一种仿线粒体形储热单元及加工方法与流程

技术特征：
1.一种仿线粒体形储热单元，其特征在于，包含壳体、第一端盖和第二端盖；所述壳体为两端开口的空心圆柱体；所述第一端盖、第二端盖结构相同，均为空心的圆球体或截面为圆形的空心半椭球体；所述第一端盖、第二端盖分别和所述壳体的两端同轴固连，形成密闭腔体；所述第一端盖内设有第一端盖肋片，所述第一端盖肋片将第一端盖沿着壳体轴线分割为对称的两半；所述第二端盖内设有第二端盖肋片，所述第二端盖肋片将第二端盖沿着壳体轴线分割为对称的两半；所述壳体内设有第一至第五壳体肋片，所述第一至第五壳体肋片均为半径等于壳体内壁半径的半圆形肋板；所述第一至第五壳体肋片依次等距均匀设置在所述壳体中，均和所述壳体轴线垂直，且第一至第五壳体肋片的弧边均和壳体内壁固连、第一至第五壳体肋片的直边共面，其中，第一、第三、第五壳体肋片的弧边开口方向相同，第二、第四壳体肋片的弧边开口方向相同，第一、第二壳体肋片的弧边开口方向相反；所述第一端盖、第二端盖、壳体形成的密闭腔体内填充有相变材料，所述相变材料的体积小于等于密闭腔体体积的95%；所述第一端盖、第一端盖、壳体、第一至第二端盖肋片、第一至第五壳体肋片的导热系数大于相变材料的导热系数，相变材料的相变点低于第一端盖、第一端盖、壳体、第一至第二端盖肋片、第一至第五壳体肋片的工作温度。2.根据权利要求1所述的仿线粒体形储热单元，其特征在于，所述第一端盖肋片、第二端盖肋片、以及第一至第五壳体肋片的直边共面。3.根据权利要求1所述的仿线粒体形储热单元，其特征在于，所述第一端盖肋片、第二端盖肋片、以及第一至第五壳体肋片采用树脂、尼龙、金属中的任意一种制成。4.基于权利要求1所述的仿线粒体形储热单元的加工方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤a.1），根据预先设定的图纸利用3d打印技术、采用树脂或者尼龙加工第一端盖、第一端盖、壳体、第一至第二端盖肋片、以及第一至第五壳体肋片，并在第一端盖、第二端盖、壳体形成的密闭腔体上设置用于填充相变材料的缺口；步骤a.2），将粉末状或者融化后的相变材料填充至单元内部；步骤a.3），待相变材料稳定后，用热熔胶将密闭腔体上的缺口密封。5.基于权利要求1所述的仿线粒体形储热单元的加工方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤a.1），根据预先设定的图纸利用3d打印技术、采用金属加工第一端盖、第一端盖、壳体、第一至第二端盖肋片、以及第一至第五壳体肋片，并在第一端盖、第二端盖、壳体形成的密闭腔体上设置用于填充相变材料的缺口；步骤a.2），将粉末状或者融化后的相变材料填充至单元内部；步骤a.3），待相变材料稳定后，采用氩弧焊将腔体上的缺口密封。

技术总结
本发明公开了一种仿线粒体形储热单元及加工方法，储热单元包含壳体和两个端盖；壳体为两端开口的空心圆柱体，端盖结为空心的圆球体或截面为圆形的空心半椭球体；两个端盖分别和壳体的两端同轴固连，形成密闭腔体。端盖内设有端盖肋片，壳体内设有五个壳体肋片，以加强导热。本发明依据仿生思想，根据线粒体内部脊片的结构设计，整体简单有效，可大幅度减少融化时间，并提高相变储热效率。加工可利用3D打印或者铸造技术来完成，外壳可以采用不同类型的材料。内部所填充相变材料熔点低于外壳材料工作温度，可直接填充粉末或者熔融后填充。本发明加工简单、可调性大，能够用于太阳能集热、余废热利用等诸多领域。余废热利用等诸多领域。余废热利用等诸多领域。


技术研发人员：刘向雷 田扬 宣益民
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2022/3/15