一种相变蓄冷装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是热交换管理领域，尤其是一种相变蓄冷装置。
【背景技术】
[0002] 热管理技术的研宄关注点在于解决"取热回路"中高热流密度下热量从热源到冷 却工质间的传递过程，而对于"释热回路"以及如何降低热管理系统体积、重量和功耗尚未 引起足够的重视。随着固体激光器朝着长时间、更高功率的方向发展，如果仍然采用传统的 微通道实时水冷方式，热管理系统的体积、重量及功耗将极其庞大，极大的限制了大功率固 体激光器的应用领域。
[0003] 相变蓄冷是通过相变材料相变把冷量储存起来，在需要时通过相变把冷量释放出 来的方法。相变储能系统在太阳能利用、建筑节能、蓄冷空调及高能激光器中有着广泛的应 用。
[0004] 2003年曹建光等人开展了泡沫铝在相变储能装置中的应用研宄，获得了基于泡沫 铝强化传热的部分相变储能规律，但该技术尚未见应用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种相变蓄冷装置的技 术方案，该方案利用释热回路、取热回路和相变材料进行热交换，无需采用额外能源，整体 装置体积较小，能耗较低。
[0006] 本方案是通过如下技术措施来实现的：一种相变蓄冷装置，包括有设置在封装壳 体内的取热冷板、释热冷板、骨架材料、相变材料和隔热材料；取热冷板和释热冷板之间设 置有骨架材料；骨架材料与释热冷板和取热冷板采用层式堆叠交错设置；骨架材料内填充 有相变材料；封装壳体的内壁上设置有隔热材料；取热冷板内设置有取热回路；释热冷板 内设置有释热回路；取热回路中设置有取热载冷剂；释热回路中设置有释热载冷剂；封装 壳体顶部设置有排气孔和相变材料加注口。
[0007] 作为本方案的优选：取热回路一端设置在取热冷板内，另一端设置在热源区域内； 释热回路一端设置在释热冷板内，另一端设置在外部制冷设备内。
[0008] 作为本方案的优选：骨架材料的形状为块状多孔蜂窝形；骨架材料的材质为多孔 泡沫石墨；骨架材料导热系数为l〇〇w/m.K~300w/m.K;骨架材料有效孔隙率为0. 2~ 0? 8〇
[0009] 作为本方案的优选：取热冷板和释热冷板通过导热胶粘贴在骨架材料上。
[0010] 作为本方案的优选：相变材料能够发生固液相变；相变材料相变潜热大于100kJ/ kg〇
[0011] 作为本方案的优选：导热胶的导热系数大于3W/m.K。
[0012] 作为本方案的优选：相变材料的需要量根据公式|计算，其中Q为单次蓄冷量， A// AH为相变材料相变潜热。
[0013] 作为本方案的优选：骨架材料的需要量根据公另
【主权项】
1. 一种相变蓄冷装置，其特征是：包括有设置在封装壳体内的取热冷板、释热冷板、 骨架材料、相变材料和隔热材料；所述取热冷板和释热冷板之间设置有骨架材料；所述骨 架材料与释热冷板和取热冷板采用层式堆叠交错设置；所述骨架材料内填充有相变材料； 所述封装壳体的内壁上设置有隔热材料；所述取热冷板内设置有取热回路；所述释热冷板 内设置有释热回路；所述取热回路中设置有取热载冷剂；所述释热回路中设置有释热载冷 剂；所述封装壳体顶部设置有排气孔和相变材料加注口。
2. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述取热回路一端设置在取 热冷板内，另一端设置在热源区域内；所述释热回路一端设置在释热冷板内，另一端设置在 外部制冷设备内。
3. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述骨架材料的形状为块状 多孔蜂窝形；所述骨架材料的材质为多孔泡沫石墨；所述骨架材料导热系数为l〇〇 W/m . K~300w/m . K;所述骨架材料有效孔隙率为0. 2~0.8。
4. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述取热冷板和释热冷板通 过导热胶粘贴在骨架材料上。
5. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述相变材料能够发生固液 相变；所述相变材料相变潜热大于l〇〇kJ/kg。
6. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述导热胶的导热系数大于 3ff/m . Ko
7. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述相变材料的需要量根据 公式计算，其中Q为单次蓄冷量，ΛΗ为相变材料相变潜热。
8. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述骨架材料的需要量根据 公式一计算，其中Q为单次蓄冷量，ε为有效孔隙率，Λ H为相变材料相变潜热。 β X Al/
9. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述相变材料以液相状态加 注进封装壳体中。
10. 根据权利要求1所述的一种相变蓄冷装置，其特征是：所述骨架材料为多孔泡沫石 墨；所述相变材料为石蜡。
【专利摘要】本发明提供了一种相变蓄冷装置的技术方案，该方案包括有设置在封装壳体内的取热冷板、释热冷板、骨架材料、相变材料和隔热材料；取热冷板和释热冷板之间设置有骨架材料；骨架材料与释热冷板和取热冷板采用层式堆叠交错设置；骨架材料内填充有相变材料；封装壳体的内壁上设置有隔热材料；取热冷板内设置有取热回路；释热冷板内设置有释热回路；取热回路中设置有取热载冷剂；释热回路中设置有释热载冷剂；封装壳体顶部设置有排气孔和相变材料加注口。该方案利用释热回路、取热回路和相变材料进行热交换，无需采用额外能源，整体装置体积较小，能耗较低。
【IPC分类】F28D20-02
【公开号】CN104833255
【申请号】CN201510272571
【发明人】范国滨, 张卫, 刘军, 王永振, 杨波, 柳丽卿, 蔡光明, 闫锋, 武德勇, 王姣, 谢秀芳, 李春领
【申请人】中国工程物理研究院应用电子学研究所
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月26日