[发明专利]蓄热设备所用的热交换构件

说明书

本发明涉及蓄热设备，尤其是在蓄热设备中用来储冷并随后释冷的热交换构件。

在非峰值电能期间形成冰且随后用冰的冷来冷却传热流体的这种蓄热设备，已为人所知，例如从美国专利第4831831号可知。通常，在冰的生产周期期间，传热流体是通过机械制冷装置向一入口集流管提供的，且它随后穿过浸入一槽通常为水的液态变相材料中的单独管形通道。传热流体的温度，通常低于水的冰点温度。冰点以下的传热流体的这种流动，起到使槽中的水结冰的作用，且冰形成一些环绕着单独管形通道的环形物。此种蓄热设备，通常是内融型或外融型的设备。在内融型设备中，在融化周期期间，当传热流体通常是穿过空调系统或冷却系统中的热交换器而已变暖之后，传热流体就穿过单独管形通道而环流以便冷却该流体。然后，传热流体又返回热交换器。传热流体在融化周期期间通常也可行经一个冷却器，且蓄热设备可用来把传热流体进一步冷却得低于冷却器所产生的温度。当传热流体在蓄热设备中被冷却时，环绕着通道的冰的环状物就融化。冷却了的传热流体又向热交换设备或冷却器或同时向这两者环流。在外融型设备中，已冷却的变相材料被抽出槽子而用于蓄热设备外面。传热流体可依设备的类型而变化，对于内融型设备，可用甘醇或丙二醇作传热流体；对于外融型设备，则可用氨或用R₂₂。

在此类设备中，已采用不同系统的槽及管形通道。现有的这种蓄热系统的一个问题，是融化周期的效率降低得时间太长。当冰环形物融化时，在管子与环状冰膜之间形成水环形物，太长时间地降低热交换器的效率，以致冷却剂的温度逐渐升高，或使得传热流体长时间地离开蓄热设备。

现有技术的蓄热系统还存在其他一些问题。例如，在使用置于圆形槽中的塑料螺旋管的系统中，螺旋管与圆形槽通常都大，且要安装在现有建筑的地下室中就成问题。在一些使用塑料管路的系统中，槽子中的可用空间并未充分发挥效率地被利用。采用钢螺旋管的系统，则并未使这些系统易于拆卸地好安装，也就是说好在现场拆开与重新组装，且它们又笨重，因此不便搬进现有建筑的地下室里。钢制的用冰冷却的蓄热设备通常也沉重，且移动起来很麻烦。

本发明的目的，是提供一种蓄热设备，它便于制造与组装，且它可更有效地使用所储存的冷。

在各张图纸的各附图中，同样的标号代表同样的部件，且：

图1是符合本发明各项原理的蓄热设备的顶视平面图；

图1A是沿着图1中线段1A-1A截取绘制的图1所示蓄热设备的部分剖视图；

图2是沿着图1中线段2-2截取绘制的图1所示蓄热设备的剖视图；

图3是沿着图2中线段3-3截取绘制的图1与图2所示设备中一个热交换构件的剖视图；

图4是现有技术的热交换管中一条单独管形通道的剖视图，所示者为制冰周期结束时的状况；

图4A是现有技术的热交换管中一条单独管形通道的剖视图，所示者为融化周期期间的状况；

图5是沿着图2中线段5-5截取绘制的图2所示热交换构件的一部分的剖视图，所示者为制冰周期结束时的状况；

图5A是沿着图2中线段5-5截取绘制的图2所示热交换构件的一部分的剖视图，所示者为融化周期期间的状况；

图6是两个热交换构件的简略透视图，显示连接着该两个构件的入口导管与出口导管，以及可能与冷却器或空调设备的连接处；

图7是两个并排联用的热交换构件的部分透视图，显示形成于图9所示实施例的热交换构件之间的固态变相材料；

图7A是两个并排联用的热交换构件的部分透视图，显示形成于图1与图2所示实施例的热交换构件之间的固态变相材料；

图7B是两个并排联用的热交换构件的又一部分透视图，显示形成于图10至13所示实施例的热交换构件之间的固态变相材料；

图8是一可替换实施例的热交换构件透视图，显示两个并排联用的热交换构件；

图9是一可替换实施例的热交换构件透视图，显示两个并排联用的热交换构件；

图10是符合本发明的蓄热设备又一实施例的顶视平面图；

图11是沿着图10中线段11-11截取绘制的图10所示蓄热设备的剖视图；

图12是沿着图10中线段12-12截取绘制的图10所示蓄热设备的剖视图；

图13是沿着图12中线段13-13截取绘制的图12所示蓄热设备中一个热交换构件的一部分的剖视图；

图14是可替换用于本发明中的一种热交换构件的部分透视图；

图15是沿着图14中线段15-15截取绘制的图14所示热交换构件的剖视图；