一种电热蓄能装置技术领域
本发明属于家用电器及储能、节能技术领域，尤其涉及一种电
热蓄能装置的技术。
背景技术
随着人们生活水平以及对工作与居住环境舒适度要求的提高，
电能等消耗随之大幅度增高，造成能源消耗过快、环境污染增加、
电网负荷峰谷过大、峰负荷时电力供应严重不足等建筑能耗增加
的问题，目前欧美发达国家的建筑能耗已达到全社会总能耗的
40％，在我国建筑能耗约占全国总能耗的30左右％，随着经济
的不断发展，人民生活水平的不断提高，建筑能耗的比重将进一
步增加。因此，建筑节能技术的开发与应用已成为当前建筑和建
筑材料领域的热点问题之一。
相变蓄能是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，也是常
用于缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式，
在太阳能的利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用、
工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，目前
已成为世界范围内的研究热点。利用相变材料的相变潜热来实现
能量的储存和利用，有助于提高能效和开发可再生能源，是近年
来能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。
当前的大环境下，低碳、节能环保、蓄能等技术是国际上重点
发展方向。
现有的市场上，民用电热蓄能装置的产品非常少，尤其是通用
性强的电热蓄能装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有市场的需求，提供一种设计合理、结
构简单、体积小、储能量大、通用性强的一种电热蓄能装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种电热蓄能
装置，包括电热蓄能装置本体，其特征在于：所述的电热蓄能装
置本体包括：
外壳体，该外壳体上设有若干开口；
第一内胆，该第一内胆安装在所述的外壳体内，其上设置有贯
通所述的第一内胆本体的冷媒介质接口、热媒介质接口及第一电
加热管出口，所述的冷媒介质接口和热媒介质接口和所述的开口
适配；
保温层，该保温层设置在外壳体与第一内胆之间；
温控器，该温控器用于控制所述的电热蓄能装置本体的系统内
部温度；
蓄能体，该蓄能体设置在所述的第一内胆内，所述的蓄能体包
括整体呈密闭圆柱体状的第二内胆以及设置在所述的第二内胆内
的电加热装置及相变蓄能材料，所述的电加热装置包括若干电加
热元件和若干导热隔板，所述的导热隔板上设置有若干通孔，所
述的电加热元件通过所述的通孔把若干导热隔板相互串接成一
体，且导热隔板相互间呈平行设置，且所述的电加热元件的外壁
和所述的通孔之间设置成过盈配合或相互焊接固定，所述的第二
内胆的顶端设置有第二电加热管出口，所述的电加热元件穿过所
述的第一电加热管出口和第二电加热管出口后伸出所述的外壳体
的顶端，且伸出端和所述的开口适配，且伸出端的电源接线和所
述的温控器连接，所述的电加热元件的外壁和所述的第一电加热
管出口及第二电加热管出口接触处通过电焊密封连接。通常，相
变蓄能材料的相变温度点在70℃至90℃之间；本技术中，若干导
热隔板和电加热元件相互过盈配合或通过焊接成一体，使得电加
热元件由于通电后产生的热量能快速通过导热隔板均匀传递给相
变蓄能材料，反之，在相变蓄能材料释放热量的时候，能将第二
内胆中部的热量快速的导出，还因为若干呈水平等间距设置的导
热隔板把内胆内的相变蓄能材料分隔成若干层，大大降低了相变
蓄能材料的单层厚度，起到防止相变蓄能材料在使用过程中有可
能出现的相分离问题，这是本技术的最大亮点之一，即本技术有
效地解决了相变蓄能材料的加热、导热以及相分离等主要问题。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的第二内胆的
外表面上设置有导热翅片。通常，这样的设计大大增加了第二内
胆的外表面导热面积。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的第二内胆的
外表面上设置有导热翅片，所述的导热翅片整体呈螺旋状设置且
通过高频焊接固定在所述的第二内胆的外表面上。通常，通过高
频焊接固定，利于导热翅片和第二内胆的外表面更紧密的接触，
进一步加强了导热效果。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的导热翅片的
外缘上设置有若干导流缺口。通常，这样的设计，使得从冷媒介
质接口或热媒介质接口进来的水或空气，能在第一内胆和第二内
胆之间的空隙处形成一定湍流，利于介质的热交换。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的第二内胆的
外表面上设置有导热翅片，所述的导热翅片整体呈螺旋状设置且
通过高频焊接固定在所述的第二内胆的外表面上，所述的导热翅
片的外边缘和所述的第一内胆的内壁贴合且使得相邻的导热翅片
之间的间隙构成一个整体呈螺旋状的自下而上的内通道，所述的
内通道的一端口连接所述的冷媒介质接口，相应的，另一端口连
接所述的热媒介质接口。通常，第二内胆外表面上的螺旋状导热
翅片的外边缘和第一内胆的内表面之间紧密接触，使之有意构成
了一个整体呈螺旋状的自下而上的内通道，使得介质(如水或空
气)从内通道的一端进入，从另一端出来，整个过程中介质和导
热翅片及第二内胆的表面接触，进而达到热量充分交换的目的。
这样的设计，尤其是在蓄能装置不够高(或长)的情况下，即流
程不够长的情况下，通过这样的螺旋内通道的结构设计，大大增
加了换热通道的长度，达到充分换热的目的。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的电加热元件
包括一带螺纹的金属盲管和设置在所述的金属盲管内的电热管或
电热管和导热油。如果，电加热元件本体就是电热管，那么，在
使用过程中一旦损坏，那么整台装置就维修起来很难；通常，这
样的设计，充分考虑了电加热元件的更换问题。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的第一内胆的
顶部设置有一安全阀且伸出所述的外壳体的顶部，所述的第一内
胆的底部设置有一排污阀且伸出所述的外壳体的底部。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的第二内胆上
还设置有一带螺纹的盲管，该盲管一端伸向所述的第二内胆内，
所述的盲管内还设置有一温度传感器，所述的温度传感器和所述
的温控器连接，所述的温控器设置在所述的外壳体的外表面上。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的第一内胆的
材质为纤维增强聚丙烯(FRPP)，所述的第二内胆和电加热装置的
材质为不锈钢。
在上述的一种电热蓄能装置，其特征在于，所述的电热蓄能装
置本体的顶部设置有一风机，所述的风机和所述的冷媒介质接口
或热媒介质接口连通。通常，本技术根据介质的性质，可以有不
同的应用体现，如介质为水，那么整个电热蓄能装置就变成了一
个蓄能热水器，如介质为空气的话，那么就如本方案所述，在电
热蓄能装置的顶部设置了一个风机，就使得整个电热蓄能装置变
成了一个热风机。
与现有的技术相比，本技术设计合理、结构简单、体积小、蓄
能量大，通用性强的优点。
附图说明
图1是本发明提供的一种电热蓄能装置的局部剖视结构示意图；
图2是本发明提供的一种蓄能体的结构示意图；
图3是本发明提供的一种第二内胆的结构示意图；
图4是本发明提供的图3的对应俯视图；
图5是本发明提供的一种电加热装置的结构示意图；
图6是本发明提供的电加热元件的结构示意图；
图7是本发明提供的另一种电热蓄能装置的外观结构示意图。
图中，电热蓄能装置本体0、外壳体1、第一内胆2、保温层3、
温控器4、蓄能体5、第二内胆6、电加热装置7、相变蓄能材料
8、风机9、开口10、冷媒介质接口20、热媒介质接口21、第一
电加热管出口22、安全阀23、排污阀24、第二电加热管出口60、
导热翅片61、导流缺口62、内通道63、盲管64、温度传感器65、
电加热元件70、导热隔板71、通孔72、金属盲管700、电热管
701、导热油702。
具体实施方式
实施例1：
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种电热蓄能装
置，包括电热蓄能装置本体0，其主要组成如下：
外壳体1，该外壳体1上设有若干开口10；
第一内胆2，该第一内胆2安装在外壳体1内，其上设置有贯
通第一内胆2本体的冷媒介质接口20、热媒介质接口21及第一
电加热管出口22，冷媒介质接口20和热媒介质接口21和开口10
适配；第一内胆2的顶部设置有一安全阀23且伸出外壳体1的顶
部，第一内胆2的底部设置有一排污阀24且伸出外壳体1的底部；
本实施例中，第一内胆2的材质为纤维增强聚丙烯(FRPP)。
保温层3，该保温层3设置在外壳体1与第一内胆2之间；
温控器4，该温控器4用于控制电热蓄能装置本体0的系统内
部温度；
蓄能体5，该蓄能体5设置在第一内胆2内，蓄能体5包括整
体呈密闭圆柱体状的第二内胆6以及设置在第二内胆6内的电加
热装置7及相变蓄能材料8，所述的电加热装置7包括若干电加
热元件70和若干导热隔板71，导热隔板71上设置有若干通孔72，
电加热元件70通过通孔72把若干导热隔板71相互串接成一体，
且导热隔板71相互间呈平行设置，且电加热元件70的外壁和通
孔72)间设置成过盈配合或相互焊接固定，第二内胆6的顶端设
置有第二电加热管出口60，电加热元件70穿过第一电加热管出
口22和第二电加热管出口60后伸出外壳体1的顶端，且伸出端
和开口10适配，且伸出端的电源接线和温控器4连接，电加热元
件70的外壁和第一电加热管出口22及第二电加热管出口60接触
处通过电焊密封连接。
本实施例中，第二内胆6的外表面上设置有导热翅片61，导
热翅片61整体呈螺旋状设置且通过高频焊接固定在第二内胆6
的外表面上，导热翅片61的外边缘和第一内胆2的内壁贴合且使
得相邻的导热翅片61之间的间隙构成一个整体呈螺旋状的自下
而上的内通道63，内通道63的一端口连接冷媒介质接口20，相
应的，另一端口连接热媒介质接口21。本实施例中，导热翅片61
的外边缘上不设导流缺口62。
本实施例中，第二内胆6上还设置有一带螺纹的盲管64，该
盲管64一端伸向第二内胆6内，盲管64内还设置有一温度传感
器65，温度传感器65和温控器4连接，温控器4设置在外壳体1
的外表面上。
本实施例中，第二内胆6和电加热装置7的材质为不锈钢。
如图6所示，电加热元件70包括一带螺纹的金属盲管700和
设置在金属盲管700内的电热管701和导热油702。
本发明所述的相变蓄能材料8为高导热无机相变材料，可按照
如下组成成份及质量百分比含量的其中一个配方制备：
(1)蓄能材料93％、成核剂2％、改性剂1％、水2％、导热增强
材料2％；
(2)蓄能材料93％、成核剂0.5％、改性剂3％、水2.5％、导热
增强材料1％；
(3)蓄能材料80％、成核剂0.25％、改性剂0.1％、水0.65％、
导热增强材料19％；
(4)蓄能材料99.4％、成核剂0.25％、改性剂0.1％、水0.1％、
导热增强材料
0.15％；
(5)蓄能材料80％、成核剂10％、改性剂4％、水1％、导热增
强材料5％；
(6)蓄能材料81％、成核剂0.4％、改性剂15％、水3％、导热
增强材料0.6％；
(7)蓄能材料80％、成核剂4％、改性剂0.7％、水15％、导热
增强材料0.3％。
其中，蓄能材料为结晶水合盐，该结晶水合盐为十二水磷酸氢
钠、十二水硫酸钠、三水醋酸钠、八水氢氧化钡、五水硫代硫酸
钠、六水氯化钙、七水硫酸镁、十水碳酸钠中的一种或者几种的
混合物。成核剂为碳酸盐或硼酸盐，碳酸盐为碳酸钙、碳酸钡、
碳酸锶、碳酸镁中的一种或者几种的混合物，硼酸盐为硼砂。改
性剂为聚丙烯酸乳液或增稠粉，增稠粉为稠度增倍剂、即溶全透
明增稠粉、速溶耐酸碱透明增稠粉、全透明增稠粉、半透明增稠
粉中的一种或者几种的混合物。导热增强材料为石墨、碳粉、铜
粉、碳纤维、碳化硅粉中的一种或者几种的混合物。
实施例2：
如图3和图4所示，第二内胆6的外表面上设置有导热翅片
61，导热翅片61整体呈螺旋状设置且通过高频焊接固定在第二内
胆6的外表面上，且导热翅片61的外缘上设置有若干导流缺口
62。本实施例中，不需要内通道63，其他的和实施例1类同，在
此不再一一赘述。
实施例3：
如图7所示，电热蓄能装置本体0的顶部设置有一风机9，风
机9和冷媒介质接口20或热媒介质接口21连通。本技术方案中，
冷媒介质接口20和热媒介质接口21就是进风口和出风口，其他
的和实施例1类同，在此不再一一赘述。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各
种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发
明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了电热蓄能装置本体、外壳体、第一内胆、
保温层、温控器、蓄能体、第二内胆、电加热装置、相变蓄能材
料、风机、开口、冷媒介质接口、热媒介质接口、第一电加热管
出口、安全阀、排污阀、第二电加热管出口、导热翅片、导流缺
口、内通道、盲管、温度传感器、电加热元件、导热隔板、通孔、
金属盲管、电热管、导热油等术语，但并不排除使用其它术语的
可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的
本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违
背的。