CN102338430A - 可蓄能的空调机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可蓄能的空调机，包括相互匹配的室内机和室外机，所述的室内机的壳体表面带有进风口和出风口，壳体内装有风扇和热交换器，所述的壳体内设有蓄能材料，从热交换器输出的空气流经蓄能材料所在的位置，与蓄能材料进行热交换后流出出风口。本发明可蓄能的空调机当室内温度达到预定温度时，这时室外机中的压缩机和室外侧电机都可以停止运转而只是室内机的风扇在运转，室内机壳体内的空气流经相变蓄冷材料时，与相变蓄冷材料进行热交换，减小出风温度的突变，也尽可能的减少了噪声，使人体感到舒适和安静。

Description

可蓄能的空调机

技术领域

本发明涉及一种空调机，尤其涉及一种出风温度变化平缓的空调机。

背景技术

在蓄能材料中应用最广泛的是相变材料(Phase Change Materials)简称PCM，相变材料从液态向固态转变时，要经历物理状态的变化，在这两种相变过程中，材料要从环境中吸热，反之，向环境放热。在物理状态发生变化时可储存或释放的能量称为相变热，发生相变的温度范围很窄。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，大量相变热转移到环境中时，产生了一个宽的温度平台。

现有技术中有关蓄能材料的例如中国发明专利申请200810204632.4中公开了一种共晶盐蓄冷材料，包括：十水合硫酸钠：NA₂SO₄·10H₂O，氯化铵：NH₄CL，十水合硼酸钠：NA₂B₄O₇·10H₂O，硅胶：MSIO₂·NH₂O，其特点是：该材料的具体组分及质量比例为：十水合硫酸钠：NA₂SO₄·10H₂O，质量分数：72.86％；氯化铵：NH₄CL，质量分数：12.86％；十水合硼酸钠：NA₂B₄O₇·10H₂O，质量分数：2.86％；硅胶：MSIO₂·NH₂O，质量分数：11.42％。中国发明专利申请200410014397.6中公开了一种空调用相变蓄冷材料及其制备方法，该蓄冷材料由癸酸、月桂酸和十四烷按比例组成，将癸酸和月桂酸分别加热，待它们完全熔化后，按比例混合形成一种癸酸和月桂酸的共熔混合物；再将癸酸和月桂酸的共熔混合物加热至完全熔化状态，按比例与十四烷混合，形成空调用蓄冷材料。目前市售的蓄能材料中有不同相转变温度，可以根据需要选择具有合适相转变温度的蓄能材料

现有技术中当室内温度达到预定温度时，空调的压缩机就会停止工作，此时会使出风的温度产生突变，产生明显的不舒适，尽管采用变频技术的空调机会使压缩机转入低频进行工作，在一定程度上减小了出风温度的突变，但通过实际测试表明仍然不能达到温度的平滑变化。

不仅如此，当空调机在夜间使用或运行在睡眠模式时，使用者会希望尽可能减少噪声，那么即使是压缩机转入低频进行工作仍无法避免噪音。

发明内容

本发明提供了一种压缩机工作模式转换时，室内机出风温度变化平缓，且在一定程度上可以减少压缩机工作时间和耗电的空调机。

一种可蓄能的空调机，包括相互匹配的室内机和室外机，所述的室内机的壳体表面带有进风口和出风口，壳体内装有由风扇和热交换器构成的热交换系统，所述的壳体内设有蓄能材料，从热交换系统输出的空气流经蓄能材料所在的位置，与蓄能材料进行热交换后流出出风口。

所述的蓄能材料为相变蓄冷材料，相变蓄冷材料位于热交换系统出风部位和壳体的出风口之间的位置。

相互匹配的室内机和室外机之间的电路和热交换介质管路都可以采用现有技术。本发明在室内机壳体内合适的位置放置蓄能材料，由于相变蓄冷材料具有在相变过程中将热量以潜热的形式储存于自身或释放给环境的性能，相变材料有很高的相变潜热，少量的材料可以储存(或吸收)大量的热量，因而将相变材料置入室内机壳体中空气流经的部位，可以使温度和热流波动的影响被削弱，把室内温度控制在舒适的范围内。此外，相变过程一般是等温或近似等温的过程，这种特性有利于把温度变化维持在较小的范围内，使人体感到舒适。

为了限定蓄能材料的位置以及形状，避免不必要的损失，需要用载体将蓄能材料包裹起来，所述的载体包括金属薄膜或塑料薄膜构成的外壳，以及外壳内部用于容纳相变蓄冷材料的腔体。即通过金属薄膜或塑料薄膜将蓄能材料包裹起来。这样就可以根据需要将装在蓄能材料载体中的制成板状、立方体、或球形等。

一般情况下，室内机壳体的出风口处都设有导流板或格栅，而无论热交换系统中热交换器、风扇如何布置，空气流出时都会流经导流板或格栅内侧，可以将所述的相变蓄冷材料放置在导流板或格栅的内侧。为了便于安放所述的相变蓄冷材料封装在板状或片状的载体中，连同载体安装在导流板或格栅的内侧。载体可以通过粘结或借助其他辅助固定部件的方式固定在导流板或格栅的内侧。

空气流经导流板或格栅内侧时，就会与相变蓄冷材料发生热交换。

更多的情况是壳体的出风口位于热交换系统出风部位的下方或侧下方，此时无论在导流板或格栅的内侧是否有相变蓄冷材料，都可以在室内机的壳体内设置容纳槽，该容纳槽处于热交换系统出风部位的下方的区域，而相变蓄冷材料位于该容纳槽中。

作为优选，将相变蓄冷材料封装在与容纳槽形状相应的载体中后，连同载体安放在容纳槽中。也可以在所述的室内机的壳体内处于热交换系统出风部位的下方的区域设有容纳腔，所述的相变蓄冷材料位于该容纳腔中。容纳腔是封闭的，相变蓄冷材料就可以不用载体来封装。

当所述的热交换系统出风部位以及壳体的出风口均为条形区域时，所述的容纳槽或容纳腔也是条形，位置与所述的热交换系统出风部位相应，也就是说热交换系统的整个出风部位下方均有相变蓄冷材料。

本发明可蓄能的空调机当室内温度达到预定温度时，这时室外机中的压缩机和室外侧电机都可以停止运转而只是室内机的风扇在运转，室内机壳体内的空气流经相变蓄冷材料时，与相变蓄冷材料进行热交换，减小出风温度的突变，也尽可能的减少了噪声，使人体感到舒适和安静。

附图说明

图1为本发明可蓄能的空调机的室内机的立体结构示意图；

图2为图1中室内机去除外壳后的立体结构示意图；

图3为图2中室内机的剖面示意图；

图4为图3中A部放大图；

图5为2中室内机去除热交换器后的立体结构示意图；

图6为5中室内机去风扇后的立体结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明可蓄能的空调机包括相互匹配的室内机和室外机，室内机和室外机之间的电路以及冷却介质管路的连接都可以采用现有技术。本发明重点改进在于室内机部分。

参见图1，室内机带有壳体1，壳体1内装有由风扇5和热交换器4构成的热交换系统，壳体1表面带有进风口2和出风口3，进风口2和出风口3可以根据需要在设置在壳体1的不同部位，而本实施例中进风口2位于壳体1顶面，出风口3位于壳体1底部的面板这一侧。

参见图2～4，风扇5为滚筒状，其两端通过轴承固定在壳体1的两侧，热交换器4为列管式并带有散热片，热交换器4从风扇5顶部沿风扇5的前侧和后侧延伸，将风扇5半包围，因此由风扇5和热交换器4构成的热交换系统的出风部位就位于热交换系统的下方。

在室内机的壳体1内设有容纳槽6，该容纳槽6处于热交换系统出风部位的下方的区域，而相变蓄冷材料8位于容纳槽6中，相变蓄冷材料8仅在图4中显示，在其他附图中省略。对于容纳槽6的宽度以及截面形状并没有严格的限制，可以根据需要容纳的相变蓄冷材料8体积而确定，尽管相变蓄冷材料8体积大时可以明显提高蓄能效果，但体积过大会阻挡出风口3，增加阻力的使气流不够通畅。

参见图4，从热交换系统输出的空气沿箭头方向流经相变蓄冷材料8所在的位置即容纳槽6的顶面，与相变蓄冷材料8进行热交换后流出出风口3。为了实现从热交换系统输出的空气流经相变蓄冷材料8所在的位置，相变蓄冷材料8位于热交换系统出风部位和壳体1的出风口3之间即可，由于本实施例中热交换系统的出风部位就位于热交换系统的下方，因此将相变蓄冷材料8安置在了壳体内的底部区域，恰好是气流可以流经的部位。

为了限定相变蓄冷材料8的位置以及形状，避免不必要的损失，本实施例中用塑料薄膜7将相变蓄冷材料8包裹起来，一同放入容纳槽6中。塑料薄膜7以及相变蓄冷材料8均可以采用市售的材料，并选择合适的相变温度，以保证室内机在制冷时的出风温度就可以引发其相变进行蓄能。

为了进一步表明容纳槽6在壳体1中的位置，可参见图5为室内机去除壳体1和热交换器4后的结构，图6为室内机去除壳体1、热交换器4和风扇5后的结构。

热交换系统出风部位以及壳体1的出风口均为条形区域，容纳槽6也是条形，位置与所述的热交换系统出风部位相应，也就是说沿长度方向热交换系统的整个出风部位下方均有相变蓄冷材料8。

本发明在室内机壳体1内合适的位置放置相变蓄冷材料8，由于相变蓄冷材料8具有在相变过程中将热量以潜热的形式储存于自身或释放给环境的性能，相变材料有很高的相变潜热，少量的材料可以储存(或吸收)大量的热量，因而置入室内机壳体1中空气流经的部位，可以温度和热流波动的影响被削弱，把室内温度控制在舒适的范围内。此外，相变过程一般是等温或近似等温的过程，这种特性有利于把温度变化维持在较小的范围内，使人体感到舒适。

实施例2

本实施例(省略附图)与实施例1中空调机的区别仅在于用封闭的容纳腔代替了容纳槽，容纳腔同样处于热交换系统出风部位的下方的区域，而相变蓄冷材料位于容纳腔中，这样就省略了用于包裹相变蓄冷材料的载体，可以直接将相变蓄冷材料封装在容纳腔中。热交换系统出风部位以及壳体的出风口均为条形区域，容纳腔也是条形，位置与所述的热交换系统出风部位相应

由于从热交换系统输出的空气流经相变蓄冷材料所在的位置时，仅仅接触容纳腔的顶面，因此为了更好的实现热交换，容纳腔的顶面的壁厚略薄或采用易于导热的金属材料。

容纳腔可以是单独设置，与壳体之间可拆卸，这样更便于安装和维护，容纳腔的上盖可带有用于灌注相变蓄冷材料的开口，灌注相变蓄冷材料之后将该开口密封，由于相变蓄冷材料因温度的变化会热胀冷缩，因此要求容纳腔腔壁应该具有一定的弹性，可以采用弹性较好的塑料制成，也可以在局部设置波纹结构，以消除相变蓄冷材料热胀冷缩而带来的应力，保护容纳腔避免其涨裂。相变蓄冷材料可以采用市售的材料，并选择合适的相变温度，以保证室内机在制冷时的出风温度就可以引发其相变进行蓄能。

实施例3

本实施例(省略附图)中空调机包括相互匹配的室内机和室外机，室内机带有壳体，壳体内装有由风扇和热交换器构成的热交换系统，壳体表面带有进风口和出风口，进风口位于壳体顶面，出风口位于壳体底部的面板这一侧。

室内机壳体的出风口处设有导流板，壳体中热交换器与风扇的布置方式与实施例中相同。导流板的结构以及布置方式可以采用现有技术。

因为无论热交换系统中热交换器、风扇如何布置，空气流出时都会流经出风口位置的导流板，所以本实施例中将相变蓄冷材料放置在导流板内侧。为了便于安放相变蓄冷材料，将相变蓄冷材料封装在金属薄膜(采用铝材料)中，并制成板状，再一同固定在导流板内侧，相变蓄冷材料可以采用市售的材料，并选择合适的相变温度，以保证室内机在制冷时的出风温度就可以引发其相变进行蓄能。

空气流经导流板内侧时，就会与相变蓄冷材料发生热交换。金属薄膜导热性能好，更利于相变蓄冷材料与气流进行热交换。

本实施例中可蓄能的空调机当室内温度达到预定温度时，这时室外机中的压缩机和室外侧电机都可以停止运转而只是室内机的风扇在运转，室内机壳体内的空气流经导流板内侧的相变蓄冷材料时，与相变蓄冷材料进行热交换，减小出风温度的突变，也尽可能的减少了噪声，使人体感到舒适和安静。

Claims (10)

1.一种可蓄能的空调机，包括相互匹配的室内机和室外机，所述的室内机的壳体表面带有进风口和出风口，壳体内装有由风扇和热交换器构成的热交换系统，其特征在于，所述的壳体内设有蓄能材料，从热交换系统输出的空气流经蓄能材料所在的位置，与蓄能材料进行热交换后流出出风口。

2.如权利要求1所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的蓄能材料为相变蓄冷材料，相变蓄冷材料位于热交换系统出风部位和壳体的出风口之间的位置。

3.如权利要求2所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的出风口处设有导流板或格栅，所述的相变蓄冷材料位于所述的导流板或格栅的内侧。

4.如权利要求3所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的相变蓄冷材料封装在板状或片状的载体中，连同载体安装在所述的导流板或格栅的内侧。

5.如权利要求2所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的壳体的出风口位于热交换系统出风部位的下方或侧下方。

6.如权利要求5所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的室内机的壳体内处于热交换系统出风部位的下方的区域设有容纳槽，所述的相变蓄冷材料位于该容纳槽中。

7.如权利要求6所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的相变蓄冷材料封装在与容纳槽形状相应的载体，连同载体放置在所述的容纳槽中。

8.如权利要求5所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的室内机的壳体内处于热交换系统出风部位的下方的区域设有容纳腔，所述的相变蓄冷材料位于该容纳腔中。

9.如权利要求6～8任一项所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的热交换系统出风部位以及壳体的出风口均为条形区域，所述的容纳槽或容纳腔为条形，位置与所述的热交换系统出风部位相应。

10.如权利要求4或7所述的可蓄能的空调机，其特征在于，所述的载体包括金属薄膜或塑料薄膜构成的外壳，以及外壳内部用于容纳相变蓄冷材料的腔体。

Images