CN113758341A - 蓄能组件、充冷蓄冷系统、蓄冷供冷系统及冷链运输箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蓄能组件及具有其的充冷蓄冷系统、蓄冷供冷系统及冷链运输箱，蓄能组件包括自下向上依次排列的若干排蓄能装置及蓄能通道，所述蓄能通道自下向上逐排连通所述蓄能装置，且所述蓄能通道的入口位于最下排蓄能装置处，所述蓄能通道的出口位于最上排蓄能装置处。载冷剂从所述蓄能通道的入口进入所述蓄能组件，自下而上与所述蓄能装置进行热交换后通过所述蓄能通道的出口流出，因此位于下排的蓄能装置先于其上方的蓄能装置获得热量或冷量，且位于下排的蓄能装置可以给位于其上方的蓄能装置通过热辐射或接触传热的方式提供热量或冷量，保证其下部的蓄能材料先于上部的蓄能材料发生相变，避免蓄能装置发生变形或破裂的现象。

Description

蓄能组件、充冷蓄冷系统、蓄冷供冷系统及冷链运输箱

技术领域

本发明涉及蓄冷技术领域，尤其涉及一种能够防止变形或胀裂的蓄能组件及具有其的充冷蓄冷系统、蓄冷供冷系统及冷链运输箱。

背景技术

随着生活水平的提高，需要提供冷量或热量的应用场景越来越多。若在所有应用场景下设置制冷机组，不但成本高、能耗也高。

例如，冷链物流(Cold Chain Logistics)一般指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量，减少食品损耗的一项系统工程。传统的冷链运输车，通过汽油、或电池组给制冷机组供电，制冷机组工作给冷藏箱供冷；制冷机组在整个运输段均需要工作，能量消耗大，利用率低。

为了节能环保，大家在冷链运输车上装载蓄能组件，在始发地蓄冷，整个运输过程中，蓄冷单元给冷藏箱供冷，减少了能耗。但是在使用过程中发现，当蓄能组件中包括若干上下分布的多个蓄能装置时，在蓄冷过程中，位于下部的蓄能装置经发生变形或破裂。

有鉴于此，有必要提供一种改进的蓄能组件及具有其的充冷蓄冷系统、蓄冷供冷系统及冷链运输箱，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够防止胀裂的蓄能装置及具有其的充冷蓄冷系统、蓄冷供冷系统及冷链运输箱。

为实现上述发明目的之一，本发明采用如下技术方案：

一种蓄能组件，包括：

自下向上依次排列的若干排蓄能装置

蓄能通道，所述蓄能通道自下向上逐排连通所述蓄能装置，且所述蓄能通道的入口位于最下排蓄能装置处，所述蓄能通道的出口位于最上排蓄能装置处。

进一步地，每一排包括至少两个蓄能装置，所述蓄能装置包括流通道；所述蓄能组件还包括内设流通路的连接管，所述连接管包括串联连接每一排的所述蓄能装置的流通道的排内连接管、连接相邻的两排中沿上下方向相对应的两个蓄能装置的流通道的排间连接管；所述流通道与所述流通路共同构成所述蓄能通道；

或，每一排仅包括一个蓄能装置，所述蓄能装置包括流通道；所述蓄能组件还包括内设有流通路的连接管，所述连接管连通相邻两个蓄能装置的流通道，所述流通道与所述流通路共同构成所述蓄能通道。

进一步地，每一排包括至少两个蓄能装置，所述蓄能装置包括流通道，所述蓄能组件还包括内设有流通路的连接管，所述连接管包括串联式穿设于每一排的所述蓄能装置中的流通道内的排内连接管、连接相邻的两排中沿上下方向相对应的两个蓄能装置内的排内连接管的排间连接管，所述连接管的入口位于最下面一排中的任意一个蓄能装置处，所述连接管的出口位于最上面一排中的任意一个蓄能装置处；

或，每一排仅包括一个蓄能装置，所述蓄能装置包括流通道；所述蓄能组件还包括内设有流通路的连接管，所述连接管依次穿设于自下向上排布的所述蓄能装置的流通道内，所述连接管的入口位于最下面的蓄能装置处，所述连接管的出口位于最上面的蓄能装置处。

进一步地，所述蓄能装置包括：

外壳；

具有所述流通道的内管，所述内管穿设于所述外壳内，且所述内管与所述外壳之间围设形成用以密封储存蓄能材料的蓄能腔；

与所述内管的外壁相连接的若干导热片，所述导热片位于所述蓄能腔内。

进一步地，所述外壳包括外管，所述外管具有位于其中轴线的相对两侧的第一端和第二端；所述内管穿设于所述外管内，所述内管与所述外管平行，且所述内管相对所述外管向所述第一端偏移。

进一步地，所述内管的中轴线与所述外管的中轴线的偏移距离不大于阈值L1，所述导热片沿所述内管的径向向外延伸，沿所述内管的周向，相邻所述导热片之间的夹角均相等；或部分所述蓄能腔内，所述导热片的长度沿所述内管的周向减小，和/或所述导热片的设置密度沿所述内管的周向减小；

或，所述内管的中轴线与所述外管的中轴线的距离不小于阈值L2，与所述内管朝向所述第一端所在侧相接触的所述导热片的长度和/或设置密度小于与所述内管朝向所述第二端所在侧相接触的所述导热片。

进一步地，部分所述蓄能腔内，所述导热片的长度沿所述内管的周向减小，和/或所述导热片的设置密度沿所述内管的周向减小，和/或所述导热片的厚度沿所述内管的周向减小。

进一步地，所述蓄能组件还包括用以固定所述蓄能装置的固定单元，所述固定单元包括固定壳体、与所述固定壳体相配合以定位卡持定位所述蓄能装置的卡持条，所述卡条上具有防止所述蓄能装置在外力作用下发生位移的定位槽。

一种充冷蓄冷系统，包括内置有载冷剂的冷源、上述任意一种蓄能组件，所述蓄能通道的入口、出口分别连接于所述冷源的两端。

一种充冷蓄冷系统，包括压缩机、与所述压缩机连通的冷凝器、与所述冷凝器连通的节流元件、上述任意一种蓄能组件，所述蓄能通道的入口与所述节流元件连接，所述蓄能通道的出口与所述压缩机连接。

一种冷链运输箱，包括上述任意一种蓄能组件。

本发明的有益效果是：本发明的蓄能组件，载冷剂从所述蓄能通道的入口进入所述蓄能组件，自下而上与所述蓄能装置进行热交换后通过所述蓄能通道的出口流出，因此位于下排的蓄能装置先于其上方的蓄能装置获得热量或冷量，且位于下排的蓄能装置可以给位于其上方的蓄能装置通过热辐射或接触传热的方式提供热量或冷量，保证其下部的蓄能材料先于上部的蓄能材料发生相变，避免蓄能装置发生变形或破裂的现象。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的蓄能组件的立体图；

图2是图1的分解图；

图3是图1中蓄能装置与连接管组装示意图，(a)(b)分别为外管沿轴向的两个端面侧的示意图；

图4是若干蓄能装置的排布示意图，(a)是载冷剂自上排蓄能装置流入下排蓄能装置时冷量的传递方向示意图，(b)是载冷剂自下排蓄能装置流入上排蓄能装置时冷量的传递方向示意图；

图5是本发明一较佳实施例的蓄能装置的立体图；

图6是图5沿垂直于内管轴向剖切后的示意图；

图7是图6的蓄能装置中各点相比顺序示意图；

图8是另一较佳实施例的蓄能装置于图4视角的分解图；

图9是图沿B-B方向的剖视图；

图10是另一实施例于图9视角的示意图；

图11是另一实施例的蓄能装置的分解图；

图12是图11与于图9视角的示意图；

图13是另一较佳实施例的蓄能装置于图6视角的示意图；

图14是另一较佳实施例的蓄能装置于图6视角的示意图；

图15是另一较佳实施例的蓄能装置于图6视角的示意图；

图16是另一实施例的蓄能装置的立体图；

图17是图16的分解图；

图18是图16中外管、内管和导热片的端部示意图。

其中，100-蓄能装置，200-蓄能组件，1-外壳，11-蓄能腔，111-子蓄能腔，12-外管，13-端盖，131-注料口，132-密封件，133-通孔，134-套管，14-流通道，14’-辅助流通道，2-内管，3-导热片，31-传热片，32-散热片，4-连接管，4a-蓄能通道的入口，4b-蓄能通道的出口，41-排内连接管，42-排间连接管，5-固定单元，51-卡持条，52-固定壳体。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本发明的主题的基本结构。

为方便描述，按照蓄能装置在实际使用过程的方位，定义下方和上方。

发明人在研究中发现，在多个蓄能装置呈上下排布时，若载冷剂从上方的蓄能装置向下流入下方的载冷剂，则上方的蓄能装置先获取冷量或热量，然后通过热辐射或两者接触的方式给下方的蓄能装置提供热量或冷量，使得下方蓄冷装置内上半部分的蓄能液限于下半部分的蓄能液发生相变，若发生如由液态变为固态等体积增大的相变时，会使得蓄能装置的下半部分由于承受较大的压力而发生变形或破裂的现象。

如图1～图4所示，本发明一较佳实施例的蓄能组件200，包括自下向上依次排列的若干排蓄能装置100、供载能剂流通的蓄能通道，所述蓄能通道的入口4a位于最下排蓄能装置处，所述蓄能通道的出口4b位于最上排蓄能装置处。

具体地，每一排包括至少两个蓄能装置100，所述蓄能装置100包括流通道；所述蓄能组件200还包括内设有流通路的连接管4，所述连接管4包括串联每一排的蓄能装置100的流通道的排内连接管41、连接相邻的两排中沿上下方向相对应的两个蓄能装置100的流通道的排间连接管42；所述流通道与所述流通路共同构成所述蓄能通道。所述蓄能通道的入口4a与最下面一排中的任意一个蓄能装置100的流通道连通；所述蓄能通道的出口4b与最上面一排中的任意一个蓄能装置100的流通道连通。

于另一蓄能组件200中，与图1所示实施例的区别仅在于：每一排仅包括一个蓄能装置100，所述连接管4连通相邻两个蓄能装置100的流通道，所述流通道与所述流通路共同构成所述蓄能通道。

于另一蓄能组件200中，与图1所示实施例的区别仅在于连接管4与蓄能装置100的连接方式：所述连接管4包括串联式穿设于每一排内的所述蓄能装置100的流通道内的排内连接管41、连接相邻的两排中沿上下方向对应的两个蓄能装置100的流通道内的排内连接管41的排间连接管42；所述流通路过程所述蓄能通道，所述连接管4的入口即所述蓄能通道的入口4a，位于最下面一排中的任意一个蓄能装置处；所述连接管4的出口即所述蓄能通道的出口4b,位于最上面一排中的任意一个蓄能装置100处。

优选地，所述连接管4的外壁与所述流通道的内壁贴合。此处的“贴合”指的是，所述连接管4与所述内管2无间隙贴合，两者在组装的误差范围内无间隙；因此，热量或热量的参考传递方向为：所述连接管4内的液体→所述连接管4→所述流通道2的内壁→所述蓄能装置100内的蓄冷液；冷量或热量在液固、固固、固液之间传递，热损失较小，保证快速有效地热传递，减少热传递损失。例如，所述连接管4与所述流通道过盈配合，可通过胀管工艺实现。

优选地，相邻的两排所述蓄能装置100在水平方向上错位排布，或称若干蓄能装置100呈蜂巢式排布，相邻的两排所述蓄能装置100在同一水平面上的投影相错位。或相邻的两排所述蓄能装置100在水平方向上对位排布，或称若干蓄能装置100呈千岛式排布，相邻的两排所述蓄能装置100在同一水平面上的投影相重合。两种排布方式中，所述蓄能装置100之间具有空隙，这些空隙便于空气等流体流通，从而实现与所述蓄能组件200的热量交换。

于另一蓄能组件200中，与上述实施例的区别仅在于：每一排仅包括一个蓄能装置100，此时，所述连接管4依次穿设于自下向上排布的所述蓄能装置100的流通道内，所述连接管4的入口位于最下面的蓄能装置100处，所述连接管4的出口位于最上面的蓄能装置100处。

本发明的蓄能组件200，载冷剂从所述蓄能通道的入口4a进入所述蓄能组件200，自下而上与所述蓄能装置100进行热交换后通过所述蓄能通道的出口4b流出所述蓄能组件200，因此位于下排的蓄能装置100先于其上方的蓄能装置100获得热量或冷量，且位于下排的蓄能装置100可以给位于其上方的蓄能装置100通过热辐射或接触传热的方式提供热量或冷量，保证其下部的蓄能材料先于上部的蓄能材料发生相变，避免蓄能装置100发生变形或破裂的现象。

以下将重点对本发明的蓄能装置100进行说明。

请参阅图5～图18所示，本发明的蓄能装置100包括外壳1、穿设于所述外壳1内且具有所述流通道的内管2、由所述外壳1与所述内管2围设形成的用以储存蓄能材料的封闭的蓄能腔11、位于所述蓄能腔11内的导热片3；所述导热片3与所述外壳1或所述内管2中的至少一个接触，以提高热交换速度。

所述外壳1的形状不限，可根据需要或安装空间做适应性变化。所述外壳1为整体密封的壳体，或所述外壳1具有开口、密封所述开口的密封结构；只要能够密封储存一定量的蓄能材料即可。

例如图5所示的实施例中，所述外壳1包括外管12、封闭所述外管12两端的端盖13，所述端盖13为封闭所述外管12的两端的任意结构，且所述端盖13与所述外管12分体设置或一体设置。

其中，所述外管12的截面形状为圆形、多边形或其他任意形状，所述多边形包括但不限于三角形、正方形、六边形、梯形等。

所述端盖13上设置有供所述内管2穿过的通孔133，将所述内管2置于所述通孔133后，再通过焊接等方式密封所述端盖13与所述内管2的连接处，该工艺方便制造。同时，所述端盖13和/或所述外管12上设置有用以向所述蓄能腔11注入蓄能材料的注料口131，在注入蓄能材料后，再通过密封件132堵塞密封所述注料口131。

所述蓄能装置100还包括位于所述蓄能腔11内的蓄能材料，所述蓄能材料优选为相变材料，在相变过程中可以存储或释放大量的能量。所述蓄能材料在相变过程中，其体积发生变化会给所述外壳1一定的压力，同时位于所述蓄能腔11内的气体被压缩也对所述外壳1产生一定的压力；综合考虑所述蓄能装置100能承受的压力，所述蓄能材料的加入量为：所述蓄能材料为液态时，其体积不大于所述蓄能腔11体积的80％，保证所述蓄能材料在发生相变时，不会由于体积增大而所述蓄能装置100。

所述内管2穿设于所述外壳1内，所述内管2与所述外壳1形成所述蓄能腔11。

所述内管2的截面形状为圆形、多边形或其他任意形状。所述内管2与所述外管12的截面形状可相同，两者的相对位置一目了然。或所述内管2与所述外管12的截面形状不同，增大了两者的选择空间，可根据实际情况进行最佳的形状组合。

一优选实施例中，所述内管2的两端自所述端盖13向外暴露，便于所述内管2与所述外壳1的焊接。具体地，将所述端盖13的通孔133套设于所述内管2上，然后在所端盖13的外侧焊接所述端盖13与所述内管2。

于其他实施例中，如图10所示，也可以在所述端盖13上设置向内延伸的套管134，所述内管2与所述套管134连接，此时所述内管2位于所述外壳1的内部。当然，所述套管134也可以自所述端盖13向外延伸。

所述导热片3可以扩大传热面积，从而提高热交换速度。因此，通过调控所述导热片3的结构、设置密度等可以改变所述蓄能腔11内的热交换速度。以下将结合所述内管2与所述外管12的相对位置、所述导热片3的具体结构及其设置方式进行详细的说明。

所述导热片3包括与所述内管2和所述外壳1均接触的传热片31，所述传热片31对所述内管2起到支撑固定作用的同时，还可以使所述内管2与所述外壳1之间进行快速热交换，从而所述内管2、所述外壳1分别从内外两侧与所述蓄能腔11内的蓄能材料进行热交换，提高了换热效率。

例如所述内管2与充冷单元连接时，降温后的所述内管2通过所述传热片31与所述外壳1进行热交换，使得所述外壳1的温度降低，然后所述外壳1、所内壳同时与所述蓄能材料进行热交换，提高了蓄能材料的降温速度。

一具体实施例中，所述传热片31自所述内管2向外延伸，并延伸至所述外壳1处与所述外壳1连接。“自内向外延伸”指的是：所述传热片31具有自内向外延伸的趋势，包括但不限于沿所述内管2的径向向外延伸。

进一步地，所述传热片31包括与所述内管2连接的内连接部和/或与所述外壳1连接的外连接部，提高所述传热片31与所述内管2和所述外管12的连接强度和热传递性能。沿所述内管2的周向，所述内连接部的厚度自中间向两侧减小，增强连接强度和热传递效果；并且，所述内连接部具有内侧面，所述内管2与所述传热片31连接处的外壁的与所述内侧面形状一致，所述外壁与所述内侧面紧密连接。沿所述内管2的周向，所述外连接部的厚度自中间向两侧减小，增强连接强度和热传递效果；并且，所述外连接部具有外侧面，所述外壳1与所述传热片31连接处的内壁与所述外侧面形状一致，所述内壁与所述外侧面紧密连接。

所述传热片31可以为片状、弧形状、螺旋状等。优选片状，方便制造，尤其在所述内管2、所述传热片31、所述外壳1一体成型时大大降低了工艺难度。沿垂直于所述内管2的轴向剖切后，所述传热片31的截面呈长方形、三角形、梯形、弧形等。

以片状为例，所述传热片31的厚度不小于1.5mm，优选1.5mm～2mm之间，所述传热片31具有足够的强度支撑固定所述内管2，同时该厚度的导热片3热阻小，可以有效减少所述传热片31的热衰减，保证所述外管12与所述内管2的有效热传递。

由上可知，所述传热片31的数量越多，整个蓄能装置100的热交换速度越快。其中，所述传热片31的个数，以所述传热片31相对所述内管2的延伸方向计算，即自所述内管2向不同方向延伸的所述传热片31即为两个不同的传热片31；并非直接以所述导传热片31与所述导传热片31的连接点计算。

发明人研究发现，在包含至少两个所述传热片31时，所述传热片31将所述蓄能腔11划分为至少两个子蓄能腔111。在使用过程中，所述子蓄能腔111内的蓄能材料发生相变体积变化时，会导致围设形成所述子蓄能腔的所述外壳1变形或破裂，影响使用和美观；或导致围设形成所述子蓄能腔的所述传热片31变形或折断，影响热交换速度。

为解决该技术问题，所述蓄能装置100还包括连通至少两个所述子蓄能腔111的流通道14。通过所述流通道14使得各子蓄能腔111相连通，蓄能材料在获取冷量或热量发生相变而体积膨胀时，例如由液态变为固态，液态的蓄能材料可穿过所述流通道14在相邻的子蓄能腔111内流动，释放单个所述子蓄能空间的压力，防止所述蓄能装置100变形或爆裂。

具体地，所述流通道14位于所述传热片31与所内管2之间，或所述流通道14位于所述传热片31与所述外壳2之间；或所述流通道14贯穿所述传热片31，也即所述流通道14设置于所述传热片31的内部。

优选的实施例中，所述传热片31沿所述内管2的轴向延伸，所述流通道14位于所述传热片31沿所述内管2轴向的至少一端与所述内管2之间；和/或所述流通道14位于所述传热片31沿所述内管2轴向的至少一端与所述外壳1之间。如此设计大大减小了加工难度，尤其是在所述内管2、所述传热片31、所述外管12一体成型的蓄能装置100中，可以成型后，再在所述传热片31沿所述内管2轴向的至少一端去掉部分所述传热片31形成流通道14，工艺简单可行。

当然，所述流通道14也可以设置于所述传热片31沿径向的边缘位置，包括两种情形：所述流通道14位于所述传热片31与所述内管2相邻的边缘处，此时所述流通道14位于所述传热片31与所述内管2之间；或，所述流通道14位于所述传热片31与所述外管12相邻的边缘处，此时所述流通道14位于所述传热片31与所述外管12之间。

或，所述流通道14也于所述传热片31的中间位置处贯穿所述传热片31。

进一步地，导热片3还包括位于所述子蓄能腔111内的至少一个散热片32，通过所述散热片32可以进一步提高热交换速度。所述散热片32与所述内管2连接，且所述散热片32与所述外壳1之间具有间隙；或所述散热片32与所述外壳1连接，所述散热片32与所述内管31之间具有间隙。

所述散热片32与所述传热片31在结构上的区别仅在于：所述散热片32的厚度小于所述传热片31的厚度，在保证其提高热交换速度的前提下，不占用过多的所述蓄能腔11，同时可以减轻重量和降低成本。

所述散热片32与所述外壳1或所述内管2之间具有间隙，保证所述蓄能腔11内蓄能材料的流动路径畅通，减小蓄能材料的流动阻力。

优选地，所述散热片32上与所述流通道14相对应的位置处设有辅助流通道14’，保证所述蓄能材料的流动畅通无阻。“相对应的位置处”指的是，所述流通道14沿所述内管2的周向映射到所述散热片32上的位置处，流体介质可快速穿过相邻的所述流通道14与所述辅助流通道14’，提高流通速度。

具体地，沿所述内管2的轴向上，所述传热片31、所述散热片32的至少一端位于所述外壳1的内侧，也即所述外壳1超出所述传热片31和所述散热片32的端部。优选地，所述传热片31、所述散热片32沿所述内管2的轴向的同一端齐平且与所述外壳1之间具有间隙，该间隙构成所述流通道14，不同子蓄能腔111内的蓄能材料在该间隙处流动。

一具体实施例中，所述外壳1包括外管12、连接于所述外管12两端的端盖13，所述内管2沿所述外管12的轴向延伸，且所述内管2的两端自所述端盖13向外暴露，所述传热片31沿所述内管2径向上的两端分别与所述内管2、所述外管12接触；所述传热片31、所述散热片32沿所述内管2的轴向的端部与所述端盖13之间具有间隙，该间隙即构成所述流通道14。

发明人在研究中还发现，所述蓄能材料的相变速度与其获取冷量或热量的速度有关，而所述内管2在所述外管12内的设置位置、所述传热片31的结构及其设置方式和/或所述散热片32的结构及其设置方式均对蓄能材料获取冷量或热量的速度有影响，而所述蓄能材料获取冷量或热量的速度越快，则发生相变的速度也越快。

所述传热片31和所述散热片32将所蓄能腔11划分为若干小的非封闭式腔体；若该腔体出口处的蓄能材料比内部的蓄能材料先发生体积变大的相变，例如该腔体出口处的蓄能材料由液态变为固态后，腔体内部的蓄能材料才由液态变为固态，会使得围设形成该腔体的外壳1、内管2或导热片3变形或胀破。相反，若该腔体内部的蓄能材料比出口处的蓄能材料先发生体积变大的相变，也即该蓄能腔内蓄能材料的相变速度自内向该腔体的出口处减小，则在内部发生体积变大的相变时，液体或气态的蓄能材料向外流动，可以避免所述蓄能装置100发生变形或破裂现象；因此如何控制所述蓄能腔11内的至少部分区域内的相变速度变化方向，至关重要。

本发明中，部分所述蓄能腔11内，所述导热片3的结构及其设置方式符合以下条件中的至少一个：所述导热片3的长度沿所述内管2的周向减小，所述导热片3的设置密度沿所述内管2的周向减小，所述导热片3的厚度沿所述内管2的周向减小。沿上述减小方向，所述导热片3给所述蓄能腔内的蓄能液提供的热量或冷量减小，蓄能液的相变速度减小，可以避免所述蓄能装置100发生变形或破裂。

上述“部分所述蓄能腔”为所述蓄能腔11中的一部分，在如上所述的导热片3包括所述传热片31和所述散热片32的实施例中，上述“部分所述蓄能腔”为相邻两个所述传热片31之间的子蓄能腔111。上述“减小”指的是在单位体积内有减小趋势，可以为连续减小，可以为等差减小或逐级减小等间断式减小。

具体地，所述导热片3自所述内管2向背离所述内管2的方向延伸，且所述导热片3包括与所述内管2和所述外壳1均接触的传热片31和鱼所述内管2相连接的内管2，至少两个所述传热片31将所述蓄能腔11划分为至少两个子蓄能腔111；所述散热片32位于所述子蓄能腔11内，且所述散热片32与所述外壳1之间具有间隙。

至少两个相邻的所述传热片31之间的夹角的范围为90°≤α≤180°，位于该两个传热片31之间的所述散热片32的长度沿所述内管2的周向减小，和/或所述散热片32的设置密度沿所述内管2的周向减小，从而所述散热片32的传热面积自其中一个所述传热片31向另一个所述传热片31减小，该子蓄能腔111内的蓄能液沿该减小方向逐渐发生相变；和/或所述散热片32的厚度沿所述内管2的周向减小，使得所述散热片32的热衰减沿前述减小方向增大，从而该子蓄能腔111内的蓄能液沿该减小方向逐渐发生相变。

第一类实施例中，请参阅图5～图12所示，所述内管2与所述外管12同心设置，即所述内管2的中轴线与所述外管12的中轴线重合，整个蓄能装置100较为平衡，容易制造且使用寿命长。此时，通过对所述导热片3的结构或设置密度中的至少一个进行调整，以控制不同区域的所述蓄能材料的相变顺序。

具体地，请参考图5～图12所示，至少两个所述传热片31沿所述内管2的周向均匀分布，自一个传热片31向与其相邻设置的另一个传热片31的方向上，若干所述散热片32的设置密度减小，和/或所述散热片32的长度减小。因此，所述散热片32设置密度大或长度长的区域内的所述散热片32传热面积之和大，传热面积大的区域先相变、传热面积小的区域后相变；使得蓄能材料沿图7所示的箭头方向逐渐发生相变，避免所述蓄能装置100变形或胀裂。

具体地，沿所述内管2的周向，所述散热片32的长度相同，相邻所述导热片3之间的设置密度减小，也即相邻所述导热片3之间的夹角增大。夹角越小，相邻两个所述导热片3之间的腔体越小，位于该腔体内的蓄能材料获取冷量或热量的速度越快，越早发生相变。其中，所述导热片3之间的夹角包括相邻的所述传热片31与所述散热片32之间的夹角、相邻的两个所述散热片32之间的夹角。

或，沿所述内管2的周向，相邻所述导热片3之间的夹角相同，所述散热片32的长度减小。所述散热片32的长度越长，其传热面积越大，与其相邻的蓄能材料获取冷量或热量的速度越快，越早发生相变。请参考图6所示，所述散热片32的长度La越长，该散热片32距离所述外壳1的距离Lb越短；例如，Lb1小于Lb2。

优选地，请参考图6～图8所示，沿所述内管2的周向，相邻所述导热片3之间的夹角增大，且所述散热片32的长度减小，不同区域获取冷量或热量的速度差异越大，更有利于逐级发生相变。

另，沿所述内管2的周向，所述导热片3的厚度逐渐减小，所述导热片的厚度越大，其热衰减越小，热阻越小，对热量的传递速度越快，也能达成上述技术效果。

进一步地，基于上述具体实施例，所述导热片3包括分别向第一端、第二端延伸的两个传热片31，该两个传热片31将所述蓄能腔11划分为对称设置的两个子蓄能腔111；位于两个所述子蓄能腔111内的所述散热片32相对所述传热片31对称设置。因此，自第一端向第二端，两个子蓄能腔11内的蓄能液的相变速度一致，也即两个传热片31两侧的蓄能液的相变速度基本一致，可以避免所述传热片31发生变形或折断。

请参阅图7所示，所述蓄能腔11内每个点处的蓄能材料均从与其临近的所述内管2、所述导热片3、所述外管12处获取冷量或热量，图7中箭头示意了不同点获取能量的大小顺序。在使用过程中，该蓄能装置100安装时需将所述导热片3设置密度较大的一侧置于下方，所述导热片3设置密度较小的一侧置于上方，使得液态或气态的蓄能材料向上流动，避免胀管。

以从所述内管2给所述蓄能装置100充冷为例，每两个所述导热片3之间，越靠近所述内管2的区域的蓄能材料获取冷量的速度越快，越早发生结晶；所述导热片3的设置密度越大的区域的蓄能材料获取热量或冷量的速度越快，越早发生结晶；因此所述蓄能材料按照箭头指示方向逐渐发生相变，气体和液体能有效向上流动，有效避免了胀管。

另外，请参阅图13～图18所示，所述内管2与所述外管12偏心设置，即所述内管2的中轴线偏离所述外管12的中轴线。

具体地，所述外管12具有位于其中轴线的相对两侧的第一端和第二端，所述内管2向第一端偏移后，位于所述第一端所在侧的蓄能材料与所述内管2的换热速度比位于所述第二端所在侧的蓄能材料与所述内管2的换热速度快。若所述内管2与充冷单元连接后，位于所述第一端所在侧的蓄能材料的降温速度较快，先发生相变；而位于所述第二端所在侧的蓄能材料的降温速度较慢，后发生相变，可以有效控制所述蓄能腔11内的蓄能材料自第一端向第二端逐步发生相变，避免因相变方向错乱而导致所述蓄能装置100变形或胀裂。

第二类实施例中，请参阅图13或图14所示，所述内管2的中轴线与所述外管12的中轴线的偏移距离不大于阈值L1，所述导热片3自所述内管2沿所述内管2的径向向外延伸。

一具体实施例中，如图13所述，沿所述内管2的周向，相邻所述导热片3之间的夹角均相等，且所述散热片31的长度相同，在所述内管2偏心设置的基础上，也有利于所述蓄能材料逐渐发生相变。

所述导热片3包括两个传热片31，且该两个所述传热片31将所述蓄能腔11划分为两个子蓄能腔111；所述导热片3还包括与所述内管2连接且位于所述子蓄能腔111内的若干散热片32，所述散热片32与所述外壳1之间具有间隙，且每一所述子蓄能腔111内，若干所述散热片32沿所述内管2的周向均匀设置。

优选地，位于两个所述子蓄能腔111内的所述散热片32相对所述传热片31对称设置。

如图14所示，所述散热片32的设置方式与图6～图8所示实施例相同，于此不再赘述。在所述内管2偏心设置的基础上，且所述散热片32的长度或设置密度减小的双重作用，更有利于所述蓄能材料逐渐发生相变。

第三类实施例中，请参阅图15～图18所示，所述内管2相对所述外管12的中心轴向所述第一端偏移，且所述偏移距离不小于阈值L2；此时所述内管2的偏移距离大，其携带的冷量或热量远大于所述导热片3，因此所述蓄能材料从所述内管2、所述导热片3及所述外管12处获得的热量或冷量自第一端向第二端整体呈减小的趋势；使得蓄能材料沿一个方向逐渐发生相变，避免从多个方向向中间发生相变而导致所述蓄能装置100变形或胀裂。

具体地，如图15所示，当偏移距离介于阈值L2与阈值L3之间，L2小于L3；所述散热片均自所述内管2向外延伸。

一实施例中，分别向所述第一端、所述第二端延伸的两个传热片31将所述蓄能腔11划分为对称设置的两个子蓄能腔111，若干散热片32与所述内管2接触且所述散热片32与所述外壳1之间具有间隙；所述子蓄能空间111内，沿所述内管2的周向自所述第一端向所述第二端，所述散热片32的长度和/或设置密度增大。

具体地，沿所述内管2的周向自所述第一端向所述第二端，所述散热片32的长度相同，相邻所述导热片3之间的夹角减小。或，沿所述内管2的周向自所述第一端向所述第二端，相邻所述导热片3之间的夹角相同，所述导热片3的长度增大。优选地，沿所述内管2的周向自所述第一端向所述第二端，相邻所述导热片3之间的夹角减小，且所述导热片3的长度增大。

上述几个具体实施例中，由于所述内管2的偏移距离大，所述蓄能材料从所述内管2、所述导热片3及所述外管12处获得的热量或冷量自第一端向第二端呈减小的趋势；使得蓄能材料沿一个方向逐渐发生相变，避免从多个方向向中间发生相变而导致所述蓄能装置100变形或胀裂；同时整个蓄能装置100的蓄能速度较快。

进一步地，位于两个所述子蓄能腔111内的所述散热片32相对所述传热片31对称设置。

当所述偏移距离不小于阈值L3时，L2小于L3，所述内管2与所述外管12的距离较近，若所述散热片32朝所述偏移侧延伸，则所述散热片32与所述外管12的距离较近，不利于液体或气态的蓄能材料流动；因此所述散热片32自所述内管2超所述第一端同时向背离所述内管2的方向延伸。

具体地，请参考图16～图18所示，自所述第一端向所述第二端，所述散热片32的长度增大，但是所述蓄能材料从所述内管2、所述导热片3及所述外管12处获得的热量或冷量整体呈减小的趋势。

具体使用过程中，将所述蓄能腔11的第一端置于下方，将所述蓄能腔11的第二端置于上方，使得液态或气态的蓄能材料向上流动，避免胀管。

进一步地，所述外壳1的外壁上具有指示所述第一端和/或所述第二端的标识；或者说，所述标识指示上述减小的方向，在安装所述蓄能装置100时，所述标识起到提示作用，以免将传热密度小的一侧向下放置，出现胀裂现象。

另外基于上述所有实施方案，所述内管2、所述导热片3与所述外管12一体成型或称一体设置，传热效果远远优于后组装方案。优选铝或铝合金材料，质量轻且传热速度快。

具体加工工艺为，所述内管2、所述传热片31与所述外管12一体成型；在所述导热片3沿所述内管2的轴向的边缘处形成所述流通道14，例如去除部分所述导热片3，使得所述导热片3位于所述外管12内；将所述端盖13与所述外壳1焊接；从所述注料口131向所述蓄能腔11内注入蓄能材料，然后密封所述注料口131。

所述蓄能组件200还包括用以固定所述蓄能装置100的固定单元5，所述固定单元5包括围装所述蓄能装置100的固定壳体52、与所述固定壳体52相配合以定位卡持定位所述蓄能装置100的卡持条51，所述卡持条51上具有与所述蓄能装置100的外壳相匹配的定位槽，所述定位槽的数量与一排中蓄能装置100的数量一致，以防止所述蓄能装置在外力作用下发生位移。

本发明还提供一种充冷蓄冷系统，包括内置有载冷剂的冷源、上述任意一种蓄能组件100，所述蓄能通道的入口4a、所述蓄能通道的出口4b分别连接于所述冷源的两端。

一种充冷蓄冷系统，包括压缩机、与所述压缩机连通的冷凝器、与所述冷凝器连通的节流元件、上述任意一种蓄能组件200，所述蓄能通道的入口4a与所述节流元件连接，所述蓄能通道的出口4b与所述压缩机连接。该实施例中，由所述压缩机压缩的制冷剂作为载冷剂，给所述蓄能组件200提供冷量。

本发明还提供一种冷藏箱，包括上述任意一种蓄能装置100、或上述任意一项充冷蓄冷系统、或上述任意一种蓄冷供冷系统。

综上所述，本发明的蓄能组件200，载冷剂从所述蓄能通道的入口4a进入所述蓄能组件200，自下而上与所述蓄能装置100进行热交换后通过所述蓄能通道的出口4b流出所述蓄能组件200，因此位于下排的蓄能装置100先于其上方的蓄能装置100获得热量或冷量，且位于下排的蓄能装置100可以给位于其上方的蓄能装置100通过热辐射或接触传热的方式提供热量或冷量，保证其下部的蓄能材料先于上部的蓄能材料发生相变，避免蓄能装置100发生变形或破裂的现象。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄能组件，其特征在于，包括：

自下向上依次排列的若干排蓄能装置

蓄能通道，所述蓄能通道自下向上逐排连通所述蓄能装置，且所述蓄能通道的入口位于最下排蓄能装置处，所述蓄能通道的出口位于最上排蓄能装置处。

2.根据权利要求1所述的蓄能组件，其特征在于，每一排包括至少两个蓄能装置，所述蓄能装置包括流通道；所述蓄能组件还包括内设流通路的连接管，所述连接管包括串联连接每一排的所述蓄能装置的流通道的排内连接管、连接相邻的两排中沿上下方向相对应的两个蓄能装置的流通道的排间连接管；所述流通道与所述流通路共同构成所述蓄能通道；

或，每一排仅包括一个蓄能装置，所述蓄能装置包括流通道；所述蓄能组件还包括内设有流通路的连接管，所述连接管连通相邻两个蓄能装置的流通道，所述流通道与所述流通路共同构成所述蓄能通道；

或，每一排包括至少两个蓄能装置，所述蓄能装置包括流通道，所述蓄能组件还包括内设有流通路的连接管，所述连接管包括串联式穿设于每一排的所述蓄能装置中的流通道内的排内连接管、连接相邻的两排中沿上下方向相对应的两个蓄能装置内的排内连接管的排间连接管，所述连接管的入口位于最下面一排中的任意一个蓄能装置处，所述连接管的出口位于最上面一排中的任意一个蓄能装置处；

或，每一排仅包括一个蓄能装置，所述蓄能装置包括流通道；所述蓄能组件还包括内设有流通路的连接管，所述连接管依次穿设于自下向上排布的所述蓄能装置的流通道内，所述连接管的入口位于最下面的蓄能装置处，所述连接管的出口位于最上面的蓄能装置处。

3.根据权利要求1～2任意一项所述的蓄能组件，其特征在于，所述蓄能装置包括：

外壳；

具有所述流通道的内管，所述内管穿设于所述外壳内，且所述内管与所述外壳之间围设形成用以密封储存蓄能材料的蓄能腔；

与所述内管的外壁相连接的若干导热片，所述导热片位于所述蓄能腔内。

4.根据权利要求3所述的蓄能组件，其特征在于，所述外壳包括外管，所述外管具有位于其中轴线的相对两侧的第一端和第二端；所述内管穿设于所述外管内，所述内管与所述外管平行，且所述内管相对所述外管向所述第一端偏移。

5.根据权利要求4所述的蓄能组件，其特征在于，所述内管的中轴线与所述外管的中轴线的偏移距离不大于阈值L1，所述导热片沿所述内管的径向向外延伸，沿所述内管的周向，相邻所述导热片之间的夹角均相等；或部分所述蓄能腔内，所述导热片的长度沿所述内管的周向减小，和/或所述导热片的设置密度沿所述内管的周向减小；

或，所述内管的中轴线与所述外管的中轴线的距离不小于阈值L2，与所述内管朝向所述第一端所在侧相接触的所述导热片的长度和/或设置密度小于与所述内管朝向所述第二端所在侧相接触的所述导热片。

6.根据权利要求3所述的蓄能组件，其特征在于，部分所述蓄能腔内，所述导热片的长度沿所述内管的周向减小，和/或所述导热片的设置密度沿所述内管的周向减小，和/或所述导热片的厚度沿所述内管的周向减小。

7.根据权利要求1所述的蓄能组件，其特征在于，所述蓄能组件还包括用以固定所述蓄能装置的固定单元，所述固定单元包括固定壳体、与所述固定壳体相配合以定位卡持定位所述蓄能装置的卡持条，所述卡条上具有防止所述蓄能装置在外力作用下发生位移的定位槽。

8.一种充冷蓄冷系统，其特征在于，包括：

内置有载冷剂的冷源；

上述权利要求1～7中任意一项所述的蓄能组件，所述蓄能通道的入口、出口分别连接于所述冷源的两端。

9.一种充冷蓄冷系统，其特征在于，包括压缩机、与所述压缩机连通的冷凝器、与所述冷凝器连通的节流元件、上述权利要求1～7中任意一项所述的蓄能组件，所述蓄能通道的入口与所述节流元件连接，所述蓄能通道的出口与所述压缩机连接。

10.一种冷链运输箱，其特征在于，所述冷链运输箱包括权利要求1～7任意一项所述的蓄能组件。

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