CN111829051A - 一种储热采暖装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种储热采暖装置。本发明的储热采暖装置，包括壳体、散热组件和位于壳体内的储热单元；储热单元包括储热容器、电发热元件、导热组件和相变储热介质；其中，电发热元件和导热组件均位于储热容器内部，导热组件浸在相变储热介质内，且导热组件与电发热元件具有热传导；壳体和储热容器的外壁之间形成与壳体外部连通的换热风道，散热组件的第一端伸入储热容器内并与相变储热介质接触，散热组件的第二端位于换热风道内；相变储热介质用于吸收电发热元件产生的热量，并将热量通过散热组件散发至壳体外侧。本发明的储热采暖装置具有较高的电能利用率和采暖热效率。

Description

一种储热采暖装置

技术领域

本发明涉及电热采暖技术领域，尤其涉及一种储热采暖装置。

背景技术

电采暖器是一种将电能转换为热能、并将热能以热对流等方式传递给室内空气的装置。相较于利用壁挂炉或者锅炉烧煤加热的传统取暖方式，电采暖器散发的热量更大，且不产生任何有害气体，也无运行噪声。在国家大力推广清洁采暖的政策鼓励下，以电热取代传统燃煤、天然气的采暖方式有利于保护环境，优化资源利用。

蓄热式电采暖器是电采暖器中非常重要的一种，其内部填充有导热油等蓄热材料，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，热量沿着散热片散发出去，所以此种蓄热式电采暖器又被称为充油式电暖器。由于蓄热材料的蓄热功能，因此即使是在突然停电的情况下，电采暖器也会在很长时间内保持一定的温度并散发热量，所以可在谷电时段通电蓄热，将蓄热在电网峰电时段使用，以响应移峰填谷优化电网供电效率的号召，减少当前我国电网峰谷差越来越大所造成的电能浪费。

但是，如何进一步提高电采暖器的电能利用率，提高采暖热效率，仍旧是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种储热采暖装置，具有较高的电能利用率和采暖热效率。

本发明提供一种储热采暖装置，包括壳体、散热组件和位于壳体内的储热单元；

储热单元包括储热容器、电发热元件、导热组件和相变储热介质；其中，电发热元件和导热组件均位于储热容器内部，导热组件浸在相变储热介质内，且导热组件与电发热元件具有热传导；壳体和储热容器的外壁之间形成与壳体外部连通的换热风道，散热组件的第一端伸入储热容器内并与相变储热介质接触，散热组件的第二端位于换热风道内；

相变储热介质用于吸收电发热元件产生的热量，并将热量通过散热组件散发至壳体外侧。

可选的，散热组件和电发热元件分别位于储热容器的相对两端。

可选的，导热组件包括至少两个间隔设置的导热板组，导热板组的第一端均与电发热元件之间具有热传导，导热板组的第二端向散热组件延伸，导热板组上具有多个间隔排列的导热部。

可选的，每个导热板组均包括两个相对设置的导热板，两个导热板的相互靠近的一侧板面贴合设置，导热部位于两个导热板的相互背离的一侧板面上。

可选的，导热部为由导热板的相互靠近的一侧板面凸向相互背离的一侧板面的凸起，且同一导热板组中两个导热板上的导热部位置相对，以共同围成容置腔。

可选的，导热板的与同一导热板组中另一导热板背离的板面上还设置有间隔部，间隔部与相邻导热板组的导热板上的间隔部相互抵接。

可选的，导热板上设置有多个间隔部，且间隔部位于导热板的端部区域。

可选的，电发热元件沿与导热板垂直的方向依次贯穿所有导热板。

可选的，散热组件包括基板、第一散热肋片和第二散热肋片，第一散热肋片和第二散热肋片分别位于基板的相对两面，第一散热肋片位于储热容器内部并与相变储热介质接触，第二散热肋片位于换热风道内。

可选的，壳体包括进风口和出风口，进风口和出风口之间形成换热风道，散热组件的第二端位于出风口处。

可选的，储热容器的外壁上设置有隔热层。

可选的，相变储热介质为石墨烯复合相变储热介质。

可选的，石墨烯复合相变储热介质中，石墨烯所占的重量百分比为1％-10％。

本发明提供的储热采暖装置，由壳体、散热组件和储热单元构成，散热组件和储热单元位于壳体内部，其中储热单元由储热容器及位于储热容器内的电发热元件和导热组件构成，通过电发热元件用于将电能转换为热能，电发热元件可通过热传导作用将热量传递至导热组件，由于导热组件浸在相变储热介质内，导热组件的热量能够传递至周围的相变储热介质，由相变储热介质对热量进行储积。通过在壳体和储热容器的外壁之间形成换热风道，换热风道与外部连通，使外界空气可通过换热风道进入储热采暖装置，散热组件设置在换热风道内，并且散热组件的第一端伸入储热容器内且与相变储热介质接触，散热组件的第二端位于换热风道内，相变储热介质储积的热量可传递至散热组件的第一端，并通过散热组件的第一端使换热风道内及周围的空气吸收热量，再进一步通过散热组件的第二端将热空气送入外界，以此实现储热采暖装置与周围环境空气的对流换热。本发明的储热采暖装置，通过采用相变储热介质传递和储积热量，可改善储热采暖装置的热力学综合性能，提高储热介质的导热率，可充分利用谷电蓄热，避免电网高峰用电，能够起到移峰填谷的积极效果，进而在提高储热采暖装置的热效率的同时提高装置的电能利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的储热采暖装置的主视图；

图2为本发明实施例提供的储热采暖装置的俯视图；

图3为本发明实施例提供的储热采暖装置的侧视图；

图4为图1的A-A剖视图；

图5为图3的B-B剖视图；

图6为图1的C-C剖视图；

图7为本发明实施例提供的散热组件和储热容器的主视图；

图8为图7的D-D剖视图；

图9为图7的E-E剖视图；

图10为本发明实施例提供的散热组件和储热容器的俯视图；

图11为本发明实施例提供的散热组件和储热容器的侧视图；

图12为图11的F-F剖视图；

图13为本发明实施例提供的储热容器的结构示意图；

图14为图13的俯视图；

图15为本发明实施例提供的导热组件的主视图；

图16为本发明实施例提供的导热组件的俯视图；

图17为本发明实施例提供的导热组件的侧视图；

图18为图17的G-G剖视图；

图19为图15的H-H剖视图；

图20为图15的I-I剖视图；

图21为本发明实施例提供的导热板的结构示意图；

图22为图21的右视图；

图23为图21的左视图；

图24为图21的俯视图；

图25为本发明实施例提供的导热板组的结构示意图；

图26为图25的右视图；

图27为图25的俯视图；

图28为本发明实施例提供的相邻两个导热板的连接结构示意图；

图29为图28的右视图；

图30为图28的俯视图；

图31为本发明实施例提供的相邻三个导热板的连接结构示意图；

图32为图31的俯视图；

图33为本发明实施例提供的导热板与封板连接的结构示意图；

图34为图33的俯视图；

图35为本发明实施例提供的一种封板的结构示意图；

图36为本发明实施例提供的另一种封板的结构示意图；

图37为本发明实施例提供的散热组件的结构示意图；

图38为图37的俯视图；

图39为本发明实施例提供的电发热元件的结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体； 11-进风口； 12-出风口；

13-手持部； 2-散热组件； 21-基板；

22-第一散热肋片； 23-第二散热肋片； 3-储热容器；

31-电发热元件； 311-连接件； 312-螺栓；

313-电连接线； 32-导热组件； 321-导热板组；

3211-导热板； 3212-导热部； 3213-间隔部；

3214-封板； 33-相变储热介质； 34-外延凸缘；

35-锁紧螺栓； 36-内延凸缘； 37-锁紧螺钉；

4-换热风道； 5-隔热层； 6-支撑部；

61-紧固螺钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

图1为本发明实施例提供的储热采暖装置的主视图。图2为本发明实施例提供的储热采暖装置的俯视图。图3为本发明实施例提供的储热采暖装置的侧视图。图4为图1的A-A剖视图。图5为图3的B-B剖视图。图6为图1的C-C剖视图。图7为本发明实施例提供的散热组件和储热容器的主视图。图8为图7的D-D剖视图。图9为图7的E-E剖视图。图10为本发明实施例提供的散热组件和储热容器的俯视图。图11为本发明实施例提供的散热组件和储热容器的侧视图。图12为图11的F-F剖视图。图13为本发明实施例提供的储热容器的结构示意图。图14为图13的俯视图。

图15为本发明实施例提供的导热组件的主视图。图16为本发明实施例提供的导热组件的俯视图。图17为本发明实施例提供的导热组件的侧视图。图18为图17的G-G剖视图。图19为图15的H-H剖视图。图20为图15的I-I剖视图。图21为本发明实施例提供的导热板的结构示意图。图22为图21的右视图。图23为图21的左视图。图24为图21的俯视图。图25为本发明实施例提供的导热板组的结构示意图。图26为图25的右视图。图27为图25的俯视图。图28为本发明实施例提供的相邻两个导热板的连接结构示意图。图29为图28的右视图。图30为图28的俯视图。图31为本发明实施例提供的相邻三个导热板的连接结构示意图。图32为图31的俯视图。图33为本发明实施例提供的导热板与封板连接的结构示意图。图34为图33的俯视图。图35为本发明实施例提供的一种封板的结构示意图。图36为本发明实施例提供的另一种封板的结构示意图。

图37为本发明实施例提供的散热组件的结构示意图。图38为图37的俯视图。图39为本发明实施例提供的电发热元件的结构示意图。

如图1至图14所示，本实施例提供一种储热采暖装置，该储热采暖装置包括壳体1、散热组件2和位于壳体1内的储热单元；储热单元包括储热容器3、电发热元件31、导热组件32和相变储热介质33；其中，电发热元件31和导热组件32均位于储热容器3内部，导热组件32浸在相变储热介质33内，且导热组件32与电发热元件31具有热传导；壳体1和储热容器3的外壁之间形成与壳体1外部连通的换热风道4，散热组件2的第一端伸入储热容器3内并与相变储热介质33接触，散热组件2的第二端位于换热风道4内；相变储热介质33用于吸收电发热元件31产生的热量，并将热量通过散热组件2散发至壳体1外侧。

本实施例的储热采暖装置由壳体1、散热组件2和储热单元构成，散热组件2和储热单元位于壳体1内，通过壳体1对散热组件2和储热单元进行保护，并且通过壳体1使散热组件2和储热单元形成一个整体的储热采暖装置；储热单元用于产生和储积热量，散热组件2用于将储热单元的热量交换至外界，与储热采暖装置周围的环境空气进行对流换热，从而使室内温度升高。

其中，储热单元由储热容器3、电发热元件31、导热组件32和相变储热介质33构成，储热容器3内部为中空结构，电发热元件31和导热组件32容置在储热容器3的中空腔体内，电发热元件31用于和外部电源进行连接，以通过电发热元件31将电能转化为热能，导热元件和电发热之间可以进行热传导，电发热元件31产生的热量可传导至导热元件。并且，通过将导热元件浸在相变储热介质33中，也就是说导热元件四周充满了相变储热介质33，导热元件可将热量传递至其四周的相变储热介质33，由相变储热介质33对热量进行储积，并在需要向外散发热量的时候，相变储热介质33中储积的热量可通过散热组件2传递至储热采暖装置周围的环境空气中。

储热采暖装置的壳体1和储热容器3的外壁之间具有换热风道4，换热风道4与外部连通，即是说环境空气可通过壳体1进入储热采暖装置内的换热风道4。散热组件2设置在换热风道4内，具体的，散热组件2的第一端伸入至储热容器3内，并且散热组件2的第一端与储热容器3内的相变储热介质33接触，散热组件2的第二端位于换热风道4内，相变储热介质33储积的热量可传导至散热组件2的第一端，然后热量通过散热组件2的第一端传导至散热组件2的第二端，散热组件2的第二端可和换热风道4内及散热组件2周围的环境空气进行热量交换，使环境空气吸收热量，环境空气带走散热组件2散发的热量并对流至储热采暖装置外部的周围环境中，以此升高环境温度。

需要说明的是，本实施例的相变储热介质33可吸收电发热元件31产生的热量，并对热量进行储存，在需要时将储存的热量通过散热组件2散发至壳体1外部，以升高环境温度。

本实施例通过相变储热介质33进行热量传递和储存，可提高热传导效率并且能够提高能源利用率。目前应用较为广泛的是固-液相变储能材料，本实施例以相变储热介质33为固-液相变储能材料为例进行说明，电发热元件31产生的热量传递至固-液相变储能材料，固-液相变储能材料的温度升高，当固-液相变储能材料的温度高于材料的相变温度时，物相由固态变为液态，吸收热量；当温度低于材料的相变温度时，物相由液态变为固态，放出热量。固-液相变储能材料的这种吸热和放热的过程为可逆过程，因而固-液相变储能材料可重复利用。

本实施例的储热采暖装置在实际使用过程中，可以在夜晚等谷电时段时，通过电发热元件31对相变储热介质33进行加热，使相变储热介质33的温度升高，相变储热介质33吸收电发热元件31产生的热量并对热量进行储存；而在电网峰电时段时，可以断开储热采暖装置与外部电源的电连接，这样电发热元件31不工作，相变储热介质33的温度降低至材料的相变温度以下，物相由液态变为固态，相变储热介质33向外放出热量，放出的热量通过散热组件2与环境空气对流换热，升高环境温度。如此，通过采用相变储热介质33进行热量的吸收、储存和释放，可使储热采暖装置充分利用谷电时段的电能储存热量，并利用储存的热量在电网峰电时段进行换热，升高环境温度，这符合移峰填谷优化电网供电效率的趋势，可以提高储热采暖装置对电能的利用率。

可选的，相变储热介质33可以为石墨烯复合相变储热介质。本实施例中，用于热传导和储积热量的相变储热介质33可以为有机相变材料，具体的，有机相变材料的基体材料可以选用石蜡或硬脂酸，优选石蜡，石蜡的熔解热大，比热容为2.14～2.9J·g，熔化热为200～220J·g。但是，石蜡的缺点是导热系数低，为0.15W/m·℃，导热性能较差。

因而，针对石蜡导热系数偏小的缺陷，为了改善石蜡的导热特性，提高储热采暖装置的热力学综合性能，本实施例中，在石蜡中混合导热材料形成相变储热介质33。其中，混合的导热材料可以包括铜粉、硅粉、微纳米石墨粉体、碳粉体、碳纳米线、碳纳米管、石墨烯，本实施例优选石墨烯。石墨烯的电阻率只有约10-6Ω·cm，比铜或银更低，热导率是5300W/m·℃，石墨烯的比表面积大，可达到2630m2/g，石墨烯的导热系数是石蜡的35000倍，其可与石蜡形成较大的接触导热面积，能够显著改善石蜡的导热性能。其中，石墨烯材料的层数越少、越薄，导热率越好。

本实施例中，石墨烯复合相变储热介质33的配比中，石墨烯所占的重量百分比可以为1％-10％。

在一种可能的实施方式中，散热组件2和电发热元件31可以分别位于储热容器3的相对两端。如图4至图14所示，本实施例中，散热组件2和电发热元件31位于储热容器3的两端，这样导热组件32可以设置在电发热元件31和散热组件2之间，而导热组件32四周充满了相变储热介质33，如此一来，电发热元件31产生的热量传递至导热组件32，导热组件32可将热量传导至其四周的相变储热介质33，以使相变储热介质33对热量进行储存，待需要时相变储热介质33再将热量通过散热组件2释放至外部环境中。

通过将散热组件2和电发热元件31设置在储热容器3的两端，使导热组件32位于散热组件2和电发热元件31之间，这样可以通过导热组件32四周的相变储热介质33储存热量，避免了电发热元件31产生的热量不经过导热组件32和相变储热介质33，直接通过散热组件2散发至外部环境中，避免热量过快散失到环境中造成无效放热，浪费能源，而是能够通过相变储热介质33对热量进行储存，待需要时相变储热介质33再通过散热组件2向外放热，如此可确保放出的热量能够被充分利用，可以提高热能利用率。

具体的，电发热元件31可以设置在储热容器3的下端，而散热组件2设置在储热容器3的上端，导热组件32位于电发热元件31和散热组件2之间，电发热元件31产生的热量向上传递至导热组件32，导热组件32将热量传递至其四周的相变储热介质33并由相变储热介质33进行热量储存，在需要时相变储热介质33将热量释放出来，并由散热组件2与周围环境空气进行热对流，升高外部环境温度。

在一种可能的实施方式中，导热组件32可以包括至少两个间隔设置的导热板组321，导热板组321的第一端均与电发热元件31之间具有热传导，导热板组321的第二端向散热组件2延伸，导热板组321上具有多个间隔排列的导热部3212。

如图15至图34所示，导热组件32可以由多个导热板组321连接而成，多个导热板组321可以平行间隔设置，导热板组321的第一端可与电发热元件31之间进行热传导，导热板组321的第二端向散热组件2延伸，相邻的导热板组321之间及每个导热板组321周围均充满相变储热介质33，电发热元件31产生的热量通过导热板组321的第一端传递至导热板组321，导热板组321可将热量传递至其四周的相变储热介质33，在导热板组321的第二端，相变储热介质33储存的热量可传递至散热组件2，由散热组件2向外放出热量。其中，导热板组321上设置有多个间隔排列的导热部3212，通过多个间隔排列的导热部3212可增大导热板组321与相变储热介质33的接触面积，即导热部3212增大了导热板组321与相变储热介质33之间的传热面积，这有利于导热板组321和相变储热介质33之间的热传导，可改善储热容器3内相变储热介质33的温度均匀性，更有利于相变储热介质33储存热量和向外释放热量。

以储热容器3为立方体形状为例，多个间隔设置的导热板组321可以沿储热容器3的长度方向排列，而导热板组321自身的长度方向则是沿储热容器3的高度方向，导热板组321的第一端靠近储热容器3的下端，导热板组321的第二端靠近储热容器3的上端；导热板组321的板面宽度可以是沿储热容器3的宽度方向延伸，以储热容器3在高度方向和长度方向延伸的壳体1外壁为储热容器3的正面，则导热板组321的板面与储热容器3的侧面平行，所有导热板组321的板面之间相互平行；其中，间隔排列的导热部3212位于导热板组321的板面上，通过设置导热部3212，增大了导热板组321与相变储热介质33的接触面积。

需要说明的是，对于不同尺寸大小的储热采暖装置，储热容器3内设置的间隔排列的导热板组321的数量可以不同，并且导热板组321的尺寸大小也可以不同，间隔排列在导热板组321上的导热部3212的数量及相邻两个导热部3212之间的间距均可以不同；根据导热板组321的具体板面宽度，导热部3212可以设置一列、两列甚至更多列，本申请对此不作具体限制。

如图21至图27所示，每个导热板组321可以均包括两个相对设置的导热板3211，两个导热板3211的相互靠近的一侧板面贴合设置，导热部3212位于两个导热板3211的相互背离的一侧板面上。

具体的，每个导热板组321可以由两个导热板组321组成，两个导热板3211相对设置，并且两个导热板3211相互靠近的一侧板面相互贴合，形成导热板组321。通过两块导热板3211相对贴合形成一个导热板组321，导热板3211上间隔设置导热部3212位于两个导热板3211相互背离的一侧表面上。

其中，导热部3212可以为由导热板3211的相互靠近的一侧板面凸向相互背离的一侧板面的凸起，且同一导热板组321中两个导热板3211上的导热部3212位置相对，以共同围成容置腔。

如图25和图27所示，导热部3212为导热板3211的板面上间隔设置的凸起，对于导热板组321，两个导热板3211上的凸起的凸出方向相互背离，也就是说导热板3211上的导热部3212朝向导热板组321的外侧凸出；并且两个导热板3211上的导热部3212的位置相对应，对于两个导热板3211上位置相对应的两个导热部3212而言，该两个导热部3212均向背离导热板组321的方向凸出，如此两个导热部3212可以共同围成一个容置腔，由两个导热板3211的两个相对应的导热部3212共同围成的一个容置腔内可以填充相变储热介质33。

导热板组321的两个导热板3211上均设置有相互对应的多个向外凸出的导热部3212，这样通过将两个导热板3211贴合，两个导热板3211上的多个导热部3212可形成多个容置腔，所有容置腔内均填充相变储热介质33。一方面，导热板3211上未设置导热部3212的部位为平面结构，两个导热板3211通过未设置导热部3212的部位的平面结构可以相互贴合，这样便于对两个导热板3211进行固定形成一个导热板组321；另一方面，两个导热板3211上对应的设置有多个向外凸出的导热部3212，两个导热板3211的导热部3212可共同形成多个容置腔，通过向容置腔内填充相变储热介质33，可以使每个导热板组321内部具有相变储热介质33，这可以加快导热板3211和相变储热介质33之间的热传导，同时也有利于相变储热介质33储积热量。

具体的，通过导热板组321的两个导热板3211之间形成的容置腔，使导热板组321内部可以充填相变储热介质33，同时相邻的两个导热板组321之间也充满相变储热介质33，这样电发热元件31产生的热量可通过导热板组321的第一端传递至导热板3211的板面，导热板3211与该导热板3211所在的导热板组321的容置腔内的相变储热介质33及其外周的相变储热介质33都可进行热量传递，这样可加快热量在导热板3211与相变储热介质33之间的传递，进而使电发热元件31产生的热量充分传导至相变储热介质33中，并由相变储热介质33对热量进行储积。

如图28至图32所示，在一种可能的实施方式中，导热板3211的与同一导热板组321中另一导热板3211背离的板面上还可以设置有间隔部3213，间隔部3213与相邻导热板组321的导热板3211上的间隔部3213相互抵接。

导热板3211上还可以设置有间隔部3213，对于导热板组321，其中一个导热板3211上的间隔部3213的凸出方向背离另一导热板3211，也就是说同一导热板组321中的两个导热板3211上的间隔部3213均朝向该导热板组321的外侧凸出。并且，相邻的两个导热板组321中，靠近的两个导热板3211的间隔部3213相互抵接，通过间隔部3213的相互抵接可固定相邻的两个导热板组321之间的间距。如此，对于导热组件32中的多个间隔设置的导热板组321，每相邻两个导热板组321的间隔部3213均相互抵接，这样可固定所有导热板组321之间的相对位置，并且相邻的导热板组321之间的间距均一致，进而使储热容器3内的每个导热板组321周围的相变储热介质33的分布更均匀，可改善储热容器3内的相变储热介质33的温度均匀性，提高相变储热介质33的储热和热传导性能。

另外，导热板3211的间隔部3213除了与相邻导热板组321的间隔部3213相互抵接，以固定相邻导热板组321之间的间距之外，对于同一导热板组321来说，两个导热板3211的间隔部3213相互对应，两个导热板3211的间隔部3213之间也可共同围成容置腔，间隔部3213围成的容置腔内也可填充相变储热介质33，以增强导热板3211和相变储热介质33之间的热传导性能，同时有利于相变储热介质33储积热量。

具体的，导热板3211上可以设置有多个间隔部3213，且间隔部3213位于导热板3211的端部区域。通过在导热板3211的两端设置间隔部3213，以通过导热板3211的两端固定相邻导热板组321之间的相对位置，导热板3211的两端设置的间隔部3213均与相邻导热板组321的导热板3211两端的间隔部3213抵接，这样可增强相邻导热板组321之间连接的稳定性，并且可确保相邻导热板组321之间，从导热板组321的第一端到第二端之间的间距均保持一致，如此可保证导热板组321与相变储热介质33之间热传导的均匀性和稳定性。

其中，可以在导热板3211的两端分别至少设置一个间隔部3213，通过导热板3211两端的两个间隔部3213固定相邻导热板组321之间的相对位置。对于尺寸较大的导热板3211，也可以在导热板3211的两端分别设置两个或更多个间隔部3213，以通过多个间隔部3213相互抵接提高相邻导热板组321连接的稳定性。

需要说明的是，导热板组321中，两个导热板3211上设置的导热部3212和间隔部3213均向背离导热板组321的方向凸出，并且间隔部3213的凸出程度大于导热部3212的凸出程度，以使相邻导热板组321的间隔部3213可以相互抵接，而相邻导热板组321之间的导热部3212之间具有间距；这样让相邻导热板组321之间形成一定的间隔和空间，从而增大了该空间内的相变储热介质33与导热板组321之间的传热面积，让该空间内的相变储热介质33与导热板组321之间形成充分的热交换，增强储热性能。

对于导热板3211两端的间隔部3213及导热板3211上间隔分布的多个导热部3212的形状及大小，本实施例不作限制。由于间隔部3213可以起到连接固定相邻导热板组321的作用，因而间隔部3213的横截面积可以大于导热部3212的横截面积，以增强相邻导热板组321的连接强度；导热部3212主要用于增大导热板3211与相变储热介质33的接触面积，其横截面积可以稍小一些。在一种具体的实施方式中，间隔部3213可以是横截面积逐渐减小的圆锥形凸起，导热部3212可以是横截面积逐渐减小的矩形锥凸起，其中圆形锥凸起的横截面积大于矩形锥凸起的横截面积。

另外，如图33至图36所示，导热组件32还可以包括设置在多个相互连接的导热板组321两侧的封板3214，通过设置两侧的封板3214可使导热组件32形成一个整体结构，两侧的封板3214可以设置为平板式结构，通过在两侧设置封板3214可提高导热组件32的整体强度，并且便于导热组件32在储热容器3内的连接固定。

如图5、图6和图9所示，由导热板组321和封板3214连接而成的导热组件32与储热容器3的侧壁之间可以具有间隙，并且导热板组321的延伸向散热组件2的第二端与储热容器3的顶壁之间也具有间隙，这样储热容器3内部、填充在导热组件32四周的相变储热介质33是相互连通的，这有利于相变储热介质33储热，且可提高相变储热介质33传导热量的均匀性。

其中，构成导热组件32的导热板3211和两侧的封板3214可以由金属材料制成，可以优选导热板3211和封板3214为碳钢薄板。碳钢材料的成本较低，加工性能好，其导热系数为41.163W/m·℃，能够满足导热板3211及封板3214的使用要求。

如图25至图34所示，对于导热板3211之间的连接，可以采用螺钉、螺帽配合连接或焊接连接等连接形式，优选的，为了保证导热板3211之间的连接强度和连接稳定性，可以采用焊接连接。其中，如图25至图27所示，同一导热板组321的两个导热板3211之间的焊接连接，可以采用在导热板3211的两端的平面部位设置焊缝结构，以将两个导热板3211相向连接为导热板组321；如图28至图30所示，对于相邻两个导热板组321之间的焊接连接，可以是在相互抵接的间隔部3213上设置焊缝结构，通过将抵接的间隔部3213焊接连接为一体使相邻两个导热板组321固定连接为一个整体；如图31至图34，同样的，对于多个导热板组321之间的焊接连接及导热板组321和两侧封板3214之间的焊接连接，可以采用如前所述的焊接形式进行连接。

如图5、图6、图9、图18及图20等所示，在一种可能的实施方式中，电发热元件31可以沿与导热板3211垂直的方向依次贯穿所有导热板3211。电发热元件31与导热组件32垂直设置，具体的，可以将电发热元件31设置在导热板组321第一端，并且电发热元件31设置导热板组321第一端的间隔部3213内，电发热元件31贯穿所有导热板组321第一端的间隔部3213，导热板组321第一端的间隔部3213形成的容置腔内填充相变储热介质33，电发热元件31四周充满相变储热介质33，电发热元件31产生的热量通过相变储热介质33传导至导热板组321，导热板组321将热量传导至其周围的相变储热介质33并由相变储热介质33储存，在需要时相变储热介质33将热量通过散热组件2散发至外部环境中。

其中，如图6、图8、图9、图11、图17、图20、图35和图39等所示，电发热元件31整体可以呈U型结构，U型电发热元件31的端部伸出导热组件32的其中一侧封板3214，电发热元件31伸出的端部上连接有电连接线313，通过电连接线313实现电发热元件31与外部电源的接通。电发热元件31的伸出端上设置有连接件311，连接件311可以是法兰盘形式，电发热元件31的伸出端通过法兰盘上的螺栓312固定连接在封板3214上，通过螺栓312的锁紧作用实现电发热元件31与导热组件32的固定连接。

如图8、图37和图38等所示，在一种可能的实施方式中，散热组件2可以包括基板21、第一散热肋片22和第二散热肋片23，第一散热肋片22和第二散热肋片23分别位于基板21的相对两面，第一散热肋片22位于储热容器3内部并与相变储热介质33接触，第二散热肋片23位于换热风道4内。

散热组件2由基板21第一散热肋片22和第二散热肋片23构成，第一散热肋片22和第二散热肋片23分别位于基板21的上、下两侧，第一散热肋片22可伸入储热容器3内，并且第一散热肋片22与储热容器3内的相变储热介质33接触，第二散热肋片23位于换热风道4内。散热组件2通过第一散热肋片22与相变储热介质33之间进行热传导，相变储热介质33的热量传导至第一散热肋片22，然后热量通过第一散热肋片22传递至第二散热肋片23，第二散热肋片23可与换热风道4内及周围环境中的空气进行热交换，以升高周围环境温度。

其中，第一散热肋片22浸在相变储热介质33中，其与相变储热介质33之间具有良好的导热性能，可使相变储热介质33储存的热量得以充分的通过第一散热肋片22和第二散热肋片23向周围环境空气对流换热。

可选的，壳体1可以包括进风口11和出风口12，进风口11和出风口12之间形成换热风道4，散热组件2的第二端位于出风口12处。如图1至图5所示，壳体1上设置有进风口11和出风口12，进风口11可以设置在壳体1侧壁下部，出风口12可以设置在壳体1上端与散热组件2对应的位置，外部环境空气通过进风口11进入壳体1和储热容器3之间的换热风道4，环境空气流动至出风口12处，出风口12处设置的散热组件2和环境空气之间进行热交换，吸收热量的空气通过出风口12进入外界，周围环境温度升高。

如图4至图7、图9至图14所示，对于储热容器3与壳体1之间的固定连接方式，可以是储热容器3下端向外侧延伸有外延凸缘34，通过该外延凸缘34与壳体1底部内壁相互贴合，并且储热容器3下端的外延凸缘34上分布有多个螺栓312孔，并且储热容器3下端的外延凸缘34与壳体1内壁之间设置有密封垫，储热容器3下端的外延凸缘34通过多个螺栓孔内锁紧的锁紧螺栓35实现与壳体1底部的固定连接；对于散热组件2与储热容器3之间的固定连接方式，可以是储热容器3的上端向内侧延伸有内延凸缘36，散热组件2的基板21的边缘部位搭接在该内延凸缘36上，储热容器3上端的内延凸缘36上分布有多个螺孔，并且储热容器3上端的内延凸缘36与散热组件2的基板21之间设置有密封垫，储热容器3上端的内延凸缘36通过多个螺孔内锁紧的锁紧螺钉37将散热组件2的基板21固定在储热容器3上。如此，可将散热组件2固定在储热容器3上，将储热容器3固定在壳体1内。

如图1至图5所示，在储热采暖装置的壳体1底部还设置有支撑部6，支撑部6用于对储热采暖装置进行支撑，使储热采暖装置与地面的接触更稳固，在支撑部6上安装有多个紧固螺钉61，通过紧固螺钉61实现支撑部6与壳体1的固定连接，将支撑部6与壳体1组装成为一个整体结构。此外，在壳体1的外侧壁上还可以设置有手持部13，具体可以在壳体1对称两侧的侧壁上设置两个手持部13，用户通过手持部13可对储热采暖装置进行搬运移动，使储热采暖装置的使用更灵活。

另外，如图4至图6所示，储热容器3的外壁上可以设置有隔热层5。通过在储热容器3外壁设置隔热层5，可以隔离储热容器3内部与外部之间的热传导，使储热容器3内的相变储热介质33储积的热量均通过散热组件2向壳体1的出风口12外散发，避免热量传导至壳体1，造成不必要的热能损失，这样可以提高储热采暖装置的采暖热效率。其中，隔热层5的材质可以选择硅酸铝纤维棉或二氧化硅气凝胶，示例性的，隔热层5可以为二氧化硅气凝胶制成。

本实施例提供的储热采暖装置，由壳体、散热组件和储热单元构成，散热组件和储热单元位于壳体内部，其中储热单元由储热容器及位于储热容器内的电发热元件和导热组件构成，通过电发热元件用于将电能转换为热能，电发热元件可通过热传导作用将热量传递至导热组件，由于导热组件浸在相变储热介质内，导热组件的热量能够传递至周围的相变储热介质，由相变储热介质对热量进行储积。通过在壳体和储热容器的外壁之间形成换热风道，换热风道与外部连通，使外界空气可通过换热风道进入储热采暖装置，散热组件设置在换热风道内，并且散热组件的第一端伸入储热容器内且与相变储热介质接触，散热组件的第二端位于换热风道内，相变储热介质储积的热量可传递至散热组件的第一端，并通过散热组件的第一端使换热风道内及周围的空气吸收热量，再进一步通过散热组件的第二端将热空气送入外界，以此实现储热采暖装置与周围环境空气的对流换热。本发明的储热采暖装置，通过采用相变储热介质传递和储积热量，可改善储热采暖装置的热力学综合性能，提高储热介质的导热率，可充分利用谷电蓄热，避免电网高峰用电，能够起到移峰填谷的积极效果，进而在提高储热采暖装置的热效率的同时提高装置的电能利用率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种储热采暖装置，其特征在于，包括壳体、散热组件和位于所述壳体内的储热单元；

所述储热单元包括储热容器、电发热元件、导热组件和相变储热介质；其中，所述电发热元件和所述导热组件均位于所述储热容器内部，所述导热组件浸在所述相变储热介质内，且所述导热组件与所述电发热元件具有热传导；所述壳体和所述储热容器的外壁之间形成与所述壳体外部连通的换热风道，所述散热组件的第一端伸入所述储热容器内并与所述相变储热介质接触，所述散热组件的第二端位于所述换热风道内；

所述相变储热介质用于吸收所述电发热元件产生的热量，并将所述热量通过所述散热组件散发至所述壳体外侧。

2.根据权利要求1所述的储热采暖装置，其特征在于，所述散热组件和所述电发热元件分别位于所述储热容器的相对两端。

3.根据权利要求2所述的储热采暖装置，其特征在于，所述导热组件包括至少两个间隔设置的导热板组，所述导热板组的第一端均与所述电发热元件之间具有热传导，所述导热板组的第二端向所述散热组件延伸，所述导热板组上具有多个间隔排列的导热部。

4.根据权利要求3所述的储热采暖装置，其特征在于，每个导热板组均包括两个相对设置的导热板，两个所述导热板的相互靠近的一侧板面贴合设置，所述导热部位于两个所述导热板的相互背离的一侧板面上。

5.根据权利要求4所述的储热采暖装置，其特征在于，所述导热部为由所述导热板的相互靠近的一侧板面凸向相互背离的一侧板面的凸起，且同一导热板组中两个所述导热板上的导热部位置相对，以共同围成容置腔。

6.根据权利要求4或5所述的储热采暖装置，其特征在于，所述导热板的与同一导热板组中另一导热板背离的板面上还设置有间隔部，所述间隔部与相邻导热板组的导热板上的间隔部相互抵接。

7.根据权利要求6所述的储热采暖装置，其特征在于，所述导热板上设置有多个间隔部，且所述间隔部位于所述导热板的端部区域。

8.根据权利要求4或5所述的储热采暖装置，其特征在于，所述电发热元件沿与所述导热板垂直的方向依次贯穿所有所述导热板。

9.根据权利要求1所述的储热采暖装置，其特征在于，所述散热组件包括基板、第一散热肋片和第二散热肋片，所述第一散热肋片和所述第二散热肋片分别位于所述基板的相对两面，所述第一散热肋片位于所述储热容器内部并与所述相变储热介质接触，所述第二散热肋片位于所述换热风道内。

10.根据权利要求1所述的储热采暖装置，其特征在于，所述壳体包括进风口和出风口，所述进风口和所述出风口之间形成所述换热风道，所述散热组件的第二端位于所述出风口处。

11.根据权利要求1所述的储热采暖装置，其特征在于，所述储热容器的外壁上设置有隔热层。

12.根据权利要求1所述的储热采暖装置，其特征在于，所述相变储热介质为石墨烯复合相变储热介质。

13.根据权利要求12所述的储热采暖装置，其特征在于，所述石墨烯复合相变储热介质中，石墨烯所占的重量百分比为1％-10％。

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