本实用新型公开一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，包括内管、第二层套管和外套管，所述内管穿在所述第二层套管内，所述外套管套在所述第二层套管上，所述外套管与所述第二层套管之间的环形空间构成外流体通道，所述内管的管壁上沿其长度方向设置有两个或两个以上隔板，所述隔板的内侧壁与所述内管的侧壁密封配合。本实用新型，通过设置内翅片和外翅片，可以增加相变材料与热边界的换热面积，单位时间内向相变材料传递的能量增多，使整个蓄热过程加快，在热流体与相变材料进行换热后，热流体的温度会逐渐下降，通过设置不同相变温度的相变材料段，实现不同温度的热流体均能够与相应的相变材料段进行换热，从而提高能量的利用率。