[發(fā)明專利]一種相變蓄熱材料的封裝結(jié)構(gòu)及由其組成的復(fù)合包裝物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810920670.3
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109186298A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳一曼;寇翠青;柳國偉
• 申請（專利權(quán)）人: 柳一曼
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;F28F9/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;侯莉

本發(fā)明公開了一種相變蓄熱材料的封裝結(jié)構(gòu)及由其組成的復(fù)合包裝物，包括相變蓄熱材料和塑料腸衣，所述塑料腸衣為內(nèi)部密閉的筒形體，所述相變蓄熱材料灌裝并充滿于所述塑料腸衣中構(gòu)成所述相變蓄熱材料的封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用塑料腸衣封裝相變蓄熱材料，塑料腸衣能夠滿足相變蓄熱材料所需強度、耐腐蝕性、體積變化、熱穩(wěn)定性、傳熱性等要求，由于塑料腸衣為軟材料，塑料腸衣可與蓄熱材料充分接觸，二者結(jié)合緊密，可提高傳熱速率，進而提高熱傳導(dǎo)效果，能夠滿足各種外界傳熱介質(zhì)需要。而且，本發(fā)明采用塑料腸衣封裝蓄熱材料，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，與現(xiàn)有封裝方式相比，更容易實現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)的低高度，改善固液相變過程中重力分層，提高物質(zhì)結(jié)晶效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儲能技術(shù)，尤其涉及一種相變蓄熱材料的封裝結(jié)構(gòu)，還涉及由該相變蓄熱材料的封裝結(jié)構(gòu)組成的復(fù)合包裝物。

背景技術(shù)

相變是物質(zhì)從一種相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相的過程。物質(zhì)系統(tǒng)中物理、化學(xué)性質(zhì)完全相同，與其他部分具有明顯分界面的均勻部分稱為相。與固、液、氣三態(tài)對應(yīng)，物質(zhì)有固相、液相和氣相。

相變蓄熱材料(PCM-Phase Change Material)是指隨溫度變化而改變物質(zhì)狀態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。轉(zhuǎn)變物理性質(zhì)的過程稱為相變過程，這時相變蓄熱材料將吸收或釋放大量的潛熱。

相變蓄熱材料具有在一定溫度范圍內(nèi)改變其物理狀態(tài)的能力。以固－液相變?yōu)槔诩訜岬饺刍瘻囟葧r，就會產(chǎn)生從固態(tài)到液態(tài)的相變，熔化的過程中，相變蓄熱材料吸收并儲存大量的潛熱；當(dāng)相變蓄熱材料冷卻時，儲存的熱量在一定的溫度范圍內(nèi)會散發(fā)到環(huán)境中去，進行從液態(tài)到固態(tài)的逆相變。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量稱為相變潛熱。相變蓄熱材料的物理狀態(tài)發(fā)生變化時，其自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平臺，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當(dāng)大。

相變蓄熱材料通過相變過程吸收和釋放熱量，從而改善環(huán)境溫度，適當(dāng)?shù)姆庋b方式可以提高相變蓄熱材料的使用性能。而在實際使用過程中，相變蓄熱材料會發(fā)生固液轉(zhuǎn)化。封裝材料要滿足相變蓄熱材料所需強度、耐腐蝕性、體積變化、熱穩(wěn)定性、傳熱性等要求。相變蓄熱材料與封裝材料結(jié)合的緊密性對相變蓄熱材料的傳熱速率影響很大，直接影響相變蓄熱材料的使用效果。

相變蓄熱材料通過相變封裝材料、傳熱介質(zhì)與環(huán)境進行熱量交換。傳熱介質(zhì)可分為三類：氣體(比如空氣)、液體(比如水)和固體(比如金屬不銹鋼)。

現(xiàn)有的封裝方式有：1、整體儲能換熱器：是以換熱器的形式來封裝相變蓄熱材料，常用于中高溫的固液相變材料。2、分散分裝：是將相變蓄熱材料封裝在以金屬或非金屬(硬質(zhì)塑料)制成的容器內(nèi)，常以空氣或水作為傳熱介質(zhì)，且常用于居民住宅或溫室大棚等場所。

但是，上述封裝方式存在著以下缺陷：

⑴上述封裝方式所用的封裝材料均為硬質(zhì)材料，相變蓄熱材料與封裝材料接觸不充分，影響熱傳導(dǎo)效果。

⑵在封裝結(jié)構(gòu)高度較高的情況下，相變蓄熱材料會在固液相變過程中重力分層，以致影響物質(zhì)結(jié)晶效果，因此，現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)大都制作成高度較低的扁平型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的制作工藝復(fù)雜，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、能夠?qū)崿F(xiàn)良好傳熱效果的相變蓄熱材料的封裝結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的第一個目的通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn)：一種相變蓄熱材料的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：它包括相變蓄熱材料和塑料腸衣，所述塑料腸衣為內(nèi)部密閉的筒形體，所述相變蓄熱材料灌裝并充滿于所述塑料腸衣中構(gòu)成所述相變蓄熱材料的封裝結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明所述塑料腸衣是指使用的包裝材料具有良好阻隔性的一種腸衣，比如包裝火腿腸的塑料腸衣。所述塑料腸衣采用可形成筒形的有機材料制成，例如可采用聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚酰胺腸衣膜(PA)、EVAL、PVC或PP等。