CN105318764A - 一种相变蓄热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种相变蓄热器，包括壳体、相变材料体以及多个加热装置，所述相变材料体填充在壳体内，所述多个加热装置穿过壳体并被包裹在相变材料体内，所述相变蓄热器还设有温度传感器和温度控制器，所述温度传感器一端设置在相变材料体内，另一端与设置在外部的温度控制器通过导线连接，所述加热装置通过导线与温度控制器连接。本发明的结构简单、体积小、操作方便、安全性高，且便于运输与携带，能够适用不同场合的施工作业，很好地克服了现有技术存在的问题与缺陷。

Description

一种相变蓄热器
技术领域
本发明涉及一种能量存储装置，特别是指一种相变蓄热器。
背景技术
传统的蒸汽动力装置一般采用火力或瓦斯等可燃气体作为热源，通过燃烧产生的热量将水加热变为水蒸汽，通过水蒸汽驱动设备做功，但这种热源方式一般需要额外配备火炉或瓦斯罐等设备，不但体积大、结构复杂、不便携带、运输成本高，而且使用时也具有一定的危险性，一旦操作不当就会造成严重的事故。
发明内容
本发明提出了一种相变蓄热器作为蒸汽动力装置的热源，结构简单、体积小、便于运输与携带、操作安全，解决了现有技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种相变蓄热器，包括壳体、相变材料体以及多个加热装置，所述相变材料体填充在壳体内，所述多个加热装置穿过壳体并被包裹在相变材料体内，所述相变蓄热器还设有温度传感器和温度控制器，所述温度传感器一端设置在相变材料体内，另一端与设置在外部的温度控制器通过导线连接，所述加热装置通过导线与温度控制器连接。
作为本发明的进一步改进，所述相变材料体内包裹有四个加热装置，所述加热装置为电加热棒，包括电阻丝以及包裹在电阻丝外表面的加热套，所述电阻丝末端设有接线部。
作为本发明的进一步改进，所述相变材料体为纯铝块。
作为本发明的进一步改进，所述壳体由耐高温耐腐蚀的耐热钢材料制成。
作为本发明的进一步改进，所述壳体的外表面还覆盖有气凝胶隔热层。
作为本发明的进一步改进，所述壳体的顶面和底面对称设有圆形开口。
作为本发明的进一步改进，所述壳体内设有蒸汽动力发生装置，所述蒸汽动力发生装置的两端分别穿过壳体顶面和底面的圆形开口，所述相变材料体填充在壳体与蒸汽动力发生装置之间的腔体内。
作为本发明的进一步改进，所述蒸汽动力发生装置与相变材料体之间还设有受热套。
本发明的有益效果是：
该相变蓄热器的结构简单、体积小、操作方便、安全性高，且便于运输与携带，能够适用不同场合的施工作业，很好地克服了现有技术存在的问题与缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明壳体的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明沿A-A面的剖面结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1至图3所示，一种相变蓄热器，包括壳体1、相变材料体2、加热装置3，温度传感器4以及温度控制器5。
壳体1由耐高温耐腐蚀的耐热钢材料制作，并在顶面和底面对称设有圆形开口11，壳体1内还设有蒸汽动力发生装置6，蒸汽动力发生装置6的两端分别穿过壳体顶面和底面的圆形开口11，所述相变材料体2填充在壳体1与蒸汽动力发生装置6之间的腔体内，相变材料体2为纯铝块。当然，相变材料体2除了用铝之外，还可以用铅、锌、镁或非金属材料等。
壳体1的外表面覆盖有由气凝胶或气凝胶毡制作的隔热层7，其作用是使热量损耗大大降低，同时也不至于使壳体1的温度过高而烫手。
温度传感器4一端设置在相变材料体2内，另一端与设置在外部的温度控制器5通过导线连接，加热装置3通过导线与温度控制器5连接。
加热装置3设有四个，两两一组分别穿过蒸汽动力发生装置6两侧的腔体并被包裹在相变材料体2内。当然，加热装置3的数量并不仅限于四个，也可以是一个、两个、三个或五个等。
加热装置3为电加热棒，包括电阻丝31以及包裹在电阻丝31外表面的耐热钢加热套32，电阻丝31末端设有接线部33，用于加热装置3和温度控制器5连接。
蒸汽动力发生装置6与相变材料体2之间还设有耐热钢受热套8，以加快热量从相变材料体2向蒸汽动力发生装置6的传递。其中，蒸汽动力发生装置6的结构已在申请号为CN201410033200.7、发明名称为一种蒸汽动力发生系统的专利申请中被公开，当然也可以采用其他的现有技术。
本发明的工作原理为：
通过外接电源对加热装置3通电加热的400℃以上，加热装置3将热量传递给使相变材料体2，使相变材料体2从固态变为液态，此过程为吸热过程，相变材料体2内储存着大量的热量；停止加热，相变材料体2温度降低，其状态从液态慢慢变为固态，此过程为放热过程，放出的热量通过受热套8传递给蒸汽动力发生装置6，蒸汽动力发生装置6受热产生蒸汽对外做功。
温度传感器4的作用是感应相变材料体2的温度变化，并将信号传递给温度控制器5，温度控制器5根据接收到的信号判断是否需要对相变材料体2加热以及加热温度的高低。
需要说明的是，本发明的相变材料体2、加热装置3也可以采用其他形式或者现有技术，温度传感器4和温度控制器5均为现有技术。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种相变蓄热器，包括壳体、相变材料体以及多个加热装置，其特征在于，所述相变材料体填充在壳体内，所述多个加热装置穿过壳体并被包裹在相变材料体内，所述相变蓄热器还设有温度传感器和温度控制器，所述温度传感器一端设置在相变材料体内，另一端与设置在外部的温度控制器通过导线连接，所述加热装置通过导线与温度控制器连接。
2.根据权利要求1所示的相变蓄热器，其特征在于，所述相变材料体内包裹有四个加热装置，所述加热装置为电加热棒，包括电阻丝以及包裹在电阻丝外表面的加热套，所述电阻丝末端设有接线部。
3.根据权利要求2所示的相变蓄热器，其特征在于，所述相变材料体为纯铝块。
4.根据权利要求3所示的相变蓄热器，其特征在于，所述壳体由耐高温耐腐蚀的耐热钢材料制成。
5.根据权利要求4所示的相变蓄热器，其特征在于，所述壳体的外表面还覆盖有气凝胶隔热层。
6.根据权利要求5所示的相变蓄热器，其特征在于，所述壳体的顶面和底面对称设有圆形开口。
7.根据权利要求6所示的相变蓄热器，其特征在于，所述壳体内设有蒸汽动力发生装置，所述蒸汽动力发生装置的两端分别穿过壳体顶面和底面的圆形开口，所述相变材料体填充在壳体与蒸汽动力发生装置之间的腔体内。
8.根据权利要求7所示的相变蓄热器，其特征在于，所述蒸汽动力发生装置与相变材料体之间还设有受热套。
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