CN108302853A - 一种低温蓄冷板 - Google Patents

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李宜轩
缪源
何韩军
凌飞
崔浩
张华�
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Abstract

本发明提供了一种低温蓄冷板，包括：壳体，具有开口以及容纳腔；多个固定脚，均匀设置在壳体的底部的四周；盖板，设置在开口上且与壳体密封连接，具有注入管；相变材料，从注入管注入充满容纳腔；以及至少一层金属丝网，设置在容纳腔内且与壳体的内侧壁固定连接,其中，相变材料为质量浓度为70％的LM‑1型冰河冷媒，相变温度为‑80℃，充注率为90％。本发明的低温蓄冷板能够较好地满足更低温条件下的蓄冷要求，且具有用量少，载冷能力强，防腐防锈性能等特点。另外，壳体与盖板之间密封连接，可以较好地保证蓄冷剂和腔内物品的温度关联度，还在壳体内容纳腔里面设置有金属丝网，由于金属的高热导率，促进了蓄冷剂内部温度的均匀分布。

Description

一种低温蓄冷板
技术领域
本发明涉及相变蓄冷技术领域，具体涉及一种低温蓄冷板。
背景技术
随着科学技术的不断进步，低温技术在各大领域也得到了长足的发展。作为制冷技术的补充和调节，在某些地方，为了保证冷量的储存和应用，蓄冷技术应运而生。
航天医疗低温箱在使用中为了保证实验样品的低温保存质量，需要在制冷机断电停机情况下，实现短期的低温箱内温度稳定，降低升温速度，因此有必要采用蓄冷板技术。
蓄冷板为常用的蓄冷装置，其通常为首先采用合金和塑料制作成中空壳体，然后在中空壳体的里面注入共晶盐溶液。在使用前，先将蓄冷板置于低温环境中冻结，待使用时将其放入冷藏或保温装置中，在贮藏或运输的过程中，共晶冰融化吸热，从而保证冷藏装置内部温度与货物的贮存温度范围相适应。由于盐溶液的冰点一般都在-20℃以上，普遍应用于瓜果蔬菜和海鲜等食品保鲜领域，在低温领域的蓄冷则难以实现，而且盐溶液对金属壳体的腐蚀性较大，在影响传热的同时也降低了其“寿命”。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种低温蓄冷板，可拆卸的设置在蓄冷装置中。
本发明提供了一种低温蓄冷板，具有这样的特征，包括：壳体，具有开口以及容纳腔；多个固定脚，均匀设置在壳体的底部的四周；盖板，设置在开口上且与壳体密封连接，具有注入管；相变材料，从注入管注入充满容纳腔；以及至少一层金属丝网，设置在容纳腔内且与壳体的内侧壁固定连接,其中，相变材料为质量浓度为70％的LM-1型冰河冷媒，相变温度为-80℃，充注率为90％。
在本发明提供的低温蓄冷板中，还可以具有这样的特征：其中，壳体与盖板通过焊接连接。
在本发明提供的低温蓄冷板中，还可以具有这样的特征：其中，壳体与盖板均采用铜材料制备而成。
在本发明提供的低温蓄冷板中，还可以具有这样的特征：其中，金属丝网的孔隙率为90％～95％。
在本发明提供的低温蓄冷板中，还可以具有这样的特征：其中，固定脚上设置有用于与蓄冷装置拆卸连接的螺纹孔。
在本发明提供的低温蓄冷板中，还可以具有这样的特征：其中，固定脚的个数为4个，均匀设置在壳体的底部的四周。
在本发明提供的低温蓄冷板中，还可以具有这样的特征：其中，注入管的一端贯穿盖板，注入管采用铜材料制备而成，壁厚为0.5～1.0mm。
在本发明提供的低温蓄冷板中，还可以具有这样的特征：其中，金属丝网与壳体的内侧壁通过烧结工艺固定连接。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的低温蓄冷板，因为采用了相变材料作为蓄冷剂，利用固液相变产生制冷效果，相比较气液相变制冷来讲安全系数更高且体积较小。另外，由于采用的相变材料为质量浓度为70％的LM-1冰河冷媒，该LM-1冰河冷媒在容纳腔内的充注率为90％，相变温度为-80℃，因此，本发明的低温蓄冷板能够较好地满足更低温条件下的蓄冷要求，且具有用量少，载冷能力强，防腐防锈性能三大特点。另外，壳体与盖板之间密封连接，可以较好地保证蓄冷剂和腔内物品的温度关联度，不仅如此，还在壳体内容纳腔里面设置有金属丝网，由于金属的高热导率，促进了蓄冷剂内部温度的均匀分布。
附图说明
图1是本发明的实施例中低温蓄冷板的俯视图；以及
图2是图1中的A-A处的剖面图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明低温蓄冷板作具体阐述。
图1是本发明的实施例中低温蓄冷板的俯视图。以及图2是图1中的A-A处的剖面图。
如图1、2所示，低温蓄冷板100可拆卸地设置在需要蓄冷的蓄冷装置中，包括壳体10、多个固定脚20、盖板30、至少一层金属丝网40以及相变材料50。
壳体10具有开口11以及容纳腔12，容纳腔12用于容纳相变材料50。在本实施例中，壳体10是采用导热系数较大的铜材料制备而成的。
多个固定脚20均匀固定设置在壳体10的底部的四周，固定脚上设置有螺纹孔21，低温蓄冷板100通过该螺纹孔21与蓄冷装置可拆卸地连接。在本实施例中，固定脚20为4个，分别分布在壳体10的底部的四周。
盖板30设置在开口11上，通过焊机与壳体10密封连接，具有注入管31，注入管31采用导热系数较大的铜材料制备而成，注入管31为薄壁铜管，管壁厚为0.5～1mm。在本实施例中，盖板30也是采用铜材料制备而成的。
至少一层金属丝网40设置在容纳腔12内且通过烧结工艺与壳体10的内侧壁固定连接。金属丝网40的孔隙率为90％～95％。在本实施例中，金属丝网40为两层，将容纳腔12均匀分成三等分的空间，使得相变材料50均匀分布在容纳腔12内。
相变材料50从注入管31注入到容纳腔12内且充满容纳腔12。相变材料50为质量浓度为70％的LM-1型冰河冷媒，相变温度为-80℃，充注率为90％。
当制冷机组停机后，箱体内温升不超过2℃/h(在最初4h内)。如果不采用蓄冷技术，箱体内与外界通过脉管式斯特林制冷机冷指以及围护结构向外界漏冷，温升一般会超过5℃/h。因此，采用本发明的低温蓄冷板100进行低温蓄冷。
低温蓄冷板100的工作过程为：将相变材料50从注入管31注入到容纳腔12内，注入完毕且对容纳腔12今次那个抽真空后，将注入管31的管口通过焊接焊死，保证低温蓄冷板100的密封，然后通过螺纹孔31将低温蓄冷板100与蓄冷装置连接，由低温蓄冷板100对装置进行蓄冷。
另外，当蓄冷装置不需要蓄冷时，可将低温蓄冷板100拆卸下来提高装置的降温速度。
实施例的作用与效果
根据上述实施例中的低温蓄冷板，因为采用了相变材料作为蓄冷剂，利用固液相变产生制冷效果，相比较气液相变制冷来讲安全系数更高且体积较小。另外，由于采用的相变材料为质量浓度为70％的LM-1冰河冷媒，该LM-1冰河冷媒在容纳腔内的充注率为90％，相变温度为-80℃，因此，本发明的低温蓄冷板能够较好地满足更低温条件下的蓄冷要求，且具有用量少，载冷能力强，防腐防锈性能三大特点。
另外，外壳和顶盖的材质均采用铜材料制备而成并通过焊接连接在一起，铜的导热系数较大，可以较好地保证蓄冷剂和腔内物品的温度关联度，焊接也保证了两者之间的密封。
此外，金属丝网与壳体的内侧壁烧结在一起，由于金属的高热导率，促进了相变材料内部温度的均匀分布，同时丝网的孔隙率较大，对相变材料的充注量，即其蓄冷量的影响较小。
另外，每个固定脚上均设置有螺钉孔，使得低温蓄冷板能够通过该螺纹孔与蓄冷装置可拆卸连接，当不需要蓄冷时，可以将蓄冷板取出来提高降温速度。
此外，固定脚的个数为4个，均匀设置壳体的四周，使得低温蓄冷板的受力均衡，满足空间应用的稳定性要求。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种低温蓄冷板，可拆卸地设置在蓄冷装置内，其特征在于，包括：
壳体，具有开口以及容纳腔；
多个固定脚，均匀设置在所述壳体的底部的四周；
盖板，设置在所述开口上且与所述壳体密封连接，具有注入管；
相变材料，从所述注入管注入充满所述容纳腔；以及
至少一层金属丝网，设置在所述容纳腔内且与所述壳体的内侧壁固定连接,
其中，所述相变材料为质量浓度为70％的LM-1型冰河冷媒，相变温度为-80℃，充注率为90％。
2.根据权利要求1所述的低温蓄冷板，其特征在于：
其中，所述壳体与所述盖板通过焊接连接。
3.根据权利要求1所述的低温蓄冷板，其特征在于：
其中，所述壳体与所述盖板均采用铜材料制备而成。
4.根据权利要求1所述的低温蓄冷板，其特征在于：
其中，所述金属丝网的孔隙率为90％～95％。
5.根据权利要求1所述的低温蓄冷板，其特征在于：
其中，所述固定脚上设置有用于与所述蓄冷装置拆卸连接的螺纹孔。
6.根据权利要求1所述的低温蓄冷板，其特征在于：
其中，所述固定脚的个数为4个，均匀设置在所述壳体的底部的四周。
7.根据权利要求1所述的低温蓄冷板，其特征在于：
其中，所述注入管的一端贯穿所述盖板，所述注入管采用铜材料制备而成，壁厚为0.5～1.0mm。
8.根据权利要求1所述的低温蓄冷板，其特征在于：
其中，所述金属丝网与所述壳体的内侧壁通过烧结工艺固定连接。
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