CN221505756U - 一种相变储能水箱及冷水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工业水箱技术领域，公开了一种相变储能水箱及冷水机，相变储能水箱包括箱体、相变储能单元和固定格网，在水箱内盛放有介质水，相变储能单元包括多个，多个相变储能单元被收纳在固定格网中，固定格网和多个相变储能单元放置在箱体中，并被介质水浸没，相变储能单元包括相变介质和用于盛放相变介质的球形壳体，在球形壳体的外表面涂覆有防水涂层。本实用新型提供的相变储能水箱，蓄冷能力强，并且不需要使用大量介质水，占用空间小，能够应用于各个使用场景中，通用性强。

Description

一种相变储能水箱及冷水机

技术领域

本实用新型涉及工业水箱技术领域，尤其涉及一种相变储能水箱及冷水机。

背景技术

在各种的工业温控场合都会应用到冷水机，冷水机内部包括水箱、水泵等装置，其中水箱还包括制冷装置，使水箱主要起到蓄冷、温度缓冲和温度调节等作用，在实际生产中，一台冷水机可能需要给多台设备集中提供循环冷水，以对工作中的设备进行冷却，水箱中的介质水进入设备管道对设备进行冷却后，便会回流到水箱中，经过对设备进行几次冷却之后，水箱中介质水的温度会显著上升，因此便需要放置于水箱底部的制冷装置对水箱中的介质水进行制冷，以确保介质水的水温，由于冷水机需要对多台工作中的设备进行冷却，水箱中的介质水升温较快，需要制冷装置频繁的启停，才可以保证水箱内介质水的温度，以实现持续的对设备冷却。但是制冷设备频繁的启停，会使制冷设备的使用寿命降低。

为保证制冷设备的使用寿命，现有的大多是方案是加大水箱的体积，使水箱能够容纳更多的介质水，增加水箱的蓄冷能力，延缓制冷设备启停的间隔时间，但是会导致水箱占地面积过大，不利于节约场地，同时还可能造成水资源的浪费。

因此，亟需一种相变储能水箱及冷水机，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种相变储能水箱，蓄冷能力强，并且不需要使用大量介质水，占用空间小，能够应用于各个使用场景中，通用性强。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种相变储能水箱，包括：

箱体，所述箱体内盛放有介质水；

多个相变储能单元，放置于所述箱体内，并被所述介质水浸没，所述相变储能单元包括相变介质和用于盛放所述相变介质的球形壳体，所述球形壳体的表面涂覆有防水涂层；

固定格网，置于所述箱体中，所述固定格网用于收纳多个所述相变储能单元。

作为相变储能水箱的优选技术方案，所述球形壳体的半径为5mm。

作为相变储能水箱的优选技术方案，所述相变介质为氯化钠或硫酸钠。

作为相变储能水箱的优选技术方案，所述相变储能水箱还包括进水口，所述进水口设于所述箱体的侧壁，用于介质水流入所述箱体。

作为相变储能水箱的优选技术方案，所述相变储能水箱还包括出水口，所述出水口设置于所述箱体的底面，用于排出所述介质水。

作为相变储能水箱的优选技术方案，所述相变储能水箱还包括温度检测器，贴合于所述箱体上，用于检测所述介质水和所述相变储能单元的温度。

作为相变储能水箱的优选技术方案，所述相变储能水箱还包括制冷装置，所述制冷装置设置于所述箱体的底面，用于对所述介质水和所述相变储能单元进行制冷。

作为相变储能水箱的优选技术方案，所述制冷装置与所述温度检测器通讯连接，所述制冷装置内设有预定温度，所述制冷装置具有工作状态和停机状态，当所述温度检测器检测的温度大于所述预定温度时，所述制冷装置处于工作状态，对所述介质水和所述相变储能单元进行制冷，当所述温度检测器检测的温度小于所述预定温度时，所述制冷装置处于停机状态。

作为相变储能水箱的优选技术方案，所述箱体顶面设有开口，所述相变储能水箱还包括盖板，所述盖板盖设于所述开口，用于封闭所述箱体。

本实用新型的第二个目的在于提供一种冷水机，内部结构简单，能够稳定为多个设备提供循环冷水，保证多个设备的工作温度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种冷水机，包括以上任一方案所述的相变储能水箱，所述冷水机还包括水泵，所述水泵用于将介质水抽吸到所述相变储能水箱中。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的相变储能水箱，包括箱体、相变储能单元和固定格网，在水箱内盛放有介质水，相变储能单元包括多个，多个相变储能单元被收纳在固定格网中，同时固定格网和多个相变储能单元放置在箱体中，并被介质水浸没，通过设置固定格网能够避免相变储能单元散落在箱体内的各处，能够便于后期工作人员对相对储能单元进行拿取和收纳；其中相变储能单元包括相变介质和用于盛放相变介质的球形壳体，通过将相变储能单元置于介质水中，相变储能单元中的相变介质，会随着介质水温度的升高，完成固液形态的转化，具体由固态转化为液态，此时相变介质会吸收介质水中的大量热量，因此便能够降低介质水温度升高的程度，以此实现相变储能水箱具有更强的蓄冷能力，同时相变介质具有单位体积蓄能大、蓄冷密度高的优点，因此在箱体中加入相变储能单元，能够在保证相变储能水箱蓄冷能力的同时，实现相变储能水箱小型化，并且还能够减少介质水的浪费；将放置相变介质的壳体制成球形，可使相变介质与箱体内的介质水充分且均匀的接触，以实现相变介质和介质水之间能够全面、且快速进行热量交换，即实现对介质水进行快速降温。在球形壳体的外表面还涂覆有防水涂层，如此便能够完全隔绝介质水与相变介质，保证介质水的干净程度，以确保需要被冷却设备的使用寿命和工作性能。

本实用新型提供的冷水机，内部结构简单，能够稳定为多个设备提供循环冷水，保证多个设备的工作温度。

附图说明

图1是本实用新型提供的相变储能水箱的结构示意图。

图中：

1、箱体；10、开口；2、相变储能单元；3、固定格网；4、进水口；5、出水口；6、温度检测器；7、制冷装置；8、盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供一种相变储能水箱，以解决现有技术中水箱蓄冷能力差，占用空间大，介质水浪费严重的问题。

如图1所示，本实施例提供一种相变储能水箱，包括箱体1、相变储能单元2和固定格网3，在箱体1内盛放有介质水，相变储能单元2包括多个，多个相变储能单元2被收纳在固定格网3中，同时固定格网3和多个相变储能单元2放置在箱体1中，并被介质水浸没，通过设置固定格网3能够避免相变储能单元2散落在箱体1内的各处，便于后期工作人员对相变储能单元2进行收纳。其中相变储能单元2包括相变介质和用于盛放相变介质的球形壳体，通过将相变储能单元2置于介质水中，相变储能单元2中的相变介质，会随着介质水温度的升高，完成由固态到液态的形态转化，此时相变介质会吸收介质水中的大量热量，因此便能降低介质水温度升高的程度，以此实现相变储能水箱具有更强的蓄冷能力，同时相变介质具有单位体积蓄能大、蓄冷密度高的优点，因此在箱体1中加入相变储能单元2，在保证相变储能水箱具有较好的蓄冷能力，还能实现相变储能水箱小型化，减少介质水的浪费。将放置相变介质的壳体制成球形，球体的壳体相对于其他形状的壳体，可使相变介质与箱体1内的介质水充分且均匀的接触，以实现相变介质和介质水之间能够全面、且快速进行热量交换，即实现对介质水进行快速降温。在球形壳体的外表面还涂覆有防水涂层，如此便能够完全隔绝介质水与相变介质，保证介质水的干净程度，以确保需要被冷却设备的使用寿命和工作性能。

作为优选地，球形壳体的半径为5mm，能够使相变介质的体积更加合理化，也能够确保相变储能单元2能够与介质水更加均匀的接触，如此当介质水的温度发生变化时，球形壳体内的相变介质不仅能够快速反应，快速吸收介质水的热量，同时能使球形壳体内的相变介质全部完成由固态到液态的转化，实现对相变介质进行有效利用。若球形壳体的体积过大，可能会出现球形壳体内的相变介质不能全部由固态转化为液态，即相变介质的利用率不高，若球形壳体体积过小，便需要加工更多的球形壳体来放置相变介质，会提高工作人员工作量，并且提高相变储能水箱的生产成本。

作为优选地，相变介质为氯化钠或硫酸钠，由于氯化钠与硫酸钠的固液态转化冰点为零上5度左右，因此当介质水的温度超过5度时，相变介质便会吸收介质水的热量，由固态转化为液态，也可以进一步确保介质水的温度不会过高，能对工作中的设备有效冷却，当然关于相变介质材料的选用，需要根据不同工艺的要求，对应选择不同冰点的材料，在此不做具体限制。

本实施例中，相变储能水箱还包括进水口4和出水口5，进水口4设置在箱体1的侧壁，用于介质水能够进入到箱体1，出水口5设置在箱体1的底面，用于介质水的排出，在实际连接中，设备具有循环水进入口和循环水排出口，相变储能水箱的进水口4与设备的循环水排出口连通，出水口5与设备的循环水进入口连通，以使相变储能水箱与设备的循环水进入口和循环水排出口形成闭环，使介质水能够在箱体1和设备之间循环流动。

本实施例中，相变储能水箱还包括温度检测器6和制冷装置7，温度检测器6贴合设置在箱体1上，用于检测介质水和相变储能单元2的温度，制冷装置7可设置在箱体1的底面，用于对介质水和相变储能单元2进行制冷，其中温度检测器6与制冷装置7之间通讯连接，并且在制冷装置7中设有预定温度，当温度检测器6检测到的温度大于预定温度时，制冷装置7处于工作状态，对介质水和相变储能单元2进行制冷，如此能使制冷装置7及时响应，对介质水和相变储能单元2进行制冷，使介质水的温度处于合理范围内，同时也能使相变介质由液态转为固态，以便后续工作中更好的吸收介质水中的热量。另一方面，当温度检测器6检测到的温度小于预定温度时，制冷装置7处于停机状态，通过将温度检测器6与制冷装置7通讯连接，可使制冷装置7及时对介质水和相变储能单元2制冷，同时避免工作人员频繁启停制冷装置7，降低工作人员操作难度。

本实施例优选，制冷装置7具体可以选择半导体制冷片，实际组装中，将半导体制冷片贴合在箱体1的底面，对箱体1内的介质水进行制冷，半导体制冷片由金属基板和导热材料组成，具有功耗低、制冷效果好、结构紧凑、价格低和寿命长的优点，因此不仅使得相变储能水箱更加小型化，还能进一步提高相变储能水箱的使用性能和性价比，值得注意的是，半导体制冷片属于制冷装置7中的一种常规制冷件，关于制冷装置7也可以选择其他形式的制冷件，半导体制冷片并不属于本实用新型的重点保护范围。

本实施例中，箱体1的顶面还设有开口10，相变储能水箱还包括盖板8，盖板8盖设在开口10处，用于密封箱体1，开口10的设置便于工作人员拿取和放置相变储能单元2和固定格网3，操作更加简便化，为便于盖板8的打开和关闭，优选在盖板8上设置把手，以便工作人员操作。

实施例二

本实施例提供一种冷水机，包括实施例一中的相变储能水箱，冷水机还包括水泵，水泵用于将介质水抽吸到相变储能水箱中。

本实施例中的冷水机，内部结构简单，能够稳定为多个设备提供循环冷水，保证多个设备的工作温度。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相变储能水箱，其特征在于，包括：

箱体(1)，所述箱体(1)内盛放有介质水；

多个相变储能单元(2)，放置于所述箱体(1)内，并被所述介质水浸没，所述相变储能单元(2)包括相变介质和用于盛放所述相变介质的球形壳体，所述球形壳体的表面涂覆有防水涂层；

固定格网(3)，置于所述箱体(1)中，所述固定格网(3)用于收纳多个所述相变储能单元(2)。

2.根据权利要求1所述的相变储能水箱，其特征在于，所述球形壳体的半径为5mm。

3.根据权利要求1所述的相变储能水箱，其特征在于，所述相变介质为氯化钠或硫酸钠。

4.根据权利要求1所述的相变储能水箱，其特征在于，所述相变储能水箱还包括进水口(4)，所述进水口(4)设于所述箱体(1)的侧壁，用于介质水流入所述箱体(1)。

5.根据权利要求1所述的相变储能水箱，其特征在于，所述相变储能水箱还包括出水口(5)，所述出水口(5)设置于所述箱体(1)的底面，用于排出所述介质水。

6.根据权利要求1所述的相变储能水箱，其特征在于，所述相变储能水箱还包括温度检测器(6)，贴合于所述箱体(1)上，用于检测所述介质水和所述相变储能单元(2)的温度。

7.根据权利要求6所述的相变储能水箱，其特征在于，所述相变储能水箱还包括制冷装置(7)，所述制冷装置(7)设置于所述箱体(1)的底面，用于对所述介质水和所述相变储能单元(2)进行制冷。

8.根据权利要求7所述的相变储能水箱，其特征在于，所述制冷装置(7)与所述温度检测器(6)通讯连接，所述制冷装置(7)内设有预定温度，所述制冷装置(7)具有工作状态和停机状态，当所述温度检测器(6)检测的温度大于所述预定温度时，所述制冷装置(7)处于工作状态，对所述介质水和所述相变储能单元(2)进行制冷，当所述温度检测器(6)检测的温度小于所述预定温度时，所述制冷装置(7)处于停机状态。

9.根据权利要求1所述的相变储能水箱，其特征在于，所述箱体(1)顶面设有开口(10)，所述相变储能水箱还包括盖板(8)，所述盖板(8)盖设于所述开口(10)，用于封闭所述箱体(1)。

10.一种冷水机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的相变储能水箱，所述冷水机还包括水泵，所述水泵用于将介质水抽吸到所述相变储能水箱中。