CN219572287U - 保温壳体、相变储能装置和热水器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储能技术领域,提供了一种保温壳体、相变储能装置和热水器,其中,保温壳体包括:壳体本体,所述壳体本体内具有容置空间,所述容置空间用于容纳相变层和换热管盘;其中,所述壳体本体为泡沫塑料件。根据本申请提供的保温壳体、相变储能装置和热水器,能够减小相变储能装置的整体体积,能够将保温壳体的尺寸标准化和模块化,便于用户安装和使用;便于用户根据自己的需求选用,提升了相变储能装置的适用范围,从而能够有效降低热水使用的能耗,实现了节能减排。
Description
技术领域
本申请涉及储能技术领域,尤其涉及保温壳体、相变储能装置和热水器。
背景技术
在日常生活中,人们常常需要使用热水,通常利用电能对自来水进行加热后使用,但通常利用电能将自来水加热后的热水不能一次使用;存留的热水又会变凉,导致能量浪费。
相关技术中,采用一种储能模块对谷电进行利用,在谷电时对自来水进行加热,储能模块包括相变材料和浸没在相变材料中的换热盘管,这样,储能模块利用谷电完成储能,在用电高峰期时释放储存的热量,能够有效降低能耗,缓解用电高峰期的电网负载。
但是,相关技术中的储能模块整体体积较大,不利于安装和使用,导致储能模块的适用范围有限。
实用新型内容
本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种保温壳体,能够减小相变储能装置的整体体积,能够将保温壳体的尺寸标准化和模块化,便于用户安装和使用;便于用户根据自己的需求选用,提升了相变储能装置的适用范围,从而能够有效降低热水使用的能耗,实现了节能减排。
本申请还提出一种相变储能装置。
本申请还提出一种热水器。
根据本申请第一方面实施例的保温壳体,包括:
壳体本体,所述壳体本体内具有容置空间,所述容置空间用于容纳相变层和换热管盘;其中,所述壳体本体为泡沫塑料件。
根据本申请实施例的保温壳体,通过采用泡沫塑料件制作壳体本体,并在壳体本体内形成容置空间,容置空间用来容纳相变层和换热管盘;这样,换热管盘与相变层进行热交换后,泡沫塑料件制成的壳体本体能够对相变层起到较好的保温作用,避免相变层内的热量损失;相比于相关技术中,节省和减少了保温层的使用和设置,因此能够有效减小保温壳体或者壳体本体的整体尺寸;即减少了保温壳体的体积,从而可以将保温壳体的尺寸按照标准尺寸进行设置,使得保温壳体和相变储能装置模块化,便于用户的安装和使用,便于用户根据自己的需求选用,提升了相变储能装置的适用范围,从而能够有效降低热水使用的能耗,实现了节能减排。
根据本申请的一个实施例,所述壳体本体至少具有两个相对的侧壁,两个所述侧壁的同一端具有延展部,两个相对的延展部之间构建为收纳凹槽,所述收纳凹槽用于收纳进水管和出水管。
本申请实施例中,将壳体本体相对的两个侧壁的同一端向外设置延展部,这样,两个相对的延展部之间可以形成收纳凹槽;在壳体本体与进水管和出水管连接后,多余出来的进水管和出水管可以收纳在收纳槽内;能够将进水管和出水管整理整齐;能够保持整个保温壳体安装后的整齐和整洁性;另外,将进水管和出水管收纳在收纳槽内,两个相对的延展部能够起到对进水管和出水管的保护作用,也就是说,能够有效延长进水管和出水管的使用寿命。
根据本申请的一个实施例,所述收纳凹槽内设有限位凸楞,所述限位凸楞用于卡接所述进水管和所述出水管。
本申请实施例中,通过在收纳槽内设置限位凸楞;这样,在将进水管和出水管与壳体本体连接后,可以通过限位凸楞将进水管和出水管进行卡接固定和限位;一方面能够避免进水管和出水管发生脱落的情况;另一方面,能够将进水管和出水管进行收纳整理,能够有效对进水管和出水管进行保护。
根据本申请的一个实施例,所述限位凸楞为多个,多个所述限位凸楞沿所述收纳凹槽的宽度方向间隔排布;相邻所述限位凸楞之间的间隙用于卡设所述进水管和所述出水管。
本申请实施例中,通过设置多个凸楞;这样,可以将进水管和出水管分别限位在不同的凸楞之间,能够有效避免进水管和出水管之间温度的相互干扰,保证了出水温度的稳定性。另外,在多个相变储能装置一起使用时,也可以对多个相变储能装置的进水管和出水管均进行限位固定。
根据本申请的一个实施例,所述限位凸楞上设有避让部,所述壳体本体设有与所述容置空间相连通的进水口和出水口,所述进水口和所述出水口位于所述避让部。
本申请实施例中,通过在限位凸楞上设置避让部,将与容置空间相连通的进水口和出水口设置在避让部;这样,便于进水口和出水口的设置;另外,在连接进水管和出水管时,便于进水管和出水管的安装连接。
根据本申请的一个实施例,所述保温壳体还包括水管卡接件,所述进水口和所述出水口均设有所述水管卡接件;所述水管卡接件用于卡接所述进水管和所述出水管。
这样,通过水管卡接件连接进水管和出水管,能够提升进水管和出水管的安装和拆卸效率,方便了进水管和出水管的安装和拆卸。
根据本申请的一个实施例,所述避让部位于所述限位凸楞的端部。
这样,便于避让部的设置,提升了壳体本体的生产加工效率;另外,将避让部设置在限位凸楞的端部,在安装连接进水管和出水管时,减少了对水管的干扰和干涉,方便了进水管和出水管的安装连接,提升了进水管和出水管的安装效率。
根据本申请的一个实施例,所述壳体本体的宽度为50mm-160mm。
这样,壳体本体的整体宽度(或者也可以称为厚度)较小,便于在室内有限空间内布设,提升了在室内家装中安装相变储能装置的灵活性和适用性。
根据本申请的一个实施例,所述泡沫塑料件为发泡聚丙烯。
根据本申请第二方面实施例的相变储能装置,包括:
保温壳体,所述保温壳体的壳体本体具有容置空间,所述壳体本体为泡沫塑料件;所述壳体本体的侧壁具有与所述容置空间相连通的进水口和出水口;
换热管盘,所述换热管盘位于所述容置空间内,所述换热管盘的一端与所述进水口相连通,所述换热管盘的另一端与所述出水口相连通;
相变层,所述相变层设于所述容置空间内,所述换热管盘浸没于所述相变层内。
本申请实施例中,在保温壳体的壳体本体设置容置空间,并在容置空间内设置换热管盘和相变层,换热管盘的一端与壳体本体上的进水口相连通,换热管盘的另一端与壳体本体上的出水口相连通;这样,在谷电时间,加热器加热的热水可以通过进水口进入到保温壳体内,并通过换热管盘与相变层发生热交换,使得相变层储存热量;在用电高峰期(也即峰电时),相变层内储存的潜热可以释放对换热管盘内的水进行加热,从而能够降低用电高峰器时,加热器需要的加热功率;即能够减轻电网的负荷。
另外,采用泡沫塑料件制作形成壳体本体,泡沫塑料件本身具有保温效果,能够对容置空间内的相变层进行有效保温,避免相变层内的潜热散失,从而能够提升相变层对潜热的储存效果,即提升了谷电时加热后的热能储存,保证了对电能的有效利用,避免了电能的浪费,能够有效实现节能减排。
此外,本申请实施例中,采用泡沫塑料件制作形成壳体本体,泡沫塑料件本身具有保温效果,因此无需再设置保温层,能够节省保温层的占用空间,从而能够减小相变储能装置的整体体积,便于用户的安装和使用,提升了相变储能装置的适用范围,从而能够有效降低热水使用的能耗,实现了节能减排。
根据本申请的一个实施例,所述换热管盘包括换热水管,所述换热水管绕设于所述容置空间内。
本申请实施例中,将换热水管绕设在容置空间内,这样,能够增大换热水管在相变层内的行程,也即能够增大热水或凉水在相变层中的行程,延长与相变层的热交换时间,使得热水或凉水与相变层热进行充分的热交换,提升了换热水管内的水与相变层换热的充分性,能够有效确保出水温度的稳定性。
根据本申请的一个实施例,所述换热水管呈S型绕设于所述容置空间内。
根据本申请的一个实施例,所述换热管盘还包括换热鳍片,所述换热鳍片与所述换热水管的周壁相接触。
这样,增大了换热水管的周壁与相变层的换热面积,能够提高换热水管内的水与相变层之间的热交换效率,保证了相变储能装置出水温度的稳定性。另外,在储能阶段,也能尽可能多的使相变层储存能量,减少了能量损失。
根据本申请的一个实施例,所述换热鳍片为多个,多个所述换热鳍片沿所述换热水管的轴向间隔排布,相邻两个所述换热鳍片之间的间隙内填充有所述相变层。
这样,便于相变材料进入到相邻的两个换热鳍片之间,从而能够有效增加换热鳍片与形变层的接触面积,能够提高换热水管内的水与相变层之间的热交换效率,保证了相变储能装置出水温度的稳定性。另外,在储能阶段,也能尽可能多的使相变层储存能量,减少了能量损失。
根据本申请的一个实施例,所述换热水管包括多个并排排布的管段,每一个所述管段的周壁上均设有所述换热鳍片;相邻两个所述管段上的所述换热鳍片具有预设间隔。
这样,便于相变材料进入到相邻的两个换热鳍片之间,从而能够有效增加换热鳍片与形变层的接触面积,能够提高换热水管内的水与相变层之间的热交换效率,保证了相变储能装置出水温度的稳定性。另外,在储能阶段,也能尽可能多的使相变层储存能量,减少了能量损失。
根据本申请第三个方面实施例的热水器,包括加热装置和本申请第二个方面实施例任一项所述的相变储能装置,所述加热装置与所述相变储能装置相连通。
这样,在谷电时,加热装置可以通过小功率加热凉水,并将加热后的热水输送至相变储能装置内,通过相变层与热水的换热,对热能进行储存,能够对谷电进行有效利用,避免了电能浪费;在用电高峰期或者用水高峰期时,相变层储存的热量可以通过换热管盘释放,对换热水管内的水进行加热,从而保证用电高峰期时,加热装置仍然可以通过小功率加热凉水,也就是能够有效降低加热装置的加热功率,从而降低了电网的用电负荷;另外,相变层储存的热量释放,能够对换热水管内的水进行加热,从而保证了热水器出水的稳定性。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的保温壳体的整体结构示意图;
图2是本申请实施例提供的保温壳体的俯视图;
图3是沿图2中A-A线的剖视图;
图4是本申请实施例提供的保温壳体与进水管、出水管配合的结构示意图;
图5是本申请提供的保温壳体的一种具体应用场景结构示意图;
图6是本申请实施例提供的相变储能装置的内部结构示意图;
图7是本申请实施例提供的相变储能装置内部结构的主视图;
图8是本申请实施例提供的热水器的内部结构示意图。
附图标记:
10:相变储能装置;20:加热装置;
100:保温壳体;200:换热管盘;
110:壳体本体;120:进水管;130:出水管;
111:容置空间;112:延展部;113:收纳凹槽;114:限位凸楞;115:避让部;116:水管卡接件;117:进水口;118:出水口;201:换热水管;202:换热鳍片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不能用来限制本申请的范围。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
随着科技的快速发展,人们的日常生活品质也得到提高;例如,在日常生活中,人们使用热水洗手、洗脸、洗菜或者洗澡沐浴、洗衣等,能够有效提升人们的使用体验和使用感受。通常,在热水的使用需要通过燃气或者电能对自来水进行加热,目前为清洁环保和使用的安全性,使用电能对自来水进行加热的方式越来越多。
在一些示例中,使用电能对自来水加热通常包括两种方式,
一种方式是利用较大的水箱挂在墙上,水箱内通过设置加热部件(例如加热电阻丝或者电磁加热组件)对储存在水箱内的水进行加热。这种方式通常在将水加热到40°-50°(用户可自行设置)后即停止加热,在水箱内的水温低于一定温度后,再次加热,从而保持水箱内的水始终在需要的温度范围内,用户使用时就能够得到温度合适的热水。
但是,这种方式存在诸多问题。例如,当在用水低谷或者用水量较小时,水箱内的水会被反复加热,这样会消耗较多的电能,不利于节能。另外,在用水高峰期或者用水量较大时,水箱内的热水可能存在不够的情况,此时自来水会自动向水箱内补水,导致热水的温度快速下降,从而导致热水温度不稳定。
另一种方式是通过即热水罐对自来水进行加热,通常是在即热水罐内设置高功率的加热部件,当水流通过时,加热部件对自来水进行加热。这种方式对于用水低谷或者用水量较小时,能够提供较为稳定的热水。但是,在用水量较大时,加热部件的加热效率可能跟不上用水需求,可能导致水温不稳定;另外,在用水量较大时,通常可能也是用电高峰期,高功率的加热组件可能导致电网负荷过大甚至超载,导致危险情况发生。
有鉴于此,相关技术中出现一种谷电储能装置,通过在谷电时对自来水进行加热,储能模块利用相变材料和浸没在相变材料中的换热盘管;在用电高峰期时,通过储能模块中的相变材料释放热量对自来水进行加热,能够有效降低能耗,缓解用电高峰期的电网负载。
但是,相关技术中的储能模块整体体积较大,不利于安装和使用,导致储能模块的适用范围有限。
图1是本申请实施例提供的保温壳体的整体结构示意图,图2是本申请实施例提供的保温壳体的俯视图,图3是沿图2中A-A线的剖视图。
参照图1-图3所示,本申请实施例提供了一种保温壳体100,包括:壳体本体110。
具体地,本申请实施例中,壳体本体110可以是用泡沫塑料件制成。或者,在一些可选的示例中,壳体本体110也可以使用发泡塑料制成。
可以理解,泡沫塑料件是有大量气体微孔分散于固体塑料中形成的一类高分子材料。通常,泡沫塑料件具有质量轻、隔热保温、吸音和减震的特性。在具体设置时,壳体本体110可以通过发泡成型的方式得到。
在一些具体示例中,泡沫塑料件为发泡聚丙烯(Expanded polypropylene,简称epp)。
本申请实施例中,壳体本体110内设置有容置空间111。容置空间111可以是在发泡成型壳体本体110时,与壳体本体110一体成型;或者,在一些示例中,壳体本体110可以包括两个相对设置的泡沫塑料件,两个相对的泡沫熟料件相对的一侧具有凹槽,在两个泡沫熟料件相对扣合在一起后,两个相对的凹槽之间配合形成容置空间111。
可以理解的是,本申请实施例中,相变层(具体可以是相变材料制成)和换热管盘200可以设置在容置空间111内,这样,泡沫塑料件制成的壳体本体110能够对相变层起到较好的隔热保温作用。
在具体设置时,相变材料可以通过一壳体盛装,其中,壳体可以是铝壳、不锈钢壳或者铁皮壳等。然后将装有相变材料的壳体放置在壳体本体110内。也就是说,本申请实施例中,壳体本体110是包覆在盛装相变材料的壳体外周的。可以理解的是,用于盛装相变材料的壳体的厚度通常较薄,一般在1mm左右,不超过2mm;因此对相变储能装置的整体厚度的影响几乎可以忽略不计。
本申请实施例中,通过采用泡沫塑料件制作壳体本体110,并在壳体本体110内形成容置空间111,容置空间111用来容纳相变层和换热管盘200;这样,换热管盘200与相变层进行热交换后,泡沫塑料件制成的壳体本体110能够对相变层起到较好的保温作用,避免相变层内的热量损失;相比于相关技术中,节省和减少了保温层的使用和设置,因此能够有效减小保温壳体100或者壳体本体110的整体尺寸;也即减少了保温壳体100的体积,便于用户的安装和使用,便于用户根据自己的需求选用,提升了相变储能装置10的适用范围,从而能够有效降低热水使用的能耗,实现了节能减排。
结合一种具体应用场景进行说明,由于本申请实施例中,保温壳体100的壳体本体110通过泡沫塑料件制成,无需设置保温层就能够起到较好的保温作用,也就是说,减小了整个相变储能装置10的体积。在具体使用时,参照图5所示,用户可以在厨房安装一个相变储能装置10,在卫生间安装1-2个相变储能装置10,在阳台安装1-2个相变储能装置10;从而可以灵活选择安装位置和安装方式,例如,在卫生间可以将相变储能装置10安装在天花板的吊顶内;在厨房可以将相变储能装置10安装在橱柜内,在阳台可以安装在洗衣机或洗衣池旁边等等,便于与家装环境进行适配,安装方式灵活多样。
另外,用户也可以根据家庭用水情况的实际需要选择需要安装的相变储能装置10的数量。例如,家里人员较少,仅有1-2个人日常生活用水,则可以仅选择1-2个相变储能装置10。在家里人员较多的情况下,例如家里人员在4-5人日常生活用水时,可以选择4-5个相变储能装置10或者更多个相变储能装置10进行安装。这样,能够避免能量和资源的浪费,使得资源得到合理的分配和利用。
此外,本申请实施例中,由于保温壳体100的壳体本体110通过泡沫塑料件制成,无需设置保温层就能够起到较好的保温作用,也就是说,减小了整个相变储能装置10的体积。这样,在生产制造时,可以按照标准化的规格进行生产制造,无需为每一个不同用户设置一条生产线,从而能够节省生产成本,提高生产效率。
参照图1和图2所示,在本申请实施例的一种可选示例中,壳体本体110至少具有两个相对的侧壁,两个侧壁的同一端具有延展部112,两个相对的延展部112之间构建为收纳凹槽113,收纳凹槽113用于收纳进水管120和出水管130。
具体地,本申请实施例中,壳体本体110的两个相对侧壁可以是壳体本体110的前后两个侧壁、左右两个侧壁;或者在一些示例中,相对的两个侧壁也可以是指壳体本体110沿宽度方向的两个侧壁。具体以图1作为示例进行说明,图1中x方向可以是指壳体本体110的长度方向,图1中y方向可以是指壳体本体110的宽度方向,图1中z方向可以是指壳体本体110的高度方向。本申请实施例中,壳体本体110的两个相对侧壁具体可以是沿y方向的两个侧壁。
在具体设置时,延展部112可以是与壳体本体110的两个侧壁一体成型得到。即可以是在发泡成型壳体本体110时,一体成型得到两个侧壁的延展部112。
本申请实施例中,参照图1和图2所示,本申请实施例中,延展部112可以设置在壳体本体110侧壁的两端,例如侧壁沿长度方向的两端。可以理解的是,延展部112也可以是设置在壳体本体110侧壁的其中一端。这样,就可以在壳体本体110的其中一侧侧壁或者两侧侧壁上形成收纳凹槽113,也就是说,在两个相对的延展部112之间的区域构建形成为收纳凹槽113,这样,在将进水管120和出水管130与壳体本体110连接后,软质的进水管120和出水管130可以收纳在收纳凹槽113内。
本申请实施例中,将壳体本体110相对的两个侧壁的同一端向外设置延展部112,这样,两个相对的延展部112之间可以形成收纳凹槽113;在壳体本体110与进水管120和出水管130连接后,多余出来的进水管120和出水管130可以收纳在收纳槽内;能够将进水管120和出水管130整理整齐;能够保持整个保温壳体100安装后的整齐和整洁性;另外,将进水管120和出水管130收纳在收纳槽内,两个相对的延展部112能够起到对进水管120和出水管130的保护作用,也就是说,能够有效延长进水管120和出水管130的使用寿命。
图4是本申请实施例提供的保温壳体与进水管、出水管配合的结构示意图。
参照图1、图2和图4所示,在本申请实施例的一些可选示例中,收纳凹槽113内设有限位凸楞114,限位凸楞114用于卡接进水管120和出水管130。
具体地,本申请实施例中,限位凸楞114可以采用与壳体本体110相同的发泡塑料制成。在具体设置时,参照图1所示,限位凸楞114的延伸方向可以与收纳槽的长度方向相同;这样,能够增加限位凸楞114的长度,从而能够增加限位凸楞114与进水管120或出水管130的接触面积,提升对进水管120和出水管130限位卡接的稳定性。
可以理解的是,通常进水管120和出水管130均为软管,进水管120可以与加热装置20的出水口118相连通,将加热装置20加热后的热水输送至壳体本体110内,并与壳体本体110内的相变层进行热交换。在将进水管120与进水口117连通、出水管130与出水口118连通后,进水管120和出水管130可能跌落在地面/安装台面上,整体显得杂乱,且进水管120和出水管130可能被生活中的污水/污渍腐蚀。本申请实施例中,通过限位凸楞114对进水管120和出水管130进行卡接,从而能够将进水管120和出水管130的管路规划整齐,能够保持安装后的台面、橱柜或天花板吊顶的整洁,也能够对进水管120和出水管130起到保护作用。
具体地,参照图4所示,本申请实施例中,可以是将进水管120卡接在限位凸楞114与延展部112之间的间隙内,另外,出水管130也可以卡接在限位凸楞114与延展部112之间的间隙内。
本申请实施例中,通过在收纳槽内设置限位凸楞114;这样,在将进水管120和出水管130与壳体本体110连接后,可以通过限位凸楞114将进水管120和出水管130进行卡接固定和限位;一方面能够避免进水管120和出水管130发生脱落的情况;另一方面,能够将进水管120和出水管130进行收纳整理,能够有效对进水管120和出水管130进行保护。
在本申请实施例的一种可选示例中,继续参照图1和图2所示,限位凸楞114为多个,多个限位凸楞114沿收纳凹槽113的宽度方向间隔排布;相邻限位凸楞114之间的间隙用于卡设进水管120和出水管130。
可以理解的是,本申请实施例中,收纳凹槽113的宽度方向可以与壳体本体110的宽度方向相同。例如,参照图1所示,本申请实施例中,收纳凹槽113的宽度方形也可以是y方向所示出的方向。在具体设置时,限位凸楞114的数量可以是2个、3个或者更多个。本申请实施例说明书附图中具体以3个限位凸楞114的作为具体示例示出,可以理解,本申请实施例中对限位凸楞114的具体数量不做限定,前述示例中的具体数量仅作为具体示例示出。
在具体设置时,相邻两个限位凸楞114之间的间距可以设置为小于或等于进水管120或出水管130的管径,这样便于对出水管130和进水管120进行夹紧。
可以理解,在一些具体示例中,也可以在限位凸楞114背向壳体本体110的一侧设置限位凸条,使得限位凸楞114的截面形状呈L型或者呈T型,这样,限位凸条能够对进水管120或出水管130形成阻挡作用,从而避免进水管120和出水管130脱落的情况发生。
本申请实施例中,通过设置多个凸楞;这样,可以将进水管120和出水管130分别限位在不同的凸楞之间,能够有效避免进水管120和出水管130之间温度的相互干扰,保证了出水温度的稳定性。另外,在多个相变储能装置10一起使用时,也可以对多个相变储能装置10的进水管120和出水管130均进行限位固定。
在本申请实施例的一些可选示例中,限位凸楞114上设有避让部115,壳体本体110设有与容置空间111相连通的进水口117和出水口118,进水口117和出水口118位于避让部115。
在具体设置时,以图1中的方向作为示例进行说明,可以是将限位凸楞114的长度设置为小于壳体本体110的高度,或者说,将限位凸楞114的长度设置为小于收纳凹槽113的长度。这样,就可以在限位凸楞114的至少一端形成避让部115。
可以理解的是,在一些可能的示例中,也可以是先将限位凸楞114形成后,通过对限位凸楞114进行切割加工的方式形成避让部115,这样,可以将避让部115设置在限位凸楞114的端部或者中部,能够提升避让部115设置位置的灵活性。
本申请实施例中,通过在限位凸楞114上设置避让部115,将与容置空间111相连通的进水口117和出水口118设置在避让部115;这样,便于进水口117和出水口118的设置;另外,在连接进水管120可出水管130时,便于进水管120和出水管130的安装连接。
在本申请实施例的一种具体示例中,避让部115位于限位凸楞114的端部。这样,便于避让部115的设置,提升了壳体本体110的生产加工效率;另外,将避让部115设置在限位凸楞114的端部,在安装连接进水管120和出水管130时,减少了对水管的干扰和干涉,方便了进水管120和出水管130的安装连接,提升了进水管120和出水管130的安装效率。
在本申请实施例的一种可选示例中,参照图1和图3所示,保温壳体100还包括水管卡接件116,进水口117和出水口118均设有水管卡接件116;水管卡接件116用于卡接进水管120和出水管130。
具体地,本申请实施例中,水管卡接件116可以插设在进水口117和出水口118处。也就是说,进水口117设有一个水管卡接件116,出水口118也设有一个水管卡接件116。在具体设置时,可以将进水管120卡接在插设于进水口117处的水管卡接件116上,将出水管130卡接在插设于出水口118处的水管卡接件116上,水管卡接件116作为快连和快拆的转接头,快速连接进水管120和出水管130。
具体地,在连接水管(例如进水管120和出水管130)时,可以将水管插入至水管卡接件116内,从而方便水管的连接。在一些应用场景中,需要拆卸水管时,需要将水管卡接件116朝向/面向壳体本体110的一侧按压,然后向外拔出水管即可。
这样,通过水管卡接件116连接进水管120和出水管130,能够提升进水管120和出水管130的安装和拆卸效率,方便了进水管120和出水管130的安装和拆卸。
在本申请实施例的一些可选示例中,壳体本体110的宽度为50mm-160mm。
这里需要说明的是,本申请实施例涉及的数值和数值范围为近似值,受制造工艺的影响,可能会存在一定范围的误差,这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。
可以理解的是,本申请实施例中,储能装置20的厚度可以为50mm-160mm,例如,在一些示例中,可以为50mm、70mm、100mm、140mm或者160mm等。需要说明的是,本申请前述实施例中关于储能装置20的厚度仅作为一些具体示例示出,并非对储能装置20厚度的具体限定。
作为本申请实施例的一些具体示例,壳体本体110的宽度可以是70mm或者140mm。也就是说,在本申请实施例的一些具体示例中,壳体本体110的宽度可以按照70mm的规格作为一个生产标准,或者按照140mm的规格作为一个生产标准。
这样,壳体本体110的整体宽度较小,便于在室内有限空间内布设,提升了在室内家装中安装相变储能装置10的灵活性和适用性。此外,壳体的厚度减薄,在布设时可以贴墙、内嵌或者在橱柜内平方均可,安装灵活性较高。
另外,以70mm或者140mm作为标准尺寸进行生产。仅需提供两个标准尺寸的生产流水线,能够简化开模和生产流水线的,能够节省生产制造成本。
图5是本申请提供的保温壳体的一种具体应用场景结构示意图。
参照图5所示,在一种具体应用场景中,本申请实施例提供的保温壳体100内在设置相变层和安装换热管盘200后,可以通过进水管120和出水管130与加热装置20相连通,这样加热装置20可以将谷电时加热的热水输送至保温壳体100内进行储能,能够有效利用谷电时的电能。另外,本申请实施例中,将保温壳体100的宽度尺寸设置为70mm或者140mm,这样,用户在使用时可以根据实际需要选择相变储能装置10的数量,能够节省用户的安装热水器的成本,最大化资源利用率。
图6是本申请实施例提供的相变储能装置的内部结构示意图,图7是本申请实施例提供的相变储能装置内部结构的主视图。
参照图6和图7所示,本申请实施例还提供了一种相变储能装置10,包括保温壳体100、换热管盘200和相变层(图中未示出)。
具体地,本申请实施例中,保温壳体100的壳体本体110具有容置空间111,壳体本体110可以是泡沫塑料件制成,并且,壳体本体110的侧壁设置有与容置空间111相连通的进水口117和出水口118。
可以理解的是,本申请实施例中,保温壳体100的具体设置方式可以与本申请前述实施例中任一项可选示例的保温壳体100设置方式相同或近似,具体可参照本申请前述实施例的详细描述,本申请实施例中对此不再赘述。
本申请实施例中,换热管盘200位于容置空间111内,换热管盘200的一端与进水口117相连通,换热管盘200的另一端与出水口118相连通。
具体地,换热管盘200用于提供水流的流动通道。这里可以理解的是,在容置空间111中,换热管盘200主要是与相变层发生换热,也就是说,换热管盘200是浸没在相变层内。这样,能够使得换热管盘200与相变层充分的接触,从而提升换热的效果。
可以理解,在具体使用时,换热管盘200内可以是经过加热装置20加热的热水,也可以是凉水。在换热管盘200内是热水时,可以是换热管盘200将中热水的热量传递给相变层,使得相变层储存热量。当然,在一些示例中,也可以是相变层储存的热量传递给换热管盘200中的热水。在另一些示例中,换热管盘200内是冷水时,可以是相变层储存的热量释放传递给换热管盘200内的冷水,对换热管盘200内的冷水进行加热升温。
在一些具体示例中,相变层具体可以填充有相变材料。例如,可以是无机相变材料(结晶水和盐,例如卤化物、硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐或醋酸盐等),或者可以是有机相变材料(例如石蜡、烷烃、脂肪酸等)。需要说明的是,本申请实施例的相变材料仅作为一些具体示例示出,并非对相变材料的具体类型的限定;在具体实现时,也可以选用其他类型的相变材料。
本申请实施例中,在保温壳体100的壳体本体110设置容置空间111,并在容置空间111内设置换热管盘200和相变层,换热管盘200的一端与壳体本体110上的进水口117相连通,换热管盘200的另一端与壳体本体110上的出水口118相连通;这样,在谷电时间,加热器加热的热水可以通过进水口117进入到保温壳体100内,并通过换热管盘200与相变层发生热交换,使得相变层储存热量;在用电高峰期(也即峰电时),相变层内储存的潜热可以释放对换热管盘200内的水进行加热,从而能够降低用电高峰器时,加热器需要的加热功率;也即能够减轻电网的负荷。
另外,采用泡沫塑料件制作形成壳体本体110,泡沫塑料件本身具有保温效果,能够对容置空间111内的相变层进行有效保温,避免相变层内的潜热散失,从而能够提升相变层对潜热的储存效果,即提升了谷电时加热后的热能储存,保证了对电能的有效利用,避免了电能的浪费,能够有效实现节能减排。
此外,本申请实施例中,采用泡沫塑料件制作形成壳体本体110,泡沫塑料件本身具有保温效果,因此无需再设置保温层,能够节省保温层的占用空间,从而能够减小相变储能装置10的整体体积,便于用户的安装和使用,提升了相变储能装置10的适用范围,从而能够有效降低热水使用的能耗,实现了节能减排。
在本申请实施例的一些可选示例中,继续参照图6和图7所示,换热管盘200包括换热水管201,换热水管201绕设于容置空间111内。
具体地,本申请实施例中,换热水管201可以采用金属铝、金属铜等材料制成。通常也可以称为铝管或铜管。采用金属材料制成换热水管201,这样,能够利用金属的良好导热性能,便于换热水管201内的水与相变材料进行充分换热。
在具体设置时,可以将换热水管201绕设在容置空间111内。例如,换热水管201可以是呈螺旋形、z型等形状绕设在容置空间111内。
作为本申请实施例的一种具体示例,换热水管201可以呈S型绕设于容置空间111内。
本申请实施例中,将换热水管201绕设在容置空间111内,这样,能够增大换热水管201在相变层内的行程,也即能够增大热水或凉水在相变层中的行程,延长与相变层的热交换时间,使得热水或凉水与相变层热进行充分的热交换,提升了换热水管201内的水与相变层换热的充分性,能够有效确保出水温度的稳定性。
在本申请实施例的一种可选示例中,参照图6和图7所示,换热管盘200还包括换热鳍片202,换热鳍片202与换热水管201的周壁相接触。
具体地,本申请实施例中,换热鳍片202也可以是金属薄片。例如,换热鳍片202也可以采用铝片、铜片或者铂片等。
具体设置时,可以将换热鳍片202固定在保温壳体100的内壁上,然后再将换热水管201穿设在换热鳍片202内。可以理解,在一些示例中,也可以是先将换热水管201穿设在换热鳍片202上,然后在将整个换热管盘200安装至保温壳体100内。
作为本申请实施例的一种具体示例,换热鳍片202也可以是与换热水管201的周壁焊接在一起。
这样,增大了换热水管201的周壁与相变层的换热面积,能够提高换热水管201内的水与相变层之间的热交换效率,保证了相变储能装置10出水温度的稳定性。另外,在储能阶段,也能尽可能多的使相变层储存能量,减少了能量损失。
可以理解的是,本申请实施例中,参照图6和图7所示,换热鳍片202为多个,多个换热鳍片202沿换热水管201的轴向间隔排布,相邻两个换热鳍片202之间的间隙内填充有相变层。
这样,便于相变材料进入到相邻的两个换热鳍片202之间,从而能够有效增加换热鳍片202与相变材料的接触面积,能够提高换热水管201内的水与相变层之间的热交换效率,保证了相变储能装置10出水温度的稳定性。另外,在储能阶段,也能尽可能多的使相变层储存能量,减少了能量损失。
在本申请实施例的一种可选示例中,参照图6和图7所示,换热水管201包括多个并排排布的管段,每一个管段的周壁上均设有换热鳍片202;相邻两个管段上的换热鳍片202具有预设间隔。
也就是说,本申请实施例中,在对换热水管201进行绕设时,换热水管201的存在多段并排排布的管段,这样,能够增加换热水管201在容置空间111内的绕设次数,提升水流在相变层内的行程,保证换热效率。
本申请实施例中,在每一个管段的周壁上均设有换热鳍片202,能够有效增加换热水管201与相变层的接触面积。提升换热效率。
在具体设置时,本申请实施例中,相邻两个管段上的换热鳍片202之间断开设置。
这样,便于相变材料进入到相邻的两个换热鳍片202之间,从而能够有效增加换热鳍片202与形变层的接触面积,能够提高换热水管201内的水与相变层之间的热交换效率,保证了相变储能装置10出水温度的稳定性。另外,在储能阶段,也能尽可能多的使相变层储存能量,减少了能量损失。
图8是本申请实施例提供的热水器的内部结构示意图。
参照图8所示,本申请实施例还提供了一种热水器,包括加热装置20和本申请前述实施例任一项可选实施方式提供的相变储能装置10,加热装置20与相变储能装置10相连通。
具体地,本申请实施例中,加热装置20的出水口118可以通过进水管120与相变储能装置10的进水口117(即保温壳体100的进水口117)相连通;相变储能装置10的出水口118可以与末端用水器(例如水龙头、沐浴花洒、浴缸等)相连通。
这样,在谷电时,加热装置20可以通过小功率加热凉水,并将加热后的热水输送至相变储能装置10内,通过相变层与热水的换热,对热能进行储存,能够对谷电进行有效利用,避免了电能浪费;在用电高峰期或者用水高峰期时,相变层储存的热量可以通过换热管盘200释放,对换热水管201内的水进行加热,从而保证用电高峰期时,加热装置20仍然可以通过小功率加热凉水,也就是能够有效降低加热装置20的加热功率,从而降低了电网的用电负荷;另外,相变层储存的热量释放,能够对换热水管201内的水进行加热,从而保证了热水器出水的稳定性。
最后应说明的是,以上实施方式仅用于说明本申请,而非对本申请的限制。尽管参照实施例对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本申请的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本申请技术方案的精神和范围,均应涵盖在本申请的保护范围中。
Claims (16)
1.一种保温壳体,其特征在于,包括:
壳体本体,所述壳体本体内具有容置空间,所述容置空间用于容纳相变层和换热管盘;其中,所述壳体本体为泡沫塑料件。
2.根据权利要求1所述的保温壳体,其特征在于,所述壳体本体至少具有两个相对的侧壁,两个所述侧壁的同一端具有延展部,两个相对的延展部之间构建为收纳凹槽,所述收纳凹槽用于收纳进水管和出水管。
3.根据权利要求2所述的保温壳体,其特征在于,所述收纳凹槽内设有限位凸楞,所述限位凸楞用于卡接所述进水管和所述出水管。
4.根据权利要求3所述的保温壳体,其特征在于,所述限位凸楞为多个,多个所述限位凸楞沿所述收纳凹槽的宽度方向间隔排布;相邻所述限位凸楞之间的间隙用于卡设所述进水管和所述出水管。
5.根据权利要求4所述的保温壳体,其特征在于,所述限位凸楞上设有避让部,所述壳体本体设有与所述容置空间相连通的进水口和出水口,所述进水口和所述出水口位于所述避让部。
6.根据权利要求5所述的保温壳体,其特征在于,所述保温壳体还包括水管卡接件,所述进水口和所述出水口均设有所述水管卡接件;所述水管卡接件用于卡接所述进水管和所述出水管。
7.根据权利要求5所述的保温壳体,其特征在于,所述避让部位于所述限位凸楞的端部。
8.根据权利要求1-7任一项所述的保温壳体,其特征在于,所述壳体本体的宽度为50mm-160mm。
9.根据权利要求1-7任一项所述的保温壳体,其特征在于,所述泡沫塑料件为发泡聚丙烯。
10.一种相变储能装置,其特征在于,包括:
保温壳体,所述保温壳体的壳体本体具有容置空间,所述壳体本体为泡沫塑料件;所述壳体本体的侧壁具有与所述容置空间相连通的进水口和出水口;
换热管盘,所述换热管盘位于所述容置空间内,所述换热管盘的一端与所述进水口相连通,所述换热管盘的另一端与所述出水口相连通;
相变层,所述相变层设于所述容置空间内,所述换热管盘浸没于所述相变层内。
11.根据权利要求10所述的相变储能装置,其特征在于,所述换热管盘包括换热水管,所述换热水管绕设于所述容置空间内。
12.根据权利要求11所述的相变储能装置,其特征在于,所述换热水管呈S型绕设于所述容置空间内。
13.根据权利要求11所述的相变储能装置,其特征在于,所述换热管盘还包括换热鳍片,所述换热鳍片与所述换热水管的周壁相接触。
14.根据权利要求13所述的相变储能装置,其特征在于,所述换热鳍片为多个,多个所述换热鳍片沿所述换热水管的轴向间隔排布,相邻两个所述换热鳍片之间的间隙内填充有所述相变层。
15.根据权利要求13所述的相变储能装置,其特征在于,所述换热水管包括多个并排排布的管段,每一个所述管段的周壁上均设有所述换热鳍片;相邻两个所述管段上的所述换热鳍片具有预设间隔。
16.一种热水器,其特征在于,包括加热装置和权利要求10-15任一项所述的相变储能装置,所述加热装置与所述相变储能装置相连通。
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