[发明专利]基于硝酸铵沉淀的水溶液分散系的温控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度控制系统，尤其涉及一种基于硝酸铵沉淀的水溶液分散系的 温控系统。

背景技术

经检索，了解到中华人民共和国专利CN201210142242.5“相变储能材料自动化热 循环实验装置及方法”，其缺点是技术复杂，包括总计四个模块及两个温控仪、两个泵，且需 要回路和磁场才能实现功能；此外，市面上已存在的“55度杯”产品所使用的中华人民共和 国实用新型专利CN201320414844.1，需要采用于55℃附近发生相变的具有相变潜热的金属 材料，以使热水在短时间内降温至55℃，接近于适宜饮用的温度范围，其缺点为发生相变的 金属的相变潜热有限，短时间内冷却效果不佳，而且发生相变的金属成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于硝 酸铵沉淀的水溶液分散系的温控系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于硝酸铵沉淀的水溶液分散系的温控系统，包含控温流体、存储模块和热交换模块；

所述控温流体为含硝酸铵沉淀的水溶液分散系；

所述存储模块用于存储控温流体；

所述热交换模块采用导热性能良好的材料制成，用于放置需要进行控温的物体，使其 与控温流体进行热交换。

作为本发明基于硝酸铵沉淀的水溶液分散系的温控系统进一步的优化方案，所述 存储模块采用耐受所述控温流体酸碱环境的材料作为外壁。

作为本发明基于硝酸铵沉淀的水溶液分散系的温控系统进一步的优化方案，所述 热交换模块为设置在所述存储模块上的腔体。

作为本发明基于硝酸铵沉淀的水溶液分散系的温控系统进一步的优化方案，还包 含用于使得控温流体在存储模块和热交换模块之间进行循环的循环模块。

作为本发明基于硝酸铵沉淀的水溶液分散系的温控系统进一步的优化方案，所述 控温流体中还包含能够与硝酸铵发生同离子效应的物质，即所述控温流体可以是含硝酸铵 沉淀与氨气的硝酸铵浓氨水溶液分散系等。

作为本发明基于硝酸铵沉淀的水溶液分散系的温控系统进一步的优化方案，所述 控温流体中硝酸铵与水按质量比为5:1。

硝酸铵溶解度随温度升高而显著增大，而且硝酸铵溶解时结合能的改变会造成剧 烈吸热；虽然近饱和浓度溶液中单位质量硝酸铵溶解吸热已远远不如低浓度溶液，但由于 溶解度随温度的显著变化，含大量硝酸铵沉淀的水溶液依旧可以通过溶解吸热与析出放热 起抑制温度急剧变化、使与其接触的温度显著偏离溶液温度的物体迅速与其温度趋同的作 用。

如将温度高于系统初始温度（系统初始温度可能近似为环境温度）的物体与密封 有该分散系的装置充分接触，系统的温度骤升过程中，硝酸铵溶解度发生急剧变化，致使大 量硝酸铵迅速溶解，剧烈吸热，使物体温度骤降；此时系统处于储能状态。待不需要使用时， 将系统静置于原温度下一段时间，即可渐渐恢复原状态，以待再次使用；此时系统处于放能 状态。

反之，将温度低于系统初始温度的物体与密封有该分散系的装置充分接触，系统 的温度骤降过程中，硝酸铵溶解度发生急剧变化，致使大量硝酸铵迅速沉淀，剧烈放热，使 物体温度骤升；此时系统处于放能状态。待不需要使用时，将系统静置于原温度下一段时 间，即可渐渐恢复原状态，以待再次使用；此时该系统处于储能状态。

此外，在适当的时机下，上述两种过程可交替进行，以大大加快单个系统的恢复速 率：当硝酸铵溶解时，系统处于储能状态；当硝酸铵沉淀析出时，系统处于放能状态——因 此该系统可以实现短时间内复原并进行循环使用。

该系统工作时，满足的条件是：需变温的物体所要达到的目标温度（一般接近于环 境温度）介于该物体的初始温度与本系统的初始温度（通常接近于环境温度，或前一过程遗 留下来的温度）之间。

所述循环模块可以采用泵或其他输送装置。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：