CN109282682B - 通道式蓄热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了通道式蓄热装置,本发明可以大大提高蓄热效率,并保证蓄热的稳定性,利用相变材料的蓄热性能,有效的对热量进行蓄热与排热,同时,通过将相变蓄热设置为多个相变蓄热单元,且相变蓄热单元壳体内设置非填充满的相变材料,这样,该蓄热装置在受到振荡时,相变材料的轻微振荡可以保证相变材料的吸热与排热效率和均匀性,同时,硬质弹性件的连接方式,使得振荡更加柔和,保护相变蓄热单元的使用寿命,使得相变材料均匀的轻微振荡,此外,本发明通过设置分流盘的方式,可以保证各个蓄热毛细管和排热毛细管的换热均匀性,进一步保证该通道式蓄热装置蓄热和排热的效率与均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及通道式蓄热装置,属于蓄热设备技术领域。
背景技术
蓄热是指通过相应的装置对热力学能(热)的储存。这些装置常集成在能量供应系统中,是缓解能量供应和能量需求矛盾的手段。蓄热器有多种,其中相变蓄热器是最近几年研究最为炙手可热的蓄热器之一,相变蓄热器是利用能够储存热能的新型化学材料制成。蓄热相变材料在特定的温度( 如相变温度) 下发生物相变化,并伴随着吸收或放出热量,可用来控制周围环境的温度,或用以储存热能,它把热量或冷量储存起来,在需要时再把它释放出来,从而提高了能源的利用率。目前的相变蓄热器一般是通过通道式管路穿过相变材料,这种常见结构的蓄热器在使用时,往往容易管路附近的相变材料容易吸热与排热,而远离管路的相变材料吸热与排热效果不佳,导致蓄热器的蓄热效果较差,温度均匀性不好,蓄热效率低。
本发明针对以上问题,提供通道式蓄热装置,提高蓄热器的蓄热能力和温度的均匀性。
发明内容
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:通道式蓄热装置,其包括蓄热箱体、相变蓄热组件、蓄热管组件和排热管组件,其中,所述蓄热箱体包括主箱体和侧板,所述主箱体和侧板构设为内部为空腔的四方体结构,且所述空腔内设置有上下间隔固定布设的隔板,相邻的隔板之间以及隔板与主箱体之间均设置有多个平行布置的相变蓄热组件,其中,所述相变蓄热组件包括上下布置的相变蓄热单元,所述相变蓄热单元之间采用硬质弹性件上下连接,且所述相变蓄热单元与所述隔板或者主箱体之间也采用所述硬质弹性件上下连接,所述相变蓄热单元包括蓄热单元壳体和相变材料,所述相变材料以非充满的状态填充于所述蓄热单元壳体内,所述蓄热管组件的各个蓄热毛细管从上往下依次穿过所述相变蓄热单元,所述排热管组件的各个排热毛细管从左往右依次穿过所述相变蓄热单元,所述蓄热箱体的底部设置有对该蓄热箱体进行驱动振动的振荡器,所述振荡器使得相变材料能够在蓄热单元壳体内振动,以便提高相变材料的吸热与排热效率。
进一步,作为优选,所述振荡器在振荡运行时,其振荡的振幅以及频率为可变的设置。
进一步,作为优选, 所述振荡器的振幅范围为蓄热单元壳体的五十分之一至二十分之一。
进一步,作为优选,所述蓄热管组件包括蓄热毛细管、蓄热进水盘、蓄热出水盘、蓄热进水接头和蓄热出水接头,其中,各个所述蓄热毛细管排列布置在所述蓄热箱体内,且穿过所述蓄热单元壳体设置,所述蓄热毛细管的进水端以并联的方式分别排列的连接在所述蓄热进水盘上,所述蓄热毛细管的出水端以并联的方式分别排列的连接在所述蓄热出水盘上,所述蓄热进水盘的外部连接有蓄热进水接头,所述蓄热出水盘的外部连接有蓄热出水接头。
进一步,作为优选,所述排热管组件包括排热毛细管、排热进水盘、排热出水盘、排热进水接头和排热出水接头,其中,各个所述排热毛细管排列布置在所述排热箱体内,且穿过所述排热单元壳体设置,所述排热毛细管的进水端以并联的方式分别排列的连接在所述排热进水盘上,所述排热毛细管的出水端以并联的方式分别排列的连接在所述排热出水盘上,所述排热进水盘的外部连接有排热进水接头,所述排热出水盘的外部连接有排热出水接头,所述排热毛细管与所述蓄热毛细管在空间上垂直布设。
进一步,作为优选,左右相邻或者前后相邻排列的蓄热单元壳体之间的各个蓄热毛细管由分流盘连接在一起,以便使得各个蓄热毛细管内的介质经过所述相变蓄热单元后重新混合分配至下一个相变蓄热单元内的蓄热毛细管,以便保证蓄热的均匀性。
进一步,作为优选,左右相邻或者前后相邻排列的排热单元壳体之间的各个排热毛细管由分流盘连接在一起,以便使得各个排热毛细管内的介质经过所述相变蓄热单元后重新混合分配至下一个相变蓄热单元内的排热毛细管,以便保证排热的均匀性。
进一步,作为优选,所述蓄热单元壳体上设置有多个上下延伸的条形槽,所述排热毛细管穿过所述条形槽设置,且所述蓄热单元壳体振荡时,所述排热毛细管与所述条形槽之间相对滑动,所述排热毛细管的四周与所述条形槽的槽壁之间设置有对相变材料进行密封的弹性密封片。
进一步,作为优选,所述蓄热单元壳体上供所述蓄热毛细管穿过的孔内设置有滑动密封圈,所述蓄热毛细管与所述蓄热单元壳体之间通过所述滑动密封圈连接,以便允许所述蓄热单元壳体上下振荡。
进一步,作为优选,所述相变蓄热组件包括上相变蓄热单元和下相变蓄热单元,所述硬质弹性件为硬质弹簧或硬质弹性片7,上相变蓄热单元和下相变蓄热单元之间由所述硬质弹簧或者硬质弹性片上下连接在一起,所述蓄热毛细管和排热毛细管为直管或螺旋管
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的通道式蓄热装置,可以大大提高蓄热效率,并保证蓄热的稳定性,利用相变材料的蓄热性能,有效的对热量进行蓄热与排热,同时,通过将相变蓄热设置为多个相变蓄热单元,且相变蓄热单元壳体内设置非填充满的相变材料,这样,该蓄热装置在受到振荡时,相变材料的轻微振荡可以保证相变材料的吸热与排热效率和均匀性,同时,硬质弹性件的连接方式,使得振荡更加柔和,保护相变蓄热单元的使用寿命,使得相变材料均匀的轻微振荡,此外,本发明通过设置分流盘的方式,可以保证各个蓄热毛细管和排热毛细管的换热均匀性,进一步保证该通道式蓄热装置蓄热和排热的效率与均匀性。
附图说明
图1是本发明通道式蓄热装置的去除蓄热管组件和排热管组件结构示意图;
图2是本发明通道式蓄热装置的整体结构示意图;
图3是本发明通道式蓄热装置的相变蓄热单元局部结构示意图;
图4是本发明通道式蓄热装置的相变蓄热单元壳体结构示意图。
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:通道式蓄热装置,其包括蓄热箱体、相变蓄热组件、蓄热管组件和排热管组件,其中,所述蓄热箱体包括主箱体1和侧板2,所述主箱体1和侧板2构设为内部为空腔的四方体结构,且所述空腔内设置有上下间隔固定布设的隔板6,相邻的隔板6之间以及隔板6与主箱体1之间均设置有多个平行布置的相变蓄热组件,其中,所述相变蓄热组件包括上下布置的相变蓄热单元,所述相变蓄热单元之间采用硬质弹性件5上下连接,且所述相变蓄热单元与所述隔板6或者主箱体1之间也采用所述硬质弹性件5上下连接,所述相变蓄热单元包括蓄热单元壳体19和相变材料20,所述相变材料20以非充满的状态填充于所述蓄热单元壳体19内,所述蓄热管组件的各个蓄热毛细管从上往下依次穿过所述相变蓄热单元,所述排热管组件的各个排热毛细管从左往右依次穿过所述相变蓄热单元,所述蓄热箱体的底部设置有对该蓄热箱体进行驱动振动的振荡器16,所述振荡器16使得相变材料能够在蓄热单元壳体内振动,以便提高相变材料的吸热与排热效率。
在本实施例中,所述振荡器16在振荡运行时,其振荡的振幅以及频率为可变的设置。作为更佳的实施例,为了保证振荡效果,所述振荡器16的振幅范围为蓄热单元壳体的五十分之一至二十分之一。
作为较佳的实施例,所述蓄热管组件包括蓄热毛细管17、蓄热进水盘12、蓄热出水盘13、蓄热进水接头8和蓄热出水接头9,其中,各个所述蓄热毛细管17排列布置在所述蓄热箱体内,且穿过所述蓄热单元壳体19设置,所述蓄热毛细管17的进水端以并联的方式分别排列的连接在所述蓄热进水盘12上,所述蓄热毛细管17的出水端以并联的方式分别排列的连接在所述蓄热出水盘13上,所述蓄热进水盘12的外部连接有蓄热进水接头8,所述蓄热出水盘的外部连接有蓄热出水接头9。
同样,对于排热管组件,所述排热管组件包括排热毛细管15、排热进水盘、排热出水盘14、排热进水接头10和排热出水接头11,其中,各个所述排热毛细管15排列布置在所述排热箱体内,且穿过所述排热单元壳体19设置,所述排热毛细管15的进水端以并联的方式分别排列的连接在所述排热进水盘上,所述排热毛细管15的出水端以并联的方式分别排列的连接在所述排热出水盘14上,所述排热进水盘的外部连接有排热进水接头10,所述排热出水盘的外部连接有排热出水接头11,所述排热毛细管与所述蓄热毛细管在空间上垂直布设。
如图3,为了使得蓄热的均匀性,左右相邻或者前后相邻排列的蓄热单元壳体之间的各个蓄热毛细管由分流盘18连接在一起,以便使得各个蓄热毛细管内的介质经过所述相变蓄热单元后重新混合分配至下一个相变蓄热单元内的蓄热毛细管,以便保证蓄热的均匀性。
为了使得排热的均匀性,左右相邻或者前后相邻排列的排热单元壳体之间的各个排热毛细管由分流盘18连接在一起,以便使得各个排热毛细管内的介质经过所述相变蓄热单元后重新混合分配至下一个相变蓄热单元内的排热毛细管,以便保证排热的均匀性。
如图4,为了实现振荡与密封,所述蓄热单元壳,19上设置有多个上下延伸的条形槽,所述排热毛细管穿过所述条形槽设置,且所述蓄热单元壳体振荡时,所述排热毛细管15与所述条形槽之间相对滑动,所述排热毛细管的四周与所述条形槽的槽壁之间设置有对相变材料进行密封的弹性密封片21。
在本实施例中,所述蓄热单元壳体上供所述蓄热毛细管穿过的孔内设置有滑动密封圈,所述蓄热毛细管与所述蓄热单元壳体之间通过所述滑动密封圈连接,以便允许所述蓄热单元壳体上下振荡。
如图1-2,所述相变蓄热组件包括上相变蓄热单元3和下相变蓄热单元4,所述硬质弹性件为硬质弹簧或硬质弹性片,上相变蓄热单元3和下相变蓄热单元4之间由所述硬质弹簧或者硬质弹性片上下连接在一起,所述蓄热毛细管和排热毛细管为直管或螺旋管。
本发明的通道式蓄热装置,可以大大提高蓄热效率,并保证蓄热的稳定性,利用相变材料的蓄热性能,有效的对热量进行蓄热与排热,同时,通过将相变蓄热设置为多个相变蓄热单元,且相变蓄热单元壳体内设置非填充满的相变材料,这样,该蓄热装置在受到振荡时,相变材料的轻微振荡可以保证相变材料的吸热与排热效率和均匀性,同时,硬质弹性件的连接方式,使得振荡更加柔和,保护相变蓄热单元的使用寿命,使得相变材料均匀的轻微振荡,此外,本发明通过设置分流盘的方式,可以保证各个蓄热毛细管和排热毛细管的换热均匀性,进一步保证该通道式蓄热装置蓄热和排热的效率与均匀性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.通道式蓄热装置,其特征在于,其包括蓄热箱体、相变蓄热组件、蓄热管组件和排热管组件,其中,所述蓄热箱体包括主箱体和侧板,所述主箱体和侧板构设为内部为空腔的四方体结构,且所述空腔内设置有上下间隔固定布设的隔板,相邻的隔板之间以及隔板与主箱体之间均设置有多个平行布置的相变蓄热组件,其中,所述相变蓄热组件包括上下布置的相变蓄热单元,所述相变蓄热单元之间采用硬质弹性件上下连接,且所述相变蓄热单元与所述隔板或者主箱体之间也采用所述硬质弹性件上下连接,所述相变蓄热单元包括蓄热单元壳体和相变材料,所述相变材料以非充满的状态填充于所述蓄热单元壳体内,所述蓄热管组件的各个蓄热毛细管从上往下依次穿过所述相变蓄热单元,所述排热管组件的各个排热毛细管从左往右依次穿过所述相变蓄热单元,所述蓄热箱体的底部设置有对该蓄热箱体进行驱动振动的振荡器,所述振荡器使得相变材料能够在蓄热单元壳体内振动,以便提高相变材料的吸热与排热效率。
2.根据权利要求1所述的通道式蓄热装置,其特征在于:所述振荡器在振荡运行时,其振荡的振幅以及频率为可变的设置。
3.根据权利要求1所述的通道式蓄热装置,其特征在于:所述振荡器的振幅范围为蓄热单元壳体的五十分之一至二十分之一。
4.根据权利要求1所述的通道式蓄热装置,其特征在于:所述蓄热管组件包括蓄热毛细管、蓄热进水盘、蓄热出水盘、蓄热进水接头和蓄热出水接头,其中,各个所述蓄热毛细管排列布置在所述蓄热箱体内,且穿过所述蓄热单元壳体设置,所述蓄热毛细管的进水端以并联的方式分别排列的连接在所述蓄热进水盘上,所述蓄热毛细管的出水端以并联的方式分别排列的连接在所述蓄热出水盘上,所述蓄热进水盘的外部连接有蓄热进水接头,所述蓄热出水盘的外部连接有蓄热出水接头。
5.根据权利要求1所述的通道式蓄热装置,其特征在于: 所述排热管组件包括排热毛细管、排热进水盘、排热出水盘、排热进水接头和排热出水接头,其中,各个所述排热毛细管排列布置在所述蓄热箱体内,且穿过所述蓄热单元壳体设置,所述排热毛细管的进水端以并联的方式分别排列的连接在所述排热进水盘上,所述排热毛细管的出水端以并联的方式分别排列的连接在所述排热出水盘上,所述排热进水盘的外部连接有排热进水接头,所述排热出水盘的外部连接有排热出水接头,所述排热毛细管与所述蓄热毛细管在空间上垂直布设。
6.根据权利要求5所述的通道式蓄热装置,其特征在于:左右相邻或者前后相邻排列的蓄热单元壳体之间的各个蓄热毛细管由分流盘连接在一起,以便使得各个蓄热毛细管内的介质经过所述相变蓄热单元后重新混合分配至下一个相变蓄热单元内的蓄热毛细管,以便保证蓄热的均匀性。
7.根据权利要求5所述的通道式蓄热装置,其特征在于:左右相邻或者前后相邻排列的蓄热单元壳体之间的各个排热毛细管由分流盘连接在一起,以便使得各个排热毛细管内的介质经过所述相变蓄热单元后重新混合分配至下一个相变蓄热单元内的排热毛细管,以便保证排热的均匀性。
8.根据权利要求1所述的通道式蓄热装置,其特征在于:所述蓄热单元壳体上设置有多个上下延伸的条形槽,所述排热毛细管穿过所述条形槽设置,且所述蓄热单元壳体振荡时,所述排热毛细管与所述条形槽之间相对滑动,所述排热毛细管的四周与所述条形槽的槽壁之间设置有对相变材料进行密封的弹性密封片。
9.根据权利要求1所述的通道式蓄热装置,其特征在于:所述蓄热单元壳体上供所述蓄热毛细管穿过的孔内设置有滑动密封圈,所述蓄热毛细管与所述蓄热单元壳体之间通过所述滑动密封圈连接,以便允许所述蓄热单元壳体上下振荡。
10.根据权利要求1所述的通道式蓄热装置,其特征在于:所述相变蓄热组件包括上相变蓄热单元和下相变蓄热单元,所述硬质弹性件为硬质弹簧或硬质弹性片,上相变蓄热单元和下相变蓄热单元之间由所述硬质弹簧或者硬质弹性片上下连接在一起,所述蓄热毛细管和排热毛细管为直管或螺旋管。
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