一種智能相變散熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及相變散熱器，尤其涉及一種作為溫差發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定熱沉的智能相變散熱器。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人類對于能源的需求不斷增加，環(huán)境受到不斷的破壞，要求我們開發(fā)新能源，改善能源結構，溫差發(fā)電越來越受到人們的關注。溫差發(fā)電是指由于兩種不同電導體或半導體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。溫差發(fā)電芯片兩端的溫差是影響溫差發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量最重要的因素，而目前對溫差發(fā)電系統(tǒng)的研宄難題主要集中在發(fā)電量以及發(fā)電效率上，而穩(wěn)定且相差大的溫差是這兩大難題中關鍵因素，這時，溫差發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定低溫熱沉便發(fā)揮了重要的角色。
[0003]而現(xiàn)有的散熱器大多為固定結構、固定運行模式型，散熱量不能根據(jù)環(huán)境變化而進行智能的調(diào)節(jié)。有少部分散熱器配有控制電路，能通過外部器件如風扇風冷強化散熱效果O
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種能夠?qū)崟r改變散熱模式，保持溫度恒定的智能相變散熱器。
[0005]為實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的技術方案為:一種智能相變散熱器，包括相變材料容器、換熱器、電磁閥、溫度傳感器、微控制器，換熱器設在相變材料容器內(nèi)并通過管道引出相變材料容器外；在相變材料容器內(nèi)填充有相變材料；電磁閥設在管道上；溫度傳感器設在相變材料容器上并伸入相變材料容器內(nèi)，微控制器可根據(jù)溫度傳感器感知相變材料實時溫度發(fā)出指令控制電磁閥開關。
[0006]優(yōu)選的是，在相變材料容器上設有換料螺紋孔，換料螺紋孔通過換料螺栓封閉；這樣可通過換料螺紋孔用于填充相變材料以及更換相變材料。
[0007]優(yōu)選的是，在相變材料容器的頂面設有凸臺，該凸臺用于安裝溫差發(fā)電芯片或其他實驗設備。
[0008]優(yōu)選的是，所述換熱器為蛇形盤管，蛇形盤管為一銅管；該蛇形盤管可以通過釬焊的方式與泡沫金屬緊密相連，使換熱器的換熱能力大大增強。
[0009]優(yōu)選的是，所述相變材料為有機相變材料。
[0010]優(yōu)選的是，所述有機相變材料為石蠟、脂肪酸類或多元醇類，相變溫度60 0C -80。。。
[0011]優(yōu)選的是，所述有機相變材料中添加有泡沫金屬或納米石墨，這樣能有效提尚材料導熱性能。
[0012]本實用新型的相變散熱器通過微控制器接收放置在相變材料內(nèi)部溫度傳感器的信號，根據(jù)實際情況控制電磁閥的啟動或停止，進而控制外部水通道與相變材料的換熱，以達到使相變材料保持相變溫度，也即相變材料容器外殼基本保持溫度不變。由于相變材料具有相變過程中吸收大量熱量并保持溫度恒定特點，能夠根據(jù)實際情況實時改變散熱模式，應用于溫差發(fā)電系統(tǒng)中，可作為溫差發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定低溫熱沉，維持溫差發(fā)電系統(tǒng)溫差恒定，在一定程度上提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。同時還能作為恒溫板使用，用來模擬其他試驗條件如電池的熱管理等方面的應用。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型一種智能相變散熱器的立體結構分解狀態(tài)的側(cè)視結構示意圖；
[0014]圖2是圖1所示一種智能相變散熱器的立體結構裝配示意圖；
[0015]圖3是圖2所示一種智能相變散熱器的剖面圖；
[0016]圖4是本實用新型一種智能相變散熱器的系統(tǒng)運行流程圖。
[0017]圖中相變材料容器，11換料螺紋孔，12凸臺，2換熱器，3電磁閥，4溫度傳感器，5微控制器，6管道，7換料螺栓。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0019]圖1、2、3和4所示，本實用新型是一種智能相變散熱器，包括相變材料容器1，蛇形換熱器2，電磁閥3，溫度傳感器4，微控制器5，管道6，換料螺栓7。換熱器2設在相變材料容器I內(nèi)并通過管道6引出相變材料容器I外；在相變材料容器I內(nèi)填充有相變材料8 ;電磁閥3設在管道6上；溫度傳感器4設在相變材料容器I上并伸入相變材料容器I內(nèi)。微控制器5驅(qū)動大功率器件電磁閥3，并通過溫度傳感器4感知相變材料實時溫度然后微控制器5發(fā)出命令控制電磁閥3開啟，使冷水從管道6進入換熱器2與相變材料進行換熱，這樣相變材料容器I里面相變材料保持相變狀態(tài)，溫度恒定，進而穩(wěn)定溫差發(fā)電系統(tǒng)的溫差，可使溫差發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定輸出電壓。
[0020]所述的相變材料容器I的材質(zhì)為鋼材，內(nèi)部為一空腔。結合本實用新型的作用特點，相變散熱器頂部設置有凸臺12和換料螺紋孔11，凸臺12用于放置溫差發(fā)電芯片組，換料螺紋孔11用于填充相變材料8以及更換相變材料8，換料螺紋孔11用換料螺栓7封閉，在相變材料容器I左側(cè)面設有凹槽，用于放置微控制器5及電磁閥3驅(qū)動模塊，同時容器后方側(cè)面還開有小孔，用于放置溫度傳感器4、容器外殼的正前方側(cè)面有兩個圓形洞口，是蛇形換熱器2的兩端出口。
[0021]具體裝配方法為，相變材料容器I是一個長方體型內(nèi)部中空，側(cè)面設置有凹槽的方腔容器，里面填充著統(tǒng)一的相變材料以及一個蛇形換熱器2，蛇形換熱器2完全沉浸于相變材料8當中，與相變材料8緊密接觸，同時蛇形換熱器2的兩端開頭分別連接外部的管道6，管道6還可外接到水箱等，其中一個管道6上外接一個電磁閥3。
[0022]所述相變材料容器I側(cè)面設置的凹槽里，放置微控制器5以及驅(qū)動電磁閥3模塊芯片，其中為了及時感知相變材料的實時溫度，將溫度傳感器4放置于相變材料中的蛇形彎管下面1~2_。溫度傳感器4將相變材料的溫度信息轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過電信號傳遞過程最終控制電磁閥3開啟或關閉。
[0023]所述的相變材料8為有機相變材料，相變材料可以為石蠟、脂肪酸類、多元醇類等，其相變溫度于60°C _80°C之間，在有機相變材料中添加泡沫金屬能有效提高材料導熱性能。所述的相變儲能換熱器為銅制蛇型管，換熱管道內(nèi)部流動液體為待換熱冷水。
[0024]所述電信號的傳遞流程，首先微控制器5板發(fā)出指令讓溫度傳感器4獲取相變材料區(qū)材料的實時溫度，然后將數(shù)據(jù)返回到微控制器5，所獲得的溫度數(shù)據(jù)與微控制器5運算芯片中預設的臨界溫度進行比較:如果溫度傳感器4返回的溫度數(shù)據(jù)小于預設的臨界溫度，則系統(tǒng)繼續(xù)運行，讓常閉型電磁閥3保持關閉狀態(tài)；如果溫度傳感器4返回的溫度數(shù)據(jù)大于或者與預設的臨界溫度，則系統(tǒng)發(fā)出指令驅(qū)動電磁閥3，使得電磁閥3打開，讓外部冷水帶走相變材料的熱量，最終使得相變材料保持相變狀態(tài)，即可使得該散熱器保持該相變溫度不變，成為一個穩(wěn)定溫度的熱源或冷源。
[0025]上述實施方式為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受以上實施方式的限制。如改變蛇形換熱器2類型，改變介質(zhì)種類、控制冷卻方法等，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.一種智能相變散熱器，其特征在于:包括相變材料容器(I)、換熱器(2)、電磁閥(3)、溫度傳感器(4 )、微控制器(5 )，換熱器(2 )設在相變材料容器(I)內(nèi)并通過管道(6 )引出相變材料容器(I)外；在相變材料容器(I)內(nèi)填充有相變材料(8);電磁閥(3)設在管道(6)上；溫度傳感器(4)設在相變材料容器(I)上并伸入相變材料容器(I)內(nèi)，微控制器(5)可根據(jù)溫度傳感器(4)感知相變材料(8)實時溫度發(fā)出指令控制電磁閥(3)開關。
2.根據(jù)權利要求1所述的智能相變散熱器，其特征在于:在相變材料容器(I)上設有換料螺紋孔(11)，換料螺紋孔(11)通過換料螺栓(7 )封閉。
3.根據(jù)權利要求1所述的智能相變散熱器，其特征在于:在相變材料容器(I)的頂面設有凸臺(12)。
4.根據(jù)權利要求1所述的智能相變散熱器，其特征在于:所述換熱器(2)為蛇形盤管，蛇形盤管為一銅管。
5.根據(jù)權利要求1所述的智能相變散熱器，其特征在于:所述相變材料(8)為有機相變材料。
6.根據(jù)權利要求5所述的智能相變散熱器，其特征在于:所述有機相變材料為石蠟、月旨肪酸類或多元醇類，相變溫度60°C -80°C。
7.根據(jù)權利要求5所述的智能相變散熱器，其特征在于:所述有機相變材料中添加有泡沫金屬或納米石墨。
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能相變散熱器，包括相變材料容器、換熱器、電磁閥、溫度傳感器、微控制器，換熱器設在相變材料容器內(nèi)并通過管道引出相變材料容器外；在相變材料容器內(nèi)填充有相變材料；電磁閥設在管道上；溫度傳感器設在相變材料容器上并伸入相變材料容器內(nèi)，微控制器可根據(jù)溫度傳感器感知相變材料實時溫度發(fā)出指令控制電磁閥開關。本實用新型的智能相變散熱器能夠根據(jù)實際情況實時改變散熱模式，保持溫度恒定；應用于溫差發(fā)電系統(tǒng)中，可作為溫差發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定低溫熱沉，維持溫差發(fā)電系統(tǒng)溫差恒定，在一定程度上提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。同時還能作為恒溫板使用，用來模擬其他試驗條件如電池的熱管理等方面的應用。
【IPC分類】F28D21-00
【公開號】CN204461174
【申請?zhí)枴緾N201520125338
【發(fā)明人】黃健偉, 王長宏, 譚健康, 林濤, 楊程喻
【申請人】廣東工業(yè)大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月4日