CN207006962U - 相变蓄热装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种相变蓄热装置，包括：箱体；换热组件，其包括均匀间隔开排列设置在所述箱体内的多组换热管，且多组换热管的两端合并形成进液端和出液端；任一组换热管包括在其轴向上交替连接设置的多个换热主管和多组换热支管，且在轴向上，相邻两组换热管之间的所述多个换热主管和所述多组换热支管相互错开设置；相变蓄热材料，其填充在所述换热组件外的所述箱体内；进液管和出液管，其一端分别与换热组件的进液端和出液端相连通，另一端分别向所述箱体外延伸设置。本实用新型提供的相变蓄热装置能够实现换热组件与相变蓄热材料之间的充分换热，换热效果好，且结构简单，加工方便。

Description

相变蓄热装置
技术领域
本实用新型涉及一种相变蓄热装置。
背景技术
随着经济的不断发展以及能源的大量消耗，节能已经成为全球关注的话题，太阳能、风能、地热能等可再生能源和工业余热、废热的利用已经成为各国研究开发的重点，然而这些能源都具有间断性和不稳定性的特点，所以，能量存储技术的研究就显得尤为重要。蓄热技术是能量存储技术中一种，蓄热技术中重要一环就是用相变材料来储热，虽然相变材料本身具有储热密度大，且储能过程近似等温等上述优点，但是这类材料的热传导率却很低，从而在一定程度上限制了它的应用。为改善相变材料导热能力差的缺点，通常采取的措施是将相变材料加入在高孔隙率的多孔介质中、在相变材料中安置金属结构、在相变材料中分散高导热颗粒以及添加具有高导热率、低密度的填充材料等，由此来提高蓄热系统的蓄、放热的速率，达到强化相变蓄热装置热性能的目的，但均存在结构复杂、制造难度大、生产成本高等缺点。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种相变蓄热装置，其能够实现换热组件与相变蓄热材料之间的充分换热，且结构简单，加工方便，换热效果好。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种相变蓄热装置，包括：
箱体；
换热组件，其包括均匀间隔开排列设置在所述箱体内的多组换热管，且多组换热管的两端合并形成进液端和出液端；任一组换热管包括在其轴向上交替连接设置的多个换热主管和多组换热支管，且在轴向上，相邻两组换热管之间的所述多个换热主管和所述多组换热支管相互错开设置；
相变蓄热材料，其填充在所述换热组件外的所述箱体内；
进液管和出液管，其一端分别与换热组件的进液端和出液端相连通，另一端分别向所述箱体外延伸设置。
优选的是，任一换热主管为一直形或者弧形管体，任一组换热支管由多个弧形管体呈灯笼状分布，且在该组换热支管的两端形成共用的进液口和出液口，进液口和出液口分别与两侧的换热主管相连通。
优选的是，任一换热主管的横截面的面积小于任一组换热支管的横截面的面积之和。
优选的是，任一换热主管的横截面的面积m1与任一组换热支管的横截面的面积之和m2的比例为m1：m2＝3～4:5。
优选的是，所述的蓄热相变材料为熔融盐类、结晶水合盐类、石蜡、醋酸或脂肪酸类相变材料中的一种。
优选的是，还包括：保温层，其设置在所述箱体的侧壁、底部和顶部上。
优选的是，任一组换热支管包括5-15根弧形管体。
优选的是，在轴向上，换热主管的长度h1和任一组换热支管的长度h2比例为h1:h2＝5～4:3。
本实用新型至少包括以下有益效果：
为了适应于日常使用中的设计需要，箱体可以为长方体、立方体或者椭圆柱体，在箱体内设置换热组件，换热主管和换热支管交替分布，换热支管可以向其周围延伸设置，使得换热面积相对换热主管增大，换热之后各个支管内的水流经下一换热主管时相互混合均匀，之后再进入下一组换热支管，这样不仅能够有效增加换热面积，还能在换热主管处对支管内水进行混合均温处理，保证换热均匀；且相邻两组换热管之间的所述多个换热主管和所述多组换热支管相互错开设置，使得换热主管和换热支管均匀分布在箱体内的相变蓄热材料中，换热充分，不留过多空白。在制作过程中，将换热组件安装入箱体内并连通进液管和出液管后，将相变蓄热材料填入箱体即可，结构简单，加工方便。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例中所述相变蓄热装置的纵剖结构示意图；
图2为本实用新型的图1的A部分的横截面的结构示意图；
图3为本实用新型主体的另一个实施例中所述相变蓄热装置的纵剖结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1、2所示，本实用新型提供一种相变蓄热装置，包括：
箱体10；换热组件20，其包括均匀间隔开排列设置在所述箱体内的多组换热管，且多组换热管的两端合并形成进液端和出液端；任一组换热管包括在其轴向上交替连接设置的多个换热主管和多组换热支管，且在轴向上，相邻两组换热管之间的所述多个换热主管201和所述多组换热支管202相互错开设置；相变蓄热材料50，其填充在所述换热组件外的所述箱体内；进液管30和出液管40，其一端分别与换热组件的进液端和出液端相连通，另一端分别向所述箱体外延伸设置。在本方案中，为了适应于日常使用中的设计需要，箱体可以为长方体、立方体或者椭圆柱体，在箱体内设置换热组件，换热主管和换热支管交替分布，换热支管可以向其周围延伸设置，使得换热面积相对换热主管增大，换热之后各个支管内的水流经下一换热主管时相互混合均匀，之后再进入下一组换热支管，这样不仅能够有效增加换热面积，还能在换热主管处对支管内水进行混合均温处理，保证换热均匀；且相邻两组换热管之间的所述多个换热主管和所述多组换热支管相互错开设置，使得换热主管和换热支管均匀分布在箱体内的相变蓄热材料中，换热充分，不留过多空白。在制作过程中，将换热组件安装入箱体内并连通进液管和出液管后，将相变蓄热材料填入箱体即可，最后将箱体的顶部的盖体扣合，结构简单，加工方便。
如图2、3所示，相变蓄热装置中，任一换热主管为一直形或者弧形管体，任一组换热支管由多个弧形管体呈灯笼状分布，且在该组换热支管的两端形成共用的进液口和出液口，进液口和出液口分别与两侧的换热主管相连通。在本方案中，直形的换热主管在箱体内平行排列设置，弧形的换热主管适用于箱体的顶部或者底部的过渡区域，满足安装时的需要；任一组换热支管均呈弧形设置，先轴向方向上竖直设置，或者呈螺旋状分布，且换热支管的弧度不宜过大，避免一组换热支管中部有过多相变蓄热材料填充，导致换热不均。
如图2所示，相变蓄热装置中，任一换热主管的横截面的面积小于任一组换热支管的横截面的面积之和。当水自一组换热支管流至换热主管汇聚后，为了避免水泄压，一般换热主管的横截面积设置为小于任一组换热支管的横截面的面积之和。
如图2所示，相变蓄热装置中，任一换热主管的横截面的面积m1与任一组换热支管的横截面的面积之和m2的比例为m1：m2＝3～4:5。为了保持换热组件内水压差不会过大，本方案中，提供了换热主管的横截面积和一组换热支管的横截面积的一个合适比例。
如图1、2、3所示，相变蓄热装置中，所述的蓄热相变材料为熔融盐类、结晶水合盐类、石蜡、醋酸或脂肪酸类相变材料中的一种。
相变蓄热装置中还包括：保温层，其设置在所述箱体的侧壁、底部和顶部上。为了防止热量的损失，在相变蓄热器箱体的侧壁、底部和顶部上置有保温材料。
如图2所示，相变蓄热装置中，任一组换热支管包括5-15根弧形管体。
如图1、3所示，相变蓄热装置中，在轴向上，换热主管的长度h1和任一组换热支管的长度h2比例为h1:h2＝5～4:3。换热主管的长度需要满足与其相邻的一组换热支管的长度，以容纳组换热支管临近该换热主管设置。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离说明书及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种相变蓄热装置，其特征在于，包括：
箱体；
换热组件，其包括均匀间隔开排列设置在所述箱体内的多组换热管，且多组换热管的两端合并形成进液端和出液端；任一组换热管包括在其轴向上交替连接设置的多个换热主管和多组换热支管，且在轴向上，相邻两组换热管之间的所述多个换热主管和所述多组换热支管相互错开设置；
相变蓄热材料，其填充在所述换热组件外的所述箱体内；
进液管和出液管，其一端分别与换热组件的进液端和出液端相连通，另一端分别向所述箱体外延伸设置。
2.如权利要求1所述的相变蓄热装置，其特征在于，任一换热主管为一直形或者弧形管体，任一组换热支管由多个弧形管体呈灯笼状分布，且在该组换热支管的两端形成共用的进液口和出液口，进液口和出液口分别与两侧的换热主管相连通。
3.如权利要求2所述的相变蓄热装置，其特征在于，任一换热主管的横截面的面积小于任一组换热支管的横截面的面积之和。
4.如权利要求2所述的相变蓄热装置，其特征在于，任一换热主管的横截面的面积m1与任一组换热支管的横截面的面积之和m2的比例为m1：m2＝3～4:5。
5.如权利要求1所述的相变蓄热装置，其特征在于，所述的蓄热相变材料为熔融盐类、结晶水合盐类、石蜡、醋酸或脂肪酸类相变材料中的一种。
6.如权利要求1所述的相变蓄热装置，其特征在于，还包括：
保温层，其设置在所述箱体的侧壁、底部和顶部上。
7.如权利要求2所述的相变蓄热装置，其特征在于，任一组换热支管包括5-15根弧形管体。
8.如权利要求2所述的相变蓄热装置，其特征在于，在轴向上，换热主管的长度h1和任一组换热支管的长度h2比例为h1:h2＝5～4:3。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111912065A (zh) * 2020-08-25 2020-11-10 无锡菲兰爱尔空气质量技术有限公司 自适应热阻尼的辐射空调末端

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