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一种相变蓄热装置及采用其的空调器

2021-04-08 17:44:40

一种相变蓄热装置及采用其的空调器

  技术领域

  本实用新型涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种相变蓄热装置及采用其的空调器。

  背景技术

  空调器在冬季进行制热运行的过程中,室外侧换热器作为蒸发器,由于环境温度较低,室外侧换热器的表面温度也随之下降,当室外侧换热器的表面温度低于周围空气的露点温度且低于0℃时,当室外空气流经室外侧换热器时,被冷却空气中的水分就会析出,并形成霜层,使得换热器传热效果恶化,空调器不得不启动化霜模式。目前市场上的空调器通常将空调模式切换为制冷模式进行除霜,室外侧换热器作为冷凝器,室内侧停止制热,并从室内侧吸取热量,使得室内温度产生较大波动,室内的舒适性大大降低。

  实用新型内容

  本实用新型解决的问题是空调器除霜时停止制热并从室内吸取热量导致室内温度波动较大、舒适性降低。

  为解决上述问题,本实用新型提供一种相变蓄热装置及采用其的空调器,通过在室内侧换热器上布置相变蓄热装置,当开启化霜模式时,相变蓄热装置释放大量的热量,对室内进行热量补偿。

  本实用新型所采用的技术方案如下:

  根据本实用新型的一个方面,提供了一种相变蓄热装置,用于空调器,其包括壳体,壳体为一封闭腔体,壳体内填充有相变蓄热材料;其中,

  壳体的表面具有安装结构,用以使壳体与空调器的室内侧换热器的冷媒管相互接触。

  通过上述结构,冷媒管可以更加有效地吸收相变蓄热材料的热量,用于补充化霜时所需要吸收的热量,达到热量补偿的目的。

  根据本实用新型的另一个方面,还提供了一种空调器,其包括如上所述的相变蓄热装置;其中,壳体与空调器的室内侧换热器的冷媒管紧密贴合。

  在本实用新型的某些实施例中,室内侧换热器还包括一支架,冷媒管蛇形弯折曲合设置在支架上,蛇形的冷媒管在弯折处的形状为U型;其中,

  安装结构为U型凹槽,冷媒管的U型部分嵌入U型凹槽中,U型部分与U型凹槽相互贴合,通过U型结构很容易地实现壳体与冷媒管的接触。

  在本实用新型的某些实施例中,U型凹槽为壳体的表面的一部分。

  在本实用新型的某些实施例中,相变蓄热装置为两个,分别安装在蛇形的冷媒管的左右两端的U型部分,以此提高导热效率。

  在本实用新型的某些实施例中,壳体为弯曲的长管结构,长管结构的弯曲形状与冷媒管的蛇形结构的横截面的形状相同,这样的壳体形状使得相变蓄热装置所占用空间较小,不会对空调器的原有结构产生影响。

  在本实用新型的某些实施例中,长管结构的端部设置有凸耳,凸耳上设置有通孔,用以长管结构的固定。

  在本实用新型的某些实施例中,相变蓄热材料的体积占壳体的容积的90%~96%,留有一定空间,壳体内的相变蓄热材料的体积变化不会导致壳体的形变。

  附图说明

  图1为本实用新型实施例相变蓄热装置与室内侧换热器的装配方式示意图。

  图2为本实用新型实施例相变蓄热装置与室内侧换热器的装配示意图。

  图3为本实用新型实施例相变蓄热装置的结构示意图。

  附图标记说明:

  1-相变蓄热装置;11-壳体;12-凸耳;121-通孔;

  2-室内侧换热器;21-支架;22-冷媒管。

  具体实施方式

  为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

  本实用新型某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述,其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上,本实用新型的各种实施例可以许多不同形式实现,而不应被解释为限于此数所阐述的实施例;相对地,提供这些实施例使得本实用新型满足适用的法律要求。

  在本实用新型实施例中,提供了一种具有相变蓄热装置的空调器,空调器包括室内机、室外机和相变蓄热装置1,相变蓄热装置1设置在室内机内部,如图1所示,室内机又包括室内侧换热器2,室内侧换热器2包括支架21、冷媒管22,冷媒管22蛇形弯折曲合设置在支架21上,冷媒管22内可以流通冷媒,冷媒在冷媒管22的流通过程中,通过不断的冷凝液化放热、蒸发汽化吸热的交替过程,实现热量的传递,进而实现制热效果。

  如图1、2所示,相变蓄热装置1设置在室内侧换热器2上。相变蓄热装置1包括壳体11,壳体11为一封闭腔体,腔体内填充有相变蓄热材料。

  空调器进行制热时,在室内侧,冷媒进行冷凝液化放热,流经室内侧换热器2的空气会变热,即空气温度升高,并吹入室内,室内侧换热器2释放的热量传递给空气的同时部分热量传递给相变蓄热装置1,这一部分热量储存在相变蓄热材料中。

  壳体11的表面具有安装结构,用以使壳体11与空调器的室内侧换热器2的冷媒管22紧密贴合,这样可以使得热量传导较快。

  相变蓄热材料为低熔点(20-25℃)材料,其通过改变物质状态提供潜热,物理性质转变的过程称为相变过程。在固相至液相的相变过程中,温度上升到相变蓄热材料的熔化温度时,产生从固态到液态的相变,相变蓄热材料吸收并储存大量的潜热;反之,在液相至固相的相变过程中,储存的大量热量要释放出去。相变蓄热材料包括无机相变材料、有机相变材料中的一种或多种。具体地,无机相变材料包括结晶水合盐类、熔融盐类,有机相变材料包括石蜡、醋酸,相变蓄热材料也可以是不同种材料混合而成的复合相变蓄热材料。

  空调器在制热运行模式下,相变蓄热材料吸热,当温度高于相变蓄热材料的相变温度(熔点)时,相变蓄热材料发生相变,由固态变成液态,即相变蓄热材料逐渐熔化,储蓄的热量开始累积。当室外机结霜,空调器开启除霜模式时,室外机通过从室内侧吸收热量用以化霜,相变蓄热材料周围的温度开始降低,当温度低于相变温度(熔点)时,相变蓄热材料开始由液态变为固态,相变蓄热材料开始释放热量。并且,壳体11与冷媒管22紧密贴合,冷媒管22可以更加有效地吸收相变蓄热材料的热量,用于补充化霜时所需要吸收的热量,达到热量补偿的目的,能够减小室内侧温度波动,同时,缩短了化霜时间,增加空调器使用过程中的舒适性。

  作为一种具体实施方式,相变蓄热材料的体积占壳体11的容积的90%~96%,由于相变蓄热材料进行相变时,体积会发生一定变化,在上述优选范围下,留有一定空间,壳体11内的相变蓄热材料的体积变化不会导致壳体11的形变。

  壳体11采用防腐导热材料制成,例如壳体11采用塑料材质,具体地,壳体11为聚乙烯材质。冷媒管22的材质为热的良导体,以提高热交换效率,比如,冷媒管22采用铜管。

  壳体11表面的安装结构可以是U型凹槽,蛇形冷媒管22的弯折处的形状为U型,U型弯管嵌入壳体11的U型凹槽中,U型凹槽与U型弯管相互卡合,紧密相连,通过U型结构很容易地实现壳体11与冷媒管22的接触。U型凹槽可以是壳体11表面的另一结构,也可以是壳体11的表面的一部分。

  如图1、3所示,壳体11为两个,分别安装在蛇形冷媒管22的左右两端的U型弯管处。壳体11为弯曲状的长管结构,长管的弯曲形状与整个蛇形冷媒管22的横截面的形状相同,这样可以使得壳体11与更多的U型弯管紧密贴合,提高导热效率,并且,这样的壳体形状使得相变蓄热装置所占用空间较小,不会对空调器的原有结构产生影响。

  另外,弯曲状的长管结构的两端设置有凸耳12,凸耳12上设置有通孔121,螺钉可以通过通孔121将壳体11固定在空调器室内机的底座上。通孔121可以为圆形或者其他形状。

  至此,已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述,本领域技术人员应当对本实用新型相变蓄热装置及采用其的空调器有了清楚的认识。本实用新型增加了一个相变蓄热装置,与换热器两端的U型管紧密贴合,热量传导较快,且通过螺钉与底座连接,稳定性较好。相变蓄热材料具有大量的相变潜热量,温度高于熔点时为液体状态,充满整个壳体11,放热后温度低于熔点,逐渐转化为固体,不会挤作一团,蓄放热重复次数较多,可逆性较强。相变蓄热装置的增加,可使空调器在化霜过程中,对室内侧的换热器进行热量补偿,使室内温度波动减小,同时补充热量传递至室外侧的换热器,用以化霜,可缩短化霜时间,进而增加空调使用过程中的舒适性,增强用户体验。

  需要说明的是,在附图或说明书正文中,未绘示或描述的实现方式,均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式,并未进行详细说明。此外,上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式,本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

  还需要说明的是,实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本实用新型的保护范围。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑,彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用,即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

  应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

  再者,说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词,以修饰相应的元件,其本身并不意含及代表该元件有任何的序数,也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序,该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚区分。

  应注意,贯穿附图,相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在以下描述中,一些具体实施例仅用于描述目的,而不应该理解为对本实用新型有任何限制,而只是本实用新型实施例的示例。在可能导致对本实用新型的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。应注意,图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例,而仅示意本实用新型实施例的内容。

  虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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