[发明专利]包围流体管路的具有弹热元件的用于换热的器件

说明书

本发明涉及一种用于换热的器件（100），其设置用于，包围用于引导传热流体的流体管路（3）。该用于换热的器件包括：至少一个弹热元件（2），该至少一个弹热元件与流体管路（3）连接；至少一个致动器（1），该至少一个致动器作用到弹热元件（2）上并且设置用于，在操纵时将力施加到至少一个弹热元件（2）上，以便使该至少一个弹热元件（2）变形；以及至少一个固定元件（4），该至少一个固定元件设置用于，将用于换热的器件（100）固定在流体管路（3）上。

技术领域

本发明涉及一种用于换热的器件，该器件包围引导传热流体的流体管路并且包括至少一个弹热元件、至少一个致动器和至少一个固定元件。此外，本发明还涉及一种用于换热的系统，该系统包括流体管路、至少一个用于换热的器件和用于控制至少一个致动器的电子的控制器。

背景技术

弹热效应说明了当材料用机械的力加载并且例如变形时，材料的一种绝热的温度变化。通过机械的力或者变形在材料中引起了也称为相的晶体结构的转变。相变（Phasenumwandlung）导致材料的温度升高。若导出在此释放出的热，那么温度就会降低并且熵会减少。若消除机械的力，那么又会引起反转的相变（可逆转变（Rückumwandlung）），反转的相变导致材料的温度下降。若再次将热输送给材料，那么熵再次增加。

在近似绝热的相变后，温度处在起始温度之上。在此产生的热可以例如排出给环境并且材料就具有环境温度。若现在以如下方式开始可逆相变，即，将机械力降低到零，那么就产生（einstellen）了较低的温度作为起始温度。可以达到了在相变后的最大温度和可逆转变后的最小温度之间（在之前输出的热下）的直至40℃的温差。

可以证明弹热效应的材料，被称为弹热材料。这种弹热材料例如是具有超弹性的形状记忆合金（Formgedächtnislegierungen）。超弹合金的突出之处在于，它们也能在强烈变形后本身再次回复（zurückkehren）到其最初的形状。超弹形状记忆合金具有两个不同的相（晶体结构）。奥氏体（Austenit）是在室温时的稳定的相并且马氏体（Martensit）在更低温时是稳定的。机械的变形引起了从奥氏体到马氏体的相变，所述相变导致了绝热的温度上升。提高的温度现在能以热的形式排出给环境，这导致了熵的减少。若弹热材料再次被去负荷，那么进行从马氏体到奥氏体的可逆转变（Rückumwandlung）并且随之而来的是绝热的温度下降。

由这种弹热材料制成的弹热元件用于冷却和用于加热。在此，典型地使用用传热流体填充的流体管路，通过所述流体管路传输热。传热流体更为准确地将热从有待冷却的组件朝着弹热元件传输或者将热从弹热元件运走并且朝着有待加热的组件传输。

弹热元件传统上布置在用于冷产生或热产生的中央的单元中，流体管路离开所述弹热元件并且然后朝着所述组件延伸。沿着流体管路发生了与环境的换热，因而产生了热损失并且冷却功率或加热功率变小。中央的单元典型地具有马达、大多为电动马达，以便使弹热元件变形。

发明内容

建议一种用于换热的器件，该器件设置用于，包围引导传热流体、例如冷却剂/制冷剂的流体管路。用于换热的器件包括至少一个弹热元件、至少一个作用到至少一个弹热元件上的致动器和至少一个固定元件。

在此，至少一个弹热元件能与流体管路连接、与流体管路连接或者能布置在流体管路上。在此，在至少一个弹热元件和流体管路之间存在热连接。所述至少一个弹热元件可以直接固定在流体管路上或者优选通过至少一个固定元件保持在连接中。

至少一个致动器设置用于，在操纵致动器时将力施加到至少一个弹热元件上。致动器可以例如是压电元件，该压电元件膨胀并且在此将压力施加到至少一个弹热元件上，或者可以是电致动器（Elektroaktor）或磁致动器、例如起重磁铁（Hubmagnet）。