[发明专利]一种基于金属氢化物的快速温变箱

权利要求书

1.一种基于金属氢化物的快速温变箱，其特征在于：所述快速温变箱内设有反应器A、反应器B、储氢罐C；A、B、C通过密封的氢气管路相连；所述氢气管路上设有电磁阀、氢气泵；所述反应器A含有填充物A1；所述A1中含有储氢合金材料；所述反应器B含有填充物B1；所述B1中含有储氢合金材料；所述储氢罐C为耐高压的氢气罐，所述耐高压的氢气罐含有填充物C1或充有氢气或为真空；所述C1中含有储氢合金材料；

当A通过金属氢化物分解吸收热量对实验区进行制冷时，其吸收的热量由氢气转移至反应器B中通过吸氢反应存储；当A通过储氢金属吸氢释放热量对试验区进行制热时，其释放的热量来自于反应器B中通过放氢反应预先存储的热量；

当A需要对实验区进行快速温变时，将反应器A与储氢罐C连通，所述储氢罐C中氢容量为反应器A氢容量的M倍，可在短时间内实现对A的快速充氢，迅速释放热量制热；或快速放氢，迅速吸收热量制冷；所述M大于等于1.1；

所述反应器A设置在实验区，反应器B、储氢罐C分别设置在设备内不同区域，不同区域之间设有隔热材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于金属氢化物的快速温变箱，其特征在于：

所述反应器A内设置的储氢合金材料A1呈粉末状；所述储氢合金粉末A1在-70℃至80℃能与氢气发生吸氢或脱氢反应；

所述反应器B设置的储氢合金材料B1呈粉末状；所述储氢合金材料B1在-70℃至80℃能与氢气发生吸氢或脱氢反应。反应器B内储氢合金材料B1所含氢容量约等于反应器A的氢容量。

所述储氢罐C设置的储氢合金材料C1呈粉末状；所述储氢合金材料C1在-0℃至40℃能与氢气发生快速的吸氢或脱氢反应；储氢罐C内储氢合金材料C1所含氢容量大于反应器A的氢容量的5倍以上。

3.根据权利要求2所述的一种基于金属氢化物的快速温变箱，其特征在于：

所述储氢合金粉末A1选自镧镍合金粉末、镧镍铝合金粉末、镧镍锡合金粉末、钛铁合金粉末、钛锰合金粉末、钒钛合金粉末中的至少一种；

所述反应器B设置的储氢合金材料B1呈粉末状；所述储氢合金材料选自镧镍合金粉末、镧镍铝合金粉末、镧镍锡合金粉末、钛铁合金粉末、钛锰合金粉末、钒钛合金粉末中的至少一种；

储氢合金材料C1呈粉末状；所述储氢合金材料选自镧镍合金粉末、镧镍铝合金粉末、镧镍锡合金粉末、钛铁合金粉末、钛锰合金粉末、钒钛合金粉末中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于金属氢化物的快速温变箱，其特征在于：

通过调节反应器A氢气压力实现对实验区的温度控制；在对实验区进行恒温控制时，通过控制调压阀，使反应器A氢气压力稳定在±0.001bar，从而使储氢材料处于热力学平衡状态，进而使得实验区的温度控制精度达到±0.05℃。

通过调节氢气泵实现对氢气输送流量的控制，通过对氢气输送流量的控制实现对制冷或制热量的精确控制。

5.根据权利要求1所述的一种基于金属氢化物的快速温变箱，其特征在于：

通过将反应器A与储氢罐C连通，实现实验区的快速温升或温降，其温升速率可调且最快可达100℃/min，其降温速率可调且最快可达60℃/min。

6.根据权利要求1所述的一种基于金属氢化物的快速温变箱，其特征在于：当有金属氢化物放氢后，其自动转变成具有吸氢能力的储氢合金粉末；此时的储氢合金粉末可再通过吸氢实现对对应实验区域的加热，进而实现对实验区的反复温变效果。