防過熱保溫水箱及製備方法
2023-05-07 09:47:16 1
專利名稱：防過熱保溫水箱及製備方法
技術領域：
本發明屬於保溫水箱領域，更具體地，涉及一種在保溫水箱中配置能量傳遞控制裝置的防過熱保溫水箱，藉由能量傳遞控制裝置內材料跟隨溫度起相變之功能，當保溫水箱內溫度過高時，由能量傳遞控制裝置將部分熱量快速傳遞至保溫水箱外，使得防過熱保溫水箱具有較高的安全性。
背景技術：
電熱水器、太陽能熱水系統、太陽能供熱供暖裝置已進入市場多年，其中，保溫水箱一直是上述產品的重要部件。而保溫水箱的防過熱技術是一個產品研發的關鍵技術。特別是，保溫水箱都是放置於室內，故當保溫水箱內的溫度過高時，可能會造成保溫水箱的爆裂，而危及到用戶的人身安全。現有的電熱水器、太陽能熱水系統、太陽能供熱供暖裝置的保溫水箱一般都有防過熱的安全設計，包括(1)非承壓產品中的利用水蒸發防止過熱；(2)承壓產品中利用溫度壓力安全閥(簡稱TP閥)排出熱水或蒸汽防止過熱；(3)還有利用散熱器進行散熱循環實現防過熱。其中，(1) (2)兩種方法需要排出水汽，除了給用戶帶來較多不便，也會造成人身安全、水資源浪費和結垢的問題；而第(3)種方法雖然可以起較佳的散熱效果，但系統複雜，成本較高。
發明內容
為了解決現有的利用水汽排熱的防過熱保溫水箱，需要排出水汽給用戶帶來的不便，而且也會造成水資源浪費和結垢的問題，以及利用散熱器進行散熱循環實現防過熱，系統設計過於複雜及成本較高的問題。本發明之一主要目的在於提供一種防過熱保溫水箱，藉由保溫水箱內部保溫層中的能量傳遞控制裝置，通過此能量傳遞控制裝置的相變功能，將過高溫度的保溫水箱中的部分熱能傳遞出去，藉此防止保溫水箱發生過熱，使得本發明之防過熱保溫水箱具有較高的安全性。本發明之另一主要目的在於提供一種防過熱保溫水箱，是使用成本較低的能量傳遞控制裝置，通過此能量傳遞控制裝置的相變功能將過高溫度的保溫水箱中的部分熱能轉移出去，藉此防止保溫水箱發生過熱，使得本發明之防過熱保溫水箱具有較低的製造成本。依據上述目的，本發明首先提供一種防過熱保溫水箱，包括一水箱內膽，一套設在所述水箱內膽外部之保溫層，一套設在保溫層外部之水箱外皮及至少一嵌設在水箱內膽與水箱外皮間的保溫層中的能量傳遞控制裝置，其中，能量傳遞控制裝置的特徵在於一內包覆套，為一封閉結構；一相變材料，配置並封閉於所述內包覆套中；及一外包覆套，包覆所述內包覆套。本發明接著提供一種能量傳遞控制裝置，包括一內包覆套，為一封閉結構；一相變材料，配置並封閉於所述內包覆套中；及一外包覆套，包覆所述內包覆套。經由本發明所提供之設計，不僅可防止水箱發生過熱，亦可減少水資源的浪費及降低設計成本。本發明接著提供一種能量傳遞控制裝置製備方法，其步驟如下提供一內包覆套； 提供一液態之相變材料，灌入所述內包覆套中；固化所述之相變材料；封口所述之內包覆套，以使固化之相變材料包覆於內包覆套中；加熱已封口之內包覆套，以使內包覆套中之已固化之相變材料相變為液態之相變材料；檢驗所述液態之相變材料是否會滲漏出所述內包覆套；及提供一外包覆套，包覆所述之內包覆套。
讀者在參照附圖閱讀本發明的具體實施方式
以後，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中
圖1是本發明的防過熱保溫水箱剖面圖； 圖2是本發明的防過熱保溫水箱的保溫層剖面圖； 圖3A是本發明的能量傳遞控制裝置另一配置示意圖； 圖3B是本發明的能量傳遞控制裝置另一配置俯視圖； 圖4A是本發明的能量傳遞控制裝置第一實施例示意圖； 圖4B是本發明的能量傳遞控制裝置第二實施例示意圖； 圖5A是本發明的能量傳遞控制裝置第一實施例剖面圖； 圖5B是本發明的能量傳遞控制裝置第二實施例剖面圖； 附圖中主要組件符號說明
防過熱保溫水箱1
水箱內膽10
進水口101
進水閥1011
出水口103
出水閥1031
循環出水口105
循環出水閥1051
保溫層20
水箱外皮30
能量傳遞控制裝置40
內包覆套403
外包覆套405
相變材料50
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。由於本發明公開了一種防過熱保溫水箱之構造，其中所使用的由相變材料所形成的能量傳遞控制裝置及由高分子材料所形成的保溫材料等，已為本領域普通技術人員所能理解，故以下文中的說明，不再對這些材料的特性作完整描述。同時，以下文中所對照的附圖，意在表達與本發明特徵有關的結構的含義，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製，在先聲明。
第一實施例防過熱保溫水箱
本發明提出第一實施例，請參考圖1，是本發明的防過熱保溫水箱剖面圖。如圖1所示， 防過熱保溫水箱1，包括一水箱內膽10，一套設在所述水箱內膽10外部之保溫層20，一套設在所述保溫層20外部之水箱外皮30 ；其中，防過熱保溫水箱1還包括一進水口 101及控制進水量之進水閥1011 ； —出水口 103及控制出水量之出水閥1031 ；—循環出水口 105及控制循環出水量之循環出水閥1051。其中，水箱內膽10的材料可採用搪瓷內膽、鋼塑內膽、 不鏽鋼內膽或者工程塑料等作為材料；保溫層20的材料可採用聚氨酯、聚苯乙烯、巖棉或者玻璃棉等；水箱外皮30的材料可採用鍍鋅鐵皮、噴漆鐵皮、噴塑鐵皮、不鏽鋼或者塑料等作為材料。接著，請參考圖2，是本發明的防過熱保溫水箱的保溫層剖面圖。如圖2所示，在水箱內膽10與水箱外皮30間的保溫層20中，嵌設至少一個能量傳遞控制裝置40，且每一能量傳遞控制裝置40是以縱向水平且間隔地嵌設在保溫層20中，且與水箱內膽10及水箱外皮30完全接觸，同時各個能量傳遞控制裝置40的兩端與水箱內膽10與水箱外皮30的兩端之間必須保留適當之空間。主要是當保溫層20是以發泡材質來進行充填發泡時，能量傳遞控制裝置40周圍所保留的空間可利發泡材質流動，避免阻塞，以增加保溫層之保溫效^ ο再接著，請參考圖3A及圖3B，是本發明的能量傳遞控制裝置另一配置示意圖。如圖3A所示，能量傳遞控制裝置40是以橫向水平且間隔地設置；再如圖;3B所示，當能量傳遞控制裝置40以橫向水平且間隔地設置於保溫層20中時，其能量傳遞控制裝置40可以形成為C環結構，其中每一個C環結構的能量傳遞控制裝置40的兩端與水箱內膽10與水箱外皮30的兩端之間必須保留適當之空間，以利發泡材質流動，避免阻塞。在此要強調，複數個能量傳遞控制裝置40其配置方式包括間隔地以垂直、平行、 斜向、彎曲或交錯配置等，本發明並不對配置方式加以限定。接著，請參考圖4A，是本發明的能量傳遞控制裝置示意圖。如圖4A所示，能量傳遞控制裝置40是由一內包覆套403以及一個被包覆在內包覆套403中的相變材料50所組成；而內包覆套403之材質為具有導熱性的材質，本發明採用鋁塑複合材質。再接著，請參考圖5A，是本發明的能量傳遞控制裝置剖面圖。如圖5A所示，在製作能量傳遞控制裝置40時，將液態之相變材料50進行定量灌裝，使液態之相變材料50裝入內包覆套403內；之後，待相變材料50固化後進行抽真空封口 ；再接著，對其進行升溫熔化，查看內包覆套403是否漏料，如包裝無問題，即完成能量傳遞控制裝置40。本發明之相變材料50可選擇石蠟、聚乙二醇，氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、硝酸鎂、氯化鎂、氫氧化鋇水合物，或者乙醯胺其中一為材料。特別要強調，本發明之相變材料50在固態時，其具有導熱能力差之特性，而當相變材料50遇熱並達到相變溫度後，即會從固態相變為液態；當本發明之相變材料50相變為液態後，即具有對流傳熱之特性，傳熱能力迅速提高。故當本發明之能量傳遞控制裝置40已配置於防過熱保溫水箱1之保溫層20中，並且與水箱內膽10及水箱外皮30完全接觸後，當防過熱保溫水箱1中的水溫升高至相變材料50的相變溫度以上時，相變材料50會從固態相變為液態， 即可利用相變材料50於液態具有對流傳熱之特性，通過液態的對流換熱能力，將過高溫度的防過熱保溫水箱1中的部分熱量通過水箱內膽10、相變材料變成液態的能量傳遞控制裝置40至與大氣室溫接觸的水箱外皮30的路徑後，將熱量傳遞至大氣中，達到快速散熱之效果；當防過熱保溫水箱1中的水溫降低至相變材料50的相變溫度以下時，能量傳遞控制裝置40中的相變材料50則會相變回固態，此時即可通過能量傳遞控制裝置40中的相變材料 50於固態導熱差之特性，以達到水箱保溫之目的。以一實施例來說，當選擇以石蠟作為相變材料50時，石蠟其密度為0. 9g/cm3,導熱係數為0. 15ff/m. K，其相變溫度為58飛2°C，亦即超過此溫度時，相變材料50便會融化成液體。因此，當要將能量傳遞控制裝置40嵌設在水箱內膽10與水箱外皮30間的保溫層20 中時，可先將能量傳遞控制裝置40內的相變材料50升溫融化，使能量傳遞控制裝置40可彎曲或形變，以便嵌設在保溫層20中(如上述的C環結構)；此方法除了可以方便將能量傳遞控制裝置40嵌設在保溫層20中，同時，由於能量傳遞控制裝置40可彎曲或形變，故可以與水箱內膽10及水箱外皮30完全接觸，待降溫並固化後，便完成配置；之後，再進行發泡材質的充填。以60L (公升)的防過熱保溫水箱1而言使用四道長450mm的能量傳遞控制裝置 40軸向平行均布在60L水箱內，當防過熱保溫水箱1中溫度達80°C以上時，由石蠟所形成的相變材料50便會熔化成液體；經測試及計算後，60L水箱總散熱功率為107W;而在60°C 以下時，由石蠟所形成的相變材料50便會凝固成固體；經測試及計算後，總散熱功率降為 32W。很明顯地，能量傳遞控制裝置40能起將過高溫度的防過熱保溫水箱1中的部分熱量快速傳遞至防過熱保溫水箱1外，達到散熱之功能。當防過熱保溫水箱1中溫度降低至相變材料50的相變溫度以下時，能量傳遞控制裝置40中的相變材料50則會相變回固態，此時即可通過能量傳遞控制裝置40中的相變材料50於固態導熱差之特性，以達到水箱保溫之目的。而以100L(公升)的防過熱保溫水箱1而言使用四道長650mm的能量傳遞控制裝置40軸向平行均布在100L水箱內，當防過熱保溫水箱1中溫度達80°C以上時，由石蠟所形成的相變材料50便會熔化成液體；經測試及計算後，100L水箱總散熱功率為180W ；而在60°C以下時，由石蠟所形成的相變材料50便會凝固成固體；經測試及計算後，總散熱功率降為57W。很明顯地，能量傳遞控制裝置40能起將過高溫度的防過熱保溫水箱1中的部分熱量快速傳遞至防過熱保溫水箱1外，達到散熱之功能。當防過熱保溫水箱1中的水溫降低至相變材料50的相變溫度以下時，能量傳遞控制裝置40中的相變材料50則會相變回固態，此時即可通過能量傳遞控制裝置40中的相變材料50於固態導熱差之特性，以達到水箱保溫之目的。而以150L (公升)的防過熱保溫水箱1而言使用四道長1050mm的能量傳遞控制裝置40軸向平行均布在150L水箱內，當防過熱保溫水箱1中溫度達80°C以上時，由石蠟所形成的相變材料50便會熔化成液體；經測試及計算後，150L水箱總散熱功率為205W ；而在60°C以下時，由石蠟所形成的相變材料50便會凝固成固體；經測試及計算後，總散熱功率降為62W。很明顯地，能量傳遞控制裝置40能起將過高溫度的防過熱保溫水箱1中的部分熱量快速傳遞至防過熱保溫水箱1外，達到散熱之功能。當防過熱保溫水箱1中的水溫降低至相變材料50的相變溫度以下時，能量傳遞控制裝置40中的相變材料50則會相變回固態，此時即可通過能量傳遞控制裝置40中的相變材料50於固態導熱差之特性，以達到水箱保溫之目的。很明顯地，本發明之防過熱保溫水箱1，藉由防過熱保溫水箱1內部保溫層20中的能量傳遞控制裝置40，通過此能量傳遞控制裝置40中的相變材料50的相變功能將防過熱保溫水箱1中的部分熱能轉移出去，藉此防止防過熱保溫水箱1發生過熱，使得本發明之防過熱保溫水箱1具有較高的安全性。同時，本發明之防過熱保溫水箱1，是使用成本較低的相變材料50，也使得本發明之防過熱保溫水箱1具有較低的製造成本。
第二實施例防過熱保溫水箱
本發明提出第二實施例，請參考圖1，是本發明的防過熱保溫水箱剖面圖。如圖1所示， 防過熱保溫水箱1，包括一水箱內膽10，一套設在所述水箱內膽10外部之保溫層20，一套設在所述保溫層20外部之水箱外皮30 ；其中，防過熱保溫水箱1還包括一進水口 101及控制進水量之進水閥1011 ； —出水口 103及控制出水量之出水閥1031 ；—循環出水口 105及控制循環出水量之循環出水閥1051。其中，水箱內膽10的材料可採用搪瓷內膽、鋼塑內膽、 不鏽鋼內膽或者工程塑料等作為材料；保溫層20的材料可採用聚氨酯、聚苯乙烯、巖棉或者玻璃棉等；水箱外皮30的材料可採用鍍鋅鐵皮、噴漆鐵皮、噴塑鐵皮、不鏽鋼或者塑料等作為材料。接著，請參考圖2，是本發明的防過熱保溫水箱的保溫層剖面圖。如圖2所示，在水箱內膽10與水箱外皮30間的保溫層20中，嵌設至少一個能量傳遞控制裝置40，且每一能量傳遞控制裝置40是以縱向水平且間隔地嵌設在保溫層20中，且與水箱內膽10及水箱外皮30完全接觸，同時各個能量傳遞控制裝置40的兩端與水箱內膽10與水箱外皮30的兩端之間必須保留適當之空間。主要是當保溫層20是以發泡材質來進行充填發泡時，能量傳遞控制裝置40周圍所保留的空間可利發泡材質流動，避免阻塞，以增加保溫層之保溫效^ ο再接著，請參考圖3A及圖3B，是本發明的能量傳遞控制裝置另一配置示意圖。如圖3A所示，能量傳遞控制裝置40是以橫向水平且間隔地設置；再如圖;3B所示，當能量傳遞控制裝置40以橫向水平且間隔地設置於保溫層20中時，其能量傳遞控制裝置40可以形成為C環結構，其中每一個C環結構的能量傳遞控制裝置40的兩端與水箱內膽10與水箱外皮30的兩端之間必須保留適當之空間，以利發泡材質流動，避免阻塞。在此要強調，複數個能量傳遞控制裝置40其配置方式包括間隔地以垂直、平行、 斜向、彎曲或交錯配置等，本發明並不對配置方式加以限定。接著，請參考圖4B，是本發明的能量傳遞控制裝置示意圖。如圖4B所示，能量傳遞控制裝置40包括一外包覆套405，為耐高溫及膨脹性能高之絕緣材料，本發明採用橡膠材質的三元乙丙材料，但並無限定其它絕緣材料；一內包覆套403，配置在外包覆套405內，為具有導熱性的材質，本發明採用鋁塑複合材質；以及一個被包覆在內包覆套403中的相變材料50所組成。再接著，請參考圖5B，是本發明的能量傳遞控制裝置剖面圖。如圖5B所示，在製作能量傳遞控制裝置40時，將液態之相變材料50進行定量灌裝，使液態之相變材料50裝入內包覆套403 ；之後，待相變材料50固化後進行抽真空封口 ；再接著，對其進行升溫熔化， 查看內包覆套403是否漏料，如包裝無問題後，再將內包覆套403放入外包覆套405內，並再次進行抽真空封口，即完成能量傳遞控制裝置40。增加外包覆套405之目的是將內包覆套403拘束在一定形狀及空間內，並使能量傳遞控制裝置40具有彈性形變之能力，使能量傳遞控制裝置40與水箱內膽10及水箱外皮接觸更緊，特別是於內包覆套403內的相變材料50相變為液態時，能夠均勻地保持在內包覆套403。本發明之相變材料50可選擇石蠟、聚乙二醇，氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、硝酸鎂、氯化鎂、氫氧化鋇水合物，或者乙醯胺其中一為材料。特別要強調，本發明之相變材料50在固態時，其具有導熱能力差之特性，而當相變材料50遇熱並達到相變溫度後，即會從固態相變為液態；當本發明之相變材料50相變為液態後，即具有對流傳熱之特性，傳熱能力迅速提高。故當本發明之能量傳遞控制裝置40已配置於防過熱保溫水箱1之保溫層20中，並且與水箱內膽10及水箱外皮30完全接觸後，當防過熱保溫水箱1中的水溫升高至相變材料50的相變溫度以上時，相變材料50會從固態相變為液態，即可利用相變材料50於液態具有對流傳熱之特性，通過液態的對流換熱能力，將過高溫度的防過熱保溫水箱1中的部分熱量通過水箱內膽10、液態的能量傳遞控制裝置40至與大氣室溫接觸的水箱外皮30的路徑後，將熱量傳遞至大氣中，達到快速散熱之效果；當防過熱保溫水箱1中的水溫降低至相變材料50的相變溫度以下時，能量傳遞控制裝置40中的相變材料50則會相變回固態，此時即可通過能量傳遞控制裝置40中的相變材料50於固態導熱差之特性，以達到水箱保溫之目的。以一實施例來說，當選擇以石蠟作為相變材料50時，石蠟其密度為0. 9g/cm3,導熱係數為0. 15ff/m. K，其相變溫度為58飛2°C，亦即超過此溫度時，相變材料50便會熔化成液體。因此，當要將能量傳遞控制裝置40嵌設在水箱內膽10與水箱外皮30間的保溫層20 中時，可先將能量傳遞控制裝置40內的相變材料50升溫熔化，使能量傳遞控制裝置40可彎曲或形變，以便嵌設在保溫層20中(如上述的C環結構)；此方法除了可以方便將能量傳遞控制裝置40嵌設在保溫層20中，同時，由於能量傳遞控制裝置40可彎曲或形變，故可以與水箱內膽10及水箱外皮30完全接觸，待降溫並固化後，便完成配置；之後，再進行發泡材質的充填。以60L(公升)的防過熱保溫水箱1而言使用四道長450mm的能量傳遞控制裝置40軸向平行均布在60L水箱內，當防過熱保溫水箱1中溫度達80°C以上時，由石蠟所形成的相變材料50便熔化成液體；經測試及計算後，60L水箱總散熱功率為107W ；而在60°C 以下時，由石蠟所形成的相變材料50便會凝固成固體；經測試及計算後，總散熱功率降為 32W。很明顯地，能量傳遞控制裝置40能起將過高溫度的防過熱保溫水箱1中的部分熱量快速傳遞至防過熱保溫水箱1外，達到散熱之功能。當防過熱保溫水箱1中的水溫降低至相變材料50的相變溫度以下時，能量傳遞控制裝置40中的相變材料50則會相變回固態， 此時即可通過能量傳遞控制裝置40中的相變材料50於固態導熱差之特性，以達到水箱保
9溫之目的。而以100L(公升)的防過熱保溫水箱1而言使用四道長650mm的能量傳遞控制裝置40軸向平行均布在100L水箱內，當防過熱保溫水箱1中溫度達80°C以上時，由石蠟所形成的相變材料50便會熔化成液體；經測試及計算後，100L水箱總散熱功率為180W ；而在60°C以下時，由石蠟所形成的相變材料50便會凝固成固體；經測試及計算後，總散熱功率降為57W。很明顯地，能量傳遞控制裝置40能起將過高溫度的防過熱保溫水箱1中的部分熱量快速傳遞至防過熱保溫水箱1外，達到散熱之功能。當防過熱保溫水箱1中的水溫降低至相變材料50的相變溫度以下時，能量傳遞控制裝置40中的相變材料50則會相變回固態，此時即可通過能量傳遞控制裝置40中的相變材料50於固態導熱差之特性，以達到水箱保溫之目的。而以150L (公升)的防過熱保溫水箱1而言使用四道長1050mm的能量傳遞控制裝置40軸向平行均布在150L水箱內，當防過熱保溫水箱1中溫度達80°C以上時，由石蠟所形成的相變材料50便會熔化成液體；經測試及計算後，150L水箱總散熱功率為205W ；而在60°C以下時，由石蠟所形成的相變材料50便會凝固成固體；經測試及計算後，總散熱功率降為62W。很明顯地，能量傳遞控制裝置40能起將過高溫度的防過熱保溫水箱1中的部分熱量快速傳遞至防過熱保溫水箱1外，達到散熱之功能。當防過熱保溫水箱1中的水溫降低至相變材料50的相變溫度以下時，能量傳遞控制裝置40中的相變材料50則會相變回固態，此時即可通過能量傳遞控制裝置40中的相變材料50於固態導熱差之特性，以達到水箱保溫之目的。很明顯地，實施例之防過熱保溫水箱1，藉由防過熱保溫水箱1內部保溫層20中的能量傳遞控制裝置40，通過此能量傳遞控制裝置40中的相變材料50的相變功能將防過熱保溫水箱1中的部分熱能轉移出去，藉此防止防過熱保溫水箱1發生過熱，使得本發明之防過熱保溫水箱1具有較高的安全性。同時，本發明之防過熱保溫水箱1，是使用成本較低的中的相變材料50，也使得本發明之防過熱保溫水箱1具有較低的製造成本。同時，在本實施例中，增加外包覆套405之目的是將內包覆套403拘束在一定形狀及空間內，特別是於內包覆套403內的相變材料50相變為液態時，能夠均勻地保持在內包覆套403，更能夠增加液態的對流效果。
防過熱保溫水箱的製作方法
接下來，進一步揭露本發明之防過熱保溫水箱的製作方法之一實施例。一種防過熱保溫水箱的製作方法，其步驟如下
提供一水箱內膽，水箱內膽10可形成一容量之空間，且水箱內膽10的材料可採用搪瓷內膽、鋼塑內膽、不鏽鋼內膽或者工程塑料等作為材料。提供一水箱外皮，配置並包覆水箱內膽10周圍，並於水箱內膽10與水箱外皮30 間形成一空隙；而水箱外皮30的材料可採用鍍鋅鐵皮、噴漆鐵皮、噴塑鐵皮、不鏽鋼或者塑料等作為材料。提供至少一個能量傳遞控制裝置40，每一能量傳遞控制裝置40具有一厚度，且此能量傳遞控制裝置40的厚度大於水箱內膽10與水箱外皮30間的空隙；因此，當能量傳遞控制裝置40要嵌設於水箱內膽10與水箱外皮30間的空隙中時，需要將能量傳遞控制裝置40中的相變材料50先加熱並由固態改為液態後，將每一能量傳遞控制裝置40嵌設於水箱內膽10與水箱外皮30間的空隙中，其中，每一能量傳遞控制裝置40可以是縱向水平且間隔地嵌設在水箱內膽10與水箱外皮30間的空隙中，或是以C環結構橫向且間隔地設置於保溫層20中；同時，每一能量傳遞控制裝置40的兩端與水箱內膽10與水箱外皮30的兩端之間必須保留適當之空間。由於液態可以有較大的形狀改變，使得能量傳遞控制裝置40 可完全地貼附於水箱內膽10及水箱外皮30之間，且與水箱內膽10及水箱外皮30相接觸。 此外，因每一能量傳遞控制裝置40的兩端與水箱內膽10與水箱外皮30的兩端之間均保留適當之空間，故有利發泡材質流動，避免阻塞。而能量傳遞控制裝置40須與水箱內膽10及水箱外皮30相接觸之目的，則是為了能讓熱能由水箱內膽10傳導至水箱外皮30外，因此必須相互接觸。注入一發泡材質於水箱內膽10及水箱外皮30之間。是將一發泡材質注入水箱內膽10及水箱外皮30之間，使得發泡材質可藉由能量傳遞控制裝置40周圍所保留的空隙灌滿水箱內膽10及水箱外皮30之間的空間，便與能量傳遞控制裝置40形成保溫層20，發泡材質的材料可採用聚氨酯、聚苯乙烯、巖棉或者玻璃棉等。接下來，再揭露本發明之防過熱保溫水箱的製作方法之另一實施例。一種防過熱保溫水箱的製作方法，其步驟如下
提供一水箱內膽，水箱內膽10可形成一容量之空間，且水箱內膽10的材料可採用搪瓷內膽、鋼塑內膽、不鏽鋼內膽或者工程塑料等作為材料。提供至少一個能量傳遞控制裝置40，每一能量傳遞控制裝置40具有一厚度；接著，將每個能量傳遞控制裝置40配置於水箱內膽10之外壁上，且每一能量傳遞控制裝置40 是以縱向水平且間隔地嵌設在水箱內膽10上，同時，每一能量傳遞控制裝置40的兩端與水箱內膽10的兩端之間必須保留適當之空間。提供一水箱外皮，將其配置並包覆水箱內膽10周圍，並於水箱內膽10與水箱外皮 30間形成一空隙；而水箱外皮30的材料可採用鍍鋅鐵皮、噴漆鐵皮、噴塑鐵皮、不鏽鋼或者塑料等作為材料。注入一發泡材質於水箱內膽10及水箱外皮30之間。是將一發泡材質注入水箱內膽10及水箱外皮30之間，使得發泡材質可藉由能量傳遞控制裝置40周圍所保留的空隙灌滿水箱內膽10及水箱外皮30之間的空間，便與能量傳遞控制裝置40形成保溫層20，發泡材質的材料可採用聚氨酯、聚苯乙烯、巖棉或者玻璃棉等。由於，本發明之能量傳遞控制裝置40的厚度大於水箱內膽10與水箱外皮30間的空隙；因此，當能量傳遞控制裝置40嵌入於水箱內膽10及水箱外皮30後，可完全地貼附於水箱內膽10及水箱外皮30之間且與水箱內膽10及水箱外皮30相接觸。此外，因每一能量傳遞控制裝置40的兩端與水箱內膽10與水箱外皮30的兩端之間均保留適當之空間，故有利發泡材質流動，避免阻塞。而能量傳遞控制裝置40須與水箱內膽10及水箱外皮30相接觸之目的，則是為了能讓熱能由水箱內膽10傳導至水箱外皮30外，因此必須相互接觸。
能量傳遞控制裝置的製作方法
接下來，本發明進一步揭露能量傳遞控制裝置的製作方法之一實施例。一種能量傳遞控制裝置的製作方法，其步驟如下提供一內包覆套403，內包覆套403的材料可採用鋁塑複合材質提供一相變材料50，將此相變材料50加熱並使其由固態改變為液態後，再將此液態的相變材料50以一定量灌入內包覆套403中，而充氣條之材質也可以是鋁塑複合材質。封口內包覆套403，是將相變材料50封閉於內包覆套403中，以形成一個能量傳遞控制裝置。在此要強調，本發明前述所揭露之防過熱保溫水箱的製作方法以及能量傳遞控制裝置的製作方法，均可以使用在前述之第一實施例及第二實施例中，不再重複贅述。以上所述僅為本發明較佳實施例，並非用以限定本發明申請的權利範圍；同時以上的描述對於本領域普通技術人員應可明了與實施，因此其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含於權利要求書的範圍中。
權利要求
1.一種防過熱保溫水箱，包括一水箱內膽，一套設在所述水箱內膽外部之保溫層以及一套設在所述保溫層外部之水箱外皮，其特徵在於，至少有一嵌設在所述水箱內膽與所述水箱外皮間的保溫層中的能量傳遞控制裝置，所述之能量傳遞控制裝置包括一內包覆套，為一封閉結構； 一相變材料，配置並封閉於所述內包覆套中；及一外包覆套，包覆所述內包覆套。
2.根據權利要求1所述的防過熱保溫水箱，其特徵在於，所述的包覆套為導熱材料。
3.根據權利要求2所述的防過熱保溫水箱，其特徵在於，所述的導熱材料為鋁塑複合材質。
4.根據權利要求1所述的防過熱保溫水箱，其特徵在於，所述的相變材料是由下列組合中選出石蠟、聚乙二醇，氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、硝酸鎂、 氯化鎂、氫氧化鋇水合物，或者乙醯胺。
5.一種能量傳遞控制裝置，其特徵在於，所述之能量傳遞控制裝置包括 一內包覆套，為一封閉結構；一相變材料，配置並封閉於所述內包覆套中；及一外包覆套，包覆所述內包覆套。
6.根據權利要求5所述的能量傳遞控制裝置，其特徵在於，所述的包覆套為導熱材料。
7.根據權利要求5所述的能量傳遞控制裝置，其特徵在於，所述的相變材料是由下列組合中選出石蠟、聚乙二醇，氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、硝酸鎂、氯化鎂、氫氧化鋇水合物，或者乙醯胺。
8.一種能量傳遞控制裝置的製備方法，其步驟如下 提供一內包覆套；提供一液態之相變材料，灌入所述內包覆套中； 封口所述內包覆套，以使所述相變材料包覆於所述內包覆套中； 檢驗所述液態之相變材料是否會滲漏出所述內包覆套；及提供一外包覆套，包覆所述之內包覆套。
9.一種防過熱保溫水箱的製備方法，其步驟如下提供一水箱內膽，並於所述水箱內膽中形成一容量之空間，而所述水箱內膽具有兩端；提供一水箱外皮，是包覆於所述水箱內膽周圍，並與所述水箱內膽間形成一空隙； 提供至少一個能量傳遞控制裝置，每一能量傳遞控制裝置具有一厚度及兩端，將所述能量傳遞控制裝置嵌設於水箱內膽與水箱外皮間的空隙中，同時，所述之每一能量傳遞控制裝置的兩端與所述水箱內膽與水箱外皮的兩端之間保留適當之空間；及注入一發泡材質於所述水箱內膽及水箱外皮之空隙；其中所述之能量傳遞控制裝置製備方法的特徵在於 提供一內包覆套；提供一液態之相變材料，灌入所述內包覆套中； 封口所述內包覆套，以使所述相變材料包覆於所述內包覆套中； 檢驗所述液態之相變材料是否會滲漏出所述內包覆套；及提供一外包覆套，包覆所述之內包覆套。
10.根據權利要求8或9所述的製備方法，其特徵在於，所述的相變材料是由下列組合中選出石蠟、聚乙二醇，氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、硝酸鎂、氯化鎂、氫氧化鋇水合物，或者乙醯胺。
全文摘要
本發明涉及一種防過熱保溫水箱，包括一水箱內膽，一套設在水箱內膽外部之保溫層，一套設在保溫層外部之水箱外皮及至少一嵌設在水箱內膽與水箱外皮間的保溫層中的能量傳遞控制裝置，其中，能量傳遞控制裝置的特徵在於一內包覆套，為一封閉結構；一相變材料，配置並封閉於內包覆套中；及一外包覆套，包覆內包覆套。
文檔編號F24D19/00GK102393072SQ20111037857
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者蘇樹強 申請人:皇明太陽能(上海)有限公司