CN210051011U - 一种高效储热换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热量存储技术领域，具体为一种高效储热换热装置，包括储热箱，所述储热箱内设有导热管，所述导热管进液口的一端贯穿储热箱一侧内壁的顶部并向外延伸，所述导热管出液口的一端贯穿储热箱一侧内壁的底部并向外延伸，所述导热管出液口延伸的一端螺纹连接有截止阀门，所述导热管的外壁上固定套设有中空管，所述中空管内填充有相变储热材料层，所述储热箱的顶部固定连通有高温流体进口管，本实用新型通过相变材料层和导热管的设置，提高了相变温度和储热密度，加快了流体与相变储热材料间的换热，缩小了储热容装置的体积，从而提高了系统的储热效率和储热密度，使储热放热过程稳定高效的进行。

Description

一种高效储热换热装置

技术领域

本实用新型属于热量存储技术领域，具体为一种高效储热换热装置。

背景技术

太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，具有无污染、取用方便的特点，但到达地球表面的太阳辐射，能量密度却很低，而且受地理、昼夜和季节等规律性变化的影响，以及因晴云雨等随机因素的制约，其辐射强度也不断发生变化，具有显著的稀薄性、间断性和不稳定性，在太阳热能发电系统中，太阳能集热器把收集到的太阳辐射能发送至接收器产生热空气或热蒸汽，用传统的电力循环来产生电能，为了保持供电装置稳定不间断地运行，就需要储热装置把太阳能储存起来，在太阳能不足时再释放出来，从而满足生产和生活用能连续和稳定供应的需要，所以太阳能高温储热装置是太阳能热发电的关键技术，它对于提高系统发电效率、提高系统发电稳定性和可靠性具有重要意义，已有的相变储能装置多是针对以水、空气或者熔盐作为传热介质的储热装置。

但是现有的储热换热装置结构复杂，储热效率和储热密度低，储热放热过程不稳定和效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效储热换热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高效储热换热装置，包括储热箱，所述储热箱内设有导热管，所述导热管进液口的一端贯穿储热箱一侧内壁的顶部并向外延伸，所述导热管出液口的一端贯穿储热箱一侧内壁的底部并向外延伸，所述导热管出液口延伸的一端螺纹连接有截止阀门，所述导热管的外壁上固定套设有中空管，所述中空管内填充有相变储热材料层，所述储热箱的顶部固定连通有高温流体进口管，所述高温流体进口管的顶部设有两个引流板，所述引流板通过转轴与高温流体进口管转动连接，所述转轴上套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧的两端分别引流板和高温流体进口管固定连接，所述储热箱的底部固定连通有低温流体出口管，所述低温流体出口管的内底部设有垫板，所述低温流体出口管的内壁上设有与垫板对应的滑槽，所述滑槽内固定连接有滑杆，所述垫板上设有与滑杆对应的滑口，所述滑杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与垫板和滑槽的内壁固定连接，所述垫板的顶部固定连接有多个支撑块，所述支撑块远离垫板的一端固定连接有挡板。

作为优选的，所述储热箱的外壁上固定套设有保温层。

作为优选的，所述相变储热材料层为无机盐水化合物相变储热材料。

作为优选的，所述导热管靠近进液口的一端固定套接有两个第一固定套，两个所述第一固定套相对的一侧分别与储热箱的两侧相抵。

作为优选的，所述导热管靠近出液口的一端固定套接有两个第二固定套，两个所述第二固定套相对的一侧分别与储热箱的两侧相抵。

作为优选的，所述导热管呈螺旋状等距地设置在储热箱内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：使用者在使用时将高温流体从高温流体进口管导入储热箱内，通过高温流体加热中空管内的相变储热材料层，相变储热材料层熔化前以显热的方式储热，当温度达到其熔点时蓄热材料开始熔化并以相变潜热的方式存储热量，当需要利用热能时，将低温流体经进液口导入到导热管内，由于相变储热材料层处于高温熔融状态，因此相变储热材料层将通过热交换放出相变潜热来加热低温流体，使热能得以释放和利用，低温流体换热后从导热管的出液口排出，可供给终端使用，当液态的复合相变储热材料层冷却至相变温度时又结晶成为固态，同时放出相变潜热，同时通过高温流体进口管上引流板和低温流体出口管上挡板的设置，可以使储热箱在不需要进行热量换取的过程中对储热箱进行密封，起到了保温作用，本实用新型通过相变材料层和导热管的设置，提高了相变温度和储热密度，加快了流体与相变储热材料间的换热，缩小了储热容装置的体积，从而提高了系统的储热效率和储热密度，使储热放热过程稳定高效的进行。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中的A处结构示意图；

图3为图1中的B处结构示意图。

图中：1-储热箱，2-导热管，3-截止阀门，4-中空管，5-相变储热材料层，6-高温流体进口管，7-引流板，8-转轴，9-低温流体出口管，10-垫板， 11-滑杆，12-弹簧，13-支撑块，14-挡板，15-保温层，16-第一固定套，17- 第二固定套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种高效储热换热装置，包括储热箱1，储热箱1内设有导热管2，用于进行循环换热，导热管2进液口的一端贯穿储热箱1一侧内壁的顶部并向外延伸，导热管2出液口的一端贯穿储热箱1一侧内壁的底部并向外延伸，导热管2出液口延伸的一端螺纹连接有截止阀门3，用于控制导热管2内的液体流出，导热管2的外壁上固定套设有中空管4，用于填充相变储热材料层5，中空管4内填充有相变储热材料层5，用于进行储热和换热，储热箱1的顶部固定连通有高温流体进口管 6，用于导入热量，高温流体进口管6的顶部设有两个引流板7，用于对高温流体进口管6进行密封，防止热量外漏，引流板7通过转轴8与高温流体进口管6转动连接，转轴8上套设有扭力弹簧，扭力弹簧的两端分别引流板7 和高温流体进口管6固定连接，用于给引流板7一定的扭力支撑，使引流板7 能够自动闭合，储热箱1的底部固定连通有低温流体出口管9，用于导出低温流体，低温流体出口管9的内底部设有垫板10，用于支撑支撑块13，低温流体出口管9的内壁上设有与垫板10对应的滑槽，滑槽内固定连接有滑杆11，用于支撑垫板10，垫板10上设有与滑杆11对应的滑口，滑杆11上套设有弹簧12，弹簧12的两端分别与垫板10和滑槽的内壁固定连接，用于对垫板10 起到一定的弹性支撑作用，垫板10的顶部固定连接有多个支撑块13，用于支撑挡板14，支撑块13远离垫板10的一端固定连接有挡板14，用于对低温流体出口管9进行密封，防止热量外漏；进一步的，储热箱1的外壁上固定套设有保温层15，用于对储热箱1起到保温的作用；进一步的，相变储热材料层5为无机盐水化合物相变储热材料；进一步的，导热管2靠近进液口的一端固定套接有两个第一固定套16，两个第一固定套16相对的一侧分别与储热箱1的两侧相抵，用于对导热管2的顶部起到固定的作用，防止发生晃动；进一步的，导热管2靠近出液口的一端固定套接有两个第二固定套17，两个第二固定套17相对的一侧分别与储热箱1的两侧相抵，用于对导热管2的底部起到固定的作用，防止发生晃动；进一步的，导热管2呈螺旋状等距地设置在储热箱1内。

工作原理：使用者在使用时将高温流体从高温流体进口管6导入储热箱1 内，通过高温流体加热中空管4内的相变储热材料层5，相变储热材料层5熔化前以显热的方式储热，当温度达到其熔点时蓄热材料开始熔化并以相变潜热的方式存储热量，当需要利用热能时，将低温流体经进液口导入到导热管2 内，由于相变储热材料层处于高温熔融状态，因此相变储热材料层5将通过热交换放出相变潜热来加热低温流体，使热能得以释放和利用，低温流体换热后从导热管2的出液口排出，可供给终端使用，当液态的相变储热材料层5 冷却至相变温度时又结晶成为固态，同时放出相变潜热，同时通过高温流体进口管6上的引流板7和低温流体出口管9上挡板14的设置，可以使储热箱 1在不需要进行热量换取的过程中对储热箱1进行密封，起到了保温作用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高效储热换热装置，包括储热箱(1)，其特征在于：所述储热箱(1)内设有导热管(2)，所述导热管(2)进液口的一端贯穿储热箱(1)一侧内壁的顶部并向外延伸，所述导热管(2)出液口的一端贯穿储热箱(1)一侧内壁的底部并向外延伸，所述导热管(2)出液口延伸的一端螺纹连接有截止阀门(3)，所述导热管(2)的外壁上固定套设有中空管(4)，所述中空管(4)内填充有相变储热材料层(5)，所述储热箱(1)的顶部固定连通有高温流体进口管(6)，所述高温流体进口管(6)的顶部设有两个引流板(7)，所述引流板(7)通过转轴(8)与高温流体进口管(6)转动连接，所述转轴(8)上套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧的两端分别引流板(7)和高温流体进口管(6)固定连接，所述储热箱(1)的底部固定连通有低温流体出口管(9)，所述低温流体出口管(9)的内底部设有垫板(10)，所述低温流体出口管(9)的内壁上设有与垫板(10)对应的滑槽，所述滑槽内固定连接有滑杆(11)，所述垫板(10)上设有与滑杆(11)对应的滑口，所述滑杆(11)上套设有弹簧(12)，所述弹簧(12)的两端分别与垫板(10)和滑槽的内壁固定连接，所述垫板(10)的顶部固定连接有多个支撑块(13)，所述支撑块(13)远离垫板(10)的一端固定连接有挡板(14)。

2.根据权利要求1所述的一种高效储热换热装置，其特征在于：所述储热箱(1)的外壁上固定套设有保温层(15)。

3.根据权利要求1所述的一种高效储热换热装置，其特征在于：所述相变储热材料层(5)为无机盐水化合物相变储热材料。

4.根据权利要求1所述的一种高效储热换热装置，其特征在于：所述导热管(2)靠近进液口的一端固定套接有两个第一固定套(16)，两个所述第一固定套(16)相对的一侧分别与储热箱(1)的两侧相抵。

5.根据权利要求1所述的一种高效储热换热装置，其特征在于：所述导热管(2)靠近出液口的一端固定套接有两个第二固定套(17)，两个所述第二固定套(17)相对的一侧分别与储热箱(1)的两侧相抵。

6.根据权利要求1所述的一种高效储热换热装置，其特征在于：所述导热管(2)呈螺旋状等距地设置在储热箱(1)内。

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