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CN104595968A一种定形复合相变材料制作的多能源多用途随身带取暖器[caired.com-彩红网3D模型下载CG模型平面素材专利检索网站源码]

本发明涉及相变储能利用技术领域,具体涉及一种定形复合相变材料制作的多热源多用途随身带取暖器。它由孔隙率80%、密度0.5g/cm3左右的开孔泡沫铝板、充填在泡沫铝孔隙中的熔点为50-60℃、熔解热200J/g左右的相变用石蜡材料以及插装在取暖器中的备用电发热元件组成;泡沫铝板起载体、定形、支撑、导热作用,石蜡起相变储热与放热的工作介质作用,电发热元件起备用能源作用,使用时,插装在取暖器中,使用其他能源时,将其取出存放在备用袋中。
CN104595968A一种定形复合相变材料制作的多能源多用途随身带取暖器[caired.com-彩红网3D模型下载CG模型平面素材专利检索网站源码]
[0001] 本发明涉及相变储能利用技术领域,具体涉及一种定形复合相变材料制作的多热 源多用途随身带取暖器,简称随身带取暖器。

背景技术

[0002] 随着人们生活水平的提高,旅游、探险,回归大自然成为时尚、适应在极端气候条 件下生存与工作的能力,需要随身配备应对各种重量轻、体积小的应急用品,其中取暖器就 是其中之一。作为野外生活与工作的人们,对随身备用的取暖器,至少有以下几个基本要 求:一是取暖保温时间长,不仅单位重量储存热量大,而且缓慢释放;二是取暖器热源多样 化,电能、太阳能、各种燃料能、水煮、火烤都行;三是重量轻,与随身带的其他用品相比,可 以忽略不计;四是有较好机械力学性能,可以加工呈方形、圆弧形,及其自己喜爱的形状,放 在身体的任何部份,易组装、易修复,可碰撞,耐磨耐用、防水防腐,与人友好环保;五是多用 途,可取暖、可理疗、各种恶劣气候都能用;六是美观大方,具有一定装饰性;七是性价比适 宜。目前能同时满足上述七个条件的适宜野外生存与工作的取暖器尚未上市。

[0003] 87209087专利公开了一种便携式相变蓄热暖身器,其特征是外売用不锈钢薄板、 聚乙烯塑料等材料制作、内部蓄热材料用无机水合盐,相变温度40-50°C,充热后,在被窝 里能保温8小时左右,可放在火炕、火墙、炉灶附近或太阳能热水箱里充热。虽然可在无电 区域使用,专利提出的300X150X50mm3体积的取暖器,根据所用材料测算约5KG重,加 热受到严格限制,充热不能超过60-80°C等,根据专利提供的取暖器体积、所用材料测算,约 5KG重,无机水合盐做相变材料、存在过冷、层析等固有缺陷,需要特殊处理。

[0004] 92104005. 9专利公开了一种外热源加热式相变蓄热恒温取暖器,其特征在于用铝 合金做成18X13X2cm3长方形导热外壳,内中充填六水硝酸镁、九水硝酸铝配方的相变储 热材料,通过扩散传热片传递扩散热量,为防止相变材料的化学腐蚀,在导热外壳内壁与扩 散传热片上涂覆耐热绝缘材料做防腐涂层。这种取暖器可在炉火上直接加热。或放在灶台 上利用余热加热,也可放在热水中加热。当放在帆布包内,在环境温度为14°C时,从61°C降 到44°C的取暖时间可达4小时。从使用性看符合野外会用要求,净重约1公斤,但从安全 性,不适合野外使用,两份物质都是氧化剂,危险品,有腐蚀性,与有机物摩擦或撞击能引起 燃烧,特别是在密封容器内用火直接加热具有氧化性硝酸盐溶液,一旦超过沸点,成为压力 容器,有造成爆炸的危害。

[0005] 200910170001X专利公开了一种携便式取暖器,其特征在于采用锂电池充电模式 控制PTC发热元件的发热温度,具有产品结构紧凑、体积小、重量轻(< 80克)、携带方便、 充电时间短(2小时可充满)、加热时间长(可连续使用3-7小时)等优点,但锂电池放电 后,又要再次充电,需配置专用充电器,仍然离不开电,还有价格问题。 [0006] 目前,市面供应的随身带取暖产品琳琅满目,如暖水袋、暖手宝、暖脚鞋等,虽然小 巧轻便,但大都以电热为基础,有电则灵,无电则废,野外使用有一定局限性。 发明内容 [0007] 本发明的目的正是为消除现有用于野外(户外)便携式取暖器的缺陷与缺少,提 供的一种用泡沫铝-石蜡定形相变复合储能材料制作的取暖器、具有多能源、多用途、轻便 小巧、适宜野外(户外)生活与工作使用的随身带取暖器。 [0008] 为实现本专利开发的目的,所要解决的技术问题与技术方案是: [0009] 第一、一种随身带取暖器由孔隙率80%、密度0.5g/cm3左右的开孔泡沫铝板、充填 在泡沫铝板孔隙中的熔点为50-60°C、熔解热为200J/g左右的相变用石蜡材料以及插装在 取暖器中的备用电热元件组成;泡沫铝板起载体、定形、支撑、导热作用,石蜡起相变储热与 放热的工作介质作用,电发热件起备用能源作用,使用时,插装在取暖器中,使用其他能源 时,将其取出存放在备用袋中。 [0010] 第二、随身带取暖器的制作方法有二,可任选其一。方法一是按取暖器设计要求 定制泡沫铝板,包括几何尺寸与装发热件的内槽孔,用孔盖封闭内槽孔,放入80°C左右的液 态石蜡池中,利用泡沫铝与石蜡的相容性,采用渗流法,将液态石蜡充填到比表面大、具有 三维连通孔的泡沫铝板中,充满后,取出泡沫铝板,经水或风强制冷却凝固石蜡与表面处理 后,撤除封闭槽孔,取出孔盖,自检电发热件装卸自如程度,自如,即成本专利产品,不自如, 用机具修正;方案二是按取暖器几何尺寸定购泡沫铝板,放入液态石蜡池中,充满泡沫铝板 孔隙,经冷却凝固后,按取暖器设计要求,加工装、卸发热元件的内槽孔与孔盖,制成本专利 产品。 [0011] 第三、随身带取暖器内用作备用能源使用的电发热件,可根据取暖器类型、内槽孔 几何尺寸定制或市场采购,按用户使用要求,配备一种或多种电源适配器用于220V交流、 36V、12V直流电的插座,与此对应的配备一种或多种发热元件,如电阻丝、发热电缆、TPC陶 瓷发热件、电热膜、碳晶、碳纤维等。需用时,放入取暖器的槽孔中,不用时,放入备用袋中, 内槽孔则根据电发热件的形状,加工为圆形槽孔或扁平形槽孔,槽孔个数根据取暖器面积 而定,可以是一器一个槽孔,也可以是一器两个以上的槽孔,为方便电发热件装、卸,取暖器 内槽孔几何尺寸略大于发热件几何尺寸。 [0012] 与现有的随身带取暖器相比,具有以下特点: [0013] ①制作工艺简单。即可整体一次性成型,也可自作,装卸维修方便,耐磨耐用、耐温 耐候、耐蚀防水,特别适合野外使用; [0014] ②优势互补。泡沫铝与石蜡复合,即可增强石蜡的储热与导热功能,又因泡沫铝的 微孔结构所产生的惯性阻力与粘性阻力,阻止石蜡熔化时的向外泄漏,实现由固-液相变 向固-固相变材料的转化; [0015] ③能源多样化。泡沫铝软化点600°C以上,石蜡的沸点300-500°C,适合利用多种 热源加热取暖器、除电能外,可以热水、微火翻烤、太阳暴晒、余热利用等多种方式,为野外 生存与工作创造了基础条件; [0016] ④轻量化。在确保取暖保温的前提下,实现取暖器的轻量化,现以不同几何尺寸的 方形取暖器为例(也可以是圆形),设液态石蜡充填泡沫铝的全部孔隙,液体石蜡凝固收缩 率为20%,则测算出下列不同类型取暖器重量,如表1所示: [0017] 表1不同类型取暖器的测算重量表

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