一种蓄能释能器、蓄能释能设备及空调系统的制作方法

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种蓄能释能器、蓄能释能设备及空调系统。

背景技术：

传统的分体空调，由室外机、室内机组成，在需要供冷或供热时，开启室内机和室外机供冷或供热，在室内机关闭后，就停止了供冷或供热，不具备储存能量(冷量或热量)的功能，也不具备在室内机关闭后，继续供冷或供热的功能。

另外，现有技术中的分体空调，在开启时，都是采用吹风直吹的方式快速降温或升温，导致周围环境温度快速变化，有的用户希望环境温度逐渐变化，不希望温度急剧变化，因此可能导致身体不适应或出现疾病。例如，在夏天开启空调后，室内温度快速降低，如果用户所在区域处于空调出风口附件，则直接被凉风吹到身体，身体会感到很冷，可能会引起感冒。在卧室、病房的用户也不希望空调风直接吹到人的身体上，而希望室内的环境温度逐渐变化，以提高舒适性。

有鉴于此，提供一种可以储存冷/热量，并能够自然释放冷/热量的蓄能释能器、蓄能释能设备及空调系统成为必要。

技术实现要素：

本发明技术方案提供一种蓄能释能器，包括具有安装腔的壳体、能够蓄能和释能的相变材料和能够与所述相变材料换热的第一换热器；

所述相变材料位于所述安装腔内；

所述第一换热器位于所述安装腔内或位于所述壳体外；

所述第一换热器与所述相变材料直接接触；或，所述第一换热器与所述相变材料之间连接有传热装置。

进一步地，所述传热装置为热管。

进一步地，所述第一换热器为盘管。

进一步地，所述壳体为散热器。

进一步地，在所述壳体上设置有进风口和出风口，在所述进风口和所述出风口上分别设置有可开闭的风门；

在所述安装腔中设置有风机。

进一步地，在所述进风口与所述出风口之间设置有多片翅片。

进一步地，在所述壳体上包覆有能够打开和闭合的保温层。

进一步地，在所述安装腔中设置有加热装置。

本发明技术方案还提供一种蓄能释能设备，包括主机和前述技术方案中任一项所述的蓄能释能器；

所述主机包括有第一压缩机和第二换热器；

所述第二换热器的一端连接有第一膨胀阀，所述第一膨胀阀通过第一介质流通管道与所述第一换热器的一端连接；

所述第二换热器的另一端与所述第一压缩机连接，所述第一压缩机通过第二介质流通管道与所述第一换热器的另一端连接。

进一步地，所述第二换热器、所述第一压缩机和所述第二介质流通管道之间连接有第一四通换向阀；

所述第一四通换向阀包括有第一出入口、第二出入口、第三出入口和第四出入口；

所述第二换热器与所述第一出入口连通，所述第二介质流通管道与所述第三出入口连通；

所述第一压缩机包括第一出入端和第二出入端，所述第一出入端与所述第二出入口连通，所述第二出入端与所述第四出入口连通。

进一步地，包括如下控制模式：

第一控制模式：开启所述第一压缩机，所述蓄能释能器蓄能；

第二控制模式：开启所述第一压缩机，所述蓄能释能器蓄能并同时释能；

第三控制模式：关闭所述第一压缩机，所述蓄能释能器释能。

本发明技术方案还提供一种空调系统，包括室外机、室内机和前述技术方案中任一项所述的蓄能释能器；

所述室外机包括有第二压缩机和第三换热器，所述室内机包括有第四换热器；

所述第三换热器的一端连接有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀通过第三介质流通管道与所述第四换热器的一端连接；

所述第三换热器的另一端与所述第二压缩机连接，所述第二压缩机通过第四介质流通管道与所述第四换热器的另一端连接；

所述第三介质流通管道通过第一连接管道与所述第一换热器的一端连接，所述第四介质流通管道通过第二连接管道与所述第一换热器的另一端连接。

进一步地，所述第三换热器、所述第二压缩机和所述第四介质流通管道之间连接有第二四通换向阀；

所述第二四通换向阀包括有第一进出口、第二进出口、第三进出口和第四进出口；

所述第三换热器与所述第一进出口连通，所述第四介质流通管道与所述第三进出口连通；

所述第二压缩机包括第一进出端和第二进出端，所述第一进出端与所述第二进出口连通，所述第二进出端与所述第四进出口连通。

进一步地，包括如下控制模式：

控制模式一：开启所述室外机和所述室内机，关闭所述蓄能释能器，所述室内机供能；

控制模式二：开启所述室外机和所述蓄能释能器，关闭所述室内机，所述蓄能释能器蓄能；

控制模式三：开启所述室外机、所述室内机和所述蓄能释能器，所述室内机供能，所述蓄能释能器蓄能；

控制模式四：开启所述室外机、所述室内机和所述蓄能释能器，所述室内机供能，所述蓄能释能器蓄能并同时释能；

控制模式五：关闭所述室外机和所述室内机，所述蓄能释能器释能；

控制模式六：开启所述室外机、所述室内机，所述室内机供能，所述蓄能释能器释能。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本发明提供的蓄能释能器、蓄能释能设备及空调系统，可以通过蓄能释能器中的相变材料蓄能，然后通过蓄能释能器自然释能以起到逐渐影响周围环境温度变化的效果。

本发明提供的空调系统，可以单独使用蓄能释能器调节环境温度，单独使用室内机调节环境温度，或同时使用蓄能释能器与室内机调节环境温度，满足用户的不同需求。

本发明提供的蓄能释能器、蓄能释能设备及空调系统，可以在低电价时段时对蓄能释能器储能，在高电价时段时，关闭室外机及室内机，靠蓄能释能器自然释能，既能满足逐渐改变周围环境温度的效果，还可以节约电费。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的蓄能释能器的结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的蓄能释能器的结构示意图；

图3为本发明第三实施例提供的蓄能释能器的结构示意图；

图4为本发明第四实施例提供的蓄能释能器的结构示意图；

图5为本发明第五实施例提供的蓄能释能器的结构示意图；

图6为包括有第一实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备的结构示意图；

图7为包括有第二实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备的结构示意图；

图8为包括有第三实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备的结构示意图；

图9为主机中布置有第一四通换向阀的蓄能释能设备的示意图；

图10为第一四通换向阀、第一压缩机、第二换热器和第二介质流通管道连接的放大示意图；

图11为包括有第一实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备，在制冷时的介质流动示意图；

图12为包括有第一实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备，在制热时的介质流动示意图；

图13为包括有第二实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备，在制冷时的介质流动示意图；

图14为包括有第二实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备，在制热时的介质流动示意图；

图15为包括有第三实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备，在制冷时的介质流动示意图；

图16为包括有第三实施例的蓄能释能器的蓄能释能设备，在制热时的介质流动示意图；

图17为本发明一实施例提供的空调系统的结构示意图；

图18为第二四通换向阀、第二压缩机、第三换热器和第四介质流通管道连接的局部放大图；

图19为包括有第一实施例的蓄能释能器的空调系统，在制冷时的介质流动示意图；

图20为包括有第一实施例的蓄能释能器的空调系统，在制热时的介质流动示意图；

图21为包括有第二实施例的蓄能释能器的空调系统，在制冷时的介质流动示意图；

图22为包括有第二实施例的蓄能释能器的空调系统，在制热时的介质流动示意图；

图23为包括有第三实施例的蓄能释能器的空调系统，在制冷时的介质流动示意图；

图24为包括有第三实施例的蓄能释能器的空调系统，在制热时的介质流动示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

相变材料(pcm-phasechangematerial)是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。

相变材料主要包括无机相变材料、有机相变材料和复合相变材料三类。其中，无机类相变材料主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类相变材料主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；复合相变材料由几种不同的相变材料复合而成，它既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。

相变材料根据需要直接加工成型为所需形状，也可以混入建筑材料中成型所需形状。

如图1-3所示，本发明实施例提供的蓄能释能器100，包括具有安装腔10的壳体1、能够蓄能和释能的相变材料2和能够与相变材料2换热的第一换热器3。相变材料2位于安装腔10内。

第一换热器3位于安装腔10内或位于壳体1外。

第一换热器3与相变材料2直接接触；或，第一换热器3与相变材料2之间连接有传热装置4。

本发明中的蓄能释能器100主要用于安装在室内，实现自然释能，达到自然降温或升温的效果。

壳体1为导热壳体。相变材料2释放的冷量或热量通过导热壳体缓慢释放在周围环境中，使得周围环境的空气温度缓慢变化，利于提高用户的舒适性。或者，在壳体1上设置有能量释放孔，通过能量释放孔将相变材料2释放的冷量或热量缓慢释放在周围环境中，使得周围环境的空气温度缓慢变化，利于提高用户的舒适性。可以根据需要设置多个能量释放孔。

本发明中的相变材料2可以直接封装在壳体1的安装腔10内，也可以通过导热壳体将相变材料2封装在安装腔10内。壳体1为能够传热的壳体，其可以为金属壳体，例如，铜壳、铁壳、铝壳等等。

如图1所示，第一换热器3位于安装腔10内，第一换热器3穿过相变材料2，或者第一换热器3与相变材料2直接接触，可以实现第一换热器3与相变材料2热量交换。当第一换热器3穿过相变材料2时，其四周都与相变材料2接触，可以提高两者换热效果。

如图2所示，第一换热器3位于安装腔10内，并与相变材料2通过传热装置4连接，通过传热装置4可以实现第一换热器3与相变材料2热量交换。

如图3所示，第一换热器3位于壳体1的外部，并与相变材料2通过传热装置4连接，通过传热装置4可以实现第一换热器3与相变材料2热量交换。

传热装置4为能够导热的元件，例如导热棒、导热丝、导热管等等。

在使用时，第一换热器3与外部的制能主机连接，例如空调外机。制能主机产生的能量可以通过第一换热器3与相变材料2进行热量交换，从而将能量(冷量或热量)存储在相变材料2中。当关闭制能主机后，蓄能释能器100中的相变材料2自然释能(释放冷量或释放热量)，从而使得周围环境中的空气温度自然/缓慢升降，不会有冷风或热风直接吹到人身体上，提高了用户使用的舒适性。这种能量释放是一个缓慢的过程，可以维持很长的时间，尤其适合用于家庭、酒店大厅、会议室等经常使用的场所。

通过设置蓄能释能器100可以在低电价时蓄能，在高电价时关闭制能主机，靠蓄能释能器100释能，可以节约电费。

优选地，传热装置4为热管。热管可以实现能量的快速传递，使得相变材料2与第一换热器3快速完成热量交换。

优选地，第一换热器3为盘管。盘管为弯折呈盘状的管道，其延长了介质流通路径，增加与相变材料2的接触面积，提高了换热效率。

在其中一个实施例中，壳体1为散热器，其是相变材料容器，同时是散热器，采用辐射散热或散冷，释能效果好。

在其中一个实施例中，如图4所示，在壳体1上设置有进风口11和出风口12。在进风口11和出风口12上分别设置有可开闭的风门13。在安装腔10中设置有风机14。

当用户需要快速改变环境温度时，可以开启风机14，通过风机14将从进风口11进入的空气吹向出风口12，空气在经过相变材料2后会将相变材料2的冷量或热量带走，进而可以较快的改变环境的温度，满足用户不同的需求。

风机14可以通过支架安装在安装腔10内。

在其中一个实施例中，如图4所示，在进风口11与出风口12之间设置有多片翅片15。翅片15起到导流效果，还利于气流在进风口11与出风口12之间快速流通。

在其中一个实施例中，在壳体1上包覆有能够打开和闭合的保温层。保温层可以为泡沫塑料壳、橡胶壳等。保温层上有拉链式开口或有开关门等。

当用户不需要改变环境温度时，可以将保温层上的拉链式开口或开关门关闭，尽量减少相变材料2中的能量自然损耗。

在其中一个实施例中，如图5所示，在安装腔10中设置有加热装置5。加热装置5可以为电阻加热元件，可以为相变材料2直接蓄热。在该实施例中，如需要蓄热时可以选择不开启制能主机，而采用加热装置5直接蓄热，满足了用户的不同需求。

如图6-8所示，本发明实施例提供的一种蓄能释能设备200，包括主机201和前述任一实施例所述的蓄能释能器100。

主机201包括有第一压缩机202和第二换热器203。

第二换热器203的一端连接有第一膨胀阀204，第一膨胀阀204通过第一介质流通管道205与第一换热器3的一端连接。

第二换热器203的另一端与第一压缩机202连接，第一压缩机202通过第二介质流通管道206与第一换热器3的另一端连接。

本实施例中，蓄能释能设备200主要由主机201和蓄能释能器100组成。

有关蓄能释能器100的结构、构造及工作原理，请参照前面对蓄能释能器100的描述，在此不再赘述。

本发明提供的蓄能释能设备，可以在低电价时段时对蓄能释能器100储能，在高电价时段时，关闭主机201，靠蓄能释能器100自然释能，既能满足逐渐改变周围环境温度的效果，还可以节约电费。

如图6所示，包括有第一实施例的蓄能释能器100的蓄能释能设备，在制冷时，介质从第一压缩机202依次流经第二换热器203、膨胀阀204和第一介质流通管道205之后，进入第一换热器3内，通过第一换热器3与相变材料2进行冷量交换，相变材料2蓄冷。从第一换热器3流出的介质经第二介质流通管道206回到第一压缩机202内。当周围需要降温时，相变材料2自然释冷，从而使得周围环境中的空气温度自然/缓慢下降，不会有冷风直接吹到人身体上，提高了用户使用的舒适性。这种冷量释放是一个缓慢的过程，可以维持很长的时间，尤其适合用于家庭、酒店大厅、会议室等经常使用的场所。

在制冷的过程中，第一换热器3作为蒸发器吸热，第二换热器203作为冷凝器放热。

当制热时，介质流动方向与图6中的介质流动方向相反。

如图7-8所示，包括有第二实施例和第三实施例的蓄能释能器100的蓄能释能设备，在制热时，介质从第一压缩机202经第二介质流通管道206进入第一换热器3内，然后通过换热装置4与相变材料2进行热量交换，相变材料2蓄热。从第一换热器3流出的介质依次经第一介质流通管道205、第一膨胀阀204和第二换热器203回到第一压缩机202内。当周围需要升温时，相变材料2自然释热，从而使得周围环境中的空气温度自然/缓慢上升，不会有热风直接吹到人身体上，提高了用户使用的舒适性。这种热量释放是一个缓慢的过程，可以维持很长的时间，尤其适合用于家庭、酒店大厅、会议室等经常使用的场所。

在制热的过程中，第一换热器3作为冷凝器放热，第二换热器203作为蒸发器吸热。

当制冷时，介质流动方向与图7-8中的介质流动方向相反。

在其中一个实施例中，如图9-10所示，第二换热器203、第一压缩机202和第二介质流通管道206之间连接有第一四通换向阀207。

第一四通换向阀207包括有第一出入口2071、第二出入口2072、第三出入口2073和第四出入口2074。

第二换热器203与第一出入口2071连通，第二介质流通管道206与第三出入口2073连通。

第一压缩机202包括第一出入端2021和第二出入端2022，第一出入端2021与第二出入口2072连通，第二出入端2022与第四出入口2024连通。

通过设置第一四通换向阀207可以实现制冷和制热功能。

结合图11-16所示，在制冷时，第一压缩机202中介质经第一出入端2021、第一出入口2071进入第二换热器203中。第二介质流通管道206中回流的介质经第三出入口2073、第四出入口2074和第二出入端2022回到第一压缩机202中。

在制热时，第一压缩机202中介质经第一出入端2021、第三出入口2073进入第二介质流通管道206中。第二换热器203中回流的介质经第一出入口2071、第四出入口2074和第二出入端2022回到第一压缩机202中。

根据需要，第一出入端2021与第二出入口2072通过管道连接，第二出入端2022与第四出入口2074通过管道连接。

在其中一个实施例中，蓄能释能设备200包括如下控制模式：

第一控制模式：开启第一压缩机202，蓄能释能器100蓄能。

第二控制模式：开启第一压缩机202，蓄能释能器100蓄能并同时释能。

第三控制模式：关闭第一压缩机202，蓄能释能器100释能。

多种控制模式，可以满足用户不同的需求。可以实现通过蓄能释能器100蓄能，自然释能的方式来改变周围环境温度。可以在低电价时段时对蓄能释能器100储能，在高电价时段时，关闭主机201，靠蓄能释能器100自然释能，既能满足逐渐改变周围环境温度的效果，还可以节约电费。

如图17所示，本发明实施例提供一种空调系统300，包括室外机301、室内机302和前述任一实施例所述的蓄能释能器100。

室外机301包括有第二压缩机303和第三换热器304，室内机302包括有第四换热器306。

第三换热器304的一端连接有第二膨胀阀305，第二膨胀阀305通过第三介质流通管道307与第四换热器306的一端连接。

第三换热器304的另一端与第二压缩机303连接，第二压缩机303通过第四介质流通管道308与第四换热器306的另一端连接。

第三介质流通管道307通过第一连接管道101与第一换热器3的一端连接，第四介质流通管道308通过第二连接管道102与第一换热器3的另一端连接。

本实施例中，空调系统300主要由室外机301、室内机302和蓄能释能器100组成。

有关蓄能释能器100的结构、构造及工作原理，请参照前面对蓄能释能器100的描述，在此不再赘述。

本发明提供的空调系统300，可以单独使用蓄能释能器100调节环境温度，单独使用室内机302调节环境温度，或同时使用蓄能释能器100与室内机302调节环境温度，满足用户的不同需求。

本发明提供的空调系统，可以在低电价时段时对蓄能释能器100储能，在高电价时段时，关闭室外机301及室内机302，靠蓄能释能器100自然释能，既能满足逐渐改变周围环境温度的效果，还可以节约电费。

在制冷时，第二压缩机303中的介质依次经第三换热器304、第二膨胀阀305进入第三介质流通管道307中。一部分介质直接进入第四换热器306内，然后经第四介质流通管道308回到第二压缩机303中。一部分介质经第一连接管道101进入第一换热器3内，通过第一换热器3或传热装置4与相变材料2进行冷量交换，相变材料2蓄冷。从第一换热器3流出的介质经第二连接管道102、第四介质流通管道308回到第二压缩机303内。在蓄冷完成后，可以关闭室外机301与室内机302，当周围需要降温时，相变材料2自然释冷，从而使得周围环境中的空气温度自然/缓慢下降，不会有冷风直接吹到人身体上，提高了用户使用的舒适性。这种冷量释放是一个缓慢的过程，可以维持很长的时间，尤其适合用于家庭、酒店大厅、会议室等经常使用的场所。

在制冷过程中，第一换热器3和第四换热器306作为蒸发器吸热，第三换热器304作为冷凝器放热。

在制热时，第二压缩机303中的介质进入第四介质流通管道308内。一部分介质直接进入第四换热器306内，然后经第三介质流通管道307、第二膨胀阀305、第三换热器304回到第二压缩机303内。一部分介质经第四介质流通管道308、第二连接管道102进入第一换热器3内，通过第一换热器3或传热装置4与相变材料2进行热量交换，相变材料2蓄热。从第一换热器3流出的介质经第一连接管道101、第三介质流通管道307、第二膨胀阀305、第三换热器304回到第二压缩机303内。在蓄热完成后，可以关闭室外机301与室内机302，当周围需要升温时，相变材料2自然释热，从而使得周围环境中的空气温度自然/缓慢上升，不会有热风直接吹到人身体上，提高了用户使用的舒适性。这种热量释放是一个缓慢的过程，可以维持很长的时间，尤其适合用于家庭、酒店大厅、会议室等经常使用的场所。

在制热的过程中，第一换热器3和第四换热器306作为冷凝器放热，第三换热器304作为蒸发器吸热。

在其中一个实施例中，如图17-18所示，第三换热器304、第二压缩机303和第四介质流通管道308之间连接有第二四通换向阀309。

第二四通换向阀309包括有第一进出口3091、第二进出口3092、第三进出口3093和第四进出口3094。

第三换热器304与第一进出口3091连通，第四介质流通管道308与第三进出口3093连通。

第二压缩机303包括第一进出端3031和第二进出端3032，第一进出端3031与第二进出口3092连通，第二进出端3032与第四进出口3094连通。

通过设置第二四通换向阀309可以实现制冷和制热功能。

结合图19-24所示，在制冷时，第二压缩机303中介质经第一进出端3031、第一进出口3091进入第三换热器304中。第四介质流通管道308中的介质经第三进出口3093、第四进出口3094、第二进出端3032回到第二压缩机303中。

在制热时，第二压缩机303中介质经第一进出端3031、第三进出口3093进入第四介质流通管道308中。第三换热器304中的介质经第一进出口3091、第四进出口3094、第二进出端3032回到第二压缩机303中。

当然，根据需要第一进出端3031与第二进出口3092通过管道连通，第二进出端3032与第四进出口3094通过管道连接。

在其中一个实施例中，空调系统300包括如下控制模式：

控制模式一：开启室外机301和室内机302，关闭蓄能释能器100，室内机302供能。

控制模式二：开启室外机301和蓄能释能器100，关闭室内机302，蓄能释能器100蓄能。

控制模式三：开启室外机301、室内机302和蓄能释能器100，室内机302供能，蓄能释能器100蓄能。

控制模式四：开启室外机301、室内机302和蓄能释能器100，室内机302供能，蓄能释能器100蓄能并同时释能。

控制模式五：关闭室外机301和室内机302，蓄能释能器100释能。

控制模式六：开启室外机301、室内机302，室内机302供能，蓄能释能器100释能。

多种控制模式，可以满足用户不同的需求。可以实现通过蓄能释能器100蓄能，自然释能的方式来改变周围环境温度。可以在低电价时段时对蓄能释能器100储能，在高电价时段时，关闭主机201室外机301和室内机302，靠蓄能释能器100自然释能，既能满足逐渐改变周围环境温度的效果，还可以节约电费。还可以采用室内机302与蓄能释能器100同时工作，提高调节周围环境温度的速度。

综上所述，本发明提供的蓄能释能器、蓄能释能设备及空调系统，可以通过蓄能释能器中的相变材料蓄能，然后通过蓄能释能器自然释能以起到逐渐影响周围环境温度变化的效果。

本发明提供的空调系统，可以单独使用蓄能释能器调节环境温度，单独使用室内机调节环境温度，或同时使用蓄能释能器与室内机调节环境温度，满足用户的不同需求。

本发明提供的蓄能释能器、蓄能释能设备及空调系统，可以在低电价时段时对蓄能释能器储能，在高电价时段时，关闭室外机及室内机，靠蓄能释能器自然释能，既能满足逐渐改变周围环境温度的效果，还可以节约电费。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。