本發(fā)明涉及熱傳遞裝置。

背景技術(shù)：

熱管是密閉地密封的、真空管，包括處于液體和蒸汽相的工作流體。當所述管的一端被加熱時，該液體通過吸收蒸發(fā)潛熱而轉(zhuǎn)變成蒸汽。熱蒸汽隨后通過管的冷卻端，在那里其冷凝并且將潛熱釋放至管。接著冷凝的液體流回至管的熱端，并且該蒸發(fā)-冷凝循環(huán)重復。由于蒸發(fā)的潛熱通常是非常大的，所以大量的熱可沿著管傳導并且沿著熱管實現(xiàn)基本一致的溫度分布。

參考圖8，示出了用于熱交換的已知的熱管熱交換配置10，且更具體地從平坦表面(未示出)吸收熱。交換器10包括多個熱管11，其沿著熱管的近端部分連接至板12的后表面。熱管11被布置為基本平行的配置，且沿著板12的長度延伸。該板12被布置成從平坦表面(未示出)吸收熱量，且所吸收的熱量被傳遞至所述熱管11的近端部分11a，其使得其中的流體(未示出)轉(zhuǎn)換為蒸汽。

管11的遠端部分11b被布置成在流動管道13內(nèi)延伸，冷卻流體(未示出)被布置成沿著該流動管道13通過，從而流到管11的遠端部分11b的蒸汽可冷凝。該冷凝的，即冷卻的工作流體，可隨后返回至熱管11的近端部分11a，用于從板12進一步吸收熱量。這樣，冷卻流體(未示出)可被布置成提取由工作流體所吸收的熱量，從而熱管11，且具體地設置在熱管11內(nèi)的流體可繼續(xù)吸收熱量。然而，該配置的問題在于在熱管11內(nèi)的工作流體的溫度在使用中升高，其減弱了流體從板12進一步吸收熱量的能力。此外，其通常難以單獨地將各熱管11的遠端部分密封至流動管道13，從而導致冷卻流體可從管道泄漏。

WO2013/104884公開了用于與基本平坦表面上的介質(zhì)進行熱交換的熱交換器。這在圖9中示出。熱交換器900包括：熱交換板901；流體回路，其包括設置在板901的第一端的第一腔室904，設置在板101的第二端的第二腔室905，沿著板在第一和第二腔室904、905之間延伸的多個通路903，以及在第一和第二腔室904、905之間延伸的導管907；設置在回路中的流體；其中，多個通路903被布置成與所述板901熱連通，且被布置成將流體從第一腔室904流至第二腔室905，并且導管907被布置成將流體從第二腔室905流至第一腔室904。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了裝置，包括：

板(100)，其具有第一和第二主表面(101,102)；和

密封系統(tǒng)，其在所述板內(nèi)且包括多個通路(103)，該多個通路(103)各從在所述板的第一端處的第一歧管腔體(107)延伸至在所述板的第二端處的第二歧管腔體(107)，并且容納有氣體和液體兩種狀態(tài)的流體，

其中各所述通路包括在所述通道的更接近所述第一主表面的一側(cè)上的一個或多個突起特征(122、123、124)。

所述突起特征可包括在該通道內(nèi)縱向地延伸的一個或多個肋部。這里，所述一個或多個肋部的至少一些可以為大體三角形和/或所述一個或多個肋部的至少一些可以為大體正方形。

所述第二主表面(102)可包括縱向延伸的起伏，其與所述通路的位置對應。這里，所述板的厚度在與所述通路的位置對應的位置處比在與所述通路的位置不對應的位置處更大和/或所述起伏具有大體正弦的橫截面。

所述板的主本體由擠出成型材料形成。

所述板的主本體為鋁或鋁合金。

所述板可包括主本體以及可連接至所述主本體的第一和第二歧管，其用于限定第一和第二歧管腔體。

所述歧管腔體的橫截面積可以為所述通路的橫截面積的50-200％。

所述裝置可包括與所述板的第一端相鄰且熱連接至所述板的第一熱交換元件(130)。

所述的裝置包括與所述板的第二端相鄰且熱連接至所述板的第二熱交換元件(131)。

在所述熱交換器元件與所述加熱墊之間的連接的面積構(gòu)成所述熱交換器所連接的所述加熱墊的主表面的面積的5-40％。

所述熱交換器元件連接至所述加熱墊的第二主表面。

相對于所述通路的更接近所述第二主表面的一側(cè)，各所述通道在所述通路的更接近所述第一主表面一側(cè)上可包括更多個突起特征(122、123、124)。

附圖說明

現(xiàn)將參考附圖僅作為示例的方式對本發(fā)明的實施方式進行說明，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的加熱墊的部分的等軸測視圖；

圖2是相對于圖1從下面觀察的圖1的加熱墊的另一等軸測視圖；

圖3是圖1和2的加熱墊的混合橫剖視圖；

圖4是圖3的加熱墊局部的細節(jié)的端視圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的加熱墊，且包括具有歧管的圖1的加熱墊部分；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的加熱墊的第一橫截面；和

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的加熱墊的不同的橫截面，其中裝配有第一和第二熱交換元件；

圖8是現(xiàn)有技術(shù)熱管熱交換裝置；和

圖9是現(xiàn)有技術(shù)熱交換器。

具體實施方式

首先參考圖1，以等軸測視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的加熱墊100的部分。該加熱墊100包括具有兩個主表面的主本體108，即，外表面101，其在圖1中示出為最上部，和內(nèi)表面102，其在圖1中不可見。

加熱墊100的形狀大體為矩形。加熱墊100由合適的材料形成，例如鋁。

在加熱墊主本體108內(nèi)延伸的是多個通路103，其端部在圖1中示出。通路103在加熱墊100的寬度上等距離地間隔開。在以下將具體說明通路103的配置，特別是參考圖4。

連接槽109沿著加熱墊主本體108的一邊緣設置，其可接收另一個加熱墊100的相應肋部，從而允許將多個加熱墊連接在一起。在加熱墊100與連接槽109相反的邊緣處設置有支架110，以將加熱墊100連接至支撐結(jié)構(gòu)或者其它構(gòu)件。

在加熱墊主本體108的端部設置有多個歧管接收通道107，其中的一個在圖1中示出。該歧管接收通道107為凹部，溝或通道的形式。歧管在通道107內(nèi)的側(cè)面分別與外表面101的端部分隔開，以及與內(nèi)表面102的端部分隔開。歧管接收通道107的端部分別與連接槽109的底部分隔開，以及與支架110分隔開。歧管接收通道107的覆蓋區(qū)域(footprint)包括在其中的所有的通路103。歧管接收通道107的底部在該示例中為平面的，且所處的平面大體垂直于所述加熱墊主本體108的主平面。

加熱墊主本體108的外表面101大體為平坦的，且最佳地如圖1所示。

最佳地如圖2所示，內(nèi)表面102具有起伏(undulating)的形式。該起伏的頂脊和底槽與通路103平行地延伸。內(nèi)表面102的起伏的頂脊和底槽在加熱墊主本體108的整個長度上延伸。最佳地如圖3和4所示，內(nèi)表面102的起伏的頂脊與通路103重合，在該頂脊處加熱墊主本體108具有最大的厚度。相應地，內(nèi)表面102的起伏的底槽與加熱墊主本體108的最小厚度對應，并且與通路103之間的位置對應。該起伏大體為正弦曲線。該起伏關(guān)于在頂脊和底槽之間的中間點處成旋轉(zhuǎn)對稱。

圖2還示出了在加熱墊主本體108的與圖1所示的歧管接收通道107相反端處的歧管接收通道107。圖2還示出了支架110的外形的細節(jié)。

圖3是沿著圖1和2的加熱墊截取的部分剖視圖。圖3由于沒有示出歧管接收通道107，所以更清楚地示出了通路103的外形。

如從圖4可更清楚地示出，通路103具有大體圓形且包括多個特征。該通路103可概念上分為兩部分：相變部分121和排水通道120。在排水通道120與相變部分121之間的分隔是如圖4中所示的水平直線。將排水通道120與相變部分121分隔開的直線是如圖4所示的基準線。該分隔大體位于從通路103的距外表面101最遠的部分與通路103的距外表面101最近的部分之間的距離的四分之一。然而，分隔還可另外地設置在沿著通道的由從通路103的距外表面101最遠的部分與通路103的距外表面101最近的部分之間的距離所限定的深度的10％與50％之間的任意位置處。

如圖4所示，排水通道120具有規(guī)則外形，具體為部分圓形外形(可形成圓的一部分)。然而，相變部分121具有不規(guī)則外形。具體地，相變部分121包括兩個三角形肋部122、123，其相對于形成通路103的大致邊界的圓形向內(nèi)延伸。相變部分121還包括矩形肋部124，其從形成通路103的大致輪廓的圓形向內(nèi)延伸。

肋部122、123、124的作用是提供在加熱墊主本體108的材料與作為通路103的腔體之間提供增大的表面面積。每單位容積對應的相變部分121的表面面積大于排水通道120的表面面積。換言之，相變部分121表面面積與相變部分容積的比大于排水通道120的表面面積與容積的比。三角形肋部具有更大的表面面積與質(zhì)量(mass)比，而且制造簡單。三角形肋部122、123具有更大的表面面積與質(zhì)量比，然而制造簡單。方形肋部124具有良好的表面面積與質(zhì)量比，且制造可靠且簡單。肋部的重要性如下所述。

肋部123、122提供了另外的效果。具體地，肋部122、123提供了在排水通道與相變部分121之間的一些分隔。這些肋部122，123從相變部分121部分地關(guān)閉了排水通道120。在該橫截面視圖中，可看出肋部122，123提供了“海港墻”類型的布置，遮蔽了排水通道避免受到在相變部分121中的任何紊流影響。肋部122、123還有助于在加熱墊被豎直布置時控制冷凝物沿著排水通道流動。通過肋部122,123將排水通道120從相變部分121部分分離有助于防止在通路103內(nèi)的阻塞，且有助于最大化由加熱墊100所進行的熱能傳遞速率。

肋部122、123、124被構(gòu)造從而有助于加熱墊100的簡單制造。具體地，肋部的角為圓角的。此外，肋部的厚度足夠厚，從而可通過制造可靠地形成而不會破損。

通路103具有大約5.5mm的總體寬度以及大約20mm²的橫截面面積。包括通道的圓形區(qū)域的大約15％由肋部12-124的體積占據(jù)。包括通道的圓形的體積由肋部的體積占據(jù)的部分為例如5％-35％。

最佳地如圖5所示，在加熱墊主本體108的各端設置一個歧管104、105。圖5示出了上歧管104。上歧管104設置在歧管接收通道107中。上歧管104與下歧管105是相同的，下歧管105設置在加熱墊主本體108的另一端。各歧管104、105包括歧管通道106，其最佳地如圖6和7所示。歧管通道106用于連接通路103，以讓流體在通路103之間流動。上和下歧管104、105的方案表示所有的通路103在其上端和在其下端連接在一起。

歧管104、105基本是直的。歧管104、105由與加熱墊主本體108相同的材料形成。歧管104,105被設計成貼合地配合在加熱墊主本體108的歧管接收通道107內(nèi)。干涉配合，焊接或者粘接可用于在形成加熱墊100內(nèi)的密封腔室的過程中將歧管嵌入在加熱墊主本體108中。歧管104、105具有沿著內(nèi)表面(即，面向開口通路103的表面)的整個長度延伸的基本直的通道。該通道具有矩形橫截面，也可以是例如半圓形橫截面以具有更好的壓力特性。該通道的效果是終止所有如圖6中所示的通路103，在加熱墊工作時允許工作流體自由通過并且平衡壓力。歧管104的外表面(即，向外面向加熱墊100的表面)具有大體三角形外形。歧管104、105的材料具有合適的最小厚度，例如2mm或2.5mm。

歧管通道106的高度可以小于通路103的寬度。歧管通道106的主要作用是讓壓力在通路103的端部之間均衡。歧管通道的橫截面積可選地可與通路的橫截面積基本相同。歧管腔的橫截面積可例如為通路的橫截面積的50-200％。

在加熱墊主本體108內(nèi)的通路103可通過對通路103進行密封的歧管104和105而共同終止于加熱墊主本體108的兩端，其進而形成如圖6中所示的液密和氣密腔室。歧管104、105可通過如干涉配合或者結(jié)合而安裝至加熱墊主本體108。有利地，將歧管104、105機械地安裝在加熱墊主本體108上也形成密封。

在使用中，加熱墊100被豎直地設置或者從豎直方向傾斜一角度。這使得重力將液體從加熱墊100的上部移動至下部，如以下所述。

包括通路103和歧管通道106的加熱墊100的內(nèi)部腔體提供有一定量的流體。具體地，一些流體是液體相，且一些流體是氣體相。由于上和下歧管104和105被密封在加熱墊主本體108的歧管接收通道107內(nèi)，所以包括通路103和歧管通道106的腔體形成閉合的壓力系統(tǒng)。根據(jù)所選擇的流體，在腔體內(nèi)的壓力可高于或者低于大氣壓力。如圖7所示，流體的液體相140的容腔位于腔體的底部，且具體地沿著通道103的部分向上延伸，并且氣體相141的流體位于腔體的頂部。因此，下歧管105的歧管通道106填充有液體相140的流體，而上歧管104的歧管通道106填充有氣體相141的流體。

第一熱交換元件130裝配在加熱墊100的內(nèi)表面102上。具體地，第一熱交換元件位于加熱墊100的上部分處。在該示例中，第一熱交換元件的所有功能部件都設置在加熱墊100的高度的一半以上。

在第一熱交換元件中，設置有一個或多個導管130a。導管垂直于圖7的橫截面而延伸，且在圖中示出了兩個出和兩個返回部分，其中按常規(guī)分別使用交叉和點來表示。

第二熱交換元件131設置在加熱墊100的內(nèi)表面102上。第二熱交換元件131設置在加熱墊100的下部分處。在該示例中，第二熱交換元件的所有功能部件形成在加熱墊100的一半位置下方。

第二熱交換元件131包括導管131a，其在本示例中具有與第一熱交換元件130的導管130a相同的形式。

熱交換器元件130、131被尺寸設置成使得在熱交換器元件130、131與加熱墊之間的連接面積構(gòu)成加熱墊100的內(nèi)表面102的面積的5-40％。在該示例中，熱交換器元件130、131具有起伏表面，該起伏表面全部或者幾乎全部與加熱墊100熱接觸。

例如加熱墊100可被擠出成型，鑄造，壓制或者以這些方法的結(jié)合而制造?？墒褂美纾菟?，螺釘，夾子等的機械固定與粘合劑，焊接或任何其它方式的固定結(jié)合而將熱交換元件130、131保持抵靠加熱墊100，從而允許用于熱交換的良好機械接觸。

容納在密封腔室中的是工作流體，其是熱交換處理的基礎。可使用多種工作流體，包括水，氨，丙酮，乙醇，及其混合物，其功效由所使用的板的情況來驅(qū)動。本領域技術(shù)人員應能夠針對任何給定工作條件確定合適的流體。

參考圖7，示出的熱能傳輸系統(tǒng)能夠吸收和/或釋放熱量。該系統(tǒng)包括加熱墊100以及熱交換元件130、131中的任一個或者二者。熱交換元件130、131直接或者間接地連接，以根據(jù)需要利用流經(jīng)其第二液體(或氣體)而移除或傳輸能量。熱交換元件130、131示出了加熱墊100的應用，然而其他應用也是明顯的。

圖7中所示的熱能傳輸系統(tǒng)可用作使用外表面101的熱能收集器或者熱能發(fā)射器。這通過將兩個熱交換元件130、131安裝至加熱墊主本體108而促進。對于系統(tǒng)的各操作模式，僅使用熱交換元件130、131中的一個。

各熱交換元件130、131包括具有起伏外形的表面，其與加熱墊主本體108的內(nèi)表面102對應，從而最大化從加熱墊傳遞至熱交換元件130、131的熱能。該起伏表面形成與加熱墊主本體108的起伏表面102的緊密配合。加熱墊主本體108的內(nèi)表面102通過熱膠或熱凝膠而熱連接至熱交換元件130、131。接著，各熱交換元件130、131機械地夾至加熱墊主本體108。為了永久連接，可另外地使用熱粘合劑。

為了將加熱墊100用作熱能吸收器，溫度比加熱墊主本體108低至少幾開(Kelvin)的液體或蒸汽通過上、第一熱交換元件130。由于外表面101由外部加熱源加熱，通常為來自環(huán)境空氣的質(zhì)量和/或太陽能吸收的潛熱，熱能經(jīng)由通路103的相變部分121的肋部122、123、124而傳遞至流體。熱能使工作流體蒸發(fā)，通過吸收蒸發(fā)的潛熱而將工作流體從液體轉(zhuǎn)換為蒸汽。因此，該蒸發(fā)比沒有相變的加熱使用更多的熱能。加熱蒸汽沿著通路103升高，大部分沿著相變部分121包含的容積，且在上歧管104的內(nèi)表面和/或通路103的排水通道的表面冷凝。通過冷凝，蒸汽將所存儲的潛熱釋放至加熱墊100的與排水通道120或上歧管104相鄰的材料。接著該熱能經(jīng)由加熱墊主本體108和/或上歧管104的材料的傳導而傳輸至第一熱交換元件130。該冷凝的液體通過重力的作用沿著排水通道120向下移動，通常沿著通路103的內(nèi)表面流動。接著液體聚集在加熱墊100的底部在液體相流體容腔140中。接著蒸發(fā)-冷凝循環(huán)可再次重復。該效應使得熱能可在加熱墊主本體108的整個外表面101上基本均勻地分布，且防止在加熱墊100的上和下部之間的任何顯著溫度差別。上和下歧管104、105允許在板中的橫向的流體連通，并且防止在沿著加熱墊100的寬度上的不同位置之間的任何顯著的溫度差。換言之，加熱墊100在各表面101、102上是大致等溫的，然而在外表面101和內(nèi)表面102之間通常具有適度的溫度差。這還使得熱能有效地從外表面101傳遞至內(nèi)表面102。所傳遞的熱能的量顯著地大于通過與加熱墊100相比相當?shù)闹亓亢统叽绲谋阋私饘俚膫鲗鶎崿F(xiàn)的。這不需要使用任何毛細結(jié)構(gòu)或材料而實現(xiàn)。

為了將熱能傳遞系統(tǒng)(即，外表面101)用作熱能發(fā)射器，溫度比加熱墊主本體108高幾開(Kelvin)的液體或氣體通過下、第二熱交換元件131。在該操作模式中，熱能傳導經(jīng)過內(nèi)表面102傳遞到通路103。這使得在腔體中的工作流體從液體相變?yōu)檎羝?。該加熱的蒸汽沿通?03向上移動并在通路103的相變部分121的冷卻肋部122、123、124上和/或上歧管104的內(nèi)表面上冷凝。這將存儲在蒸汽的熱能釋放到加熱墊100的材料內(nèi)。該熱能接著被傳導至(冷卻器)外表面101。接著該冷凝的液體在重力作用下移動至加熱墊主本體108的腔體的底部，且蒸發(fā)-冷凝循環(huán)再次重復。冷凝的液體沿著通路103向下流動的方式取決于通路103的配置和加熱墊100的方位，并且可沿著排水通道120向下流動。然而，冷凝的液體流動，其沒有顯著地阻擋氣體相流體沿著通路103的向上流動。實驗顯示，加熱墊100在操作的熱量發(fā)射模式與在操作的熱量吸收模式是幾乎同樣有效的。該實驗顯示其比使用圓形通路的相應配置顯著地更加有效。通路103的配置使得熱傳遞效率更高。

實驗顯示當前表面101比后表面102更熱時有最佳性能，這種情況下排水通道120用于連通冷凝物(液體)。這在加熱墊100被豎直地、水平低或者在該兩個位置之間地布置時都適用。在加熱墊100被水平地布置的情況下，下表面102通常最低，從而重力促使排水通道120載有冷凝液體。

該實驗顯示加熱墊100還在相反方向的溫度差下工作良好。

肋部122、123、124的效果是提供在加熱墊主本體108的材料與作為通路103的相變部分的腔體部分之間的增大的表面面積。由于與沒有肋部的配置相比，每單位時間有更多的熱量在外表面101與密封腔室內(nèi)的工作流體之間流動，所以這改進了相變過程。每單元體積的相變部分121的表面積大于排水通道的表面積。

通道的外形不限于圖4中所示。例如，主肋部124可更加窄(同時對于機械穩(wěn)定性和可制造性具有最小的寬度)?？蛇x地，可將一個或多個另外的肋部設置在合適的位置。類似的，肋部122和123還可更窄。肋部可具有任何合適的外形，例如，矩形，方形，三角形或者凸圓形。其可以可選地具有更加復雜的外形，例如部分三葉草形或者部分四葉形。由于特征122、123和124沿著通路103的長度縱向延伸，所以其為肋部。如果制造允許，可使用改變相變部分的表面面積的通路的其它內(nèi)部特征來替代肋部。

由于加熱墊100的配置，所以熱能可容易地在加熱墊100的外表面101和102與通路103內(nèi)的流體之間交換。熱傳遞是用于加熱墊主本體108的材料的導熱性的函數(shù)，但是其也是通路的外形以及在通路與內(nèi)和外表面101、102之間的關(guān)系的函數(shù)。例如，在內(nèi)表面102的起伏外形與排水通道120的圓外形之間的匹配最大化其間的熱傳導，同時允許保持最小的壁厚(例如，2mm或2.5mm)以及同時允許排水通道所具有的形狀將冷凝的液體有效地向下沿著加熱墊排至液體相流體的容腔140。其還允許對于給定的最小壁厚將用于主本體108的材料量減少。通道103的相變部分121的外形最大化從外表面101傳遞至通路的熱量，同時允許外表面101為平坦的，同時允許保持最小的壁厚(例如，2mm或2.5mm)，且同時允許容易地制造加熱墊主本體108。

在加熱墊主本體108內(nèi)的通路103的形成與歧管104、105的使用有助于較簡單地密封包括通道的容腔，這是由于僅在加熱墊主本體108的通路103的每端需要單個密封。此外，與WO2013/104884的配置(包括多個外部構(gòu)件)相比加熱墊100的配置是非常簡單的。加熱墊100的緊湊和獨立的特征還引起對外部施加力的回彈的改進，且因此使得其不易被損壞。這允許將其用作建造住宅或其它建筑的材料。

已經(jīng)構(gòu)造和測試了一種樣機。由鋁制造的該原型的加熱墊，具有4000×180×10mm的尺寸，且所使用的工作流體是氨。

使用專門建造的封閉絕熱艙來進行該測試。熱交換器覆蓋加熱墊的面積的大約百分之十，其中具有進給水箱的循環(huán)水管回路，該熱交換器熱結(jié)合和安裝至樣品加熱墊用于熱去除。熱交換器用于通過循環(huán)的水管回路將熱能傳遞至水箱。在該測試過程中，該艙中的空氣沒有被攪動。

該測試證明，通過在加熱墊工作溫度與循環(huán)水入口溫度之間的13K溫度差，該樣機加熱墊實現(xiàn)1.47kW/m2的傳熱速度(heat transfer rate)。該傳熱速度顯著地高于大部分現(xiàn)有技術(shù)的配置。

本發(fā)明的范圍不限于上述實施方式，且對于本領域技術(shù)人員來說在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的多種變形是明顯的?，F(xiàn)在將對一些變形進行說明。

外表面101可具有從其延伸的散熱片，其增加了熱發(fā)射表面面積且提高了傳熱速度。

由于肋部122-124具有沿著通路103的長度的恒定外形，所以肋部122-124易于通過擠出成型而制造。另外地，可在通道內(nèi)設置其它形式的突起。突起可以是圓頂形的，或者其可以是圓周的或螺旋的肋部，或者可采用其它合適的形式，如用于生產(chǎn)加熱墊本體108所選擇的制造工藝允許的。

加熱墊100可設置有泄壓閥，其可操作以在內(nèi)部壓力超過閾值水平時釋放一些流體。由于這減輕了不能控制的加熱墊100的材料破裂的風險，所以提供了改進的安全性。

主本體108和歧管104、105有利地由鋁制成，鋁是相對便宜的，具有好的防腐特性，并且容易在制造工藝中使用。可選地，可使用鋁合金或者另一種金屬，例如鋼。

代替將第一和第二熱交換元件130、131設置在加熱墊100外部，第一和第二熱交換元件130、131中的任一個或者該二者可設置在加熱墊內(nèi)部。在該情況下，腔體設置在加熱墊100的合適端部，例如作為增大的歧管104、105的形式，并且熱交換元件130、131延伸進入加熱墊100且通過腔體，從而允許熱能從加熱墊100中的流體傳遞至通過熱交換元件130、130的流體。可選地，如圖9中的現(xiàn)有技術(shù)所示的熱交換配置可以是合適的(盡管沒有導管902)。該配置需要在熱交換元件130、131的導管進入加熱墊100處進行密封，且不允許將加熱墊100從熱交換元件130、131直接拆卸。

在可選的實施方式中，還可在水平位置操作加熱墊100。圖7中的加熱墊100可水平地安裝或者大致以平滑表面101面向上。當加熱墊100作為熱發(fā)射器而操作時，加熱的流體進給至熱交換元件131，其設置在加熱墊100的一端或一側(cè)且熱連接至下表面102。來自工作流體的熱量經(jīng)由下表面102傳導至加熱墊100，其使得容納在加熱墊100內(nèi)的工作流體從液體相變?yōu)檎羝?。加熱的蒸汽在通路寬度?nèi)上升，且在通路103的相變部分121的表面上冷凝。隨著蒸汽冷凝，熱能釋放并傳遞至加熱墊100的外表面101。冷凝的流體通過來自加熱墊100內(nèi)的蒸發(fā)-冷凝循環(huán)的氣壓而被運回朝向熱交換元件131。

用作熱發(fā)射器的該加熱墊100可提供為烹飪的食物保溫的熱的表面。通過提供經(jīng)過熱交換元件130的冷卻流體，加熱墊100可被制冷，以為準備生的或烹飪的食物提供冷的表面。在任一情況下，恒溫器可用于控制回路來將加熱墊100保持在要求的溫度。