一種新型車載節(jié)能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及溫度調(diào)節(jié)裝置領(lǐng)域，具體地說是一種新型車載節(jié)能裝置及方法，由殼體、太陽能電池板、電池組、電路控制器和相變材料容器組成，其特征在于所述的殼體頂部設(shè)有太陽能電池板，殼體周邊設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，殼體內(nèi)設(shè)有相變材料容器，相變材料容器為封閉容器，相變材料容器內(nèi)設(shè)通風(fēng)管道，通風(fēng)管道外部設(shè)有相變材料并充滿相變材料容器，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處分別設(shè)有風(fēng)扇，通過太陽能發(fā)電以及在設(shè)定溫度下發(fā)生相變的材料吸收/釋放大量潛熱，從而在一定時間一定程度上改變該裝置所在空間的溫度，本發(fā)明在全封閉環(huán)境使用，沒有安全顧慮，一次性放置，無需經(jīng)常移動，便捷，提供高熱量貯存，系統(tǒng)效率更高，具有很好的調(diào)節(jié)溫度效果。
【專利說明】一種新型車載節(jié)能裝置[【技術(shù)領(lǐng)域】][0001]本發(fā)明涉及溫度調(diào)節(jié)裝置領(lǐng)域，具體地說是一種新型車載節(jié)能裝置及方法，通過 太陽能發(fā)電以及在設(shè)定溫度下發(fā)生相變的材料吸收/釋放大量潛熱，從而在一定時間一定 程度上改變該裝置所在空間的溫度，汽車是該裝置適用的一種環(huán)境。[【背景技術(shù)】][0002]目前市面上的車載溫度調(diào)節(jié)裝置有以下幾種:[0003]1.車載風(fēng)扇:該技術(shù)的使用前提是車窗不能完全關(guān)閉，存在安全隱患；[0004]2.車載半導(dǎo)體/壓縮機(jī)制冷:該技術(shù)存在的問題是如果不對車體進(jìn)行改造，難以 將產(chǎn)生的熱量排出車廂外，即使有技術(shù)可以將熱量貯存，制冷裝置的電能消耗當(dāng)中一部分 必然以熱量的形式釋放在整個系統(tǒng)中，導(dǎo)致效率下降；[0005]3.遮陽板和隔熱膜:這兩類產(chǎn)品也不能完全有效降低車內(nèi)溫度，且遮陽板需要手 動放置，不方便。[0006]相變材料在中央空調(diào)溫度調(diào)節(jié)和坐墊類降溫設(shè)備中已有應(yīng)用，其原理是利用相變 材料在從固體相變?yōu)橐后w時吸收大量的熱能而自身溫度不升高，而從液體相變?yōu)楣腆w時釋 放大量的熱能而自身溫度不降低的特性，在環(huán)境溫度升高高過相變溫度時，相變材料吸收 熱能使自身液化，降低環(huán)境溫度，又在環(huán)境溫度降低低于相變溫度時，相變材料放出熱能使 自身固話，升高環(huán)境溫度，此類相變材料可以通過技術(shù)手段人為設(shè)定所需要其發(fā)生相變的 溫度點(diǎn)，但暫時沒有用于車載溫度調(diào)節(jié)裝置上。[
【發(fā)明內(nèi)容】
][0007]本發(fā)明的目的在于依靠太陽能和相變材料結(jié)合使用，通過熱能吸收/釋放的方 法，有效利用晝夜溫差和車輛使用時間差，在車內(nèi)的封閉空間達(dá)到有效調(diào)節(jié)溫度的效果，克 服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型車載節(jié)能裝置及方法。[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種新型車載節(jié)能裝置，包括殼體、太陽能電池板、電池組、 電路控制器和相變材料容器，其特征在于所述的殼體頂部設(shè)有太陽能電池板，殼體周邊設(shè) 有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，殼體內(nèi)設(shè)有相變材料容器，相變材料容器為封閉容器，相變材料容器內(nèi) 設(shè)通風(fēng)管道，通風(fēng)管道外部設(shè)有相變材料并充滿相變材料容器，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處分別設(shè) 有風(fēng)扇，通過管道內(nèi)強(qiáng)制對流換熱實(shí)現(xiàn)熱交換。[0009]所述的相變材料容器內(nèi)的通風(fēng)管道呈蛇形往復(fù)排列，通風(fēng)管外壁設(shè)有翅片。[0010]所述的相變材料采用比潛熱值> 150KJ/Kg的相變材料。[0011]所述的相變材料通過微膠囊或者包覆處理設(shè)置于相變材料容器內(nèi)，所述的相變材 料容器采用金屬網(wǎng)格非封閉容器。[0012]所述的電路控制器內(nèi)設(shè)有電量感測器、定時器、遙控接收器、無線移動網(wǎng)絡(luò)傳感接 收器或信號控制系統(tǒng)。[0013]一種新型車載節(jié)能裝置的節(jié)能方法如下:[0014]在車輛正常行駛和臨時停靠的時候，風(fēng)扇以低功率運(yùn)作，增加車內(nèi)空氣流動；在車 輛停止熄火后，當(dāng)車內(nèi)溫度升高且開始高于相變材料設(shè)定的相變溫度時，溫度傳感器傳導(dǎo) 信號增大通風(fēng)設(shè)備功率，電能被通風(fēng)設(shè)備轉(zhuǎn)化為空氣動能，使車內(nèi)的空氣被吹入貫穿于容 器內(nèi)部通風(fēng)管道，通風(fēng)管道內(nèi)的空氣被相變材料完全包裹，空氣在通風(fēng)管道內(nèi)流動時與通 風(fēng)管道內(nèi)壁發(fā)生表面接觸，空氣高于相變材料相變溫度的那部分顯熱，將通過通風(fēng)管道直 接均勻地傳導(dǎo)給容器中的相變材料，空氣中的部分顯熱被相變材料吸收為相變潛熱后，就 以低于原始溫度而高于相變溫度的溫度傳回到車內(nèi)，循環(huán)往復(fù)，降低空氣溫度或減緩空氣 溫度上升速度，這種熱交換將持續(xù)到單位相變材料吸收不小于其相變潛熱的熱能而從固相 完全變?yōu)橐合酁橹?；[0015]當(dāng)相變結(jié)束后，汽車內(nèi)部的空氣溫度仍然高于相變材料，通風(fēng)設(shè)備繼續(xù)工作，相變 材料和車內(nèi)空氣的熱交換將從空氣顯熱傳導(dǎo)為相變潛熱的過程向空氣顯熱傳導(dǎo)入相變材 料顯熱轉(zhuǎn)變，由于相變材料的比熱容大于空氣的比熱容，所以兩者顯熱之間的熱傳導(dǎo)依然 能夠降低空氣溫度或減慢空氣溫度上升的速度；[0016]當(dāng)汽車空調(diào)重新開啟，或者入夜車內(nèi)溫度降低，車內(nèi)空氣通過通風(fēng)導(dǎo)熱管與相變 材料發(fā)生逆向熱傳導(dǎo)，即相變材料顯熱傳導(dǎo)入空氣顯熱而降低相變材料的溫度；[0017]當(dāng)相變材料的溫度降低到接近相變溫度的時候，相變材料就將開始逆相變，此時 相變材料的相變潛熱通過通風(fēng)導(dǎo)熱管釋放到空氣中成為顯熱，轉(zhuǎn)而提高空氣溫度或減緩氣 溫下降的速度，直到相變材料釋放了足夠的熱能而從液相完全變回固相；[0018]相變結(jié)束后，相變材料的溫度開始低于相變溫度，感溫傳導(dǎo)裝置將此信號傳送給 控制器，控制器自動降低通風(fēng)設(shè)備的功率，減少電池組能量消耗。如此時汽車內(nèi)部的空氣溫 度仍然低于相變溫度，相變材料和車內(nèi)空氣的熱交換將從相變潛熱傳導(dǎo)為空氣顯熱向從相 變材料顯熱傳導(dǎo)為空氣顯熱轉(zhuǎn)變。[0019]所述的設(shè)定的相變溫度不能低于空調(diào)開制冷時的車內(nèi)溫度，且高于夜間平均最低溫度。[0020]本發(fā)明將光伏電能主要轉(zhuǎn)化為空氣動能，通過流動的空氣直接與相變材料進(jìn)行熱 能傳導(dǎo)，沒有額外電子、機(jī)械構(gòu)造參與熱能的傳導(dǎo)，結(jié)構(gòu)十分簡單，不額外消耗電能，不產(chǎn)生 多余熱量，減少了能量多次轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的損耗；通過容器和通風(fēng)導(dǎo)熱管的分布結(jié)構(gòu)，提高了 在有限空間結(jié)構(gòu)下相變材料的吸收/釋放熱能的效率；通過溫度傳感器實(shí)現(xiàn)通風(fēng)設(shè)備功率 的自動調(diào)節(jié)，進(jìn)而提高空氣和相變材料熱交換速率，依靠太陽能和相變材料結(jié)合使用，通過 熱能貯存/釋放的辦法，有效利用晝夜溫差和車輛使用時間差，結(jié)合類似電力削峰填谷的 原理，在車內(nèi)的封閉空間達(dá)到有效調(diào)節(jié)溫度的效果。[0021]較車載風(fēng)扇本發(fā)明在全封閉環(huán)境使用，沒有安全顧慮，可以替代；較車載半導(dǎo)體/ 壓縮機(jī)制冷本發(fā)明提供高熱量貯存，且系統(tǒng)效率更高，可以替代；較遮陽板和隔熱膜本發(fā)明 一次性放置，無需經(jīng)常移動，便捷，也可以和這兩類產(chǎn)品搭配使用可以達(dá)到很好的調(diào)節(jié)溫度 效果。[【專利附圖】

【附圖說明】][0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]如圖所示，圖中:1為太陽能電池板，2和7為控制器，3為電池組，4為相變材料容器，5為殼體,6為通風(fēng)設(shè)備；[0024]指定圖1為本發(fā)明的摘要附圖。[【具體實(shí)施方式】][0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說 是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。[0026]如圖1所示，發(fā)明的一種新型車載節(jié)能裝置，包括殼體、太陽能電池板、電池組、電 路控制器和相變材料容器,殼體頂部設(shè)有太陽能電池板,殼體周邊設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，殼 體內(nèi)設(shè)有相變材料容器，相變材料容器為封閉容器，相變材料容器內(nèi)設(shè)通風(fēng)管道，通風(fēng)管道 外部設(shè)有相變材料并充滿相變材料容器，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處分別設(shè)有風(fēng)扇，通過管道內(nèi)強(qiáng) 制對流換熱實(shí)現(xiàn)熱交換。[0027]太陽能電池板通過電線連接控制器，控制器通過電線連接電池組，電池組通過電 線連接風(fēng)扇控制器，風(fēng)扇控制器通過信號線連接進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處的風(fēng)扇；相變材料容器 內(nèi)的通風(fēng)管道呈蛇形往復(fù)排列，所述的相變材料采用比潛熱值> 150KJ/Kg的相變材料，相 變材料為結(jié)晶水合鹽、熔融鹽等無機(jī)化合相變材料，相變石蠟或脂肪酸類及聚乙二醇系；相 變材料通過微膠囊或者包覆處理設(shè)置于相變材料容器內(nèi)，相變材料容器采用金屬網(wǎng)格非封 閉容器；控制器內(nèi)設(shè)有電量感測器、定時器、遙控接收器、無線移動網(wǎng)絡(luò)傳感接收器或信號 控制系統(tǒng)。[0028]太陽能電池板在車輛日常日光照射下累計(jì)發(fā)電，通過穩(wěn)壓穩(wěn)流電路控制器充入有 過充保護(hù)的電池組內(nèi)，以供應(yīng)整個裝置運(yùn)作。[0029]本裝置適合放置在車輛前后擋風(fēng)玻璃下方的隔板平臺上，在駕駛員離開車輛，空 調(diào)關(guān)閉后，因日照等原因?qū)е萝噧?nèi)溫度上升的環(huán)境下發(fā)揮作用。在車輛正常行駛和?？康?時候，通風(fēng)設(shè)備以較低功率運(yùn)作，增加車內(nèi)空氣流動，提高車內(nèi)乘客的舒適度；當(dāng)車內(nèi)溫度 升高且開始高于相變材料設(shè)定的相變溫度(相變溫度通常設(shè)置為高于空調(diào)制冷溫度)時， 溫度傳感器傳導(dǎo)信號增大通風(fēng)設(shè)備功率，電能被通風(fēng)設(shè)備轉(zhuǎn)化為空氣動能，使車內(nèi)的空氣 被吹入貫穿于容器內(nèi)部、成蛇形往復(fù)排列、被相變材料完全包裹且將其在管外壁與容器內(nèi) 表面之間塑造出均勻質(zhì)量分布的通風(fēng)導(dǎo)熱管；空氣在通風(fēng)導(dǎo)熱管內(nèi)流動時有較長的時間和 較大的表面積與之發(fā)生表面接觸，通過空氣與通風(fēng)導(dǎo)熱管的表面流動接觸，空氣高于相變 材料相變溫度的那部分顯熱，將通過通風(fēng)導(dǎo)熱管直接均勻地傳導(dǎo)給容器中的相變材料；空 氣中的一部分顯熱被相變材料吸收為相變潛熱后，就以低于原始溫度而略微高于相變溫度 的溫度回到車內(nèi)，循環(huán)往復(fù)，可降低空氣溫度或減緩空氣溫度上升速度；由于相變材料的特 性，這種熱交換將持續(xù)到單位相變材料吸收不小于其相變潛熱的熱能而從固相完全變?yōu)橐?相。[0030]如果相變結(jié)束后汽車內(nèi)部的空氣溫度仍然高于相變材料，因?yàn)橥L(fēng)設(shè)備繼續(xù)工 作，相變材料和車內(nèi)空氣的熱交換將從空氣顯熱傳導(dǎo)為相變潛熱的過程向空氣顯熱傳導(dǎo)入 相變材料顯熱轉(zhuǎn)變；由于相變材料的比熱容大于空氣的比熱容，所以兩者顯熱之間的熱傳 導(dǎo)依然能夠降低空氣溫度或減慢空氣溫度上升的速度；當(dāng)汽車空調(diào)重新開啟，或者入夜車 內(nèi)溫度降低，車內(nèi)空氣通過通風(fēng)導(dǎo)熱管與相變材料發(fā)生逆向熱傳導(dǎo)，即相變材料顯熱傳導(dǎo)入空氣顯熱而降低相變材料的溫度。[0031]當(dāng)相變材料的溫度降低到十分接近相變溫度的時候，相變材料就將開始逆相變， 此時相變材料的相變潛熱通過通風(fēng)導(dǎo)熱管釋放到空氣中成為顯熱，轉(zhuǎn)而提高空氣溫度或減 緩氣溫下降的速度，直到相變材料釋放了足夠的熱能而從液相完全變回固相。[0032]相變結(jié)束后，相變材料的溫度開始低于相變溫度，感溫傳導(dǎo)裝置將此信號傳送給 控制器，控制器自動降低通風(fēng)設(shè)備的功率，減少電池組能量消耗；若此時汽車內(nèi)部的空氣溫 度仍然低于相變溫度，相變材料和車內(nèi)空氣的熱交換將從相變潛熱傳導(dǎo)為空氣顯熱向從相 變材料顯熱傳導(dǎo)為空氣顯熱轉(zhuǎn)變。[0033]第二天相同情形周而復(fù)始以實(shí)現(xiàn)長期循環(huán)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種新型車載節(jié)能裝置，包括殼體、太陽能電池板、電池組、電路控制器和相變材料容器，其特征在于所述的殼體頂部設(shè)有太陽能電池板，殼體周邊設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，殼體內(nèi)設(shè)有相變材料容器，相變材料容器為封閉容器，相變材料容器內(nèi)設(shè)通風(fēng)管道，通風(fēng)管道外部設(shè)有相變材料并充滿相變材料容器，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處分別設(shè)有風(fēng)扇，通過管道內(nèi)強(qiáng)制對流換熱實(shí)現(xiàn)熱交換。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型車載節(jié)能裝置，其特征在于所述的相變材料容器內(nèi)的通風(fēng)管道呈蛇形往復(fù)排列，通風(fēng)管外壁設(shè)有翅片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型車載節(jié)能裝置，其特征在于所述的相變材料采用比潛熱值> 150KJ/Kg的相變材料。
4.如權(quán)利要求1所述的一種新型車載節(jié)能裝置，其特征在于所述的相變材料通過微膠囊或者包覆處理設(shè)置于相變材料容器內(nèi)，所述的相變材料容器采用金屬網(wǎng)格非封閉容器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種新型車載節(jié)能裝置，其特征在于所述的電路控制器內(nèi)設(shè)有電量感測器、定時器、遙控接收器、無線移動網(wǎng)絡(luò)傳感接收器或信號控制系統(tǒng)。
6.一種采用如權(quán)利要求1所述的新型車載節(jié)能裝置的節(jié)能方法，其特征在于所述的節(jié)能方法如下:在車輛正常行駛和臨時?？康臅r候，風(fēng)扇以低功率運(yùn)作，增加車內(nèi)空氣流動；在車輛停止熄火后，當(dāng)車內(nèi)溫度升高且開始高于相變材料設(shè)定的相變溫度時，溫度傳感器傳導(dǎo)信號增大通風(fēng)設(shè)備功率，電能被通風(fēng)設(shè)備轉(zhuǎn)化為空氣動能，使車內(nèi)的空氣被吹入貫穿于容器內(nèi)部通風(fēng)管道，通風(fēng)管道內(nèi)的空氣被相變材料完全包裹，空氣在通風(fēng)管道內(nèi)流動時與通風(fēng)管道內(nèi)壁發(fā)生表面接觸，空氣高于相變材料相變溫度的那部分顯熱，將通過通風(fēng)管道直接均勻地傳導(dǎo)給容器中的相變材料，空氣中的部分顯熱被相變材料吸收為相變潛熱后，就以低于原始溫度而高于相變溫度的溫度傳回到車內(nèi)，循環(huán)往復(fù)，降低空氣溫度或減緩空氣溫度上升速度，這種熱交換將持續(xù)到單位相變材料吸收不小于其相變潛熱的熱能而從固相完全變?yōu)橐合酁橹?；?dāng)相變結(jié)束后，汽車內(nèi)部的空氣溫度仍然高于相變材料，通風(fēng)設(shè)備繼續(xù)工作，相變材料和車內(nèi)空氣的熱交換將從空氣顯熱傳導(dǎo)為相變潛熱的過程向空氣顯熱傳導(dǎo)入相變材料顯熱轉(zhuǎn)變，由于相變材料的比熱容大于空氣的比熱容，所以兩者顯熱之間的熱傳導(dǎo)依然能夠降低空氣溫度或減慢空氣溫度上升的速度；當(dāng)汽車空調(diào)重新開啟，或者入夜車內(nèi)溫度降低，車內(nèi)空氣通過通風(fēng)導(dǎo)熱管與相變材料發(fā)生逆向熱傳導(dǎo)，即相變材料顯熱傳導(dǎo)入空氣顯熱而降低相變材料的溫度；當(dāng)相變材料的溫度降低到接近相變溫度的時候，相變材料就將開始逆相變，此時相變材料的相變潛熱通過通風(fēng)導(dǎo)熱管釋放到空氣中成為顯熱，轉(zhuǎn)而提高空氣溫度或減緩氣溫下降的速度，直到相變材料釋放了足夠的熱能而從液相完全變回固相；相變結(jié)束后，相變材料的溫度開始低于相變溫度，感溫傳導(dǎo)裝置將此信號傳送給控制器，控制器自動降低通風(fēng)設(shè)備的功率，減少電池組能量消耗。如此時汽車內(nèi)部的空氣溫度仍然低于相變溫度，相變材料和車內(nèi)空氣的熱交換將從相變潛熱傳導(dǎo)為空氣顯熱向從相變材料顯熱傳導(dǎo)為空氣顯熱轉(zhuǎn)變。
7.如權(quán)利要求 6所述的一種溫度調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述的設(shè)定的相變溫度不能低于空調(diào)開制冷時的車內(nèi)溫度，且高于夜間平均最低溫度。
【文檔編號】F24F5/00GK103604181SQ201310598223
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
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