技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种蓄热器，特别涉及一种用于热回收的集换热、蓄热于一体的潜热蓄热器。
背景技术
[0002] 蓄热器是余热回收、
太阳能等
可再生能源利用领域中非常重要的一项工具，其主要作用是将工业产生中各种不连续余/废热及太阳能等随时间变化的间歇性能源在
能量充足时储存起来，待到需要时释放出来供用户使用。由于蓄热量大、蓄放热过程
温度恒定、温度选择范围广等优点而受到关注。
[0003] 各类蓄热装置中，管壳式蓄热器因易于制造、结构简单、
热损失小等优点占到总量的70％以上。但是，由于
相变材料的低导热系数，该类装置普遍存在
传热死
角，需采用强化传热措施。
[0004] 因此，需要一种结构简单的相变蓄热器，在保证蓄热
密度的前提下，缩短蓄热时间，增加单位时间的蓄热量。实用新型内容
[0005] 鉴于以上所述
现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑，简单灵活，制造工艺简单且蓄热时间更短的蓄热器。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供一种潜热蓄热器，自下向上依次包括设有
传热流体入口的分流腔、内设蓄热模
块的
对流腔及设有传热流体出口的收集腔，其中，所述分流腔内靠近传热流体入口处设有分流腔均流装置，所述收集腔内靠近传热流体出口处设有收集腔均流装置；传热流体从所述传热流体入口流入所述分流腔经过所述分流腔均流装置均流后进入所述对流腔，再与所述蓄热模块进行热交换后经过所述收集腔均流装置整流后从所述传热流体出口流出所述收集腔；所述分流腔及收集腔为半球形或类球形，达到承受蓄热过程热应
力的目的。
[0007] 优选的，所述分流腔均流装置包括分流腔一级均流构件及分流腔二级均流构件，所述分流腔一级均流构件与所述分流腔二级均流构件的夹角为30～45度，所述分流腔二级均流构件
水平设于分流腔顶部与对流腔底部的衔接处，实现蓄热器内传热流体与各蓄热
单体的同步热交换。
[0008] 优选的，所述收集腔均流装置包括收集腔一级均流构件及收集腔二级均流构件，所述收集腔一级均流构件与所述收集腔二级均流构件的夹角为30～45度，所述收集腔二级均流构件水平设于对流腔顶部与收集腔底部的衔接处，目的在于整流，降低装置出口的流动损失。
[0009] 优选的，所述分流腔一级均流构件、所述分流腔二级均流构件、所述收集腔一级均流构件及所述收集腔二级均流构件均为设有若干通孔的孔板。
[0010] 优选的，所述分流腔一级均流构件及收集腔一级均流构件的通孔数量与孔
板面积比为5～10个/cm2，且所述分流腔一级均流构件及收集腔一级均流构件的通孔直径为0.1～0.5cm；所述分流腔二级均流构件及收集腔二级均流构件的通孔数量与孔板面积比为1～5个/cm2，且所述分流腔二级均流构件及收集腔二级均流构件的通孔直径为0.5～1cm。
[0011] 优选的，所述蓄热模块包括若干均匀固定于第一管道圆周上且与所述第一管道相连通的第一蓄热单体构件、与所述第一管道同心且设于所述第一管道内侧的第二管道、若干均匀固定于所述第二管道圆周上且与所述第二管道相连通的第二蓄热单体构件、以所述第一管道与所述第二管道的半径差连通第二蓄热单体构件与对应第一蓄热单体构件的第三管道、与所述第一管道同心且设于所述第一管道外侧的
钢板固定架及将每个第一蓄热单体构件固定于所述钢板固定架圆周上的钢构件；所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道及所述钢板固定架处于同一水平面；所述第一蓄热单体构件与所述第二蓄热单体构件的数量比为2：1～3：1。
[0012] 优选的，所述第一蓄热单体构件及所述第二蓄热单体构件内均填充有机类
相变材料，所述有机类相变材料为
石蜡或
脂肪酸。
[0013] 优选的，所述第一蓄热单体构件及所述第二蓄热单体构件均包括半球状上段及圆台状下段，所述半球状上段底面直径与所述圆台状下段顶面直径相等，所述圆台状下段顶面直径大于其底面直径。
[0014] 优选的，所述半球状上段与所述圆台状下段的高度比为1：10～1：15，所述圆台状下段顶面直径与其底面直径比为3：1～5：1。
[0015] 优选的，所述分流腔、所述对流腔及所述收集腔外壁均
覆盖保温层。
[0016] 如上所述，本实用新型所述的潜热蓄热器具有以下有益效果：
[0017] 1、本实用新型的潜热蓄热器，相比于传统的管壳式相变蓄热器，蓄热密度大，单位时间的蓄热量增加；
[0018] 2、本实用新型在收集腔均流装置及分流腔均流装置的作用下，可达到控制及整合流体流动的目的，实现各蓄热单体与传热流体的同步热交换，起到强化传热的目的，并有效降低装置的
流动阻力；
[0019] 3、本实用新型对流腔的蓄热单体可自由组合，实现模块化设计，通过若干蓄热组件的组合，满足不同等级蓄热量的要求；
[0020] 4、本实用新型第一蓄热单体构件及第二蓄热单体构件的半球状上段，在充分考虑材料融化特性的
基础上，也更利于承受蓄热过程的热
应力作用；圆台状下段进一步增大了相变材料与传热流体的
接触面积；
[0021] 5、本实用新型潜热蓄热器加工制造工艺简单、成本较低，前景广阔；
[0022] 6、本实用新型将第一管道、第二管道、第三管道、第一蓄热单体构件及第二蓄热单体构件相互连通，在传热流体进入对流腔后，第一蓄热单体构件及第二蓄热单体构件内的相变材料在第一管道、第二管道、第三管道内在热胀冷缩作用下快速流通进行热交换，起到强化传热的目的；
[0023] 7、本实用新型潜热蓄热器的蓄热量、外观及阻力损失优于传统的管壳式蓄热器，易于被接受和推广。
附图说明
[0024] 图1为本实用新型潜热蓄热器的结构示意图；
[0025] 图2为本实用新型潜热蓄热器的透视立体图；
[0026] 图3为本实用新型蓄热模块结构示意图；
[0027] 图4为本实用新型第一蓄热单体构件或者第二蓄热单体构件的结构示意图；
[0028] 图5为本实用新型孔板结构示意图；
[0029] 其中：100-分流腔，101-分流腔一级均流构件，102-分流腔二级均流构件，103-传热流体入口，200-对流腔，300-收集腔，301-收集腔一级均流构件，302-收集腔二级均流构件，303-传热流体出口，400-通孔，500-孔板，600-蓄热模块，601-钢板固定架，602-钢构件，603-第一蓄热单体构件，604-第一管道，605-第二蓄热单体构件，606-第二管道，607-第三管道，700-半球状上段，701-圆台状下段。
具体实施方式
[0030] 以下由特定的具体
实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本
说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0031] 请参阅图1～5，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本
发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“外”“内”“上”、“下”、“顶”、及“底”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0032] 如图1～2所示，为本实用新型提供的潜热蓄热器，自下向上依次包括设有传热流体入口103的分流腔100、内设蓄热模块600的对流腔200及设有传热流体出口303的收集腔300，其中，所述分流腔内靠近传热流体入口处设有分流腔均流装置，所述收集腔内靠近传热流体出口处设有收集腔均流装置；传热流体从所述传热流体入口103流入所述分流腔100经过所述分流腔均流装置均流后进入所述对流腔200，再与所述蓄热模块600进行热交换后经过所述收集腔均流装置整流后从所述传热流体出口303流出所述收集腔300。
[0033] 所述分流腔均流装置包括分流腔一级均流构件101及分流腔二级均流构件102，所述分流腔一级均流构件101与所述分流腔二级均流构件102的夹角为30～45度，所述分流腔二级均流构件102水平设于分流腔顶部与对流腔底部的衔接处。
[0034] 所述收集腔均流装置包括收集腔一级均流构件301及收集腔二级均流构件302，所述收集腔一级均流构件301与所述收集腔二级均流构件302的夹角为30～45度，所述收集腔二级均流构件302水平设于对流腔顶部与收集腔底部的衔接处。
[0035] 所述分流腔一级均流构件101、所述分流腔二级均流构件102、所述收集腔一级均流构件301及所述收集腔二级均流构件302均为设有若干通孔400的孔板500，如图5所示。
[0036] 所述分流腔一级均流构件101及收集腔一级均流构件301的通孔数量与孔板面积2
比为5～10个/cm ，且所述分流腔一级均流构件101及收集腔一级均流构件301的通孔直径为0.1～0.5cm；所述分流腔二级均流构件102及收集腔二级均流构件302的通孔数量与孔板面积比为1～5个/cm2，且所述分流腔二级均流构件102及收集腔二级均流构件302的通孔直径为0.5～1cm。
[0037] 如图3所示，所述蓄热模块600包括若干均匀固定于第一管道圆周上且与所述第一管道604相连通的第一蓄热单体构件603、与所述第一管道604同心且设于所述第一管道内侧的第二管道606、若干均匀固定于所述第二管道圆周上且与所述第二管道606相连通的第二蓄热单体构件605、以所述第一管道604与所述第二管道606的半径差连通第二蓄热单体构件605与对应第一蓄热单体构件603的第三管道607、与所述第一管道604同心且设于所述第一管道外侧的钢板固定架601及将每个第一蓄热单体构件603固定于所述钢板固定架圆周上的钢构件602；所述第一管道604、所述第二管道606、所述第三管道607及所述钢板固定架601处于同一水平面；所述第一蓄热单体构件603与所述第二蓄热单体构件605的数量比为2：1～3：1；有两组第一管道604分别与第一蓄热单体构件上下部分相连，有两组第二管道606分别与第二蓄热单体构件上下部分相连，有两组第三管道607以所述第一通道与所述第二通道的半径差分别连通第二蓄热单体构件上部分与对应第一蓄热单体构件上部分及第二蓄热单体构件下部分与对应第一蓄热单体构件下部分，有两组钢板固定架601分别通过钢构件602固定于第一蓄热单体构件的上下两部分；连接于第一蓄热单体构件上部分的第一管道604及钢板固定架601、连接于第二蓄热单体构件上部分的第二管道606、连接第一蓄热单体构件上部分与对应第二蓄热单体构件上部分的第三管道607处于同一水平面；连接于第一蓄热单体构件下部分的第一管道604及钢板固定架601、连接于第二蓄热单体构件下部分的第二管道606、连接第一蓄热单体构件下部分与对应第二蓄热单体构件下部分的第三管道607处于同一水平面。
[0038] 所述第一蓄热单体构件603及所述第二蓄热单体构件605内均填充有机类相变材料，所述有机类相变材料为石蜡或脂肪酸。
[0039] 如图4所示，所述第一蓄热单体构件603及所述第二蓄热单体构件605均包括半球状上段700及圆台状下段701，所述半球状上段底面直径与所述圆台状下段顶面直径相等，所述圆台状下段顶面直径大于其底面直径。
[0040] 所述半球状上段700与所述圆台状下段701的高度比为1：10～1：15，所述圆台状下段顶面直径与其底面直径比为3：1～5：1。
[0041] 所述分流腔100、所述对流腔200及所述收集腔300外壁均覆盖保温层。
[0042] 在蓄热器
质量一定的条件下，本实用新型所述的潜热蓄热器结构简单，易于加工，且单位时间的蓄热量大。
[0043] 上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的
权利要求所涵盖。
