[发明专利]一种相变蓄热装置及换热装置

说明书

本发明公开了一种相变蓄热装置及换热装置，包括外壳、保温层、内胆、换热管装置、相变材料、泡沫金属、密封圈、顶盖和法兰。外壳与内胆之间填充了保温层；换热管装置包括长换热管、短换热管、校平板和进出水管；内胆包括前后板、侧板、竖梁、横梁、底梁、内胆法兰和斜支撑，换热管装置通过校平板悬吊放置在内胆的斜支撑上，内胆的内腔内填充满相变材料，以及在具体位置放置泡沫金属；顶盖包括顶盖外壳板、顶盖法兰板、吊耳和排气管，顶盖的内腔填充了保温层，内胆的内腔通过排气管连通了大气环境；进水管和出水管通过法兰连接外部管路。该方案能实现目前相变蓄能和热交换器类设备的结构紧凑、蓄热效率、换热效率、温度分布均匀性等问题。

技术领域

本发明涉及蓄热及换热领域，特别是涉及一种相变蓄热装置及换热装置。

背景技术

当今，能源的使用在依赖化石燃料供能的同时也逐步向着能源多元化、清洁化的方向发展，随着相变储能技术的发展和成熟，人们日益意识到了相变储能产品的节能和环保性能。与显热式储热相比，潜热式储热具有储热密度大，恒温放热特性，有利于与热源和负载相配合，然而由于现有相变储热装置内胆及盘管组件设置的不合理，内部换热元件换热不均匀，相变储能材料利用不充分，造成现有的相变储热装置换热效率偏低，并且相变材料局部温度过高而损坏，这些都间接增加了产品的生产成本和运行成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供可实现结构紧凑、蓄热效率高、换热效率高、相变材料温度分布均匀、及适合大规模批量生产的新型蓄热式换热器。

为实现上述目的，本发明提出的一种相变蓄热装置及换热装置，包括：外壳、保温层、内胆、换热管装置、相变材料、泡沫金属、密封圈、顶盖和法兰。

所述外壳，包括：外壳前板、外壳后板和外壳底板。

所述内胆，包括：内胆侧板、内胆前板、内胆后板、内胆底板、竖梁、横梁、底梁、内胆法兰和斜支撑。

所述换热管装置，包括：进水管、出水管、换热管、管夹和校平板；所述换热管装置位于内胆腔内的结构部分是被相变材料包围的；

优选地，在本发明实施例中，所述换热管，包括长换热管和短换热管；

优选地，在本发明实施例中，所述换热管组装布置方式采用列管式；

所述换热管采用U型管或螺旋管式的型式；

优选地，在本发明实施例中，所述换热管采用U型管；

优选地，在本发明实施例中，所述换热管至少有1个U型结构；

所述换热管为金属管材或塑料管材，采用金属如不锈钢316L、铜管、铝管、不锈钢304中的一种，塑料如PE-RT、PB、PTFE、PE管中的一种；

优选地，在本发明实施例中，换热管为金属材质时可选316L不锈钢管，为塑料材质时可选氟塑料换热管PTFE；

所述校平板，与换热管装置整体形成刚性结构，在装配关系中，换热管装置上的校平板是放置在内胆上的斜支撑上。

所述管夹是卡在换热管上，以至于相邻的换热管均匀的间距布置；

所述顶盖，包括：顶盖外壳板、顶盖法兰板、吊耳和排气管；

所述排气管，在本发明实施例中，排气管的两端分别联通内胆内腔和外部大气压环境。

所述保温层填充于外壳和内胆之间，顶盖外壳板和顶盖法兰板之间；所述保温层采用高压聚氨酯发泡材料、气凝胶、无机纳米材料、VIP真空保温板或其他隔热保温材料中的一种或多种组合。

所述相变材料填充于内胆腔内；所述相变材料为石蜡类、非石蜡类有机材料、结晶水和盐类、脂肪酸类相变储能材料或其他具有相变储能作用的材料中一种或多种。