CN102753912A - 蓄热装置和具有该蓄热装置的空调 - Google Patents

Abstract

一种以包围压缩机的方式配置的、用于蓄积由压缩机产生的热的蓄热装置，其包括：蓄热槽（32），其具有收纳蓄热材料的主体（46），该蓄热材料蓄积由压缩机产生的热；密接部件（52），其具有比蓄热槽主体（46）更高的柔软性，配置在与压缩机相对的位置，用于与压缩机密接；和收纳于蓄热槽主体（46）的蓄热热交换器（34）。

Description

蓄热装置和具有该蓄热装置的空调

技术领域

本发明涉及收纳蓄热材料的蓄热装置和具有该蓄热装置的空调，该蓄热材料以包围压缩机的方式配置，对由压缩机产生的热进行蓄积。

背景技术

在现有技术中，热泵式空调的供热运转时，在室外热交换器结霜的情况下，将四通阀从供热循环向供冷循环切换以进行除霜。在该除霜方式中，虽然室内风扇停止，但是由于从室内机逐渐放出冷气，存在失去供热感的缺点。

于是，已经提出在设置于室外机的压缩机中设置蓄热装置，利用在供热运转中储存于蓄热槽的压缩机废热进行除霜的技术（例如，参照专利文献1）。

图10是表示现有的蓄热装置的一个例子的纵截面图。在图10中，蓄热装置100固定设置在压缩机102的分隔壁104的外周面。此外，蓄热装置100具有铝箔板、铜板等金属部件106，该金属部件106以与分隔壁104的外周面抵接的方式卷绕。

在蓄热装置100的内部收纳有隔着分隔壁104蓄积由压缩机102产生的热的蓄热材料108，该蓄材料108填充在纵截面形状为コ字状的收纳部件110和上述金属部件106所形成的空间部中。在该空间部中，与蓄热材料106一起配置有对流入的制冷剂进行加热的加热配管112。

现有技术文献

专利文献1：（日本）专利第2705734号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，在图10所示的现有的蓄热装置中，金属部件106以与压缩机102的分隔壁104抵接的方式卷绕，但是实际上在金属部件106与分隔壁104之间不产生间隙地制造蓄热装置是很难的，在大多数的情况下会在金属部件106与分隔壁104之间产生间隙。当产生这样的间隙时，在间隙中存在作为隔热材料起作用的空气层，存在不能够将来自压缩机102的热高效地蓄积于蓄热材料108中的问题。

本发明是鉴于现有技术具有的这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够将由压缩机产生的热高效地蓄积于蓄热材料的蓄热装置和使用该蓄热装置的空调。

用于解决问题的方法

为了达成上述目的，本发明提供一种以包围压缩机的方式配置的、用于蓄积由压缩机产生的热的蓄热装置，其包括：蓄热槽，其具有收纳蓄热材料的主体，该蓄热材料蓄积由压缩机产生的热；密接部件，其具有比蓄热槽主体更高的柔软性，配置在与压缩机相对的位置，与压缩机密接（紧贴）；和收纳于蓄热槽主体的蓄热热交换器。

发明效果

根据本发明，在蓄热槽主体中收纳有蓄热材料，因此不仅是对密接部件施加液压，蓄热材料由于热而膨胀。密接部件具有柔软性，并且配置在与压缩机相对的位置，因此，密接部件由于蓄热材料的液压和热膨胀而与压缩机密接，蓄热装置与压缩机之间的间隙即成为隔热材料的空气层变小，能够高效地将由压缩机产生的热蓄积于蓄热材料。

附图说明

图1为表示具有本发明的蓄热装置的空调的结构的图。

图2为表示图1的空调的通常供热时的动作和制冷剂的流动的示意图。

图3为表示图1的空调的除霜·供热时的动作和制冷剂的流动的示意图。

图4为安装有压缩机和蓄存器的状态的本发明的蓄热装置的立体图。

图5为图4的蓄热装置的分解立体图。

图6为表示图4的蓄热装置的组装顺序的分解立体图。

图7为图6（d）的VII-VII截面图。

图8为使设置于图4的蓄热装置的板部件为树脂层和金属层的两层叠层构造时的放大截面图。

图9为使设置于图4的蓄热装置的板部件为树脂层、金属层和树脂层的三层叠层构造时的放大截面图。

图10是现有的蓄热装置的截面图。

具体实施方式

本发明提供一种蓄热装置，其以包围压缩机的方式配置，用于蓄积由压缩机产生的热量，该蓄热装置包括：蓄热槽，其具有收纳蓄热材料的主体，该蓄热材料蓄积由压缩机产生的热量；密接部件，其具有比蓄热槽主体更高的柔软性，配置在与压缩机相对的位置，与压缩机密接；和收纳于蓄热槽主体的蓄热热交换器。

根据该结构，密接部件由于蓄热材料的液压和热膨胀与压缩机密接，能够将由压缩机产生的热高效地蓄积于蓄热材料。

此外，具体地说，在蓄热槽主体，在与压缩机相对的位置形成有开口部，该开口部被密接部件封闭。根据该结构，密接部件由于蓄热材料的液压和热膨胀与压缩机密接，能够将由压缩机产生的热高效地蓄积于蓄热材料。

此外，具体地说，密接部件包括：在与压缩机相对的位置形成有开口部的框体；和封闭框体的开口部的板部件，板部件具有比蓄热槽主体高的柔软性，因此，能够提高板部件与蓄热槽主体的密接性。

此外，更具体地说，板部件根据蓄热材料的液压自由变形，因此能够提高板部件与蓄热槽主体的密接性。

此外，优选的是，蓄热槽主体由树脂形成，板部件包括：与蓄热槽主体接合的第一树脂层；和对该第一树脂层叠层在压缩机一侧的金属层，由此能够提高板部件的热传导性、强度等。

更优选的是，板部件还具有对金属层叠层在压缩机一侧的第二树脂层，由此进一步提高板部件的密接性。

进一步优选的是，第一树脂层设定得比第二树脂层厚，因此不仅能够提高板部件的密接性，而且能够确保板部件的规定的强度。

此外，本发明的另一方式是一种空调，其包括：压缩机；和以包围压缩机的方式配置的上述蓄热装置。

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1表示具有本发明实施方式的蓄热装置的空调的结构，空调包括以制冷剂配管相互连接的室外机2和室内机4。

如图1所示，在室外机2的内部设有压缩机6、四通阀8、过滤器10、膨胀阀12、室外热交换器14，在室内机4的内部设有室内热交换器16，它们经由制冷剂配管相互连接，由此构成制冷循环。

进一步进行详细叙述，压缩机6和室内热交换器16经由设有四通阀8的第一配管18连接，室内热交换器16和膨胀阀12经由设有过滤器10的第二配管20连接。另外，膨胀阀12和室外热交换器14经由第三配管22连接，室外热交换器14和压缩机6经由第四配管24连接。

在第四配管24的中间部配置有四通阀8，在压缩机6的制冷剂吸入侧的第四配管24，设有用于分离液相制冷剂和气相制冷剂的蓄存器26。另外，压缩机6和第三配管22经由第五配管28连接，在第五配管28设有第一电磁阀30。

进一步，在压缩机6的周围设有蓄热槽32，在蓄热槽32的内部设有蓄热热交换器34，并且填充有用于与蓄热热交换器34进行热交换的蓄热材料（例如，乙二醇水溶液）36，由蓄热槽32、蓄热热交换器34和蓄热材料36构成蓄热装置。

另外，第二配管20和蓄热热交换器34经由第六配管38连接，蓄热热交换器34和第四配管24经由第七配管40连接，在第六配管38设有第二电磁阀42。

在室内机4的内部，除了设有室内热交换器16以外，还设有送风风扇（未图示）、上下叶片（未图示）、左右叶片（未图示），室内热交换器16进行利用送风风扇被吸入室内机4的内部的室内空气与流经室内热交换器16的内部的制冷剂的热交换，在供热时将通过热交换被加热的空气向室内吹出，另一方面，在供冷时将通过热交换被冷却的空气向室内吹出。上下叶片根据需要上下变更从室内机4吹出的空气的方向，左右叶片根据需要左右变更从室内机4吹出的空气的方向。

另外，压缩机6、送风风扇、上下叶片、左右叶片、四通阀8、膨胀阀12、电磁阀30、42等与控制装置（未图示，例如微型计算机）电连接，由控制装置进行控制。

在上述结构的本发明的制冷循环装置中，以供热运转时为例对各部件的相互连接关系和功能进行说明，并同时说明制冷剂的流动。

从压缩机6的排出口排出的制冷剂，通过第一配管18从四通阀8到达室内热交换器16。在室内热交换器16中与室内空气进行热交换而冷凝的制冷剂，从室内热交换器16出来，通过第二配管20，再通过防止异物向膨胀阀12侵入的过滤器10，到达膨胀阀12。在膨胀阀12减压后的制冷剂通过第三配管22到达室外热交换器14，在室外热交换器14中与室外空气进行热交换而蒸发的制冷剂，通过第四配管24、四通阀8和蓄存器26返回压缩机6的吸入口。

另外，从第一配管18的压缩机6排出口与四通阀8之间分支的第五配管28，经由第一电磁阀30合流到第三配管22的膨胀阀12与室外热交换器14之间。

进一步，在内部收纳有蓄热材料36和蓄热热交换器34的蓄热槽32配置为，与压缩机6相接并包围压缩机6，将在压缩机6产生的热蓄积于蓄热材料36，从第二配管20在室内热交换器16与过滤器10之间分支的第六配管38，经由第二电磁阀42到达蓄热热交换器34的入口，从蓄热热交换器34的出口出来的第七配管40，合流到第四配管24中的四通阀8与蓄存器26之间。

接着，参照示意性地表示图1所示的空调的通常供热时的动作和制冷剂的流动的图2，对通常供热时的动作进行说明。

通常供热运转时，控制第一电磁阀30和第二电磁阀42使其关闭，如上所述，从压缩机6的排出口排出的制冷剂，通过第一配管18从四通阀8到达室内热交换器16。在室内热交换器16中与室内空气进行热交换而冷凝的制冷剂，从室内热交换器16出来并通过第二配管20到达膨胀阀12，在膨胀阀12中减压后的制冷剂通过第三配管22到达室外热交换器14。在室外热交换器14中与室外空气进行热交换而蒸发的制冷剂，通过第四配管24从四通阀8返回到压缩机6的吸入口。

另外，在压缩机6中产生的热量从压缩机6的外壁经由蓄热槽32的外壁蓄积在收纳于蓄热槽32的内部的蓄热材料36。

接着，参照示意性地表示图1所示的空调的除霜·供热时的动作和制冷剂的流动的图3，对除霜·供热时的动作进行说明。图中，实线箭头表示用于供热的制冷剂的流动，虚线箭头表示用于除霜的制冷剂的流动。

在上述的通常供热运转中，如果在室外热交换器14上结霜，且结成的霜增长，则室外热交换器14的通风阻力增加而风量减少，室外热交换器14内的蒸发温度降低。如图3所示，在本发明的空调中设有检测室外热交换器14的配管温度的温度传感器44，温度传感器44如果检测到蒸发温度比未结霜时低，则从控制装置输出从通常供热运转变为除霜·供热运转的指示。

当从通常供热运转转变成除霜·供热运转时，控制第一电磁阀30和第二电磁阀42使其打开，除了上述的通常供热运转时的制冷剂的流动之外，从压缩机6的排出口排出的气相制冷剂的一部分通过第五配管28和第一电磁阀30，与通过第三配管22的制冷剂合流，加热室外热交换器14，冷凝而液相化之后，通过第四配管24经由四通阀8和蓄存器26返回到压缩机6的吸入口。

另外，在第二配管20中的室内热交换器16与过滤器10之间分流的液相制冷剂的一部分，经过第六配管38和第二电磁阀42，在蓄热热交换器34中从蓄热材料36吸热而蒸发、气相化后，通过第七配管40与通过第四配管24的制冷剂合流，从蓄存器26返回到压缩机6的吸入口。

在返回蓄存器26的制冷剂中，含有从室外热交换器14返回的液相制冷剂，但通过在其中混合从蓄热热交换器34返回的高温的气相制冷剂，促使液相制冷剂蒸发，液相制冷剂不会通过蓄存器26返回压缩机6，能够实现压缩机6的可靠性的提高。

在除霜·供热开始时由于霜的附着而成为冰点以下的室外热交换器14的温度，由从压缩机6的排出口排出的气相制冷剂加热，霜在零度附近融解，当霜的融解结束时，室外热交换器14的温度再次开始上升。当由温度传感器44检测到该室外热交换器14的温度上升时，判断为除霜已结束，从控制装置输出从除霜·供热运转变为通常供热运转的指示。

图4到图7表示蓄热装置，如上所述，蓄热装置包括蓄热槽32、蓄热热交换器34和蓄热材料36。另外，图4表示将压缩机6和组装于压缩机6的蓄存器26安装于蓄热装置的状态。此外，图5是蓄热装置的分解立体图，图6表示蓄热装置的组装顺序，图7是图6（d）的VII-VII截面图。

如图5和图6所示，蓄热槽32包括：具有侧壁46a和底壁（未图示）、上方开口的树脂制造的蓄热槽主体46；封闭该蓄热槽主体46的上方开口部的树脂制造的盖体48；插入安装于蓄热槽主体46与盖体48之间的硅橡胶等制作的垫层50，盖体48与蓄热槽主体46螺纹接合。此外，蓄热槽主体46的侧壁46a的一部分（即在侧壁46a与压缩机6相对的部分）开口，在该开口部46b的周缘接合有与压缩机6的外周面密接的密接部件52。

密接部件52包括框体54和板部件56，整体呈现将规定直径的圆筒的一部分切口的形状。另外，在密接部件52的内侧收纳有压缩机6，因此考虑到安装公差等，密接部件52的内径设定得比压缩机6的外径稍大。

此外，在框体54，从上下方向的中间部到下部形成有开口部54a，以封闭该开口部54a的方式，板部件56与框体54接合。

蓄热热交换器34例如是将铜管等弯曲成蛇行状而成的，收纳在蓄热槽主体46的内部，蓄热热交换器34的两端从盖体48向上方延伸，一端与第六配管38（参照图1）连接，另一端与第七配管40（参照图1）连接。此外，收纳蓄热热交换器34、被侧壁46a、底壁、密接部件52围绕的蓄热槽主体46的内部空间中填充有蓄热材料36。

在制作上述结构的蓄热装置时，如图6（a）所示，首先将蓄热槽主体46、盖体48、蓄热热交换器34、框体54、板部件56等形成规定的形状，如图6（b）所示，将板部件56以封闭框体54的开口部54a的方式进行接合，而形成密接部件52。接着，如图6（c）所示，将密接部件52以封闭蓄热槽主体46的开口部46b的方式接合，图6（d）所示，将盖体48与蓄热槽主体46螺纹接合，进而在蓄热槽32的内部填充蓄热材料36，从而完成蓄热装置。

另外，在图6中省略了蓄热热交换器34，蓄热热交换器34在将盖体48螺纹接合于蓄热槽主体46之前安装于盖体48，从而收纳于蓄热槽32的内部。

接着，说明上述结构的蓄热装置的作用。

如上所述，蓄热装置将在供暖运转时在压缩机6产生的热蓄积于蓄热材料36，在从通常供暖运转转变为除霜·供热运转时，第二配管20中的室内热交换器16与过滤器10之间分流的液相制冷剂的一部分，由蓄热热交换器34从蓄热材料36吸热而蒸发，进行气相化，因此压缩机6产生的热的吸热效率越高越优选。

吸热效率依赖于蓄热槽主体46与压缩机6的密接度，但压缩机6是金属制造的，其外周面存在凹凸，提高蓄热槽主体46与压缩机6的密接度并非易事。

于是，在本发明的蓄热装置中，在蓄热槽主体46设置具有柔软性的密接部件52，当在蓄热槽32中填充蓄热材料36时，由于蓄热材料36的液压，板部件56向压缩机6的外周面膨胀，板部件56与压缩机6的外周面密接，由此提高吸热效率。

因此，板部件56优选是耐热性优异、具有比蓄热槽主体46高的柔软性且易于变形的部件，例如由PET（聚乙烯对苯二酸酯）、PPS（聚苯硫醚）等材料制作，是根据液压能够自由变形的结构（特别是依赖于壁厚，没有自我恢复能力）。

另一方面，考虑到与板部件56的接合时，框体54优选与板部件56为相同材料，但只要与板部件56的接合强度足够，则能够采用任何的耐热性树脂。

此外，板部件56可以为树脂的单层构造，但考虑到热传导性、强度等，也能够采用在树脂层上叠层金属层的叠层构造。

在为叠层构造的情况下，如图8所示，优选在外侧（与压缩机6的相对面）配置金属层58，在内侧（与蓄热材料36的接触面）配置树脂层60。将金属层58配置于压缩机6侧是为了例如防止由于压缩机6表面的凹凸而伤到板部件56。此外，将树脂层60配置得比金属层58更靠蓄热材料一侧是为了防止金属层58的腐蚀。

进而，如图9所示，也可以在金属层58叠层与压缩机6密接的第二树脂层62，在该情况下，可以将与蓄热材料36接触的树脂层60设定得比第二树脂层62厚。这是因为能够防止蓄热材料36向金属层58的树脂内浸透。

产业上的可利用性

本发明的蓄热装置具有与压缩机密接的密接部件，能够高效地将由压缩机产生的热蓄积于蓄热材料，因此对于空调、冷藏库、供热水器、热泵式洗衣机等是有用的。

附图标记说明

2室外机； 4室内机； 6压缩机； 8四通阀；

10过滤器； 12膨胀阀； 14室外热交换器；

16室内热交换器； 18第一配管； 20第二配管；

22第三配管； 24第四配管； 26蓄存器；

28第五配管； 30第一电磁阀； 32蓄热槽；

34蓄热热交换器； 36蓄热材料； 38第六配管；

40第七配管； 42第二电磁阀； 44温度传感器；

46蓄热槽主体； 46a侧壁； 46b侧壁开口部；

48盖体； 50垫层； 52密接部件； 54框体；

54a开口部； 56板部件； 58金属层；

60树脂层； 62第二树脂层。

Claims (8)

1.一种蓄热装置，其以包围压缩机的方式配置，用于蓄积由该压缩机产生的热量，该蓄热装置的特征在于，包括：

蓄热槽，其具有收纳蓄热材料的主体，该蓄热材料蓄积由所述压缩机产生的热量；

密接部件，其具有比蓄热槽主体高的柔软性，配置在与所述压缩机相对的位置，用于与所述压缩机密接；和

收纳于所述蓄热槽主体的蓄热热交换器。

2.如权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于：

在所述蓄热槽主体，在与所述压缩机相对的位置形成有开口部，该开口部被所述密接部件封闭。

3.如权利要求2所述的蓄热装置，其特征在于：

所述密接部件包括：在与所述压缩机相对的位置形成有开口部的框体；和封闭该框体的所述开口部的板部件，该板部件具有比所述蓄热槽主体高的柔软性。

4.如权利要求3所述的蓄热装置，其特征在于：

所述板部件根据所述蓄热材料的液压自由变形。

5.如权利要求3所述的蓄热装置，其特征在于：

所述蓄热槽主体由树脂形成，所述板部件包括：与所述蓄热槽主体接合的第一树脂层；和对该第一树脂层叠层在所述压缩机一侧的金属层。

6.如权利要求5所述的蓄热装置，其特征在于：

所述板部件还具有对所述金属层叠层在所述压缩机一侧的第二树脂层。

7.如权利要求6所述的蓄热装置，其特征在于：

所述第一树脂层比所述第二树脂层厚。

8.一种空调，其特征在于，包括：

压缩机；和以包围该压缩机的方式配置的权利要求1所述的蓄热装置。

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