面。
[0038]如图3所示，型腔I由两个L型钢板11构成，L型钢板11 一边用两个合页12连接，另一边用两个门搭扣13连接，以便于在压缩成型后打开型腔I将储热单元取出。
[0039]如图4?图8所示，上板2与下板3均由两块完全相同的带半圆型缺口的板组成，两块带半圆型缺口的板组合后得到圆形的型孔8，型孔8数量与铜管6或柱塞5数相等。上板2的型孔8直径比柱塞5直径大0.5mm,保证插入柱塞5后可沿柱塞5方向自由移动，下板3的型孔8直径比铜管6外径径大0.5mm,下板3及柱塞5均起到定位作用。
[0040]如图9所示，柱塞5为一体式铝棒，由上段的圆柱形粗铝棒51与下段的圆柱形细铝棒52构成，圆柱形细铝棒52在使用时插入铜管6内，且圆柱形细铝棒52直径比铜管6内径小0.5mm。圆柱形粗铝棒51长度(L/mm)依据铜管6长度(Lc/mm)与模具型腔I高度(H/mm)而定，满足关系:L>Lc+H+8mm，以确保压缩前能较容易地将柱塞5插入对应的上板2圆孔中。
[0041]实施例2
[0042]通过实施例1描述的成型模具制造储热单元，包括以下步骤:
[0043](I)将型腔与下板组装后，将铜管竖直设置在型腔内，且铜管下端位于下板的型孔中，再将柱塞下段插入铜管中；
[0044](2)填料:将调配好的复合相变材料按量填充到型腔中；
[0045](3)加压:将上板对应地夹住柱塞，并合并上板，将上板压入型腔中，然后使用液压机对承压杆施压，当储热单元被压至设定的尺寸时加压结束，此时，上板已经完全穿过柱塞；
[0046](4)开模及脱模:将模具从液压机工作台取下，水平放置，再取下柱塞，拨开门搭扣以打开模具型腔，然后取下上板、下板，即可得到储热单元。
[0047]由于上板、下板均由两块带半圆型缺口的板组成，非常容易分离，步骤(4)中不会出现因压缩过程中水平方向上受力不均匀而可能发生铜管与上板、下板卡死的情况。
[0048]本实施例中，复合相变材料为85被％硬脂酸与15wt%膨胀石墨混合而成，铜管为硬质紫铜管。
[0049]本实施例得到的高效储热单元，由储热单元本体组合而成，储热单元本体由复合相变材料及固定在复合相变材料内的铜管构成，铜管均匀分布在复合相变材料中，且在沿垂直于铜管方向的截面上。
[0050]储热单元外形为方块状立体六面体结构，尺寸为300mmX30mmX260mm，铜管数量为10根，均匀分布，铜管两端各留出1mm的余量在复合材料外部以便于焊接铜管弯头，复合相变材料的密度为1500kg/m3。
[0051]由于铜管与复合相变材料是压缩成型的，铜管与复合相变材料结合紧密，具有较小的接触热阻，并且可以通过压缩行程控制储热单元的密度，以及铜管与复合相变材料结合的紧实度，制造高效模块化储热单元，以满足使用要求。
[0052]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高效储热单元，由储热单元本体组合而成，所述的储热单元本体由复合相变材料及固定在复合相变材料内的铜管构成，其特征在于，所述的铜管均匀分布在复合相变材料中，且在沿垂直于铜管方向的截面上，储热单元本体长、宽尺寸满足关系式:宽度(mm) X铜管根数=长度(mm)。
2.根据权利要求1所述的一种高效储热单元，其特征在于，所述的储热单元本体两端，铜管长度各留出不小于8_的余量。
3.—种制造权利要求1或2所述的高效储热单元的成型模具，其特征在于，该成型模具包括型腔、上板、下板、承压杆及柱塞，所述的型腔用于盛装复合相变材料，所述的上板与下板可拆卸式设置在型腔的上下两端，所述的下板上开设有容纳铜管穿过的型孔，所述的铜管竖直设置在型腔内，且铜管下端位于下板的型孔中，所述的上板上开设有容纳柱塞穿过的型孔，所述的柱塞穿过上板上的型孔后，下端插入铜管中，所述的承压杆焊接在上板上表面，压缩承压杆，使得上板沿柱塞向下滑动，压紧复合相变材料，使得铜管上端伸出复合相变材料表面。
4.根据权利要求3所述的一种成型模具，其特征在于，所述的上板与下板均由两块完全相同的带半圆型缺口的板组成，两块带半圆型缺口的板组合后得到圆形的型孔，所述的型孔数量与铜管或柱塞数相等。
5.根据权利要求3所述的一种成型模具，其特征在于，所述的上板的型孔直径比柱塞直径大0.5mm，下板的型孔直径比铜管外径大0.5mm。
6.根据权利要求3所述的一种成型模具，其特征在于，所述的型腔由两个L型钢板构成，L型钢板一边用两个合页连接，另一边用两个门搭扣连接。
7.根据权利要求3所述的一种成型模具，其特征在于，所述的柱塞为一体式铝棒，由上段的圆柱形粗铝棒与下段的圆柱形细铝棒构成，所述的圆柱形细铝棒插入铜管内，且圆柱形细铝棒直径比铜管内径小0.5_。
8.—种通过权利要求3所述的成型模具制造储热单元的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将型腔与下板组装后，将铜管竖直设置在型腔内，且铜管下端位于下板的型孔中，再将柱塞下段插入铜管中； (2)填料:将调配好的复合相变材料按量填充到型腔中； (3)加压:将上板对应地夹住柱塞，并合并上板，将上板压入型腔中，然后使用液压机对承压杆施压，当储热单元被压至设定的尺寸时加压结束，此时，上板已经完全穿过柱塞； (4)开模及脱模:将模具从液压机工作台取下，水平放置，再取下柱塞，拨开门搭扣以打开模具型腔，然后取下上板、下板，即可得到储热单元。
【专利摘要】本发明涉及高效储热单元及其成型模具与制造方法，属于热能储存技术领域。成型模具包括型腔、上板、下板、承压杆及柱塞，型腔用于盛装复合相变材料，上板与下板可拆卸式设置在型腔的上下两端，下板上开设有容纳铜管穿过的型孔，铜管竖直设置在型腔内，且铜管下端位于下板的型孔中，上板上开设有容纳柱塞穿过的型孔，柱塞穿过上板上的型孔后，下端插入铜管中，承压杆焊接在上板上表面，压缩承压杆，使得上板沿柱塞向下滑动，压紧复合相变材料，使得铜管上端伸出复合相变材料表面。与现有技术相比，本发明所得的储热单元，因铜管与复合相变材料紧密接触，大大降低了接触热阻，具有较高的换热系数及换热效率。
【IPC分类】B30B1-32, F28D20-02, B30B15-02
【公开号】CN104819654
【申请号】CN201510167351
【发明人】仵斯, 李廷贤, 许嘉兴, 闫霆, 王如竹
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月9日