CN109990472A - 用于相变热水器的内胆和具有其的相变热水器 - Google Patents
用于相变热水器的内胆和具有其的相变热水器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于相变热水器的内胆和具有其的相变热水器，所述内胆为不锈钢内胆，所述内胆内具有容纳空间，所述内胆的顶部形成有与所述容纳空间连通的相变材料注入口，所述注入口的轴线沿上下方向延伸，所述内胆的外表面上设有加强结构，所述加强结构为环绕所述内胆外表面的环形。根据本发明的用于相变热水器的内胆，通过采用不锈钢材质的内胆，并在内胆的外表面设置加强结构，可以增强内胆的强度，有效防止内胆变形。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，尤其是涉及一种用于相变热水器的内胆和具有其的相变热水器。
背景技术
相变储能材料是指在其物相变化过程中，可以与外界环境进行能量交换，从而达到利用能量并控制环境温度的材料。相变材料在温度高于相变点时吸收热量而发生相变，在相变过程中储存热量，并且材料温度不在升高或升高较少；当温度低于相变点时，发生逆向相变，相变材料恢复原来的物相，在相变过程中释放热量。但是实际应用在相变热水器的过程中，相变材料存在以下缺点：1.导热性差，热量难以释放；2.融化后粘稠度高不易流动；3.变化过程中会体积发生变化，产生很大应力。
发明内容
本发明基于本申请的发明人对以下事实和问题的发现作出的：
相关技术中的相变热水器大多采用圆桶型内胆，内部换热器与内胆之间存在换热盲区，这部分材料难以换热，浪费了材料的储热性能；没有导流结构，材料不易灌注；没有外部加强，材料体积变化时，会导致内胆变形。
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种用于相变热水器的内胆，所述内胆强度高、不易变形。
本发明还提出一种具有上述内胆的相变热水器。
根据本发明第一方面的用于相变热水器的内胆，所述内胆为不锈钢内胆，所述内胆内具有容纳空间，所述内胆的顶部形成有与所述容纳空间连通的相变材料注入口，所述注入口的轴线沿上下方向延伸，所述内胆的外表面上设有加强结构，所述加强结构为环绕所述内胆外表面的环形。
根据本发明的用于相变热水器的内胆，通过采用不锈钢材质的内胆，并在内胆的外表面设置加强结构，可以增强内胆的强度，有效防止内胆变形。
在一些实施例中，所述内胆构造成六面体。
在一些实施例中，所述加强结构包括：第一加强段，所述第一加强段设于所述内胆的前侧表面并沿上下方向延伸；第二加强段，所述第二加强段设于所述内胆的顶面并沿前后方向延伸；第三加强段，所述第三加强段设于所述内胆的后侧表面并沿上下方向延伸；第四加强段，所述第二加强段设于所述内胆的底面并沿前后方向延伸，其中，所述第一加强段、所述第二加强段、所述第三加强段和所述第四加强段首尾相连形成为环形。
在一些实施例中，所述加强结构具有加强板，所述加强板呈环绕所述内胆表面的环形带状，所述加强板的一侧形成有垂直于所述加强板延伸的折边。
在一些实施例中，所述加强结构为多个，且多个所述加强结构分别布置在所述相变材料注入口的左右两侧。
在一些实施例中，所述内胆的厚度在0.7mm到3mm范围内。
在一些实施例中，所述容纳空间的周壁上设有导流结构，所述导流结构具有最高点，在过所述最高点和所述注入口轴线的平面上所述最高点与所述注入口上下相对，且所述导流结构由所述最高点向下倾斜延伸。
在一些实施例中，所述导流结构包括：第一导流段和第二导流段，所述第一导流段和所述第二导流段从所述最高点朝相互背离的方向向下倾斜延伸，且所述第一导流段的上端和所述第二导流段的上端相连或具有间隙。
在一些实施例中，所述第一导流段和所述第二导流段与所述注入口轴线之间的夹角均不小于45度。
在一些实施例中，所述第一导流段和所述第二导流段关于所述注入口的轴线对称。
在一些实施例中，所述导流结构为多个且沿上下方向间隔布置。
在一些实施例中，所述导流结构为所述容纳空间的周壁向外凹陷形成的导流槽。
在一些实施例中，所述内胆形成为方形箱体状。
在一些实施例中，所述内胆构造成六面体，所述导流结构设在所述容纳空间的前侧壁和/或后侧壁上，所述导流结构包括：第一导流段和第二导流段，所述第一导流段的上端与所述注入口相对且下端朝向所述容纳空间的左侧壁倾斜延伸，所述第二导流段的上端与所述注入口相对且下端朝向所述容纳空间的右侧壁倾斜延伸。
在一些实施例中，所述内胆的左侧表面和/或右侧表面形成有凸起的凸筋，所述凸筋沿上下方向延伸且包括沿前后方向间隔布置的多个。
根据本发明第二方面的相变热水器，包括：内胆，所述内胆为根据本发明第一方面的用于相变热水器的内胆，所述容纳空间内填充有相变材料；换热器，所述换热器设在所述内胆的容纳空间内，以与所述容纳空间内填充的相变材料热交换。
根据本发明的相变热水器，通过设置上述第一方面的用于相变热水器的内胆，从而提高了相变热水器的整体性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于相变热水器的内胆的示意图。
附图标记：
内胆100，注入口1，导流结构2，最高点201，第一导流段21，第二导流段22，
加强结构3，第一加强段31，第二加强段32，第四加强段33，加强板301，折边302，
凸筋4。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1描述根据本发明第一方面实施例的用于相变热水器的内胆100。
如图1所示，根据本发明第一方面实施例的用于相变热水器的内胆100，所述内胆100为不锈钢内胆100。不锈钢内胆100强度高、耐腐蚀性好、使用寿命更长。
所述内胆100内具有容纳空间，内胆100的顶部形成有与容纳空间连通的相变材料注入口1，注入口1的轴线沿上下方向延伸，相变材料可通过注入口1注入容纳空间内。
如图1所示，内胆100的外表面上设有加强结构3，加强结构3为环绕内胆100外表面的环形。本实施例通过在内胆100的外部设置加强结构3，可以增强内胆100的强度，当相变材料在内胆100内发生体积变化时，可以有效地防止内胆100变形。
根据本发明实施例的用于相变热水器的内胆100，通过采用不锈钢材质的内胆，并在内胆的外表面设置加强结构，可以增强内胆的强度，有效防止内胆变形。
在一些实施例中，内胆的厚度在0.7mm到3mm的范围内。例如，内胆的厚度可以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm等等。当然本发明不限于此，内胆的厚度还可以根据实际情况合理设置，例如根据内胆需要承受的相变材料发生相变后的最大压力设置内胆的具体厚度。这里，内胆的厚度是指内胆的内壁面与外表面之间的厚度。本发明实施例的内胆的各个位置的厚度可以相同，也可以不同。
在本发明的一些实施例中，内胆可以构造成六面体，也就是说，内胆形成为方体，换言之，内胆100可以形成为方形箱体状。这里，内胆可以形成为长方体形状，内胆也可以形成为正方体形状，在本发明中不做具体限定。
例如，内胆100形成为具有容纳空间的长方体盒体形状，即：内胆100的外形可以形成为长方体形状，内胆100内的容纳空间也形成为长方体形状，容纳空间具有顶壁、底壁、前侧壁、后侧壁、左侧壁和右侧壁，其中相变材料注入口1形成于顶壁的中部并沿上下方向贯通顶壁。本实施例通过将内胆100设置为方形，可以使得内胆100与换热器配合紧凑，减少甚至避免存在换热盲区，提高换热效率。
具体地，加强结构3可以包括：第一加强段31、第二加强段32、第三加强段(图未示出)和第四加强段33，第一加强段31设于内胆100的前侧表面并沿上下方向延伸；第二加强段32设于内胆100的顶面并沿前后方向延伸；第三加强段设于内胆100的后侧表面并沿上下方向延伸；第二加强段32设于内胆100的底面并沿前后方向延伸，其中，第一加强段31、第二加强段32、第三加强段和第四加强段33首尾相连形成为环形。此时，加强结构3沿竖向环绕内胆100。
优选地，加强结构3具有加强板301，加强板301呈环绕内胆100表面的环形带状，加强板301的一侧形成有垂直于加强板301延伸的折边302。此时，加强结构3垂直于其延伸方向的横截面呈L型，由此，可以进一步增强内胆100的强度。例如，加强结构3可以为三角铁结构。其中，加强结构3与内胆100的外表面采用焊接方式连接，易用性好，强度高。
加强结构3的第一加强段31、第二加强段32、第三加强段和第四加强段33均包括加强板301和折边302，加强板301沿内胆100表面延伸，折边302垂直于加强板301。
在一些实施例中，加强结构3为多个，且多个加强结构3分别布置在相变材料注入口1的左右两侧。例如，加强结构3可以为两个，两个加强结构3分别布置的在相变材料注入口1的左侧和右侧。
可选地，内胆100的左侧表面和/或右侧表面形成有凸起的凸筋4，凸筋4沿上下方向延伸且包括沿前后方向间隔布置的多个。凸筋4也可以增强内胆100的强度，从而有效防止内胆100发生变形。
在一些实施例中，容纳空间的周壁上设有导流结构2，导流结构2具有最高点201，在过最高点201和注入口1轴线的平面上最高点201与注入口1上下相对，且导流结构2由最高点201向下倾斜延伸。这样，在灌注相变材料的过程中，导流结构2可以对粘稠的相变材料导流，降低相变材料的灌注难度，加快灌料速度。
这里，导流结构2具有最高点201是指：在上下方向上，导流结构2具有一个最高位置，这个最高位置不限于一个点，可以是一个小平面或一条直线等等。在导流结构2导流的过程中，从注入口1进入容纳空间内的相变材料，在从上往下的方向上，可以先到达导流结构2的最高点201，再沿导流结构2倾斜向下流动，利用导流结构2的导流作用，加快相变材料填充内胆100周围空间的速度。
在本发明的一个实施例中，导流结构2可以包括：第一导流段21和第二导流段22，第一导流段21和第二导流段22从最高点201朝相互背离的方向向下倾斜延伸，例如，当第一导流段21朝向内胆100的左下方延伸时，第二导流段22朝向内胆100的右下方延伸，由此，导流结构2可以将相变材料分流，将相变材料导流至环绕注入口1轴线的***空间，以进一步提高灌注速度和效率。
其中，第一导流段21的上端和第二导流段22的上端可以相连，当然，第一导流段21的上端和第二导流段22的上端之间也可以具有间隙，即，此时，第一导流段21的上端和第二导流段22的上端之间可以间隔开。
在本发明的一些实施例中，第一导流段21与注入口1轴线之间的夹角不小于45度，第二导流段22与注入口1轴线之间的夹角均不小于45度。优选地，第一导流段21和第二导流段22关于注入口1轴线对称布置。
在一些示例中，导流结构2可以为多个，多个导流结构2沿上下方向间隔布置。当然，导流结构2还可以为多环绕内胆100的内周壁间隔布置的多个。
在一些实施例中，导流结构2为容纳空间的周壁向外凹陷形成的导流槽。由此，可以减少导流结构2占用容纳空间内的空间。
进一步地，导流结构2可以设在容纳空间的前侧壁和/或后侧壁上，导流结构2可以包括：第一导流段21和第二导流段22，第一导流段21的上端与注入口1相对且下端朝向容纳空间的左侧壁倾斜延伸，第二导流段22的上端与注入口1相对且下端朝向容纳空间的右侧壁倾斜延伸。
下面将参考图1描述根据本发明一个具体实施例的用于相变热水器的内胆100。
参照图1，本发明实施例的内胆100为方形不锈钢内胆100，包括内胆100本体，该内胆100本体为与相变材料换热的换热器，在内胆100本体内表面有导流结构2，导流结构2为导流槽，内胆100本体的外表面还设置加强结构3，内胆100顶部设有相变材料注入口1。
与现有技术相比，本发明的方形不锈钢内胆100本体与内部换热器配合紧凑，提高了内部换热效率；本发明内胆100设有相变材料注入口1和导流槽，降低了灌注相变材料的难度，加快灌料速度；内胆100采用不锈钢材料，加工难度小，强度大，且外部设置三角铁形刚性加强结构3，加大内胆100强度，增加可靠性，内胆100不易变形。
根据本发明实施例的内胆100，方形内胆100与换热器配合紧凑，换热面积大，且没有换热死角，相变材料填充后，能充分与外部换热，最大发挥其储热能力。内胆100上部设有相变材料注入口1，相变材料从注入口1灌注进内胆100，内胆100内壁导流槽起导流作用，粘稠的相变材料流淌时沿着导流槽流动，流淌可以更顺畅，可加快灌注速度。内胆100的外部设置加强结构3，加强结构3采用三角铁结构，与内胆100外表面采用焊接方式连接，易用性好，强度高，有效防止材料应力带来的内胆100变形，更加可靠。
根据本发明第二方面实施例的相变热水器，包括根据本发明上述第一方面实施例的用于相变热水器的内胆100和换热器，其中，内胆100的容纳空间内填充有相变材料；换热器设在内胆100的容纳空间内，以与容纳空间内填充的相变材料热交换。
根据本发明实施例的相变热水器的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
根据本发明实施例的相变热水器，通过设置上述第一方面实施例的用于相变热水器的内胆100，从而提高了相变热水器的整体性能。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (15)
1.一种用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述内胆为不锈钢内胆，所述内胆内具有容纳空间，所述内胆的顶部形成有与所述容纳空间连通的相变材料注入口，所述注入口的轴线沿上下方向延伸，所述内胆的外表面上设有加强结构，所述加强结构为环绕所述内胆外表面的环形。
2.根据权利要求1所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述内胆构造成六面体。
3.根据权利要求2所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述加强结构包括：
第一加强段，所述第一加强段设于所述内胆的前侧表面并沿上下方向延伸；
第二加强段，所述第二加强段设于所述内胆的顶面并沿前后方向延伸；
第三加强段，所述第三加强段设于所述内胆的后侧表面并沿上下方向延伸；
第四加强段，所述第二加强段设于所述内胆的底面并沿前后方向延伸，
其中，所述第一加强段、所述第二加强段、所述第三加强段和所述第四加强段首尾相连形成为环形。
4.根据权利要求1所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述加强结构具有加强板，所述加强板呈环绕所述内胆表面的环形带状，所述加强板的一侧形成有垂直于所述加强板延伸的折边。
5.根据权利要求1所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述加强结构为多个，且多个所述加强结构分别布置在所述相变材料注入口的左右两侧。
6.根据权利要求1所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述内胆的厚度在0.7mm到3mm范围内。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述容纳空间的周壁上设有导流结构，所述导流结构具有最高点，在过所述最高点和所述注入口轴线的平面上所述最高点与所述注入口上下相对，且所述导流结构由所述最高点向下倾斜延伸。
8.根据权利要求7所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述导流结构包括：第一导流段和第二导流段，所述第一导流段和所述第二导流段从所述最高点朝相互背离的方向向下倾斜延伸，且所述第一导流段的上端和所述第二导流段的上端相连或具有间隙。
9.根据权利要求8所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述第一导流段和所述第二导流段与所述注入口轴线之间的夹角均不小于45度。
10.根据权利要求8所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述第一导流段和所述第二导流段关于所述注入口的轴线对称。
11.根据权利要求7所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述导流结构为多个且沿上下方向间隔布置。
12.根据权利要求7所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述导流结构为所述容纳空间的周壁向外凹陷形成的导流槽。
13.根据权利要求7所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述内胆构造成六面体，所述导流结构设在所述容纳空间的前侧壁和/或后侧壁上，所述导流结构包括：第一导流段和第二导流段，所述第一导流段的上端与所述注入口相对且下端朝向所述容纳空间的左侧壁倾斜延伸，所述第二导流段的上端与所述注入口相对且下端朝向所述容纳空间的右侧壁倾斜延伸。
14.根据权利要求2所述的用于相变热水器的内胆，其特征在于，所述内胆的左侧表面和/或右侧表面形成有凸起的凸筋，所述凸筋沿上下方向延伸且包括沿前后方向间隔布置的多个。
15.一种相变热水器，其特征在于，包括：
内胆，所述内胆为根据权利要求1-14中任一项所述的内胆，所述容纳空间内填充有相变材料；
换热器，所述换热器设在所述内胆的容纳空间内，以与所述容纳空间内填充的相变材料热交换。
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