[发明专利]相变蓄热装置及热水器

说明书

本发明公开一种相变蓄热装置及热水器，其中，该相变蓄热装置包括内胆、蓄热介质及换热管道，所述内胆具有容置腔；所述蓄热介质容置在所述容置腔内自由膨胀或收缩；所述蓄热介质包括互不相融的第一相变体及隔离体，所述隔离体厚度不大于50mm；所述第一相变体的密度大于所述隔离体的密度；所述换热管道穿插于所述蓄热介质内。本发明技术方案的相变蓄热装置能够简化相变蓄热装置的内胆的强度要求，简化内胆的设计。

技术领域

本发明涉及热能装备领域，特别涉及一种相变蓄热装置及热水器。

背景技术

热水器一般具有蓄热的功能，该功能通过蓄热装置来储蓄热量，以供用户使用热水时能够及时得到热水。蓄热装置的种类有多种，由于相变蓄热材料的蓄热密度高而备受青睐，应用相变材料作为蓄热材料获得越来越广泛的应用。

然而，相变材料具有高潜热，相变体吸热液化过程中发生体积膨胀。现有相变蓄热装置的结构导致相变体液化时内胆承压，现有相变蓄热装置的内胆强度要求高，设计难度大。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种相变蓄热装置及热水器，旨在简化相变蓄热装置的内胆的强度要求，简化内胆设计。

为实现上述目的，本发明提出的相变蓄热装置，包括内胆、蓄热介质及换热管道，所述内胆具有容置腔；所述蓄热介质容置在所述容置腔内自由膨胀或收缩；所述蓄热介质包括互不相融的第一相变体及隔离体，所述隔离体厚度不大于50mm；所述第一相变体的密度大于所述隔离体的密度；所述换热管道穿插于所述蓄热介质内。

优选地，所述隔离体为第二相变体，所述隔离体吸热后具有液相，所述第二相变体的液化温度低于所述第一相变体的液化温度。

优选地，所述换热管道位于所述第一相变体内，所述换热管道具有进水端及出水端，所述进水端及所述出水端穿过所述内胆位于所述容置腔的底部。

优选地，所述换热管道呈盘管设置，所述换热管道具有多段弯折段及多段直流段，多段所述弯折段呈半圆形折弯，各所述直流段之间设有换热间隙。

优选地，所述直流段之间设置有翅片，所述翅片沿所述直流段的长度方向间隔设置。

优选地，所述内胆具有通气口，所述通气口位于所述内胆的顶部与所述容置腔连通。

优选地，所述通气口包括进气口及出气口，所述进气口设有过滤装置。

优选地，所述出气口设有排气阀。

优选地，所述容置腔为密闭腔体，所述容置腔内设有与其连通的负压腔，所述负压腔由所述容置腔内注入所述蓄热介质固化后形成。

本发明还提出一种热水器，包括相变蓄热装置，所述相变蓄热装置包括内胆、蓄热介质及换热管道，所述内胆具有容置腔；所述蓄热介质容置在所述容置腔内自由膨胀或收缩；所述蓄热介质包括互不相融的第一相变体及隔离体，所述第一相变体的密度大于所述隔离体的密度；所述换热管道穿插于所述蓄热介质内。

本发明通过在相变蓄热装置内设置可供第一相变体膨胀或收缩的容置腔，并在第一相变体上部设置隔离体以降低内胆承压，蓄热介质包括互不相融的第一相变体及隔离体，其中，第一相变体主要用作蓄热介质，隔离体主要起隔离作用。第一相变体的密度大于隔离体的密度，隔离体位于第一相变体的上面，隔离体吸热后依然具有液相用以密封阻隔第一相变体。换热管道穿插于蓄热介质内并与蓄热介质换热，当蓄热介质内的第一相变体发生液化膨胀时，隔离体的液面跟随第一相变体的体积膨胀向上浮动，同时，隔离体阻隔其上部空间内的杂质与第一相变体发生接触，防止第一相变体长期处于受污染状态而导致变质。同理，当第一相变体放热固化时，隔离体亦随着第一相变体体积收缩向下浮动。上述浮动空间幅度有限且较为固定，可以通过设置具有相应容积的内胆，以令容置腔足以容纳蓄热介质在容置腔内膨胀或收缩，通过设置该容置腔结构，以降低蓄热介质膨胀时内胆的承压，可以简化内胆的强度要求，使内胆的设计更容易。