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DE102004048031A1 - heat storage - Google Patents

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DE102004048031A1
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DE
Germany
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heat storage
inclusion
carrier material
electrical component
heat
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Withdrawn
Application number
DE102004048031A
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German (de)
Inventor
Hendrik Ehrhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/023Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
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Abstract

The heat store (10) changes its overall state. It includes a carrier material, the closed pores of which contain an enclosed material. The carrier material and the enclosed material are in the solid state at room temperature. There may be different enclosed materials in different pores. Carrier material and at least one of the enclosed materials may be metallic.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicher nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.The The invention relates to a heat storage after the genus of the independent Claim.

Bekannte Wärmespeicher dieser Art bestehen aus einem gebauten Behälter mit einem verhältnismäßig großen Volumen, in den das Einschlussmaterial eingebracht und anschließend der Behälter verschlossen wurde.Known heat storage of this kind consist of a built container with a relatively large volume, in which the inclusion material introduced and then the container was closed.

Nachteilig ist bei diesem Wärmespeicher, dass dieser verhältnismäßig aufwendig herzustellen ist.adversely is at this heat storage that this relatively expensive is to produce.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Der erfindungsgemäße Wärmespeicher mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass dieser ein makroskopisch einheitlicher Werkstoff ist, der leicht zu konfektionieren ist. Das Trägermaterial und das Einschlussmaterial bilden makroskopisch einen einheitlichen Stoff, der leicht handhabbar ist.Of the Heat storage according to the invention with the features of the main claim has the advantage that this a macroscopically uniform material that is easy to assemble is. The carrier material and the inclusion material form a uniform macroscopic Fabric that is easy to handle.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Wärmespeichers nach dem Hauptanspruch möglich. Damit der Wärmespeicher aus Trägermaterial und Einschlussmaterial problemlos bei Raumtemperatur zu handhaben ist, ist vorgesehen, dass beide Materialien bei Raumtemperatur im festen Zustand sind. Es ist vorgesehen, dass das Einschlussmaterial dazu geeignet ist sich zu verflüssigen, vorzugsweise oberhalb von Raumtemperatur.By in the subclaims listed activities are advantageous developments of the heat storage according to the main claim possible. In order to the heat storage made of carrier material and containment material to handle easily at room temperature is, it is envisaged that both materials at room temperature are solid state. It is envisaged that the inclusion material suitable for liquefying, preferably above room temperature.

Zur Beeinflussung der Wärmekapazität des Wärmespeichers ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in verschiedenen Poren unterschiedliche Einschlussmaterialien aufgenommen und eingeschlossen sind. Somit ist eine größere Variabilität gewährleistet.to Influencing the heat capacity of the heat accumulator is provided according to a further embodiment of the invention, that included in different pores different inclusion materials and are included. This ensures greater variability.

Damit der Wärmespeicher eine möglichst hohe Wärmekapazität hat um somit zu entwärmende Gegenstände möglichst lange auf einem geeigneten Temperaturniveau halten zu können ist vorgesehen, dass das Trägermaterial und das zumindest eine Einschlussmaterial metallisch sind. Ein weiterer Vorteil ist in diesem Zusammenhang, dass der Wärmeübergang zwischen dem Trägermaterial und dem Einschlussmaterial besonders gut ist.In order to the heat storage the highest possible Heat capacity has around thus possible objects to be cooled to be able to keep at a suitable temperature level for a long time provided that the carrier material and that at least one containment material is metallic. Another Advantage in this context is that the heat transfer between the substrate and the inclusion material is particularly good.

Damit der Wärmespeicher möglichst lange gleichbleibende Eigenschaften besitzt und somit Wartungsintervalle möglichst groß sein können ist vorgesehen, dass das Trägermaterial und das zumindest eine Einschlussmaterial untereinander nicht mischbar sind, sodass sich keine Mischkristalle bilden können. Andernfalls würde sich die Schmelztemperatur des Einschlussmaterials ändern, insbesondere erhöhen, was für das zu entwärmende Bauteil von Nachteil wäre, da der endotherme Phasenübergang bei ggf. zu hoher Temperatur abliefe.In order to the heat storage preferably has long consistent properties and thus maintenance intervals preferably be great can is provided that the carrier material and the at least one inclusion material is immiscible with each other are so that no mixed crystals can form. Otherwise it would become change the melting temperature of the containment material, in particular increase what for the too warming Component would be a disadvantage since the endothermic phase transition if necessary, run too high temperature.

Ganz besonders im Zusammenhang mit metallischen Einschlussmaterialien hat sich ergeben, dass die eingeschlossenen Teilchen einen Längenbereich von 1 bis mehreren Hundert Nanometern aufweisen sollen. Damit die Schmelztemperatur des Einschlussmaterials möglichst einheitlich ist und so möglichst genau definiert ist, ist vorgesehen, dass die eingeschlossenen Teilchen jeweils in etwa die gleiche maximale Länge haben und somit untereinander keine allzu großen Längenunterschiede aufweisen.All especially in connection with metallic inclusion materials has shown that the trapped particles have a length range from 1 to several hundred nanometers. So that Melting temperature of the inclusion material is as uniform as possible and as possible is precisely defined, it is envisaged that the trapped particles each have approximately the same maximum length and thus each other no too big Differences in length exhibit.

Des weiteren ist ein elektrisches Bauelement vorgesehen, welches durch einen derartigen erfindungsgemäßen Wärmespeicher kühlbar ist.Of Furthermore, an electrical component is provided which by Such a heat storage device according to the invention cooled is.

Für einen besonders guten Wärmeübergang vom elektrischen Bauelement zum Wärmespeicher ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher einen Hohlraum aufweist, in dem zumindest ein Teil des elektrischen Bauelements aufgenommen ist. Es ergibt sich somit ei ne besonders große Oberfläche, über die ein Wärmeaustausch zwischen dem elektrischen Bauelement und dem Wärmespeicher möglich ist.For one very good heat transfer from electrical component for heat storage is provided that the heat storage having a cavity in which at least a portion of the electrical Component is included. This results in a very special size Surface over the a heat exchange between the electrical component and the heat storage is possible.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher und das elektrische Bauelement von einer gemeinsamen Hülle, insbesondere elektrischer Isolation umgeben ist. Dies hat den Vorteil, dass das elektrische Bauelement gemeinsam und somit einteilig mit dem Wärmespeicher verwendbar ist. Die Handhabung, insbesondere im Zusammenhang mit der Befestigung auf Trägersubstraten wie Leiterplatten etc. ist damit vereinfacht, da diese modifizierten elektrischen Bauelemente mit Wärmespeicher genauso gehandhabt werden können wie bekannte elektrische Bauelemente ohne Wärmespeicher.To A further embodiment of the invention provides that the heat storage and the electrical component of a common shell, in particular surrounded by electrical insulation. This has the advantage that the electrical component together and thus in one piece with the heat storage is usable. Handling, especially in connection with the attachment on carrier substrates such as printed circuit boards, etc. is simplified because these modified electrical components with heat storage can be handled the same way as known electrical components without heat storage.

Eine Kombination eines elektrischen Bauelements mit einem erfindungsgemäßen Wärmespeicher hat den Vorteil, dass auf eine aktive Kühlung, bspw. durch einen Lüfter oder eine aufwendige thermische Ankopplung an ein Gehäuse oder andere Wärmesenken verzichtet werden kann. Dies bedeutet in der Folge eine hohe Kostenersparnis für die Entwicklung sowie Fertigung elektronischer Systeme.A Combination of an electrical component with a heat accumulator according to the invention has the advantage that on an active cooling, for example by a fan or a complex thermal coupling to a housing or other heat sinks can be waived. This means a high cost savings as a result for the development as well as production of electronic systems.

Zeichnungendrawings

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Wärmespeichers sowie elektrische Bauelemente mit Wärmespeichern dargestellt. Es zeigen:In The drawings are exemplary embodiments a heat accumulator according to the invention and electrical components shown with heat storage. Show it:

1 ausschnittweise und schematisch einen Schnitt durch das Trägermaterial eines Wärmespeichers nach einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 1 in a section and schematically a section through the carrier material of a heat accumulator according to a first embodiment,

2 ebenfalls ausschnittweise und schematisch einen Querschnitt durch das Trägermaterial eines Wärmespeichers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2 likewise a fragmentary and schematic cross section through the carrier material of a heat accumulator according to a second embodiment,

3 eine Seitenansicht auf eine Leiterplatte mit einem elektrischen Bauelement und einem darauf angeordneten Wärmespeicher, 3 a side view of a printed circuit board with an electrical component and a heat accumulator arranged thereon,

4 ein elektrisches Bauelement mit einem Wärmespeicher nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. 4 an electrical component with a heat storage according to a further embodiment.

Beschreibungdescription

In der 1 ist eine schematische Schnittdarstellung durch einen Wärmespeicher 10 dargestellt. Dieser Wärmespeicher besteht zunächst aus einem Trägermaterial 13, das hier auch als Matrix bezeichnet werden kann. Dieses Trägermaterial 13 hat geschlossene Poren 16, in denen ein Einschlussmaterial 19 aufgenommen und eingeschlossen ist. Dieses Einschlussmaterial 19 ist dazu geeignet, bei Wärmeeinfluss seinen Aggregatzustand zu ändern. Die Poren 16 sind an sich unregelmäßige geschlossene Räume, die vollständig durch das Einschlussmaterial 19 gefüllt sind. Das Trägermaterial 13 und das Einschlussmaterial 19 sind bei Raumtemperatur im festen Aggregatszustand. Das Einschlussmaterial 19 ist schmelzbar und hat eine Schmelztemperatur Ts, die niedriger als die des Trägermaterials 13 ist.In the 1 is a schematic sectional view through a heat storage 10 shown. This heat storage initially consists of a carrier material 13 , which can also be called a matrix here. This carrier material 13 has closed pores 16 in which an inclusion material 19 is included and enclosed. This inclusion material 19 is suitable for changing its state of aggregation under the influence of heat. The pores 16 are in themselves irregular closed spaces that are completely enclosed by the enclosure material 19 are filled. The carrier material 13 and the inclusion material 19 are in solid state at room temperature. The inclusion material 19 is meltable and has a melting temperature T s lower than that of the support material 13 is.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Trägermaterial 13 und das zumindest eine Einchlussmaterial 19 metallisch sind. Das Trägermaterial 13 und das zumindest eine Einschlussmaterial 19 sind untereinander nicht mischbar und bilden somit für den Fall, dass beide Materialien metallisch sind, keine Mischkristalle. Es ist vorgesehen, dass die im Trägermaterial 13 als Einschlussmaterial 19 eingeschlossenen Teilchen eine maximale Länge von 3 bis 100 nm haben. Um eine möglichst gleichmäßige Schmelztemperatur des Einschlussmaterials 16 zu erhalten ist vorgesehen, dass die eingeschlossenen Teilchen jeweils in etwa die gleiche maximale Länge haben, d.h., dass die eingeschlossenen Teilchen 19 untereinander keine großen Längenunterschiede aufweisen.It is provided in particular that the carrier material 13 and that at least one inclusion material 19 metallic. The carrier material 13 and that at least one inclusion material 19 are immiscible with each other and thus form no mixed crystals in the event that both materials are metallic. It is envisaged that in the carrier material 13 as inclusion material 19 enclosed particles have a maximum length of 3 to 100 nm. To obtain the most uniform possible melting temperature of the inclusion material 16 it is envisaged that the entrapped particles each have approximately the same maximum length, ie, that the entrapped particles 19 have no great differences in length between each other.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Wärmespeicher 10 dargestellt. In dieser ausschnittweisen Schnittdarstellung ist das Trägermaterial 13 erkennbar, in dem sich – wie bereits beim ersten Ausführungsbeispiel – Poren 16 befinden. In diesen Poren 16 ist neben dem bereits aus 1 bekannten ersten Einschlussmaterial 19 ein zweites Einschlussmaterial 22 in anderen Poren 16 eingeschlossen. Eine derartige Ausbildung des Wärmespeichers 10 ermöglicht somit ein von der Temperatur her gestuftes Verhalten des Wärmespeichers.In 2 is a second embodiment of a heat storage 10 shown. In this section sectional view is the carrier material 13 recognizable, in which - as in the first embodiment - pores 16 are located. In these pores 16 is next to the already off 1 known first inclusion material 19 a second inclusion material 22 in other pores 16 locked in. Such a design of the heat storage 10 thus allows a tiered from the temperature behavior of the heat accumulator.

Das Trägermaterial (13) und das Einschlussmaterial (19) bzw. (22) kontaktieren einander direkt, d.h. ohne dazwischen angeordnete weitere Materialien.The carrier material ( 13 ) and the inclusion material ( 19 ) respectively. ( 22 ) Contact each other directly, ie without interposed further materials.

In 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Bauelements 30 mit einem Wärmespeicher 10 dargestellt. Das elektrische Bauelement 30 ist hier auf einer Leiterplatte 33 montiert und wird über auf der Leiterplatte 33 verlaufenden elektrischen Verbindungen mit der hier nicht dargestellten Umgebung des Bauelements 30 kontaktiert. Das im Beispiel in etwa quaderförmige Bauelement 30 ist hier auf insgesamt fünf Seiten von dem Wärmespeicher 10 umgeben. Dieser Wärmespeicher 10, aufgebaut bspw. wie die zuvor in 1 und 2 beschriebenen Wärmespeicher 10, weist einen Hohlraum 36 auf, der in einer Fläche 39 endet bzw. durch diese begrenzt ist, die an die Oberfläche des Trägers für das Bauelement 30 angepasst ist. In diesem Fall ist die Oberfläche 39 eben.In 3 is a first embodiment of an electrical component 30 with a heat storage 10 shown. The electrical component 30 is here on a circuit board 33 mounted and over on the circuit board 33 extending electrical connections with the environment of the device, not shown here 30 contacted. The example in approximately cuboidal component 30 is here on a total of five pages from the heat storage 10 surround. This heat storage 10 , built up, for example, like the ones previously in 1 and 2 described heat storage 10 , has a cavity 36 on that in a plane 39 ends, or is limited by this, to the surface of the support for the device 30 is adjusted. In this case, the surface is 39 just.

Wird nun ein solches elektrisches Bauelement 30 in Betrieb genommen, und erzeugt dies eine damit verbundene Abwärme, so wird diese Abwärme vom elektrischen Bauelement 30 u. a. auf den Wärmespeicher 10 übertragen. Das Matrixmaterial bzw. das Trägermaterial 13 und auch die sich in den Poren 16 befindenden Einschlüsse 19 werden nunmehr kontinuierlich erwärmt. Beide Materialien 13 und 19 sind nach wie vor im festen Aggregatzustand. Wird nun der Schmelzpunkt Ts des Einschlussmaterials 19 erreicht, so findet kontinuierlich eine Verflüssigung der Einschlüsse 19 im weiterhin festen Trägermaterial 13 statt. Die dazu erforderliche Energie, nämlich die vom elektrischen Bauelement 30 eingebrachte Wärmeenergie wird zunächst ohne weitere Temperaturerhöhung des Einschlussmaterials 19 und auch im Wesentlichen des Trägermaterials 13 dazu benötigt, den kristallinen Zustand des Einschlussmaterials 19 aufzulösen. Eine Temperaturerhöhung des Einschlussmaterials 19 erfolgt solange nicht, bis dieses im Wesentlichen bzw. vollständig flüssig ist. Nur für den Fall, dass weiterhin mehr Wärme in den Wärmespeicher 10 eingebracht wird als zunächst von diesem abgegeben werden kann, erhöht sich die Temperatur des nunmehr flüssigen Einschlussmaterials 19 und auch des Trägermaterials 13 weiter. In diesem Fall wird das elektrische Bauelement 30 wieder wärmer.Will now be such an electrical component 30 put into operation, and this generates an associated waste heat, so this waste heat from the electrical component 30 among other things on the heat storage 10 transfer. The matrix material or the carrier material 13 and also in the pores 16 Inclusions 19 are now heated continuously. Both materials 13 and 19 are still in the solid state of aggregation. Will now the melting point T s of the inclusion material 19 achieved, there is a continuous liquefaction of the inclusions 19 in the still solid carrier material 13 instead of. The required energy, namely that of the electrical component 30 introduced heat energy is initially without further increase in temperature of the inclusion material 19 and also essentially the carrier material 13 this requires the crystalline state of the inclusion material 19 dissolve. A temperature increase of the inclusion material 19 does not take place until this is substantially or completely liquid. Just in case that continues to heat more in the heat storage 10 is introduced as can be initially submitted by this, increases the Tem temperature of the now liquid inclusion material 19 and also of the carrier material 13 further. In this case, the electrical component 30 warmer again.

Fällt nachfolgend die Umgebungstemperatur des Wärmespeichers 10, weil bspw. das Bauelement 30 nicht mehr betrieben wird, so kühlt sich das System aus Bauelement 30 und Wärmespeicher 10 kontinuierlich ab, wobei in dem Moment, in dem die Schmelztemperatur erreicht wird, diese einige Zeit auf diesem T-Niveau verbleibt, bis das Einschlussmaterial 19 wieder kristallisiert ist. Anschließend fällt die Temperatur des Systems weiter. Das Einschlussmaterial 19 steht ab diesem Moment wieder als Wärmeschutz zur Verfügung.Falls below the ambient temperature of the heat storage 10 because, for example, the component 30 is no longer operated, so cools the system of component 30 and heat storage 10 from the moment that the melting temperature is reached, this remains at this T level for some time until the inclusion material 19 crystallized again. Then the temperature of the system continues to drop. The inclusion material 19 is from this moment again as heat protection available.

In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für ein System aus elektrischem Bauelement 30 und Wärmespeicher 10 dargestellt. Es ist dort ein vorkonfektioniertes Bauteil 50 dargestellt, welches nicht nur aus dem eigentlichen elektrischen Bauelement 30 besteht, sondern auch aus dem Wärmespeicher 10. Das in 4 dargestellte elektrische Bauelement 30 weist eine ebene Oberfläche auf, auf die der Wärmespeicher 10 aufgesetzt ist. Für den Fall, dass das elektrische Bauelement 30 nicht isoliert ist, ist zwischen Wärmespeicher 10 und elektrischem Bauelement 30 eine Isolationsschicht 53 vorzusehen, daß der Wärmespeicher 10 metallisch und als solcher leitfähig ist. Des weiteren ist das elektrische Bauelement 30 mit Kontakten 56 versehen, die zur elektrischen Verbindung mit der Leiterplatte 33 dienen. Der Verbund aus elektrischem Bauelement 30, Isolationsschicht 53 und den Kontakten 56 ist von einer Hülle 60 umgeben, die die genannten Bauteile nach außen hin elektrisch isoliert. Der Wärmespeicher 10 und das elektrische Bauelement 30 sind von einer gemeinsamen Hülle 60 umgeben. Zudem ermöglicht diese Hülle 60 die Handhabung des elektrischen Bauteils 50 zusammen mit dem Wärmespeicher 10 als ein einziges Bauteil.In 4 is a second embodiment of an electrical component system 30 and heat storage 10 shown. It is there a prefabricated component 50 shown, which not only from the actual electrical component 30 exists, but also from the heat storage 10 , This in 4 illustrated electrical component 30 has a flat surface on which the heat storage 10 is attached. In the event that the electrical component 30 is not isolated, is between heat storage 10 and electrical component 30 an insulation layer 53 to provide that the heat storage 10 Metallic and as such is conductive. Furthermore, the electrical component 30 with contacts 56 provided for electrical connection to the circuit board 33 serve. The composite of electrical component 30 , Insulation layer 53 and the contacts 56 is from a shell 60 surrounded, which electrically isolates said components to the outside. The heat storage 10 and the electrical component 30 are from a common shell 60 surround. In addition, this shell allows 60 the handling of the electrical component 50 together with the heat storage 10 as a single component.

Der Wärmespeicher (10) kann gemäß einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch lediglich auf einer bspw. ebenen Oberfläche des Bauelements (30) aufgesetzt und bspw. durch Kleben befestigt sein.The heat storage ( 10 ) can according to another, not shown embodiment, only on an example. Plane surface of the device ( 30 ) and, for example, be attached by gluing.

Für den Wärmespeicher 10 ist in Bezug zu allen vorgenannten Ausführungsbeispielen weiterhin anzumerken, dass dieser aus einem unmischbaren System bestehen soll. Unmischbares System bedeutet, dass das Trägermaterial 13 bspw. aus Aluminium besteht und das Einschlussmaterial 19 aus Blei, Indium oder Zinn. Für den Fall, dass verschiedene Einschlussmaterialien für ein und denselben Wärmespeicher 10 vorgesehen sind, können die genannten Materialien auch miteinander kombiniert werden. Dadurch dass unmischbare Systeme verwendet werden, bleiben die Einschlüsse 19 im Trägermaterial 13 an Ort und Stelle und können nicht mit dem Trägermaterial 13 legieren oder neue Phasen bilden. Das Trägermaterial 13 sollte eine Schmelztemperatur weit oberhalb der Betriebstemperatur des Bauelements 30 haben und somit stets im festen Zustand verharren. Das Einschlussmaterial 19 hingegen soll eine Schmelztemperatur Ts haben, die in dem Be reich liegt, der für das Bauteil als kritisch gilt. Als kritische Temperatur ist jene anzusehen, bei der die Funktion des Bauelements 30 nicht mehr als einwandfrei gewährleistet ist. Je nach Teilchengröße der Einschlussmaterialien 19 oder auch 22 ist die Schmelztemperatur der Einschlussmaterialien 19 oder 22 unterschiedlich, da diese von der Teilchengröße selbst abhängt. So ist z.B. aus der Literatur bekannt, dass die Schmelztemperatur Ts von Gold nahezu halbiert werden kann, wenn die Teilchengröße lediglich wenige Nanometer (nm) beträgt. Es kann somit bei geeignetem Einschlussmaterial 19 bzw. 22 die Schmelztemperatur Ts direkt über die Teilchengröße im Trägermaterial 13 in geeigneter und benötigter Weise an die Bedürfnisse bzw. kritische Temperatur des Bauelements 30 angepasst werden. Ein solcher Materialverbund für den Wärmespeicher 10 lässt sich dadurch herstellen, indem die Einschlussmaterialien 19 bzw. 22 kugelgemahlen werden oder vermischt mir dem Trägermaterial 13 kalt verformt werden. Dieser Vorgang ist auch als sogenanntes mechanisches Legieren bekannt.For the heat storage 10 It should also be noted in relation to all the above embodiments that it should consist of an immiscible system. Immiscible system means that the carrier material 13 For example, consists of aluminum and the inclusion material 19 made of lead, indium or tin. In the event that different enclosure materials for the same heat storage 10 are provided, the materials mentioned can also be combined with each other. By using immiscible systems, the inclusions remain 19 in the carrier material 13 in place and can not with the carrier material 13 alloy or form new phases. The carrier material 13 should have a melting temperature far above the operating temperature of the device 30 and thus always remain in the solid state. The inclusion material 19 however, should have a melting temperature T s , which is rich in the Be, which is considered critical for the component. The critical temperature is to be regarded as the one in which the function of the component 30 is no longer guaranteed to be flawless. Depending on the particle size of the inclusion materials 19 or 22 is the melting temperature of the inclusion materials 19 or 22 different, since this depends on the particle size itself. For example, it is known from the literature that the melting temperature T s of gold can be almost halved if the particle size is only a few nanometers (nm). It can thus with suitable inclusion material 19 respectively. 22 the melting temperature T s directly on the particle size in the carrier material 13 in a suitable and required manner to the needs or critical temperature of the device 30 be adjusted. Such a composite material for the heat storage 10 can be made by using the inclusion materials 19 respectively. 22 are ball milled or mixed with the carrier material 13 cold deformed. This process is also known as so-called mechanical alloying.

Claims (10)

Wärmespeicher mit Einschlussmaterial, das dazu geeignet ist, seinen Aggregatzustand zu ändern, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermaterial (13) vorhanden ist, welches geschlossene Poren (16) hat, wobei in den Poren (16) das Einschlussmaterial (19) aufgenommen und eingeschlossen ist.Heat storage with inclusion material, which is suitable for changing its state of aggregation, characterized in that a carrier material ( 13 ), which closed pores ( 16 ), whereby in the pores ( 16 ) the inclusion material ( 19 ) is included and included. Wärmespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (13) und das Einschlussmaterial (19) bei Raumtemperatur im festen Zustand sind.Heat accumulator according to claim 1, characterized in that the carrier material ( 13 ) and the inclusion material ( 19 ) at room temperature in the solid state. Wärmespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in verschiedene Poren (16) unterschiedliche Einschlussmaterialien (19, 22) aufgenommen und eingeschlossen sind.Heat storage according to claim 1 or 2, characterized in that in different pores ( 16 ) different inclusion materials ( 19 . 22 ) are included and included. Wärmespeicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (13) und das zumindest eine Einschlussmaterial (19, 22) metallisch sind.Heat accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier material ( 13 ) and the at least one inclusion material ( 19 . 22 ) are metallic. Wärmespeicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (13) und das zumindest eine Einschlussmaterial (19, 22) untereinander nicht mischbar sind.Heat accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier material ( 13 ) and the at least one inclusion material ( 19 . 22 ) are immiscible with each other. Wärmespeicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Trägermaterial (13) als Einschlussmaterial (19, 22) eingeschlossene Teilchen eine maximale Länge von 1 bis mehreren Hundert Nanometern haben.Heat accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that in the carrier material ( 13 ) as inclusion material ( 19 . 22 ) enclosed particles have a maximum length of 1 to several hundred nanometers. Wärmespeicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eingeschlossenen Teilchen jeweils in etwa die gleiche maximale Länge haben.heat storage according to claim 6, characterized in that the enclosed Each particle has about the same maximum length. Elektrisches Bauelement mit einem Wärmespeicher (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.Electrical component with a heat accumulator ( 10 ) according to any one of the preceding claims. Elektrisches Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (10) einen Hohlraum (36) aufweist, in dem zumindest ein Teil des elektrischen Bauelements (30) aufgenommen ist.Electrical component according to claim 8, characterized in that the heat accumulator ( 10 ) a cavity ( 36 ), in which at least a part of the electrical component ( 30 ) is recorded. Elektrisches Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es mit dem Wärmespeicher (10) zusammen von einer gemeinsamen Hülle (60) umgeben ist.Electrical component according to claim 9, characterized in that it is connected to the heat storage ( 10 ) together from a common shell ( 60 ) is surrounded.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2154938A2 (en) * 2008-08-15 2010-02-17 Lighting Science Group Corporation Sustainable endothermic heat stripping method and apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038723A1 (en) * 1980-10-14 1982-05-06 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach HEAT STORAGE FOR REGENERATIVE HEAT EXCHANGE
EP0009605B1 (en) * 1978-10-02 1983-06-29 International Business Machines Corporation Cooling structure for a semiconductor module
DE10015962C2 (en) * 2000-03-30 2002-04-04 Infineon Technologies Ag High temperature resistant solder connection for semiconductor device
DE10256553A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-24 Abb Research Ltd. Thermal insulation, for insulating pipelines for conveying crude oil and natural gas, comprises matrix made from microporous material based on silicate or polymer containing hollow spheres and additive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009605B1 (en) * 1978-10-02 1983-06-29 International Business Machines Corporation Cooling structure for a semiconductor module
DE3038723A1 (en) * 1980-10-14 1982-05-06 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach HEAT STORAGE FOR REGENERATIVE HEAT EXCHANGE
DE10015962C2 (en) * 2000-03-30 2002-04-04 Infineon Technologies Ag High temperature resistant solder connection for semiconductor device
DE10256553A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-24 Abb Research Ltd. Thermal insulation, for insulating pipelines for conveying crude oil and natural gas, comprises matrix made from microporous material based on silicate or polymer containing hollow spheres and additive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2154938A2 (en) * 2008-08-15 2010-02-17 Lighting Science Group Corporation Sustainable endothermic heat stripping method and apparatus
US8631855B2 (en) 2008-08-15 2014-01-21 Lighting Science Group Corporation System for dissipating heat energy

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