电热效应热传递装置尺寸应力控制的制作方法
【专利摘要】这里总体上描述了用于电热效应热传递装置和方法的技术，该技术有效地方便热能传递，同时消除由电热效应材料层在热能传递操作过程中的膨胀或收缩引起的机械应力。一些示例热传递装置可以包括具有至少两种电热效应材料的热传递叠层。利用膨胀电热效应材料和收缩电热效应材料来抵消电场施加过程中的合计纵向尺寸变化。一些示例热传递装置可以利用具有将区段分开的应力释放间隙的分段电热效应材料层，以消除由热电效应材料的横向膨胀或收缩引起的剥离应力。
【专利说明】电热效应热传递装置尺寸应力控制
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请与2010 年 6 月 18 日提交的名称为 “Electrocaloric Effect Materialsand Thermal Diodes (电热效应材料和热二极管)”的共同未决申请序列号PCT/US2010/039200、2010 年 12 月 17 日提交的名称为 “Electrocaloric Effect Materialsand Thermal Diodes (电热效应材料和热二极管)”的对应美国国家阶段申请的申请序列号 12/999，684 和 2011 年 4 月 20 日提交的名称为 “Heterogeneous ElectrocaloricEffect Heat Transfer Device (异质电热效应热传递装置)”的共同未决申请序列号PCT/US2011/033220相关，这里通过参考将上述每个申请整体结合在本文中。
【背景技术】
[0003]除非这里另有说明，在该部分中描述的材料不是该申请中的权利要求的现有技术，并且也未被允许通过包含在该部分中而成为现有技术。
[0004]电热效应材料是当经受施加电场时能够经历温度变化的材料。在去除所施加的电场时这种温度变化能够被逆转。通过在物理上将电热效应材料联接至热源和从热源分离，能够在一个方向上比在另一个方向上更大数量地动态传递热能。所描述的原理可以应用于热传递装置，可以利用这种热传递装置将热能从热源传递走。
[0005]本公开认识到，在各种类型的热传递装置中使用的电热效应材料和其他材料可能在施加和移除施加电场时经受尺寸变化。结果，在热传递装置的操作过程中，电热效应材料的体积可能在热能流动的纵向方向上不期望地变化，从而产生累积应变，这种累积应变可能导致不期望的弯曲(这种弯曲可能使材料从热源分离或使材料从热泵分离)或可能导致一些其他机械问题或故障。此外，因为热传递装置中的电热效应材料层的横向尺寸变化，因此这些层可能经受剥离应力，这种剥离应力随着外加电场的施加和移除而周期性地存在。周期性剥离应力可能导致与相邻的材料层剥离，从而潜在地导致可靠性问题。
【发明内容】
[0006]本公开总体上描述了用于电热效应热传递装置和方法的技术，该技术可以有效地方便热能在对应热源的宽广操作温度范围上传递。根据一些示例实施方式，热传递装置可以包括多个电热效应材料。第一电热效应材料可以被构造成在施加电场时膨胀并改变温度。第二电热效应材料可以被构造成在施加所述电场时收缩并改变温度。热整流材料可以被构造成与电热效应材料热接触，从而方便热能在一个方向上比在另一个方向上更容易地传递。
[0007]本公开还总体上描述了可以用来将热能从热源传递到热泵的方法。一些示例方法可以包括横跨被构造成与所述热源和所述热泵热接触的热传递装置的膨胀电热效应材料层和收缩电热效应材料层施加电场。在所述电场的施加过程中，热能可以通过所述膨胀和收缩电热效应材料层从热源传递到热泵，同时保持热传递装置的近似总长度。
[0008]本公开进一步总体上描述了一种热传递装置，该热传递装置可以包括许多个电热效应材料层和定位在这些电热效应材料层之间的许多个热整流材料层。所述电热效应材料层可以包括至少一个分段的膨胀电热效应材料层和至少一个分段的收缩电热效应材料层。所述分段的膨胀电热效应材料层可以被构造成在经受电场时膨胀纵向膨胀距离，而所述分段的收缩电热效应材料层可以被构造成在经受电场时收缩与所述纵向膨胀距离近似相等的纵向收缩距离。
[0009]本公开另外总体上描述了一种热传递装置，该热传递装置可以包括第一电热效应材料和第二电热效应材料以及构成成与所述电热效应材料中的每个均进行热接触的热整流材料。每个电热效应材料可以由被许多个应力释放间隙分开的许多个电热效应材料区段构成。所述热整流材料可以被构造成便于热能在一个方向上在电热效应材料之间传递并限制热能在相反的方向上的传递。
[0010]上述概括仅仅是例示性的，并且绝不是为了进行限制。除了以上描述的图示方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和如下详细描述，另外的方面、实施方式和特征也将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]从结合附图给出的如下说明和所附权利要求，该公开的上述和其他特征将变得更完全清楚。认识到这些附图仅仅描绘了根据所述公开的若干个实施方式并且因此不能认为这些附图是本公开的范围的限制，将通过使用附图以附加的特别性和细节来描述该公开，在附图中:
[0012]图1是示出了具有对应的电热效应热传递装置的示例电热效应热传递系统的功能框图；
[0013]图2是电热效应热传递系统的示例热传递叠层的立体图；
[0014]图3是沿着图1的线A —A截取的示例电热效应热传递装置的剖视图，示出了在操作过程中由热传递叠层的纵向尺寸变化引起的热传递叠层内的纵向应力；
[0015]图4是沿着图1的线A — A截取的示例电热效应热传递装置的剖视图，示出了由异质电热效应材料层构造的热传递叠层；
[0016]图5是沿着图1的线A — A截取的示例电热效应热传递装置的剖视图，示出了由异质电热效应材料层构造的热传递叠层的另选构造；
[0017]图6是沿着图1的线A — A截取的示例电热效应热传递装置的剖视图，示出了由异质电热效应材料层构造的热传递叠层的又一个另选构造；
[0018]图7是沿着图1的线A —A截取的示例电热效应热传递装置的剖视图，示出了在操作过程中由热传递叠层的横向尺寸变化引起的热传递叠层内的横向应力；
[0019]图8是具有结合在电热效应材料层内的应力释放间隙的电热效应热传递系统的示例热传递叠层的立体图；
[0020]图9是图8的不例热传递置层的俯视图；
[0021]图10是示出了用于实现电热效应热传递装置以减少在电场施加过程中由电热效应材料的尺寸变化引起的应力的示例过程的流程图；以及
[0022]图11是示出了与示例控制器对应的计算机硬件架构的框图。
[0023]所有图都是根据这里描述的至少一些实施方式布置的。【具体实施方式】
[0024]在如下的详细描述中，对形成了该描述的一部分的附图进行了参考。在附图中，类似的符号通常表示类似部件，除非上下文另有说明。在详细描述、附图和权利要求中描述的例示性实施方式不意味着限制。在不脱离这里呈现的主题内容的精神或范围的情况下可以采用其他实施方式，并且可以进行其他改变。容易理解的是，如这里概括描述且在附图中例示的本公开的各个方面可以以各种不同构造进行布置、替换、组合、分离和设计，所有这些都可以在这里明确地预期到。
[0025]本公开总体上特别集中于电热效应热传递技术，这种热传递技术控制在热传递装置的操作过程中由电热效应材料层的尺寸变化引起的机械应力。在一个例示性实施中，电热效应热传递装置可以由多个电热效应材料构成，所述多个电热效应材料在操作中具有近似彼此抵消的尺寸变化，以在热源和热泵之间传递热能的同时最小化或近似消除热传递叠层的长度上的纵向增加或减少。热传递叠层的每个电热效应材料层都可以附加或另选地构造有任意数量的电热效应材料区段，所述区段具有位于这些区段之间的应力释放间隙。所述应力释放间隙可以允许吸收电热效应材料中的横向尺寸变化，从而减少或近似消除热传递装置的操作过程中电热效应材料层的剥离应力。
[0026]图1是示出了具有对应的电热效应热传递装置102的示例电热效应热传递系统100的功能框图。电热效应热传递装置10包括根据这里描述的至少一些实施方式布置的一个或多个热传递叠层104A至104N。热传递叠层104A至104N可以统称为“104”，并且将在下面参照图2至9详细地描述。
[0027]电热效应热传递装置102的一个表面116可以热联接至待冷却的热源106。电热效应热传递装置102的相对表面118可以热联接至热泵108，该热泵108接收由电热效应热传递装置102从热源106传递的热能。热联接可以包括电热效应热传递装置102和热源106之间以及电热效应热传递装置102和热泵108之间的直接表面到表面接触，其中部件具有或不具有物理连接或联接。另选地，可以利用附加的居间部件将电热效应热传递装置102热联接至热源106和热泵108，只要该居间部件提供便于电热效应热传递系统100的部件之间的热能传递的导热路径即可。其他示例居间部件可以包括但不限于热油脂或散热膏、导热粘合剂和粘合带、导热垫片和焊料。
[0028]电热效应热传递装置102可以经由一个或多个电极114电联接至电源110。应该认识到，尽管电极114在图1中被描绘为单个方形或矩形，但是实现方案可以包括在整个电热效应热传递装置102上适当地定位的任意数量和类型的电极114，其中所述电极可操作而使得热传递叠层104的各种电热效应材料层经受由电源110提供的电场。例如，如下面将参照图2进一步详细地描述的，每个热传递叠层104均包括电热效应材料和热整流材料的交替层。
[0029]根据一些实现方案，可以将两个电极114定位在电热效应材料层的相对两侧上，可选地包围相邻的热整流材料层。在2010年6月18日提交的名称为“ElectrocaloricEffect Materials and Thermal Diodes (电热效应材料和热二极管)”的申请序列号PCT/US2010/039200 和 2010 年 12 月 17 日提交的名称为 “Electrocaloric Effect Materialsand Thermal Diodes (电热效应材料和热二极管)”的对应美国国家阶段申请的美国申请序列号12/999,684中进一步描述和图示了示例电极114,这里通过参考将这两个申请整体地结合在本文中。
[0030]在一些示例中，可以从电源110向电极114施加电极控制信号，以横跨相关的电热效应材料有效地产生电场。可以向热传递叠层104内的每隔一个电热效应材料层的电极114基本同时地施加相同或类似的电极控制信号。由于热传递叠层104内的每隔一个电热效应材料层经受电场作用而产生冷相，因此居间的电热效应材料层不经受电场的作用，这在那些层中产生了热相。由于电极控制信号被周期地施加至电热效应材料的交替层，因此热能在从热源106到热泵108的方向上从热相层被传递到冷相层。
[0031]电极控制信号可以是有效地产生电热效应材料内的期望温度变化以及对应热传递作用的任何类型的信号，所述对应的热传递作用可以方便将热能从热源106传递走。根据一些实现方案，电极控制信号可以是诸如电压或电流之类的振荡信号。振荡信号可以作为各种信号波形中的任一种来提供。在一些示例中，振荡信号可以作为具有规定幅值的直流(DC)电压或DC电流的脉冲信号来提供，该脉冲信号以指定占空比和周期导通或关断(或简单地在上电压和下电压之间)。在一些附加示例中，该振荡信号可以作为具有指定幅值、频率、相位和DC偏移的交流(AC)电压或AC电流的正弦信号来提供。在另外附加示例中，该振荡信号可以作为具有指定幅值、速率、周期和DC偏移的斜坡或锯齿信号来提供。在另外其他示例中，该振荡信号可以作为具有指定幅值、第一斜率(例如，增加)、第二斜率(例如，减少)、周期和DC偏移的三角信号来提供。还可以想到附加的波形或波形的组合。
[0032]电热效应热传递系统100可以包括控制器112，该控制器112被构造成操作地控制电极控制信号或从电源110供应至电极114的信号，以产生驱动热能通过该系统进行传递的电场。该控制器112可以被构造成根据热源116的操作温度而操作地控制电极控制信号的施加，该操作温度如由可通信地联接至控制器112的温度传感器120检测。本公开的实施方式可以在多个热传递叠层104内实现，其中改变热传递叠层104当中和之间的电热效应材料202的组分，以在宽操作温度范围上有效地传递热能，如在2011年4月20日提交的名称为 “Heterogeneous Electrocaloric Effect Heat Transfer Device (异质电热效应热传递装置)”的申请序列号PCT/US2011/033220中描述的那样，通过参照将该申请整体结合在本文中。
[0033]控制器112可以包括能够尤其根据所使用的电热效应材料以期望波形特性提供电极控制信号的计算机硬件和/或软件。控制器112可以被包括为电热效应热传递装置102的一部分，或者可以如图1所示为电热效应热传递系统100的外部部件。下面将参照图11更详细地描述如根据至少一些实施方式布置的控制器112。
[0034]应该认识到，热源106可以是在操作过程中可产生或吸收热能的任何电子元件、计算机元件、器具或任何装置。类似地，热泵108可以包括任何导热材料，例如金属或金属合金散热材料。在一些不例中，热泵108可以包括计算机壳体或电子器件壳体构成,这些壳体作为能够在热源106的任何操作温度下从电热效应热传递装置102接收热能的导热材料。另选地，热泵108可以包含气体或液体，而不是包含金属或其他固态材料。在一些实现方案中，热泵108可以既可以包括传导材料又可以包括液体或气体，诸如热管设备，在该热管设备中，热管的内部可以包括液体/气体，而热管的外部可以是金属合金。还可以想到导热材料、液体和气体的附加组合。示例导热材料可以包括但不限于铝、铜、银、金、钼、钨和其他金属或金属合金。尽管相比于上述的金属和金属合金导热性较低，但是也可以想到适合于高温的其他材料，诸如陶瓷。适合于本申请的示例气体可以包括空气、氮气、氦气和其他气体。无腐蚀性气体可以适合于本申请，包括多组分气体混合物，诸如氦-氙混合物。适合于本申请气体的示例液体包括水、液氮、液氦、乙二醇、酒精和离子性液体。
[0035]图2是根据这里描述的至少一些实施方式布置的电热效应热传递系统100的示例热传递叠层104的立体图。热传递叠层104可以热联接至热源106。根据该示例，热传递叠层104可以包括电热效应材料202和热整流材料204的交替层。一层热整流材料204可以位于热源106和第一层电热效应材料202之间，并被构造成使得热整流材料204的第一表面邻接热源106的表面，而热整流材料204的相对第二表面邻接第一层电热效应材料202的表面。这样，第一层电热效应材料202能够被配置成与热源106间接热接触而与热整流材料204直接热接触。另选地，应该认识到，任何导热化合物可以介于第一层电热效应材料202与热源106之间、第一层热整流材料204与热源106之间或第一层热整流材料204与第一层电热效应材料202之间。示例包括但不限于银凝胶化合物、铜板、热油脂或散热膏、导热粘合剂和粘合带、焊料和/或任何类型的导热垫片。当振荡电压或其他电极控制信号能够被供应至与电热效应材料202的层联接的电极114时，所得到的电场偏压电热偏压电热效应材料，以方便通过热传递叠层104的层从热源106传递热能。
[0036]根据这里描述的各种实现方案，每个热传递叠层104均可以包括至少两层电热效应材料202，从而利用至少两种类型的电热效应材料202。如下面将参照图3至图6更详细地描述的，用于热传递叠层104的电热效应材料的类型可以被选择成使得当经受所施加的电场时电热效应材料的总纵向膨胀基本等于电热效应材料的总纵向收缩。这样做时，热传递叠层104的总纵向尺寸变化在操作过程中基本被消除或最小化，这减少了与传统热传递装置102的膨胀或收缩相关联的机械应力。
[0037]还可以被称为热二极管的热整流材料204可以具有非对称热传导特性，其中热能可以在一个总体方向上比在另一个方向上更容易输送，如图2中的空白箭头所示。阐述热整流材料204的热传递特性的另一种方式是，该热整流材料204可以被构造成在将电场从对应的热传递叠层104移除之后阻挡热能在从热泵108到热源106的方向上传递。尽管出于清楚原因，将热整流材料204的每个层都示出为均匀片材，但是应该认识到，根据各种实现方案，热整流材料204可以包括具有不同导热率的温度系数的适当材料的任何数量的匀均或不均匀片材。具有不同导热率的温度系数的材料可以被构造成彼此热接触，或者可以利用热管、致动器或能够适合于允许热能在一个方向上比在另一个方向上更容易流动的任何其他实施。而且，热整流材料204的特征在单个热传递叠层104的各层上可以都是基本均质的，这是因为每个热整流材料层都可以包括与其他热整流材料层相同的特征，包括但不限于热整流材料的类型以及层的尺寸和形状。另选地，热整流材料204的层可以在单个热传递叠层104内在任何特性方面都不同。
[0038]单个热传递叠层104的精确特性可以根据用于具体实现方案的期望热传递性能而变化。例如，电热效应材料202、热整流材料204内使用的材料、电极114的定位及对应电压施加、以及产生热传递叠层104和相关联层的方法可以根据任何数量和类型的与具体实现方案相关的热传递性能标准来变化。在2010年6月18日提交的名称为“ElectrocaloricEffect Materials and Thermal Diodes (电热效应材料和热二极管)”的申请序列号PCT/US2010/039200 和 2010 年 12 月 17 日提交的名称为 “ElectrocaloricEffect Materialsand Thermal Diodes (电热效应材料和热二极管)”的对应美国国家阶段申请的美国申请序列号12/999,684中描述了这些热传递叠层特性和其他特性，这里通过参考将这两个申请整体结合在本文中。
[0039]图3是沿着图1的线A — A截取的示例电热效应热传递装置102的剖视图，示出了在操作过程中由热传递叠层104的纵向尺寸变化引起的热传递叠层104内的纵向应力310。如上所述，由于各种电热效应材料202的特性，因此施加至电热效应材料202的电场在电热效应材料内产生了期望的温度变化以及对应的热能传递作用(这种作用方便将热能从热源106传递走)，并且还可以产生电热效应材料的体积变化。纵向尺寸变化可以被描述为沿着纵向轴线304的膨胀或收缩。当一个或多个热传递叠层104被联接至热源106和热泵108(它们可能刚性地定位在沿着纵向轴线304测量时的距离彼此的固定距离308)时可能产生这种纵向尺寸变化的不期望的效果。
[0040]如在该示例中由膨胀箭头302所示，一些电热效应材料202在经受电场时可能膨胀。当热传递叠层104相对于电热效应材料层是均质的而使得在整个热传递叠层104中仅使用膨胀电热效应材料202时，这种膨胀导致热传递叠层104产生可能比热源106和热泵108之间的固定距离308大的不受约束的纵向长度306，这会产生纵向应力310。当热传递叠层104相对于电热效应材料是均质的从而在整个热传递叠层104上使用收缩电热效应材料202时，可以产生相反但类似的不期望的效果。在该收缩示例中，热传递叠层104的不受约束的纵向长度306可能小于热源106和热泵108之间的固定距离308，这会导致热传递叠层104的层之间或热传递叠层104和热源106或热泵108之间分离或剥离。出于本公开之目的，如果热传递叠层不联接至热源106和热泵108，则不受约束的纵向长度306可以为热传递叠层104沿着纵向轴线304的 尺寸，从而使得热传递叠层自由膨胀至最大长度或收缩至最小长度。
[0041]为了消除或减轻通过利用具有均质电热效应材料层的热传递叠层104引起的纵向应力310，这里提供的一些实施方式可以利用具有异质电热效应材料层的热传递叠层104。根据各种实施方式中的一些实施方式,具有异质电热效应材料层的热传递叠层104可以具有至少两种类型的电热效应材料202，从而在热传递叠层104内产生至少两种类型的电热效应材料层。至少一种类型的电热效应材料202可以是膨胀材料，从而使得电热效应材料202在经受电场时沿着纵向轴线304膨胀第一纵向距离。合适的膨胀电热效应材料202的示例包括ΡΖΤ,ΡΖΤ也被称为锆钛酸铅(Pb[ZrxTi 1-χ]030 ^ x ^ I)不过，应该认识到，对于这里公开的各种实施方式，可以利用在暴露于电场时膨胀的任何电热效应材料202。
[0042]位于具有异质电热效应材料层的热传递叠层104内的至少另一类型的电热效应材料202可以为收缩类型的材料，从而使得电热效应材料202在经受电场时沿着纵向轴线304收缩第二纵向距离。合适的收缩电热效应材料202的示例包括但不限于聚偏氟乙烯或PVDF共聚物(诸如P (VDF-TrFE)和P (VDF-TrFE-CFRE))。对于这里公开的各种实施方式，可以利用在暴露于电场时收缩的任何电热效应材料202。
[0043]如下面将详细讨论的，在各种热传递叠层104内可以利用任意数量和类型的异质电热效应材料层来产生热传递叠层104，其中不受约束的纵向长度306近似等于热源106和热泵108之间的固定距离308。异质材料的这种布置可以将电热效应材料层中的膨胀和收缩效应抵消。换言之，合计第一纵向距离可以相当于电热效应材料层的总膨胀距离，其可以近似等于与电热效应材料层的总收缩距离相当的合计第二纵向距离。可以消除或显著地减轻以上描述的相对于具有均质电热效应材料层的热传递叠层104的纵向应力310。
[0044]图4是沿着图1的线A-A截取的示例电热效应热传递装置102的剖视图，示出了利用异质电热效应材料层构造的热传递叠层104。如前所述，该异质电热效应材料层可以包括膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B。根据该实施方式，膨胀电热效应材料层202A可以彼此相邻地连续定位，且在膨胀电热效应材料的相邻层之间布置有一层热整流材料204，以产生膨胀热传递部分402。类似地，收缩电热效应材料层202B可以彼此相邻地连续定位，且在收缩电热效应材料的相邻层之间布置有一层热整流材料204，以产生收缩热传递部分404。在施加电场过程中，膨胀热传递部分402沿着纵向轴线304的纵向膨胀距离可近似等于收缩热传递部分404沿着纵向轴线304的纵向收缩距离。这样，热传递叠层104的不受收缩纵向长度306可以近似等于热源106和热泵108之间的固定距离308，从而有效地抵消热传递装置的操作期间的任何纵向应力310或剥离。
[0045]根据一些实施方式，热传递叠层104可以包括相同数量的膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B。膨胀电热效应材料层202A可以编成组并且在热传递叠层104的热源侧彼此相邻地定位，或与热传递叠层104的热泵侧相邻地定位。类似地，收缩电热效应材料层202B可以在热传递叠层104的一侧或另一侧编组。在该示例以及这里示出并描述的其他示例中，热整流材料204的层可以在整个热传递装置104上都相同，不过应该认识到，如这里关于电热效应材料层所描述的，热整流材料层可以类似地为异质的。
[0046]图4中所示的膨胀电热效应材料层202A被示出为比收缩电热效应材料层202B薄。然而，应该认识到，膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B可以相对于彼此为任何厚度。根据一些实施方式，膨胀电热效应材料层202A可以比收缩电热效应材料202B厚。根据一些其他实施方式，膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B可以具有基本相等的厚度。各个层内的电热效应材料202的精确尺寸可以取决于许多因素，包括但不限于所选的电热效应材料202的膨胀和收缩特性、期望的电热效应材料层的数量以及热源106和热泵108之间的固定距离308。在各种构造中，膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B的合计纵向膨胀和收缩距离在热传递装置102的操作的冷相和热相过程中可以基本为零。
[0047]图5是沿着图1的线A — A截取的示例电热效应热传递装置102的剖视图，示出了利用异质电热效应材料层构造的热传递叠层104的另选构造。根据该示例，热传递叠层104可以包括交替的膨胀热传递部分402和收缩热传递部分404的组。另一个实施方式(未示出)可以包括交替的单个膨胀和收缩电热效应材料层，而不是像层一样进行编组，或者可以包括任何期望或随机的层布置。膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B的具体编组和布置可能取决于许多因素，包括但不限于膨胀电热效应材料层202A的厚度、收缩电热效应材料层202B的厚度、热整流材料204的每个层的厚度、热传递装置的总长度或热源106与热泵108之间的固定距离308、膨胀电热效应材料的膨胀特性或属性、第二电热效应材料的收缩特性或属性以及施加至电热效应材料层的电场的特性。如上讨论的，该公开不限于各层的任何具体厚度，或者不限于电热效应材料层的类型之间的厚度比或其他关系。[0048]图6是沿着图1的线A-A截取的示例电热效应热传递装置102的剖视图，示出了利用异质电热效应材料层构造的热传递叠层104的又一个另选构造。该示例示出了各种实施方式不限于相等数量的膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B。可以利用膨胀电热效应材料层与收缩电热效应材料层的任何合适比率来有效地抵消热传递叠层104中的总纵向尺寸变化，从而使得热传递叠层104的不受约束的纵向长度306可以保持近似等于热源306和热泵208之间的固定距离308。
[0049]尽管没有具体示出，但还应认识到，在单个热传递叠层104内或在相邻的热传递叠层104内可以利用多于两种类型的电热效应材料202。例如，可以使用多个膨胀电热效应材料202来产生多种类型的膨胀电热效应材料层202A，这些膨胀电热效应材料层202A可以插设在由多个收缩电热效应材料202产生的多种类型的收缩电热效应材料层202B之间。为了清楚起见，各个图都示出了用于膨胀电热效应材料层202A的表示和用于收缩电热效应材料202B的表示。这些表示中的每个均可以包括任意数量和类型的对应的电热效应材料202。
[0050]图7是沿着图1的线A-A截取的示例电热效应热传递装置102的剖视图，示出了在操作过程中由热传递叠层104的横向尺寸变化引起的热传递叠层104内的横向应力310。如之前讨论的，施加至电热效应材料202的电场可以使电热效应材料的体积产生变化。除了可以利用以上描述的异质电热效应材料层构造控制的纵向尺寸变化之外，电热效应材料层还可能经受横向尺寸变化，这种横向尺寸变化可以在热传递叠层104的相邻层之间产生横向应力710。
[0051]横向尺寸变化可以被描述为沿着横向轴线704的膨胀或收缩。横向尺寸变化在图7中由膨胀箭头702示出，不过应认识到，横向尺寸变化可以另选地为收缩变化，诸如当利用以上描述的收缩电热效应材料层202B时。这种横向尺寸变化的不期望的效应是横向应力710或剥离应力可能导致电热效应材料层从相邻的热整流材料层分离或在其他情况下可能导致热传递叠层104的损坏。
[0052]为了消除或减轻由电热效应材料层的膨胀或收缩引起的横向应力710，这里提供的实施方式可以利用位于电热效应材料层内的应力释放间隙来将层分成多个区段。多个电热效应材料区段之间的应力释放间隙可以减少电热效应材料层的平面内的剥离应力的积累。
[0053]图8是在电热效应材料层内结合有应力释放间隙804的电热效应热传递系统100的示例热传递叠层104的立体图。图9是图8的示例热传递叠层104的俯视图。在这两个图中可以看到，应力释放间隙804将电热效应材料202分成统称为“802”的多个电热效应材料区段802A至802N。一些实施方式可以包括电热效应材料区段802的4X4矩阵，但是可以想到任何数量、形状和构造的电热效应材料区段802。
[0054]根据各种实现方案，应力释放间隙804可以被填充有具有电场阻抗但对电热效应材料202来说具有不良粘结性的间隙填充材料，以便防止在横跨电热效应材料层和应力释放间隙804施加电压时边缘表面断裂。根据一些实施方式，间隙填充材料可以为硫化氢气体。根据其他实施方式，可以采用各种碳氟化合物液体或电油脂来作为间隙填充材料。间隙填充材料可以具有比电热效应材料202所关联的弹性模量低的弹性模量，以便吸收电热效应材料202的结构变化，从而避免在电热效应材料202和间隙填充材料之间形成间隙。根据一些实施方式，间隙填充材料可以具有比为了产生电场所施加的每米电压大的每米击穿电压。根据其他实施方式，将应力释放间隙804留出而不填充，并且将电热效应热传递装置102封装在抵抗电击穿的环境下，例如真空中或硫化氢气体或其他合适的气体中。应该认识至IJ，为了清晰起见，应力释放间隙804在图8和9中被示出为没有间隙填充材料。
[0055]应力释放间隙804可以以任何合适方式产生。根据一些实施方式，应力释放间隙804可以以光刻法产生，或者通过在位于单独的弹性载体上且在热传递之前拉伸该载体的同时切割材料而产生。另选地，可以使用移除切割材料的工具或通过具有适当锯口的锯将应力释放间隙804切割到电热效应材料层内。
[0056]图10是示出了用于实现电热效应热传递装置102以减小在电场施加过程中由电热效应材料202的尺寸变化引起的应力的示例过程1000的流程图。过程1000可以包括如由一个或多个框1002至1006示出的各种操作、功能或动作。应该认识到，可以执行比图10所示和这里描述的操作更多或更少的操作。此外，这些操作也可以以与这里描述的顺序不同的顺序来执行。
[0057]过程1000可以以框1002 (在分段的膨胀ECE材料层处接收信号)，其中可以在热传递叠层104的膨胀电热效应材料层202A的电极114处从电源110接收一个或多个电极控制信号。控制器112可以被构造成根据热源106的操作状态、热源106的温度、预定时间表或任何其他期望因素来控制来自电源110的该电极控制信号的施加。根据各种实现方案，膨胀电热效应材料层202A可以被构造成或可以不被构造成在各区段之间具有应力释放间隙804以适应横向尺寸变化的电热效应材料区段802。如上所述，电极控制信号可以包括振荡信号，该振荡信号可以作为各种电压或电流波形中的任一种来提供，以产生电场，以便交替地开启或停止热传递叠层104的电热效应材料区段802。框1002可以与框1004同时地执行。
[0058]在框1004 (在分段的收缩ECE材料层处接收信号)，其中可以在热传递叠层104的收缩电热效应材料层202B处从电源110接收一个或多个电极控制信号。控制器112可以再次被构造成根据热源106的操作状态、热源106的温度、预定时间表或任何其他期望因素来控制来自电源110的该电极控制信号的施加。如上所述，根据各种实现方案，收缩电热效应材料层202B可以被构造成或可以不被构造成在各区段之间具有应力释放间隙804以适应横向尺寸变化的电热效应材料区段802。电极控制信号可以包括振荡信号，该振荡信号可以作为各种电压或电流波形中的任一种来提供，并且可以如针对框1002描述的那样基本上同时地施加至膨胀电热效应材料层202A。
[0059]根据另选实现方案，横跨膨胀电热效应材料层202A施加的振荡电压或其他信号可以与横跨收缩电热效应材料层202B施加的振荡电压或其他信号不同。在该实施方式中，控制器112可以确定幅值、频率或其他信号特性以施加至相应的电热效应材料层，从而控制膨胀和收缩量并且控制对应的应力。举例来说，膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B的过渡率或斜坡坡度以及定时可以基本匹配。在膨胀和收缩之间的过渡处发生的任何临时纵向长度变化都可以是短时间的，从而在比热传递装置102的特性模式的机械建立时间短的时间内发生和校正，以使得由层间界面经受的应力最小。对于膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B来说，这种匹配可以包括不同的斜坡坡度和定时。框1002和1004之后可以是框1006。[0060]在框1006 (在保持热传递叠层的纵向长度的同时传递热能)，膨胀电热效应材料层202A和收缩电热效应材料层202B对电极控制信号产生反应，以交替地开启和停止，从而将热能从热源106传递至热泵108，同时热整流材料204的层限制热能朝向热源106回流。根据以上描述的各种实施方式，由于电热效应材料层的膨胀和收缩特性以及构造有应力释放间隙804的分段电热效应材料层，在该热能传递操作过程中纵向应力310和横向应力710均被消除或减轻。当期望的热能传递操作终止时，过程1000结束。
[0061]图11是示出了与根据这里提出的至少一些实施方式构造的示例控制器112对应的计算机硬件架构的框图。图11包括控制器112，该控制器112包括处理器1110、存储器1120和一个或多个驱动器1130。控制器112可以被实施为常规的计算机系统、嵌入式控制计算机、膝上型电脑或服务器计算机、移动设备、置顶盒、信息站、车辆信息系统、移动电话、定制机器或其他硬件平台。
[0062]驱动器1130及其相关的计算机储存介质提供了用于控制器112的计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的存储。驱动器1130可以包括操作系统1140、应用程序1150、程序模块1160和数据库1180。程序模块1160可以包括电场施加模块1105。电场施加模块1105可以适合于执行用于实现电热效应热传递装置102的过程1000，以如以上更详细地描述的，减少在电场施加过程中由电热效应材料202的尺寸变化引起的应力(例如，参见之前参照图1至图10中的一个或多个图的描述)。控制器112还包括用户输入装置1190，通过该用户输入装置1190，用户可以输入命令和数据。输入装置可以包括电子数字转换器、麦克风、键盘和指向装置(通称为鼠标)、跟踪球或触摸板。其他输入装置可以包括操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星天线、扫描仪等。
[0063]这些和其他输入装置可以通过联接至系统总线的用户输入接口联接至处理器1110，但是也可以通过其他接口和总线结构联接，例如并行端口、游戏端口或通用串行总线(“USB”)。诸如控制器112之类的计算机还可以包括诸如扬声器之类的其他外围输出设备，这些外围输出设备可以通过输出外围接口 1194等联接。
[0064]控制器112可以利用与一个或多个计算机(诸如联接至网络接口 1196的远程计算机)的逻辑联接而在联网环境中操作。远程计算机可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、同等设备或其他公共网络节点，并且能够包括以上针对控制器112描述的元件中的多个或全部元件。联网环境在办公室、企业广域网(“WAN”)、局域网(“LAN”)、内联网和因特网中很常见。
[0065]当在LAN或WLAN联网环境中使用时，控制器112可以通过网络接口 1196或转接器联接至LAN。当在WAN联网环境中使用时，控制器112通常包括用于通过WAN (诸如因特网或网络1108)建立通信的调制解调器或其他装置。WAN可以包括因特网、所示的网络1108、各种其他网络或它们的任意组合。将认识到，可以使用在计算机之间建立通信链路、通信环、通信网络、通信总线、通信云或网络的其他原理。
[0066]根据一些实施方式，控制器112可以联接至联网环境。控制器112可以包括与驱动器1130或其他储存装置相关联的物理计算机可读储存介质或媒介中的一个或更多实例。系统总线可以使得处理器1110能够从计算机可读储存介质读取代码和/或数据，和/或将代码和/或数据读取到计算机可读储存介质。介质可以代表采取呈使用任何适当技术实现的储存元件的形式的设备，包括但不限于半导体、磁性材料、光学介质、电储存器、电化储存器或任何其他这种储存技术。介质可以代表与特征为RAM、ROM、闪存或其他类型的易失或非易失存储器技术的存储器1120相关联的元件。介质还可以代表被实现为储存装置1130或其他装置的二次储存器。硬盘实施可以以固态为特征，或者可以包括存储磁性编码信息的旋转介质。
[0067]储存介质可以包括一个或多个程序模块1160。程序模块1160可以包括软件指令，该软件指令在被装载到处理器1110内并执行时将通用计算系统转变成专用计算系统。如在整个该说明中详细所述的，程序模块1160可以提供各种工具或技术，所述控制器112通过这些工具或技术可以利用这里讨论的元件、逻辑流程和/或数据结构参与到总体系统或操作环境中。
[0068]处理器1110可以由任何数量的晶体管或其他电路元件构成，它们可以单独或共同地采取任意数量的状态。更具体地说，处理器1110可以作为状态机或有限状态机来操作。这种机器可以通过加载包含在程序模块1160内的可执行指令而转变成第二机器或专用机器。这些计算机可执行的指令可以通过规定处理器1110如何在状态之间进行转变来转变处理器1110，由此将构成处理器1110的晶体管或其他电路元件从第一机器转变为第二机器。任一机器的状态还可以通过从一个或多个用户输入装置1190、网络接口 1196、其他外设、其他接口或一个或多个用户或其他代理器接收输入来转变。任一机器还可以转变状态或各种输出装置(诸如打印机、扬声器、视频显示器或其他装置)的各种物理特性。
[0069]对程序模块1160进行编码也可以转变储存介质的物理结构。物理结构的具体转变在该描述的不同实现方案中可以取决于各种因素。这种因素的示例可以包括但不限于用于实现储存介质(不管该储存介质的特性在于主储存器还是次要储存器)的技术等。例如，如果储存介质被实现为基于半导体的存储器，则程序模块1160可以在其中对软件进行编码时转变半导体存储器1120的物理状态。例如，软件可以转变构成半导体存储器1120的晶体管、电容器或其他分离电路元件的状态。
[0070]作为另一示例，储存介质可以使用诸如驱动器1130之类的磁性或光学技术来实现。在这种实现中，程序模块1160可以在其中对软件进行编码时转变磁性或光学介质的物理状态。这些转变可以包括改变给定磁性介质内的具体位置的磁性特性。这些转变还可以包括改变给定光学介质内的具体位置的物理特征或特性，以改变这些位置的光学特性。应该认识到，在不脱离本描述的范围和精神的情况下可以对物理介质进行其他各种转变。
[0071]本公开不限于在该申请中描述的【具体实施方式】方面，这些实施方式旨在对各个方面进行举例说明。如对本领域技术人员将清楚的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行许多修改和变化。根据上述描述，除了这里列举的之外，在该公开的范围内的功能上等价的方法和设备对本领域技术人员来说也是明显的。这些修改和变化也要落入所附权利要求的范围内。本公开仅由所附权利要求的术语与这些权利要求被赋予的全部等价范围来限定。应该理解，该公开不限于具体方法、试剂、化合物组分或生物系统，它们当然是能够变化的。还应该理解，这里使用的术语仅用于描述【具体实施方式】之目的，并不是用来进行限制。
[0072]关于这里使用的基本任意复数和/或单数术语，本领域技术人员可以如适合于背景和/或申请一样将复数转换成单数和/或将单数转换成复数。为了清楚起见，这里可能明确地阐述各种单数/复数互换。[0073]本领域技术人员将理解，一般说来，这里使用的术语，特别是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放性”术语(例如，术语“包括”应该被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应该被解释为“至少具有”，术语“包括有”应该被解释为“包括有但不限于”，等等)。本领域技术人员还将进一步理解，如果期望具体数量的引入权利要求陈述，则这种期望将在权利要求中被明确陈述，并且在没有这种陈述的情况下则不存在这种期望。例如，作为对理解的帮助，如下所附权利要求可能包含引入性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求陈述。然而，不应该将这种短语的使用解释为暗示由词“一”或“一个”引入的权利要求陈述将含有这种引入的权利要求陈述的任何具体权利要求限制为仅含有一个这种陈述的实施方式，即使当同一个权利要求包含引入性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一”或“一个”之类的词(例如，“一”和/或“一个”应该被解释为是指“至少一个”或“一个或多个”)时也是如此；对于使用用来引入权利要求陈述的其它词来说同样如此。另外，即使明确陈述了引入的权利要求陈述的具体数量，本领域技术人员也应该认识到这种陈述应该被解释为是指至少所陈述的数量(例如，没有限定的陈述“两个陈述”，且没有其他修饰，是指至少两个陈述或两个或更多个陈述)。此外，在使用类似于“A、B和C中的至少一个”等惯用语的这些情况下，一般说来，这种构词旨在表达这样的含义，即本领域技术人员将理解这种惯用语(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C和/或同时具有A、B和C等的系统)。在使用类似于“A、B或C中的至少一个”等惯用语的这些情况下，一般说来，这种构词旨在表达这样的含义，即本领域技术人员将理解这种惯用语(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C和/或同时具有A、B和C等的系统)。本领域技术人员将进一步理解，无论在说明书中、权利要求中还是在附图中，实际上代表两个或更多个选择术语的任何转折性词语和/或短语都应该理解为预期可能包含其中一个术语、其中任一个术语或两个术语二者。例如，短语“A或B”应被理解为可能包括“A” 或 “B” 或 “A 和 B”。
[0074]另外，在该公开的特征或方面按照马库什群组来描述的情况下，本领域技术人员应该认识到，该公开也由此按照马库什群组的任意单个构件或构件的子群组来描述。
[0075]如本领域技术人员将理解的，对于任何以及所有目的来说，诸如在提供书面说明书方面，这里公开的所有范围也含有该范围的任何和所有可能子范围以及该范围的子范围的组合。可以容易将任何列出的范围认识为充分地描述该范围并使得该范围能够被分成至少二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性示例，这里讨论的每个范围可以被容易分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如本领域技术人员还将理解的，诸如“直到”、“至少”、“大于”、“小于”等所有语言包括所陈述的数量，并且指代能够随后被分成如上所述的子范围的范围。最后，如本领域技术人员将理解的，一范围包括每个单个构件。因而，例如，具有I至3个元件的组是指具有I个元件、2个元件或3个元件的组。类似地，具有I至5个元件的组是指具有1、2、3、4或5个元件的组,等等。
[0076]尽管这里已经公开了各种方面和实施方式，但对本领域技术人员来说其他方面和实施方式也将是明显的。这里公开的各种方面和实施方式用于例示之目的而非为了进行限制，真实范围和精神由所附权利要求表示。
【权利要求】
1.一种热传递装置，该热传递装置包括: 第一电热效应材料，该第一电热效应材料被构造成在施加电场时膨胀并改变温度； 第二电热效应材料，该第二电热效应材料被构造成在施加所述电场时收缩并改变温度；以及 热整流材料，该热整流材料被配置成与所述第一电热效应材料和所述第二电热效应材料二者进行热接触，其中所述热整流材料被构造成便于热能在所述第一电热效应材料和所述第二电热效应材料之间传递并且还被构造成有效地限制热能在所述第二电热效应材料和所述第一电热效应材料之间传递。
2.根据权利要求1所述的热传递装置，其中，与在施加所述电场时所述第一电热效应材料的膨胀相关联的第一纵向距离近似等于与在施加所述电场时所述第二电热效应材料的收缩相关联的第二纵向距离。
3.根据权利要求1所述的热传递装置，该热传递装置还包括多层第一电热效应材料、多层第二电热效应材料以及布置在电热效应材料的相邻层之间的多个热整流材料层。
4.根据权利要求3所述的热传递装置， 其中，每层所述第一电热效应材料均被构造成在施加所述电场时沿着纵向轴线膨胀第一纵向距离； 其中每层所述第二电热效应材料均被构造成在施加所述电场时沿着所述纵向轴线收缩第二纵向距离； 并且 其中所述多层第一电热效应材料和所述多层第二电热效应材料包括提供与合计第二纵向距离近似相等的合计第一纵向距离的许多层所述第一电热效应材料和许多层所述第二电热效应材料。
5.根据权利要求3所述的热传递装置，该热传递装置还包括第一电极和第二电极，所述第一电极被定位成横跨所述第一电热效应材料施加所述电场，所述第二电极被定位成横跨所述第二电热效应材料施加所述电场。
6.根据权利要求5所述的热传递装置，该热传递装置还包括控制器，该控制器操作成控制在热源的操作过程中来自电源的所述电场向所述第一电极和/或所述第二电极中的一个或多个电极的施加，其中所述电场使所述第一电热效应材料膨胀第一纵向距离并使所述第二电热效应材料收缩第二纵向距离，使得所述多层第二电热效应材料的合计收缩近似等于所述多层第一电热效应材料的合计膨胀。
7.根据权利要求3所述的热传递装置，其中，每层所述第一电热效应材料均被构造成在施加所述电场时沿着纵向轴线膨胀第一纵向距离，并且每层所述第二电热效应材料均被构造成在施加所述电场时沿着所述纵向轴线收缩第二纵向距离，并且 其中所述多层第一电热效应材料和所述多层第二电热效应材料包括提供与合计第二纵向距离近似相等的合计第一纵向距离的许多层所述第一电热效应材料和许多层所述第二电热效应材料。
8.根据权利要求3所述的热传递装置，其中，所述第一电热效应材料具有与所述第二电热效应材料不同的厚度，并且其中所述第一电热效应材料的层数和所述第二电热效应材料的层数根据所述第一电热效应材料的厚度、所述第二电热效应材料的厚度、每个热整流材料的厚度、所述热传递装置的总长度、所述第一电热效应材料的膨胀属性、所述第二电热效应材料的收缩属性以及待施加到所述第一电热效应材料和所述第二电热效应材料中的每个的电场来确定。
9.根据权利要求3所述的热传递装置，其中，所述多层第一电热效应材料被彼此相邻地连续定位，其中在所述第一热电效应材料的相邻层之间布置一层热整流材料以产生膨胀热传递部分，并且其中所述多层第二电热效应材料被彼此相邻地连续定位，其中在所述第二热电效应材料的相邻层之间布置一层热整流材料以产生收缩热传递部分。
10.根据权利要求9所述的热传递装置，该热传递装置还包括根据交替模式布置的多个膨胀热传递部分和多个收缩热传递部分。
11.根据权利要求1所述的热传递装置，其中，所述第一电热效应材料和所述第二电热效应材料中的至少一者包括由至少一个应力释放间隙分开的多个电热效应材料区段。
12.根据权利要求11所述的热传递装置，该热传递装置还包括: 布置在所述至少一个应力释放间隙内的间隙填充材料， 其中所述间隙填充材料包括比所述第一电热效应材料或所述第二电热效应材料所关联的弹性模量低的弹性模量，并且 其中所述间隙填充材料还包括比所述电场所关联的电压大的每米击穿电压。
13.一种用于将热能从热源传递到热泵的方法，该方法包括: 横跨与所述热源和所述热泵热接触的热传递装置的膨胀电热效应材料层和收缩电热效应材料层施加至少一个电场； 响应于所施加的电场，在从所述热源朝向所述热泵的方向上在所述膨胀电热效应材料层和所述收缩电热效应材料层之间传递热能，同时限制在从所述热泵朝向所述热源的方向上的热能传递并保持所述热传递装置的近似总长度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述热传递装置的总长度相当于所述热源和所述热泵之间的固定距离。
15.根据权利要求13所述的方法， 其中，横跨所述膨胀电热效应材料层并横跨所述收缩电热效应材料层施加所述至少一个电场包括: 横跨多个膨胀电热效应材料层施加电场以有效地提供合计纵向膨胀距离；并且 横跨多个收缩电热效应材料层施加所述电场以提供合计纵向收缩距离，其中所述多个膨胀电热效应材料层和所述多个收缩电热效应材料层包括:被构造成有效地提供基本相等的合计纵向膨胀距离和合计纵向收缩距离的许多个膨胀电热效应材料层和许多个收缩电热效应材料层。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，横跨所述膨胀电热效应材料层并横跨所述收缩电热效应材料层施加所述电场包括:横跨多个膨胀电热效应材料层施加第一电压以有效地提供合计纵向膨胀距离；并且横跨多个收缩电热效应材料层施加第二电压以有效地提供合计纵向收缩距离，其中所述第一电压和所述第二电压被确定成使得所述合计纵向收缩距离近似等于所述合计纵向膨胀距离。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一电压不同于所述第二电压。
18.根据权利要求15所述的方法,其中,所述电场包括如下之一:振荡电压、脉冲信号、脉冲直流(DC)电压、交流(AC)电压、斜坡信号、锯齿信号或三角信号。
19.一种热传递装置，该热传递装置包括: 多个电热效应材料层和布置在这多个电热效应材料层之间的多个电热整流材料层，所述多个电热效应材料层包括: 被构造成响应于所施加的电场而膨胀纵向膨胀距离的至少一个分段的膨胀电热效应材料层；以及 被构造成响应于所施加的电场而收缩与所述纵向膨胀距离近似相等的纵向收缩距离的至少一个分段的收缩电热效应材料层。
20.根据权利要求19所述的热传递装置，其中，膨胀电热效应材料层的数量等于收缩电热效应材料层的数量。
21.根据权利要求19所述的热传递装置，其中，这多个电热效应材料层包括: 彼此相邻地连续定位的多个膨胀电热效应材料层； 第一热整流材料层，该第一热整流材料层布置在各膨胀电热效应材料层之间以产生膨胀热传递部分； 彼此相邻地连续定位的多个收缩电热效应材料层；以及 第二热整流材料层，该第二热整流材料层布置在各收缩电热效应材料层之间以产生收缩热传递部分。
22.根据权利要求21所述的热传递装置，该热传递装置还包括根据交替模式布置的多个膨胀热传递部分和多个收缩热传递部分。
23.根据权利要求19所述的热传递装置，其中，所述至少一个分段的膨胀电热效应材料层和所述至少一个分段的收缩电热效应材料层均包括位于这些区段之间的多个应力释放间隙，并且其中所述多个应力释放间隙包括间隙填充材料，所述间隙填充材料被构造成阻止横跨所述多个应力释放间隙的电连接性并且适应相邻的电热效应材料层区段的膨胀和收缩。
24.一种热传递装置，该热传递装置包括: 第一电热效应材料，该第一电热效应材料由被多个应力释放间隙分开的多个电热效应材料区段构成； 第二电热效应材料，该第二电热效应材料由被多个应力释放间隙分开的多个电热效应材料区段构成； 以与所述第一电热效应材料和所述第二电热效应材料热接触的方式布置的热整流材料，所述热整流材料被构造成便于热能在所述第一电热效应材料和所述第二电热效应材料之间传递，并且还被构造成限制热能在所述第二电热效应材料和所述第一电热效应材料之间传递。
25.根据权利要求24所述的热传递装置，其中，所述第一电热效应材料被构造成在接收到电场时膨胀纵向膨胀距离，并且其中所述第二电热效应材料被构造成在接收到所述电场时收缩近似等于所述纵向膨胀距离的纵向收缩距离。
【文档编号】F25B21/00GK103814259SQ201180073606
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2011年9月21日 优先权日:2011年9月21日
【发明者】E·克鲁格里克 申请人:英派尔科技开发有限公司