一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于日用取暖設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶。該暖手寶的正表面和反表面的邊緣密封連接，構(gòu)成一個(gè)腔體，分隔面夾在正表面和反表面之間，將所述腔體分隔成上下兩個(gè)腔室，分別為上層和蓄熱層；所述正表面和分隔面構(gòu)成的上層中填充水基四氧化三鐵磁流體，反表面和分隔面構(gòu)成的蓄熱層中充滿填充了納米微粒的相變蓄熱材料。本實(shí)用新型直接利用太陽(yáng)能作為能量供給，無(wú)需充電，只需放在陽(yáng)光下數(shù)分鐘即可使用，可以解決現(xiàn)有暖手寶外出使用不方便和充電易出事故等問(wèn)題，既消除了安全隱患又節(jié)能環(huán)保；發(fā)熱持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)需更換內(nèi)部介質(zhì)可長(zhǎng)期反復(fù)使用，此外對(duì)人體具有一定的磁保健效果。
【專利說(shuō)明】一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于日用取暖設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在市場(chǎng)上的暖手寶大多是通過(guò)灌熱水或通電來(lái)發(fā)熱的，其主要缺點(diǎn)是發(fā)熱持續(xù)時(shí)間不夠，尤其是高溫狀態(tài)持續(xù)時(shí)間短，于是人們?cè)诤涞亩疽雇硎褂脮r(shí)，常常還沒(méi)入睡就感覺(jué)到暖手寶溫度已經(jīng)不夠理想。此外，灌熱水時(shí)容易燙傷，而且為了延長(zhǎng)發(fā)熱持續(xù)的時(shí)間不得不加大熱水的用量，每次使用又必須更換新的熱水，造成了水資源的浪費(fèi)。而電加熱形式的暖手寶依賴于電源，在教室或者辦公室等使用人多的場(chǎng)所電源插座有限，而且外出時(shí)使用不方便，另外用電也存在安全隱患。
[0003]CN102846427A公開(kāi)了一種太陽(yáng)能暖手寶，其特點(diǎn)是利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能進(jìn)而加熱暖手寶，暖手寶本體和太陽(yáng)能電池板之間用導(dǎo)線連接，雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能的利用，但其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，攜帶很不方便且對(duì)于普通群眾來(lái)說(shuō)價(jià)格較貴，此外，光能先轉(zhuǎn)化成電能再轉(zhuǎn)化成熱能的過(guò)程中也產(chǎn)生了能源的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)普通暖手寶高溫狀態(tài)持續(xù)時(shí)間短的問(wèn)題，從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，提供了一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶，有效地解決了暖手寶使用的局限性和安全性問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]正表面和反表面的邊緣密封連接，構(gòu)成一個(gè)腔體，分隔面夾在正表面和反表面之間，將所述腔體分隔成上下兩個(gè)腔室，分別為上層和蓄熱層；所述正表面和分隔面構(gòu)成的上層中填充第一種儲(chǔ)能介質(zhì)，反表面和分隔面構(gòu)成的蓄熱層中填充第二種儲(chǔ)能介質(zhì)；
[0007]所述第一種儲(chǔ)能介質(zhì)是水基四氧化三鐵磁流體；
[0008]所述第二種儲(chǔ)能介質(zhì)是填充了納米微粒的相變蓄熱材料。
[0009]所述正表面和分隔面均采用透明的塑膠材料，以保證其良好的透光性。
[0010]所述第一種儲(chǔ)能介質(zhì)中的四氧化三鐵為粒徑10?50nm的納米材料，基體為去離子水，第一種儲(chǔ)能介質(zhì)中的四氧化三鐵所占的體積比為3%?6% ;該儲(chǔ)能介質(zhì)與水相比其導(dǎo)熱系數(shù)大大提高，當(dāng)接受太陽(yáng)光照射時(shí)可迅速吸收熱量使自身溫度升高，實(shí)現(xiàn)了體吸收，相比僅依靠表面來(lái)吸收太陽(yáng)能而言，吸熱效果大大提高。
[0011]所述第二種儲(chǔ)能介質(zhì)中的納米微粒為粒徑10?50nm的四氧化三鐵，所述相變蓄熱材料為石蠟，第二種儲(chǔ)能介質(zhì)中的四氧化三鐵所占的體積比為3%?6%。石蠟的相變溫度在52?70°C范圍內(nèi)，當(dāng)溫度達(dá)到相變溫度時(shí)將由固相變?yōu)橐合啵嘧冞^(guò)程中繼續(xù)吸收大量的相變潛熱但溫度保持恒定，起到存儲(chǔ)一部分熱量的作用，同時(shí)能保證溫度不致過(guò)高。當(dāng)上層溫度低于石蠟相變溫度時(shí)，石蠟將發(fā)生凝固，同時(shí)放出熱量，起到熱源的作用。在石蠟中填充四氧化三鐵納米微粒可以增大石蠟的導(dǎo)熱系數(shù)，提高蓄熱速度。
[0012]所述石臘為52號(hào)、54號(hào)、56號(hào)、58號(hào)、60號(hào)、62號(hào)、64號(hào)、66號(hào)、68號(hào)、70號(hào)石臘中的一種或多種。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0014](I)本實(shí)用新型所述暖手寶無(wú)需充電，只需在陽(yáng)光下放置數(shù)分鐘，經(jīng)“充熱”后即可使用，具有較高的光熱轉(zhuǎn)化效率且方便快捷。所用材料均安全無(wú)毒，且相變過(guò)程為物理過(guò)程，因此整個(gè)使用過(guò)程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無(wú)毒無(wú)污染，綠色環(huán)保。
[0015](2)本實(shí)用新型利用納米流體來(lái)高效地吸收太陽(yáng)光使之轉(zhuǎn)化成熱能，以實(shí)現(xiàn)暖手寶溫度的升高，同時(shí)利用相變蓄熱材料進(jìn)行相變蓄熱，以使暖手寶存儲(chǔ)更多的熱能進(jìn)而延長(zhǎng)發(fā)熱時(shí)間，聞溫狀態(tài)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
[0016](3)本實(shí)用新型消除了灌熱水及用電加熱帶來(lái)的安全隱患；同時(shí)對(duì)人體具有磁保健作用。
[0017](4)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，成本低廉。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中標(biāo)號(hào):
[0020]1-正表面；2_反表面；3_分隔面；4_第一種儲(chǔ)能介質(zhì)；5_第二種儲(chǔ)能介質(zhì)。

【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型提供了一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的暖手寶正表面I和分隔面3均為一層透明塑膠材料，反表面2為一層具有任意圖案和顏色的非透明塑膠材料，三者四周邊緣對(duì)齊后經(jīng)高溫壓合密封，內(nèi)部形成了兩個(gè)袋狀空間，分別稱為上層和蓄熱層。上層填充第一種儲(chǔ)能介質(zhì)4，為水基四氧化三鐵磁流體，其中四氧化三鐵為粒徑20nm的納米微粒，流體基質(zhì)為去離子水，第一種儲(chǔ)能介質(zhì)4中的四氧化三鐵微粒所占的體積比為5%。蓄熱層內(nèi)充滿了第二種儲(chǔ)能介質(zhì)5,為填充了納米微粒的相變蓄熱材料,所述納米微粒為粒徑20nm的四氧化三鐵,相變蓄熱材料為66號(hào)石蠟，其相變溫度為66°C，常溫下為固體，第二種儲(chǔ)能介質(zhì)5中四氧化三鐵微粒所占的體積比為4%。
[0023]將暖手寶正面朝上，放置在陽(yáng)光下，當(dāng)暖手寶溫度達(dá)到66°C時(shí)，蓄熱層內(nèi)的材料繼續(xù)吸收大量的熱并由固體慢慢轉(zhuǎn)變成液體，達(dá)到“充熱”的目的。當(dāng)蓄熱層內(nèi)材料全部變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)即為該暖手寶最適合開(kāi)始使用的時(shí)刻。隨著使用，暖手寶向外放熱，同時(shí)蓄熱層內(nèi)相變蓄熱材料發(fā)生凝固，向上層放熱，起到熱源的作用。待蓄熱材料全部凝固后，隨著繼續(xù)放熱，暖手寶溫度逐漸降低。相變過(guò)程溫度保持不變，這就保證了暖手寶可以維持更久的高溫狀態(tài)(66 °C )，同時(shí)達(dá)到了延長(zhǎng)使用時(shí)間的目的。
[0024]儲(chǔ)能介質(zhì)中填充的四氧化三鐵微粒為納米級(jí)，其粒徑越小則對(duì)材料導(dǎo)熱系數(shù)的提高越多，納米流體體吸收的效果越明顯，充熱速度越快。蓄熱層內(nèi)所需石蠟選用66號(hào)石蠟，則隨著蓄熱層相變過(guò)程進(jìn)行暖手寶溫度一直保持在66°C左右，充熱過(guò)程中當(dāng)蓄熱層內(nèi)石蠟全部變?yōu)橐簯B(tài)后暖手寶溫度將由66°C起繼續(xù)上升，放熱過(guò)程中當(dāng)蓄熱層內(nèi)石蠟全部變?yōu)楣虘B(tài)后暖手寶溫度將由66°C起繼續(xù)下降。蓄熱層內(nèi)所需石臘可以選用52號(hào)、54號(hào)、56號(hào)、58號(hào)、60號(hào)、62號(hào)、64號(hào)、66號(hào)、68號(hào)、70號(hào)不同牌號(hào)的石臘,此時(shí)暖手寶在充熱、放熱過(guò)程中的溫度變化特征同理，保持在對(duì)應(yīng)相變溫度的時(shí)間最長(zhǎng)，具體持續(xù)時(shí)間與材料的用量有關(guān)。
[0025]本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中表述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本發(fā)明的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶，其特征在于:正表面(I)和反表面⑵的邊緣密封連接，構(gòu)成一個(gè)腔體，分隔面⑶夾在正表面⑴和反表面⑵之間，將所述腔體分隔成上下兩個(gè)腔室，分別為上層和蓄熱層；所述正表面(I)和分隔面(3)構(gòu)成的上層中填充第一種儲(chǔ)能介質(zhì)(4)，反表面(2)和分隔面(3)構(gòu)成的蓄熱層中填充第二種儲(chǔ)能介質(zhì)(5)； 所述第一種儲(chǔ)能介質(zhì)(4)是水基四氧化三鐵磁流體； 所述第二種儲(chǔ)能介質(zhì)(5)是填充了四氧化三鐵納米微粒的石蠟相變蓄熱材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶，其特征在于:所述正表面(I)和分隔面(3)均采用透明的塑膠材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用四氧化三鐵磁流體的太陽(yáng)能蓄熱型暖手寶，其特征在于:所述石臘為52號(hào)、54號(hào)、56號(hào)、58號(hào)、60號(hào)、62號(hào)、64號(hào)、66號(hào)、68號(hào)、70號(hào)石臘中的一種。
【文檔編號(hào)】A61F7/08GK203935317SQ201420096486
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】魏高升, 邢麗婧, 蘇然然, 杜小澤, 楊勇平 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)