快速储热的相变储能机构制造技术

本实用新型专利技术涉及材料技术领域，具体涉及相变储能机构。快速储热的相变储能机构，包括一相变组件，相变组件包括由树脂制成的片状体，所述片状体内埋设有相变材料制成的相变层，还包括一金属框架，所述金属框架上设有用于嵌入相变组件的凹槽；所述相变组件设置在所述凹槽内；还包括一用于将相变组件固定在凹槽内的固定机构。本实用新型专利技术通过增设有金属框架，便于保证装置整体的力学性能。金属框架优异的力学性能，作为结构件使用更加可靠。金属框架可快速吸收热源或环境热量，均匀分布到金属框架上，通过金属框架上设置凹槽，增加相变组件与金属框架的接触面积，便于热量快速传导给相变组件上，使相变材料结构的蓄热非常迅速。

A phase change energy storage mechanism for fast heat storage

The utility model relates to the field of material technology, in particular to a phase-change energy storage mechanism. A phase change energy storage mechanism consisting of a phase change layer made of a phase change material, and a metal frame with a groove for embedding a phase change component; the phase change component is arranged in the groove. In addition, a fixing mechanism for fixing the phase change component in the groove is also included. The utility model is provided with a metal frame to ensure the mechanical performance of the device as a whole. The excellent mechanical properties of metal frames are more reliable as structural parts. The metal frame can quickly absorb heat source or environment heat, distribute it evenly into the metal frame, set the groove on the metal frame, increase the contact area of the phase change component and the metal frame, and facilitate the heat transfer to the phase change component quickly, so that the heat storage of the phase change material structure is very fast.

【技术实现步骤摘要】
快速储热的相变储能机构
本技术涉及材料
，具体涉及相变储能机构。
技术介绍
储能材料一般为相变材料，相变材料容易遇热膨胀，遇冷皱缩，现有往往将相变材料封装在树脂作为相变储能机构时，树脂的支撑力度不佳，进而导致该种结构的相变储能机构力学性能差，储热慢，无法使用在热量无法散发的密闭空间以及需要承担力的地方。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供快速储热的相变储能机构，解决以上至少一个技术问题。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：快速储热的相变储能机构，包括一相变组件，所述相变组件包括由树脂制成的片状体，所述片状体内埋设有相变材料制成的相变层，其特征在于，还包括一金属框架，所述金属框架上设有用于嵌入相变组件的凹槽；所述相变组件设置在所述凹槽内；还包括一用于将相变组件固定在凹槽内的固定机构。本技术通过增设有金属框架，便于保证装置整体的力学性能。金属框架优异的力学性能，作为结构件使用更加可靠。金属框架可快速吸收热源或环境热量，均匀分布到金属框架上，通过金属框架上设置凹槽，增加相变组件与金属框架的接触面积，便于热量快速传导给相变组件上，使相变材料结构的蓄热非常迅速。通过固定机构，便于保证相变组件在凹槽内的容置与固定的稳定性。所述金属框架的导热系数为5W/(m·K)～400W/(m·K)。所述金属框架是铝、铝合金、铜、铜合金、铁、铁合金、钛、钛合金、镁、镁合金中的任意一种制成的金属框架。保证装置整体的力学性能的同时，保证导热性。所述金属框架开设有凹槽处的厚度为1.8mm～2.3mm。便于保证导热效果。所述树脂可以是聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚氨酯、硅树脂中的任意一种。保证导热性的同时，实现对相变材料的支撑，辅助金属框架承担力。所述凹槽与所述相变组件之间还设有一导热材料制成的导热填隙层；所述金属框架的导热系数大于所述导热填隙层的导热系数，所述导热填隙层的导热系数大于所述相变组件的导热系数。本技术通过增设有导热填隙层，可避免金属框架与相变组件的刚性接触，通过导热填隙层，防止金属框架与相变组件刚性接触导致的间隙，进而导致导热效果不佳的问题，导热填隙层作为金属框架将热量传导至相变组件的中间体，填充金属框架与相变组件之间的间隙。所述导热填隙层是硅胶垫片、非硅导热垫片、凝胶、导热相变片、导热硅脂、液态金属、低熔点合金中的任意一种制成的导热填隙层。低熔点合金是指熔点低于232℃(Sn的熔点)的易熔合金。所述导热填隙层的导热系数为3W/(m·K)～30W/(m·K)。所述相变组件的导热系数为1.5W/(m·K)～10W/(m·K)。通过优化限定各个部件的导热系数，便于金属框架、导热填隙层、相变组件三者的逐步导热。所述固定机构包括金属压片，所述金属压片的两端设有用于螺丝穿过的通孔；所述金属框架上设有用于旋入所述螺丝的螺纹孔，所述螺纹孔位于所述凹槽的外围；所述金属压片通过螺丝依次穿过通孔与螺纹孔固定在金属框架上，且所述金属压片压紧所述相变组件。通过金属压片与螺丝，进而实现相变组件的可拆卸式固定，通过固定机构。防止相变组件出现脱落和松动的现象，并使导热填隙层的导热效果达到最佳。所述金属框架上设有用于容纳金属压片两端部的凹陷，所述凹陷的深度不小于所述金属压片的厚度；所述相变组件上设有用于容纳金属压片中央的内凹部，所述内凹部的深度不小于所述金属压片的厚度。本技术通过设有凹陷与内凹部的结合，实现金属压片的容纳，使得金属压片沉入凹陷与内凹部，不占用多余的空间。所述相变材料是一相变材料微胶囊。优选为，相变温度为-25℃～90℃的有机相变材料微胶囊。相变材料微胶囊通过内部相变材料的固-液相变吸收或释放大量的相变潜热，同时保持温度不变或者温度变化不大，使相变组件具有较高蓄热能力；由于相变材料微胶囊密封性好，性能稳定，使相变组件可靠耐用。同时，由于相变材料微胶囊不存在泄露和再封装问题，相变组件可以做的非常薄，比如1mm厚度的相变组件，可用于一些对空间紧张的区域。且通过相变材料微胶囊与树脂的结合，两者密度低，便于控制装置整体的重量，适合于一些对重量比较敏感的地方。所述片状体内埋设有导热粉体制成的填充层；所述导热粉体是铁粉、碳化硅、碳黑、铝粉、铜粉、银粉、石墨粉、纳米氮化铝、石墨烯、碳纳米管、金刚石、氮化镁、氮化硼、氧化锌、导热碳纤维、膨胀石墨、氧化硅、泡沫铝、泡沫铜、锌粉、镍粉中的任意一种。通过增加有导热粉体制成的填充层，使相变组件具有较高的导热系数，从而加快相变组件的蓄热速度和放热速度。所述片状体是聚乙烯制成的片状体；所述相变层是相变温度为70℃的相变材料微胶囊制成的相变层；所述填充层是碳纳米管或者铝粉制成的填充层；所述片状体、所述相变层、所述填充层三者的质量比为3.5:5.5:1。可以获得导热系数为2W/(m·K)的相变组件。有益效果：金属框架可快速吸收热源或环境热量，加快相变组件的蓄热速度，通过增设导热填隙层来填充金属框架与相变组件之间的间隙来避免刚性接触，增强导热效果，同时相变组件可以做的非常薄以应对一些空间狭小的区域，且通过相变材料微胶囊与树脂的结合，两者密度低，便于控制装置整体的重量，适合于一些对重量比较敏感的地方。附图说明图1为本技术的一种结构示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本技术。参照图1，快速储热的相变储能机构，包括一相变组件2，相变组件2包括由树脂制成的片状体，片状体内埋设有相变材料制成的相变层，其特征在于，还包括一金属框架1，金属框架1上设有用于嵌入相变组件2的凹槽；相变组件2设置在凹槽内；还包括一用于将相变组件2固定在凹槽内的固定机构。本技术通过增设有金属框架1，便于保证装置整体的力学性能。金属框架1优异的力学性能，作为结构件使用更加可靠。金属框架1可快速吸收热源或环境热量，均匀分布到金属框架1上，通过金属框架1上设置凹槽，增加相变组件2与金属框架1的接触面积，便于热量快速传导给相变组件2上，使相变材料结构的蓄热非常迅速。通过固定机构，便于保证相变组件2在凹槽内的容置与固定的稳定性。金属框架1的导热系数为5W/(m·K)～400W/(m·K)。金属框架1是铝、铝合金、铜、铜合金、铁、铁合金、钛、钛合金、镁、镁合金中的任意一种制成的金属框架。保证装置整体的力学性能的同时，保证导热性。金属框架1开设有凹槽处的厚度为1.8mm～2.3mm。便于保证导热效果。树脂可以是聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚氨酯、硅树脂中的任意一种。保证导热性的同时，实现对相变材料的支撑，辅助金属框架1承担力。凹槽与相变组件2之间还设有一导热材料制成的导热填隙层3；金属框架1的导热系数大于导热填隙层3的导热系数，导热填隙层3的导热系数大于相变组件2的导热系数。本技术通过增设有导热填隙层3，可避免金属框架1与相变组件2的刚性接触，通过导热填隙层3，防止金属框架1与相变组件2刚性接触导致的间隙，进而导致导热效果不佳的问题，导热填隙层3作为金属框架1将热量传导至相变组件2的中间体，填充金属框架1与相变组件2之间的间隙。导热填隙层3是硅胶垫片、非硅导热垫片、凝胶、导热相变片、导热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.快速储热的相变储能机构，包括一相变组件，所述相变组件包括由树脂制成的片状体，所述片状体内埋设有相变材料制成的相变层，其特征在于，还包括一金属框架，所述金属框架上设有用于嵌入相变组件的凹槽；所述相变组件设置在所述凹槽内；还包括一用于将相变组件固定在凹槽内的固定机构。

【技术特征摘要】
1.快速储热的相变储能机构，包括一相变组件，所述相变组件包括由树脂制成的片状体，所述片状体内埋设有相变材料制成的相变层，其特征在于，还包括一金属框架，所述金属框架上设有用于嵌入相变组件的凹槽；所述相变组件设置在所述凹槽内；还包括一用于将相变组件固定在凹槽内的固定机构。2.根据权利要求1所述的快速储热的相变储能机构，其特征在于：所述金属框架是铝、铝合金、铜、铜合金、铁、铁合金、钛、钛合金、镁、镁合金中的任意一种制成的金属框架。3.根据权利要求1所述的快速储热的相变储能机构，其特征在于：所述金属框架开设有凹槽处的厚度为1.8mm～2.3mm。4.根据权利要求1所述的快速储热的相变储能机构，其特征在于：所述树脂是聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚氨酯、硅树脂中的任意一种。5.根据权利要求1所述的快速储热的相变储能机构，其特征在于：所述凹槽与所述相变组件之间还设有一导热材料制成的导热填隙层；所述金属框架的导热系数大于所述导热填隙层的导热系数，所述导热填隙层的导热系数大于所述相变组件的导热系数。6.根据权利要求5所述的快速储热的相变储能机构，其特征在于：所述导热填隙层是硅胶垫片、非硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘焕清，
申请(专利权)人：上海阿莱德实业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31