CN217402734U - 蓄冷装置、蓄冷系统和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种蓄冷装置、蓄冷系统和空调器，其中，蓄冷装置包括蓄冷箱和第一换热器，所述蓄冷箱内设置有蓄冷介质；所述第一换热器安装于所述蓄冷箱，所述第一换热器至少部分浸入所述蓄冷介质，以与所述蓄冷介质热交换；其中，所述第一换热器的外表面设有消泡层。本实用新型技术方案提高了蓄冷介质的换热效果。

Description

蓄冷装置、蓄冷系统和空调器

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，特别涉及一种蓄冷装置、蓄冷系统和空调器。

背景技术

相关技术中，蓄冷装置的蓄冷箱内部安装换热器，换热器内流动冷媒，外部浸泡在蓄冷介质中，由于换热器外表面附着气泡，降低了换热器与蓄冷介质的接触面积，且气泡内的空气热阻较大，影响蓄冷介质的换热效果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种蓄冷装置、蓄冷系统和空调器，旨在提高蓄冷介质的换热效果。

为实现上述目的，本实用新型提出的蓄冷装置，包括蓄冷箱和第一换热器，所述蓄冷箱内设置有蓄冷介质；所述第一换热器安装于所述蓄冷箱，所述第一换热器至少部分浸入所述蓄冷介质，以与所述蓄冷介质热交换；其中，所述第一换热器的外表面设有消泡层。

在一实施例中，所述消泡层为疏水材料层或超疏水材料层。

在一实施例中，所述蓄冷装置还包括超声波发生器，所述超声波发生器用以消除所述蓄冷介质的气泡。

在一实施例中，所述超声波发生器安装于所述第一换热器；或者，所述超声波发生器安装于所述蓄冷箱的箱壁，并浸入所述蓄冷介质。

在一实施例中，所述第一换热器包括安装板和换热流道，所述换热流道安装于所述安装板，所述换热流道内设置有冷媒；所述超声波发生器安装于所述安装板。

在一实施例中，所述超声波发生器的数量为多个，两所述超声波发生器于所述安装板上对角设置。

在一实施例中，所述蓄冷装置还包括搅拌件，所述搅拌件安装于所述蓄冷箱，并位于所述蓄冷介质内，以搅动所述蓄冷介质。

在一实施例中，所述搅拌件位于所述蓄冷箱的箱底；和/或，所述搅拌件包括驱动件和搅拌叶片，所述驱动件安装于所述蓄冷箱，所述驱动件连接所述搅拌叶片，以驱动所述搅拌叶片转动，使所述搅拌叶片搅动所述蓄冷介质。

本实用新型还提出一种蓄冷系统，所述蓄冷系统包括蓄冷装置和第二换热器，所述第二换热器和所述蓄冷装置的蓄冷箱连通，并构成循环流路；所述蓄冷装置包括蓄冷箱和第一换热器，所述蓄冷箱内设置有蓄冷介质；所述第一换热器安装于所述蓄冷箱，所述第一换热器至少部分浸入所述蓄冷介质，以与所述蓄冷介质热交换；其中，所述第一换热器的外表面设有消泡层。

本实用新型还提出一种空调器，所述包括第一换热系统以及蓄冷系统，所述第一换热系统具有设于所述蓄冷系统的蓄冷箱内的第一换热器；所述蓄冷系统包括蓄冷装置和第二换热器，所述第二换热器和所述蓄冷装置的蓄冷箱连通，并构成循环流路；所述蓄冷装置包括蓄冷箱和第一换热器，所述蓄冷箱内设置有蓄冷介质；所述第一换热器安装于所述蓄冷箱，所述第一换热器至少部分浸入所述蓄冷介质，以与所述蓄冷介质热交换；其中，所述第一换热器的外表面设有消泡层。

本实用新型技术方案的蓄冷箱设置有蓄冷介质，第一换热器至少部分浸入蓄冷介质中，以与蓄冷介质进行热交换，降低蓄冷介质的温度；通过在第一换热器的外表面设置消泡层，减少第一换热器外表面气泡的附着，从而增大了第一换热器与蓄冷介质的接触面积，增强蓄冷介质与第一换热器的换热能力，利于蓄冷箱内蓄冷介质与换热器的热交换，进而提高了蓄冷介质的换热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型蓄冷装置一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型蓄冷装置(未显示第一换热器)另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型第一换热系统和蓄冷系统一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	蓄冷介质	300	超声波发生器
100	蓄冷箱	400	搅拌件
				210	第一换热器	500	溶液泵
211	安装板	600	压缩机
				212	换热流道	700	冷凝器
220	第二换热器	800	节流阀

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种蓄冷装置。

在本实用新型实施例中，请参照图1和图3，该蓄冷装置包括蓄冷箱100和第一换热器210，所述蓄冷箱100内设置有蓄冷介质10；所述第一换热器210安装于所述蓄冷箱100，所述第一换热器210至少部分浸入所述蓄冷介质10，以与所述蓄冷介质10热交换；其中，所述第一换热器210的外表面设有消泡层(未图示)。

具体而言，请参照图3，该蓄冷介质10在蓄冷箱100内可流动，蓄冷介质10用于储蓄冷量，以在需要的时候释放冷量，降低温度。该蓄冷装置可以利用夜间低谷负荷电力制冷储存在蓄冷介质10中，白天将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段的用电负荷。

请参照图1和图3，在一实施例中，该蓄冷箱100可以与第二换热器220连通，该第二换热器220可以安装在室内环境中，通过蓄冷介质10在蓄冷箱100和第二换热器220之间循环流动，蓄冷介质10与室内环境进行热交换，从而将蓄冷介质10存储的冷量释放到室内环境中，进而降低室内温度，满足用户需求。

请参照图1，该蓄冷箱100安装有第一换热器210，第一换热器210至少部分浸泡在蓄冷介质10中，从而与蓄冷介质10进行热交换，把蓄冷介质10的热量带走，降低蓄冷介质10的温度，使得蓄冷介质10存储冷量。具体的，该第一换热器210内可以流动冷媒，通过冷媒的流动，带走蓄冷介质10的热量。

该蓄冷介质10可以是金属蓄冷介质10，也可以是非金属蓄冷介质10。在一实施例中，非金属蓄冷介质10可以是水、乙二醇、水-乙二醇混合液、醇类液体等，以降低生产成本。请参照图1和图3，在蓄冷状态时，第一换热器210中的冷媒流经蓄冷箱100，将蓄冷箱100内蓄冷介质10的热量吸收转移，当蓄冷过程结束时，整个蓄冷箱100中的蓄冷介质10将冻结成冰。请参照图3，放冷时，第二换热器220将空气中的热能转移至蓄冷介质10中，蓄冷介质10进入蓄冷箱100后，将热量传导给蓄冷箱100中的冰，冰吸热融化，融化后的蓄冷介质10再由第一换热器210降温蓄冷。

为了提高蓄冷介质10的换热能力，在第一换热器210的外表面设置消泡层，该消泡层用于减少气泡的形成和吸附，从而降低气泡在第一换热器210外表面的粘着度，增大了蓄冷介质10与第一换热器210的接触面积，以利于蓄冷介质10与第一换热器210进行热交换。

可以理解的是，该消泡层也可以设置在第一换热器210的内表面，减少第一换热器210内部的气泡形成和吸附，增大冷媒与第一换热器210的接触面积，也利于冷媒与蓄冷介质10进行热交换。该消泡层设置在第一换热器210外表面的方式有多种，可以是通过喷涂的方式，也可以是通过涂刷的方式，将消泡材料附着在第一换热器210表面。

本实用新型技术方案的蓄冷箱100设置有蓄冷介质10，第一换热器210至少部分浸入蓄冷介质10中，以与蓄冷介质10进行热交换，降低蓄冷介质10的温度；通过在第一换热器210的外表面设置消泡层，减少第一换热器210外表面气泡的附着，从而增大了第一换热器210与蓄冷介质10的接触面积，增强蓄冷介质10与第一换热器210的换热能力，利于蓄冷箱100内蓄冷介质10与换热器的热交换，进而提高了蓄冷介质10的换热效果。

该消泡层有多种，在一实施例中，所述消泡层为疏水材料层或超疏水材料层。通过采用疏水材料或超疏水材料制备疏水材料层或超疏水材料层，作为消泡层，从而减少蓄冷介质10的气泡形成和附着，增大蓄冷介质10与第一换热器210外表面的接触面积。

进一步地，在一实施例中，所述超疏水材料层为金属基超疏水材料层。即采用金属基超疏水材料制备金属基超疏水材料层，该金属基超疏水材料层设置在第一换热器210的外表面，以减少蓄冷介质10的气泡形成和附着。

金属基超疏水材料层也有多种，在一实施例中，所述金属基超疏水材料层为碳化硅层、二氧化硅层和聚苯基硫醚层中的一种。

一般而言，该第一换热器210采用金属材料制成，以利于热量从蓄冷介质10传递到第一换热器210，再由第一换热器210的冷媒带走。为了在第一换热器210的外表面设置金属基超疏水材料，在一实施例中，可以先在第一换热器210的外表面构建粗糙结构，然后通过修饰低表面能物质达到超疏水状态。具体的，该金属基超疏水材料将碳化硅、二氧化硅或聚苯基硫醚与溶液混合，然后采用喷涂法或浸涂法，在第一换热器210的外表面附上金属基超疏水材料。该溶液可以是乙丙醇、甲醚等，碳化硅、二氧化硅或聚苯基硫醚为颗粒状，该颗粒状可以是纳米级材料，以便金属基超疏水材料均匀形成在第一换热器210的外表面。

为了进一步消除蓄冷介质10中的气泡，请参照图1，在一实施例中，所述蓄冷装置还包括超声波发生器300，所述超声波发生器300用以消除所述蓄冷介质10的气泡。

请继续参照图1，通过超声波发生器300产生超声波，超声波震动，对蓄冷介质10中的气泡产生扰动效果，以加速去除气泡，降低了气泡在第一换热器210外表面的附着率，增加第一换热器210与蓄冷介质10的换热面积，增强了蓄冷介质10的换热效果。

请参照图1，在一实施例中，所述超声波发生器300安装于所述第一换热器210。由于固定传播速度更快，通过将超声波发生器300安装在第一换热器210上，使得第一换热器210发生震动，从而消除附着在第一换热器210表面的气泡，提高消泡效率。

或者，在一实施例中，所述超声波发生器300安装于所述蓄冷箱100的箱壁，并浸入所述蓄冷介质10。也就是说，该超声波发生器300没有安装在第一换热器210上，通过超声波发生器300对蓄冷介质10超声，消除蓄冷介质10中的气泡，从而减少附着在第一换热器210表面的气泡。

该第一换热器210的结构有多种，请参照图1，在一实施例中，所述第一换热器210包括安装板211和换热流道212，所述换热流道212安装于所述安装板211，所述换热流道212内设置有冷媒；所述超声波发生器300安装于所述安装板211。

请继续参照图1，该换热流道212可以是换热管，换热流道212可以有多个，多个换热流道212安装在安装板211上，该安装板211可以安装在蓄冷箱100内，以实现第一换热器210的固定。该换热流道212浸入蓄冷箱100内的蓄冷介质10内，从而实现换热流道212与蓄冷介质10之间的热交换，在换热流道212内流动冷媒，通过冷媒的流动，将蓄冷介质10的热量带走，使得蓄冷介质10存储冷量。

该安装板211和换热流道212可以是金属材质，以利于热量交换。请参照图1，该超声波发生器300安装在安装板211，由于安装板211与换热流道212为刚性连接，超声波通过安装板211传递到换热流道212，使得换热流道212震动，从而扰动换热流道212表面的气泡，进而加速气泡的去除。

请继续参照图1，在一实施例中，所述超声波发生器300的数量为多个，两所述超声波发生器300于所述安装板211上对角设置。通过设置多个超声波发生器300，从而保证多个换热通道震动，实现气泡的消除。在安装板211的对角设置超声波发生器300，使得安装板211上的换热通道均获得的超声波震动，以利于换热通道外表面的气泡消除。

除了采用超声波消泡，请参照图2，在一实施例中，所述蓄冷装置还包括搅拌件400，所述搅拌件400安装于所述蓄冷箱100，并位于所述蓄冷介质10内，以搅动所述蓄冷介质10。

请继续参照图2，搅拌件400安装在蓄冷箱100内，可以直接安装在蓄冷箱100，也可以间接安装在蓄冷箱100。通过搅拌件400伸入到蓄冷箱100内的蓄冷介质10，对蓄冷介质10进行搅动，以加速气泡的去除，降低气泡的附着率，增大了第一换热器210与蓄冷介质10的换热面积，增强蓄冷介质10的换热能力。

进一步地，请参照图2，在一实施例中，该搅拌件400包括驱动件和搅拌叶片，所述驱动件安装于所述蓄冷箱100，所述驱动件连接所述搅拌叶片，以驱动所述搅拌叶片转动，使所述搅拌叶片搅动所述蓄冷介质10。

该驱动件可以安装在蓄冷箱100的外侧，以免蓄冷介质10渗入驱动件内部，确保驱动件的正常运行。搅拌叶片与驱动件连接，并伸入到蓄冷箱100内的蓄冷介质10中，通过搅拌叶片对蓄冷介质10进行搅动，加快气泡的消除。可以理解的是，该驱动件可以是电机。

在一实施例中，该搅拌件400还包括连杆，连杆的一端连接驱动件，另一端连接搅拌叶片，通过驱动件驱动连杆自转，使得搅拌叶片对蓄冷箱100内的蓄冷介质10进行搅拌，从而消除第一换热器210外表面的气泡。为了保证搅拌叶片的转动，该搅拌叶片与第一换热器210错位设置。请参照图2，该搅拌叶片可以包括多个子叶。

为了保证搅拌件400伸入到蓄冷介质10中，请继续参照图2，在一实施例中，所述搅拌件400位于所述蓄冷箱100的箱底。通过搅拌件400设置在蓄冷箱100的箱底，从而保证了搅拌件400浸入到蓄冷介质10中，以便于搅拌件400搅动蓄冷介质10，加快第一换热器210外表面的气泡去除。

请参照图3，本实用新型还提出一种蓄冷系统，该蓄冷系统包括蓄冷装置和第二换热器220，所述第二换热器220和所述蓄冷装置的蓄冷箱100连通，并构成循环流路。该蓄冷装置的具体结构参照上述实施例，由于本蓄冷装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

其中，该第二换热器220可以安装在室内环境中，第二换热器220用于将吸收并带走室内环境的热量，从而降低室内环境的温度。具体的，第二换热器220与蓄冷箱100连通，蓄冷介质10在第二换热器220和蓄冷箱100之间流动，形成循环流路；该蓄冷介质10流经第二换热管时，释放存储的冷量，吸收和带走室内环境的热量，从而降低了室内环境的温度。

请参照图3，在一实施例中，该蓄冷系统还包括溶液泵500，溶液泵500的一端连接蓄冷箱100的出口，溶液泵500的另一端与第二换热器220连接，以使蓄冷箱100与第二换热器220连通。

请继续参照图3，蓄冷箱100、溶液泵500和第二换热器220依次连接，且第二换热器220与蓄冷箱100连通，构成循环流路。该溶液泵500用于调节蓄冷介质10从蓄冷箱100流出的流速，从而控制循环流路中蓄冷介质10的流速，从而调整室内环境的降温速度。可以理解的是，该溶液泵500可以打开和关闭该蓄冷箱100的出口，从而控制蓄冷介质10在循环流路内流动与否。

请参照图3，本实用新型还提出一种空调器，该空调器包括第一换热系统和蓄冷系统，所述第一换热系统具有设于所述蓄冷系统的蓄冷箱100内的第一换热器210。该蓄冷系统的具体结构参照上述实施例，由于本蓄冷系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

请继续参照图3，该第一换热系统还可以包括压缩机600、冷凝器700和节流阀800，压缩机600、冷凝器700、节流阀800和第一换热器210依次连接，第一换热器210与压缩机600的入口连通。该第一换热器210穿设在蓄冷箱100内，跟蓄冷箱100内的蓄冷介质10进行热交换。在第一换热器210的外表面设有消泡层，减少气泡的形成和吸附，从而降低气泡在第一换热器210外表面的粘着度，增大了蓄冷介质10与第一换热器210的接触面积，以利于蓄冷介质10与第一换热器210进行热交换。

请参照图3，该第一换热系统内流动冷媒，压缩机600将冷媒压缩成高温高压气体，冷凝器700把高温高压气体冷媒的热量散发到空气中，使气态冷媒液化为中温高压液体冷媒，再在节流阀800的节流作用下，形成低温低压液体冷媒。由于第一换热器210设于蓄冷箱100内，低温低压液态冷媒与蓄冷箱100内蓄冷介质10进行热交换，吸收蓄冷介质10的热量，形成低温低压气态冷媒回到压缩机600，实现第一换热系统内冷媒的循环。

请继续参照图3，在蓄冷系统中，蓄冷介质10在蓄冷箱100和第二换热器220内流动，通过第二换热器220将蓄冷介质10的冷量释放到室内环境中，使得蓄冷箱100内的冰块逐渐熔化，实现蓄冷系统的放冷操作。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种蓄冷装置，其特征在于，包括：

蓄冷箱，所述蓄冷箱内设置有蓄冷介质；

第一换热器，所述第一换热器安装于所述蓄冷箱，所述第一换热器至少部分浸入所述蓄冷介质，以与所述蓄冷介质热交换；

其中，所述第一换热器的外表面设有消泡层。

2.如权利要求1所述的蓄冷装置，其特征在于，所述消泡层为疏水材料层或超疏水材料层。

3.如权利要求1或2所述的蓄冷装置，其特征在于，所述蓄冷装置还包括超声波发生器，所述超声波发生器用以消除所述蓄冷介质的气泡。

4.如权利要求3所述的蓄冷装置，其特征在于，所述超声波发生器安装于所述第一换热器；或者，所述超声波发生器安装于所述蓄冷箱的箱壁，并浸入所述蓄冷介质。

5.如权利要求4所述的蓄冷装置，其特征在于，所述第一换热器包括安装板和换热流道，所述换热流道安装于所述安装板，所述换热流道内设置有冷媒；所述超声波发生器安装于所述安装板。

6.如权利要求5所述的蓄冷装置，其特征在于，所述超声波发生器的数量为多个，两所述超声波发生器于所述安装板上对角设置。

7.如权利要求1或2所述的蓄冷装置，其特征在于，所述蓄冷装置还包括搅拌件，所述搅拌件安装于所述蓄冷箱，并位于所述蓄冷介质内，以搅动所述蓄冷介质。

8.如权利要求7所述的蓄冷装置，其特征在于，所述搅拌件位于所述蓄冷箱的箱底；和/或，

所述搅拌件包括驱动件和搅拌叶片，所述驱动件安装于所述蓄冷箱，所述驱动件连接所述搅拌叶片，以驱动所述搅拌叶片转动，使所述搅拌叶片搅动所述蓄冷介质。

9.一种蓄冷系统，其特征在于，包括：

蓄冷装置，如权利要求1至8任意一项所述；以及，

第二换热器，所述第二换热器和所述蓄冷装置的蓄冷箱连通，并构成循环流路。

10.一种空调器，其特征在于，包括第一换热系统以及如权利要求9所述的蓄冷系统，所述第一换热系统具有设于所述蓄冷系统的蓄冷箱内的第一换热器。

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