[發明專利]蓄熱裝置、空調裝置以及蓄熱方法

有效

• 申請號: 201310359153.0
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103673706A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 石井惠奈;吉田充伸;松岡敬;八木亮介
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;房永峰

本申請基于2012年8月28日申請的日本在先專利申請第2012－187601號主張優先權，并且，通過援引將其內容整體包含在本申請中。

技術領域

本實施方式涉及使用了潛熱蓄熱材料的蓄熱裝置、空調裝置以及蓄熱方法。

背景技術

公知有一種為了內燃機、變壓器（發熱體）的暖機而經由介質將來自發熱體的廢熱蓄積到潛熱蓄熱材料的技術。潛熱蓄熱材料若被施加熱，則通過從固相相變為液相來進行蓄熱。液相的潛熱蓄熱材料即使在其溫度降低了的情況下，也成為保持液相原樣的狀態的過冷卻狀態。成為過冷卻狀態的潛熱蓄熱材料通過被施加機械式刺激或電壓等而成核（nucleate），從液相相變成固相。此時，在從固相向液相的相變化過程中，將蓄積的熱放出。潛熱蓄熱材料如果在從固相相變成液相時一部分中殘留有固相的部分，則導致在潛熱蓄熱材料的溫度降低了的情況下整體返回到固相，無法成為過冷卻狀態。因此，在為了暖機而使用潛熱蓄熱材料的情況下，需要潛熱蓄熱材料成為過冷卻狀態。因此，需要在蓄熱的階段，判斷潛熱蓄熱材料整體從固相向液相的相變化是否結束、即在潛熱蓄熱材料的溫度降低了的情況下潛熱蓄熱材料能否過冷卻。

對此，公知有一種基于介質的溫度來判定潛熱蓄熱材料能否過冷卻的技術。然而，由于介質的溫度因發熱體的運轉狀況而逐步變化，所以在這樣的基于介質的溫度的情況下，難以容易地判定潛熱蓄熱材料能否過冷卻。其中，將與上述技術相關的文獻記載于下面，通過引用內容整體而包含于本申請中。

專利文獻1：日本特開2009－236433號公報

發明內容

本發明提供能夠容易地判斷潛熱蓄熱材料可否過冷卻的蓄熱裝置、空調裝置以及蓄熱方法。

一種蓄熱裝置，是經由介質對發熱體放出的熱進行蓄熱的蓄熱裝置，其特征在于，具備：閉合的第一回路，用于使所述介質單向循環；熱交換器，設于所述第一回路的一部分，將所述發熱體放出的熱與所述介質之間進行熱交換；蓄熱槽，設在所述第一回路上的比所述熱交換器靠向所述介質循環的方向的下游，含有與獲得了所述發熱體放出的熱的所述介質之間進行熱交換的潛熱蓄熱材料；第一測定部，測定在所述熱交換器與所述蓄熱槽之間通過的所述介質的溫度；冷卻部，在所述第一測定部測定出的所述介質的溫度高于規定的目標溫度的情況下對所述介質進行冷卻，使在所述熱交換器和所述蓄熱槽之間通過的所述介質的溫度與所述目標溫度大致相等；計測部，計測所述潛熱蓄熱材料與所述介質之間進行熱交換而從固相向液相開始相變起的經過時間；以及判定部，基于所述經過時間來判定所述潛熱蓄熱材料能否過冷卻。

一種空調裝置，是具備上述蓄熱裝置的空調裝置，其具備：成核裝置，使所述潛熱蓄熱材料成核；第二旁通回路，在第二分支點與所述第一回路連接，旁通所述蓄熱槽；第二控制閥，能夠在所述第二分支點將所述介質的流路切換至所述第一回路或者所述第二旁通回路中的任一個；以及第二控制部，在所述判定部判定為所述潛熱蓄熱材料能夠過冷卻的情況下，控制所述第二控制閥的切換，將所述介質的流路切換至所述第二旁通回路。

一種蓄熱方法，是下述蓄熱裝置或者空調裝置中的蓄熱方法，所述蓄熱裝置或者空調裝置具備：介質；閉合的第一回路，用于使所述介質單向循環；熱交換器，設于所述第一回路的一部分，將發熱體放出的熱與所述介質之間進行熱交換；以及蓄熱槽，設在所述第一回路上的比所述熱交換器靠向所述介質循環的方向的下游，含有與獲得了所述發熱體放出的熱的所述介質之間進行熱交換的潛熱蓄熱材料；所述蓄熱方法的特征在于，具有：使所述介質循環的第一步驟；測定在所述熱交換器與所述蓄熱槽之間通過的所述介質的溫度的第二步驟；在由所述第二步驟測定出的所述介質的溫度高于規定的目標溫度的情況下對所述介質進行冷卻，使在所述熱交換器和所述蓄熱槽之間通過的所述介質的溫度與所述目標溫度大致相等的第三步驟；計測所述潛熱蓄熱材料與所述介質之間進行熱交換而從固相向液相開始相變起的經過時間的第四步驟；以及判定部基于所述經過時間來判定所述潛熱蓄熱材料能否過冷卻的第五步驟。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式涉及的蓄熱裝置的框圖。

圖2是表示第一實施方式涉及的控制裝置的框圖。

圖3是表示第一實施方式涉及的蓄熱裝置的動作的流程圖。

圖4是表示第一變形例涉及的控制裝置的框圖。

圖5A、圖5B和圖5C是表示第一變形例涉及的模擬結果的一個例子。

圖6是表示第二變形例涉及的蓄熱裝置的框圖。

圖7是表示第二變形例涉及的控制裝置的框圖。

圖8是表示第二實施方式涉及的蓄熱裝置的框圖。