儲熱模組在一些實施態樣中，包含一導熱外層及一儲熱結構。該導熱外層適用於接觸至少一熱源。該儲熱結構設置於該導熱外層中，並包括一纖維基材及一熱相變材。該纖維基材設置於該導熱外層中，並讓該熱相變材附著於上。該熱相變材能在相變過程中維持於特定溫度下吸收熱量。

在一些實施態樣中，該纖維基材的材質包含不織布、聚酯纖維、玻璃纖維、金屬纖維、碳纖維的其中一者。

在一些實施態樣中，該纖維基材的厚度介於0.01公釐至0.5公釐。

在一些實施態樣中，該導熱外層的材質包含銅、鋁、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺的其中一者。

在一些實施態樣中，該導熱外層包括一適用於接觸該熱源的圍壁，該圍壁的厚度不大於0.5公釐。

在一些實施態樣中，該熱相變材的材質包含石蠟及具輻射導熱性的奈米碳材。

在一些實施態樣中，該熱相變材的厚度不小於0.3公釐。

本新型至少具有以下功效：該熱相變儲熱模組藉由該熱相變材的設置，在一定程度內可作為用於吸納或釋放熱能的熱庫，因此該熱相變儲熱模組接觸溫度較高的熱源後，能夠吸收熱源的熱能以產生相變反應，且在相變反應過程中會維持在特定溫度不致升高，因此能抑制熱源溫度過高或局部過熱的問題。此外，由於該熱相變材在不同狀態下可能具備流動性，藉由該纖維基材的設置，能夠確保該熱相變材在該導熱外層改變為不同的擺設方位或角度後，仍位於該導熱外層內的預定位置，藉以讓該導熱外層的特定部位接觸熱源後均能將熱能順利傳導至該熱相變材處，因而能實現穩定的吸熱或放熱效果。

參閱圖1，為本新型熱相變儲熱模組100的一實施例，該熱相變儲熱模組100適用於接觸一或多個熱源200，於本實施例是以多個熱源200為例說明，但不以多個熱源200的實施方式為限。該等熱源200例如分別為一電池模組中的電芯，該熱相變儲熱模組100是以夾設於該等熱源200之間為例說明。然而，視實際需要，該熱相變儲熱模組100可運用於各式不同的熱源200的溫度控管，不以電池模組之實施方式為限。

該熱相變儲熱模組100包含一導熱外層1及一設置於該導熱外層1中的儲熱結構2。該導熱外層1包括一適用於接觸該等熱源200的圍壁11，該圍壁11的兩端係經密封，其材質包含銅、鋁等金屬材質或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(PI)等材質。在該導熱外層1以銅、鋁等材質製作的實施態樣中，藉由此種高導熱材質的選用，能讓該導熱外層1具備良好的導熱特性。而在該導熱外層1藉由聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺等材質製作的實施態樣中，則方便形塑形狀，且具有成本低廉的優點。以本實施例中，該導熱外層1為扁平中空狀的結構，而且該圍壁11的較佳厚度為不大於0.5公釐，因此該導熱外層1整體為一極為薄型的結構，適用於夾設在該等熱源200之間，而不會過度增加設置該熱相變儲熱模組100所佔用的空間。然而，根據實際需要，該導熱外層1可實現為任意形狀的中空結構，並且能夠視需要調整該圍壁11的厚度，不以特定實施方式為限。另，在一實施態樣中，該導熱外層1的表面還能夠設置圖中未繪製的黏膠層及離型層，以便於將該熱相變儲熱模組100固定於該等熱源200上。

該儲熱結構2包括一設置於該導熱外層1中的纖維基材21，以及一能附著於該纖維基材21上的熱相變材22。該纖維基材21的材質包含不織布、聚酯纖維(Terylene)、玻璃纖維、金屬纖維、碳纖維的其中一者，且較佳厚度介於0.01公釐至0.05公釐，因而讓該熱相變儲熱模組100適合實現為薄型化的結構。由於該熱相變材22有可能在固態、膠態等不同狀態間變換，並在處於膠態的情況下產生流動性，透過該纖維基材21的設置，能讓該熱相變材2附著於該纖維基材21上，即便該熱相變材22在相變後轉為膠態也不致因產生流動性而大幅改變其在該導熱外層1中的位置，因此在該導熱外層1改變不同的擺設方位或角度後，該熱相變材22仍能根據其附著於該纖維基材21的特性，而大致能維持在該導熱外層1內的預定位置，藉以讓該導熱外層1的各部位接觸該等熱源200後，均能將熱能順利傳導至該熱相變材22處，不會因為特定部位的該熱相變材22流動至該導熱外層1內的其他位置後，讓該導熱外層1內存在局部區域缺少該熱相變材22的狀況，因而讓該熱相變儲熱模組100能夠實現穩定的吸熱或放熱效果。該熱相變材22的材質於本實施例中係包含石蠟及具輻射導熱性的奈米碳材，石蠟是在相變過程中具有高潛熱儲能密度的材料，且溫度變化小熱化學穩定性佳，適合用作儲熱材料，而加入奈米碳材則能增進該熱相變材22整體的導熱性，因而讓該熱相變材22能在相變過程中維持於特定溫度下有效吸收熱量或釋放熱量，並在一定程度內可當作用於吸納或釋放熱能的熱庫。此外，本實施例中該熱相變材22的較佳厚度不小於0.3公釐，讓該熱相變材22具備足夠的體積充當熱庫。據此，該熱相變儲熱模組100接觸溫度較高的該等熱源200後，能由該熱相變材22吸收該等熱源200的熱能以產生相變反應，且該熱相變材22在相變反應過程中會維持在特定溫度不致升高，因此能抑制該等熱源200溫度過高或局部過熱的問題。當該等熱源200為電池模組的電芯時，該熱相變儲熱模組100的設置有助於維持電芯在特定溫度下運作，以提升其效能，並能避免電芯溫度過高時所造成的爆炸等危險。當然，該熱相變儲熱模組100的相關應用不以電池模組為限，上述說明僅為本實施例的示例，不應以此限制本實施例的實施範圍。

綜合上述，本新型熱相變儲熱模組100藉由該熱相變材22的設置，在一定程度內可作為用於吸納或釋放熱能的熱庫，因此該熱相變儲熱模組100接觸溫度較高的熱源200後，能夠吸收熱源200的熱能產生相變反應，且在相變反應過程中大致會維持在特定溫度不致升高，因此能抑制熱源200溫度過高或局部過熱的問題，確保熱源200的安定性。此外，由於該熱相變材22在不同狀態下可能會產生流動性，藉由該纖維基材21的設置，能夠確保該熱相變材22在該導熱外層1改變為不同的擺設方位或角度後，仍位於該導熱外層1內的預定位置，藉以讓該導熱外層1的各部位接觸熱源200後均能將熱能順利傳導至該熱相變材22處，因而能實現穩定的吸熱或放熱效果。是故，本新型熱相變儲熱模組100確實能達成本新型的目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

100‧‧‧熱相變儲熱模組
200‧‧‧熱源
1‧‧‧導熱外層
11‧‧‧圍壁
12‧‧‧分隔壁
13‧‧‧分隔空間
2‧‧‧儲熱結構
21‧‧‧纖維基材
22‧‧‧熱相變材

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是一側剖視示意圖，說明本新型熱相變儲熱模組的一實施例。

Claims (7)

1. 一種熱相變儲熱模組，包含：
   一導熱外層，適用於接觸至少一熱源；及
   一儲熱結構，設置於該導熱外層中，並包括一纖維基材及一熱相變材，該纖維基材設置於該導熱外層中，並讓該熱相變材附著於上，該熱相變材能在相變過程中維持於特定溫度下吸收熱量。
2. 如請求項1所述之熱相變儲熱模組，其中，該纖維基材的材質包含不織布、聚酯纖維、玻璃纖維、金屬纖維、碳纖維的其中一者。
3. 如請求項1所述之熱相變儲熱模組，其中，該纖維基材的厚度介於0.01公釐至0.5公釐。
4. 如請求項1所述之熱相變儲熱模組，其中，該導熱外層的材質包含銅、鋁、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺的其中一者。
5. 如請求項1所述之熱相變儲熱模組，其中，該導熱外層包括一適用於接觸該熱源的圍壁，該圍壁的厚度不大於0.5公釐。
6. 如請求項1所述之熱相變儲熱模組，該熱相變材的材質包含石蠟及具輻射導熱性的奈米碳材。
7. 如請求項1所述之熱相變儲熱模組，其中，該熱相變材的厚度不小於0.3公釐。