相变胶囊制备工装的制作方法

1.本实用新型涉及蓄热体技术领域，尤其涉及一种相变胶囊制备工装。


背景技术：

2.相变蓄热技术利用相变蓄热材料(pcm)在相变过程中吸收或释放相变潜热来达到热量储存与释放的目的。蓄热技术可有效解决可再生能源及可回收能源供能端和用能端在强度、时间、空间上不匹配的问题，提高能源利用率，应用前景广阔。
3.为解决相变蓄热材料的换热性和化学稳定性较差等问题，常采用封装技术将pcm封装成小尺寸蓄热单元，以此提高换热面积，增强换热；此外，封装后的相变蓄热材料与环境隔离，可有效地解决相变材料的泄露、相分离以及腐蚀问题，也有利于提高其化学稳定性。此外，通常封装pcm单元的尺寸较小，当蓄热装置设计热容量较大时，所需的封装单元数量较多。
4.在中高温相变胶囊的制备过程中，一般采用金属作为封装材料(壳体)，胶囊内部的芯材为相变蓄热材料。目前，针对蓄热球内部填充蓄热材料的方法是将蓄热球经过线切割分开，将蓄热材料灌注进蓄热球然后融化，放置常温再继续添加蓄热材料再继续融化，反复此类操作2～3次，然后再进行封口。此类方法弊端在于，填充过程复杂，必须反复加热融化操作，相变胶囊的制造效率较低。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种相变胶囊制备工装，旨在提高相变胶囊的制造效率。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种相变胶囊制备工装，包括：
7.第一层板，设有供相变胶囊固定的填充固定位；
8.第二层板，设于所述第一层板上，所述第二层板设有通口；以及
9.灌装容器，所述灌装容器包括容器本体及与所述容器本体连接的导管，所述容器本体置于所述第二层板上，所述容器本体设有适于灌入蓄热材料的灌装口，所述导管插设于所述通口并适于伸入至所述相变胶囊的填充口中。
10.可选地，所述容器本体呈漏斗状。
11.可选地，所述容器本体与所述导管通过焊接固定；或者
12.所述容器本体与所述导管一体成型制造。
13.可选地，所述第一层板上设有凹形槽，以形成所述填充固定位。
14.可选地，所述灌装容器的数量为至少一个，所述填充固定位、所述通口的数量与所述灌装容器的数量相同。
15.可选地，所述填充固定位的中心线、所述通口的中心线与所述灌装容器的中心线重合。
16.可选地，所述灌装容器的数量为多个，多个所述灌装容器呈阵列分布。
17.可选地，所述第一层板、所述第二层板和所述灌装容器均为耐高温材质。
18.可选地，所述第一层板与所述第二层板之间通过连接件连接固定，所述连接件为耐高温材质。
19.可选地，所述连接件为支撑柱，所述第一层板与所述第二层板的四角均通过所述支撑柱连接。
20.在本实用新型的技术方案中，该相变蓄热体制备工装包括第一层板、第二层板和灌装容器，第一层板设有供相变胶囊固定的填充固定位；第二层板设于第一层板上，第二层板设有通口；灌装容器包括容器本体及与容器本体连接的导管，容器本体置于第二层板上，容器本体设有适于灌入蓄热材料的灌装口，导管插设于通口并适于伸入至相变胶囊的填充口中。
21.在生产制造时，可先将相变胶囊的蓄热壳体放置于工装的填充固定位上并确保导管插于蓄热壳体的填充口中；用克称称量适量的蓄热材料，再将定量的蓄热材料通过灌装口放进灌装容器中；然后将整个工装放入马弗炉或其他加热装置里面加热，再设定加热温度和时间，确保蓄热材料完全融化，融化后的蓄热材料会顺着导管灌注进相变胶囊的壳体里面；待灌注完成之后，等待加热装置内的温度降至室温后，将相变胶囊取出，再用堵头密封住相变胶囊的填充口。整个生产制造过程相对现有技术更为便利，有效地提高了相变胶囊的制造效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1为蓄热球的结构示意图；
24.图2为蓄热球的蓄热壳体结构示意图；
25.图3为本实用新型相变蓄热体制备工装一实施例的结构示意图；
26.图4为本实用新型相变蓄热体制备工装一实施例中灌装容器的结构示意图；
27.图5为本实用新型相变蓄热体制备工装另一实施例的结构示意图；
28.图6为本实用新型相变蓄热体制备工装另一实施例中第一层板和第二层板的结构示意图；
29.图7为本实用新型相变蓄热体制备工装另一实施例中第一层板的俯视图；
30.图8为本实用新型相变蓄热体制备工装另一实施例中第二层板的俯视图。
31.附图标号说明：
32.10、第一层板；20、第二层板；30、灌装容器；40、连接件；101、填充固定位；20a、通口；31、容器本体；32、导管；100、蓄热球；110、蓄热壳体；120、封堵件；110a、填充口。
33.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
36.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
37.本实用新型提出一种相变胶囊制备工装。
38.参照图1至图6，在本实用新型一实施例中，该相变蓄热体制备工装包括第一层板10、第二层板20和灌装容器30，第一层板10设有供相变胶囊固定的填充固定位101；第二层板20设于第一层板10上，第二层板20设有通口20a；灌装容器30包括容器本体31及与容器本体31连接的导管32，容器本体31置于第二层板20上，容器本体31设有适于灌入蓄热材料的灌装口，导管32插设于通口20a并适于伸入至相变胶囊的填充口110a中。
39.主要参考图1和图2，相变胶囊可为蓄热球100，蓄热球100可包括蓄热壳体110和封堵件120，蓄热壳体110上开设填充口110a，在蓄热壳体110内填充满蓄热材料后，可通过焊接等方式将封堵件120堵住填充口110a，从而实现蓄热壳体110的密封。当然，在一些其他应用场合中，该相变蓄热体制备工装也可适用于对其他形状的相变胶囊或相变蓄热体进行灌装处理，此处不限。
40.在灌装之前，可在蓄热球100顶部向下开孔，开孔后对开口进行坡口处理，以形成填充口110a。坡口状的填充口110a，可提高封堵件120对蓄热壳体110的填充口110a进行封堵的密封性，解决了现有灌装技术因焊缝面积大容易发生渗漏的问题。
41.由于该相变蓄热体制备工装需要放入至马弗炉等加热装置里融化蓄热材料，为了避免工装受热变形，本实施例中，第一层板10、第二层板20和灌装容器30均采用耐高温材质，各部件的材质可相同，也可不同，此处对具体材质不做限定。
42.参考图4，在本实施例中，灌装容器30的容器本体31可呈漏斗状等，以便于蓄热材料在受热后通过导管32流入至相变胶囊的壳体中，从而提高生产制造的效率。
43.灌装容器30的容器本体31与导管32可通过焊接固定；或者容器本体31与导管32一体成型制造，此处不限。
44.在生产制造时，可先将相变胶囊的蓄热壳体110放置于工装的填充固定位101上并确保导管32插于蓄热壳体110的填充口110a中；用克称称量适量的蓄热材料，再将定量的蓄热材料通过灌装口放进灌装容器30中；然后将整个工装放入马弗炉或其他加热装置里面加热，再设定加热温度和时间，确保蓄热材料完全融化，融化后的蓄热材料会顺着导管32灌注
进相变胶囊的壳体里面；待灌注完成之后，等待加热装置内的温度降至室温后，将相变胶囊取出，再用封堵件120密封住相变胶囊的填充口110a。整个生产制造过程相对现有技术更为便利，有效地提高了相变胶囊的制造效率。
45.为了提升填充比例，在生产过程中，灌装蓄热材料的质量可根据蓄热球100的体积大小、蓄热材料的密度体积计算，每份可单独用克称称出。
46.参考图6，在一实施例中，第一层板10上可设有凹形槽，以形成填充固定位101。如此，可方便加工，同时也能够起到固定蓄热壳体110的作用，避免其在灌装过程中晃动。
47.为了进一步地提升相变胶囊的生产效率，如图5至图8所示，在一实施例中，灌装容器30的数量可为多个，填充固定位101、通口20a的数量与灌装容器30的数量相同。
48.本实施例中，多个灌装容器30、多个通口20a、多个填充固定位101均可呈阵列分布，以供同时对多个相变胶囊进行蓄热材料的灌装。
49.本实施例中，填充固定位101的中心线、填充口110a的中心线、通口20a的中心线与灌装容器30的中心线重合。如此，可以避免导管32偏离蓄热壳体110的填充口110a而出现蓄热材料流到蓄热壳体110外。
50.请参考图3和图8，在一实施例中，第一层板10与第二层板20之间可通过连接件40连接固定。连接件可采用耐高温材质，以避免受热变形。
51.本实施例中，连接件40可为支撑柱，第一层板10与第二层板20的四角均通过支撑柱连接，以满足同时支撑多个灌装容器30的强度需求。
52.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。