【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相变蓄冷装置领域，具体涉及一种大容量大功率相变蓄冷装置。
技术介绍
1、相变蓄冷装置在制冷环控领域广泛使用，用于实现将制冷系统的冷量通过材料液-固相变的方式存储起来，然后在需要时通过材料固-液相变再释放出来，达到制冷系统高效节能的目的。
2、现有相变储能装置一般使用单纯的水/冰或石蜡材料，这类相变材料基础导热性能较差，加之相变材料的封装结构传热性能较差，难以实现相变过程的快速热响应能力，限制了相变装置的输入和输出功率。在相变蓄冷的应用场合，不具备快速热响应能力的相变装置需要较大尺寸来提升功率以满足蓄冷需求，导致现有相变蓄冷装置应用受限。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是如何提高相变蓄冷装置的热响应速度。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种大容量大功率相变蓄冷装置，包括冷液进口管、冷液出口管、热液进口管、热液出口管、壳体、冷液管组、热液管组和相变材料，所述壳体上设有所述冷液进口管、所述冷液出口管、所述热液进口管和所述热液出口管，所述冷液管组和所述热液管组均为至少一个，且均设置于所述壳体内，所述冷液管组和所述热液管组层叠设置，所述冷液管组的两端分别与所述冷液进口管和所述冷液出口管连通，所述热液管组的两端分别与所述热液进口管和所述热液出口管连通，所述相变材料填充于所述壳体内，并包裹所述冷液管组和所述热液管组。
3、本专利技术的有益效果是：相变材料容纳于壳体内，冷液管组用于低温的冷量输入流体流动，冷液进口管和
4、冷液管组和热液管组层叠设置，增加了两者与相变材料的接触面积，既实现了相变蓄冷和放冷过程的快速热响应能力，又提高了相变蓄冷装置结构的紧凑性，显著提高了相变蓄冷装置在单位体积下的蓄冷和放冷功率水平，保证了大容量相变蓄冷装置的快速热响应需求。
5、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
6、进一步，所述冷液管组和所述热液管组均为多组，多组所述冷液管组和多组所述热液管组层叠交错设置。
7、采用上述进一步方案的有益效果是：多组冷液管组和多组热液管组层叠交错设置，冷热交错排列，增加换热效率。
8、进一步，还包括冷液分液器、冷液集液器、热液分液器和热液集液器，所述冷液管组的一端通过所述冷液分液器与所述冷液进口管连通，所述冷液管组的另一端通过所述冷液集液器与所述冷液出口管连通，所述热液管组的一端通过所述热液分液器与所述热液进口管连通，所述热液管组的另一端通过所述热液集液器与所述热液出口管连通。
9、采用上述进一步方案的有益效果是：冷液进口管通过冷液分液器分液，将低温的冷量输入流体分流到各个冷液管组，最终通过冷液集液器汇集，并从冷液出口管排出。
10、高温的冷量输出流体从热液进口管流入，并经过热液分液器分液至各个热液管组，最终通过热液集液器汇集，并从热液出口管排出。
11、进一步，所述冷液管组包括冷液分液管、冷液集液管和多个冷液微通道扁管，多个所述冷液微通道扁管相互平行，多个所述冷液微通道扁管的一端均与所述冷液分液管连通，多个所述冷液微通道扁管的另一端均与所述冷液集液管连通，所述冷液分液管与所述冷液进口管连通，所述冷液集液管与所述冷液出口管连通。
12、采用上述进一步方案的有益效果是：从冷液进口管流入的低温的冷量输入流体，经过冷液分液管流入到多个冷液微通道扁管，多个冷液微通道扁管内的流体最终流入到冷液集液管，再从冷液出口管流出。冷液微通道扁管采用厚度较小的扁管，增大换热面积，提高换热效率。
13、进一步，所述冷液微通道扁管包括冷液扁管管体和至少一个冷液隔板，至少一个所述冷液隔板固定于所述冷液扁管管体内，并将所述冷液扁管管体内分隔成至少两个平行的冷液流道。
14、采用上述进一步方案的有益效果是：冷液扁管管体内通过冷液隔板分隔成多个流道，增加了换热面积，提高换热效率。
15、进一步，所述热液管组包括热液分液管、热液集液管和多个热液微通道扁管，多个所述热液微通道扁管相互平行，多个所述热液微通道扁管的一端均与所述热液分液管连通，多个所述热液微通道扁管的另一端均与所述热液集液管连通，所述热液分液管与所述热液进口管连通，所述热液集液管与所述热液出口管连通。
16、采用上述进一步方案的有益效果是：从热液进口管流入的高温的冷量输出流体，经过热液分液管流入到多个热液微通道扁管，多个热液微通道扁管内的流体最终流入到热液集液管，再从热液出口管流出。热液微通道扁管采用厚度较小的扁管，增大换热面积，提高换热效率。
17、进一步，所述热液微通道扁管包括热液扁管管体和至少一个热液隔板，至少一个所述热液隔板固定于所述热液扁管管体内，并将所述热液扁管管体内分隔成至少两个平行的热液流道。
18、采用上述进一步方案的有益效果是：热液扁管管体内通过热液隔板分隔成多个流道，增加了换热面积，提高换热效率。
19、进一步，所述冷液进口管、所述冷液出口管、所述热液进口管和所述热液出口管、所述冷液管组和所述热液管组均采用铝合金材料制成，所述壳体采用铝合金或不锈钢材料制成。
20、采用上述进一步方案的有益效果是：铝合金导热性能较好，可提高换热效率。
21、进一步，所述冷液进口管和所述热液出口管位于所述壳体的一端两侧，所述冷液出口管和所述热液进口管位于所述壳体的另一端两侧。
22、采用上述进一步方案的有益效果是:冷液进口管和热液进口管分别在壳体的两端，使得低温的冷量输入流体和高温的冷量输出流体相向流动，逆流换热，换热效果好。
23、进一步，所述相变材料采用膨胀石墨复合的高导热相变材料。
24、采用上述进一步方案的有益效果是：膨胀石墨复合的高导热相变材料的蓄热或蓄冷性能好。
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1.一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，包括冷液进口管(1)、冷液出口管(2)、热液进口管(3)、热液出口管(4)、壳体(10)、冷液管组、热液管组和相变材料(13)，所述壳体(10)上设有所述冷液进口管(1)、所述冷液出口管(2)、所述热液进口管(3)和所述热液出口管(4)，所述冷液管组和所述热液管组均为至少一个，且均设置于所述壳体(10)内，所述冷液管组和所述热液管组层叠设置，所述冷液管组的两端分别与所述冷液进口管(1)和所述冷液出口管(2)连通，所述热液管组的两端分别与所述热液进口管(3)和所述热液出口管(4)连通，所述相变材料(13)填充于所述壳体(10)内，并包裹所述冷液管组和所述热液管组。
2.根据权利要求1所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述冷液管组和所述热液管组均为多组，多组所述冷液管组和多组所述热液管组层叠交错设置。
3.根据权利要求1所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，还包括冷液分液器(5)、冷液集液器(6)、热液分液器(7)和热液集液器(8)，所述冷液管组的一端通过所述冷液分液器(5)与所述冷液进口管
4.根据权利要求1所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述冷液管组包括冷液分液管(11)、冷液集液管(14)和多个冷液微通道扁管(12)，多个所述冷液微通道扁管(12)相互平行，多个所述冷液微通道扁管(12)的一端均与所述冷液分液管(11)连通，多个所述冷液微通道扁管(12)的另一端均与所述冷液集液管(14)连通，所述冷液分液管(11)与所述冷液进口管(1)连通，所述冷液集液管(14)与所述冷液出口管(2)连通。
5.根据权利要求4所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述冷液微通道扁管(12)包括冷液扁管管体和至少一个冷液隔板，至少一个所述冷液隔板固定于所述冷液扁管管体内，并将所述冷液扁管管体内分隔成至少两个平行的冷液流道。
6.根据权利要求1所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述热液管组包括热液分液管(15)、热液集液管(16)和多个热液微通道扁管(17)，多个所述热液微通道扁管(17)相互平行，多个所述热液微通道扁管(17)的一端均与所述热液分液管(15)连通，多个所述热液微通道扁管(17)的另一端均与所述热液集液管(16)连通，所述热液分液管(15)与所述热液进口管(3)连通，所述热液集液管(16)与所述热液出口管(4)连通。
7.根据权利要求6所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述热液微通道扁管(17)包括热液扁管管体(171)和至少一个热液隔板(172)，至少一个所述热液隔板(172)固定于所述热液扁管管体(171)内，并将所述热液扁管管体(171)内分隔成至少两个平行的热液流道。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述冷液进口管(1)、所述冷液出口管(2)、所述热液进口管(3)和所述热液出口管(4)、所述冷液管组和所述热液管组均采用铝合金材料制成，所述壳体(10)采用铝合金或不锈钢材料制成。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述冷液进口管(1)和所述热液出口管(4)位于所述壳体(10)的一端两侧，所述冷液出口管(2)和所述热液进口管(3)位于所述壳体(10)的另一端两侧。
10.根据权利要求1-7任一项所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述相变材料(13)采用膨胀石墨复合的高导热相变材料。
...【技术特征摘要】
1.一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，包括冷液进口管(1)、冷液出口管(2)、热液进口管(3)、热液出口管(4)、壳体(10)、冷液管组、热液管组和相变材料(13)，所述壳体(10)上设有所述冷液进口管(1)、所述冷液出口管(2)、所述热液进口管(3)和所述热液出口管(4)，所述冷液管组和所述热液管组均为至少一个，且均设置于所述壳体(10)内，所述冷液管组和所述热液管组层叠设置，所述冷液管组的两端分别与所述冷液进口管(1)和所述冷液出口管(2)连通，所述热液管组的两端分别与所述热液进口管(3)和所述热液出口管(4)连通，所述相变材料(13)填充于所述壳体(10)内，并包裹所述冷液管组和所述热液管组。
2.根据权利要求1所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述冷液管组和所述热液管组均为多组，多组所述冷液管组和多组所述热液管组层叠交错设置。
3.根据权利要求1所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，还包括冷液分液器(5)、冷液集液器(6)、热液分液器(7)和热液集液器(8)，所述冷液管组的一端通过所述冷液分液器(5)与所述冷液进口管(1)连通，所述冷液管组的另一端通过所述冷液集液器(6)与所述冷液出口管(2)连通，所述热液管组的一端通过所述热液分液器(7)与所述热液进口管(3)连通，所述热液管组的另一端通过所述热液集液器(8)与所述热液出口管(4)连通。
4.根据权利要求1所述的一种大容量大功率相变蓄冷装置，其特征在于，所述冷液管组包括冷液分液管(11)、冷液集液管(14)和多个冷液微通道扁管(12)，多个所述冷液微通道扁管(12)相互平行，多个所述冷液微通道扁管(12)的一端均与所述冷液分液管(11)连通，多个所述冷液微通道扁管(12)的另一端均与所述冷液集液管(14)连通，所述冷液分液管(11)与所述冷液进口管(1)连通，所述冷液集液管(14)与所述冷液出...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖全文，王海宁，刘舒昕，程靖懿，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：
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