RU2673037C2 - Теплоаккумулирующее устройство - Google Patents
Теплоаккумулирующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673037C2 RU2673037C2 RU2017117111A RU2017117111A RU2673037C2 RU 2673037 C2 RU2673037 C2 RU 2673037C2 RU 2017117111 A RU2017117111 A RU 2017117111A RU 2017117111 A RU2017117111 A RU 2017117111A RU 2673037 C2 RU2673037 C2 RU 2673037C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat storage
- storage device
- heat
- granules
- working substance
- Prior art date
Links
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000007036 catalytic synthesis reaction Methods 0.000 claims description 4
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims description 4
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 abstract description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 201000003728 Centronuclear myopathy Diseases 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- YMHOBZXQZVXHBM-UHFFFAOYSA-N 2,5-dimethoxy-4-bromophenethylamine Chemical compound COC1=CC(CCN)=C(OC)C=C1Br YMHOBZXQZVXHBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000545067 Venus Species 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000008202 granule composition Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
- F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Теплоаккумулирующее устройство относится к области теплотехники, более конкретно к теплоаккумулирующим устройствам, использующим скрытую теплоту фазовых переходов рабочего вещества для обеспечения комфортных условий дыхания при использовании изолирующих дыхательных аппаратов на химически связанном кислороде путем охлаждения вдыхаемого воздуха, а также для достижения требуемого теплового режима источников энергии (ИЭ) при их циклической работе в качестве их защиты от кратковременных воздействий внешних тепловых потоков. Теплоаккумулирующее устройство содержит корпус, имеющий одну или несколько полостей, заполненных теплоаккумулирующим фазопереходным рабочим веществом. Новым является выполнение фазопереходного рабочего вещества в виде гидрофобных гранул, содержащих углеродный наноматериал (УНМ) и магнитный дисперсный материал, заключенные в герметичную пленочную оболочку, заполненную гидрофильной жидкостью, сообщающуюся с охлаждаемой средой. Гранулы содержат смесь из низкоплавких парафинов из ряда СН-СНс температурой плавления 16,7-36,7°С, УНМ выполнен в виде углеродных нанотрубок «Таунит» с металлоксидным катализатором. Техническими результатами изобретения являются улучшение массогабаритных характеристик, сохранение постоянной величины энтальпии от цикла к циклу, повышение надежности работы устройства. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области теплотехники, более конкретно к теплоаккумулирующим устройствам, использующим скрытую теплоту фазовых переходов рабочего вещества для обеспечения комфортных условий дыхания при использовании изолирующих дыхательных аппаратов на химически связанном кислороде путем охлаждения вдыхаемого воздуха, а также для достижения требуемого теплового режима источников энергии (ИЭ) при их циклической работе, в качестве их защиты от кратковременных воздействий внешних тепловых потоков.
Теплоаккумулирующие устройства обеспечивают тепловой режим радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Для аккумулирования тепла в них наряду с теплоемкостью конструкции корпуса устройства используются обратимые эндотермические процессы плавления рабочих веществ, сопровождающиеся дополнительным поглощением тепла при фазовых превращениях этих веществ из твердого в жидкое состояние после достижения ими температуры фазового перехода. Такие устройства, как правило, представляют собой тонкостенные металлические емкости конечных геометрических размеров с гладкой или оперенной поверхностью, герметичный объем которых заполняется плавящимся рабочим веществом (1. В.А. Алексеев. Охлаждение радиоэлектронной аппаратуры с использованием плавящихся веществ. Под ред. А.В. Ревякина, М.: Энергия, 1975. с. 6, 2. С.П. Нечепаев, В.В. Бучок. Разработка конструкции малогабаритного блока РЭА и системы его охлаждения на основе плавящегося вещества. - Ж. Вопросы радиоэлектроники. Серия: Общие вопросы радиоэлектроники (Тепловые режимы, термостатирование и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры), выпуск 12, 1987. с. 20-25, 3. И.А. Зеленев, А.Ф. Клишин, В.М. Ковтуненко, А.Ф. Шабарчин. Методы обеспечения теплового режима автоматических межпланетных станций «Венера» в атмосфере планеты. - Ж. Космические исследования, Т.XXVI, выпуск 1, М.: Наука, 1988, с. 33-36.
После окончания работы РЭА или прекращения воздействия пиковых внешних тепловых потоков происходит остывание рабочего вещества и его затвердевание вследствие теплообмена с окружающей средой. Время между повторными включениями РЭА должно быть таким, чтобы рабочее вещество успело полностью затвердеть к началу следующего цикла включения аппаратуры. Плавящееся рабочее вещество в устройстве располагается в емкостях или полостях, которые должны быть герметичными для предотвращения выливания из них расплавленной массы рабочего вещества. Обычно емкость выполняется из металлического корпуса с высокой теплопроводностью (чаще из алюминиевых сплавов), а ИЭ или весь блок с РЭА размещаются снаружи или внутри емкости.
Применительно к использованию в аппаратах для защиты органов дыхания для снижения температуры газовоздушной среды на вдохе из-за ее нагрева при химическом поглощении диоксида углерода и влаги химическим поглотителем из выдыхаемого воздуха, возможны следующие варианты работы устройства:
- охлаждение воздуха в режиме рекуперативного теплообменника, при котором выдыхаемый пользователем воздух охлаждает плавящееся рабочее тело ниже температуры затвердевания и при вдохе охлажденное рабочее тело снижает температуру от регенерированного воздуха до комфортного уровня:
- второй вариант предусматривает охлаждение газовоздушной среды на вдохе исключительно за счет тепла фазового перехода, так как теплосодержание хотя и нагретой, но обезвоженной газовоздушной среды вполне укладывается в весовые характеристики аппарата.
Известна конструкция теплоаккумулирующего устройства, герметичный корпус которого выполнен в виде радиатора из алюминиевого сплава, наполненного плавящимся рабочим веществом (в данном случае парафином). В.А. Алексеев. Охлаждение радиоэлектронной аппаратуры с использованием плавящихся веществ. Под ред. А.В. Ревякина, М.: Энергия, 1975, стр. 71-72.
С помощью такой конструкции осуществляется отвод тепла от полупроводниковых приборов.
Известна конструкция теплоаккумулирующего устройства на основе фазопереходного рабочего вещества, представляющая собой корпус с заполненной натрием емкостью, разделенной на несколько герметичных отсеков с плоским основанием, служащим теплоприемником при работе электронного блока, размещенного на нем с хорошим тепловым контактом (США, патент №3328642, кл. 361/705, 1964 г.).
Основными недостатками вышеперечисленных конструкций являются:
- необходимость герметизации и, как следствие, сложная технология изготовления такого рода теплоаккумулирующих устройств, что приводит к ухудшению массогабаритных характеристик аппаратуры, работающей в пиковых режимах включения, и снижению надежности;
- наличие газовых областей во внутренних полостях конструкции, ухудшающих теплообмен.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является тепло-аккумулирующее устройство (пат. РФ №2306494, МПК F24H 7/00, опубл. 20.09.2007) на основе фазопереходного рабочего вещества, для обеспечения требуемого теплового режима источников энергии при их циклической работе, а также в качестве их защиты от кратковременных воздействий внешних тепловых потоков. Устройство содержит корпус, имеющий полости, заполненные теплоаккумулирующим фазопереходным рабочим веществом, в качестве рабочего вещества использована композиция формоустойчивого материала, у которого фазопереходное вещество не вытекает из объема этого материала после расплавления и пребывания в жидком состоянии в процессе перегрева.
Основными недостатками вышеперечисленных конструкций являются:
- необходимость герметизации и, как следствие, сложная технология изготовления такого рода теплоаккумулирующих устройств, что приводит к ухудшению массогабаритных характеристик аппаратуры, работающей в пиковых режимах включения, и снижению надежности.
Задачами изобретения являются уменьшение массы теплоаккумулирующего устройства, упрощение технологии его изготовления, улучшение теплообмена, обеспечение стабильной работы устройства за счет отказа от герметизации корпуса.
Техническими результатами настоящего изобретения являются
- улучшение массогабаритных характеристик, что особенно актуально для бортовой аппаратуры;
- сохранение постоянной величины энтальпии от цикла к циклу;
- повышение надежности.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в тепло-аккумулирующем устройстве, содержащем корпус, имеющий одну или несколько полостей, заполненных теплоаккумулирующим фазопереходным рабочим веществом, фазопереходное рабочее вещество выполнено в виде гидрофобных гранул, содержащих углеродный наноматериал (УНМ) и магнитный дисперсный материал, заключенные в герметичную пленочную оболочку, заполненную гидрофильной жидкостью, сообщающуюся с охлаждаемой средой.
Гранулы могут содержать смесь из низкоплавких парафинов из ряда С16Н36-С20Н42 с температурой плавления 16,7-36,7°С.
УНМ могут быть выполнены в виде углеродных нанотрубок «Таунит».
Магнитным материалом может служить оксид никеля, заключенный в УНМ в процессе каталитического синтеза УНМ.
В состав гранул может быть также введен дисперсный магнитный порошок из ферромагнетиков, предпочтительно магнетита.
В качестве гидрофильной жидкости могут использоваться гидрогели.
Корпус может быть выполнен из немагнитного материала и содержать снабженный устройством для изменения полярности электромагнит, либо постоянный магнит, установленный с возможностью изменения пространственного положения.
Выполнение фазопереходного рабочего вещества выполнено в виде гидрофобных гранул, содержащих углеродный наноматериал и магнитный дисперсный материал, заключенные в герметичную пленочную оболочку, заполненную гидрофильной жидкостью, сообщающуюся с охлаждаемой средой обеспечивают изменение спина гранул при поглощении тепла, что обеспечивает увеличение скорости теплопереноса выше скорости переноса за счет теплопроводности под действием только градиента тепла.
Выполнение гранул содержащими смесь из низкоплавких парафинов из ряда С16Н36-С20Н42 с температурой плавления 16,7-36,7°С обеспечивают достижение заданной температуры плавления эвтектики путем подбора двух или более марок парафина.
Использование УНМ в виде углеродных нанотрубок «Таунит» обеспечивает фиксацию температуры плавления смеси, повышение ее теплопроводности и поддержание формы гранул при их разогреве.
Использование в качестве магнитного материала металлоксидного катализатора синтеза УНТ в виде оксида никеля, заключенного в УНТ в процессе каталитического синтеза обеспечивает упрощение технологии изготовления УНТ.
Введение в состав гранул дисперсного магнитного порошка из ферромагнетиков, предпочтительно магнетита, либо железного порошка обеспечивает применения других модификаций УНТ «Таунит» со слабыми магнитными свойствами металлоксидного катализатора, либо вообще без катализатора.
Использование в качестве гидрофильной жидкости гидрогелей обеспечивает возможность изменения спина (разворота) гранул под действием магнитных сил. При этом с охлаждаемой средой будут взаимодействовать разогретые стороны гранул, что увеличивает скорость переноса тепла, создавая при этом дополнительный эффект, заключающийся в возможности уменьшения массы рабочего тела.
Выполнение корпуса из немагнитного материала и снабжение его устройством для изменения полярности электромагнита, либо постоянного магнита, установленного с возможностью изменения пространственного положения, позволяет управлять положением гранул при работе устройства.
Таким образом, обеспечивается стабильная работа теплоаккумулирующего устройства.
Примеры выполнения предлагаемого устройства иллюстрируются чертежами, представленными на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 показан общий вид теплоаккумулирующего устройства при начальном положении теплопоглощающих гранул.
На фиг. 2 показано то же, что на фиг. 1, при развороте гранул на 180 градусов.
Перечень позиций:
1. корпус;
2. вход линии подачи охлаждаемой среды;
3. выход линии подачи охлаждаемой среды;
4. вход охлаждающей среды;
5. выход охлаждающей среды;
6. оболочка;
7. гранула;
8. гидрогель;
9. магнитопровод;
10. катушка электромагнита.
Устройство содержит корпус 1, выполненный из немагнитного материала (аустенитная сталь, алюминий) либо пластмассы (полипропилен, поликарбонат и др. Корпус 1 снабжен патрубками: вход линии подачи охлаждаемой среды 2, выход линии подачи охлаждаемой среды 3, вход охлаждающей среды 4 и выход охлаждающей среды 5. В полости корпуса 1 помещена оболочка 6, выполненная из полиэтиленовой, фторопластовой либо полиимидной пленки (определяется характеристиками охлаждаемой среды). В оболочку 6 помещены гранулы 7 из смеси низкоплавких парафинов из ряда С16Н36-С20Н42 с температурой плавления 16,7-36,7°С, модифицированной углеродными нанотрубками «Таунит» с магнитным материалом в виде оксида никеля, заключенного в УНТ в процессе каталитического синтеза. В состав гранул может быть введен дисперсный магнитный порошок из ферромагнетиков, предпочтительно магнетита. Пространство между гранулами 7 в оболочке 6 заполнено гидрогелем 8 производства ф. «Гельтек» в виде «Ультрагеля» высокой, средней и пониженной вязкости (бесцветный), предназначенного для ультразвуковых исследований, допплерографии и терапии. На внешней поверхности корпуса 1 закреплен магнитопровод 9, соединенный с катушкой электромагнита 10, соединенного с блоком питания (не показан). Вместо электромагнита может использоваться компактный постоянный магнит, предпочтительно ниобиевый, но его применение требует дополнительного устройства для изменения полярности путем его разворота.
Устройство работает следующим образом.
В качестве примера ниже описан рекуперативный режим работы устройства при использовании в средствах защиты органов дыхания. Выдыхаемый воздух через вход линии подачи охлаждаемой среды 2 поступает в корпус 1 Корпус и расположенный в нем оболочка 6 принимают температуру, близкую к температуре пользователя - около 37°С. Эту температуру принимает и прилегающий к оболочке 6 слой гранул 7 и гидрогель 8. Далее поток газовоздушной смеси через выход линии подачи охлаждаемой среды 3 поступает на химическую регенерацию, в процессе которой он очищается от диоксида углерода и воды и при этом разогревается до температуры выше 60°С. При вдохе газовоздушная смесь через патрубок 3 вновь поступает в полость аппарата 1, в которой отдает избыток тепла через оболочку 6 слою гранул 7 и гидрогелю 8 и охлажденная до комфортной температуры порядка 40-45°С поступает на вдох пользователя. Так как система работает с накоплением тепла, происходит постепенное повышение температуры вдыхаемой газовоздушной смеси. Для снижения температуры на вдохе включается питание катушки электромагнита 10, магнитное поле через магнитопровод 9 воздействует на гранулы 7, которые при взаимодействии с магнитным материалом гранул разворачиваются вокруг своей оси, как показано на фиг. 2. Процесс охлаждения газовоздушной среды повторяется как описано выше, но уже с одновременным отводом тепла через заднюю стенку оболочки 6 за счет охлаждения хладагентом (например, выдыхаемым воздухом) проходящим через патрубки вход охлаждающей среды 4 и выход охлаждающей среды 5. Частота переключений катушки электромагнита 10 зависит от степени нагрузки пользователя и времени защитного действия.
Применительно к блоку РЭА, разогреваемого за счет тепла, получаемого от ИЭ. При разогреве гранул до температуры плавления также меняется полярность катушки электромагнита и процесс охлаждения ведется аналогично вышеописанному. При выключении ИЭ происходит остывание гранул 7 и их затвердевание за счет передачи теплоты от ИЭ и корпуса в окружающую среду за более длительный период времени. При этом выделяется количество теплоты, поглощенное теплоаккумулирующим устройством в период работы ИЭ.
Изобретение обеспечивает улучшение массогабаритных характеристик, сохранение постоянной величины энтальпии от цикла к циклу; повышение надежности работы устройства.
Claims (7)
1. Теплоаккумулирующее устройство, содержащее корпус, имеющий одну или несколько полостей, заполненных теплоаккумулирующим фазопереходным рабочим веществом, отличающееся тем, что фазопереходное рабочее вещество выполнено в виде гидрофобных гранул, содержащих углеродный наноматериал и магнитный дисперсный материал, заключенный в герметичную пленочную оболочку, заполненную гидрофильной жидкостью, сообщающуюся с охлаждаемой средой.
2. Теплоаккумулирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что гранулы содержат смесь из низкоплавких парафинов из ряда С16Н36-С20Н42 с температурой плавления 16,7-36,7°С.
3. Теплоаккумулирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что УНМ выполнен в виде углеродных нанотрубок «Таунит».
4. Теплоаккумулирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что магнитным материалом является оксид никеля, заключенный в УНМ в процессе каталитического синтеза УНМ.
5. Теплоаккумулирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что в состав гранул введен дисперсный магнитный порошок из ферромагнетиков, предпочтительно магнетита.
6. Теплоаккумулирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве гидрофильной жидкости используют гидрогели.
7. Теплоаккумулирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен из немагнитного материала и содержит снабженный устройством для изменения полярности электромагнит либо постоянный магнит, установленный с возможностью изменения пространственного положения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117111A RU2673037C2 (ru) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Теплоаккумулирующее устройство |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117111A RU2673037C2 (ru) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Теплоаккумулирующее устройство |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017117111A3 RU2017117111A3 (ru) | 2018-11-19 |
| RU2017117111A RU2017117111A (ru) | 2018-11-19 |
| RU2673037C2 true RU2673037C2 (ru) | 2018-11-21 |
Family
ID=64317085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017117111A RU2673037C2 (ru) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Теплоаккумулирующее устройство |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2673037C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708577C1 (ru) * | 2019-04-15 | 2019-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Парафин Энерджи" | Способ получения парафиновых теплоаккумулирующих материалов и устройство для его осуществления |
| RU2735507C1 (ru) * | 2019-12-20 | 2020-11-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) | Устройство индивидуальной защиты от ожогов органов дыхания |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2306494C1 (ru) * | 2005-12-14 | 2007-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт точных приборов | Теплоаккумулирующее устройство |
| WO2011135501A2 (en) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Magaldi Industrie S.R.L. | Storing and transport device and system with high efficiency |
| US20120227926A1 (en) * | 2009-11-16 | 2012-09-13 | Sunamp Limited | Energy storage systems |
| RU2518920C2 (ru) * | 2012-07-03 | 2014-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Электротеплоаккумулирующий нагреватель |
| RU2547680C1 (ru) * | 2013-11-26 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Аккумулятор теплоты с фазопереходным материалом |
-
2017
- 2017-05-16 RU RU2017117111A patent/RU2673037C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2306494C1 (ru) * | 2005-12-14 | 2007-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт точных приборов | Теплоаккумулирующее устройство |
| US20120227926A1 (en) * | 2009-11-16 | 2012-09-13 | Sunamp Limited | Energy storage systems |
| WO2011135501A2 (en) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Magaldi Industrie S.R.L. | Storing and transport device and system with high efficiency |
| RU2518920C2 (ru) * | 2012-07-03 | 2014-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Электротеплоаккумулирующий нагреватель |
| RU2547680C1 (ru) * | 2013-11-26 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Аккумулятор теплоты с фазопереходным материалом |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708577C1 (ru) * | 2019-04-15 | 2019-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Парафин Энерджи" | Способ получения парафиновых теплоаккумулирующих материалов и устройство для его осуществления |
| RU2735507C1 (ru) * | 2019-12-20 | 2020-11-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) | Устройство индивидуальной защиты от ожогов органов дыхания |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017117111A3 (ru) | 2018-11-19 |
| RU2017117111A (ru) | 2018-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6105659A (en) | Rechargeable thermal battery for latent energy storage and transfer | |
| EP0015106B1 (en) | Absorption-desorption system | |
| RU2673037C2 (ru) | Теплоаккумулирующее устройство | |
| Hu et al. | Forced convective heat transfer characteristics of solar salt-based SiO2 nanofluids in solar energy applications | |
| Hathaway et al. | Experimental investigation of uneven-turn water and acetone oscillating heat pipes | |
| Kim et al. | Compressor-driven metal-hydride heat pumps | |
| Klein et al. | Development of a two-stage metal hydride system as topping cycle in cascading sorption systems for cold generation | |
| Weckerle et al. | Numerical optimization of a plate reactor for a metal hydride open cooling system | |
| RU2306494C1 (ru) | Теплоаккумулирующее устройство | |
| US20050072786A1 (en) | Hydrogen storage container | |
| JP6434867B2 (ja) | 蓄熱材充填容器、及び蓄熱槽 | |
| Almadhoni et al. | A review—An optimization of macro-encapsulated paraffin used in solar latent heat storage unit | |
| JP2007285627A (ja) | 蓄熱材の凝固融解促進方法及び蓄熱装置 | |
| CN110360865A (zh) | 一种翅片式组合相变材料蓄热球 | |
| CA1187073A (en) | Thermally reversible heat exchange unit | |
| JPH0288404A (ja) | 金属水素化合物を用いた熱交換器 | |
| ES2304344T3 (es) | Preparacion de materiales refrigerantes. | |
| RU2003129766A (ru) | Нейтронопродуцирующий мишенный узел | |
| JPH09324960A (ja) | 水素吸蔵合金を用いた発熱または吸熱方法および装置 | |
| JPS6136696A (ja) | 定常熱発生用熱交換器 | |
| JP2006177434A (ja) | 水素貯蔵・供給装置 | |
| JP2019157830A (ja) | 蓄熱システム | |
| JPS5950300A (ja) | 金属水素化物容器 | |
| JPH01197301A (ja) | 水素貯蔵容器 | |
| JPH04160001A (ja) | 水素化金属の水素吸蔵放出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190517 |