[发明专利]一种基于功能记忆材料的温敏辐射降温装置及制备方法

说明书

一种基于功能记忆材料的温敏辐射降温装置，包括温控机械相变机构、泡沫测试箱及其顶部开设的凹槽内设置的被动辐射降温板，温控机械相变机构包括由上框板及绕其周圈设置的多个支撑柱组成的框架，上框板上设有位于泡沫测试箱正上方的百叶窗结构，百叶窗结构包括多个平行布置的薄板、分别位于薄板两侧的两个固定架、L形支架、双程式形状记忆弹簧，固定架下端与上框板连接，上端与薄板转动连接，L形支架的竖板、横板下端分别与上框板、双程式形状记忆弹簧的上端连接，双程式形状记忆弹簧的下端与位于端部的薄板上固定的连接板连接。本装置不仅实现了辐射降温装置降温能力的动态调节，而且结构简单，成本低廉。

技术领域

本发明属于辐照冷却技术领域，具体涉及一种基于功能记忆材料的温敏辐射降温装置及制备方法。

背景技术

目前，人们主要依赖空调系统来满足在建筑、汽车、数据中心、冷库等各方面的冷却需求，但是系统运行所需的制冷剂和电力严重加剧了能源消耗和全球变暖。

被动辐射降温技术因其“零能耗、零污染”的特点被认为是一种极具潜力的绿色冷却手段，它的工作原理是反射0.3-2.5μm波段的太阳能，并利用地球大气在8-13μm的窗口将物体自身的热量以红外线的形式送往超冷的深空宇宙来实现自发冷却。

目前已经存在的辐射降温器大多是稳定态结构，这些辐射降温器存在一个显著问题：无法随环境实现冷却能力的变化，会在不期望制冷的时间段过度制冷，这极大的限制了辐射降温器应用的时空场景和潜在价值。对于维持空间温度的热舒适是不利的，在冬季或寒冷地区无法使用，因此应用价值受到极大的限制。寻求冷却能力的动态可调是实现自适应辐射降温的前提，自适应辐射降温材料的设计开发是一个新兴且具备现实意义的重大挑战。

为了使辐射降温器具有智能控温、动态按需制冷的功能，使其能在各种不同环境下发挥作用，如中国专利CN112921273A中公开的一种基于相变材料二氧化钒的动态热辐射制冷器件，其基于经典的金属-介质-金属超表面结构设计，引入过渡介质层有效提高了相变材料二氧化钒薄膜的附着力，并通过介质层材料的选择调控整个器件与室温下黑体辐射率的峰值相对应，达到自适应辐射降温的目的。目前通过被动手段动态调控被动辐射降温存在材料结构复杂、调控能力不足、响应速度慢、缺乏实验验证等问题，虽不需要外部能源的消耗但距离真实世界的应用还有很远的路要走，每一项问题都是亟待解决的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的上述问题，提供一种能够根据周围环境实现被动控温的基于功能记忆材料的温敏辐射降温装置及制备方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于功能记忆材料的温敏辐射降温装置，包括温控机械相变机构、泡沫测试箱、被动辐射降温板，所述温控机械相变机构包括由上框板及绕其周圈设置的多个支撑柱组成的框架，所述上框板上设置有百叶窗结构，所述百叶窗结构包括多个平行布置的薄板、两个固定架、L形支架、双程式形状记忆弹簧，两个所述固定架分别位于薄板的两侧，固定架的下端与上框板固定连接，固定架的上端与薄板转动连接，所述L形支架包括相互连接的一号横板、一号竖板，所述一号竖板与上框板固定连接，所述一号横板的下端与双程式形状记忆弹簧的上端固定连接，双程式形状记忆弹簧的下端与位于端部的薄板上固定的连接板固定连接，所述泡沫测试箱位于百叶窗结构的正下方，所述被动辐射降温板位于泡沫测试箱顶部开设的凹槽内部。

所述固定架包括相互平行的一号多孔长板、二号多孔长板，所述一号多孔长板位于二号多孔长板的上方，所述二号多孔长板的底部与上框板固定连接；

所述百叶窗结构还包括多个第一铁丝以及第二铁丝，所述第一铁丝的端部与一号多孔长板上开设的通孔连接，第一铁丝的中部与薄板的一侧固定连接，所述第二铁丝的端部与一号多孔长板上开设的通孔连接，第二铁丝的中部与薄板的另一侧固定连接。

所述百叶窗结构还包括挡板，所述挡板的底部与上框板固定连接，挡板的侧部与位于端部的薄板上连接的第二铁丝相接触。