[發(fā)明專利]一種自動控制的混合相變材料熔化充裝裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710340827.0
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107042898B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凌祥;余愷翔
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B65B3/28
• 分類號: B65B3/28;B65B63/08
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

本發(fā)明公開了一種自動控制的混合相變材料熔化充裝裝置，包含溫度可控的加熱恒溫循環(huán)工質(zhì)箱和自動填料浸浴加熱爐兩部分。加熱恒溫循環(huán)工質(zhì)箱由電加熱器和箱體組成，底部安裝兩對萬向輪，包括加熱工質(zhì)補償口、溢流口、排污口，在箱體側(cè)面設(shè)置加熱工質(zhì)出口、進口；箱體頂部蓋板分散開若干孔，插入待充裝單元管；自動填料浸浴加熱爐外層為熱循環(huán)工質(zhì)通道，設(shè)置加熱工質(zhì)進口、出口，安裝液位計；內(nèi)層填充待熔化的相變材料，底部連接卸料管、電動調(diào)節(jié)閥，中空部位設(shè)升降攪拌器；加料裝置采用稱重控制放料的皮帶傳送，實現(xiàn)多批次可控量自動加料。箱體與熔化爐外腔形成全過程恒溫的循環(huán)熱工質(zhì)回路。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，操作簡便，充裝速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合相變材料熔化充裝裝置，尤其是多種材料浸浴加熱至熔化的攪拌混合與批量集成充裝，適用于多種范圍溫度的相變材料與其輔料、復(fù)合材料的均勻物質(zhì)制備，實現(xiàn)相變材料儲存封裝單元體的液態(tài)灌裝。

背景技術(shù)

相變材料的貯能理論和應(yīng)用研究在近些年取得了迅猛發(fā)展。其中水合鹽是指含有結(jié)晶水的化合物質(zhì)，其中的水以一定的穩(wěn)定狀態(tài)與物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相結(jié)合，因此是一種具有固定比例較穩(wěn)定態(tài)的結(jié)晶水和較高熱效應(yīng)的水合物。對于相變溫度較低的無機水合鹽相變材料，在外界溫度超過其相變溫度后溶化，脫去物質(zhì)本身的結(jié)晶水，實現(xiàn)儲熱過程；溫度繼續(xù)升高超過100℃ 則析出的結(jié)晶水蒸發(fā)，再次凝固時則失去原有結(jié)晶水成分，喪失相變儲熱能力。所以這類相變材料在熔化過程中因避免溫度過高而采用水浸浴加熱。

除水合鹽類中低溫相變材料，一些中溫、高溫相變材料也只在一定的溫度范圍內(nèi)存在較高的熱穩(wěn)定性，一旦加熱溫度過高則失去儲能利用價值，且需保證加熱均勻，避免暴沸，因此在相變材料的制備過程中通常需要保持加熱溫度的允許波動區(qū)間，采用油浸浴加熱。

相變材料普遍存在相分離和高過冷度現(xiàn)象，為消除缺陷通常采用添加一定比例的增稠劑和成核劑作為消除缺陷輔料，需要在主儲熱劑熔化狀態(tài)下充分混合均勻，實現(xiàn)自然凝固。增稠劑由于自身特性加料易產(chǎn)生自凝現(xiàn)象，需多批次、少量、均勻加入，并輔以充分?jǐn)嚢杌旌稀Ｏ嘧儾牧掀毡榇嬖诘牡蛯?dǎo)熱率現(xiàn)象，通常通過添加性質(zhì)相似的二元或多元化合物制備復(fù)合相變材料以改善其儲熱特性。在儲熱技術(shù)的實際應(yīng)用中，制備完全的相變材料通常儲存在一定密封結(jié)構(gòu)的封裝單元內(nèi)，并且涉及到相變后的體積變化，考慮封裝儲存體充裝量。且需要的單元管數(shù)量通常較多，單次灌裝效率低。

針對上述問題，本發(fā)明以期創(chuàng)設(shè)一種混合相變材料熔化充裝裝置，其特點在于采用可控溫的電加熱循環(huán)系統(tǒng)浸浴加熱，回路中可采用水或?qū)嵊妥鳛榧訜峤橘|(zhì)，整個充裝系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)溫度統(tǒng)一，相變材料的制備過程可隨時定量、多批次、均勻添加輔料或復(fù)合材料，在整個熔化、充裝過程中實施攪拌，待充裝單元管通入恒溫循環(huán)工質(zhì)箱中預(yù)熱，以稱重傳感器控制電磁閥實現(xiàn)可控量充裝，通過旋轉(zhuǎn)恒溫箱實現(xiàn)一次熔化后的多根單元管充裝，提高效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，目的是提供一種混合相變材料自動加料、熔化攪拌，對待充裝單元管進行預(yù)熱處理，實現(xiàn)可控量多根單元管集成充裝，結(jié)構(gòu)合理的混合相變材料熔化充裝裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種自動控制的混合相變材料熔化充裝裝置，包含溫度可控的加熱循環(huán)工質(zhì)箱和自動填料浸浴加熱爐兩部分。溫度可控的加熱循環(huán)工質(zhì)箱由電加熱器和箱體組成，箱體側(cè)面設(shè)置爐體加熱工質(zhì)出管，箱體加熱工質(zhì)進管；箱體頂部開若干孔插入待充裝單元管；自動填料浸浴加熱爐外層為循環(huán)加熱工質(zhì)通道，設(shè)置爐體加熱工質(zhì)進口、爐體加熱工質(zhì)出口；內(nèi)層填充待熔化的相變材料，底部連接卸料管、電控卸料閥門，中空部位設(shè)升降葉片攪拌機，浸浴加熱爐底部設(shè)爐體稱重傳感器。加料裝置采用填料稱重傳感器控制放料的皮帶傳送，箱體與熔化爐外腔形成循環(huán)熱工質(zhì)回路。

本發(fā)明所述可控電加熱恒溫工質(zhì)箱采用可設(shè)定溫度的電加熱器加熱循環(huán)工質(zhì)，箱體外層箱體保溫層。箱體安裝有溫度計（電加熱器測溫），液位計，側(cè)壁安裝加熱工質(zhì)補償口、溢流口、排污口，側(cè)面安裝箱體加熱工質(zhì)出管、箱體加熱工質(zhì)進管，閥門控制，安裝萬向輪，頂部蓋板開若干孔，孔邊緣設(shè)置固定板卡箍。