CN206846973U - 一种相变蓄能水箱 - Google Patents

Abstract

一种相变蓄能水箱，包括水箱本体，水箱本体包括外壳和内胆；内胆的顶端设有进水管，内胆的底端设有出水管；内胆沿高度方向均匀布置若干层用于强化换热的翅片管排，相邻翅片管排之间布置挡板，挡板的一端与内胆固定连接，挡板的另一端与内胆之间留有流通通道，流通通道沿内胆高度方向呈左、右交叉分布；翅片管排上均匀布置若干个蓄能球，相邻翅片管排上的蓄能球呈错列分布；蓄能球内装有相变材料；内胆的中部设有电热元件。本实用新型在内胆内将翅片管排与蓄能球有机结合，既增强了换热效率，又平衡了整个内胆的温度分布与应力分布，同时增加了蓄能水箱工作中的稳定性，而翅片管排之间由挡板相隔，增加了流体的流程。

Description

一种相变蓄能水箱

技术领域

本实用新型涉及蓄能水箱技术领域，具体涉及一种相变蓄能水箱。

背景技术

在现有的空调制冷和制热系统中，有些采用蓄能球式蓄能水箱，其蓄能球内装有相变材料，利用相变材料作为蓄冷介质或者蓄热介质的相变蓄能水箱具有单位体积蓄能大、蓄冷密度高等优点提高了储冷与储热的效率，减少了蓄能水箱的体积。

但是，现有的蓄能球式蓄能水箱多采用自然堆叠的方式来布置蓄能球，运行一段时间以后，由于重力作用和载冷剂或者载热剂的流动冲刷，造成蓄能球分布不均。蓄能球分布不均会导致储能水箱在工作过程中温度分布不均、应力分布不均等现象，最终引起堵塞、内胆破裂、蓄能球破损等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种相变蓄能水箱。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种相变蓄能水箱，包括水箱本体，所述水箱本体包括外壳和内胆；所述内胆的顶端设有进水管，所述内胆的底端设有出水管；所述内胆沿高度方向均匀布置若干层用于强化换热的翅片管排，相邻翅片管排之间布置挡板，所述挡板的一端与内胆固定连接，所述挡板的另一端与内胆之间留有流通通道，所述流通通道沿内胆高度方向呈左、右交叉分布；所述翅片管排上均匀布置若干个蓄能球，相邻翅片管排上的蓄能球呈错列分布；所述蓄能球内装有相变材料；所述内胆的中部设有电热元件。

优选的，所述外壳与内胆之间填充保温材料。

优选的，所述蓄能球的外壳采用聚合乙烯材料。

优选的，所述蓄能球上设有通孔。

优选的，所述翅片管排采用金属材料，所述翅片管排具有良好的导热性。

优选的，所述挡板采用金属材料，所述挡板具有良好的导热性。

优选的，所述蓄能球内相变材料的相变点在-5℃～80℃之间。

相变蓄能水箱的工作原理：

在蓄热时，电热元件将内胆内的流体迅速加热到相应温度，流体沿着挡板流动并从挡板的流通通道流动到下一层挡板，并与蓄能球发生热量交换，蓄能球内的相变材料在吸热后发生相变，储存热量；释放热量时，随着内胆内流体温度降至蓄能球内相变材料的相变点温度以下，蓄能球内相变材料发生相变，释放热量。

在蓄冷时，电热元件将内胆内的流体迅速制冷到相应温度，流体沿着挡板流动并从挡板的流通通道流动到下一层挡板，并与蓄能球发生热量交换，蓄能球内的相变材料在吸冷后发生相变，储存冷量；释放冷量时，随着内胆内流体温度升至蓄能球内相变材料的相变点温度以上，蓄能球内相变材料发生相变，释放冷量。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型在内胆内将翅片管排与蓄能球有机结合，增强了换热效率，平衡了整个内胆的温度分布与应力分布；相邻翅片管排上的蓄能球采用错列布置，增加了流体与蓄能球的换热效率；翅片管排之间由挡板相隔，增加了流体的流程；蓄能球固定在翅片管排上，且蓄能球之间留有固定膨胀间隙，增加了该蓄能水箱在工作中的稳定性。

(2)本实用新型相变蓄能水箱，体积相对较小，需要的流体冲注量较少，同时具有更高的蓄能效率，更长的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型相变蓄能水箱的结构示意图；

图2是本实用新型蓄能球的剖面示意图；

其中0–流体；

1–外壳，2–进水管，3–保温材料，4–内胆，5–蓄能球，51–通孔，6–翅片管排，7–电热元件，8–出水管，9–挡板，10–流通通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种相变蓄能水箱，包括水箱本体，所述水箱本体包括外壳1和内胆4；所述内胆4的顶端设有进水管2，所述内胆4的底端设有出水管8；所述内胆4沿高度方向均匀布置若干层用于强化换热的翅片管排6，相邻翅片管排6之间布置挡板9，所述挡板9的一端与内胆4固定连接，所述挡板9的另一端与内胆4之间留有流通通道10，所述流通通道10沿内胆4高度方向呈左、右交叉分布，翅片管排6之间由挡板9相隔，以及流通通道10呈左、右交叉分布，均增加了流体0的流程；所述翅片管排6上均匀布置若干个蓄能球5，相邻翅片管排6上的蓄能球5呈错列分布，这种错列分布形式，增加了流体0与蓄能球5的换热效率，蓄能球5固定在翅片管排6上，且蓄能球5之间留有固定膨胀间隙，增加了该蓄能水箱在工作中的稳定性；所述蓄能球5内装有相变材料；所述内胆4的中部设有电热元件7。

优选的，所述外壳1与内胆4之间填充保温材料3，防止内部流体0与外部环境进行热交换。

优选的，所述蓄能球5的外壳采用聚合乙烯材料，具有强度高、密度高及良好的导热性。

优选的，如图2所示，所述蓄能球5上设有通孔51，用于与翅片管排6进行安装。

优选的，所述翅片管排6采用金属材料，所述翅片管排6具有良好的导热性。

优选的，所述挡板9采用金属材料，所述挡板9具有良好的导热性。

优选的，所述蓄能球5内相变材料的相变点在-5℃～80℃之间。

一种相变蓄能水箱，其具体实施方式为：

在蓄热时，电热元件7将内胆4内的流体0迅速加热到相应温度，流体0沿着挡板9流动并从挡板9的流通通道10流动到下一层挡板9，并与蓄能球5发生热量交换，蓄能球5内的相变材料在吸热后发生相变，储存热量；释放热量时，随着内胆4内流体0温度降至蓄能球5内相变材料的相变点温度以下，蓄能球5内相变材料发生相变，释放热量。

在蓄冷时，电热元件7将内胆4内的流体迅速制冷到相应温度，流体0沿着挡板9流动并从挡板9的流通通道10流动到下一层挡板9，并与蓄能球5发生热量交换，蓄能球5内的相变材料在吸冷后发生相变，储存冷量；释放冷量时，随着内胆4内流体0温度升至蓄能球5内相变材料的相变点温度以上，蓄能球5内相变材料发生相变，释放冷量。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶端”、“底端”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种相变蓄能水箱，其特征是，包括水箱本体，所述水箱本体包括外壳和内胆；所述内胆的顶端设有进水管，所述内胆的底端设有出水管；所述内胆沿高度方向均匀布置若干层用于强化换热的翅片管排，相邻翅片管排之间布置挡板，所述挡板的一端与内胆固定连接，所述挡板的另一端与内胆之间留有流通通道，所述流通通道沿内胆高度方向呈左、右交叉分布；所述翅片管排上均匀布置若干个蓄能球，相邻翅片管排上的蓄能球呈错列分布；所述蓄能球内装有相变材料；所述内胆的中部设有电热元件。

2.如权利要求1所述的一种相变蓄能水箱，其特征是，所述外壳与内胆之间填充保温材料。

3.如权利要求1所述的一种相变蓄能水箱，其特征是，所述蓄能球的外壳采用聚合乙烯材料。

4.如权利要求1所述的一种相变蓄能水箱，其特征是，所述蓄能球上设有通孔。

5.如权利要求1所述的一种相变蓄能水箱，其特征是，所述翅片管排采用金属材料，所述翅片管排具有良好的导热性。

6.如权利要求1所述的一种相变蓄能水箱，其特征是，所述挡板采用金属材料，所述挡板具有良好的导热性。

7.如权利要求1所述的一种相变蓄能水箱，其特征是，所述蓄能球内相变材料的相变点在-5℃～80℃之间。