CN2431528Y - 固体储能空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及室内取暖用的储能式的空调器。旨在提供一种能在用电低谷期将电能转换成热能并储存备用的空调器。本空调器包含壳体(1)、风机(25)、电热控制器(26),有至少一个固体储热件(14),固体储热件有与冷风进口和热风出口连通的风道及其中与电源连通并与电热控制器相连的电加热器(24)。风道有相互交叉连通的各至少一条纵风道、横风道、竖风道。特别适用于气温较低的地区,可以储备转换夜间电网电能用于全天取暖调节室温。

Description

固体储能空调器

本实用新型涉及室内取暖的空气调节器，特别是采用固体储能件的空调器。

已有的普通电能空调器的舒适性是人所共知的，从结构分类通常有窗式、分体挂壁式和分体柜式空调器；从功能分类通常有单冷型和冷暖两用型。其工作原理多是利用制冷制热剂转换电能，加热或冷却循环空气，达到调节空气的目的。舒适方便的电能空调器是人类科技进步在提高生活质量方面的一个重要体现，在我国消费品市场上占有一个重要的地位。但是，由于普通电能空调器工作时，由电网直接供电，而常常又在用电高峰期时运行，其电耗费用高。尤其在我国北方以取暖为主，使用空调器者不多，特别是在威肋人类生存的漫长冬季里，几乎无人使用。就其原因，是普通电能空调器的用电量大，取暖费用昂贵和在气温低于0℃时，不能启动之故。

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能在用电低谷期将电能转换成热能并储存备用的固体储能空调器。

本实用新型采用电热元件将电能转换为热能，再用固体储热件储备热能，然后在需要时释放热能来实现其目的。

本实用新型的固体储能空调器(参见附图)，包含有冷风进口(11)和热风出口(10)的壳体(1)、风机(25)、与风机相连的电热控制器(26)，壳体中有至少一个固体储热件(14)，固体储热件有与冷风进口和热风出口连通的风道，在风道中有与电源连通并与电热控制器相连的电加热器(24)。

上述的固体储热件(14)呈长方体形，各固体储热件呈上下左右相互叠置成积木式储能体，所说的风道有沿纵向的至少一条纵风道、和/或沿横向的至少一条横风道、和/或沿竖向的至少一条竖风道，纵风道、横风道、竖风道相互交叉连通。

上述的风道可以有在固体储热件的一侧面沿纵向的至少一条纵风道(16)、和/或沿横向的至少一条横风道(17)，和/或有沿固体储热件竖向的至少一条竖风道(18)，纵风道、横风道、竖风道交叉连通，各固体储热件呈上下左右相互叠置成积木式储能体，上下叠置的两两相邻的固体储热件的有风道的侧面相接且二者的风道对应地合二为一。

上述的电加热器(24)可以为电热管形，可以配装在积木式储能体的横向风道(19)中。

上述与冷风进口(11)连通的冷风道(9)和与热风出口(10)连通的热风道(8)之间可以有双金属片式的阀门(12)。阀门也可以是与电热控制器相连的控制阀。

上述的壳体(1)的内侧可以有至少一个隔热层(2)。

上述的冷风进口(11)可以有空气过滤器(13)。

固体储能空调器的使用方法与普通电能空调器相类似，既具有电能空调器的舒适性和方便性，又具有蓄能功能，特别适用于气温较低的地区，可以利用夜间电网电能供全天取暖调节室温之用。

本实用新型的固体储能空调器与普通电能空调器比较，具有如下的优点。

一、充分利用电能。本固体储能空调器的固体储热件结构，可以不在用电高峰时段进行储热运行，因而不必增加电网总负载。而在用电低谷时如夜间，电网电能很少被使用，大量发电机组不得不放空开动时，本固体储能空调器可开动以大量吸收电能并转换为热能加以储备持用。因此本固体储能空调器的使用，能避免或减少自然资源的省耗，可以不增加国家资源的消耗，移峰填谷，能充分地合理用电，大量利用夜间电网上以往浪费掉的精能源，把宝贵的精能源利用起来为人类创造舒适的生活环境。

二、经济性好得多。本固体储能空调器的购置成本价格不高于普通空调器，维护成本更低，特别是便于模块化设计和制造，其维护费用可大幅度降低。尤其是在使用费用方面，由于谷段电价通常不高于峰段电价的30％，而本空调器能在用电谷段时如夜间开启而储能，充分使用电网低价电能，因此用电费用能大幅度降低。

三、体积小。本固体储能空调器为单体机，一台2.1千瓦的本固体储能空调器的体积仅仅为951×545×210mm³。而相同功率的普通空调器有室外机和室内机两部分，仅仅室外机部分就与本固体储能空调器的大小相当。本固体储能空调器安装时只需将电源线与电源相插接即完成。而普通电能空调器的室内机和室外机之间需要管道连接，需要在墙上凿洞，当在高层建筑楼上安装普通空调器时其室外机的安装操作还带有危险性。

四、噪音更小，宁静性更好。本固体储能空调器噪音可低至32db，人耳几乎听不见。而普通电能空调器的噪音约为40db，往往影响使用者的工作、休息，影响夜间睡眠效果尤其明显。

五、启动不受环境温度的限制，能在任何温度环境下使用。而普通电能空调器在低温环境下不能启动。

六、环保性能好。本固体储能空调器在生产和使用过程都不产生污染。

下面，再用实施例及其附图对本实用新型作进一步地说明。

附图的简要说明。

图1是本实用新型的一种固体储能空调器的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的固体储热件的结构示意图。

实施例1

本实用新型的一种固体储能空调器，如附图所示。由壳体、固体储热件、电加热器、风机、电热控制器等构成。

上述壳体1，用通常的金属或其它材料制成长方箱体形。壳体的上下左右前后的内侧各有至少一个隔热层2，本实施例在前侧有两个隔热层。隔热层选用通常的耐高温材料制成，能将热量长时间地储存在壳体中。在壳体的左中部的储热室3和右部的控制室4之间用竖立的隔板5分隔。储热室下方用两块相平行的横隔板6、7分隔出上层前部的热风道8和上层后部连通下层的冷风道9。在壳体的前侧的下部有通常结构的与热风道8连通的有叶片式空气调节板的热风出口10，和与冷风道9连通的冷风进口11。冷风进口也可以在壳体的后侧。在横隔板6上方的冷风道8与热风道9之间，有通常结构的双金属片式的阀门12，利用冷热风道中的温度变化使双金属片变形而开启或关闭阀门，使冷风道与热风道连通或隔断。阀门也可以采用与电热控制器相连的通常的控制阀。在冷风进口11也可以安装通常的空气过滤器13。

上述固体储热件14，呈长方体形，共有28个，采用上下重叠7个、左右排列成4列，构成积木式储能体。组装在壳体的储热室3中。除顶层的固体储热件外，其余固体储热件的风道，有纵风道、横风道、竖风道三种。在固体储热件一侧的侧面，即高温面15上，有沿纵向即长度方向的四条宽度与电加热器的直径相吻合且横断面呈半圆形的纵风道16，和沿横向即宽度方向的一条宽度较大且连通纵风道的横风道17，还有沿固体储热件竖向即厚度方向贯通且连通纵风道和横风道的两条竖风道18。从而使纵风道、横风道、竖风道交叉连通。固体储热件的上下重叠，除顶层外，采用每两个一组，每一组的上下两个固体储热件的有风道的的高温面15相接，从而使二者的纵风道和横风道对应地合二为一，使合二为一的两纵风道形成横断面为圆形的纵风道。左右排列成同一排的上下重叠的各固体储热件合成的四条圆形的纵风道，沿壳体横向贯通各固体储热件而形成四条圆形的横向风道19，积木式储能体共有12条横向风道。而同一列上下重叠除顶层外的各固体储热件的两条竖风道，沿壳体竖向贯通而形成两条竖直风道。在顶层的固体储热件的底面上有一条凹槽20将两条竖直风道连通形成倒置的U形竖向风道21，积木式储能体共有4条U形竖直风道。各U形风道的下端的两个端口分别是与冷风道9连通的进口22，与热风道8连通的出口23。固体储热件的风道，也可以有沿纵向贯通的至少一条纵风道、和沿横向的至少一条横风道、和沿竖向贯通的至少一条竖风道，这种固体储热件的风道自成一体而无需组合。

上述电加热器24，选用通常的电热管，配装在积木式储能体的横向风道19中。即电加热器分别在第一二层间、第三四层间、和第五、六层间的横向风道中。固体储热件上下重叠多层，加热管也可排列成多层。在长度方向上，固体储热件左右排列也有多列，从而由积木式储能体与安装在其中的电加热器组合成一个整齐的六面体形的电热储能体。

上述风机25，选用通常结构的噪声低、风力柔和、经久耐用的风机。安装在控制室中，风机的出风口与冷风道9连通，使风机向冷风道送风。

上述电热控制器26，安装在控制室中，与设置在控制室中的电加热器的两个端子连接、并与风机电相连。当采用电磁阀时应与电磁阀相连。电热控制器的另一端经电源线与电源接插件相连以获取电源。电热控制器有通常的数字按钮式或旋钮刻度式的调节控制系统和保护装置，以控制本空调器的充热时间和充热量，并保证空调器的安全运行。调节控制系统中有通常的温度传感器和电子热量控制器，控制调节热风出口的风温，实现恒定室温控制。

本空调器用于取暖调节室温，在电热控制器26的控制下，电加热器24接通电源，将电能转换为热通，固体储热件14被加热并储存热能，同时在风机25的抽送作用下，冷空气从冷风进口11进入，经冷风道9，从进口22进入由多个固体储热件组成的积木式储能体，经U形竖向风道21进入各横向风道19，即进入各固体储热件的纵风道16、横风道17、竖风道18，经电加热器24和/或固体储热件14加热升温，然后经U形竖向风道21及其出口23、热风道8，从热风出口10排出热空气，使热量散发到空调房间中。在电热控制器的控制下风机按照用户选定的温度自动工作，使房间温度准确地调节在用户选定的温度数值上。在本空调器刚开始工作时，即室温低时，热风出口10的空气调节板关闭，使风机25送进的冷空气全部经过固体储热件的风道加热后从热风出口排出，把热量立即散发到房间中，使房间温度较快升高。在房间温度升高到一定数值时，双金属片式的阀门12自动打开，风机送入的冷空气从冷风道9分流一部分进入热风道8与热空气混合，空调器送出的热风温度降低，输出热量减少，储存的热量增多。当空气温度达到用户预先选定的数值时，风机停止工作，空调器停止送出热风，仅从表面散发少量热能，维持室温的恒定。当房间温度再次低于预先选定的温度时，风机再次自行启动向外放热，从而发挥调节房间温度的作用。用户可以根据季节、房间大小和自己的意愿调节电热控制器，设置充入储热量的多少。电热控制器不仅控制电加热器的通、断电，从而调节储热量。同时起到安全作用，即当充热量达到设定的最大值时，会自动切断电源。

本实用新型在固体储热件材料不变的情况下，电热储能体的总体积决定其总储存能量的大小。当然，电热管的形状、单只功率大小和数量要与之相适应。壳体大小、壳体内耐高温的隔热层和电热控制器等也应相应匹配并满足不同使用者的要求。

本实用新型可以按照固体储能件的大小和数量，发热管的形状和长短及功率，隔热层的材料及厚度，风机的类型，热风进口和冷风出口的形状和尺寸，壳体的形状和尺寸，电热控制器的控制方式和结构，将本固体储能空调器设计制作成多种系列产品：可以有标准薄型系列、标准型系列、稳重型系列和小巧型系列，还可以根据不同客户的要求设计制造成壁炉型等特殊形状和具有特殊功能的产品。

Claims (9)

1、固体储能空调器，包含有冷风进口(11)和热风出口(10)的壳体(1)、风机(25)、与风机相连的电热控制器(26)，其特征在于壳体中有至少一个固体储热件(14)，固体储热件有与冷风进口和热风出口连通的风道，在风道中有与电源连通并与电热控制器相连的电加热器(24)。

2、根据权利要求1所述的固体储能空调器，其特征在于所说的固体储热件(14))呈长方体形，各固体储热件呈上下左右相互叠置成积木式储能体，所说的风道有沿纵向的至少一条纵风道、和/或沿横向的至少一条横风道、和/或沿竖向的至少一条竖风道，纵风道、横风道、竖风道相互交叉连通，所说的电加热器(24)为电热管形。

3、根据权利要求1所述的固体储能空调器，其特征在于所说的固体储热件(14)呈长方体形，所说的风道有在固体储热件的一侧面沿纵向的至少一条纵风道(16)、和/或沿横向的至少一条横风道(17)，和/或有沿固体储热件竖向的至少一条竖风道(18)，纵风道、横风道、竖风道交叉连通，各固体储热件呈上下左右相互叠置成积木式储能体，上下叠置的两两相邻的固体储热件的有风道的侧面相接且二者的风道对应地合二为一，所说的电加热器(24)为电热管形，配装在积木式储能体的横向风道(19)中。

4、根据权利要求1、2或3所述的固体储能空调器，其特征在于所说的与冷风进口(11)连通的冷风道(9)和与热风出口(10)连通的热风道(8)之间有双金属片式的阀门(12)。

5、根据权利要求1、2或3所述的固体储能空调器，其特征在于所说的与冷风进口连通的冷风道和与热风出口连通的热风道之间有与电热控制器相连的控制阀。

6、根据权利要求4所述的固体储能空调器，其特征在于所说的壳体(1)的内侧有至少一个隔热层(2)。

7、根据权利要求4所述的固体储能空调器，其特征在于所说的冷风进口(11)有空气过滤器(13)。

8、根据权利要求5所述的固体储能空调器，其特征在于所说的壳体的内侧有至少一个隔热层。

9、根据权利要求5所述的固体储能空调器，其特征在于所说的冷风进口有空气过滤器。

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