Pcm模块/包/pcm装置的制造方法_2

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0082]图29示出储备单元的又一实施例。
[0083]图30示出本发明的又一实施例的示意剖视图。
[0084]图31示出与双方向通道层叠的PCM包的立体图。
[0085]图32示出又一蒸发系统的示意剖视图。
[0086]图33A和图33B示出板和PCM包组合的立体图和剖视图。
[0087]图34示出PCM单元的示意剖视图。
[0088]图35示出多个PCM模块。
[0089]图36示出PCM模块的又一实施例。
[0090]图37示出控制单元和PCM模块的组合的剖视图。
[0091]图38示出多个PCM模块的组合。
[0092]图39示出PCM模块的组合的又一实施例的剖视图。
[0093]图40示出PCM模块、控制单元以及再循环单元的组合的又一实施例。
[0094]图41示出具有用于驱动风扇的可充电电池的可移动单元。
[0095]图42示出适合于为图41的PCM模块充电的对接工位。
[0096]图43到52示出用于给定房间的PCM模块的布置的平面图。
【具体实施方式】
[0097]图1示出带有多个诸如PCM包2的PCM包的可移动PCM(相变材料)模块。PCM包固定于模块外壳3。PCM包设置成并排并彼此平行。通道5设在诸如包2和包4的两个相邻的包之间,合适的流体可通过通道5循环。虽然流体可以是气体或液体,但是在本发明的较佳实施例中,将流体选定为气体。外壳3包括形成外壳的进口 /出口的颈部6。在本说明书中,由于一旦流动方向改变,则进口变成出口且反之亦然,因而,术语进口 /出口应被理解成是可互换的。模块包括用于限制气体(一般是空气)通过颈部6流动的阀或闸门
7。在有多个模块应用在网络中的系统中,闸门7可用于平衡流动,以应付在给定的网络构造中的压力差。在模块I的相反端,排放口 8设有多个诸如叶片9的叶片,该排放口一般安装于外壳3以允许手动和/或自动调节空气离开外壳的角度。外壳3可具有相对高的隔热性能,从而有效地产生位于外壳中的PCM包和外壳的周围环境之间的隔热屏。
[0098]图2示出PCM模块的又一实施例。PCM模块10包括多个诸如PCM包11的PCM包。该模块包括带有可松开附连装置的外壳12,该外壳12用于以间隔开的构造固定PCM包,从而在相邻的包之间提供诸如通道13的通道。多个诸如回转阀14的回转阀设在PCM包的阵列的上方,以控制流动。具有第一侧向开口 16和第二侧向开口 17的管道部分15与外壳12构成整体。管道15定形在所述侧向开口处,以允许附连管道或本发明的任何实施例中所示类型的又一模块。在PCM的阵列下方,两个开口 18和19构造成允许空气沿由箭头20和21指示的两个分开方向流动,这两个方向隔开大约90度。分隔器22设在开口 18和19之间以沿所希望的方向引导流动。如同图1所示,多个排放口设在开口中。这些排放口可枢转以允许使用者控制空气的适当方向。虽然空气可沿两个方向抽吸通过模块,然而图2的实施例示出空气如箭头23所示流入开口 16,通过PCM包之间形成的通道,并通过开口 18和19排出。
[0099]图3示出又一 PCM模块(总地标记为24),该PCM模块具有固定于模块的上部开口 26的可分管道25,上部开口是颈状的。模块24包括一系列诸如PCM包27的PCM包,这些PCM包以平行构造布置在隔热外壳28内。假平顶瓦29固定于PCM模块的底部开口 30。假平顶瓦29包括侧向槽31,该侧向槽在形状上与假平顶框架构件33的舌部32相对应。设有若干开口 34和35从而空气能如此循环:从管道25中通过PCM模块24、离开假平顶瓦并进入假平顶瓦下方的区域。
[0100]图4示出总地标记为36的PCM模块,该模块具有一系列诸如PCM包37、位于外壳38中的PCM包。此种外壳包括侧向开口 39,该侧向开口能使空气到模块36和/或从模块36中循环。PCM包设置成在开口 39和开口 40之间的通路中串联。模块36抵靠于平顶瓦41,从而空气能通过假平顶瓦流动到在假平顶瓦下方的区域。可枢转和/或可调整的排放口的布置使使用者能适当地控制并影响这些排放口。平顶瓦附连于参照图3所示的假平顶支承件。与前述实施例相比,该图的构造提供在热交换器中的更长的空气流动通路。
[0101]在各个前述PCM模块中,较佳的是且尤其有利的是,不存在例如用于驱动空气流动的致动部件。接下来描述单独的模块或控制模块。
[0102]图5示出PCM模块的剖面图,该PCM模块采取具有隔热外壳43的热交换器42的形式。可将该外壳壁选定成超过8小时保持“冷气”的80到90%。它可具有大约25mm的厚度以及0.01到0.021/^1(的导热率。在外壳13的内侧中,导热金属框架44形成衬里。一系列诸如板45的波纹板与诸如PCM包层46的PCM包层交替。图6示出图5的部件的分解图。波纹板还可由若干具有与波纹板类似的形式的横向翼片或构件所替代,这会增加与流动通过PCM之间留下的通道的空气接触的表面积。由于与空气接触的表面积增加,则PCM包可以更厚,因此能获得更大的冷却。在一较佳实施例中,PCM包之间的间隙比波纹状翼片的高度略小,从而确保最佳的热接触。为支承PCM包的重量,在框架的内侧设有轨道(在图中未示出)。
[0103]图7示出具有若干诸如突部48的突部的波纹板47。或者,这些突部可以是孔或孔和突部的组合,从而通过产生湍流而避免层流以增加热传导。波纹板47可如图5所示设置成靠近密封的PCM包49。波纹板47可以较佳地由较佳地小于Imm厚度的金属板制成。为使结构强度和热传导最优,设想0.1到0.2mm的范围。设想若干已知技术以形成此种板,例如压制或折叠。除了金属板以外,还可选择导热塑性材料。
[0104]图8示出具有不渗透外层51并用于容纳PCM的PCM包50。设有可采取长形开口形状的手柄52。在PCM包的相对侧部上设有若干凹槽53和54。使用这些凹槽是为了将PCM包锁到例如设在热交换器中的可松开附连装置中。该实施例示出如何使PCM包容易移动。
[0105]图9A示出用于容纳PCM的形成有上壁55和下壁56的PCM包。壁55和56之间设有板57,当从横截面上来看时,该板的形状是一系列V形部分。图9A的部件在图9B中示作胶结或密封在一起,从而防止在使用过程中PCM的任何逸出。
[0106]PCM是有机物、盐基水合物中的一种或两种的组合。设想的是,石蜡基PCM具有较佳地在21到24摄氏度内的熔融温度。为获得最佳熔融温度,以合适的比例混合不同类型的可获得石蜡。
[0107]例如,适用的盐水合物可以是氯化钙或硫酸钠的水合式。本发明还设想使用增稠剂,用作盐水合物的添加剂以使盐保持在其水合式。合适的增稠剂可以选自黄原胶或合成锂皂石。除了波纹板57的横向导热翼片以外或代替此种横向翼片,可将导热元件悬浮在PCM的混合物中。合适的悬浮化合物可以是碳黑。
[0108]图10示出总地标记为58的PCM包的备选结构。PCM包的构造与前述的实施例不同,其中,若干孔59设在总地标记为61的波纹板的翼片60中。这些孔使熔融PCM均匀分配并挤出空气。波纹板可胶结以改进强度。
[0109]可压制波纹板且波纹板主要由例如小于Imm的非常薄的壁厚制成,以使重量最小,同时此种轮廓/脊/型式增加强度。横向翼片通过改进导热,能使PCM包的厚度增加。其能使PCM离整个包的连接件具有大约4到16mm(或10到20mm)的最佳最大距离。设想的是,使备选热导体位于PCM中,这些热导体例如钢丝绒、化学碳纳米管、悬浮碳黑,它们可随机分配于整个材料。
[0110]这些横向翼片可由较佳地在厚度上小于Imm的薄金属/塑料制成。板的形状和构造可通过压制、冲压和/或折叠工艺获得。
[0111]图11示出PCM包62的分解图,该PCM包具有一系列用于容纳PCM的紧密连续的圆柱63。圆柱管可采用六边形网格的形式。此种阵列可由单块板形成,该板被激光切割并分开以产生具有大约0.1mm壁厚的阵列。分别标记为64和65的顶板和底板固定于此阵列的顶部和底部。组装工艺可包括以下步骤:a)将六边形容器的阵列附连于顶板或底板中的其中一个板,b)用熔融态的PCM充填管,从而为其凝固之后膨胀提供足够的间隙,c)胶结以附连剩下的面板。
[0112]作为与图11的实施例的比较,示出备选PCM包66。PCM包66包括浅的带壁平台67,一系列六边形容器68位于其中。容器的阵列密封于盖69和平台67之间。诸如孔70的孔设置成通过各个六边形容器,从而能使PCM进行分配。面板69可通过超声焊接或通过胶结附连于平台67。
[0113]如果PCM选定为盐基,则用于PCM包的材料较佳地选定为铝涂层或导热塑性材料(例如K大于5W/MK)或不锈钢,以防止腐蚀。
[0114]横向翼片的关键优点之一是,其能使PCM包比其它可能情况较厚。例如,可获得具有材料厚度为20到50mm并具有有效导热率的PCM包。
[0115]图13A和13B示出PCM包(图13A)和PCM包的堆叠(图13B)。在本实施例中,PCM包总地标记为71且形成为仅仅两块板72和73,从而能够将PCM充填到一系列诸如空腔74的空腔中。空腔在横截面上形状为V形。诸如部分75的部分将接触空气流。此外,设想的是,接触气流的外表面包括滚花和/或凸起。此种类型的浮凸可用在任何前述实施例中,从而增加气流湍流并因此增加PCM包的热传导性能。例如,通过压制或折叠形成此种波状板或波纹板73。如在包的堆叠76和77中所示,空气可沿箭头所示在设有的空腔中流动。本实施例能增加与空气接触的表面积并能减小PCM和导热材料之间的最大距离。换言之,本实施例将以下功能组合起来:PCM利用横向连接件封装在内以及
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