相变储能装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种相变储能装置，包括微通道换热器、外壳、顶盖和相变材料，外壳和顶盖配合形成密闭内腔，微通道换热器设置在密闭内腔中且具有与密闭内腔外部连通的进口和出口，相变材料填充在密闭内腔中并包围微通道换热器，微通道换热器具有用于增大与相变材料换热面积的多个肋片。根据本实用新型的相变储能装置，通过使外壳和顶盖配合形成密闭内腔，将微通道换热器设置在密闭内腔中，填装时，只需要将相变材料填充在密闭内腔中并包围微通道换热器即可，从而有效地解决了现有技术中填装困难的问题；微通道换热器通过设置多个肋片，填装后肋片插入到相变材料中，从而有效地增大微通道换热器与相变材料的换热面积，从而提高换热效率。
【专利说明】相变储能装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及储能装置领域，具体而言，涉及一种相变储能装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，相变储能装置存在换热效率低、换热分布不均匀、储能时间长等缺点。部分相变储能装置虽然提高了换热效率并降低储能时间，但是板式换热器的成本较高，且相变材料的填装困难，工艺复杂。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在提供一种可以填装方便、换热效率高的相变储能装置。
[0004]本实用新型提供了一种相变储能装置，包括微通道换热器、外壳、顶盖和相变材料，外壳和顶盖配合形成密闭内腔，微通道换热器设置在密闭内腔中且具有与密闭内腔外部连通的进口和出口，相变材料填充在密闭内腔中并包围微通道换热器，微通道换热器具有用于增大与相变材料换热面积的多个肋片。
[0005]进一步地，微通道换热器包括具有微通道的多个扁管，以及连接在多个扁管两端的第一集流管和第二集流管；第一集流管具有相互独立的两个集流腔，进口和出口与两个集流腔——对应连通。
[0006]进一步地，多个扁管沿宽度方向平铺排列，多个肋片垂直于多个扁管所在的平面，并与多个扁管焊接。
[0007]进一步地，多个肋片均具有第一翻边，第一翻边与多个扁管焊接。
[0008]进一步地，多个肋片的高度为1mm至15mm ;多个肋片的厚度为0.5mm至Imm ;多个肋片中相邻两个之间的间距为20mm至25mm ;第一翻边的高度为3mm至5mm。
[0009]进一步地，多个扁管侧立排列，多个肋片上设置有与多个扁管配合的切口，多个扁管嵌入在切口中并与多个肋片交叉形成网状结构。
[0010]进一步地，切口的一侧设置有与多个扁管配合的第二翻边。
[0011]进一步地，多个肋片的高度小于或者等于密闭内腔的深度；多个肋片的厚度为0.5mm至Imm ;多个肋片中相邻两个之间的间距为20mm至25mm ;第二翻边的高度为3mm至5mm ο
[0012]进一步地，第一集流管具有隔片，隔片将第一集流管的内腔阻断为两个集流腔。
[0013]进一步地，相变材料为聚乙二醇和/或石蜡，或者为聚乙二醇和石蜡中的至少一种与膨胀石墨、碳纤维和泡沫金属中的至少一种的复合材料。
[0014]根据本实用新型的相变储能装置，通过使外壳和顶盖配合形成密闭内腔，将微通道换热器设置在密闭内腔中，填装时，只需要将相变材料填充在密闭内腔中并包围微通道换热器即可，从而有效地解决了现有技术中填装困难的问题；微通道换热器通过设置多个肋片，填装后肋片插入到相变材料中，从而有效地增大微通道换热器与相变材料的换热面积，从而提1?换热效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1是根据本实用新型的相变储能装置的分解结构示意图；
[0017]图2是根据本实用新型的相变储能装置的第一实施例的微通道换热器的分解结构示意图；
[0018]图3是根据本实用新型的相变储能装置的第二实施例的微通道换热器的分解结构示意图；
[0019]附图标记说明:
[0020]1、微通道换热器；2、外壳；3、顶盖；4、第一集流管；5、扁管；6、肋片；7、第二集流管；8、进口 ；9、出口 ；10、隔片；11、相变材料。
【具体实施方式】
[0021]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0022]如图1至3所示，根据本实用新型的相变储能装置，包括微通道换热器1、外壳2、顶盖3和相变材料11，外壳2和顶盖3配合形成密闭内腔，微通道换热器I设置在密闭内腔中且具有与密闭内腔外部连通的进口 8和出口 9，相变材料11填充在密闭内腔中并包围微通道换热器1，微通道换热器I具有用于增大与相变材料11换热面积的多个肋片6。本实用新型通过使外壳2和顶盖3配合形成密闭内腔，将微通道换热器设置在密闭内腔中，填装时，只需要将相变材料11填充在密闭内腔中并包围微通道换热器I即可，从而有效地解决了现有技术中填装困难的问题；微通道换热器I通过设置多个肋片6，填装后肋片6插入到相变材料11中，从而有效地增大微通道换热器I与相变材料11的换热面积，从而提高换热效率。
[0023]具体地，结合图1和2来说明本实用新型的第一实施例，在该实施例中，微通道换热器I包括具有微通道的多个扁管5，以及连接在多个扁管5两端的第一集流管4和第二集流管7，第一集流管4具有相互独立的两个集流腔，优选地，两个集流腔为通过隔片10将第一集流管4的内腔分割阻断形成。进口8和出口9分别与两个集流腔一一对应连通。即从进口 8中进入的流体在对应的集流腔中分流到一部分的扁管5中(其具体的分流数量取决于扁管5的数量，一般为扁管5总数的一半)，然后在第二集流管7中汇集再分流到另一部分扁管5中，最终汇集到与出口 9对应的集流腔中并从出口 9排出，即在进口 8与出口 9之间形成了一条热交换通道。
[0024]优选地，在第一实施例中，多个扁管5沿宽度方向平铺排列，多个肋片6垂直于多个扁管5所在的平面，并与多个扁管5焊接。多个扁管5所在的平面的上下两个侧面均设置有肋片6，为了便于安装和换热均匀性，肋片6 —般等间距均匀设置，当然，根据其他不同的需要，本领域技术人员可以变换肋片6的设置方式，如将肋片6较差成网状设置。
[0025]优选地，多个肋片6均具有第一翻边，第一翻边与多个扁管5焊接。通过设置第一翻边，一方面方便焊接肋片6与扁管5，保证固定强度，另一方面能够有效地增大肋片6与扁管5的接触面积，从而提闻换热效率。
[0026]在第一实施例中，外壳2和顶盖3采用常规的工程塑料ABS，工艺成熟，可靠性高，能够有效地节约成本。相变材料11为颗粒状、块状或胶状的聚乙二醇、石蜡或者它们与膨胀石墨、碳纤维、泡沫金属等的复合相变材料。微通道换热器I的所有部件均为铝制。
[0027]装配时，先将第一层相变材料11平铺在外壳2的底部，深度为外壳深度的一半；然后将微通道换热器I水平放入外壳2中，并从上往下对两端均匀施压，使其下侧肋片6插入相变材料11中直至达到外壳底部；然后再用第二层相变材料11填充微通道换热器I上侧肋片之间的空间；最后盖上顶盖3，将微通道换热器I和相变材料11与外界隔绝。
[0028]优选地，结合图2所示，肋片6的高度(沿垂直于扁管5所在平面方向)为1mm至15mm,能够有效避免肋高过大而导致沿肋高方向的传热衰减造成的整体传热效率降低；肋片6的厚度为0.5mm至1mm，保证一定的肋片强度，避免装配相变材料11过程中的挤压造成的倒片；相邻两个肋片的间距为20mm至25mm，能够有效强化相变材料11与微通道换热器I的换热效率；翻边高度(相对肋片6所在平面)为3_至5_，保证肋片焊接的可靠性，提高扁管5与肋片6的换热效率。
[0029]如图3所示的相变储能装置的第二实施例的微通道换热器，与第一实施例不同的是，在第二实施例中，扁管5由平铺改为侧立。即多个扁管5侧立排列，多个肋片6上设置有与多个扁管5配合的切口，扁管5嵌入在切口中使得多个肋片6与多个扁管5交叉形成网状结构。
[0030]优选地，切口的一侧设置有与多个扁管5配合的第二翻边，为了便于加工安装，第二翻边一般朝向同一方向，第二翻边与扁管5焊接，保证焊接强度，并提高换热效率。
[0031]采用第二实施例的微通道换热器，相比第一实施例，由于没有扁管5所在的平面形成隔断，装配时，可以先将微通道换热器I水平放入外壳2中，然后再用相变材料11从扁管5与肋片6形成的网格状的空隙填充进去即可，相变材料11的装配由两次减少为一次，可以提高装配效率。采用第二实施例的微通道换热器1，肋片6的高度可以与外壳2的内腔的深度基本一致，或者略小于外壳2的内腔的深度。类似于第一实施例，相邻两个扁管5的间距为20mm至25mm,肋片6的厚度为0.5mm至Imm,第二翻边的高度为3_5mm。
[0032]结合图1至3来具体说明本实用新型的相变储能装置的工作原理:
[0033]储存热能时，热媒从进口 8进入相变储能装置，通过第一集流管4、扁管5以及第二集流管7组成的热交换通道与相变储能装置中的相变材料11进行热交换，使相变材料11发生相变(固态-液态)，热能以相变潜热的形式储存在装置中，之后热媒从出口 9流出。
[0034]释放热能时，冷媒从进口 8进入相变储能装置，通过第一集流管4、扁管5以及第二集流管7组成的热交换通道与相变储能装置中的相变材料11进行热交换，使相变材料11发生相变(液态-固态)，热能以相变潜热的形式传递给冷媒，之后冷媒从出口 9流出
[0035]根据本实用新型的相变储能装置，通过使外壳和顶盖配合形成密闭内腔，将微通道换热器设置在密闭内腔中，填装时，只需要将相变材料填充在密闭内腔中并包围微通道换热器即可，从而有效地解决了现有技术中填装困难的问题；微通道换热器通过设置多个肋片，填装后肋片插入到相变材料中，从而有效地增大微通道换热器与相变材料的换热面积，从而提闻换热效率。
[0036]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种相变储能装置，其特征在于，包括微通道换热器(I)、外壳(2)、顶盖(3)和相变材料(11)，所述外壳(2)和顶盖(3)配合形成密闭内腔，所述微通道换热器(I)设置在所述密闭内腔中且具有与所述密闭内腔外部连通的进口(8)和出口(9)，所述相变材料(11)填充在所述密闭内腔中并包围所述微通道换热器(I)，所述微通道换热器(I)具有用于增大与所述相变材料(11)换热面积的多个肋片(6)。
2.根据权利要求1所述的相变储能装置，其特征在于， 所述微通道换热器(I)包括具有微通道的多个扁管(5)，以及连接在所述多个扁管(5)两端的第一集流管(4)和第二集流管(7)； 所述第一集流管(4)具有相互独立的两个集流腔，所述进口(8)和所述出口(9)与所述两个集流腔一一对应连通。
3.根据权利要求2所述的相变储能装置，其特征在于， 所述多个扁管(5)沿宽度方向平铺排列，所述多个肋片(6)垂直于所述多个扁管(5)所在的平面，并与所述多个扁管(5)焊接。
4.根据权利要求3所述的相变储能装置，其特征在于， 所述多个肋片(6)均具有第一翻边，所述第一翻边与所述多个扁管(5)焊接。
5.根据权利要求3或4所述的相变储能装置，其特征在于， 所述多个肋片(6)的高度为1mm至15mm; 所述多个肋片(6)的厚度为0.5mm至Imm ； 所述多个肋片(6)中相邻两个之间的间距为20mm至25mm ； 所述第一翻边的高度为3mm至5mm。
6.根据权利要求2所述的相变储能装置，其特征在于， 所述多个扁管(5)侧立排列，所述多个肋片(6)上设置有与所述多个扁管(5)配合的切口，所述多个扁管(5)嵌入在所述切口中并与所述多个肋片(6)交叉形成网状结构。
7.根据权利要求6所述的相变储能装置，其特征在于， 所述切口的一侧设置有与所述多个扁管(5)配合的第二翻边。
8.根据权利要求6或7所述的相变储能装置，其特征在于， 所述多个肋片￠)的高度小于或者等于所述密闭内腔的深度； 所述多个肋片(6)的厚度为0.5mm至Imm ； 所述多个肋片(6)中相邻两个之间的间距为20mm至25mm ； 所述第二翻边的高度为3mm至5mm。
9.根据权利要求2所述的相变储能装置，其特征在于， 所述第一集流管(4)具有隔片(10)，所述隔片(10)将所述第一集流管(4)的内腔阻断为所述两个集流腔。
10.根据权利要求1所述的相变储能装置，其特征在于， 所述相变材料(11)为聚乙二醇和/或石蜡，或者为聚乙二醇和石蜡中的至少一种与膨胀石墨、碳纤维和泡沫金属中的至少一种的复合材料。
【文档编号】F28D20/02GK204177259SQ201420463424
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】李潇, 李俊锋, 陈华英, 周中华, 韩雷 申请人:珠海格力电器股份有限公司