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潜热存储材料

阅读：259发布：2020-05-11

专利汇可以提供潜热存储材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种潜热存储材料，其由至少两层可压缩石墨材料组成，在该材料中，石墨小片基本上以相互堆叠的层平面排列并至少用一种相转变材料渗透，其中各层的表面用能通达石墨材料外侧的结构化来设置，其中通过该结构化，在层平面中抽真空和渗透的路径长度为最大200mm。，下面是潜热存储材料专利的具体信息内容。

权利要求

1.潜热存储材料，其由至少两层可压缩石墨材料组成，在该材料中，石墨小片基本上以相互堆叠的层平面排列并至少用一种相转变材料渗透，其特征在于，所述各层的表面用能通达石墨材料外侧的结构化来设置，其中通过该结构化，在层平面中的抽真空和渗透的路径长度为最大200mm，所述结构化呈沟道形式，其深度与宽度的比值在20∶1到1∶20的范围内。
2.根据权利要求1的潜热存储材料，其特征在于，通过结构化，在层平面中的抽真空和渗透的路径长度为最大50mm。
3.根据权利要求1或2的潜热存储材料，其特征在于，所述沟道被设置为平行于石墨层。
4.根据权利要求1或2的潜热存储材料，其特征在于，所述沟道被设置为直线的、弯曲的或者鱼骨的形状。
5.根据权利要求1或2的潜热存储材料，其特征在于，所述沟道被设置在抽真空方向和/或渗透方向上。
6.根据权利要求1到5中任一个所述的潜热存储材料的制备方法，其特征在于，将至少两层可压缩石墨材料相互接触，并在不超过400℃的温度和0.1至200MPa压力下被压制，其中，在压制前，各层的不超过30％的表面以能通达石墨材料外侧的结构化来设置。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述石墨材料的抽真空和用相转变材料渗透所述层材料以一个方向或从一侧起实施。
8.根据权利要求6或7的方法，其特征在于，所述沟道被压入或辊压并且截面具有锋利的边。
9.根据权利要求6或7的方法，其特征在于，铣入所述沟道。

说明书全文

潜热存储材料

[0001] 本发明涉及一种潜热存储材料，所述潜热存储材料由至少两层可压缩石墨材料组成并以至少一种相转变材料渗透，以及还涉及这种潜热存储材料的制备方法。

[0002] 基于石墨材料的潜热存储材料(将其用相转变材料混合、浸渍、渗透)可以由文献DE196 30073和EP1 598 406得知。所述石墨材料构成用于导热性基本很差的相转变材料的导热性优良的基体，并因而容许如此获得的潜热存储材料的更好的热交换。预压制为平板的膨胀石墨材料的压缩特别适合于制备简单的成型体。由压制膨胀石墨制成的成型体的渗透被相转变材料渗入的低速度所阻碍。对于这种由压制膨胀石墨制成的平板需要很长的时间来抽真空和渗透，以避免吸纳过少的PCM。不利的是这样生产的潜热存储材料的长加工时间和低存储能力。

[0003] 本发明的目的在于提供一种潜热存储材料，其由至少两层可压缩石墨材料组成和以至少一种相转变材料渗透。本发明的目的还在于提供一种这样的潜热存储材料的制备方法。

[0004] 所述目的通过权利要求1所示特征来解决。优选方案在其他权利要求中说明。所推荐的结构化有利于石墨基体抽真空。经此，封闭在石墨基体中的空气被更快、更完全地排除，并且实现了所述石墨基体的更快渗透以及用所述相转变材料的更高填充度。

[0005] 用于改善所述潜热存储材料导热性的可压缩石墨材料依照本身已知方式，通过石墨插层化合物的热膨胀形成所谓的膨胀石墨并接着将膨胀石墨压实成韧性箔片或平板而制备(US 3,404,061；DE 26 08 866；US 4,091,083)。

[0006] 所述可压缩石墨层可以已具有原始密度(Rohdichte)，该原始密度针对其在制成的潜热存储材料中的密度而设计。在压合可压缩石墨制成的层以制备所述潜热存储材料时所使用的压力不可超过用于实现可压缩石墨层给定的原始密度所需的压实压力。但是也可以首先施加原始密度小于制成的压制潜热存储材料中的最终原始密度的可压缩石墨层。该预设的最终原始密度只有在压合潜热存储材料的组分时才产生。

[0007] 预压坯中的槽深度应优选为至少3.5mm。将预压坯首先在高度上然后在堆垛宽度上压制成堆垛(Paket)，这会导致带材没有均匀的压制度。在压制方向上带材的交联度减小，而在与压制方向相反方向上导致越来越小的槽深度。所述压制优选应按照堆垛宽度然后是高度的顺序进行。在此，具有约3.5mm深和约4.5mm宽的槽的预压坯具有12.2+/-0.2mm的高度和30.7+/-0.2mm的宽度，这被证实是非常有利的。优选将预压坯的30-250条带材压制成一个堆垛。

[0008] 本发明在下面通过实施例举例说明。

[0009] 对比实施例1

[0010] 将具有尺寸(480mm长，40mm宽，15mm厚)的带材压制成一个堆垛。

[0011] 由压制石墨制成的堆垛重量为862g。将这种堆垛装入袋子中并且借助真空泵抽真空至10mbar的压力。抽真空时间为220s。

[0012] 接着用3100ml的水作为相转变材料进行渗透。在放置大约6小时后，确定还有大约300-400ml的自由水。

[0013] 对比实施例2

[0014] 类似于例1，排列和压制一种较轻的堆垛。石墨堆垛重量为770g。

[0015] 在220s的抽真空时间之后用3100ml的水进行渗透。袋子(囊)变形非常大。传感器失灵。填充过程结束。

[0016] 还有非常多的自由水。

[0017] 在放置大约6小时后，还有约500-600ml的自由水。

[0018] 对比实施例3

[0019] 类似于例1，排列和压制堆垛。石墨堆垛重量为757g。

[0020] 抽真空时间提高到500秒。

[0021] 填充过程基本上正常进行。袋子变形稍大。放置10分钟后堆垛稳固(fest)。

[0022] 实施例1

[0023] 在两侧各手工引入约15个呈45°角的斜凹槽。

[0024] 石墨堆垛重量：775g

[0025] 抽真空时间：500s

[0026] 填充过程正常进行。袋子变形正常。堆垛迅速稳固。

[0027] 实施例2

[0028] 在压制之前单侧引入2个长凹槽和4个斜凹槽。

[0029] 石墨堆垛重量：806g

[0030] 抽真空时间：220s

[0031] 观测：填充过程正常进行。袋子变形正常。堆垛在机器中稳固。

[0032] 实施例3

[0033] 在系列带材中单侧手工引入2个长凹槽，抽真空时间确定在90秒。

[0034] 石墨堆垛重量：780g

[0035] 抽真空时间：90s

[0036] 填充过程正常进行。袋子变形正常。堆垛放置10分钟后稳固。

[0037] 其它实施例的结果归纳示于表1中。

[0038]

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