一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，包括外殼(2)、內(nèi)膽(3)、外殼(2)與內(nèi)膽(3)之間的保溫層(4)，所述的內(nèi)膽(3)中設(shè)有儲熱單元和熱源，所述的外殼(2)上設(shè)有供換熱流體進出相變儲熱設(shè)備的循環(huán)進水管(9)和循環(huán)出水管(10)，所述的儲熱單元包括多個相互獨立的儲熱元件(1)，所述的儲熱元件(1)為用于容納相變材料的剛性密封容器，各儲熱元件(1)可拆卸的安裝在內(nèi)膽(3)中，各儲熱元件(1)之間、儲熱元件(1)與內(nèi)膽(3)之間為換熱流體流動空間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、利于設(shè)備大型化、易于維護、使用壽命長的優(yōu)點。
【專利說明】
一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種儲熱設(shè)備，尤其是涉及一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的相變式儲熱裝置由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不太成熟，致使儲熱裝置內(nèi)部換熱元件換熱不均勻，相變材料利用不充分，造成現(xiàn)有的相變儲熱裝置換熱效率偏低，間接增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有的相變儲熱裝置存在換熱管道埋在相變材料內(nèi)部的缺陷，相變材料對換熱管道進行腐蝕，造成換熱管道易損壞，換熱管道浸在相變材料里面不易維護，不易更換，造成現(xiàn)有相變儲熱裝置使用壽命較短，最終影響了用戶的選擇，現(xiàn)在的相變儲熱設(shè)備都是非常大而笨重，在偏遠(yuǎn)地區(qū)，無法搬運或搬運費用較高等缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易于維護、使用壽命長的復(fù)合型相變儲熱設(shè)備。
[0004]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]—種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，包括外殼、內(nèi)膽、外殼與內(nèi)膽之間的保溫層，所述的內(nèi)膽中設(shè)有儲熱單元和熱源，所述的外殼上設(shè)有供換熱流體進出相變儲熱設(shè)備的循環(huán)進水管和循環(huán)出水管，其特征在于，所述的儲熱單元包括多個相互獨立的儲熱元件，所述的儲熱元件為用于容納相變材料的剛性密封容器，各儲熱元件可拆卸的安裝在內(nèi)膽中，各儲熱元件之間、儲熱元件與內(nèi)膽之間為換熱流體流動空間。
[0006]所述的儲熱元件通過固定支撐件固定在內(nèi)膽中。
[0007]所述的固定支撐件包括多孔板，所述的多孔板的外沿與內(nèi)膽內(nèi)壁相接，多孔板上設(shè)有儲熱元件固定孔和換熱流體對流孔。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述的循環(huán)進水管為蛇形盤管，循環(huán)進水管一端開口，開口從外殼伸出，循環(huán)進水管另一端封閉，循環(huán)進水管管體位于換熱流體流動空間中，管體上開取多個孔。
[0009]作為另一種優(yōu)選方案，所述的循環(huán)進水管還可為一根直管，一端與內(nèi)膽內(nèi)部相通，另一端伸到外殼外面。
[0010]所述的內(nèi)膽中的熱源帶有第一溫探盲管。
[0011]所述的內(nèi)膽頂部設(shè)置液位檢測裝置和伸出外殼的補液口，所述的補液口高于液位檢測裝置。
[0012]所述的內(nèi)膽包括內(nèi)膽本體和內(nèi)膽上蓋，所述的內(nèi)膽本體與內(nèi)膽上蓋之間放置密封膠條，采用螺栓進行緊固。
[0013]所述的設(shè)備還包括伸出外殼的溢流口，所述的溢流口低于內(nèi)膽上蓋。
[0014]所述的內(nèi)膽中設(shè)有用于測量換熱流體溫度的第二溫探盲管，所述的第二溫探盲管設(shè)置在內(nèi)膽中軸線處，第二溫探盲管的感溫元件設(shè)置在內(nèi)膽高度的I /4處。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016](I)儲熱單元包括多個相互獨立的用于容納相變材料的儲熱元件，儲熱元件為剛性密封容器，可拆卸的安裝在內(nèi)膽中，各儲熱元件之間、儲熱元件與內(nèi)膽之間為換熱流體流動空間。儲熱單元優(yōu)化了換熱、儲熱的設(shè)計結(jié)構(gòu)，將相變材料密封于剛性容器中，該結(jié)構(gòu)避免了現(xiàn)有相變儲熱設(shè)備中換熱管道浸泡在相變材料內(nèi)部的缺陷，使相變儲熱設(shè)備后期的維護更加方便易行，延長了相變儲熱設(shè)備的使用壽命;將相變材料分割成多個單個封裝的儲熱元件，優(yōu)化其換熱結(jié)構(gòu)，提高了相變儲熱設(shè)備的換熱效果，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本;各儲熱元件可單獨運輸、現(xiàn)場安裝，降低了大型儲熱設(shè)備的安裝難度，解決了相變儲熱設(shè)備的搬運困難、費用較高的問題。
[0017](2)儲熱元件通過固定支撐件固定在內(nèi)膽中，不易移位，保證換熱效果。
[0018](3)固定支撐件為多孔板，多孔板的外沿與內(nèi)膽內(nèi)壁相接，多孔板上設(shè)有儲熱元件固定孔和換熱流體對流孔，既減輕固定支撐件自重，又利于換熱流體流動。
[0019](4)循環(huán)進水管為蛇形盤管，保證進水在內(nèi)膽底板分布均勻，充分換熱。
[0020](5)循環(huán)進水管管體上開取多個孔，使換熱流體內(nèi)部形成循環(huán)攪拌，使其對流充分，將儲熱元件熱量儲滿。
[0021](6)內(nèi)膽中的熱源帶有第一溫探盲管，采用溫控方式，保證設(shè)備安全。
[0022](7)內(nèi)膽頂部設(shè)置液位檢測裝置和伸出外殼的補液口，補液口高于液位檢測裝置，當(dāng)液位檢測裝置檢測到液位低于設(shè)定值時，自動補充換熱介質(zhì);令液位檢測裝置與設(shè)備電源連接時，還可用于液位降低至另一設(shè)定液位時，自動關(guān)閉電源，對設(shè)備起保護作用。
[0023](8)內(nèi)膽包括內(nèi)膽本體和內(nèi)膽上蓋內(nèi)膽本體與內(nèi)膽上蓋之間放置密封膠條，此結(jié)構(gòu)利于儲熱元件在內(nèi)膽中的安裝和裝配完畢后內(nèi)膽的密閉性和保溫性。
[0024](9)內(nèi)膽上蓋下方設(shè)有溢流口，當(dāng)換熱流體加溫膨脹時，不至于漫過內(nèi)膽邊緣，而滲到保溫材料中，對保溫材料起保護作用。
[0025](10)內(nèi)膽中設(shè)有用于測量換熱介質(zhì)溫度的第二溫探盲管，設(shè)置在內(nèi)膽中軸線處，第二溫探盲管的感溫元件設(shè)置在內(nèi)膽高度的1/4處，準(zhǔn)確獲取換熱流體溫度，掌握設(shè)備放熱程度。
[0026](11)內(nèi)膽底部設(shè)置有排污口，便于清洗內(nèi)膽中的雜質(zhì)等。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖，該圖為主視剖視圖；
[0028]圖2為本實施例固定支撐件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為循環(huán)進水管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]附圖標(biāo)記:
[0031]I為儲熱元件;2為外殼;3為內(nèi)膽;4為保溫層;5為固定支撐件;6為電加熱管;7為底座;8為排污口 ； 9為循環(huán)進水管；10為循環(huán)出水管；11為液位檢測裝置；12為補液口 ； 13為溢流口 ； 14為密封膠條；15為內(nèi)膽上蓋；16為外殼上蓋；17為可拆卸保溫層；18為換熱流體；19
為第二溫探盲管。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0033]實施例
[0034]如圖1所示，一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，包括外殼2、內(nèi)膽3、外殼2與內(nèi)膽3之間的保溫層4，內(nèi)膽3中設(shè)有儲熱單元和熱源，外殼2上設(shè)有供換熱流體18進出相變儲熱設(shè)備的循環(huán)進水管9和循環(huán)出水管10，儲熱單元包括多個相互獨立的儲熱元件I，儲熱元件I為用于容納相變材料的剛性密封容器，各儲熱元件I可拆卸的安裝在內(nèi)膽3中，各儲熱元件I之間、儲熱元件I與內(nèi)膽3之間為換熱流體18的流動空間。
[0035]為方便制造、安裝和密封，本實施例的儲熱元件I為圓柱環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)外筒體為不銹鋼材質(zhì)，兩端采用法蘭將其焊接密封或采用墊片+螺栓密封，在環(huán)形結(jié)構(gòu)筒體里面放置無機納米復(fù)合相變材料，但儲熱元件I的筒體不局限于圓柱環(huán)形結(jié)構(gòu)，也可以為方形環(huán)形結(jié)構(gòu)或其他形狀結(jié)構(gòu)；換熱流體18為無機相變儲熱材料，例如水、導(dǎo)熱油、防凍液、熔鹽等，也可以為其他換熱介質(zhì)。
[0036]儲熱元件I通過固定支撐件5固定在內(nèi)膽3中，如圖2所示，固定支撐件5包括平行排列的上下多塊多孔板51，多孔板51的外沿與內(nèi)膽3內(nèi)壁相接以固定在在內(nèi)膽3中，多孔板51上設(shè)有儲熱元件固定孔52和換熱流體對流孔53，儲熱元件固定孔52形成陣列，用于固定儲熱元件I，換熱流體對流孔53用于換熱流體18的上下對流。為確定各多孔板51之間的相對距離，固定支撐件5還包括與各多孔板51外沿連接的支撐架54，支撐架54的形狀與內(nèi)膽3匹配。本實施例中，多孔板51為方形，支撐架54為四根豎直的鋼條，分別與各多孔板51的頂點連接。
[0037]如圖3所示，循環(huán)進水管9蛇形盤管，蛇形盤管一端開口，開口從外殼2伸出，循環(huán)進水管9另一端封閉，循環(huán)進水管9管體位于換熱流體18流動空間中，管體上開取多個孔，其目的:保證進水在內(nèi)膽3底板分布均勻，充分換熱;在設(shè)備在儲熱過程中，對換熱介質(zhì)18進行循環(huán)攪拌，使其對流充分，將儲熱元件I熱量儲滿。
[0038]內(nèi)膽3中的熱源為電加熱管6，電加熱管帶有第一溫探盲管，采用溫控方式，保護設(shè)備安全。熱源也可以來源于外部，例如空氣源熱栗，工業(yè)余熱、太陽能集熱器等。
[0039]內(nèi)膽3頂部設(shè)置液位檢測裝置11和伸出外殼2的補液口12，補液口 12高于液位檢測裝置11。當(dāng)液位檢測裝置11檢測到液位低于設(shè)定值時，發(fā)出信號，有控制系統(tǒng)給出相應(yīng)的動作，可從補液口 12自動補充換熱介質(zhì)18;令液位檢測裝置與設(shè)備電源連接，液位降低至另一設(shè)定液位時，發(fā)出信號，有控制系統(tǒng)給出相應(yīng)的動作，自動關(guān)閉電源，對設(shè)備起保護作用。
[0040]內(nèi)膽3包括內(nèi)膽本體和內(nèi)膽上蓋15，內(nèi)膽本體與內(nèi)膽上蓋15之間放置密封膠條14，采用螺栓進行緊固，防止換熱流體18的散失。內(nèi)膽上蓋15下方還設(shè)有伸出外殼2的溢流口13，溢流口 13高于補液口 12，當(dāng)換熱流體加溫膨脹時，不至于漫過內(nèi)膽邊緣，而滲到保溫層4的保溫材料中，對保溫材料起保護作用。由于溢流口 13與大氣相通，保證整個設(shè)備在常壓下工作。
[0041]內(nèi)膽3中設(shè)有用于測量換熱介質(zhì)溫度的第二溫探盲管19，第二溫探盲管19設(shè)置在內(nèi)膽3中軸線處，第二溫探盲管19的感溫元件設(shè)置在內(nèi)膽3高度的1/4處。
[0042]根據(jù)需要，設(shè)備還可以設(shè)置有對換熱流體18進行循環(huán)混合的攪拌機構(gòu)，例如電動攪拌葉片、攪拌栗等。
[0043]內(nèi)膽3底部設(shè)置有排污口8，便于清洗內(nèi)膽中的雜質(zhì)等，外殼2下方設(shè)有底座7，將設(shè)備墊高，便于在排污口 8下方放入接納污垢雜質(zhì)的容器。
[0044]外殼2包括外殼本體和外殼上蓋16，外殼本體與內(nèi)膽本體之間的保溫層4不可拆卸，外殼上蓋16和內(nèi)膽上蓋15之間為可拆卸保溫層17，可拆卸保溫層17易于拆卸，便于儲熱元件I的更換，其具有一定的防潮性能，保證其長期得到保溫效果，保溫層4和可拆卸保溫層17為發(fā)泡聚氨酯層、氣凝膠保溫層、無機納米保溫層、VIP真空保溫板、巖棉等保溫材料中的一種或多種組合。
[0045]本實用新型的復(fù)合型相變式儲熱設(shè)備在實際應(yīng)用中，能實現(xiàn)以下功能:
[0046]充熱:利用自身電加熱器系統(tǒng)給換熱介質(zhì)加熱升溫，通過換熱介質(zhì)密度差，形成自身的一個循環(huán)系統(tǒng)，這樣就將熱量儲存到換熱介質(zhì)和儲熱元件I中，而本實施例復(fù)合型相變儲熱設(shè)備也可以利用工業(yè)余熱、鍋爐或空氣源熱栗等熱原，通過水栗循環(huán)，將熱量儲存到復(fù)合型相變儲熱設(shè)備中；儲熱元件I中的相變材料吸收熱量后溫度逐漸升高至相變溫度點，發(fā)生相變并繼續(xù)吸熱，相變完全后仍可繼續(xù)升溫吸熱，完成儲熱過程。
[0047]放熱:當(dāng)需用熱量時，通過控制水栗或閥門開關(guān)將冷的換熱介質(zhì)通過循環(huán)進水管9進入復(fù)合型相變儲熱設(shè)備內(nèi)膽3里，冷的換熱流體與熱的換熱流體混合，同時從相變元件里面吸取相變材料的熱量來提升溫度，通過循環(huán)出管10將熱的換熱流體循環(huán)到使熱量的地方，供使用，實現(xiàn)即熱功能；隨著冷的換熱流體不斷循環(huán)混合及吸熱儲熱元件里面的相變材料的溫度，儲熱元件的溫度會不斷下降，在相變材料的在相變溫度點發(fā)生相變，并釋放出潛熱，相變過程中和相變結(jié)束后相變材料溫度繼續(xù)下降釋放熱量，持續(xù)利用相變材料的顯熱，最終完成放熱過程。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，包括外殼(2)、內(nèi)膽(3)、外殼(2)與內(nèi)膽(3)之間的保溫層(4)，所述的內(nèi)膽(3)中設(shè)有儲熱單元和熱源，所述的外殼(2)上設(shè)有供換熱流體進出相變儲熱設(shè)備的循環(huán)進水管(9)和循環(huán)出水管(10)，其特征在于，所述的儲熱單元包括多個相互獨立的儲熱元件(I)，所述的儲熱元件(I)為用于容納相變材料的剛性密封容器，各儲熱元件(I)可拆卸的安裝在內(nèi)膽(3)中，各儲熱元件(I)之間、儲熱元件(I)與內(nèi)膽(3)之間為換熱流體流動空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的儲熱元件(I)通過固定支撐件(5)固定在內(nèi)膽(3)中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的固定支撐件(5)包括多孔板，所述的多孔板的外沿與內(nèi)膽(3)內(nèi)壁相接，多孔板上設(shè)有儲熱元件固定孔和換熱流體對流孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的循環(huán)進水管(9)為蛇形盤管。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的循環(huán)進水管(9)一端開口，開口從外殼(2)伸出，循環(huán)進水管(9)另一端封閉，循環(huán)進水管(9)管體位于換熱流體流動空間中，管體上開取多個孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的內(nèi)膽(3)中的熱源帶有第一溫探盲管。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的內(nèi)膽(3)頂部設(shè)置液位檢測裝置(11)和伸出外殼(2)的補液口(12)，所述的補液口(12)高于液位檢測裝置(11)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的內(nèi)膽(3)包括內(nèi)膽本體和內(nèi)膽上蓋(15)，所述的內(nèi)膽本體與內(nèi)膽上蓋(15)之間放置密封膠條(14)，采用螺栓進行緊固。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的設(shè)備還包括伸出外殼(2)的溢流口(13)，所述的溢流口(13)低于內(nèi)膽上蓋(15)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型相變儲熱設(shè)備，其特征在于，所述的內(nèi)膽(3)中設(shè)有用于測量換熱流體溫度的第二溫探盲管(19)，所述的第二溫探盲管(19)設(shè)置在內(nèi)膽(3)中軸線處，第二溫探盲管(19)的感溫元件設(shè)置在內(nèi)膽(3)高度的1/4處。
【文檔編號】F24H7/04GK205641545SQ201620366436
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張繼皇, 劉曉龍
【申請人】江蘇啟能新能源材料有限公司