相变装置及相变装置加热介质的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种相变装置及相变装置加热介质的方法，其中相变装置包括包材、相变材料及振荡单元，所述包材包覆于相变材料外，所述振荡单元设置于所述相变材料内，所述相变材料的相变点高于相变材料贮存温度的最高温度，所述相变材料的过冷度大于相变点温度与相变材料最低贮存温度的差值。本发明专利技术相变装置释放能量的过程可控，并且能量密度高、被加热介质升温速率快。升温速率快。升温速率快。

【技术实现步骤摘要】
相变装置及相变装置加热介质的方法


[0001]本专利技术涉及一种材料，具体涉及一种相变装置及相变装置加热介质的方法。

技术介绍

[0002]相变材料作为一种储能的功能性材料，具有储能密度高、相变温度点可控等优点，其可将一定形式的能量在特定条件下储存起来，并能在另一指定条件下加以释放和利用，从而实现能量供应与需求相一致的目的。其储能
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释能特性可用于对物质进行加热，作为动力装置能量激发途径之一。传统相变材料用于保证被调控对象温度的稳定性，故希望相变材料的过冷度较小，即环境温度高于相变材料的相变点时，相变材料吸收环境温度的热量由固态变成液态，反之当环境温度低于相变材料的相变点时，相变材料释放热量至环境中并由液态变为固态。如上所述，相变材料的储能
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释能过程取决于其工作环境温度，可控性较差、储能密度较低，影响了相变材料的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是提供一种释放能量过程可控并且储能密度高、升温速率快的相变装置。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种相变装置，
[0005]包括包材、相变材料及振荡单元，所述包材包覆于相变材料外，所述振荡单元设置于所述相变材料内，所述相变材料的相变点高于相变材料贮存温度的最高温度，所述相变材料的过冷度大于相变点温度与相变材料最低贮存温度的差值。
[0006]进一步地，所述相变材料包括相变剂、成核剂、增稠剂，所述相变剂包括醋酸钠35％
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68％、去离子水25％
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50％、氯化钾3％
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6％、氯化钠3％
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5％、氯化铵0.7％
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1.4％，所述成核剂包括氯化镁0％
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2％或氯化锶0％
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2％、所述增稠剂为粘土0.3％
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0.6％。
[0007]进一步地，所述振荡单元为超声振荡器。
[0008]进一步地，所述振荡单元连接有控制装置。
[0009]进一步地，所述包材由导热性能良好且不与相变材料发生化学反应的材料制成。
[0010]进一步地，所述包材由不锈钢或铝制成。
[0011]进一步地，所述包材由加入石墨烯的HDPE塑料或加入石墨烯的ABS塑料制成。
[0012]采用上述相变装置加热介质的方法，包括下述步骤：
[0013]将相变装置靠近待加热介质放置；
[0014]使所述振荡单元产生振荡，振荡后相变装置释放热量。
[0015]进一步地，在所述振荡单元的振动频率为10次/秒。
[0016]进一步地，所述振荡单元振荡的时间为为60秒以上。
[0017]本专利技术实施例一种相变装置，由于相变材料的相变点高于相变材料贮存温度的最高温度，相变材料的过冷度大于相变材料的相变点温度与相变材料的最低贮存温度的差值，增加了相变材料储存的热量，由于增加了相变材料的过冷度，使得相变材料的结晶温度
点低于贮存最低温度，当需要其对外释放热量进行加热或做功时，通过振动法降低过冷度，使其主动施放出热量，释放能量的过程可控，并且能量密度高、被加热介质升温速率快。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例一种相变装置中相变材料的过冷度定义图；
[0019]图2为本专利技术实施例一种相变装置中相变材料的相变点温度、过冷度及储存温度的关系图；
[0020]图3为本专利技术实施例一种相变装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0022]本专利技术的实施例中出现的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方向或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0025]传统相变材料具有储能密度高、相变温度点精确等特性，当环境温度高于相变材料的相变点时，相变材料吸收环境温度的热量由固态变为液态，反之当环境温度低于相变材料的相变点时，相变材料释放热量至环境温度中并由液态变为固态。如图1所示，相变材料的实际结晶温度与理论结晶温度(相变点)之差即为相变材料的过冷度。
[0026]本专利技术实施例一种相变装置，如图3所示，包括包材11、相变材料12及振荡单元13，包材11包覆于相变材料12外，振荡单元13设置于相变材料12内，相变材料12的相变点高于相变材料贮存温度的最高温度，相变材料12的过冷度大于相变材料的相变点温度与相变材料的最低贮存温度的差值，相变材料的相变点温度、过冷度及贮存温度之间的关系如图2所示，在贮存环境下相变材料不会被动释放能量，当需要本专利技术相变装置对外释放热量进行加热或做功时，使振荡单元13产生振荡，通过振荡产生的空化作用使相变材料中的结晶物持续破碎并不断与熔体混合，有效阻止晶核的聚集和沉积，提高晶核的分散性，为异质形核提供充足的、合适尺寸的晶核，从而减小相变材料的过冷度，使得相变材料释放热量对外界进行加热或做功，降低相变材料的过冷度，使相变材料主动施放出热量。本专利技术实施例一种相变装置，由于相变材料12的相变点高于相变材料贮存温度的最高温度，相变材料12的过冷度大于相变材料的相变点温度与相变材料的最低贮存温度的差值，增加了相变材料储存的热量，由于增加了相变材料的过冷度，使得相变材料的结晶温度点低于贮存最低温度，当
需要其对外释放热量进行加热或做功时，通过振动法降低过冷度，使其主动施放出热量，释放能量的过程可控，并且能量密度高、被加热介质升温速率快。
[0027]可选地，相变材料12包括相变剂、成核剂、增稠剂，相变剂包括醋酸钠35％
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68％、去离子水25％
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50％、氯化钾3％
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6％、氯化钠3％
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5％、氯化铵0.7％
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1.4％，成核剂包括氯化镁0％
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2％或氯化锶0％
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2％、增稠剂为粘土0.3％
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0.6％，上述比例的相变材料12的相变点高于相变材料贮存温度的最高温度，过冷度大于相变材料的相变点温度与相变材料的最低贮存温度的差值，使相变材料的相变点和过冷度满足图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变装置，其特征在于，包括包材(11)、相变材料(12)及振荡单元(13)，所述包材(11)包覆于相变材料(12)外，所述振荡单元(13)设置于所述相变材料(12)内，所述相变材料(12)的相变点高于相变材料贮存温度的最高温度，所述相变材料(12)的过冷度大于相变点温度与相变材料最低贮存温度的差值。2.根据权利要求1所述的相变装置，其特征在于，所述相变材料(12)包括相变剂、成核剂、增稠剂，所述相变剂包括醋酸钠35％
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68％、去离子水25％
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50％、氯化钾3％
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6％、氯化钠3％
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5％、氯化铵0.7％
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1.4％，所述成核剂包括氯化镁0％
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2％或氯化锶0％
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2％、所述增稠剂为粘土0.3％
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0.6％。3.根据权利要求2所述的相变装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：林漳，刘琦，黎兰，李阳，刘相新，余慧娟，李曜，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，
类型：发明
国别省市：