CN106197115A - 一种用于相变储热式装置的塑料内胆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于相变储热式装置的塑料内胆，包括内胆本体，该内胆本体为盛装相变材料的上部敞口的塑料容器，在内胆本体外表面还紧贴设置刚性支撑件。与现有技术相比，本发明的塑料材质的内胆本体相比于金属材质，具有优异的耐腐蚀性能，化学稳定性好，并且与无机相变材料不发生化学反应，安全可靠，大大提高了相变储热装置的可靠性，同时，内胆本体与刚性支撑件的结构设置使得整个塑料内胆的成本更低，更换适用性更强。

Description

一种用于相变储热式装置的塑料内胆

技术领域

本发明涉及相变材料储能技术领域，尤其是涉及一种用于相变储热式装置的塑料内胆。

背景技术

相变储能材料是指在其物相变化过程中，可以与外界环境进行能量交换，从而达到利用能量并控制环境温度的材料。相变材料在温度高于相变点时吸收热量而发生相变，在相变过程中储存热量，并且材料温度不在升高或升高较少；当温度低于相变点时，发生逆向相变，相变材料恢复原来的物相，在相变过程中释放热量。

目前常见的相变储热装置的内胆材质为金属，由于内胆内表面直接与相变材料接触，不能保证内胆的使用可靠性，从而可能缩短内胆的安全使用寿命。申请号为CN201310525940.8的中国发明专利公布了一种相变储热夹套式水箱，该水箱包括具有进、出水结构的金属储水内胆和包围内胆的保温外壳，所述内胆的胆壁至少局部形成由内壁和外壁构成的金属夹层结构，所述夹层结构至少形成两个相互隔离的夹套腔，其中之一为灌装相变材料的储热夹套腔，另一为具有换热介质进、出口的换热夹套腔。本发明的双腔夹层结构可以在采用相同重量金属材料的前提下，获得最大的内胆刚度和容积，既防止对内胆的损伤，又避免产生空隙降低换热效率，但内胆内壁采用金属材质且直接与相变储热材料接触，其使用可靠性等指标有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于相变储热式装置的塑料内胆。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于相变储热式装置的塑料内胆，包括内胆本体，该内胆本体为盛装相变材料的上部敞口的塑料容器，在内胆本体外表面还紧贴设置刚性支撑件。

所述的内胆本体为聚丙烯容器或聚乙烯容器。聚乙烯可以为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯等耐温且不与相变材料发生反应的塑料。

所述的内胆本体包括上下开口的桶身，以及与桶身下端密封连接的底座。

所述的桶身与底座的材质均为聚丙烯或聚乙烯。

所述的底座与桶身通过热熔焊密封连接。

所述的内胆本体呈方形、圆柱形或板型。还是可以是其他多边形等形状。

所述的刚性支撑件由硬质刚性材料制成，其内壁表面与内胆本体的外表面紧密贴合。

所述的内胆本体的外壁面从底部向顶部逐渐收缩，在刚性支撑件外表面还安装有可拆卸的抱紧组件；未安装抱紧组件时，刚性支撑件的内径不小于内胆本体的最大外径，抱紧组件安装在刚性支撑件上时，刚性支撑件的内壁表面贴合内胆本体的外壁面。

所述的抱紧组件为抱箍或螺栓。

所述的内胆本体的外壁面的收缩角为5～10°。

所述的内胆本体底部设有凸条，所述的刚性支撑件的内部底面设有与凸条匹配的凹槽。凸条的设置不仅可以方便内胆本体与刚性支撑件之间的安装匹配，同时，对于有着晃动的应用场所，凸条可以有效的防止内胆本体与刚性支撑件之间的相互摩擦，避免由于内胆本体摩擦损耗过大而使得里面的无机相变材料漏出的问题。

所述的硬质刚性材料为金属板、金属支架、塑料板或发泡板。

由于现在的无机相变材料通常为无机水合盐类，其优点是单位体积储热密度大，导热系数相对高于有机相变材料，但是无机水合盐类相变材料具有一定的酸碱性，对金属容器具有一定的腐蚀性，长期使用可靠性存在隐患，从而影响储热装置的使用寿命。因此，本发明采用塑料内胆，其内胆本体采用塑料材料制成，这些塑料材料具有优异的耐腐蚀性能，不会与相变材料发生反应，从而避免了相变材料不会从塑料内胆中泄露。同时塑料内胆为底部密封的敞口式容器结构，可以有效的保证相变储热装置内部的常压状态。而塑料材质的内胆本体的外部贴有刚性支撑件，可以保证内胆本体可以承受相变材料的压力，不会发生变形。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的塑料内胆的内胆本体为底部密封的敞口式容器，内部填充相变材料，相变材料直接与内胆本体内壁接触，由于塑料具有优异的耐腐蚀性能，化学稳定性好，因此可以延长内胆的使用寿命。

(2)塑料的内胆本体具有较高的刚度和韧性，机械强度好，耐老化性能良好，并且在内胆本体外部紧贴有支撑件，增加了内胆本体的抗形变能力，能够保证相变储热式装置的使用可靠性。

(3)结构简单，安全可靠，解决了现有相变储热式装置内胆的缺陷，大大提高了相变储热装置的可靠性，同时降低了内胆的生产成本，延长了其使用寿命。

(4)可更换性强：刚性支承组件可重复使用，当内胆本体发生损坏时，可以将其从刚性支撑件中抽出，更换即可，从而避免了将整个塑料内胆全部更换的高成本问题。

(5)由于塑料具有优异的耐腐蚀性能，化学稳定性好，并且与无机相变材料不发生化学反应，安全可靠，大大提高了相变储热装置的可靠性。另外，塑料内胆比金属内胆更加经济，降低了内胆的生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图中，1-内胆本体，2-桶身，3-底座，4-刚性支撑件，5-凸条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其结构如图1所示，包括内胆本体1，该内胆本体1为盛装相变材料的上部敞口的塑料容器，内胆本体1包括上下开口的桶身2，以及与桶身2下端密封连接的底座3，桶身2与底座3的材质均为聚丙烯或聚乙烯，底座3与桶身2通过热熔焊密封连接，内胆本体1呈方形、圆柱形或板型，还是可以是其他多边形等形状。内胆本体1的材质为聚丙烯或聚乙烯，聚乙烯可以为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯等耐温且不与相变材料发生反应的塑料，在内胆本体1外表面还紧贴设置刚性支撑件4，刚性支撑件4由硬质刚性材料制成，其内壁表面与内胆本体1的外表面紧密贴合。硬质刚性材料为金属板、金属支架、塑料板或发泡板。

实施例2

与实施例1相比，绝大部分都一样，除了内胆本体1的外壁面从底部向顶部逐渐收缩，在刚性支撑件4外表面还安装有可拆卸的抱紧组件；未安装抱紧组件时，刚性支撑件4的内径不小于内胆本体1的最大外径，抱紧组件安装在刚性支撑件4上时，刚性支撑件4的内壁表面贴合内胆本体1的外壁面。抱紧组件为抱箍或螺栓。内胆本体1的外壁面的收缩角为5～10°。

实施例3

与实施例1相比，绝大部分都一样，除了在内胆本体1底部设有凸条5，在刚性支撑件4的内部底面设有与凸条5匹配的凹槽。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，包括内胆本体(1)，该内胆本体(1)为盛装相变材料的上部敞口的塑料容器，在内胆本体(1)外表面还紧贴设置刚性支撑件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的内胆本体(1)为聚丙烯容器或聚乙烯容器。

3.根据权利要求1所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的内胆本体(1)包括上下开口的桶身(2)，以及与桶身(2)下端密封连接的底座(3)。

4.根据权利要求3所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的底座(3)与桶身(2)通过热熔焊密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的内胆本体(1)呈方形、圆柱形或板型。

6.根据权利要求1所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的刚性支撑件(4)由硬质刚性材料制成，其内壁表面与内胆本体(1)的外壁面紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的内胆本体(1)的外壁面从底部向顶部逐渐收缩，在刚性支撑件(4)外表面还安装有可拆卸的抱紧组件；未安装抱紧组件时，刚性支撑件(4)的内径不小于内胆本体的最大外径，抱紧组件安装在刚性支撑件(4)上时，刚性支撑件(4)的内壁表面贴合内胆本体(1)的外壁面。

8.根据权利要求7所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的抱紧组件为抱箍或螺栓。

9.根据权利要求7所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的内胆本体(1)的外壁面的收缩角为5～10°。

10.根据权利要求1所述的一种用于相变储热式装置的塑料内胆，其特征在于，所述的内胆本体(1)底部设有凸条，所述的刚性支撑件(4)的内部底面设有与凸条匹配的凹槽。