(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010600538.1
(22)申请日 2020.06.29
(71)申请人 宁波瑞凌新能源科技有限公司
地址 315000 浙江省宁波市奉化区东峰路
88号
申请人 宁波瑞凌新能源材料研究院有限公
司
(72)发明人 杨荣贵 许伟平 徐静涛
其他发明人请求不公开姓名
(74)专利代理机构 杭州华进联浙知识产权代理
有限公司 33250
代理人 雷志刚
(51)Int.Cl.
G01N 25/20(2006.01)
(54)发明名称辐射制冷功率的测量装置及系统(57)摘要本发明涉及一种辐射制冷功率的测量装置及系统。辐射制冷功率的测量装置包括容器、大气逆辐射模拟组件及大气窗口模拟组件，容器具有测量腔室。大气逆辐射模拟组件设于测量腔室，用于模拟大气对地球的逆辐射。大气窗口模拟组件设于测量腔室，用于模拟大气窗口。大气窗口模拟组件及大气逆辐射模拟组件用于覆盖待测材料的半球空间，大气 窗口模拟组件及大气逆辐射模拟组件共同模拟大气层在全部波段的辐射条件，使该测量装置能够模拟具有大气窗口的大气辐射，这样综合效果更接近实际大气辐射情况，从而使测量结果可靠性较高。此外，采用该测量装置能够在室内测量待测材料的辐射制冷功率，使用灵活，
并且可重复性强。权利要求书2页 说明书8页 附图2页CN 111487283 A 2020.08.04
C N 111487283
A
1.一种辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述辐射制冷功率的测量装置包括：
容器，具有测量腔室；
大气逆辐射模拟组件，设于所述测量腔室内，用于模拟大气层对地球的逆辐射；
大气窗口模拟组件，设于所述测量腔室内，用于模拟大气窗口；
其中，所述大气窗口模拟组件及大气逆辐射模拟组件用于覆盖待测材料的半球空间，所述大气窗口模拟组件及大气逆辐射模拟组件共同模拟大气层在全部波段的辐射条件。
2.根据权利要求1所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述大气窗口模拟组件包括大气窗口模拟层、制冷机及连接所述制冷机的冷却管，所述冷却管覆盖于所述大气窗口模拟层的外表面。
3.根据权利要求2所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述大气窗口模拟层对0.3μm～2.5μm及8μm～13μm波段光的吸收率大于90%，对其余波段光的反射率大于90%。
4.根据权利要求2所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述大气窗口模拟层包括位于内侧的第一大气窗口模拟层及位于外侧的第二大气窗口模拟层，所述第一大气窗口模拟层对0.3μm～2.5μm波段光的透过率大于90%，对8μm～13μm波段光的吸收率或辐射率大于90%；所述第二大气窗口模拟层对0.3μm～2.5μm波段光的吸收率或辐射率大于90%，对2.5μm～25μm波段光的反射率大于90%。
5.根据权利要求4所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述第一大气窗口模拟层为氟化锂层、聚氟乙烯层中的至少一种；所述第二大气窗口模拟层为镍氧化后的不锈钢层、镀黑硫化物的金属层、镀黑铬的金属层中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述大气逆辐射模拟组件包括大气逆辐射模拟层、恒温器及连接所述恒温器的恒温管，所述恒温管覆盖于所述大气逆辐射模拟层的外表面；所述大气逆辐射模拟层的温度大于所述待测材料的温度。
7.根据权利要求6所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述大气逆辐射模拟层对0.3μm～25μm波段光的发射率大于90%，对0.3μm～25μm波段光的吸收率大于90%。
8.根据权利要求6所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述大气逆辐射模拟层为黑材料层。
9.根据权利要求1至8任一项所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述容器的周壁具有真空腔。
10.根据权利要求1至8任一项所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，还包括太阳光模拟器，所述太阳光模拟器发射的光能够照射在所述待测材料的表面。
11.根据权利要求1至8任一项所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，还包括测量组件，所述测量组件包括温度采集元件及用于加热所述待测材料的加热件，所述温度采集元件用于测量所述待测材料的温度。
12.根据权利要求11所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，所述测量组件还包括用于放置所述待测材料的金属板，所述金属板背离所述待测材料的表面与所述加热件接触。
13.根据权利要求12所述的辐射制冷功率的测量装置，其特征在于，还包括程控电源、数据采集元件及计算机，所述程控电源分别与所述加热件及所述计算机电连接，所述数据采集元件分别与所述温度采集
元件及所述计算机通信连接。
14.一种辐射制冷功率的测量系统，其特征在于，包括待测材料及权利要求1至13任一项所述的辐射制冷功率的测量装置，所述待测材料朝向所述大气逆辐射模拟组件及大气窗口模拟组件设置。
辐射制冷功率的测量装置及系统
技术领域
[0001]本发明涉及测量技术领域，特别是涉及一种辐射制冷功率的测量装置及系统。
背景技术
[0002]辐射制冷具有不消耗能源就能够降低自身温度的特点，被广泛用于节能建材、户外用品等领域。辐射制冷功率是用于衡量材料降温能力的指标之一，其大小直接关系着产品辐射降温效果的好坏。然而，传统的测量装置只能在室外测量产品的辐射制冷功率，并且测量结果的可靠性较差。
发明内容
[0003]基于此，有必要提供一种辐射制冷功率的测量装置及系统，它能够在室内测量待测材料的辐射制冷功率，并且测量结果的可靠性高。
[0004]一种辐射制冷功率的测量装置，所述辐射制冷功率的测量装置包括：容器，具有测量腔室；
大气逆辐射模拟组件，设于所述测量腔室内，用于模拟大气层对地球的逆辐射；
大气窗口模拟组件，设于所述测量腔室内，用于模拟大气窗口；
其中，所述大气窗口模拟组件及大气逆辐射模拟组件用于覆盖待测材料的半球空间，所述大气窗口模拟组件及大气逆辐射模拟组件共同模拟大气层在全部波段的辐射条件。[0005]在其中一个实施例中，所述大气窗口模拟组件包括大气窗口模拟层、制冷机及连接所述制冷机的冷却管，所述冷却管覆盖于所述大气窗口模拟层的外表面。
[0006]在其中一个实施例中，所述大气窗口模拟层对0.3μm～2.5μm及8μm～13μm波段光的吸收率大于90%，对其余波段光的反射率大于90%。
[0007]在其中一个实施例中，所述大气窗口模拟层包括位于内侧的第一大气窗口模拟层及位于外侧的第二大气窗口模拟层，所述第一大气窗口模拟层对0.3μm～2.5μm波段光的透过率大于90%，对8μm～13μm波段光的吸收率或辐射率大于90%；所述第二大气窗口模拟层对0.3μm～2.5μm波段光的吸收率或辐射率大于90%，对2.5μm～25μm波段光的反射率大于90%。[0008]在其中一个实施例中，所述第一大气窗口模拟层为氟化锂层、聚氟乙烯层中的至少一种；所述第二大气窗口模拟层为镍氧化后的不锈钢层、镀黑硫化物的金属层、镀黑铬的金属层中的至少一种。
[0009]在其中一个实施例中，所述大气逆辐射模拟组件包括大气逆辐射模拟层、恒温器及连接所述恒温器的恒温管，所述恒温管覆盖于所述大气逆辐射模拟层的外表面；所述大气逆辐射模拟层的温度大于所述待测材料的温度。
[0010]在其中一个实施例中，所述大气逆辐射模拟层对0.3μm～25μm波段光的发射率大于90%，对0.3μm～25μm波段光的吸收率大于90%。
[0011]在其中一个实施例中，所述大气逆辐射模拟层为黑材料层。
[0012]在其中一个实施例中，所述容器的周壁具有真空腔。
[0013]在其中一个实施例中，辐射制冷功率的测量装置还包括太阳光模拟器，所述太阳光模拟器发射的光能够照射在所述待测材料的表面。
[0014]在其中一个实施例中，辐射制冷功率的测量装置还包括测量组件，所述测量组件包括温度采集元件及用于加热所述待测材料的加热件，所述温度采集元件用于测量所述待测材料的温度。
[0015]在其中一个实施例中，所述测量组件还包括用于放置所述待测材料的金属板，所述金属板背离所述待测材料的表面与所述加热件接触。
[0016]在其中一个实施例中，辐射制冷功率的测量装置还包括程控电源、数据采集元件及计算机，所述程控电源分别与所述加热件及所述计算机电连接，所述数据采集元件分别与所述温度采集元件及所述计算机通信连接。
[0017]一种辐射制冷功率的测量系统，包括待测材料及上述的辐射制冷功率的测量装置，所述待测材料朝向所述大气逆辐射模拟组件及大气窗口模拟组件设置。
[0018]上述的辐射制冷功率的测量装置及系统，通过在测量腔室设置大气逆辐射模拟组件，大气逆辐射模拟组件能够与待测材料进行辐射换热，使待测材料得到一定的净热量。通过在测量腔室设置大气窗口模拟组件，使待测材料能够向大气窗口模拟组件辐射以8μm～13μm为主的能量，从而模拟待测材料透过大气窗口向外太空进行辐射换热的效果。传统的测量装置是采用液氮作为冷源模拟外太空的辐射换热，这样待测材料的辐射制冷功率是在无光谱选择性条件下测得，故测量结果的可靠性较低。本方案通过大气逆辐射模拟组件及大气窗口模拟组件的共同作用，来模拟大气层在全波段的完整辐射，这样综合效果更接近实际大气辐射情况，从而使测量结果可靠性较高。此外，采用该测量装置能够在室内测量待测材料的辐射制冷功率，使用灵活，并且可重复性强。
附图说明
[0019]图1为本发明一实施例的辐射制冷功率的测量装置的结构示意图；
图2为图1所示的辐射制冷功率的测量装置中A处的局部放大示意图；
图3为本发明一实施例的辐射制冷功率的测量装置的一维稳态模型。
[0020]附图说明：
10、容器；11、测量腔室；12、真空腔；13、真空泵；14、透过窗；20、大气逆辐射模拟组件；
21、大气逆辐射模拟层；22、恒温器；23、恒温管；30、大气窗口模拟组件；31、大气窗口模拟层；32、制冷机；33、冷却管；40、测量组件；41、加热件；42、温度采集元件；43、金属板；44、保温层；50、程控电源；51、数据采集元件；52、计算机；60、待测材料；70、太阳光模拟器；80、第一支架；81、第二支架。
具体实施方式
[0021]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。[0022]需要说明的是，本发明中的“发射率”、“吸收率”以及“辐射率”的概念相同。
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