[發明專利]一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽能蓄熱型暖手寶

有效

• 申請號: 201410076809.2
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103830038A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 魏高升;邢麗婧;蘇然然;杜小澤;楊勇平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: A61F7/08
• 分類號: A61F7/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于日用取暖設備領域，特別涉及一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽能蓄熱型暖手寶。

背景技術

現在市場上的暖手寶大多是通過灌熱水或通電來發熱的，其主要缺點是發熱持續時間不夠，尤其是高溫狀態持續時間短，于是人們在寒冷的冬季夜晚使用時，常常還沒入睡就感覺到暖手寶溫度已經不夠理想。此外，灌熱水時容易燙傷，而且為了延長發熱持續的時間不得不加大熱水的用量，每次使用又必須更換新的熱水，造成了水資源的浪費。而電加熱形式的暖手寶依賴于電源，在教室或者辦公室等使用人多的場所電源插座有限，而且外出時使用不方便，另外用電也存在安全隱患。

CN102846427A公開了一種太陽能暖手寶，其特點是利用太陽能電池板將太陽能轉化成電能進而加熱暖手寶，暖手寶本體和太陽能電池板之間用導線連接，雖然實現了對太陽能的利用，但其結構相對復雜，攜帶很不方便且對于普通群眾來說價格較貴，此外，光能先轉化成電能再轉化成熱能的過程中也產生了能源的浪費。

發明內容

本發明針對普通暖手寶高溫狀態持續時間短的問題，從節能環保的角度出發，提供了一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽能蓄熱型暖手寶，有效地解決了暖手寶使用的局限性和安全性問題。

本發明采用以下技術方案：

正表面和反表面的邊緣密封連接，構成一個腔體，分隔面夾在正表面和反表面之間，將所述腔體分隔成上下兩個腔室，分別為上層和蓄熱層；所述正表面和分隔面構成的上層中填充第一種儲能介質，反表面和分隔面構成的蓄熱層中填充第二種儲能介質；

所述第一種儲能介質是水基四氧化三鐵磁流體；

所述第二種儲能介質是填充了納米微粒的相變蓄熱材料。

所述正表面和分隔面均采用透明的塑膠材料，以保證其良好的透光性。

所述第一種儲能介質中的四氧化三鐵為粒徑10～50nm的納米材料，基體為去離子水，第一種儲能介質中的四氧化三鐵所占的體積比為3%～6%；該儲能介質與水相比其導熱系數大大提高，當接受太陽光照射時可迅速吸收熱量使自身溫度升高，實現了體吸收，相比僅依靠表面來吸收太陽能而言，吸熱效果大大提高。

所述第二種儲能介質中的納米微粒為粒徑10～50nm的四氧化三鐵，所述相變蓄熱材料為石蠟，第二種儲能介質中的四氧化三鐵所占的體積比為3%～6%。石蠟的相變溫度在52～70℃范圍內，當溫度達到相變溫度時將由固相變為液相，相變過程中繼續吸收大量的相變潛熱但溫度保持恒定，起到存儲一部分熱量的作用，同時能保證溫度不致過高。當上層溫度低于石蠟相變溫度時，石蠟將發生凝固，同時放出熱量，起到熱源的作用。在石蠟中填充四氧化三鐵納米微?？梢栽龃笫灥膶嵯禂担岣咝顭崴俣?。

所述石蠟為52號、54號、56號、58號、60號、62號、64號、66號、68號、70號石蠟中的一種或多種。

本發明的有益效果為：

（1）本發明所述暖手寶無需充電，只需在陽光下放置數分鐘，經“充熱”后即可使用，具有較高的光熱轉化效率且方便快捷。所用材料均安全無毒，且相變過程為物理過程，因此整個使用過程中不發生化學反應，無毒無污染，綠色環保。

（2）本發明利用納米流體來高效地吸收太陽光使之轉化成熱能，以實現暖手寶溫度的升高，同時利用相變蓄熱材料進行相變蓄熱，以使暖手寶存儲更多的熱能進而延長發熱時間，高溫狀態持續時間長。

（3）本發明消除了灌熱水及用電加熱帶來的安全隱患；同時對人體具有磁保健作用。

（4）本發明結構簡單，容易制造，成本低廉。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖中標號：

1-正表面；2-反表面；3-分隔面；4-第一種儲能介質；5-第二種儲能介質。

具體實施方式

本發明提供了一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽能蓄熱型暖手寶，下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。