專利名稱：空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中所述的實施例總體上涉及空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了冷卻諸如安裝在車輛上的燃料電池的加熱元件，存在ー種冷卻系統(tǒng)，所述冷 卻系統(tǒng)利用由空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于室內(nèi)冷卻的傳熱介質(zhì)作為熱沉。例如，提出了ー種冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)利用用于室內(nèi)冷卻的傳熱介質(zhì)作為熱沉以經(jīng)由熱交換器冷卻安裝在車輛上的加熱元件，在這種冷卻系統(tǒng)中由空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于室內(nèi)冷卻的蒸發(fā)器和帶有儲熱材料的熱交換器經(jīng)由切換閥并行地連接。在這里，在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，可能存在除了室內(nèi)冷卻以外需要室內(nèi)加熱的情況。在該情況下，在寒冷地區(qū)中用于室內(nèi)加熱的蒸發(fā)器的結(jié)霜可能導(dǎo)致加熱效率的降低、蒸發(fā)器的損壞等。然而，在上述空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，還未考慮使用諸如燃料電池的加熱元件的熱來去除所附的霜。所以有必要使用加熱器等來去除可能増加功率消耗的霜。

發(fā)明內(nèi)容
這里提供了ー種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括壓縮器，所述壓縮器壓縮并且排出接收在壓縮器中的第一傳熱介質(zhì)；冷凝器，所述冷凝器設(shè)在所述壓縮器的排出側(cè)；膨脹閥，所述膨脹閥設(shè)在所述冷凝器的流出側(cè)；切換閥，所述切換閥設(shè)在所述膨脹閥的流出側(cè)并且執(zhí)行切換使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過第一流動路徑或第二流動路徑；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器設(shè)在所述第一流動路徑和所述第二流動路徑的匯合位置的下游、在所述壓縮器的進入側(cè)；泵，所述泵將第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到熱源；散熱器，所述散熱器釋放供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)的熱；以及儲熱單元，所述儲熱單元具有儲熱材料，其中所述儲熱單元具有第一熱交換區(qū)域，在所述第一熱交換區(qū)域中在流動通過所述第一流動路徑的所述第一傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱，以及第ニ熱交換區(qū)域，所述第二熱交換區(qū)域設(shè)在所述散熱器的上游并且在所述第二熱交換區(qū)域中在供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱。還提供了ー種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括壓縮器，所述壓縮器壓縮并且排出接收在壓縮器中的第一傳熱介質(zhì)；冷凝器，所述冷凝器設(shè)在所述壓縮器的排出側(cè)；膨脹閥，所述膨脹閥設(shè)在所述冷凝器的流出側(cè)；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器設(shè)在所述膨脹閥的流出側(cè)，并且還設(shè)在所述壓縮器的進入側(cè)；泵，所述泵將第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到熱源；散熱器，所述散熱器釋放供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)的熱；以及儲熱單元，所述儲熱単元具有儲熱材料，其中所述儲熱単元具有第一熱交換區(qū)域，所述第一熱交換區(qū)域設(shè)在所述蒸發(fā)器的上游并且在所述第一熱交換區(qū)域中在所述第一傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱，以及第ニ熱交換區(qū)域，所述第二熱交換區(qū)域設(shè)在所述散熱器的上游并且在所述第二熱交換區(qū)域中在供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱。


圖1是框圖，示出了根據(jù)第一實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖2A是示出儲熱單元的示意性橫截面圖并且圖2B是沿著圖2A中的箭頭A-A’之間的線獲得的橫截面圖。圖3是示意性圖形，示出了當車輛在運行時從熱源31回收的第二熱介質(zhì)的熱量(回收熱量)的時間變化。
圖4A是示出儲熱單元的示意性橫截面圖并且圖4B是沿著圖4A中的箭頭B-B’之間的線獲得的橫截面圖。圖5是流程圖，示出了冷卻側(cè)回路IOa的操作方法。圖6是框圖，示出了根據(jù)第二實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖7是流程圖，示出了加熱側(cè)回路IOc中的操作方法。圖8是框圖，示出了根據(jù)第三實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖9A是示出儲熱單元的示意性橫截面圖并且圖9B是沿著圖9A中的箭頭C-C’之間的線獲得的橫截面圖。圖10是流程圖，示出了加熱側(cè)回路IOd中的操作方法。
具體實施例方式總體上，根據(jù)ー個實施例，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括壓縮器、冷凝器、膨脹閥、切換閥、蒸發(fā)器、泵、散熱器以及儲熱單元。所述壓縮器壓縮接收在其中的第一傳熱介質(zhì)。所述壓縮器排出所述第一傳熱介質(zhì)。所述冷凝器設(shè)在所述壓縮器的排出側(cè)。所述膨脹閥設(shè)在所述冷凝器的流出側(cè)。所述切換閥設(shè)在所述膨脹閥的流出側(cè)并且執(zhí)行切換使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過第一流動路徑或第二流動路徑。所述蒸發(fā)器設(shè)在所述第一流動路徑和所述第二流動路徑的匯合位置的下游、所述壓縮器的進入側(cè)。所述泵將第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到熱源。所述散熱器釋放供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)的熱。所述儲熱単元具有儲熱材料。所述儲熱單元具有第一熱交換區(qū)域，在所述第一熱交換區(qū)域中在流動通過所述第一流動路徑的所述第一傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱。所述儲熱単元具有第二熱交換區(qū)域，所述第二熱交換區(qū)域設(shè)在所述散熱器的上游并且在所述第二熱交換區(qū)域中在供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱?，F(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在本申請的說明書和附圖中，與在上文中關(guān)于附圖描述的類似的部件用相似的附圖標記進行標示，并且視情況而定省略詳細描述。在下面，將作為例子描述ー種安裝在電動車(EV)或燃料電池汽車(FCV)中的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。另外，盡管存在第一傳熱介質(zhì)的狀態(tài)是液體、氣體或氣-液兩相狀態(tài)的情況，但是它也可以被簡稱為第一傳熱介質(zhì)。
另外，盡管存在第二傳熱介質(zhì)的狀態(tài)是液體或氣-液兩相狀態(tài)的情況，但是它也可以被簡稱為第二傳熱介質(zhì)。[第一實施例]圖1是框圖，示出了根據(jù)第一實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如圖1中所示，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)I帶有熱泵回路10和熱回收回路30。熱泵回路10帶有冷卻側(cè)回路IOa和加熱側(cè)回路10b。冷卻側(cè)回路IOa通過從供應(yīng)到車輛中的空氣吸收熱而降低用于車輛內(nèi)部的冷卻的空氣的溫度。加熱側(cè)回路IOb通過使供應(yīng)到車輛中的空氣吸收熱而升高用于車輛內(nèi)部的加熱的空氣的溫度。首先，將說明冷卻側(cè)回路10a。冷卻側(cè)回路IOa帶有壓縮器11、切換閥14、冷凝器12、膨脹閥15、蒸發(fā)器17以及
管道22。壓縮器11的進入側(cè)具有蒸發(fā)器17的流出側(cè)和設(shè)在加熱側(cè)回路IOb中的與壓縮器11連接的蒸發(fā)器18的流出側(cè)。壓縮器11的排出側(cè)具有與之連接的切換閥14的流入側(cè)。壓縮器11壓縮從蒸發(fā)器17和蒸發(fā)器18供應(yīng)的第一傳熱介質(zhì)的氣體。壓縮器11可以被構(gòu)造成例如壓縮從進入側(cè)接收的第一傳熱介質(zhì)的氣體，由此生成第一傳熱介質(zhì)的高溫、高壓氣體,并且從排出側(cè)排出生成的第一傳熱介質(zhì)的高溫和高壓氣體。切換閥14的流出側(cè)具有冷凝器12的流入側(cè)和設(shè)在加熱側(cè)回路IOb中的與切換閥14連接的冷凝器13的流入側(cè)。切換閥14切換從壓縮器11排出的第一傳熱介質(zhì)的高溫和高壓氣體至冷凝器12和冷凝器13中的任ー個的供應(yīng)。所述切換閥14可以被設(shè)置為例如三通閥，所述三通閥帶有電磁線圈并且通過供應(yīng)或終止通向電磁線圈或類似物的電カ而切換流動路徑。冷凝器12的流出側(cè)具有與之連接的膨脹閥15的流入側(cè)。例如具有鼓風扇(未顯示)的冷凝器12可以被構(gòu)造成在由鼓風扇從車輛外部鼓送的空氣和從壓縮器11排出的第一傳熱介質(zhì)的高溫和高壓氣體之間交換熱。從壓縮器11排出的第一傳熱介質(zhì)的高溫和高壓氣體通過使它的熱由從車輛外部鼓送的空氣吸收而冷凝。膨脹閥15的流出側(cè)具有與之連接的蒸發(fā)器17的流入側(cè)。膨脹閥15使由冷凝器12冷凝的第一傳熱介質(zhì)絕熱地膨脹，由此減小它的壓力，并且使第一傳熱介質(zhì)的一部分氣化，由此將第一傳熱介質(zhì)變?yōu)闅?液兩相狀態(tài)。蒸發(fā)器17的流出側(cè)具有與之連接的壓縮器11的進入側(cè)。蒸發(fā)器17設(shè)在通風管21內(nèi)，所述通風管在其中設(shè)有用于將空氣供應(yīng)到車輛中的鼓風扇21a。蒸發(fā)器17在由鼓風扇21a鼓送的空氣和已從膨脹閥15流入的處于氣_液兩相狀態(tài)的第一傳熱介質(zhì)之間交換熱。處于氣-液兩相狀態(tài)的第一傳熱介質(zhì)通過從被鼓送的空氣吸收熱而變?yōu)榈谝粋鳠峤橘|(zhì)的氣體并且被供應(yīng)到壓縮器11。另外，其熱由蒸發(fā)器17吸收的空氣被供應(yīng)到車輛中以用于車輛內(nèi)部的冷卻。管道22連接設(shè)在冷卻側(cè)回路IOa中的部件并且用作第一傳熱介質(zhì)的流動路徑。接著，將描述加熱側(cè)回路10b。加熱側(cè)回路IOb帶有壓縮器11、切換閥14、冷凝器13、膨脹閥16、儲熱單元19、蒸發(fā)器18以及管道22a至23c。
冷凝器13設(shè)在壓縮器11的排出側(cè)。冷凝器13的流出側(cè)具有經(jīng)由管道23a與之連接的膨脹閥16的流入側(cè)。冷凝器13設(shè)在上述通風管21內(nèi)。冷凝器13可以被構(gòu)造成在由鼓風扇21a鼓送的空氣和經(jīng)由切換閥14從壓縮器11排出的第一傳熱介質(zhì)的高溫和高壓氣體之間交換熱。從壓縮器11排出的第一傳熱介質(zhì)的高溫和高壓氣體通過使其熱由被鼓送的空氣吸收而冷凝。另外，鼓送到冷凝器13的空氣通過從第一傳熱介質(zhì)的氣體吸收熱而被加熱，并且被加熱空氣被供應(yīng)到車輛以用于車輛內(nèi)部的加熱。膨脹閥16設(shè)在冷凝器13的流出側(cè)。膨脹閥16的流出側(cè)具有經(jīng)由管道23c與之連接的蒸發(fā)器18的流入側(cè)。膨脹閥16使由冷凝器13冷凝的第一傳熱介質(zhì)絕熱地膨脹以減小它的壓力，并且 使第一傳熱介質(zhì)的一部分氣化，由此將第一傳熱介質(zhì)變?yōu)闅?液兩相狀態(tài)。蒸發(fā)器18的流出側(cè)具有經(jīng)由管道23b與之連接的壓縮器11的進入側(cè)。蒸發(fā)器18例如帶有鼓風扇(未顯示)，并且可以被構(gòu)造成在由鼓風扇從車輛外部鼓送的空氣和已經(jīng)由儲熱單元19從膨脹閥16流入的處于氣-液兩相狀態(tài)的第一傳熱介質(zhì)之間交換熱。處于氣-液兩相狀態(tài)的第一傳熱介質(zhì)通過從被鼓送的空氣吸收熱而變?yōu)榈谝粋鳠峤橘|(zhì)的氣體并且被供應(yīng)到壓縮器11。儲熱單元19設(shè)在膨脹閥16和蒸發(fā)器18之間。儲熱材料24設(shè)在儲熱單元19內(nèi)并且儲存從熱回收回路30供應(yīng)的熱。另外，儲熱単元19將儲存在儲熱材料24中的熱供應(yīng)到從膨脹閥16供應(yīng)到蒸發(fā)器18的處于氣-液兩相狀態(tài)的第一傳熱介質(zhì)。將已通過對其供應(yīng)熱而被加熱的處于氣-液兩相狀態(tài)的第一傳熱介質(zhì)供應(yīng)到蒸發(fā)器18可以升高蒸發(fā)器18的溫度。因此，可以在寒冷地區(qū)防止霜附著到蒸發(fā)器18。另外，即使在起動時有霜附著到蒸發(fā)器18，也可以去除霜。因此，可以抑制加熱效率的將低、蒸發(fā)器的損壞等。下面將描述儲熱單元19的細節(jié)。另外，用于冷卻側(cè)回路IOa和加熱側(cè)回路IOb的第一傳熱介質(zhì)例如可以是氨、氫氟碳(HFC)、氫氯氟碳(HCFC)或類似物。接著，將說明熱回收回路30。熱回收回路30帶有泵34、散熱器33以及管道32。熱回收回路30通過吸收熱源31的熱來冷卻熱源31，并且通過將所吸收的熱供應(yīng)到儲熱單元19將熱儲存在儲熱單元19中。泵34的進入側(cè)具有與之連接的散熱器33的流出側(cè)。熱源31連接到泵34的排出偵れ泵34將第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到熱源31。另外，泵34使第二傳熱介質(zhì)在熱源31、儲熱單元19和散熱器33之間循環(huán)。散熱器33釋放供應(yīng)到熱源31的第二傳熱介質(zhì)的熱。散熱器33例如帶有鼓風扇(未顯示)，并且可以被構(gòu)造成在由鼓風扇從車輛外部鼓送的空氣和已經(jīng)由儲熱單元19從熱源31流入的第二傳熱介質(zhì)之間交換熱。散熱器33例如可以是設(shè)在電動車或燃料電池車中的散熱器。
已從熱源31吸收熱的第二傳熱介質(zhì)使它的熱由儲熱單元19吸收，并且進ー步使它的熱由來自車輛外部的由散熱器33鼓送的空氣吸收。隨后，已通過使它的熱被吸收而冷卻的第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到熱源31并且用于冷卻熱源31。管道32連接泵34、散熱器33、儲熱單元19和熱源31，并且用作第二傳熱介質(zhì)的流動路徑。熱源31可以被構(gòu)造成針對設(shè)在例如電動車或燃料電池車中的馬達、反相器、燃料電池組或類似物生成熱。第二傳熱介質(zhì)例如可以是水。接著,將進ー步說明儲熱單元19。圖2是示出儲熱單元的示意圖。在這里，圖2A是示出儲熱單元的示意性橫截面圖并且圖2B是沿著圖2A中的箭頭A-A’之間的線獲得的橫截面圖。圖3是示意性圖形，示出了當車輛在運行時從熱源31回收的第二傳熱介質(zhì)的熱量(回收熱量)的時間變化。圖3示出了在10-15驅(qū)動模式下運行的車輛的情況。另外，通過實驗測量熱源31中的第二傳熱介質(zhì)的進入口和出口處的溫度，并且因此設(shè)法從第二傳熱介質(zhì)的出口和進入口處的溫度之間的差異計算回收的熱量。從圖3可以看出，熱源31中生成的熱量隨著運行時間變化。在這里，當儲熱材料24和第一傳熱介質(zhì)之間的溫度差越大時設(shè)在儲熱單元19中的儲熱材料24和在流動路徑28內(nèi)流動的第一傳熱介質(zhì)之間的熱交換量(由第一傳熱介質(zhì)從儲熱材料24吸收的熱)變得越大。在該情況下，如圖3中所示，由于從熱源31生成的熱量根據(jù)電動車或燃料電池車的運行狀態(tài)而變化，因此在流動路徑29內(nèi)流動的第二傳熱介質(zhì)的溫度也變化。當不經(jīng)由儲熱材料24在在流動路徑28內(nèi)流動的第一傳熱介質(zhì)和在流動路徑29內(nèi)流動的第二傳熱介質(zhì)之間執(zhí)行直接熱交換時，當?shù)诙鳠峤橘|(zhì)的熱量接近零時變得難以將熱從第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到第一傳熱介質(zhì)。與之相比，當蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)不小于預(yù)定下限(Tmin)吋，即，例如不必去除附著到蒸發(fā)器18的霜時，在不必進行熱交換期間由第二傳熱介質(zhì)從熱源31吸收的熱被浪費，原因是熱從散熱器33釋放到外部。所以，在本實施例中，提供具有儲熱材料24的儲熱單元19使得在不必進行熱交換期間在熱源31中生成的熱可以被儲存。提供儲熱單元19導(dǎo)致蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)小于預(yù)定下限(Tmin),并且因此當有必要使第一傳熱介質(zhì)吸收熱時可以將熱從儲熱材料24供應(yīng)到第一傳熱介質(zhì)。另外，如下所述，潛熱儲存材料(相變儲熱材料)用作儲熱材料24，或者第一傳熱介質(zhì)和儲熱材料24在其中交換熱的熱交換區(qū)域26 (對應(yīng)于第一熱交換區(qū)域的例子)和第二傳熱介質(zhì)和儲熱材料24在其中交換熱的熱交換區(qū)域27 (對應(yīng)于第二熱交換區(qū)域的例子)被構(gòu)造成相鄰。因此，由于第二傳熱介質(zhì)的溫度的變化(如果有的話)可以被緩和，因此儲熱材料24的溫度可以保持大致恒定。所以，在儲熱材料24和第一傳熱介質(zhì)之間熱交換時交換的熱量可以保持大致恒定，并且因此能夠有效地去除附著到蒸發(fā)器18的霜。當儲存在儲熱材料24中的熱量小于供應(yīng)到第一傳熱介質(zhì)所必需的熱量時，可以提供加熱儲熱材料24的加熱單元191 (例如，加熱器或類似物)。在該情況下，來自加熱單元191的熱由儲熱材料24吸收，并且由熱交換區(qū)域26中的第一傳熱介質(zhì)吸收。接著，返回圖2，將進ー步描述儲熱單元19。儲熱單元19帶有殼體25、流動路徑28、流動路徑29、儲熱材料24以及成核(nucleation)單兀 300。此外，儲熱單元19具有在流動通過流動路徑28的第一傳熱介質(zhì)和儲熱材料24之間交換熱的熱交換區(qū)域26，以及設(shè)在散熱器33的上游并且在供應(yīng)到熱源31的第二傳熱介質(zhì)和儲熱材料24之間交換熱的熱交換區(qū)域27。熱交換區(qū)域27比熱交換區(qū)域26更靠近儲熱單元19的中心設(shè)置。殼體25具有容納在其中的流動路徑28、流動路徑29、儲熱材料24以及成核單元300。殼體25的內(nèi)壁具有設(shè)在其上的凹形部分301。將在下面描述凹形部分301。流動路徑28由管狀元件形成。流動路徑28具有環(huán)形部分28a和連接到環(huán)形部分28a的接頭28b。環(huán)形部分28a設(shè)在位于殼體25的內(nèi)壁側(cè)的熱交換區(qū)域26上。環(huán)形部分28a設(shè)在殼體25的一端的附近。管道23c連接到接頭28b的與連接有環(huán)形部分28a的ー側(cè)相反的一側(cè)上的端部。因此，第一傳熱介質(zhì)可以在流動路徑28內(nèi)流動。另外，可以提供多個環(huán)形部分28a。流動路徑29由管狀元件形成。流動路徑29具有螺旋形部分29a和設(shè)在螺旋形部分29a的兩端處的接頭29b。螺旋形部分29a設(shè)在位于熱交換區(qū)域26內(nèi)側(cè)的熱交換區(qū)域27中。接頭29b具有與之連接的管道32。因此，第二傳熱介質(zhì)可以在流動路徑29內(nèi)流動。 在根據(jù)本實施例的儲熱單元19中，高溫的第二傳熱介質(zhì)流動通過的流動路徑29設(shè)在儲熱單元19的中心側(cè)，并且具有低于第二傳熱介質(zhì)的溫度的溫度的第一傳熱介質(zhì)流動通過的流動路徑28設(shè)在儲熱單元19的內(nèi)壁側(cè)。在該情況下，假設(shè)高溫第二傳熱介質(zhì)流動通過的流動路徑29設(shè)在儲熱單元19的內(nèi)壁側(cè)，熱耗散變得更大。與此相比，假設(shè)高溫第二傳熱介質(zhì)流動通過的流動路徑29設(shè)在儲熱單元19的中心側(cè)，離殼體25的表面的距離可以增加，并且因此可以抑制熱耗散。另外，當將熱釋放到第一傳熱介質(zhì)時需要的能力(熱輸出)大體上高于當儲存來自第二傳熱介質(zhì)的熱時需要的能力。所以，優(yōu)選的是通過使第一傳熱介質(zhì)流動通過的流動路徑28的長度更長來增加在儲熱材料24和第一傳熱介質(zhì)之間交換的熱量。在該情況下，由于第一傳熱介質(zhì)流動通過的流動路徑28設(shè)在殼體25的內(nèi)壁側(cè)，因此使流動路徑28的長度更長變得容易。因此，采取流動路徑28和流動路徑29的上述布置，可以改善熱交換的效率。對于儲熱材料24，可以使用具有高于第二傳熱介質(zhì)的儲熱密度的材料。儲熱材料24例如可以是潛熱儲存材料。例如可以以無機水合物材料(こ酸鈉水合物或硫酸鈉水合物)、有機材料(石蠟或丁四醇)作為潛熱儲存材料的例子。儲熱材料24在溫度高于待形成的材料的熔點時液化，并且在溫度低于熔點時固化。在該情況下，在發(fā)生相變的熔點(相變溫度)處吸收或釋放大量的熱。另外，某些潛熱儲存材料能夠過冷卻。能夠過冷卻的潛熱儲存材料保持液態(tài)而不固化，即使它的溫度低于熔點。此外，外部刺激(例如，機械成核、電成核等)或晶核的加入可以解除過冷卻并且導(dǎo)致發(fā)生固化。在該情況下，可以通過解除過冷卻并且導(dǎo)致發(fā)生固化而從潛熱儲存材料釋放熱?？梢砸预乘徕c三水合物或類似物作為能夠過冷卻的潛熱儲存材料的例子。假設(shè)使用能夠過冷卻的潛熱儲存材料，也可以在冰點以下的環(huán)境中穩(wěn)定地保持過冷卻。而且，假設(shè)使用能夠過冷卻的潛熱儲存材料，熱可以長時間儲存。所以，即使從潛熱儲存材料在冬季長時間留在低溫環(huán)境中的狀態(tài)開始加熱，也可以去除附著到蒸發(fā)器18的霜。另外，假設(shè)使用能夠過冷卻的潛熱儲存材料，能夠通過外部刺激等在期望時間釋放熱。因此，例如能夠以固定的時間間隔去除附著到蒸發(fā)器18的霜，或者當需要時去除附著到蒸發(fā)器18的霜。
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在容納有流動路徑28、流動路徑29和成核單元300的殼體25的內(nèi)部填充有儲熱材料24。在該情況下，流動路徑28與位于熱交換區(qū)域26中的儲熱材料24相接觸。流動路徑29接觸位于熱交換區(qū)域27中的儲熱材料24。所以，流動路徑28和流動路徑29不彼此直接接觸。當熱源31正生成熱時通過穿過熱源吸收熱的第二傳熱介質(zhì)與儲熱單元19的熱交換區(qū)域27中的儲熱材料24交換熱，并且儲熱材料24吸收熱(儲存熱)。在該情況下，當儲熱材料24的熔點高時可以由儲熱材料24從第二傳熱介質(zhì)吸收的熱量減小。與之相比，可以由第一傳熱介質(zhì)從儲熱材料24吸收的熱量增加。在該情況下，在從第二傳熱介質(zhì)的溫度和第一傳熱介質(zhì)的溫度之間的關(guān)系已經(jīng)初步確定將由儲熱材料24從第二傳熱介質(zhì)吸收的熱量之后，可以選擇具有滿足該熱量的熔點的儲熱材料24的材料。另外，當超過可以以潛熱儲存的量的熱從第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到儲熱材料24時，儲熱材料24的溫度升高到高于熔點，并且熱以顯熱儲存。另外，當儲熱材料24的溫度已升高到高于預(yù)定值時，可以通過由設(shè)在熱回收回路30中的散熱器33冷卻第二傳熱介質(zhì)來防止儲熱材料24的溫度變?yōu)楦哂陬A(yù)定值。成核單元300設(shè)在儲熱單元19內(nèi)并且導(dǎo)致儲熱材料24成核。在能夠過冷卻的潛熱儲存材料用作儲熱材料24的情況下，可以提供成核単元300。可以以例如將電壓施加于儲熱材料24的電極或類似物作為成核單元300的例子。當期望將熱從儲熱材料24吸收到第一傳熱介質(zhì)中時，即，例如當去除附著到蒸發(fā)器18的霜時，成核単元300可以將電壓施加于儲熱材料24。當電壓由成核單元300施加于儲熱材料24時，儲熱材料24以成核單元300附近的儲熱材料24作為起點成核。儲熱材料24的成核解除過冷卻，并且因此從儲熱材料24釋放熱。提供成核單元300也使得能夠在期望時間從儲熱材料24釋放熱。因此，例如能夠以固定的時間間隔去除附著到蒸發(fā)器18的霜，或者當需要時去除附著到蒸發(fā)器18的霜。殼體25的內(nèi)壁帶有凹形部分301，并且凹形部分301設(shè)在成核単元300上方。例如，成核單元300在重力方向上在下地設(shè)在儲熱單元19內(nèi)。另外，凹形部分301在重力方向上在上地設(shè)在殼體25的內(nèi)壁上。當儲熱材料24被成核時，儲熱材料24受到從液體至固體的相變，并且在這時，發(fā)生體積(密度)的變化。在本實施例中，通過在重力方向上在下地提供成核単元300，從儲熱単元19的下側(cè)導(dǎo)致成核。然后，通過使儲熱單元19從下側(cè)成核發(fā)生的體積變化由在儲熱單元19的重力方向上在上地提供的凹形部分301吸收。
圖4是示出根據(jù)另ー實施例的儲熱單元的示意圖。在這里，圖4A是示出儲熱單元的示意性橫截面圖并且圖4B是沿著圖4A中的箭頭B-B’之間的線獲得的橫截面圖。如圖4中所示，儲熱單元19a帶有殼體25、流動路徑128、流動路徑29、儲熱材料24以及成核單元300。流動路徑128由管狀元件形成。流動路徑128具有螺旋形部分128a和設(shè)在螺旋形部分128a的兩端處的接頭128b。螺旋形部分128a設(shè)在熱交換區(qū)域26中。接頭128b具有與之連接的管道32。因此，第一傳熱介質(zhì)可以在流動路徑128內(nèi)流動。根據(jù)本實施例的儲熱單元19a可以獲得類似于上述儲熱單元19的功能和效果。另夕卜，螺旋形部分128a為螺旋形可以使第一傳熱介質(zhì)的循環(huán)平穩(wěn)。設(shè)在儲熱單元中的流動路徑的形式不限于所示的形式。例如，設(shè)在儲熱單元中的流動路徑可以以曲折方式由管狀元件形成。接著，將說明空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)I的操作方法。(冷卻操作)圖5是流程圖，示出了冷卻側(cè)回路IOa的操作方法。當指示執(zhí)行車輛內(nèi)部的冷卻時(步驟S01)，通過由切換閥14執(zhí)行切換來連接壓縮器11的流出側(cè)和管道22(步驟S02)。隨后，通過驅(qū)動壓縮器11，導(dǎo)致第一傳熱介質(zhì)在冷卻側(cè)回路IOa中循環(huán)(步驟S03)。在該情況下，在已在冷凝器12中將熱釋放到車輛的外部之后，已在壓縮器11中被壓縮的第一傳熱介質(zhì)在膨脹閥15中膨脹并且在蒸發(fā)器17中從空氣吸熱。當鼓風扇21a操作時，已經(jīng)在蒸發(fā)器17中吸熱的空氣被供應(yīng)到車輛中。以該方式，執(zhí)行冷卻操作。(加熱操作)當指示執(zhí)行加熱時，通過由切換閥14執(zhí)行切換來連接壓縮器11的流出側(cè)和管道23a。隨后，通過驅(qū)動壓縮器11，導(dǎo)致第一傳熱介質(zhì)在加熱側(cè)回路IOb中循環(huán)。在該情況下，已在壓縮器11中壓縮的第一傳熱介質(zhì)在冷凝器13中冷凝，并且使由鼓風扇21a供應(yīng)的空氣吸收冷凝熱。隨后，第一傳熱介質(zhì)在膨脹閥16中膨脹，通過穿過儲熱單元19和蒸發(fā)器18并且再次返回壓縮器11而在加熱側(cè)回路IOb中循環(huán)。儲熱單元19填充有儲熱材料24，所述儲熱材料具有的熔點高于流入的第一傳熱介質(zhì)的溫度。由于在熱源31中生成大量的熱，因此熱可以在熱回收回路30中被回收。然后，通過使第一傳熱介質(zhì)經(jīng)由儲熱單元19吸收回收熱，第一傳熱介質(zhì)的一部分可以被氣化。因此，在儲熱單元19中，通過使第一傳熱介質(zhì)的一部分氣化，可以幫助蒸發(fā)器18中的蒸發(fā)。因此，能夠減小蒸發(fā)器18中的功率消耗。另外，也能夠在期望時間通過上述成核單元300從儲熱材料24釋放熱。因此，例如能夠以固定的時間間隔去除附著到蒸發(fā)器18的霜，或者當需要時去除附著到蒸發(fā)器18的霜。與之相比，在熱回收回路30中，由熱源31生成的熱由儲熱單元19吸收，并且因此將由散熱器33釋放的熱量減小。所以，能夠減小用于釋放散熱器33中的熱的功率消耗。由于用于冷卻和加熱操作的相應(yīng)部件的功能類似于上述功能，因此省略了它們的詳細描述。
[第二實施例]圖6是框圖，示出了根據(jù)第二實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如圖6中所示，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)50帶有熱泵回路51和熱回收回路30。熱泵回路51帶有冷卻側(cè)回路IOa和加熱側(cè)回路10c。冷卻側(cè)回路IOa通過從供應(yīng)到車輛中的空氣吸收熱而降低用于車輛內(nèi)部的冷卻的空氣的溫度。加熱側(cè)回路IOc通過使供應(yīng)到車輛中的空氣吸收熱而升高用于車輛內(nèi)部的加熱的空氣的溫度。加熱側(cè)回路IOc帶有壓縮器11、切換閥14、冷凝器13、膨脹閥16、切換閥20、儲熱単元19、蒸發(fā)器18、管道23a、23b、23c (對應(yīng)于第一流動路徑的例子)和23d (對應(yīng)于第二流動路徑的例子)以及溫度測量單元18a (對應(yīng)于第一溫度測量單元的例子)。切換閥20的ー個流出側(cè)具有經(jīng)由管道23c與切換閥20連接的儲熱單元19的流入側(cè)。切換閥20的另一流出側(cè)具有經(jīng)由管道23d與切換閥20連接的蒸發(fā)器18的流入側(cè)。切換閥20的流入側(cè)具有經(jīng)由管道23a與切換閥20連接的膨脹閥16的流出側(cè)。切換閥20設(shè)在膨脹閥16的流出側(cè)，并且在管道23c和管道23d之間切換使得已從膨脹閥16流出的處于氣-液兩相狀態(tài)的第一傳熱介質(zhì)流動到管道23c和管道23d中的任何ー個中。切換閥20例如可以是三通閥，所述三通閥帶有電磁線圈并且通過供應(yīng)或終止通向電磁線圈的電カ而切換流動路徑。然而，切換閥20不限于三通閥，并且例如可以是提供給管道23c和管道23d的開關(guān)閥。蒸發(fā)器18設(shè)在管道23c和管道23d的匯合點的下游，在壓縮器11的進入側(cè)。溫度測量單元18a測量蒸發(fā)器18的溫度。切換閥20基于由溫度測量單元18a測量的蒸發(fā)器18的溫度執(zhí)行切換，使得第一傳熱介質(zhì)流動通過管道23c或管道23d。在本實施例中，可以通過由切換閥20切換第一傳熱介質(zhì)的流動而選擇性地使用儲熱單元19。所以，當不提供上述成核単元300吋，即，例如即使?jié)摕醿Υ娌牧喜挥米鲀岵牧?4，也能夠在期望時間使第一傳熱介質(zhì)吸收儲熱單元19中的熱。因此，例如能夠以固定的時間間隔去除附著到蒸發(fā)器18的霜，或者當需要時去除附著到蒸發(fā)器18的霜。下面將描述基于溫度測量單元18a產(chǎn)生的測量結(jié)果控制由切換閥20進行的切換。由駕駛員等進行的操作也使得能夠執(zhí)行由切換閥20進行的切換。接著，將說明空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)50的操作方法。由于冷卻操作可以被構(gòu)造成類似于圖5中示出的冷卻側(cè)回路IOa中的操作方法，因此省略它的描述。(加熱操作)在下面，作為例子，將說明基于溫度測量單元18a產(chǎn)生的測量結(jié)果控制由切換閥20進行的切換的情況。圖7是流程圖，示出了加熱側(cè)回路IOc中的操作方法。當指示執(zhí)行車輛內(nèi)部的加熱時(步驟S11)，通過由切換閥14執(zhí)行切換來連接冷凝器13的流入側(cè)和壓縮器11的流出側(cè)(步驟S12)。接著，由溫度測量單元18a測量蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)(步驟S13)?？梢詫⒄舭l(fā)器18的測得溫度轉(zhuǎn)換為在蒸發(fā)器18內(nèi)流動的第一傳熱介質(zhì)的溫度。在該情況下，通過從實驗等初步獲得蒸發(fā)器18的溫度和在蒸發(fā)器18內(nèi)流動的第一傳熱介質(zhì)的溫度之間的關(guān)系，可以基于獲得的關(guān)系執(zhí)行上述溫度轉(zhuǎn)換。當蒸發(fā)器18的測得溫度高于預(yù)定值時，切換閥20執(zhí)行切換使得第一傳熱介質(zhì)流動通過管道23d。例如，當蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)不小于預(yù)定下限(Tmin)吋，由切換閥20阻止第一傳熱介質(zhì)流入儲熱單元19側(cè)(步驟S14和S15a)。隨后，通過驅(qū)動壓縮器11，使第一傳熱介質(zhì)循環(huán)通過加熱側(cè)回路IOc中的預(yù)定路徑(步驟S16)。也就是說，使第一傳熱介質(zhì)在壓縮器11、切換閥14、冷凝器13、膨脹閥16、切換閥20和蒸發(fā)器18中循環(huán)。在該情況下，鼓送到冷凝器13的空氣通過從第一傳熱介質(zhì)的氣體吸收熱而被加熱，并且被加熱的空氣被供應(yīng)到車輛以用于車輛內(nèi)部的加熱。另外，由于儲存在儲熱單元19中的儲熱材料24中的熱未被第一傳熱介質(zhì)吸收，因此來自熱回收回路30的熱可以儲存在儲熱材料24中。與之相比，當蒸發(fā)器18的測得溫度低于預(yù)定值時，執(zhí)行切換使得第一傳熱介質(zhì)流動通過管道23c。例如，當蒸發(fā)器18的溫度(T6v2)低于預(yù)定下限(Tmin)吋，由切換閥20執(zhí)行第一傳熱介質(zhì)流入儲熱單元19側(cè)(步驟S14和S15b)。隨后，通過驅(qū)動壓縮器11，使第一傳熱介質(zhì)循環(huán)通過加熱側(cè)回路IOc中的預(yù)定路徑(步驟S16)。也就是說，使第一傳熱介質(zhì)在壓縮器11、切換閥14、冷凝器13、膨脹閥16、切換閥20、儲熱單元19和蒸發(fā)器18中循環(huán)。同樣在該情況下，鼓送到冷凝器13的空氣通過從第一傳熱介質(zhì)的氣體吸收熱而被加熱，并且被加熱的空氣被供應(yīng)到車輛以用于車輛內(nèi)部的加熱。在這里，在低溫和高濕度環(huán)境下，例如在寒冷地區(qū)中，空氣中的濕氣的冰凍可以導(dǎo)致霜附著到蒸發(fā)器18。由于附著到蒸發(fā)器18的霜降低蒸發(fā)器18中的熱交換效率(使第一傳熱介質(zhì)氣化的能力)，因此加熱性能可能顯著降低。所以，本實施例被構(gòu)造成通過由設(shè)在蒸發(fā)器18中的溫度測量單元18a測量蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)而確定霜是否附著。例如，當蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)低于預(yù)定下限(Tmin)時，確定霜附著，并且使第一傳熱介質(zhì)流入儲熱單元19側(cè)。如上所述，已流入儲熱單元19的流動路徑28中的第一傳熱介質(zhì)從儲熱材料24吸收熱。所以，蒸發(fā)器18上的負荷減小，并且因此附著霜的量可以減小。另外，可以在蒸發(fā)器18中設(shè)置加熱器。此外，能夠過冷卻的潛熱儲存材料用作儲熱材料24，并且當潛熱儲存材料處于過冷卻狀態(tài)時，在已確定蒸發(fā)器18的溫度(T6v2)低于預(yù)定下限(Tmin)之后由成核単元300解除過冷卻。因此，即使從將熱儲存在儲熱材料24中至釋放熱的時間長，也可以從儲熱材料24在熔點處釋放熱并且因此第一傳熱介質(zhì)可以吸收足夠的熱。[第三實施例]圖8是框圖，示出了根據(jù)第三實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如圖8中所示，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)100帶有熱泵回路101和熱回收回路30。熱泵回路101帶有冷卻側(cè)回路IOa和加熱側(cè)回路10d。冷卻側(cè)回路IOa通過從供應(yīng)到車輛中的空氣吸收熱而降低用于車輛內(nèi)部的冷卻的空氣的溫度。加熱側(cè)回路IOd通過使供應(yīng)到車輛中的空氣吸收熱而升高用于車輛內(nèi)部的加熱的空氣的溫度。加熱側(cè)回路IOd帶有壓縮器11、切換閥14、冷凝器13、膨脹閥16、切換閥20、儲熱単元190、蒸發(fā)器18、管道23a至23d、溫度測量單元18a以及溫度測量單元Ila (對應(yīng)于第ニ溫度測量單元的例子)。切換閥20的ー個流出側(cè)具有經(jīng)由管道23c與切換閥20連接的儲熱單元190的流入側(cè)。切換閥20的另一流出側(cè)具有經(jīng)由管道23d與切換閥20連接的蒸發(fā)器18的流入側(cè)。切換閥20的流入側(cè)具有經(jīng)由管道23a與切換閥20連接的膨脹閥16的流出側(cè)。
切換閥20切換從膨脹閥16流出的處于氣-液兩相狀態(tài)的第一傳熱介質(zhì)通向儲熱單元190和蒸發(fā)器18中的任意ー個的供應(yīng)。溫度測量單元Ila測量壓縮器11的溫度。切換閥20基于由溫度測量單元Ila測量的壓縮器11的溫度執(zhí)行切換，使得第一傳熱介質(zhì)流動通過管道23c或管道23d。另外，切換閥20基于由溫度測量單元Ila測量的壓縮器11的溫度和由溫度測量單元18a測量的蒸發(fā)器18的溫度執(zhí)行切換，使得第一傳熱介質(zhì)流動通過管道23c或管道23d。同樣在根據(jù)本實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)100中，可以通過由切換閥20切換第一傳熱介質(zhì)的流動而選擇性地使用儲熱單元190。下面將描述基于溫度測量單元Ila和溫度測量單元18a產(chǎn)生的測量結(jié)果控制由切換閥20進行的切換。由駕駛員等進行的操作也能夠執(zhí)行由切換閥20進行的切換。接著,將進ー步說明說明儲熱單元190。圖9是示出儲熱單元的示意圖。圖9A是示出儲熱單元的示意性橫截面圖并且圖9B是沿著圖9A中的箭頭C-C’之間的線獲得的橫截面圖。如圖9中所示，儲熱單元190帶有殼體25，流動路徑128、流動路徑129、儲熱材料24、成核單元300以及溫度測量單元11a。流動路徑129由管狀元件形成。流動路徑129具有螺旋形部分129a和設(shè)在螺旋形部分129a的兩端處的接頭129b。螺旋形部分129a設(shè)在位于熱交換區(qū)域26內(nèi)側(cè)的熱交換區(qū)域27中。接頭129b具有與之連接的管道32。因此，第二傳熱介質(zhì)可以在流動路徑129內(nèi)流動。壓縮器11熱連接到儲熱單元190。如圖9中所示，以穿透殼體25的中心的方式提供壓縮器11，并且儲熱材料24和殼體25接觸壓縮器11的外表面。然后，殼體25內(nèi)的壓縮器11的外周邊側(cè)變?yōu)闊峤粨Q區(qū)域27。由于當操作壓縮器11時壓縮器11生成熱，因此壓縮器11也用作熱源。所以，在儲熱單元190中，從壓縮器11生成的熱也可以儲存在儲熱材料24中。在該情況下，當儲熱材料24的溫度低于壓縮器11的溫度時，來自壓縮器11的熱經(jīng)由殼體25吸收(儲存)在儲熱材料24中或直接吸收(儲存)在儲熱材料24中。與之相比，當儲熱材料24的溫度高于壓縮器11的溫度時，來自儲熱材料24的熱將由壓縮器11吸收。
接著，將說明空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的操作方法。由于冷卻操作可以被構(gòu)造成類似于圖5中示出的冷卻側(cè)回路IOa中的操作方法，因此省略它的描述。(加熱操作)在下面，作為例子，將說明基于溫度測量單元Ila和溫度測量單元18a產(chǎn)生的測量結(jié)果控制由切換閥20進行的切換的情況。圖10是流程圖，示出了加熱側(cè)回路IOd中的操作方法。當指示執(zhí)行車輛內(nèi)部的加熱時(步驟S31)，通過由切換閥14執(zhí)行切換來連接冷凝器13的流入側(cè)和壓縮器11的流出側(cè)(步驟S12)。接著，由溫度測量單元Ila測量壓縮器11的溫度(T_p)(步驟S33)。當壓縮器11的測得溫度低于預(yù)定值時，切換閥20執(zhí)行切換使得第一傳熱介質(zhì)流動通過管道23d。例如，當壓縮器11的溫度(T_p)低于預(yù)定下限(Tramp min)吋，由切換閥20阻止第一傳熱介質(zhì)流入儲熱單元190側(cè)(步驟S34和S37)。在該情況下，通過驅(qū)動壓縮器11 (步驟S39)，使第一傳熱介質(zhì)循環(huán)通過加熱側(cè)回路IOd中的預(yù)定路徑。也就是說，使第一傳熱介質(zhì)在壓縮器11、切換閥14、冷凝器13、膨脹閥16、切換閥20和蒸發(fā)器18中循環(huán)。在該情況下，鼓送到冷凝器13的空氣通過從第一傳熱介質(zhì)的氣體吸收熱而被加熱，并且被加熱的空氣被供應(yīng)到車輛以用于車輛內(nèi)部的加熱。另外，由于儲存在儲熱單元190中的儲熱材料24中的熱未被第一傳熱介質(zhì)吸收，因此來自熱回收回路30的熱可以儲存在儲熱材料24中。另外，能夠過冷卻的潛熱儲存材料用作儲熱材料24，并且當潛熱儲存材料處于過冷卻狀態(tài)時，在已確定壓縮器11的溫度(T_p)低于預(yù)定下限(Iranip niin)之后由成核單元300解除過冷卻。因此，儲存在儲熱材料24中的熱可以由壓縮器11吸收。當壓縮器11的溫度低時，存在熱可能從壓縮的、高溫第一傳熱介質(zhì)的氣體逸出到壓縮器11的風險，導(dǎo)致加熱性能降低。所以，例如當確定壓縮器11的溫度(T_p)低于預(yù)定下限(T_p min)時，熱從儲熱單元190提供給壓縮器11，并且因此抑制熱從壓縮器11逸出。與之相比，例如當壓縮器11的溫度(T_p)不小于預(yù)定下限(T_p min)吋，由溫度測量単元18a測量蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)(步驟S34和S35)。例如當蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)不小于預(yù)定下限(Tmin)吋，由切換閥20阻止第一傳熱介質(zhì)流入儲熱單元190側(cè)(步驟S36和S37)。在該情況下，通過驅(qū)動壓縮器11 (步驟S39)，使第一傳熱介質(zhì)循環(huán)通過加熱側(cè)回路IOd中的預(yù)定路徑。也就是說，使第一傳熱介質(zhì)在壓縮器11、切換閥14、冷凝器13、膨脹閥16、切換閥20和蒸發(fā)器18中循環(huán)。例如，當壓縮器11的溫度(T_p)不小于預(yù)定下限(T_p min)并且蒸發(fā)器18的溫度(T6v2)不小于預(yù)定下限(Tmin)時，來自壓縮器11的熱和來自熱回收回路30的熱儲存在儲存材料24中。在該情況下，由于切換閥20阻止第一傳熱材料流入儲熱單元190側(cè)，因此儲存在儲熱材料24中的熱未被第一傳熱介質(zhì)吸收。
與此相比，例如當蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)低于預(yù)定下限(Tmin)時，切換閥20使第ー傳熱介質(zhì)流入儲熱單元190側(cè)(步驟S36和S38)。在該情況下，通過驅(qū)動壓縮器11 (步驟S39)，使第一傳熱介質(zhì)循環(huán)通過加熱側(cè)回路IOd中的預(yù)定路徑。也就是說，使第一傳熱介質(zhì)在壓縮器11、切換閥14、冷凝器13、膨脹閥16、切換閥20、儲熱單元190和蒸發(fā)器18中循環(huán)。例如，當壓縮器11的溫度(T_p)不小于預(yù)定下限(T_p min)并且蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)低于預(yù)定下限(Tmin)時,切換閥20使第一傳熱材料流入儲熱單元190側(cè)。已流入儲熱單元190中的流動路徑128中的第一傳熱介質(zhì)從儲熱材料24吸收熱。因此，蒸發(fā)器18上的負荷減小，并且因此附著霜的量可以減小。另外，可以在蒸發(fā)器18中設(shè)置加熱器。另外，能夠過冷卻的潛熱儲存材料用作儲熱材料24，并且當潛熱儲存材料處于過冷卻狀態(tài)時，在已確定壓縮器11的溫度(T_p)不小于預(yù)定下限(T_p min)并且蒸發(fā)器18的溫度(Tev2)低于預(yù)定下限(Tmin)之后由成核単元300解除過冷卻。因此，即使從將熱儲存在儲熱材料24中至釋放熱的時間長，也可以從儲熱材料24釋放熔點處的熱并且因此第一傳熱介質(zhì)可以吸收足夠的熱。在本實施例中，當壓縮器11的溫度和第二傳熱介質(zhì)的溫度高于儲熱材料24的溫度時，儲熱材料24從壓縮器11和第二傳熱介質(zhì)吸收熱。與此相比，當壓縮器11的溫度或第一傳熱介質(zhì)的溫度低時，壓縮器11或第一傳熱介質(zhì)從儲熱材料24吸收熱。所以，在電動車或燃料電池車中，由于可以在車輛內(nèi)部更有效地使用熱，因此可以進ー步抑制運行空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時的功率消耗。根據(jù)上述實施例，可以實現(xiàn)能夠減小功率消耗的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。盡管已描述了某些實施例，但是這些實施例僅僅作為例子被呈現(xiàn)，并且不g在限制本發(fā)明的范圍。實際上，本文中所描述的新穎實施例可以以各種其它形式體現(xiàn)；此外，可以進行本文中所描述的實施例的形式的各種省略、替代和改變而不脫離本發(fā)明的精神。附帶的權(quán)利要求和它們的等效物g在涵蓋屬于本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的這樣的形式或修改。而且，可以相互組合并且可以實現(xiàn)上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括壓縮器，所述壓縮器壓縮并且排出接收在壓縮器中的第一傳熱介質(zhì)；冷凝器，所述冷凝器設(shè)在所述壓縮器的排出側(cè)；膨脹閥，所述膨脹閥設(shè)在所述冷凝器的流出側(cè)；切換閥，所述切換閥設(shè)在所述膨脹閥的流出側(cè)并且執(zhí)行切換使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過第一流動路徑或第二流動路徑；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器設(shè)在所述第一流動路徑和所述第二流動路徑的匯合位置的下游、 在所述壓縮器的進入側(cè)；泵，所述泵將第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到熱源；散熱器，所述散熱器釋放供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)的熱；以及儲熱單元，所述儲熱單元具有儲熱材料，其中所述儲熱單元具有第一熱交換區(qū)域，在所述第一熱交換區(qū)域中在流動通過所述第一流動路徑的所述第一傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱，以及第二熱交換區(qū)域，所述第二熱交換區(qū)域設(shè)在所述散熱器的上游并且在所述第二熱交換區(qū)域中在供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述第一流動路徑經(jīng)由所述儲熱單元連接所述切換閥的一個流出側(cè)和所述蒸發(fā)器，并且所述第二流動路徑連接所述切換閥的另一流出側(cè)和所述蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述第二熱交換區(qū)域比所述第一熱交換區(qū)域更靠近所述儲熱單元的中心設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述儲熱單元具有圓筒形狀，所述第一熱交換區(qū)域設(shè)在圓筒形的所述儲熱單元的內(nèi)壁側(cè)，并且所述第二熱交換區(qū)域設(shè)在圓筒形的所述儲熱單元的中心側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括測量所述蒸發(fā)器的溫度的第一溫度測量單元，其中所述切換閥基于所述蒸發(fā)器的測得溫度執(zhí)行切換，使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過所述第一流動路徑或所述第二流動路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中當所述蒸發(fā)器的測得溫度高于預(yù)定值時所述切換閥執(zhí)行切換使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過所述第二流動路徑，并且當所述蒸發(fā)器的測得溫度低于預(yù)定值時所述切換閥執(zhí)行切換使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過所述第一流動路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述壓縮器熱連接到所述儲熱單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，還包括測量所述壓縮器的溫度的第二溫度測量單元，其中所述切換閥基于所述壓縮器的測得溫度執(zhí)行切換，使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過所述第一流動路徑或所述第二流動路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中當所述壓縮器的測得溫度低于預(yù)定值時所述切換閥執(zhí)行切換使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過所述第二流動路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括成核單元，所述成核單元設(shè)在所述儲熱單元內(nèi)并且使所述儲熱材料成核。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述儲熱材料是潛熱儲存材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述潛熱儲存材料包括選自下列的至少一種類型 乙酸鈉水合物、硫酸鈉水合物、石蠟、丁四醇以及乙酸鈉三水合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，還包括測量所述蒸發(fā)器的溫度的第一溫度測量單元，其中所述儲熱材料是能夠過冷卻的潛熱儲存材料，并且當所述儲熱材料處于過冷卻狀態(tài)并且所述蒸發(fā)器的測得溫度低于預(yù)定值時，所述成核單元解除所述儲熱材料的過冷卻狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述成核單元是將電壓施加于所述儲熱材料的電極。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述成核單元使所述儲熱材料以固定的時間間隔成核。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述成核單元在重力方向上在下地設(shè)在殼體內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括加熱所述儲熱材料的加熱單元。
18.一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括壓縮器，所述壓縮器壓縮并且排出接收在壓縮器中的第一傳熱介質(zhì)；冷凝器，所述冷凝器設(shè)在所述壓縮器的排出側(cè)；膨脹閥，所述膨脹閥設(shè)在所述冷凝器的流出側(cè)；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器設(shè)在所述膨脹閥的流出側(cè)，并且還設(shè)在所述壓縮器的進入側(cè)；泵，所述泵將第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到熱源；散熱器，所述散熱器釋放供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)的熱；以及儲熱單元，所述儲熱單元具有儲熱材料，其中所述儲熱單元具有第一熱交換區(qū)域，所述第一熱交換區(qū)域設(shè)在所述蒸發(fā)器的上游并且在所述第一熱交換區(qū)域中在所述第一傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱，以及第二熱交換區(qū)域，所述第二熱交換區(qū)域設(shè)在所述散熱器的上游并且在所述第二熱交換區(qū)域中在供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述第二熱交換區(qū)域比所述第一熱交換區(qū)域更靠近所述儲熱單元的中心設(shè)置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述第二熱交換區(qū)域鄰近所述第一熱交換區(qū)域設(shè)置。
全文摘要
根據(jù)一個實施例，一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括壓縮器、冷凝器、膨脹閥、切換閥、蒸發(fā)器、泵、散熱器以及儲熱單元。所述切換閥執(zhí)行切換使得所述第一傳熱介質(zhì)流動通過第一流動路徑或第二流動路徑。所述泵將第二傳熱介質(zhì)供應(yīng)到熱源。所述儲熱單元具有儲熱材料。所述儲熱單元具有第一熱交換區(qū)域，在所述第一熱交換區(qū)域中在流動通過所述第一流動路徑的所述第一傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱。所述儲熱單元具有第二熱交換區(qū)域，所述第二熱交換區(qū)域設(shè)在所述散熱器的上游并且在所述第二熱交換區(qū)域中在供應(yīng)到所述熱源的所述第二傳熱介質(zhì)和所述儲熱材料之間交換熱。
文檔編號B60H1/20GK103009962SQ20121018213
公開日2013年4月3日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者八木亮介, 吉田充伸, 久野勝美, 本鄉(xiāng)卓也, 松岡敬 申請人:株式會社東芝