CN103154640A - 蓄热装置和具有该蓄热装置的空气调节机 - Google Patents

Abstract

以包围大致圆筒状的压缩机（6）的方式配置的蓄热装置，其收纳：蓄积由上述压缩机（6）产生的热的蓄热材料（36）；和用于取得所蓄积的热的蓄热热交换器（34），上述蓄热装置具有为了取得由上述压缩机产生的热而与压缩机接触的传热面（46b），在上述传热面与压缩机之间夹着热传导率高的传热板（51），并且在上述传热板以规定的间隔设置有具有整体面积的25%以下的面积的通气孔（54），由此能够确保高传热性能。

Description

蓄热装置和具有该蓄热装置的空气调节机

技术领域

本发明涉及以包围压缩机的方式配置、收纳对由压缩机产生的热进行蓄积的蓄热材料的蓄热装置和具有该蓄热装置的空气调节机。

背景技术

在现有技术中，热泵式空气调节机的供暖运转时，在室外热交换器结霜的情况下，将四通阀从供暖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，但是存在由于从室内机逐渐放出冷气而失去供暖感的缺点。

于是，已经提出有在设置于室外机的压缩机中设置有蓄热装置，利用在供暖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8是表示现有的蓄热装置的一个例子的横截面图。在图8中，蓄热装置100固定设置在压缩机101的外周面。另外，蓄热装置100包括蓄热槽102、蓄热材料103、热交换器104，蓄热槽102的传热面105以与压缩机101的外周面接触的方式配置，由此将压缩机的废热蓄积于蓄热槽。

但是，在上述结构中，在压缩机101与蓄热槽102的传热面105的紧贴不充分的情况下，从压缩机向蓄热槽的热移动被妨碍，热不能充分蓄积于蓄热槽。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-31666号公报

发明内容

发明想要解决的问题

在图8所示的现有的蓄热装置中，为了确保压缩机101与蓄热槽102的传热面105的紧贴性，考虑在压缩机101与蓄热槽102的传热面105之间夹着传热板进行组装的方法。但是，在夹着传热板组装的情况下，将蓄热槽组装到压缩机时会进入空气。如果该进入的空气存在则成为隔热层，从压缩机向蓄热槽的热阻力大幅度增加，所以还是不能获得传热性能。

本发明是鉴于现有技术具有的这种问题而提出的，其目的在于提供一种蓄热装置和使用该蓄热装置的空气调节机，上述蓄热装置能够确保压缩机与蓄热槽传热面的紧贴性，并且防止压缩机与蓄热槽间进入空气，从而确保高传热性能，由此能够在短时间使蓄热材料的温度上升。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明是一种以包围大致圆筒状的压缩机的方式配置的蓄热装置，其包括：蓄积由压缩机产生的热的蓄热材料；收纳蓄热材料的蓄热槽；和传热面，其为蓄热槽的侧面且将来自压缩机的热传至蓄热材料，在传热面与压缩机之间夹着柔软性高的板部件，并且在板部件设置有多个通气孔。

发明效果

根据本发明，由于在压缩机与蓄热槽之间设置有板部件，所以能够确保压缩机与蓄热槽的紧贴性。另外，由于在板部件设置有通气孔，所以防止组装时产生的压缩机与蓄热槽之间的空气的进入，能够维持压缩机与蓄热槽之间的传热性能。由此，能够提供具有充分的传热性能、能够在短时间使蓄热材料的温度上升的蓄热装置和使用该蓄热装置的空气调节机。

附图说明

图1是表示具有本发明的蓄热装置的空气调节机的结构的图。

图2是表示图1的空气调节机的通常供暖时的动作和制冷剂的流动的示意图。

图3是表示图1的空气调节机在除霜·供暖时的动作和制冷剂的流向的示意图。

图4是安装有压缩机和蓄存器的状态下的本发明的蓄热装置的立体图。

图5是蓄热槽与传热板的分解立体图。

图6是表示通气孔占传热板的面积率与传热性能的关系的图。

图7是表示传热板的厚度与传热性能的关系的图。

图8是现有的蓄热装置的横截面图。

具体实施方式

本发明是一种以包围大致圆筒状的压缩机的方式配置的蓄热装置，其包括：蓄积由压缩机产生的热的蓄热材料；收纳蓄热材料的蓄热槽；和传热面，其为蓄热槽的侧面且将来自压缩机的热传至蓄热材料，在传热面与压缩机之间夹着柔软性高的板部件，并且在板部件设置有多个通气孔。由此，能够提高压缩机与蓄热槽的紧贴性，并且能够防止空气的进入从而抑制传热性的降低。

另外，优选利用热传导率高的传热板构成板部件，由此能够提高传热性能。

另外，优选在上述传热板设置具有其整体面积的25%以下的面积的通气孔。

由此，使通气孔的面积为传热板整体面积的25%以下，能够维持压缩机与蓄热槽之间的传热性能。由此，能够提供具有充分的传热性能、能够在短时间使蓄热材料的温度上升的蓄热装置和使用该蓄热装置的空气调节机。

另外，优选设置于传热板的通气孔的孔径为φ1mm～φ3mm，以5mm～15mm大致等间隔地配置。由此，能够提供一种特别是能够防止不均匀的空气的进入并能够确保适当的传热面积，进而能够在短时间使蓄热材料的温度上升的蓄热装置和使用该蓄热装置的空气调节机。

另外，优选传热板的厚度为0.5～2.0mm。由此，能够提供一种在传热板设置有通气孔的情况下，也能够防止传热板自身的热阻力导致的传热性能降低，进而能够在短时间使蓄热材料的温度上升的蓄热装置和使用该蓄热装置的空气调节机。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，并不由本实施方式限定本发明。

图1表示具有本发明实施方式的蓄热装置的空气调节机的结构，空气调节机包括通过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的内部设置有压缩机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的内部设置有室内热交换器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经由设置有四通阀8的第一配管18连接，室内热交换器16和膨胀阀12经由设置有过滤器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，设置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设置有第一电磁阀30。

进一步，在压缩机6的周围设置有蓄热槽32，在蓄热槽32的内部设置有蓄热热交换器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设置有第二电磁阀42。

在室内机4的内部，除了设置有室内热交换器16以外，还设置有送风风扇（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，在供暖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，通过控制装置进行控制。

在上述结构的本发明的制冷循环装置中，以供暖运转时为例对各部件的相互连接关系功能进行说明，一并说明制冷剂的流动。

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配置成与压缩机6接触并包围压缩机6，将由压缩机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。此外，合流的部位可以是蓄存器26与压缩机6之间，在这种情况下，能够避免因蓄存器26自身具有的热容量而带走热。

接着，参照示意性地表示图1所示的空气调节机的通常供暖时的动作和制冷剂的流动的图2，对通常供暖时的动作进行说明。

通常供暖运转时，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所示的空气调节机的除霜·供暖时的动作和制冷剂的流动的图3，对除霜·供暖时的动作进行说明。图中，实线箭头表示用于供暖的制冷剂的流动，虚线箭头表示用于除霜的制冷剂的流动。

在上述的通常供暖运转中，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，在本发明的空气调节机中设置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暖运转变为除霜供暖运转的指示。

当从通常供暖运转转变成除霜·供暖运转时，控制第一电磁阀30和第二电磁阀42使其打开，除了上述的通常供暖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·供暖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·供暖运转变为通常供暖运转的指示。

图4、图5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是蓄热槽和传热板的分解立体图。

如图4和图5所示，蓄热槽32包括：具有侧壁46a和底壁（未图示）、压缩机的传热面46b、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的盖体48；和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衬垫，盖体48与蓄热槽主体46用爪部50固定。另外，在蓄热槽主体46的与压缩机6的传热面46b设置有使组装时进入的气泡逃逸的空气散逸槽53，设置有通气孔54的传热板51以被夹着的方式组装于传热面46b与压缩机6之间。在本实施方式中，由相同的树脂材料构成蓄热槽主体46和传热面46b，但也可以仅传热面46b使用与其它蓄热槽壁相比热传导率高的碳作为填充物混入的树脂材料或金属。在这种情况下，能够进一步提高从压缩机6向蓄热材料36的传热性能。

此外，蓄热槽主体46的与压缩机的传热面46b，整体呈现将规定直径的圆筒的一部分切口的形状，在其内侧收纳有压缩机6、传热板51，所以考虑到安装公差等，传热面46b的内径设定得比压缩机6的外径稍大。

蓄热热交换器34例如是将铜管等弯曲成蛇行状而成的，所以收纳在蓄热槽主体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，另一方面，另一端与第七配管40（参照图1）连接。另外，在收纳蓄热热交换器34、被侧壁46a、底壁和与压缩机的传热面46b围绕的蓄热槽主体46的内部空间填充有蓄热材料36。

蓄热槽主体46以包围压缩机6的方式从横向紧贴，通过带状物52a、52b分别与蓄存器26、压缩机6在上下固接，由此牢固地固定。

此外，在图5中省略了蓄热热交换器34，蓄热热交换器34在将盖体48固定于蓄热槽主体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，蓄热装置将供暖运转时由压缩机6产生的热蓄积于蓄热材料36，在从通常供暖运转转移到除霜·供暖运转时，通过蓄热热交换器34取得并利用该热。因此，优选从压缩机6外表面到蓄热材料36的传热路径的传热性能良好，使得供暖运转时蓄热材料36的温度能够充分上升得比霜成长快。

从压缩机6的外表面到蓄热材料36的传热路径的传热性能，依赖于蓄热槽主体46与压缩机6的紧贴性、传热面积的大小、传热路径的长度。

于是，在本发明的蓄热装置中，在压缩机6与蓄热槽主体46的传热面46b之间，夹着作为具有柔软性且容易变形的板部件的传热板51。由此，在压缩机6和蓄热槽主体46的制造方面产生偏差的情况下，也能够确保压缩机6与蓄热槽主体46的紧贴性。进一步，为了防止组装时产生的气泡的进入，在传热板设置通气孔54，由此提高蓄热材料36的蓄热性能。

另外，如图6所示，在通气孔占传热板整体的面积率超过25%的情况下，随着传热面积的降低，传热性能大幅度恶化，所以优选通气孔的面积率为传热板整体的25%以内。

为了确保传热面积并防止空气的进入，优选通气孔的孔径（直径）为φ1mm～φ3mm，以5mm～15mm大致等间隔地排列。通过采用这种结构，使蓄热槽主体46与压缩机6紧贴，通过带状物52a、52b固接，在传热板稍微有点变形的情况下也防止通气孔被堵塞，能够防止不均匀的空气的进入，能够获得良好的传热性能。

在本实施例中，将φ2.0mm的通气孔以10mm等间隔地配置，形成最大限度地确保传热面积并确保防止空气的进入的通气孔的结构。

另外，优选传热板51的厚度为0.5mm～2.0mm。

图7是表示通气孔占传热板整体的面积率为10%时的对传热板厚度的传热性能的图。传热板51的厚度需要根据压缩机6和蓄热槽主体46的尺寸精度等适当选择，而当传热板厚度超过2.0mm时传热性能大幅度降低。因此，通过使传热板51的厚度构成为0.5mm～2.0mm，在传热板设置有通气孔的情况下也能够维持传热性能。

此外，如果在传热面46b纵向地设置多个槽（未图示），则能够更有效地排出进入的空气。

进入传热板51与传热面46b之间的空气，能够通过槽被排出到外部，能够进一步提高传热板51与传热面46b的紧贴性。它们的结果是，压缩机6的热能够高效地传递到收纳于蓄热槽32的蓄热材料。

此外，槽的间距需要构成为使间隔窄以使得以尽可能小的直径排出空气，另一方面，反之因大量槽的存在而使空气积存，会阻碍从压缩机6向蓄热槽32的传热，为了避免这样的阻碍设置适当的间距。在本发明中，该间距为1mm～30mm之间。

另外，传热板51的通气孔54的间距，与传热面46b的槽的间距相同时，从压缩机6与传热板51之间通过通气孔54排出的空气，能够以原来的状态经由位于其外侧的传热面46b的槽排出到外部。为了可靠地实现，更优选使两者的间距一致，以使得以传热面46b的槽与传热板51的通气孔54成为相同位置的关系。

另外，在本实施例中，传热板的厚度为1.5mm，形成为能够确保压缩机6与蓄热槽主体46的紧贴性并维持传热性能的结构。

工业上的可利用性

本发明的蓄热装置具有与压缩机紧贴的紧贴部件，能够有效地将由压缩机产生的热蓄积于蓄热材料，所以对于空气调节机、冷藏库、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传热面

48盖体

50爪部

51传热板

52a、52b带状物

53空气散逸槽

54通气孔

Claims (6)

1.一种蓄热装置，其以包围大致圆筒状的压缩机的方式配置，该蓄热装置的特征在于，包括：

蓄积由所述压缩机产生的热的蓄热材料；

收纳所述蓄热材料的蓄热槽；和

传热面，其为所述蓄热槽的侧面且将来自所述压缩机的热传递至所述蓄热材料，

在所述传热面与所述压缩机之间夹着柔软性高的板部件，并且在所述板部件设置有多个通气孔。

2.如权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于：

所述板部件为热传导率高的传热板。

3.如权利要求2所述的蓄热装置，其特征在于：

所述通气孔的合计面积为所述传热板整体面积的25%以下。

4.如权利要求2或3所述的蓄热装置，其特征在于：

设置于所述传热板的通气孔的孔径为φ1mm～φ3mm，以5mm～15mm大致等间隔地排列。

5.如权利要求2～4中任一项所述的蓄热装置，其特征在于：

所述传热板的厚度为0.5～2.0mm。

6.一种空气调节机，其特征在于：

使用权利要求1～5中任一项所述的蓄热装置。

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