CN211233055U - 一种采用相变材料和水同心复合的储热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用相变材料和水同心复合的储热装置，包括圆柱体状的外壳体，所述的外壳体左上部设置热水进水管、左下部设置热水回水管、右下部设置冷水进水管、顶面中央设置热水出水管；外壳体内部中央同心安装一个圆柱体状的金属筒，金属筒内封装相变蓄热材料，金属筒外侧壁通过金属固定杆与外壳体内侧壁固定连接，使得金属筒能够同心安装在外壳体内部中央；金属筒外的空间填充水；所述的金属筒外侧环绕安装换热管，换热管上端的进水口与热水进水管连通，下端的出水口与热水回水管连通；与现有的蓄热装置比，可以较快速度的蓄热。

Description

一种采用相变材料和水同心复合的储热装置

技术领域

本实用新型涉及一种储热装置，特别涉及一种采用相变材料和水同心复合的储热装置；属于供暖设备技术领域。

背景技术

相变蓄热供暖是利用材料在相态固-液或液-气变化时，能够吸收或放出大量潜热的特征而进行的热量储存或释放，相比与传统的变温储热过程，相变过程中材料的温度几乎保持不变，在供暖工程中可以在能源充足时利用中低温相变材料将热水中的热量储存在相变材料中，在能源紧缺时利用相变材料的相变放热进行热量供给，目前被大量应用于谷电储存供热中，即夜间将谷电储存在相变材料中，白天用于供暖的蓄热式供热过程中；蓄热箱是相变蓄热供暖系统中的核心组件，然而，现有的蓄热箱普遍存在蓄热速度慢的问题，因此本申请设计了一种采用相变材料和水同心复合的储热装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种采用相变材料和水同心复合的储热装置，可以较快速度的蓄热。

本实用新型采用的技术方案如下：一种采用相变材料和水同心复合的储热装置,其特征是，包括圆柱体状的外壳体，所述的外壳体左上部设置热水进水管、左下部设置热水回水管、右下部设置冷水进水管、顶面中央设置热水出水管；外壳体内部中央同心安装一个圆柱体状的金属筒，金属筒内封装相变蓄热材料，金属筒外侧壁通过金属固定杆与外壳体内侧壁固定连接，使得金属筒能够同心安装在外壳体内部中央；金属筒外的空间填充水；所述的金属筒外侧环绕安装换热管，换热管上端的进水口与热水进水管连通，下端的出水口与热水回水管连通。

进一步，所述的换热管包括环绕安装在金属筒外侧壁呈弹簧状的换热管一段，盘绕安装在金属筒顶面上方的换热管二段，换热管二段呈空间立体螺旋线状盘绕，以及盘绕安装在金属筒底面下方的换热管三段，换热管三段同样呈空间立体螺旋线状盘绕。

进一步，所述的金属筒顶面的换热管二段通过多根顶支撑连杆与金属筒顶面固定连接，顶支撑连杆竖直安装，上端与换热管二段固定，下端固定在金属筒顶面；金属筒底面的换热管三段通过多根底支撑连杆与金属筒底面固定连接，底支撑连杆竖直安装，下端与换热管三段固定，上端固定在金属筒底面；金属筒外侧壁的金属固定杆沿换热管一段的弹簧状路线排布，支撑在换热管一段管下。

进一步，所述的金属固定杆、顶支撑连杆、底支撑连杆采用碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金、钛中任一一种实心杆。

进一步，所述的外壳体采用不锈钢材质，外壳体为夹层结构，夹层内填充有保温材料。

进一步，所述的金属筒的侧壁为波浪型。

进一步，所述的金属筒外侧壁的金属固定杆穿过金属筒侧壁伸入金属筒内，穿过的位置做密封处理。

进一步，还包括安装在外壳体内底部的电加热装置，电加热装置包括电加热棒以及控制开关，所述的电加热棒呈平面螺旋线状。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种采用相变材料和水同心复合的储热装置，与现有的蓄热装置比，可以较快速度的蓄热。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图。

图2为本实用新型的内部立体结构示意图。

图3为换热管三段的结构示意图。

图4为外壳体侧壁为波浪型的结构示意图。

图5为金属固定杆穿过金属筒侧壁伸入金属筒内的示意图。

图6为采用太阳能热水器作为热源的连接示意图。

图中：外壳体1，热水进水管2，热水回水管3，冷水进水管4，热水出水管5，金属筒6，金属固定杆7，换热管8，换热管一段9，换热管二段10，换热管三段11，顶支撑连杆12，底支撑连杆13，夹层14，电加热棒15。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍，以下所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种采用相变材料和水同心复合的储热装置,包括圆柱体状的外壳体1，所述的外壳体1左上部设置热水进水管2、左下部设置热水回水管3、右下部设置冷水进水管4、顶面中央设置热水出水管5；外壳体1内部中央同心安装一个圆柱体状的能导热的金属筒6，金属筒6内封装相变蓄热材料，金属筒6外侧壁通过金属固定杆7与外壳体1内侧壁固定连接，使得金属筒6能够同心安装在外壳体1内部中央；金属筒6外的空间填充水；所述的金属筒6外侧环绕安装换热管8，换热管8上端的进水口与热水进水管2连通，下端的出水口与热水回水管3连通；换热管8可以采用碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金、钛等；如图2、3所示，为了进一步提高金属筒6的蓄热速度，换热管8包括环绕安装在金属筒6外侧壁呈弹簧状的换热管一段9，盘绕安装在金属筒6顶面上方的换热管二段10，换热管二10段呈空间立体螺旋线状盘绕，以及盘绕安装在金属筒6底面下方的换热管三段11，换热管三段11同样呈空间立体螺旋线状盘绕；这样的布置方式极大的增加了换热面积，金属筒6顶、底、侧面同时受热，蓄热速度大大提高；为了使换热管8安装更加稳固，金属筒6顶面的换热管二段10通过多根顶支撑连杆12与金属筒6顶面固定连接，顶支撑连杆12竖直安装，上端与换热管二段10固定，下端固定在金属筒6顶面；金属筒6底面的换热管三段11通过多根底支撑连杆13与金属筒6底面固定连接，底支撑连杆13竖直安装，下端与换热管三段11固定，上端固定在金属筒6底面；金属筒6外侧壁的金属固定杆7沿换热管一段9的弹簧状路线排布，支撑在换热管一段9管下，也可进行焊接固定；上述的金属固定杆7、顶支撑连杆12、底支撑连杆13可以采用碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金、钛等实心杆，采用焊接连接固定。

上述相变蓄热材料可以采用石蜡类、脂肪酸类或结晶水和盐类物质。

进一步，上述外壳体1可以采用不锈钢材质，外壳体为夹层结构，夹层14内填充有保温材料；较少热量散失。

进一步，如图4所示，上述金属筒6的侧壁为波浪型，以增加金属筒6的换热面积，提高蓄热和供热的效率。

进一步，如图5所示，上述的金属筒6外侧壁的金属固定杆7穿过金属筒6侧壁伸入金属筒内，穿过的位置做密封处理，这样一可以提高连接的稳固性，其二可以通过金属固定杆7将热量直接传递到金属筒6中心位置处，提高内部相变蓄热材料的相变速度，从而进一步提高整体的蓄热速度。

上述储热装置还包括安装在外壳体内底部的电加热装置，电加热装置包括电加热棒15以及控制开关等，所述的电加热棒15呈平面螺旋线状，电加热棒的加热面积更大，能够快速加热，电加热装置用于夜间将谷电储存在相变材料中，白天用于供暖。

本装置的工作流程为：如图6所示，热源提供的热水从热水进水管2进入，从热水回水管3返回热源，热水流经换热管8时，换热管8内的热水与外壳体1内的水进行热交换，热量一部分存在外壳体内的水中，同时有一部分热量存在金属筒6内；通过循环完成蓄热过程；冷水从冷水进水管4进入，从热水出水管5流出，为用户提供热水，完成放热过程；如图5所示的热源为太阳能热水器，当然热源还可以是工业废热或其他形式的热源。

尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采用相变材料和水同心复合的储热装置,其特征是，包括圆柱体状的外壳体，所述的外壳体左上部设置热水进水管、左下部设置热水回水管、右下部设置冷水进水管、顶面中央设置热水出水管；外壳体内部中央同心安装一个圆柱体状的金属筒，金属筒内封装相变蓄热材料，金属筒外侧壁通过金属固定杆与外壳体内侧壁固定连接，使得金属筒能够同心安装在外壳体内部中央；金属筒外的空间填充水；所述的金属筒外侧环绕安装换热管，换热管上端的进水口与热水进水管连通，下端的出水口与热水回水管连通。

2.根据权利要求1所述的采用相变材料和水同心复合的储热装置，其特征在于：所述的换热管包括环绕安装在金属筒外侧壁呈弹簧状的换热管一段，盘绕安装在金属筒顶面上方的换热管二段，换热管二段呈空间立体螺旋线状盘绕，以及盘绕安装在金属筒底面下方的换热管三段，换热管三段同样呈空间立体螺旋线状盘绕。

3.根据权利要求2所述的采用相变材料和水同心复合的储热装置，其特征在于：所述的金属筒顶面的换热管二段通过多根顶支撑连杆与金属筒顶面固定连接，顶支撑连杆竖直安装，上端与换热管二段固定，下端固定在金属筒顶面；金属筒底面的换热管三段通过多根底支撑连杆与金属筒底面固定连接，底支撑连杆竖直安装，下端与换热管三段固定，上端固定在金属筒底面；金属筒外侧壁的金属固定杆沿换热管一段的弹簧状路线排布，支撑在换热管一段管下。

4.根据权利要求3所述的采用相变材料和水同心复合的储热装置，其特征在于：所述的金属固定杆、顶支撑连杆、底支撑连杆采用碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金、钛中任意一种实心杆。

5.根据权利要求1-4任一所述的采用相变材料和水同心复合的储热装置，其特征在于：所述的外壳体采用不锈钢材质，外壳体为夹层结构，夹层内填充有保温材料。

6.根据权利要求5所述的采用相变材料和水同心复合的储热装置，其特征在于：所述的金属筒的侧壁为波浪型。

7.根据权利要求6所述的采用相变材料和水同心复合的储热装置，其特征在于：所述的金属筒外侧壁的金属固定杆穿过金属筒侧壁伸入金属筒内，穿过的位置做密封处理。

8.根据权利要求7所述的采用相变材料和水同心复合的储热装置，其特征在于：还包括安装在外壳体内底部的电加热装置，电加热装置包括电加热棒以及控制开关，所述的电加热棒呈平面螺旋线状。

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