[发明专利]基于脉动热管的可移动式蓄放热装置及其蓄放热方法

权利要求书

1.一种基于脉动热管的可移动式蓄放热装置，其特征在于包括壳体、加热腔室、相变材料室、冷却腔室和脉动热管；加热腔室包含热流体导流板，冷却腔室包含冷流体导流板；所述加热腔室、相变材料室、冷却腔室和脉动热管设置于所述壳体内；所述加热腔室、相变材料室、冷却腔室通过不锈钢隔板隔开；至少一组所述脉动热管穿过不锈钢隔板置于所述加热腔室、相变材料室、冷却腔室内；所述脉动热管置于加热腔室和冷却腔室部分为直管段加弯头组成，所述脉动热管置于相变材料室部分均为直管段组成；所述脉动热管置于加热腔室部分为蒸发段，所述脉动热管置于相变材料室部分为绝热段，所述脉动热管置于冷却腔室部分为冷凝段。

2.根据权利要求 1 所述的基于脉动热管的可移动式蓄放热装置，其特征在于，冷却腔室、冷流体导流板和脉动热管的冷凝段构成所述基于脉动热管的可移动式蓄放热装置的冷凝部分，所述冷却腔室内流入冷流体，冷流体在冷却腔室内沿导流板绕行，延长与脉动热管冷凝段的接触时间达到充分换热目的；所述冷却腔室的一端设有冷流体进口和冷流体出口。

3.根据权利要求 1 所述的基于脉动热管的可移动式蓄放热装置，其特征在于，加热腔室、热流体导流板和脉动热管的蒸发段构成所述基于脉动热管的可移动式蓄放热装置的加热部分，所述加热腔室内流入热流体，热流体在加热腔室内沿导流板绕行，延长与脉动热管蒸发段的接触时间达到充分换热目的；所述加热腔室的一端设有热流体进口和热流体出口。

4.根据权利要求1所述的基于脉动热管的可移动式蓄放热装置，其特征在于，所述加热腔室、相变材料室、冷却腔室的高度比例为2.5-1:5-6:2.5-3。

5.根据权利要求 1 所述的基于脉动热管的可移动式蓄放热装置，其特征在于，每组所述脉动热管包括毛细管和工作工质，所述工作工质充注于所述毛细管内；所述毛细管由竖向通道和横向弯头首尾相连而成多弯闭合回路，所述竖向通道的个数为10-100 个。

6.根据权利要求5所述的基于脉动热管的可移动式蓄放热装置，其特征在于，所述毛细管的材料为不锈钢或者紫铜，内径为2-5mm。

7.一种基于脉动热管的可移动式蓄放热装置的蓄放热方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、吸收热量：废热热流体流经所述加热腔室内释放热量，所述脉动热管内工质在蒸发段吸收该热流体的热量后气化，然后在所述脉动热管冷凝段内冷凝释放该热量，又由所述相变材料室内的相变材料吸收；

步骤二、储存热量：所述脉动热管内的工质气化后以气塞或者液塞的形式向脉动热管的绝热段和冷凝段流动，所述脉动热管内的工质在所述脉动热管内的绝热段冷凝过程中将热量释放于相变材料室的相变材料中，相变材料吸收热量后温度慢慢升高，温度升高到相变点开始融化，相变材料在融化的过程中大量的吸收热量并予以储存；脉动热管内的工质释放热量后冷凝为液体，然后以液塞或者液膜的形式在重力作用下又返回到所述脉动热管的蒸发端，工质在脉动热管内不断的气化和冷凝，如此循环，实现从热流体把热量转移到装置的相变材料中；

步骤三、转移热量：装置内所述相变材料在相变过程中能储存大量热量，然后把所储存的热量从热量多余的地方转移到热量缺少的地方使用，或者在热量多余的时候储存起来，在热量缺少的时候释放出来使用；

步骤四、释放热量：冷却流体流经装置所述冷却腔室，吸收和转移相变材料储存的热量，因脉动热管的冷凝端置于所述冷却腔室中，脉动热管冷凝端内的气态工质因为冷却后迅速冷凝，并在重力作用下回流到脉动热管蒸发端，脉动热管蒸发端和绝热段外围处于融化状态的相变材料会慢慢凝固，在凝固的过程中释放大量的热量，脉动热管内的工质在相变材料凝固过程中所释放热量的加热下气化，然后迅速填补到脉动热管的冷凝端，所述脉动热管内工质从所述脉动热管冷凝端再次被冷却腔室内流动的冷却流体冷却冷凝，然后在重力下又回所述脉动热管蒸发端被加热气化，然后又回到所述脉动热管的冷凝端，如此反复，实现把相变材料所储存的热量释放到冷却流体中，发挥废热的价值。

8.根据权利要求7所述的一种基于脉动热管的可移动式蓄放热装置的蓄放热方法，其特征在于，所述冷流体为气体或者液体，所述热流体为气体或者液体。

9.根据权利要求7所述的一种基于脉动热管的可移动式蓄放热装置的蓄放热方法，其特征在于，所述相变材料的相变温度低于所述热流体的温度，所述相变材料的相变温度高于所述冷流体的温度。