CN1225519C - 一种相变蓄热材料 - Google Patents
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Abstract
一种相变蓄热材料，其特征在于包括有含结晶水的盐碱化合物、封闭剂，其中含结晶水的盐碱化合物的重量占总重量的二分之一以上。本发明利用封闭剂作为隔离层将含结晶水的盐碱化合物与空气隔离，防止与空气接触和防止水蒸气散发，减少了相变蓄热材料的失水现象，使相变蓄热材料具有优良的蓄热和换热性能，并能保护容器和其它构件不容易腐蚀，提高了容器和其它构件的寿命。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种相变蓄热材料。
【背景技术】
现行的相变材料的研究主要集中在解决相变蓄热材料的过冷和析出问题，而对于相变材料的失水现象引起的相变蓄热材料性能下降的研究不足。现有的相变蓄热材料，特别是相变温度较高的相变材料，在实际使用中由于液态温度较高，水分蒸发严重，当装在非密封容器中时，水分易大量流失，相变材料在放热时不能回复原有状态，放出的热量少，引起相变蓄热材料蓄热性能下降。并且由于相变材料在吸放热时体积变化，使容器和其它构件的部份处于浸没在相变材料中和裸露在空间内周期性变化，造成构件的腐蚀。
【发明内容】
本发明的目的在于针对现行相变蓄热材料的不足，提供一种蓄热性能好、能防止水份蒸发、减少腐蚀的相变蓄热材料。
本发明的目的是这样实现的：
一种相变蓄热材料，其特征在于包括有含结晶水的盐碱化合物、封闭剂，其中含结晶水的盐碱化合物的重量占总重量的二分之一以上。
如上所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的含结晶水的盐碱化合物为水合盐。
如上所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的水合盐为10水硫酸钠。
如上所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的含结晶水的盐碱化合物为水合碱。
如上所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的水合碱为8水氢氧化钡。
如上所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的封闭剂为石蜡。
如上所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的封闭剂为油脂。
如上所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的封闭剂为沥青。
如上所述的一种相变蓄热材料，其特征在于包括有添加在内的少于总重量的三分之一的水。
本发明利用封闭剂作为隔离层将含结晶水的盐碱化合物与空气隔离，防止与空气接触和防止水蒸气散发，减少了相变蓄热材料的失水现象，使相变蓄热材料具有优良的蓄热和换热性能，并能保护容器和其它构件不容易腐蚀，提高了容器和其它构件的寿命。
【附图说明】
图1是本发明应用实施例的示意图。
【具体实施方式】
一种相变蓄热材料，包括含结晶水的盐碱化合物、封闭剂，其中含结晶水的盐碱化合物的重量占总重量的二分之一以上。含结晶水的盐碱化合物可以为水合盐，或水合碱，如8水氢氧化钡(Ba(OH)2·8H2O)，10水硫酸钠(NaSO4·10H2O芒硝)。封闭剂可以为石蜡、油脂、或沥青。
由于当使用含结晶水的盐碱化合物作为相变蓄热材料时，结晶水的盐碱化合物如果与空气接触会产生反应而失去相变能力，如8水氢氧化钡(Ba(OH)2·8H2O)会与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钡而失去相变能力。因此，本发明利用封闭剂作为隔离层将含结晶水的盐碱化合物与空气隔离，防止与空气接触和防止水蒸气散发。
在相变蓄热材料中，还可添加少于总重量的三分之一的水，用以保证当相变蓄热材料失去一部分水分时，仍能保持较好的性能。
当相变材料装在容器中，由于封闭剂沸点大于水，同含结晶水的盐碱化合物不反应。不能溶解于含结晶水的盐碱化合物中，且密度小于含结晶水的盐碱化合物，比含结晶水的盐碱化合物轻，因此总会生成一层封闭(固态或液态)覆盖在含结晶水的盐碱化合物上，将含结晶水的盐碱化合物隔离。这样就有效地减少含结晶水的盐碱化合物与空气接触，和防止水分进入大气中，保障了相变蓄热材料的蓄热性能。
当相变蓄热材料吸热熔解后，整个体积膨胀，形成上部分界面A处，而相变蓄热材料放热后，整个体积缩小，分界面下降至分界面B处。由于封闭剂生成一层封闭(固态或液态)层覆盖在含结晶水的盐碱化合物上，将含结晶水的盐碱化合物隔离。当相变材料在吸放热时体积变化，含结晶水的盐碱化合物与容器和其它构件相隔离，不会造成构件的腐蚀，同时，封闭层将容器内壁和其他构件和大气相隔离，避免在盐碱环境下暴露在空气中产生的腐蚀。
本相变蓄热材料可应用于电热水器和其他蓄热装置，如图1所示，将含结晶水的盐碱化合物1，封闭剂2装在容器3中，在容器1内装有由电热元件和换热元件等构成的构件4，其中相变蓄热材料在容器3形成下层为含结晶水的盐碱化合物1，上层为封闭剂2，封闭剂2形成封闭层5。当电热元件将相变蓄热材料加热后，相变蓄热材料从固相变为液相，当热量从容器1内取出时，相变蓄热材料从液相变为固相。
通过实验发现，将8水氢氧化钡、石蜡应用于电热水器中，相变蓄热材料在78C左右时发生相变，当直接从换热元件盘形管的进口中接入冷水时，盘形管的出口流出热水，10升内胆的电热水器，可以放出60多升45C以上的热水，可供二个人洗澡用。
Claims (11)
1、一种相变蓄热材料，其特征在于包括有含结晶水的盐碱化合物、封闭剂，其中含结晶水的盐碱化合物的重量占总重量的二分之一以上。
2、根据权利要求1所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的含结晶水的盐碱化合物为水合盐。
3、根据权利要求2所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的水合盐为10水硫酸钠。
4、根据权利要求1所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的含结晶水的盐碱化合物为水合碱。
5、据权利要求4所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的水合碱为8水氢氧化钡。
6、根据权利要求1所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的封闭剂为石蜡。
7、根据权利要求1所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的封闭剂为油脂。
8、根据权利要求1所述的一种相变蓄热材料，其特征在于所述的封闭剂为沥青。
9、根据权利要求6所述的一种相变蓄热材料，其特征在于包括有添加在内的少于总重量的三分之一的水。
10、根据权利要求7所述的一种相变蓄热材料，其特征在于包括有添加在内的少于总重量的三分之一的水。
11、根据权利要求8所述的一种相变蓄热材料，其特征在于包括有添加在内的少于总重量的三分之一的水。
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| CN100506942C (zh) * | 2006-09-26 | 2009-07-01 | 上海海事大学 | 一种低温相变蓄热材料及其制备方法 |
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2003
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