蓄冷装置及空调机组的制作方法

1.本发明涉及空气处理设备技术领域，特别是一种蓄冷装置及空调机组。


背景技术：

2.据统计，城市空调的用电负荷已占到城市高峰电力总负荷的一半以上，而空调负荷与电力负荷的特性极其匹配，也就是说空调用电是造成电网峰谷荷差较大的主要原因。为此许多峰谷平的分时电价政策纷纷出台，特别是针对蓄能空调技术推广的各种优惠政策，为蓄能空调的发展提供契机。
3.蓄冷空调系统，在空调负荷较低的夜间用电低谷时间(此时的电价较便宜)，蓄冷设备将期间制冷机所制冷量储存起来，而在白天用电高峰时间(电价昂贵)，将冷量释放出来以满足生产生活所需的高峰用冷需求。该系统的大部分耗电发生在夜间用电低谷期，因而可以实现用电负荷的“移峰填谷”。
4.然而现有技术中的蓄冷设备均采用随机无序放置的冰球或冰球链的结构进行蓄冷，当制冷剂进入蓄冷设备时，冰球或冰球链会因制冷剂的流动冲击而产生无需碰撞，造成制冷剂的流通阻力增加、蓄冷设备不可靠的问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中蓄冷设备中的冰球存在碰撞而造成蓄冷设备不可靠的技术问题，而提供一种合理布置蓄冷单元而减少流通阻力的蓄冷装置及空调机组。
6.一种蓄冷装置，包括：
7.壳体；
8.至少两个蓄冷层，所有所述蓄冷层沿竖直方向并列分布于所述壳体内；
9.所述蓄冷层内设置有至少一个蓄冷单元，且相邻两个所述蓄冷层内的所述蓄冷单元错位设置。
10.所述蓄冷单元包括外壳和设置于所述外壳内的蓄冰剂，由所述蓄冷单元的下端至所述蓄冷单元的上端，所述外壳的截面积逐渐减小。
11.所述外壳包括锥形部、形变部和底面部，所述底面部构成所述蓄冷单元的下端，所述底面部通过所述形变部与所述锥形部相连，且所述底面部能够在所述形变部的形变下远离或靠近所述锥形部。
12.所述蓄冷单元还包括导热芯体，所述导热芯体设置于所述外壳内，且部分所述导热芯体突出所述外壳。
13.所述导热芯体的上端和下端均突出所述外壳，且所述导热芯体的上端设置有第一连接件，所述导热芯体的下端设置有第二连接件，相互连接的两个蓄冷单元通过所述第一连接件和所述第二连接件相连。
14.所述蓄冷层的数量为至少三个，处于单数的所述蓄冷层顺次相连，处于偶数的所述蓄冷层依次相连。
15.所述蓄冷装置还包括分液板，所述壳体上设置有连通口，所述分液板位于所述连通口和与所述连通口相邻的所述蓄冷层之间。
16.所述壳体的上端设置有第一连通口，所述壳体的下端设置有第二连通口，所述第一连通口与最上层的所述蓄冷层之间设置有所述分液板，所述第二连通口与最下层的所述蓄冷层之间设置有所述分液板。
17.所述第一连通口的轴线与所述第二连通口的轴线不共线。
18.相邻两个所述蓄冰层中的蓄冷单元共同构成弯折流道。
19.一种空调机组，包括上述的蓄冷装置。
20.本发明提供的蓄冷装置及空调机组，利用错位设置的蓄冷单元在壳体内部形成位置固定的弯折流道，即能够避免蓄冷单元在壳体内部受到冲击而产生碰撞，同时还能够避免堆积设置的蓄冷单元对制冷剂造成流通阻力，从而有效的保证蓄冷装置及空调机组的可靠性。蓄冷单元设置为下大上小的形状，使得在蓄冰剂不断融化的过程中，可以始终与外壳接触进行制冷，而且设置导热芯体进一步增加蓄冷单元的换热效率，从而有效的保证蓄冷单元的释冷速率，进一步提升蓄冷装置的可靠性。
附图说明
21.图1为本发明实施例提供的蓄冷装置的剖视图；
22.图2为本发明实施例提供的蓄冷单元的结构示意图；
23.图3为本发明实施例提供的蓄冷单元的另一结构示意图；
24.图4为本发明实施例提供的蓄冷单元的排布示意图；
25.图中：
26.1、壳体；2、蓄冷单元；21、外壳；22、蓄冰剂；211、锥形部；212、形变部；213、底面部；23、导热芯体；24、第一连接件；25、第二连接件；3、分液板；11、第一连通口；12、第二连通口。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
28.如图1至图4所示的蓄冷装置，包括：壳体1；至少两个蓄冷层，所有所述蓄冷层沿竖直方向并列分布于所述壳体1内；所述蓄冷层内设置有至少一个蓄冷单元2，且相邻两个所述蓄冷层内的所述蓄冷单元2错位设置。利用错位设置的蓄冷单元2在壳体1内部形成位置固定的弯折流道，即能够避免蓄冷单元2在壳体1内部受到冲击而产生碰撞，同时还能够避免堆积设置的蓄冷单元2对制冷剂造成流通阻力，从而有效的保证蓄冷装置及空调机组的可靠性；其次还可以充分利用壳体1内部的空间，提高蓄冰装置内部的空间利用率，极大地提高了蓄冰装置的能量密度。制冷剂在弯折流道内呈现蛇形流动，均匀且高速地冲刷蓄冷单元2的表面，使冷量更加高效的与蓄冷单元2进行传递，进一步提升蓄冷装置的换热效率。
29.如图2所示，所述蓄冷单元2包括外壳21和设置于所述外壳21内的蓄冰剂22，由所述蓄冷单元2的下端至所述蓄冷单元2的上端，所述外壳21的截面积逐渐减小。蓄冷单元2设置为下大上小的形状，使得在蓄冰剂22不断融化的过程中，可以始终与外壳21接触进行制
冷。例如蓄冰剂22为水，当蓄冷单元2中需要积蓄冷量时，水逐渐变成冰，而在蓄冷单元2进行制冷时，冰逐渐融化成水，在冰融化的过程中，冰始终会漂浮在水面上，此时由于蓄冷单元2为下大上小的形状，使得冰能够始终与外壳21接触，有效的保证制冷剂能够始终通过外壳21与冰进行接触，从而保证冰对制冷剂的制冷效果。
30.如图3所示，所述外壳21包括锥形部211、形变部212和底面部213，所述底面部213构成所述蓄冷单元2的下端，所述底面部213通过所述形变部212与所述锥形部211相连，且所述底面部213能够在所述形变部212的形变下远离或靠近所述锥形部211。由于蓄冷剂在发生相变的过程中存在体积的变化(如水和冰之间的相变会存在体积的变化)，形变部212可以随着蓄冷剂的体积变化而产生变化，避免蓄冷剂对外壳21的破坏。
31.具体的，以蓄冷剂是水为例，当水冻结成冰时，体积会变大，形变部212会随着体积的变大而逐渐产生形变，而当冰逐渐融化成水时，由于外壳21的内部仅存在蓄冷剂，因此此时外壳21的内部由于蓄冷剂的体积减小的情况而逐渐变为真空状态，该真空状态会在外壳21内部产生负压，形变部212会在内部负压的作用下逐渐恢复原状，从而保证外壳21的结构可靠及蓄冷单元2的可靠。
32.所述蓄冷单元2还包括导热芯体23，所述导热芯体23设置于所述外壳21内，且部分所述导热芯体23突出所述外壳21。利用导热芯体23增加制冷剂与外壳21内部的蓄冷剂的热量传输速率，进而增加蓄冷单元2的换热效率。
33.所述导热芯体23的上端和下端均突出所述外壳21，且所述导热芯体23的上端设置有第一连接件24，所述导热芯体23的下端设置有第二连接件，相互连接的两个蓄冷单元2通过所述第一连接件24和所述第二连接件相连。利用第一连接件24和第二连接件进一步增加导热芯体23的导热面积，从而进一步增加蓄冷单元2的换热效率。
34.具体的，所述第一连接件24为凹槽结构，第二连接件25为悬挂钩，悬挂钩可以与凹槽结构可拆卸连接。
35.所述蓄冷层的数量为至少三个，处于单数的所述蓄冷层顺次相连，处于偶数的所述蓄冷层依次相连。其中处于单数的蓄冷层的最上层(第一层)和处于偶数的蓄冷层的最上层(第二层)分别悬挂于壳体1上，然而单数的蓄冷层依次悬挂，如1-3-5-7-9等这样的顺序进行悬挂连接，偶数的蓄冷曾依次悬挂，如2-4-6-8-10等这样的顺序进行悬挂连接。
36.所述蓄冷装置还包括分液板3，所述壳体1上设置有连通口，所述分液板3位于所述连通口和与所述连通口相邻的所述蓄冷层之间。利用分液板3使制冷剂的流速降低且流场均匀，从而保证每个蓄冷单元2中所分配到的制冷剂的量，保证蓄冷装置的可靠性。
37.所述壳体1的上端设置有第一连通口11，所述壳体1的下端设置有第二连通口12，所述第一连通口11与最上层的所述蓄冷层之间设置有所述分液板3，所述第二连通口12与最下层的所述蓄冷层之间设置有所述分液板3。进入蓄冷装置的制冷剂由第一连通口11进入且由第二连通口12排出或者由第二连通口12进入且由第一连通口11排出。具体的，基于静态时热流体在上，冷流体在下的分布的原理，当蓄冷装置进行蓄冷时，制冷剂会由第二连通口12进入并最终由第一连通口11排出，当蓄冷装置进行释冷时，制冷剂会有第一连通口11进入并最终由第二连通口12排出。
38.所述第一连通口11的轴线与所述第二连通口12的轴线不共线。为了得到更好换热均匀性，第一连通口11和第二连通口12对角布置更优。
39.如图4所示，相邻两个所述蓄冰层中的蓄冷单元2共同构成弯折流道。也即相邻个蓄冷层在壳体1的底面上的投影中，一个蓄冷层中的蓄冷单元2的投影能够与另一个蓄冷层中的蓄冷单元2的投影部分重叠。以蓄冷单元2为圆锥体为例，所有圆锥体的轴线相互平行，且同一蓄冷层中的相邻的两个蓄冷单元2的轴线之间的间距小于圆锥体的底面直径。
40.一种空调机组，包括上述的蓄冷装置。
41.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。