[發明專利]蓄熱裝置及具備其的空氣調節裝置

有效

• 申請號: 201180047042.5
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN103124891B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 山中香苗;鶴田邦弘;井上茂之;赤嶺育雄;高橋正敏;久保次雄;栗須谷廣治;今坂俊之;杉尾孝;中島啟造
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F24F5/00;F25B1/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及利用水溶液作為蓄熱溶液的蓄熱裝置和具備該蓄熱裝置的空氣調節裝置。

背景技術

對于水而言，因為其比熱容量與其它物質相比相對較大、在常溫為液體、并且價格低，所以被廣泛地用作蓄熱裝置的蓄熱溶液（蓄熱材料、蓄熱介質）。在利用水作為蓄熱溶液的情況下，一般用作添加有乙二醇（ethylene?glycol）等二元醇作為“防凍液”的二元醇水溶液。具體而言，作為使用這樣的蓄熱溶液的蓄熱裝置，例如在專利文獻1中公開有安裝在空氣調節機的冷凍循環、具備蓄熱容器的大氣開放型蓄熱裝置的結構，其中，該蓄熱容器具有以水為主成分的蓄熱材料。對于這樣的蓄熱裝置，還包括應用于空氣調節機的結構，參照圖10（a）、（b）對更具體的一個例子進行說明。

圖10（a）表示專利文獻1中公開的現有的蓄熱裝置910的截面。蓄熱裝置910由金屬制的蓄熱槽901和金屬制的蓋體902構成蓄熱容器，在蓄熱槽901內部空間存儲有蓄熱材料903。作為該蓄熱材料903，為了防止低溫的凍結，使用以水為主成分混合有30%乙二醇的鹽水（brine）。此外，在蓄熱槽901的內部空間，在浸漬到蓄熱材料903的位置，設置有多個放熱用熱交換器904和多個吸熱用熱交換器905。

蓄熱材料903積蓄從設置在蓄熱容器的外部的蓄熱加熱器906和放熱用熱交換器904放出的熱，利用吸熱用熱交換器905回收該熱。在吸熱用熱交換器905的內部流動有制冷劑（未圖示），因此，通過從蓄熱材料903回收熱，制冷劑被傳導熱而成為高溫。現有的蓄熱裝置910利用這樣的蓄熱和熱回收，來改善專利文獻1中公開的冷凍循環（未圖示）的供暖特性。

以如下方式構成：在蓄熱材料903的表面，例如設置有具有3mm的膜厚的油膜907，通過該油膜907，抑制蓄熱材料903的由于蒸發而導致的減少。此外，以如下方式構成：在蓋體902設置有開口908，因此不會由于蓄熱材料903的蒸發或熱膨脹而導致的蓄熱容器的內部壓力過高。此外，在開口908，設置有蒸氣抑制機構（未圖示），以使得不過度地向大氣放出蒸氣。進一步，在油膜907與蓋體902之間形成有空氣層909。由此構成為，蓄熱材料903不會由于其溫度上升所帶來的熱膨脹而導致其一部分經由開口908（和蒸氣抑制機構）向蓄熱容器之外溢出。

圖10（b）表示將上述結構的蓄熱裝置910安裝于空氣調節機的冷凍循環的結構。空氣調節機包括：室內單元911、膨脹閥（未圖示）、室外單元912、壓縮機913和連接它們的配管916。室內單元911具備室內側熱交換器（未圖示），室外單元912具備室外側熱交換器（未圖示），在配管的內部流動有制冷劑。此外，由室內單元911、膨脹閥、室外單元912和壓縮機913構成供暖用加熱泵。

進一步，設置有旁通配管914，將與室內單元911連接的配管916中、流動制冷劑的方向的下游一側和與壓縮機913連接的配管916中、流動制冷劑的方向的上游一側連接。該旁通配管914包括吸熱用熱交換器905，以通過打開二通閥915使得制冷劑流動的方式構成。

根據上述結構，制冷劑通過壓縮機913成為高溫高壓，沿圖中箭頭m1（涂成黑色的實心箭頭（塊箭頭））在配管916內流動，到達蓄熱裝置910。然后，通過放熱用熱交換器904，熱量從高溫的制冷劑被放出，存儲在蓄熱裝置910內的蓄熱材料903。同時，蓄熱材料903被一并設置在蓄熱裝置910的蓄熱加熱器906進一步加熱，例如升溫至93～97℃，因此，來自蓄熱加熱器906的熱也被存儲在蓄熱材料903。

利用這些蓄熱而成為高溫的蓄熱材料903，通過打開二通閥915，經由吸熱用熱交換器905將沿圖中以箭頭m3（空心箭頭）表示的方向流向旁通配管914的制冷劑加熱。通過蓄熱材料（蓄熱物質）903變暖的（從蓄熱材料903收回熱的）制冷劑達到壓縮機913，最終流至具備室內側熱交換器的室內單元911，通過在該室內單元911進行熱交換，生成供暖用溫風（暖風）。另外，在熱交換后成為低溫的制冷劑沿圖中以箭頭m2表示的方向在配管916流動，經室外單元912返回至壓縮機913。