一種蓄能裝置製造方法
2023-04-25 22:16:56
一種蓄能裝置製造方法
【專利摘要】本發明屬於家用電器及節能【技術領域】，尤其涉及蓄能換熱器、電蓄能熱水器以及蓄能空氣源熱水器的技術。提供一種設計合理、結構簡單、蓄能量大的蓄能裝置，尤其是一種蓄能換熱器、電蓄能熱水器及其蓄能空氣源熱水器，該一種蓄能裝置不僅能和太陽能技術結合使用，也可和發熱電纜結合，組成純電蓄能熱水器，和熱泵結合組成一種蓄能空氣源熱水器，這樣的熱水器不僅節能，而且還能利用晚上的谷電來實現蓄能，為用電的「移峰填谷」提供一種優化方案。當然，本蓄能裝置也可用來蓄冷或者用來傳統空調冷凝器的餘熱回收。
【專利說明】一種蓄能裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於家用電器及節能【技術領域】，尤其涉及蓄能換熱器、電蓄能熱水器以及蓄能空氣源熱水器的技術。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平以及對工作與居住環境舒適度要求的提高，電能等消耗隨之大幅度增高，造成能源消耗過快、環境汙染增加、電網負荷峰谷過大、峰負荷時電力供應嚴重不足等建築能耗增加的問題，目前歐美發達國家的建築能耗已達到全社會總能耗的40%，在我國建築能耗約佔全國總能耗的30左右％，隨著經濟的不斷發展，人民生活水平的不斷提高，建築能耗的比重將進一步增加。因此，建築節能技術的開發與應用已成為當前建築和建築材料領域的熱點問題之一。
[0003]相變蓄能是提高能源利用效率和保護環境的重要技術，也是常用於緩解能量供求雙方在時間、強度及地點上不匹配的有效方式，在太陽能的利用、電力的「移峰填谷」、廢熱和餘熱的回收利用、工業與民用建築和空調的節能等領域具有廣泛的應用前景，目前已成為世界範圍內的研究熱點。利用相變材料的相變潛熱來實現能量的儲存和利用，有助於提高能效和開發可再生能源，是近年來能源科學和材料科學領域中一個十分活躍的前沿研究方向。
[0004]當前的大環境下，低碳、節能環保、蓄能等技術是國際上重點發展方向。
[0005]現有的市場上，成熟的蓄能裝置很少，尤其是小型的民用蓄能裝置，特別是一種結合了蓄能裝置的電蓄能熱水器和蓄能空氣源熱水器，現有的空氣源熱水器只能把能量儲存在熱水裡，熱水是一種顯熱，儲能量小，所以，不能很好利用晚上的谷電價格優勢。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是針對上述問題，提供一種設計合理、結構簡單、蓄能量大的蓄能裝置，尤其是一種蓄能換熱器、電蓄能熱水器及其蓄能空氣源熱水器，該一種蓄能裝置不僅能和太陽能技術結合使用，也可和發熱電纜結合，組成純電蓄能熱水器，尤其是和熱泵結合組成一種蓄能空氣源熱水器，這樣的熱水器不僅節能，而且還能利用晚上的谷電來實現蓄能，為用電的「移峰填谷」提供一種優化方案。當然，本蓄能裝置也可用來蓄冷或者回收傳統空調的冷凝器的餘熱。
[0007]為達到上述目的，本發明採用了下列技術方案:一種蓄能裝置，包括容器、換熱器盤管、蓄能球、導熱液以及保溫殼體，其特徵在於，所述的容器內設置有所述的換熱器盤管、若干蓄能球以及介於所述的換熱器盤管、若干蓄能球以及容器之間的導熱液，所述的蓄能球整體呈球形，所述的蓄能球內灌注有相變蓄能材料，所述的容器設置在所述的保溫殼體內，所述的保溫殼體上設置有進水口和出水口，所述的進水口和出水口分別和所述的換熱器盤管兩埠連貫。通常，導熱液為水或導熱油或乙二醇水溶液；把相變蓄能材料分裝在若干小的蓄能球裡，有效解決了無機相變蓄能材料的相分離問題，尤其是，容器內還充滿了導熱液，把蓄能球和換熱器盤管以及容器內壁之間的空隙充滿，導熱液充當了能量傳輸媒介的作用，使得換熱器盤管始終泡在導熱液裡，源源不斷地從相變蓄能材料裡提取儲存的能量。通常，如果本方案的一種蓄能裝置用來儲熱的，特別是溫度較高時，一般導熱液會採用導熱油，因為水容易揮發，但是如果如果本方案的一種蓄能裝置用來蓄冷的，且蓄冷溫度高於0°c是，導熱液採用水比較合適，因為水成本低，清潔環保，如果如果本方案的一種蓄能裝置用來蓄冷的，且蓄冷溫度低於0°c是，導熱液採用乙二醇水溶液比較合適。
[0008]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的換熱器盤管呈蛇形狀且管外表面上設置有若干翅片。這樣的設計，使得換熱器盤管的換熱面積大大增加，有利於熱交換的有效進行。
[0009]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的蓄能球整體呈球形，所述的蓄能球的外表面設置有若干散熱片。這樣的設計，可以減輕相分離現象的程度，同時，蓄能球的外表面設置有若干散熱片，大大增加了蓄能球的表面散熱面積，使得球內的相變蓄能材料能量釋放來得更迅速。
[0010]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的蓄能球整體呈球形，所述的蓄能球的外表面設置有若干散熱片，所述的蓄能球的內部被若干隔離片分隔成若干隔離腔，所述的隔離腔內灌注有相變蓄能材料。這樣的設計，可以最大程度減輕相分離現象，同時，蓄能球的外表面設置有若干散熱片，蓄能球的內部被若干隔離片分隔成若干隔離腔，這不僅大大增加了蓄能球的表面散熱面積，而且，把散熱片和球內的隔離片連成一體，使得球內的相變蓄能材料能量釋放來得更迅速。
[0011]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的蓄能球整體呈球形，所述的蓄能球的外表面設置有若干散熱片，所述的蓄能球的內部被若干隔離片分隔成若干隔離腔，所述的隔離腔內灌注有相變蓄能材料，所述的蓄能球設置有一灌注口，所述的灌注口上設置有封蓋，所述的封蓋和所述的灌注口適配。這樣的設計，可以最大程度減輕相分離現象，同時，蓄能球的外表面設置有若干散熱片，蓄能球的內部被若干隔離片分隔成若干隔離腔，這不僅大大增加了蓄能球的表面散熱面積，而且，把散熱片和球內的隔離片連成一體，使得球內的相變蓄能材料能量釋放來得更迅速；同時，在蓄能球上設置灌注口，這樣便於相變蓄能材料的灌裝，在灌注口上用封蓋來密封蓄能球，尤其是，封蓋和灌注口的配合採用螺紋的機械密封(如常規的瓶蓋結構)，這樣的設計，更利於蓄能球內的相變蓄能材料的更換方便，使之重複被利用。
[0012]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的容器的外表面纏繞有電熱元件，所述的電熱元件處在所述的容器和保溫殼體之間，所述的保溫殼體的表面設置有電氣控制系統，所述的電熱元件和所述的電氣控制系統相連。通常，由於附加了電熱元件，這樣的設計把本方案的一種蓄能裝置變成了電蓄能熱水器，能利用晚上的谷電來實現蓄能，為用電的「移峰填谷」提供一種優化方案。
[0013]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的容器的外表面纏繞有冷凝器，所述的冷凝器設置在所述的容器和保溫殼體之間，所述的保溫殼體上設置有冷凝管出口和冷凝管進口，所述的冷凝管出口和冷凝管進口分別和所述的冷凝器兩埠連貫。這樣的一種蓄能裝置，可以作為傳統空調的主機餘熱回收裝置，傳統空調在製冷過程中，把室內的熱量轉移至室外主機的蒸發器中，再通過風冷或水冷來降溫，這個過程中蒸發器產生的餘熱白白浪費了，有了本技術方案的一種蓄能裝置，可以把本蓄能裝置中的冷凝器併入到傳統空調室外機中的蒸發器管路中，通過本蓄能裝置，把餘熱儲存在本蓄能裝置的相變蓄能材料裡，經過換熱器盤管的熱交換，產生用戶需要的生活熱水。
[0014]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的容器的外表面纏繞有冷凝器，所述的冷凝器設置在所述的容器和保溫殼體之間，所述的保溫殼體的頂部或底部設置有主機集成，所述的保溫殼體上設置有冷凝管出口和冷凝管進口，所述的冷凝管出口和冷凝管進口的一端分別和所述的冷凝器兩埠連貫，另一端則和所述的主機集成相連，所述的保溫殼體的外表面上還設置有電氣控制系統。
[0015]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的主機集成包括一個外殼體、壓縮機、蒸發器、膨脹閥、風機以及管道配件，所述的外殼體上設置有進風口和出風口，所述的風機一端連接所述的出風口，當所述的風機處在工作時，從所述的進風口吸入空氣並流經所述的蒸發器的表面，再從所述的出風口流出，所述的壓縮機、蒸發器、膨脹閥、冷凝器以及管道配件組成一個製冷制熱循環系統，且通過所述的電氣控制系統控制系統的運行。這樣的設計方案就是一種新型的蓄能空氣源熱水器，通常，空氣源熱水器已經是夠節能了，但是，傳統的空氣源熱水器不能存儲潛熱，只能儲存熱水，熱水是一種顯熱，所以，本方案來的更加節能，能利用晚上的谷電來實現蓄能，為用電的「移峰填谷」提供一種優化方案。
[0016]在上述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的相變蓄能材料為無機相變材料，包括氟化鹽、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等結晶水合物，或由這些水合鹽為主複合其他鹽類形成的複合相變材料。通常，如果本蓄能裝置用來儲熱的，那麼相變蓄能材料的相變溫度範圍為40°C?100°C ;如果本蓄能裝置用來蓄冷的，那麼相變蓄能材料的相變溫度範圍為-20°C?20°C。
[0017]與現有的技術相比，本技術的優點在於:提供一種設計合理、結構簡單、蓄能量大的蓄能裝置，尤其是一種能蓄冷和儲熱的蓄能換熱器、電蓄能熱水器及其蓄能空氣源熱水器，該一種蓄能裝置不僅能和太陽能技術結合使用，也可和電伴熱帶或發熱電纜結合，組成純電蓄能熱水器，尤其是和熱泵結合組成一種蓄能空氣源熱水器，這樣的熱水器不僅節能，而且還能利用晚上的谷電來實現蓄能，為用電的「移峰填谷」提供一種優化方案。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明提供的實施例1的一種蓄能裝置結構示意圖；
[0019]圖2是本發明提供的實施例2的一種蓄能裝置結構示意圖；
[0020]圖3是本發明提供的實施例3的一種蓄能裝置結構示意圖；
[0021]圖4是本發明提供的實施例4的一種蓄能裝置結構示意圖；
[0022]圖5是本發明提供的一種換熱器盤管結構示意圖；
[0023]圖6是本發明提供的一種蓄能球外觀結構示意圖；
[0024]圖7是本發明提供的一種蓄能球A-A截面結構示意圖。
[0025]圖中，容器1、換熱器盤管2、蓄能球3、導熱液5、保溫殼體6、相變蓄能材料7、電熱元件8、電氣控制系統9、冷凝器10、主機集成11、翅片20、散熱片30、隔離片31、隔離腔32、灌注口 33、封蓋34、進水口 60、出水口 61、冷凝管出口 62、冷凝管進口 63、外殼體111、壓縮機112、蒸發器113、膨脹閥114、風機115、管道配件116、出風口 1111、進風口 1110
【具體實施方式】
[0026]實施例1:
[0027]如圖1、圖6所示，一種蓄能裝置，包括容器1、換熱器盤管2、蓄能球3、導熱液5以及保溫殼體6，容器I內設置有換熱器盤管2、若干蓄能球3、以及介於換熱器盤管2、若干蓄能球3以及容器I內壁之間的導熱液5，蓄能球3內灌注有相變蓄能材料7，容器I設置在保溫殼體6內，保溫殼體6上設置有進水口 60和出水口 61，進水口 60和出水口 61分別和換熱器盤管2兩埠連貫。
[0028]本實施例中，如圖1和圖6所示，蓄能球3整體呈球形，換熱器盤管2和若干蓄能球3之間的空隙處充滿導熱液5，導熱液5為水或導熱油或乙二醇水溶液。
[0029]如圖5所示，換熱器盤管2呈蛇形狀且管外表面上設置有若干翅片20。
[0030]如圖6所示，蓄能球3整體呈球形，蓄能球3的外表面設置有若干散熱片30。
[0031 ] 如圖6和圖7所示，蓄能球3整體呈球形，蓄能球3的外表面設置有若干散熱片30，蓄能球3的內部被若干隔離片31分隔成若干隔離腔32，隔離腔32內灌注有相變蓄能材料7。
[0032]如圖6所示，蓄能球3上設置灌注口 33，這樣便於相變蓄能材料的灌裝，在灌注口33上用封蓋34來密封蓄能球，尤其是，封蓋34和灌注口 33的配合採用螺紋的機械密封(如常規的瓶蓋結構)，這樣的設計，更利於蓄能球3內的相變蓄能材料7的更換方便，使之重複被利用。
[0033]實施例2:
[0034]如圖2所示，一種蓄能裝置，包括容器1、換熱器盤管2、蓄能球3、導熱液5以及保溫殼體6,容器I內設置有換熱器盤管2、若干蓄能球3以及介於換熱器盤管2、若干蓄能球3之間的導熱液5，蓄能球3內灌注有相變蓄能材料7，容器I設置在保溫殼體6內，保溫殼體6上設置有進水口 60和出水口 61，進水口 60和出水口 61分別和換熱器盤管2兩埠連
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[0035]如圖2所示，容器I的外表面纏繞有電熱元件8，電熱元件8處在容器I和保溫殼體6之間,保溫殼體6的表面設置有電氣控制系統9,電熱兀件8和電氣控制系統9相連。
[0036]本實施例中，容器I為截面呈圓形的圓柱形槽體，換熱器盤管2外圍貼近容器I的內壁，蓄能球3放置在換熱器盤管2的內腔內，蓄能球3從容器I的底部依次往上疊放蓄能球3整體呈球形，換熱器盤管2和若干蓄能球3之間的空隙處充滿導熱液5，容器I內還充滿了導熱液5，把蓄能球3、換熱器盤管2之間的空隙充滿，導熱液5充當了能量傳輸媒介的作用，使得換熱器盤管2始終泡在導熱液5裡，源源不斷地從相變蓄能材料7裡提取儲存的能量，導熱液5為導熱油。
[0037]實施例3:
[0038]如圖3所示，一種蓄能裝置，包括容器1、換熱器盤管2、蓄能球3、導熱液5以及保溫殼體6,容器I內設置有換熱器盤管2、若干蓄能球3以及介於換熱器盤管2、若干蓄能球3以及容器I內壁之間的導熱液5，蓄能球3內灌注有相變蓄能材料7，容器I設置在保溫殼體6內，保溫殼體6上設置有進水口 60和出水口 61，進水口 60和出水口 61分別和換熱器盤管2兩埠連貫，
[0039]如圖3所示，容器I的外表面纏繞有冷凝器10，冷凝器10設置在容器I和保溫殼體6之間，保溫殼體6上設置有冷凝管出口 62和冷凝管進口 63，冷凝管出口 62和冷凝管進口 63分別和冷凝器10兩埠連貫。
[0040]本實施例中，容器I為截面呈圓形的圓柱形槽體，換熱器盤管2外圍貼近容器I的內壁，蓄能球3放置在換熱器盤管2的內腔內，蓄能球3從容器I的底部依次往上疊放蓄能球3整體呈球形，換熱器盤管2和若干蓄能球3之間的空隙處充滿導熱液5，容器I內還充滿了導熱液5，把蓄能球3、換熱器盤管2之間的空隙充滿，導熱液5充當了能量傳輸媒介的作用，使得換熱器盤管2始終泡在導熱液5裡，源源不斷地從相變蓄能材料7裡提取儲存的能量，導熱液5為導熱油。
[0041]實施例4:
[0042]如圖4所示，一種蓄能裝置，包括容器1、換熱器盤管2、蓄能球3、導熱液5以及保溫殼體6,容器I內設置有換熱器盤管2、若干蓄能球3以及介於換熱器盤管2、若干蓄能球3以及容器I內壁之間的導熱液5，蓄能球3內灌注有相變蓄能材料7，容器I設置在保溫殼體6內，保溫殼體6上設置有進水口 60和出水口 61，進水口 60和出水口 61分別和換熱器盤管2兩埠連貫，
[0043]如圖4所示，所述的容器I的外表面纏繞有冷凝器10或電熱元件8，或者冷凝器10和電熱元件8，冷凝器10或電熱元件8，或者冷凝器10和電熱元件8設置在容器I和保溫殼體6之間，保溫殼體6的頂部設置有主機集成11，保溫殼體6頂部上設置有冷凝管出口 62和冷凝管進口 63，冷凝管出口 62和冷凝管進口 63的一端分別和冷凝器10兩埠連貫，另一端則和主機集成11相連，保溫殼體6的外表面上還設置有電氣控制系統9。
[0044]本實施例中，主機集成11包括一個外殼體111)壓縮機112、蒸發器113、膨脹閥114、風機115以及管道配件116，外殼體111上設置有進風口 1110和出風口 1111，風機115一端連接出風口 1111，當風機115處在工作時，從進風口 1110吸入空氣並流經蒸發器113的表面，再從出風口 1111流出，壓縮機112、蒸發器113、膨脹閥114、冷凝器10以及管道配件116組成一個製冷制熱循環系統，且通過電氣控制系統9控制系統的運行。
[0045]本實施例中，容器I為截面呈圓形的圓柱形槽體，換熱器盤管2外圍貼近容器I的內壁，蓄能球3放置在換熱器盤管2的內腔內，蓄能球3從容器I的底部依次往上疊放蓄能球3整體呈球形，換熱器盤管2和若干蓄能球3之間的空隙處充滿導熱液5，容器I內還充滿了導熱液5，把蓄能球3、換熱器盤管2之間的空隙充滿，導熱液5充當了能量傳輸媒介的作用，使得換熱器盤管2始終泡在導熱液5裡，源源不斷地從相變蓄能材料7裡提取儲存的能量，導熱液5為導熱油。
[0046]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
[0047]儘管本文較多地使用了容器、換熱器盤管、蓄能球、導熱液、保溫殼體、相變蓄能材料、電熱元件、電氣控制系統、冷凝器、主機集成、翅片、散熱片、隔離片、隔離腔、灌注口、封蓋、進水口、出水口、冷凝管出口、冷凝管進口、外殼體、壓縮機、蒸發器、膨脹閥、風機、管道配件、出風口、進風口等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
【權利要求】
1.一種蓄能裝置，包括容器(I)、換熱器盤管(2)、蓄能球(3)、導熱液(5)以及保溫殼體(6)，其特徵在於，所述的容器(I)內設置有所述的換熱器盤管(2)、若干蓄能球(3)以及介於所述的換熱器盤管(2)、若干蓄能球(3)以及容器(I)之間的導熱液(5)，所述的蓄能球(3)整體呈球形，所述的蓄能球(3)內灌注有相變蓄能材料(7)，所述的容器(I)設置在所述的保溫殼體(6)內，所述的保溫殼體(6)上設置有進水口(60)和出水口(61)，所述的進水口 (60)和出水口 (61)分別和所述的換熱器盤管(2)兩埠連貫。
2.根據權利要求1所述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的換熱器盤管(2)呈蛇形狀且管外表面上設置有若干翅片(20)。
3.根據權利要求1所述的 一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的蓄能球(3)整體呈球形，所述的蓄能球(3)的外表面設置有若干散熱片(30)。
4.根據權利要求1所述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的蓄能球(3)整體呈球形，所述的蓄能球(3)的外表面設置有若干散熱片(30)，所述的蓄能球(3)的內部被若干隔離片(31)分隔成若干隔離腔(32)，所述的隔離腔(32)內灌注有相變蓄能材料(7)。
5.根據權利要求1所述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的蓄能球(3)整體呈球形，所述的蓄能球(3)的外表面設置有若干散熱片(30)，所述的蓄能球(3)的內部被若干隔離片(31)分隔成若干隔離腔(32)，所述的隔離腔(32)內灌注有相變蓄能材料(7)，所述的蓄能球(3)設置有一灌注口(33)，所述的灌注口(33)上設置有封蓋(34)，所述的封蓋(34)和所述的灌注口(33)適配。
6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的容器(I)的外表面纏繞有電熱元件(8)，所述的電熱元件(8)處在所述的容器(I)和保溫殼體(6)之間，所述的保溫殼體(6)的表面設置有電氣控制系統(9)，所述的電熱元件(8)和所述的電氣控制系統(9)相連。
7.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的容器(I)的外表面纏繞有冷凝器(10)，所述的冷凝器(10)設置在所述的容器(I)和保溫殼體(6)之間，所述的保溫殼體(6)上設置有冷凝管出口 (62)和冷凝管進口(63)，所述的冷凝管出口(62)和冷凝管進口(63)分別和所述的冷凝器(10)兩埠連貫。
8.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的容器(I)的外表面纏繞有冷凝器(10)，所述的冷凝器(10)設置在所述的容器(I)和保溫殼體(6)之間，所述的保溫殼體(6)的頂部或底部設置有主機集成(11)，所述的保溫殼體(6)上設置有冷凝管出口出2)和冷凝管進口(63)，所述的冷凝管出口 (62)和冷凝管進口 (63)的一端分別和所述的冷凝器(10)兩埠連貫，另一端則和所述的主機集成(11)相連，所述的保溫殼體(6)的外表面上還設置有電氣控制系統(9)。
9.根據權利要求8所述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的主機集成(11)包括一個外殼體(111)、壓縮機(112)、蒸發器(113)、膨脹閥(114)、風機(115)以及管道配件(116)，所述的外殼體(111)上設置有進風口(1110)和出風口(1111)，所述的風機(115) —端連接所述的出風口(1111)，當所述的風機(115)處在工作時，從所述的進風口(1110)吸入空氣並流經所述的蒸發器(113)的表面，再從所述的出風口(1111)流出，所述的壓縮機(112)、蒸發器(113)、膨脹閥(114)、冷凝器(10)以及管道配件(116)組成一個製冷制熱循環系統，且通過所述的電氣控制系統(9)控制系統的運行。
10.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種蓄能裝置，其特徵在於，所述的相變蓄能材料(7)為無機相變材料，包括氟化鹽、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等結晶水合物，或由這些水合鹽為主複合 其他鹽類形成的複合相變材料。
【文檔編號】F28D20/02GK104075605SQ201410320338
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】李淵, 李增清 申請人:李淵