[其他]一种用以容纳熔化-结晶高潜热贮能介质的容器

说明书

本发明涉及一种容器，该容器设计成能容纳一种具有熔化高潜热的、冷能或热能贮存介质，並且能应用于贮能设备中。

在某一定时期内需要使用不同数量的加热或制冷产品，这几乎是众所周知的使用方法。这些设备被设计成显著地简化用以产生加热和/或制冷的机器。此种系统的一个例子，尤其是由Jean    Patry先生在1979年11月16日提出的改进制冷系统，在法国专利7928315号上有所描述。

在此种设备中，贮能系统被用于产生热或冷，然后根据需要再分配，贮能容量已经经过选择，这样，该设备可按照设备负荷的需求即刻供给最大的能量。

为贮存热能或冷能而设计的多种容器设备也是众所周知的，在这些容器中容纳有一种变相物质。

在仔细研究先前的资料包括上述技术情况之后，可以推断出用于容纳变相物质的容器有三种形式，它们是：

a）.一种是优先地完全充满了贮能介质，並且具有柔性结构，以便当贮能介质变相期间，随着贮能介质体积的变化而吸收其体积的改变，

这样的一个例子在美国专利2，525，261号中有所描述。

b）另一种是优先地完全充满了贮能介质，並且具有弹性结构，以便当贮能介质变相期间，随着贮能介质体积的变化而吸收其体积的改变。

此种容器的一个例子请见法国专利1，104，400号。

c）.还有一种是部分充以贮能介质，並且它一般具有刚性结构;当贮能介质变相期间，由于贮能介质体积的变化，自由气体或空气的空间通过压缩，起到吸收贮能介质所增大体积的作用。

这种容器的说明，见于美国专利4，205，656号。

在全部例子中，其目的是在一个容器中封装一种变相物质（水、盐水、石腊等），通过熔化潜热的利用，以贮存热能或冷能。

由于球形的对称特性，最通常使用球形外壳来容纳变相物质。

另外，把这些球形密封体的大量载荷装入一个（贮能）容器内是可以简单完成的，对该容器定出一个合适的充装比率，並且对实现热交换的冷却剂给予适当的循环。

这种贮能方式的热性能（参数），由变相物质和环绕密封体的冷却剂之间的（热）交换能力来测量。

对于某种给定的变相物质，和在变相物质与热的或冷的介质之间的某一给定温差，其热交换能力P为：

-正比例于所使用材料的热传导率λ，

-反比例于该容器外壳（或被热通过的材料）的厚度e，

-正比例于在变相物质与热的或冷的介质之间的热交换面积S，

即P＝f（λ·l/e·S）

在最好成本条件下，技术经济指标由求得最佳折衷方案（λ，l/e，S）所组成。

某些已知的解决办法涉及用于制造球体材料的热传导率，钢材具有良好的热传导率，但它的成本高;在使用塑料材料时，热传导率低，其成本同样也低;在折衷方案中采用由塑料材料和金属颗粒相结合，得到平均的热传导率，而其价格也较高。

其它一些解决办法是制造带有多个凹坑的容器外壳，这些凹坑压制在球体表面的全部或一部分上，以便减小（传热）通过的厚度e，使变相物质的结晶速度加快。

还有，应该考虑遇到的困难，即因为用压制伸展的办法造成凹坑，当球面变形和变成较薄时，可能造成外壳的破裂和损坏。

也有的球体带有空气室的，以便吸收变相物质的膨胀，而不致使球体破裂，但是，由于存在该空气室，並且外壳必须是刚性而要增加厚度，其效率是比较低的。

因此，先前没有能令人满意的解决办法。

为了这个原因，本发明力图提出一种容器，优先地完全充满贮能介质，並且具有薄的柔性的结构，以便在贮能介质变相期间，吸收随其体积变化而发生的体积改变。

因此，本发明提出一种具有某种几何形状带有柔性结构的容器，这样，只需要用它的柔性去增加它的体积。

可以理解，要得到优质产品，这是最重要和有决定性的，尤其是当外壳是用塑料来制造时更是如此。众所周知，当受到伸展时，构成塑料的分子相应地伸开，並且在聚集中，能够由于渗透或差异而转移。同样众所周知，塑料的弹性模数是低的，由于贮能介质体积增大而增加外壳的内部压力，可以导致超过材料弹性极限，（该材料构成容器外壳最优的一小点有抵抗力的地方），这样，将会导致该外壳迅速损坏。

作为一个非限定性的例子，本发明的实物结构形状如附图所示。

图1，是一个容纳变相物质的容器，沿直径方向横剖图，

图2，是一个相对于图1的90°方向的容器外观图。

在下述的详细说明中，将显示出本发明的其它种种特征。