[发明专利]能量存储系统

权利要求书

1.一种用于在相转变材料库与热量传递流体之间传递热量的PCM-HTF换热设备，其中PCM为相转变材料并且HTF为热量传递流体，该PCM-HTF换热设备包括：

一个绝热外壳，该外壳包含交替的多层，所述交替的多层由相转变材料和多个形成的或成型的换热器构成，或由相转变材料复合物和多个形成的或成型的换热器构成，或由处于多个鳍片的矩阵或蜂巢中的交替的多层相转变材料和多个形成的或成型的换热器构成，或由处于多个鳍片的矩阵或蜂巢中的交替的多层相转变材料复合物和多个形成的或成型的换热器构成，这些鳍片是由金属或石墨或导电塑料制成的；其中相转变材料层或相转变材料复合物层在该热量传递流体的流动方向上的厚度减小，以便在排出时为与一个给定系列的换热器通道相接触的所有相转变材料或相转变材料复合物同时或近乎同时地提供热耗尽作用；以及

所述多个形成的或成型的换热器，其是由一种材料制成的，该材料是铜、铝、钢、塑料或金属化膜；其中

所述材料是通过将一种薄膜施用到或气相沉积到一个模具上或直接施用或气相沉积到一层固体相转变材料或固体相转变材料复合物上，或压制、冲压或模制所述材料而成型的或形成的；其中

这些形成的换热器被形成为提供离散分支的或不分支的、独立的或相连的、交叉的或不交叉的通道的一个或多个网络，以运载一种热量传递流体。

2.如权利要求1所述的PCM-HTF换热设备，其中至少一层换热器包括背靠背附接的、插设有一个平板的两个形成的换热器，这两个形成的换热器在该平板的每一侧上建立了分离的通道。

3.如权利要求1或2所述的PCM-HTF换热设备，其中该PCM-HTF换热设备的多个不同的热交换层或通道提供了不同的服务。

4.如权利要求1或2所述的PCM-HTF换热设备，其中将这些形成的换热器应用于一层已经预先形成有相同的通道图案的相转变材料层或相转变材料复合物层。

5.如权利要求1或2所述的PCM-HTF换热设备，其中该通道的一个网络或多个网络在若干种规模上形成多个图案，这些图案是：

在二维或三维上的长波长正弦波移位；和/或

相转变材料层或相转变材料复合物层中大致地平行于流动方向延伸的多个深窄槽刻痕；和/或

以下小规模图案：呈螺旋形的、直线形的、箭尾形的、交叉的、伪随机的或非周期的图案的多个脊、凸块、鳍片或凹槽。

6.如权利要求1或2所述的PCM-HTF换热设备，其中至少一个相转变材料复合物层是通过由一个选定密度的膨胀天然石墨形成所述至少一个相转变材料复合物层的形状而构造的；其中形成步骤包括：机械加工一个具有所述选定密度的膨胀天然石墨的预形成的板坯，或者在制造膨胀天然石墨的过程中使用一个成型的压机而将膨胀天然石墨预形成为正确形状和密度，或者在构造该换热器的过程中原位压缩低密度的膨胀天然石墨；并且其中，在构造之前、期间或之后，使相转变材料渗入该膨胀天然石墨中的间隙内。

7.如权利要求1或2所述的PCM-HTF换热设备，其中将磁热材料通过以下项之一集成到该换热器中：

至少一个相转变材料复合物层包括混有一种导热增强剂和一种磁热材料的相转变材料；和/或

磁热材料附接到至少一个换热器；

其中通过控制磁体的运动或施加磁场而将热量泵送到每个库或从每个库泵送出来。

8.如权利要求1或2所述的PCM-HTF换热设备，其中该换热器包括一个或多个空隙空间，该一个或多个空隙空间位于一个分层结构或一组管件的一侧或若干侧处并且配备有多个孔或多个插槽以允许热量传递流体在该PCM-HTF换热设备的该空隙空间与该通道和该组管件之间流动。