升降式储能水箱的制作方法

1.本发明涉及热储存技术领域，尤其是涉及一种升降式储能水箱。


背景技术：

2.储能水箱体积较大，为了方便布置和使用，同时降低对楼体以及建筑的承重压力，一般均将其布置在地面或地下建筑物内。同时，为了保证储能水箱的储能效果，其体积一般较大，布置在地面或者地下时，会占用大量的场地面积。
3.由于上述缺点的存在，导致布置储能水箱时对场地的占用面积较大，影响了空间利用率，从而造成了大量的空间浪费。
4.为了解决上述空间浪费问题，使得该储能水箱的使用场景更加多元化，需要研发一种新型的升降式储能水箱。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供升降式储能水箱，以解决现有技术中存在的储能水箱占用空间大、造成空间浪费的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供的升降式储能水箱，包括：
8.内部存在腔室的蓄能水箱；
9.升降组件，所述升降组件包括导向单元和驱动单元，所述导向单元能在所述驱动单元的驱动下引导所述蓄能水箱升降移动；
10.当所述蓄能水箱在所述升降组件的作用下下降至最低点时，所述蓄能水箱的下表面与安装平面之间存在空间。
11.上述蓄能水箱能够在升降组件的驱动下升降移动，以调整位于蓄能水箱下方的空间大小，从而保证在不影响该蓄能水箱正常使用和维护的前提下使蓄能水箱能够实现高度方向上位置的调整，让出位于蓄能水箱下方的空间，尽可能的减少蓄能水箱的占地面积，提高空间利用率。
12.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
13.作为本发明的进一步改进，所述导向单元包括相互配合的固定导轨和升降滑板，所述固定导轨固定安装在所述安装平面上，所述升降滑板能在所述驱动单元的驱动下沿所述固定导轨升降移动；
14.所述蓄能水箱与所述升降滑板固定连接。
15.上述固定导轨固定安装，升降滑板能够沿固定导轨的轨道进行上下升降移动。因此，蓄能水箱能在升降滑板的带动下上下移动。
16.作为本发明的进一步改进，所述蓄能水箱与所述升降滑板的顶端固定连接。
17.为了尽可能保证蓄能水箱下方能有一个相对较大的空间，同时不影响蓄能水箱的
移动范围，设置蓄能水箱与升降滑板的顶部固定连接。
18.作为本发明的进一步改进，所述驱动单元包括螺纹连接的螺杆和螺纹固定盘，所述螺杆的轴线沿垂线方向设置并能转动运动，所述螺纹固定盘的一端与所述螺杆相连，另一端与所述升降滑板固定连接；
19.当所述螺杆转动时，所述螺纹固定盘能在所述螺杆的驱动下带动所述升降滑板上下移动。
20.由于螺杆仅能转动移动，同时螺纹固定盘的一端与螺杆螺纹连接，另一端固定在升降滑板上，且该升降滑板仅能相对于固定导轨升降移动；因此，当螺杆转动时，螺纹固定盘能够在螺杆的驱动下带动升降滑板沿固定导轨升降移动。也就是说，螺杆和螺纹固定盘两者配合能够驱动升降滑板升降移动。
21.作为本发明的进一步改进，所述驱动单元还包括电机，所述电机与所述螺杆传动连接并驱动所述螺杆正向或反向转动。
22.由于电机与螺杆传动连接，因此该电机可以通过驱动螺杆转动的方式带动升降滑板升降移动。
23.作为本发明的进一步改进，所述驱动单元还包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮位于所述螺杆下端，所述第二锥齿轮与所述电机的输出端传动连接；
24.当所述电机启动时，所述第二锥齿轮能经所述第一锥齿轮带动所述螺杆转动。
25.上述相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮能够改变电机的传动方向，同时改变电机的传动比，不仅能够有效提高电极的承载能力，同时还能够帮助调整电机的布置位置，使得电机的安装和使用更加方便。
26.作为本发明的进一步改进，所述驱动单元还包括传动杆，所述第二锥齿轮经所述传动杆与所述电机相连；
27.所述传动杆上设置有至少一个所述第二锥齿轮，当所述第二锥齿轮的数量为至少两个时，所有的所述第二锥齿轮沿所述传动杆的轴线方向依次排布。
28.在传动杆的作用下。一个电机能够同时驱动至少一个甚至多个螺杆结构，此时该驱动单元能够同时带动多个导向单元同步动作，使位于该导向单元上方的蓄能水箱升降移动更加平稳。
29.作为本发明的进一步改进，所述电机位于所述安装平面下方，所述螺杆穿过所述安装平面与所述电机相连。
30.位于安装平面下方的电机能够避让位于蓄能水箱下方的平面空间，从而有效提高该设备的空间利用率，同时也可以保护电机，避免电机受外界环境侵蚀。
31.作为本发明的进一步改进，还包括：
32.支撑装置，所述支撑装置的数量为多个且所述支撑装置位于所述蓄能水箱和所述安装平面之间。
33.为了保证设备的安全，当蓄能水箱调整到合适的高度和离地间距后，可以用上述支撑装置将蓄能水箱撑起并固定起来，此时可以对蓄能水箱的下方空间进行有效利用，例如停放车辆、放置物品等。
34.作为本发明的进一步改进，所述蓄能水箱的腔室内放置有框架状固定架，所述固定架能将所述腔室内分隔为多个相互连通的空间，任一所述空间内放置有至少一个蓄能材
料。
35.上述固定架结构不仅可以帮助提高该蓄能水箱的强度，同时还可以用于整齐的排布、固定蓄能材料；上述蓄能材料与传统的水相比，能够有效提高该蓄能水箱的蓄能密度，同时有助于缩小蓄能水箱的体积，减少该蓄能水箱对空间的占用情况。
36.相比于现有技术，本发明较佳的实施方式提供的升降式储能水箱与传统的水箱相比，可以通过升降组件实现水箱在高度方向上的调整，不仅使得水箱能够根据使用场景调节所需高度，减少水箱对公共空间以及停车位区域等部分的占用，使得该储能水箱的适用性大大增加；上述蓄能材料能够有助于提高蓄能密度，缩小水箱体积；同时由机械结构构成的升降结构也方便后期维护，使得该升降式储能水箱的实用性大大提高。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明升降式储能水箱的整体结构示意图；
39.图2是图1的主视图；
40.图3是图1的侧视图；
41.图4是图2中a区的结构示意图；
42.图5是本发明升降式储能水箱中驱动单元的结构示意图；
43.图6是本发明升降式储能水箱中驱动单元的第二种结构示意图；
44.图7是本发明升降式储能水箱中蓄能水箱的结构示意图。
45.图中：1、蓄能水箱；2、升降组件；21、导向单元；211、固定导轨；212、升降滑板；22、驱动单元；221、螺杆；222、螺纹固定盘；223、电机；224、第一锥齿轮；225、第二锥齿轮；226、传动杆；3、安装平面；4、支撑装置。
具体实施方式
46.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
47.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连
接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.下面结合附图对本发明的技术方案进行说明。
50.本发明提供了一种升降式储能水箱，包括蓄能水箱1和升降组件2，整体结构如图1-3所示，其中蓄能水箱1内部存在腔室，升降组件2包括导向单元21和驱动单元22，其中导向单元21能在驱动组件的驱动下带动并引导蓄能水箱1进行升降移动。为了保证蓄能水箱1不会占用过大的空间，造成空间浪费，当该蓄能水箱1在升降组件2的作用下降低至最低点时，蓄能水箱1的下表面与该设备的安装平面3之间还存在可以用于使用的空间。
51.以安装环境为停车场为例，当蓄能水箱1降低至最低点时，其下表面与设备的安装平面3之间存在的空间可以用于容纳车辆停放，也就说，蓄能水箱1能够始终位于车辆上方，在其进行高度调节时，不会占用停车空间。
52.为了保证蓄能水箱1的正常使用，该蓄能水箱1上还设置有入水口和出水口。
53.上述蓄能水箱1能够在升降组件2的驱动下升降移动，以调整位于蓄能水箱1下方的空间大小，从而保证在不影响该蓄能水箱1正常使用和维护的前提下使蓄能水箱1能够实现高度方向上位置的调整，让出位于蓄能水箱1下方的空间，尽可能的减少蓄能水箱1的占地面积，提高空间利用率。
54.需要注意的是，上述安装平面3的存在可以是指一平面结构，也可以是一实际存在的板状结构。具体的，该安装平面3可以是停车场地面，也可以是与停车场地面上表面齐平的相应的金属板或者安装板等结构。
55.作为可选的实施方式，导向单元21包括相互配合的固定导轨211和升降滑板212，固定导轨211固定安装在安装平面3上，升降滑板212能在驱动单元22的驱动下沿固定导轨211升降移动；蓄能水箱1与升降滑板212固定连接并随着升降滑板212的动作进行升降移动。
56.上述固定导轨211固定安装，升降滑板212能够沿固定导轨211的轨道进行上下升降移动。因此，蓄能水箱1能在升降滑板212的带动下上下移动。
57.具体的，上述固定导轨211沿垂线方向布置，升降滑板212与该固定导轨211滑动连接。
58.为了方便使用，可以设置升降滑板212上固定设置有与该固定导轨211相互配合的滑块结构，该滑块结构位于升降滑板212靠近固定导轨211的一侧下方。同样的，固定导轨211上与该滑块相互配合的导轨结构位于靠近升降滑板212的一侧侧缘，或者位于该固定导轨211外侧壁或内侧壁靠近滑块的区域上，只要能够实现升降滑板212能相对于固定导轨211升降移动即可。
59.作为可选的实施方式，蓄能水箱1与升降滑板212的顶端固定连接。或者，也可以设置蓄能水箱1底部安装有一托板结构，该托板与升降滑板212的顶端固定连接。
60.为了尽可能保证蓄能水箱1下方能有一个相对较大的空间，同时不影响蓄能水箱1的移动范围，设置蓄能水箱1与升降滑板212的顶部固定连接，这一结构如图3所示，此时蓄能水箱1位于其高度调节的最低点，随着升降滑板212沿固定导轨211的高度方向向上移动，蓄能水箱1与该设备的安装平面3之间的间距逐渐增大。
61.由于蓄能水箱1体积较大、质量较重，为了方便操作，一般采用机械结构来驱动该
蓄能水箱1升降移动。
62.具体的，驱动单元22包括螺纹连接的螺杆221和螺纹固定盘222，螺杆221的轴线沿垂线方向设置并能转动运动，螺纹固定盘222的一端与螺杆221相连，另一端与升降滑板212固定连接；当螺杆221转动时，螺纹固定盘222能在螺杆221的驱动下带动升降滑板212上下移动。
63.由于螺杆221仅能转动移动，同时螺纹固定盘222的一端与螺杆221螺纹连接，另一端固定在升降滑板212上，且该升降滑板212仅能相对于固定导轨211升降移动；因此，当螺杆221转动时，螺纹固定盘222能够在螺杆221的驱动下带动升降滑板212沿固定导轨211升降移动。也就是说，螺杆221和螺纹固定盘222两者配合能够驱动升降滑板212升降移动。
64.作为可选的实施方式，驱动单元22还包括电机223，电机223与螺杆221传动连接并驱动螺杆221正向或反向转动。
65.由于电机223与螺杆221传动连接，因此该电机223可以通过驱动螺杆221转动的方式带动升降滑板212升降移动。当电机223正转时，螺杆221正向转动并带动螺纹固定盘222和升降滑板212向上移动，当电机223反转时，螺杆221反向转动并带动螺纹固定盘222和升降滑板212向下移动。反之亦可。上述结构能够实现蓄能水箱1升降移动的效果。
66.此时，上述电机223可以设置于螺杆221的正上方或者正下方并与螺杆221直接连接，或者，电机223也可以通过联轴器等与螺杆221相连。需要注意的是，此时电机223的输出轴与螺杆221的轴线位于同一直线上。因此，当电机223位于螺杆221的正上方时，会占用部分空间，导致该装置的空间利用率相对偏低；当电机223位于螺杆221的正下方时，为了方便操作，可以设置电机223位于安装平面3下方，此时螺杆221穿过安装平面3与电机223相连，同时，电机223也会占用相对较深的安装平面3下空间，从而导致设备安装难度偏高。
67.为了解决上述问题，在提高空间利用率的基础上降低设备的安装成本和安装难度，可以设置该驱动单元22还包括一能够实现换向的结构。
68.作为可选的实施方式，驱动单元22还包括相互啮合的第一锥齿轮224和第二锥齿轮225，第一锥齿轮224位于螺杆221下端，第二锥齿轮225与电机223的输出端传动连接，如图4所示；当电机223启动时，第二锥齿轮225能经第一锥齿轮224带动螺杆221转动。
69.此时，该驱动单元22的整体结构如图5所示，电机223位于螺杆221下方(螺杆221表面的螺纹未绘出，同时固定设置在升降滑板212上的螺纹固定盘222未绘出)，上述相互啮合的第一锥齿轮224和第二锥齿轮225能够改变电机223的传动方向，同时改变电机223的传动比，不仅能够有效提高电极的承载能力，同时还能够帮助调整电机223的布置位置，使得电机223的安装和使用更加方便，也有助于降低电机223的安装成本和安装难度。
70.为了较好的固定电机223，设置电机223通过一齿轮座固定设置在安装平面3下方。位于安装平面3下方的电机223能够避让位于蓄能水箱1下方的平面空间，从而有效提高该设备的空间利用率，同时也可以保护电机223，避免电机223受外界环境侵蚀。
71.在本实施例中，为了保证上述蓄能水箱1能够实现平稳的升降移动，设置驱动单元22的数量为多个。
72.具体的，可以设置驱动单元22的数量为四个，在使用时，上述四个驱动单元22中的电机223同步动作。
73.为了帮助降低成本，在不影响蓄能水箱1升降移动平稳性和安全性的前提下减少
驱动单元22的数量，作为可选的实施方式，驱动单元22还包括传动杆226，第二锥齿轮225经传动杆226与电机223相连；传动杆226上设置有至少一个第二锥齿轮225，当第二锥齿轮225的数量为至少两个时，所有的第二锥齿轮225沿传动杆226的轴线方向依次排布。
74.在传动杆226的作用下，一个电机223能够同时驱动至少一个甚至多个螺杆221结构，此时该驱动单元22能够同时带动多个导向单元21同步动作，使位于该导向单元21上方的蓄能水箱1升降移动更加平稳。具体的，设置上述传动杆226可以通过联轴器与电机223的输出端相连。
75.如图6所示，此时一个该驱动单元22包括一传动杆226结构，该传动杆226上布置有两个第二锥齿轮225(也可以是三个甚至更多)，当电机223启动时，上述两个第二锥齿轮225能够分别驱动两个螺杆221转动，从而使得两个与相应的螺杆221相连的导向单元21动作。在本实施例中，上述传动杆226和电机223的数量为两个且一前一后布置在蓄能水箱1的两端。
76.也就是说，升降组件2的数量可以是一个，也可以是多个，其中任意一个升降组件2包括至少一个驱动单元22和至少一个导向单元21，其中任意一个驱动单元22能够同时驱动一个甚至更多的导向单元21同步动作。
77.当调整上述蓄能水箱1至合适的高度后，需要对蓄能水箱1进行固定和支撑，以免因设备停电等意外情况导致蓄能水箱1坠落。作为可选的实施方式，该升降式储能水箱还包括支撑装置4，支撑装置4的数量为多个且支撑装置4位于蓄能水箱1和安装平面3之间。
78.为了保证设备的安全，当蓄能水箱1调整到合适的高度和离地间距后，可以用上述支撑装置4将蓄能水箱1撑起并固定起来，此时可以对蓄能水箱1的下方空间进行有效利用，例如停放车辆、放置物品等。
79.具体的，上述支撑装置4可以是液压撑杆结构，如图1所示，此时该液压撑杆的数量为四个且四个分别布置在该蓄能水箱1与安装平面3之间。
80.为了使该蓄能水箱1具有较好的蓄能效果，同时具有较高的强度，作为可选的实施方式，蓄能水箱1的腔室内放置有框架状固定架，固定架能将腔室内分隔为多个相互连通的空间，任一空间内放置有至少一个蓄能材料。
81.上述固定架结构不仅可以帮助提高该蓄能水箱1的强度，同时还可以用于整齐的排布、固定蓄能材料；上述蓄能材料与传统的水相比，能够有效提高该蓄能水箱1的蓄能密度，同时有助于缩小蓄能水箱1的体积，减少该蓄能水箱1对空间的占用情况。
82.具体的，上述蓄能材料可以是相变材料制成，如图7所示，在本实施例中，上述蓄能材料为棒状结构，其外部为不锈钢材质，内部封装有相变材料，并通过上述固定架固定在蓄能水箱1内。需要注意的是，该蓄能水箱1内除了存放有蓄能棒以外，还可以向其内注入水等液体。
83.在本实施例中，可以选择三水醋酸钠、八水氢氧化钡或六水硝酸镁中的任意一种或多种作为原材料制作相变蓄能棒。
84.与传统的布置在停车场内、占用大量商业用地等的水箱相比，该装置可以通过调整高度的方式尽可能的降低占地面积，同时减少对停车资源的占用，使该装置具有较好的应用场景。
85.下面对该升降式储能水箱的安装和使用过程进行说明：
86.安装时，首先对相应的地面进行开槽处理，将上述传动杆226、第一锥齿轮224、第二锥齿轮225和电机223等预埋至相应的位置上(此时电机223被齿轮座保护起来)，同时在安装平面3上安装布置停车位，此时螺杆221结构穿过安装平面3与第一锥齿轮224相连；固定导轨211固定安装在安装平面3上，水箱通过升降滑板212与固定导轨211相连。此时螺杆221通过螺纹固定盘222能带动升降滑板212相对于固定导轨211上下移动从而调整蓄能水箱1与安装平面3之间的间距(即蓄能水箱1的离地间距)。当蓄能水箱1的位置调整好后，启动上述支撑装置4来支撑蓄能水箱1，此时水箱下方空间可以用于停放汽车。
87.在当需要对该蓄能水箱1进行充热处理时，热水通过水泵等设备经水箱的入水口输送至蓄能水箱1内部，蓄能棒内的相变材料进行固-液相变，从而实现充热，同时位于该蓄能水箱1内的水也可以在一定程度上实现蓄热。当该蓄能水箱1内的所有蓄能材料均蓄热完毕后，充热阶段完成。
88.当需要对该蓄能水箱1进行放热处理时，冷水通过水泵等设备经水箱的入水口输送至蓄能水箱1内部并将该蓄能水箱1内储存的热量带走，同时位于蓄能棒内的相变材料进行液-固相变，从而实现放热。当该蓄能水箱1内的所有蓄能材料均放热完毕后，放热阶段完成。
89.当需要对该蓄能水箱1进行日常维护时，可以通过上述电机223驱动蓄能水箱1高度下降，当维护完成后恢复原位即可。
90.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。