專利名稱：顆粒型相變復合材料制備裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及相變材料的制備裝置，尤其是一種顆粒型相變復合材料的制備裝置。
背景技術：
儲能技術對于消除能源供應與需求間不協調的矛盾、提高能源使用效率以及可再生能源的利用都有重要的價值。在建筑取暖和制冷以及許多工業(yè)生產中，能量是以熱能的形式獲得利用的，因此，在這些領域儲熱能比儲存其它形式能量更為有效。根據儲能機理，還可將其分為顯熱儲熱能和潛熱儲熱能。所謂顯熱儲熱能是指利用材料的顯熱儲存熱能，而潛熱儲熱能是指利用材料的相變潛熱儲存熱能。與顯熱儲熱能相比，潛熱儲熱能具有儲能密度高(高一個數量級)、儲能-釋能溫度穩(wěn)定、體積小、容易控制等優(yōu)點。
無機非金屬多孔介質顆粒具有內部孔隙率和孔徑大、邊界處孔隙率和孔徑很小的特點，非常適合對液態(tài)物質的長期儲藏。無機非金屬多孔介質顆粒具有來源廣泛、價格非常低廉的優(yōu)點。因此由無機非金屬多孔介質顆粒和有機相變物質復合而成的顆粒型相變復合材料同時具有成本低廉和儲能性能長期穩(wěn)定等優(yōu)點，具有在生態(tài)建筑上實用化的前景。
然而目前制備顆粒相變材料的裝置，其結構比較復雜，制備過程較長，使制備成本提高，生產效率降低。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、操作方便、制備過程短、生產效率高的顆粒型相變復合材料的制備裝置。
本實用新型提出的顆粒型相變復合材料的制備裝置，由有機變相材料容器1、密封容器10、真空泵9、真空氣壓表5和連接管及相關閥門連接構成，其結構如圖1所示。容器1與容器10通過管道3連通，中間設有控制閥門4；真空泵9與容器1通過管道7連通，中間設有控制閥門8；容器1上接真空氣壓表5，管道7上接有排空管道及控制閥門6。
本實用新型的原理及工作過程如下
首先將無機非金屬多孔介質顆粒置于密封的容器10中。采用真空泵抽出密封容器10和多孔介質顆粒中的空氣。然后，在多孔介質顆粒處于真空環(huán)境條件下，向密封容器6中注入有機相變材料2，并使有機相變材料2沒過多孔介質顆粒。之后，打開密封容器通往大氣的閥門6，使空氣進入密封容器。讓大氣壓促使有機相變材料浸滲入多孔介質顆粒中。在保持一定時間后，取出多孔介質顆粒，清潔顆粒表面，既可形成顆粒型相變復合材料。
本項實用新型在制備顆粒型相變復合材料方面具有如下優(yōu)點，可有力促進顆粒型相變復合材料的生產和應用。
(1)裝置結構簡單、容易搭建，制備成本低廉，具有明顯的經濟可行性。
(2)復合材料制備過程短、裝置使用效率高。
(3)可實現大批量材料的制備。
(4)適合不同熔點的相變材料和不同特性的多孔介質原料。
(5)制備過程無污染物釋放，具有綠色環(huán)保特性。
(6)制備參數靈活可調，滿足制備具有不同儲能功能的顆粒型相變材料的需求。


圖1顆粒型相變復合材料制備裝置結構圖圖2多孔介質顆粒對有機相變材料液體的吸收情況圖中標號1為容器，2為有機變相材料，3為管道，4為閥門，5為真空氣壓表，6為閥門，7為管道，8為閥門，9為真空泵，10為密封容器，11為多孔介質顆粒。
具體實施方式
以下結合附圖通過實施例對本實用新型作進一步說明顆粒型相變復合材料制備裝置由有機相變材料容器1、密封容器10、真空泵9、真空氣壓表5、管道3、7和閥門4、6、8等組成，其結構如圖1所示。容器1可選用一般的玻璃、塑料或金屬性質的容器均可；容器10需選擇透明的、耐二個大氣壓以上的剛性玻璃或塑料容器，或帶有耐壓觀察窗的金屬容器；管道3、7和閥門4、6、8也需具有相同的耐壓能力；真空氣壓表5選用普通市售既可；真空泵選用功率根據密封容器的大小確定，以能夠在一分鐘內使真空壓強達到88.5kPa為準。
該裝置的使用方法為
首先將經過清洗和烘干的無機多孔介質顆粒11放入密封容器10中。關閉閥門4和閥門6。在容器1中放入足夠的有機相變材料液體2。打開閥門8，啟動真空泵，抽除密封容器中的空氣。抽除過程中，保持真空壓強大于或等于88.5kPa水平10到30分鐘。然后，在保持真空泵運行狀態(tài)下，緩慢打開閥門4，使得容器1中的有機相變材料液體流入密封容器10中，直到完全沒過無機非金屬多孔介質顆粒。在這一過程中，一定要注意操作閥門4的動作，不可將空氣放進。關閉閥門4，繼續(xù)運行真空泵約10分鐘。然后，關閉真空泵，關閉閥門8。緩慢打開閥門6，將外界空氣放入密封容器10中。然后，保持這一狀態(tài)下10到30分鐘，使有機相變材料液體浸滲到多孔介質顆粒中。最后，將多孔介質顆粒撈出、淋干、擦干，形成顆粒型相變復合材料。
圖2為本實用新型在實際使用中，多孔介質顆粒對有機相變材料液體的吸收率隨抽真空時間和浸滲時間的變化情況。
權利要求1.一種顆粒型相變復合材料的制備裝置，其特征在于由有機變相材料容器(1)、密封容器(10)、真空泵(9)、真空氣壓表(5)和連接管及相關閥門連接構成，容器(1)與容器(10)通過管道(3)連通，中間設有控制閥門(4)；真空泵(9)與容器(1)通過管道(7)連通，中間設有控制閥門(8)；容器(1)上接真空氣壓表(5)，管道(7)上接有排空管道及控制閥門(6)。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于密封容器(10)采用透明的、耐2個大氣壓以上的剛性玻璃或金屬容器。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于密封容器(10)帶有觀察窗。
專利摘要本實用新型為一種顆粒型相變復合材料制備裝置，由有機變相材料容器、密封容器、真空泵及相關管道和控制閥門連接構成。本裝置結構簡單、成本低廉，復合材料制備過程短，裝置使用效率高，適合于不同熔點的相變材料和不同特性的多孔介質原料。
文檔編號C09K5/00GK2668638SQ20032010780
公開日2005年1月5日 申請日期2003年11月6日 優(yōu)先權日2003年11月6日
發(fā)明者張東, 東 張 申請人:同濟大學