在一个方面，本发明专利技术提供了一种热传递设备，其包括限定外部收集表面和内部发射表面的发射器物体。还提供了偏离所述发射器物体的接收器物体，所述接收器物体限定内部接收表面和外部热递送表面。提供了热导管，所述热导管结合有连接在所述发射器物体和所述接收器物体之间的至少一个侧壁，该至少一个侧壁跨越所述发射器物体和所述接收器物体之间的距离并且包围所述发射器物体和所述接收器物体之间的容积。该一个或多个侧壁包围所述发射器物体的所述内部发射表面和所述接收器物体的所述内部接收表面。所述发射器物体、接收器物体和热导管被配置成促进主要朝向所述接收器物体的热传递。热传递。热传递。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热传递设备
[0001]本专利技术涉及一种热传递设备，特别涉及热能传递和管理系统。更具体地，在特定实施例中，本专利技术用于实现改进的热泵系统。
技术介绍
[0002]所有物体不断地向它们附近的环境释放热，同时获得从附近物体释放的热。当它们释放热时，它们冷却，而当它们获得热时，它们变热。物体越热，它们释放的热就越多。
[0003]通常，我们观察到较热的物体将热传递给较冷的物体，因为比它们的紧邻环境更热的物体比它们获得的热释放更多的热。同样地，比它们的周围环境更冷的物体被加热，因为它们比它们释放更多的热。
[0004]我们还通常观察到处于与它们的周围环境相同温度的物体保持在该温度，因为它们获得的热量被它们释放的热量平衡，导致热没有净变化。
[0005]例如，在内部被加热到舒适温度的寒冷环境中的建筑物不断地向外部损失热。因此，为了保持内部温度稳定，使用某种形式的加热器来平衡建筑物损失的热。在处于被冷却到舒适温度的热环境中的建筑物中，不断地从外部获得热。同样，为了保持恒定的内部温度，使用某种冷却装置来平衡所吸收的热。
[0006]有许多情况希望停止或减少从较热物体到较冷物体的热传递。例如，在建筑物墙壁、地板和天花板中安装隔热材料，以减少维持稳定温度所需的加热或冷却。
[0007]实际上，通常希望将热从较冷的物体转移到较热的物体，这与通常接受的自然热传递方向相反。这种装置通常称为热泵。对于在高温环境中的建筑物，可以使用热泵来将热从内部移动到外部，以抵消从外部到内部的自然热传递。冰箱是使用热泵将热从冰箱内部移动到冰箱外部的另一实例。
[0008]现有的热泵系统无处不在且有效，但具有以下缺点：需要能源如电力；具有足够的机械复杂性，操作寿命有限，并且需要维护、维修和修理；并且具有需要对环境有害的化合物的历史。
[0009]因此，优选且有价值的是具有一种用于热管理系统的热传递设备，其最小化持续存在的能量消耗，或至少提供一种优于现有技术的替代方案。此外，优选且有价值的是具有一种用于热管理系统的热传递设备，其不需要大量维护且对环境影响最小。
技术实现思路
[0010]根据本专利技术的一个方面，提供了一种热传递设备，该热传递设备包括：
[0011]发射器物体，该发射器物体限定外部收集表面和内部发射表面，
[0012]接收器物体，该接收器物体偏离发射器物体，该接收器物体限定内部接收表面和外部热递送表面，
[0013]热导管，该热导管结合有连接在发射器物体与接收器物体之间的至少一个侧壁，所述至少一个侧壁跨越发射器物体与接收器物体之间的距离并且包围发射器物体与接收
器物体之间的容积，所述至少一个侧壁包围发射器物体的内部发射表面和接收器物体的内部接收表面，
[0014]其中发射器物体、接收器物体和热导管被配置成主要在一个方向上促进热传递。
[0015]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种热传递设备，该热传递设备包括：
[0016]发射器物体，该发射器物体限定外部收集表面和内部发射表面，
[0017]接收器物体，该接收器物体偏离发射器物体，该接收器物体限定内部接收表面和外部热递送表面，
[0018]热导管，该热导管结合有连接在发射器物体与接收器物体之间的至少一个侧壁，所述至少一个侧壁跨越发射器物体与接收器物体之间的距离并且包围发射器物体与接收器物体之间的容积，所述至少一个侧壁包围发射器物体的内部发射表面和接收器物体的内部接收表面，
[0019]其中发射器物体、接收器物体和热导管被配置成促进主要朝向接收器物体的热传递。
[0020]根据本专利技术的另一方面，提供了一种基本上如上所述的热传递设备，其中热导管侧壁的内表面包括一个或多个热反射器，热反射器由适于优先反射特定方向上的热辐射的纳米结构超颖材料形成，纳米结构、纳米层或超颖材料被施加到发射器物体的内部发射表面和/或接收器物体的内部接收表面以优先发射特定波长带中的热辐射，发射器物体的内部发射表面的面积大于接收器物体的内部接收表面的面积，并且由热导管包围的容积包括滤波器，滤波器适于反射特定波长带中的热辐射并透射其它波长带中的热辐射。
[0021]在第一方面，本专利技术适于提供一种热传递设备，在另一方面，本专利技术提供一种由两个或多个这种设备形成的热传递组合件。
[0022]通过本专利技术的作用，可以促进热传递以主要在一个方向上传递热，并且优选地朝向接收器物体。在本专利技术的各种实施例中，设备可以配置成促进主要从发射器物体向接收器物体的热传递，并且在实施例的范围内，可以利用这样的配置：由接收器物体发射的热传递可以被反射回接收器物体。本领域的技术人员将理解，仍然可以发生从接收器物体到发射器物体的热流动，而本专利技术促进净或更大的热流动以从发射器物体传递到接收器物体。
[0023]在整个说明书中还提及了本专利技术的作为热发射器或接收器的各种部件、物体或表面。然而，本领域技术人员将理解，这些提及涉及考虑相同制品的热发射和热接收两者的总体结果。特别地，根据本专利技术描述为热发射器的元件可以以比其发射热更低的速率接收热。相反，热接收器将以低于其接收热的速率发射热。
[0024]在各种实施例中，发射器物体的外部收集表面用于主要从热传递设备的紧邻环境收集热。在其它实施例中，外部热收集表面可用于从封闭或容纳的空间收集热，例如在本专利技术用于向该封闭空间提供冷却效果的应用中。在进一步的实施例中，该外部热收集表面可用于从本专利技术提供的另一热传递设备的接收器物体收集热。
[0025]在整个说明书中，一般将参考用于将热传递到封闭空间的热传递设备。在这样的实施例中，接收器物体可以位于封闭空间内或与封闭空间热连通，并且发射器物体的外部收集表面可以用于从该封闭空间外部的设备的紧邻环境收集热。然而，本领域的技术人员将理解，本专利技术可以用于其它配置，并且例如可以在发射器物体位于该封闭空间内或与该封闭空间热连通时冷却该封闭空间。
[0026]本领域技术人员还将认识到，热连通还可以包括使用中间热传递机构，例如热交换器、热传递流体和热管。
[0027]在优选实施例中，发射器物体的外表面可以用于从热传递设备的紧邻环境收集热。
[0028]在另一优选实施例中，发射器物体的外表面可适于主要从热传递设备的紧邻环境收集热。例如，在一些实施例中，该外表面可以结合纳米结构超颖材料，由纳米结构超颖材料形成，包括纳米结构超颖材料或已经施加纳米结构超颖材料，纳米结构超颖材料被调节成吸收太阳光
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以加热发射器物体
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并阻止来自表面的黑体辐射。可以执行这种角色的候选超颖材料表面的形式和构造的具体细节仅通过实例的方式描述：《材料杂志(Materials journal)》,2018,第11卷,第862页：《场和远场辐射热传输中超材料可调波长选择性的研究进展(A review of tunable wavelength selectivity of meta
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热传递设备，其包括发射器物体，所述发射器物体限定外部收集表面和内部发射表面，接收器物体，所述接收器物体偏离所述发射器物体，所述接收器物体限定内部接收表面和外部热递送表面，热导管，所述热导管结合有连接在所述发射器物体与所述接收器物体之间的至少一个侧壁，所述至少一个侧壁跨越所述发射器物体与所述接收器物体之间的距离并且包围所述发射器物体与所述接收器物体之间的容积，所述至少一个侧壁包围所述发射器物体的所述内部发射表面和所述接收器物体的所述内部接收表面，其中所述发射器物体、接收器物体和热导管被配置成促进主要朝向所述接收器物体的热传递。2.根据权利要求1所述的热传递设备，其中由所述热导管的一个或多个侧壁包围的所述容积是低空气压力、部分真空或真空环境。3.根据权利要求1所述的热传递设备，其中由所述热导管的一个或多个侧壁包围的所述容积包含惰性或低热导率气体。4.根据权利要求1所述的热传递设备，其中热导管侧壁的内表面包括一个或多个热反射器，所述一个或多个热反射器被布置成优先将热辐射引导到所述接收器物体。5.根据权利要求4所述的热传递设备，其中所述至少一个或多个热反射器包括纳米结构超颖材料，所述纳米结构超颖材料适于优先反射特定方向上的热辐射。6.根据权利要求1所述的热传递设备，其中所述发射器物体的所述外部收集表面用于从所述热传递设备的紧邻环境收集热。7.根据权利要求6所述的热传递设备，其中所述发射器物体的所述外部收集表面包括或已经施加了纳米结构超颖材料，所述纳米结构超颖材料被调节成吸收阳光并阻止来自所述外部收集表面的黑体辐射。8.根据权利要求1所述的热传递设备，其中所述接收器物体的所述外部热递送表面用于将热递送到所述热传递设备的紧邻环境。9.根据权利要求8所述的热传递设备，其中所述接收器物体的所述外部热递送表面包括或已经施加了纳米结构超颖材料，所述纳米结构超颖材料被调节成阻挡阳光的吸收并促进黑体辐射的发射。10.根据权利要求1所述的热传递设备，其中所述发射器物体的所述内部发射表面用于发射黑体热辐射。11.根据权利要求10所述的热传递设备，其中纳米结构、纳米层或超颖材料被施加到所述发射器物体的所述内部发射表面以优先发射特定波长带中的热辐射。12.根据权利要求1所述的热传递设备，其中所述接收器物体的所述内部接收表面用于吸收从所述发射器物体的所述内部发射表面发射的所述热辐射。13.根据权利要求12所述的热传递设备，其中纳米结构、纳米层或超颖材料被施加到所述接收器物体的所述内部接收表面以优先发射特定波长带中的热辐射。14.根据权利要求1所述的热传递设备，其中热传递设备包括在由所述热导管包围的所述容积内的滤波器，所述滤波器适于反射特定波长带中的热辐射并透射其它波长带中的热辐射。
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【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：A，
类型：发明
国别省市：
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