本發(fā)明涉及電器設(shè)備，特別是具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備和旅居車。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的車輛(例如諸如房車之類的旅居車輛)中，空調(diào)系統(tǒng)是必要配置系統(tǒng)?，F(xiàn)有的車輛空調(diào)系統(tǒng)通常包括兩套獨(dú)立運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)，即，行車空調(diào)系統(tǒng)和駐車空調(diào)系統(tǒng)。車輛在行駛過程中可以通過行車空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)車輛內(nèi)部溫度，例如，利用引擎的散熱提供行車暖風(fēng)以升高車內(nèi)室溫，或者可通過引擎來驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)形成行車?yán)滹L(fēng)以降低車內(nèi)室溫。在停車時(shí)，前述的提供行車暖風(fēng)和行車?yán)滹L(fēng)的行車空調(diào)系統(tǒng)將停止工作，而車內(nèi)室溫調(diào)節(jié)則通過駐車空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，即，在停車過程中，以電力驅(qū)動(dòng)的駐車空調(diào)(例如在車內(nèi)頂置)可提供駐車?yán)滹L(fēng)以降低車內(nèi)室溫，另外還可以利用諸如電暖器之類的供暖設(shè)備輔助升高車內(nèi)室溫。

不過，車輛空調(diào)系統(tǒng)使用兩套系統(tǒng)(即，所述的行車空調(diào)系統(tǒng)和駐車空調(diào)系統(tǒng))分別在行車和停車時(shí)進(jìn)行車內(nèi)室溫調(diào)節(jié)操作，在設(shè)備配置上有所重復(fù)，另外在車輛上安裝兩套系統(tǒng)不僅會(huì)占據(jù)較大空間，降低車輛空間利用率，而且還會(huì)增大車輛載重量。此外，車輛發(fā)電量有限，特別是對(duì)于要進(jìn)行長(zhǎng)途行駛的車輛而言，能源利用率是重要的考慮因素，而現(xiàn)有的使用兩套系統(tǒng)的車輛空調(diào)系統(tǒng)能耗大，載重量大，能源利用率不高，無法提供充足的電能以及有效調(diào)節(jié)車輛內(nèi)部空間的溫度。

這個(gè)問題在車輛、特別是旅居車輛上要求更加迫切。旅居車輛保溫性差，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度，用空調(diào)調(diào)節(jié)是最簡(jiǎn)單的方式，而開空調(diào)是要用電的，車內(nèi)用電本來就比較緊張，有電時(shí)用不了，沒電時(shí)不夠用。例如，車輛行駛時(shí)由引擎帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)也在發(fā)電，這時(shí)往往是發(fā)出來的電用不了、存不下，而在車輛不行駛時(shí)，發(fā)電機(jī)也就不發(fā)電，單靠電瓶供電時(shí)電又不夠用，當(dāng)然也就談不上給空調(diào)供電。由此無法為應(yīng)用環(huán)境(例如車輛或其它交通運(yùn)輸工具的內(nèi)部)提供有效的溫度調(diào)節(jié)。

另外，對(duì)于非移動(dòng)類型的應(yīng)用環(huán)境(例如建筑物)而言，一方面，空調(diào)的用電也會(huì)受到用電高峰的制約，從而導(dǎo)致在供電不足的情況下無法為應(yīng)用環(huán)境(例如建筑物的內(nèi)部)提供有效的溫度調(diào)節(jié)；而另一方面，在炎熱夏季，一旦室外溫度過高(例如接近40℃)，則空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)不力，制冷效率顯著下降，甚至無法正常工作，從而導(dǎo)致在高熱情況下無法為應(yīng)用環(huán)境(例如建筑物的內(nèi)部)提供有效的溫度調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各實(shí)施例提供一種具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備和旅居車，能夠更好地調(diào)節(jié)應(yīng)用環(huán)境的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備，其包括：

通過電驅(qū)動(dòng)的制冷器；

裝容有可相變冷媒的冷媒箱，所述冷媒箱具有保溫結(jié)構(gòu)；和

供冷管路，所述供冷管路從所述制冷器的輸出端延伸以循環(huán)方式回到所述制冷器的輸入端，且包括：在所述冷媒箱中延伸的供冷換熱管段；

取冷結(jié)構(gòu)，所述取冷結(jié)構(gòu)包括：在所述冷媒箱中延伸與所述供冷換熱管段進(jìn)行熱交換的取冷換熱管段；

空調(diào)系統(tǒng)，所述空調(diào)系統(tǒng)包括循環(huán)式延伸的空調(diào)管線、和連接到所述空調(diào)管線的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)機(jī)盤管，所述空調(diào)管線包括空調(diào)換熱管段；

其中所述取冷換熱管段是所述空調(diào)換熱管段，或者所述取冷換熱管段包括所述空調(diào)換熱管段、或者所述取冷換熱管段連接到所述空調(diào)換熱管段。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，

所述空調(diào)換熱管段與所述供冷換熱管段至少部分地直接連接；

或者

所述空調(diào)換熱管段與所述供冷換熱管段至少部分地通過導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)相連接；

或者

所述空調(diào)換熱管段與所述供冷換熱管段相互分離。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，

所述供冷換熱管段的至少一部分從所述空調(diào)換熱管段中共軸地穿過。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，

所述空調(diào)換熱管段的兩端密封地連接到所述供冷換熱管段的外壁上，并且設(shè)置有至少部分地處于所述冷媒箱之外的帶開口的接頭。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備可進(jìn)一步包括：

攪拌器，其設(shè)置在所述冷媒箱中。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備可進(jìn)一步包括：

冰箱；和

冰箱管路，所述冰箱管路從所述制冷器的輸出端延伸以循環(huán)方式回到所述制冷器的輸入端，且包括：在所述冰箱中延伸的冰箱換熱管段。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，

所述制冷器包括壓縮機(jī)、冷凝器和毛細(xì)管，所述冷凝器布置在所述冷媒箱的表層的外表面或內(nèi)表面上。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述制冷器包括壓縮機(jī)、冷凝器和毛細(xì)管，所述毛細(xì)管插入所述供冷換熱管段內(nèi)并且利用在所述毛細(xì)管的外壁與所述供冷換熱管段的內(nèi)壁之間的彈性密封體密封地固定就位，所述毛細(xì)管的插入所述供冷換熱管段內(nèi)的出口在所述冷媒箱之內(nèi)并與所述冷媒箱的內(nèi)壁相距1厘米以上。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種旅居車，其包括如前所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，

所述制冷器至少部分地安置在所述旅居車的底盤上；

或者

所述冷媒箱至少部分地安置在所述旅居車的底盤上；

或者

所述制冷器和冷媒箱均至少部分地安置在所述旅居車的底盤上。

通過本發(fā)明的實(shí)施例中提供的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備和旅居車，能夠更好地調(diào)節(jié)應(yīng)用環(huán)境的溫度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中需要使用的附圖進(jìn)行論述。顯然，結(jié)合附圖進(jìn)行描述的技術(shù)方案僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖所示實(shí)施例及其描述得到其它的實(shí)施例，這些實(shí)施例均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備的供冷換熱管段和空調(diào)換熱管段的套置結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施例，都在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的各實(shí)施例提供一種具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備和旅居車，能夠更好地調(diào)節(jié)應(yīng)用環(huán)境的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備，其包括：

通過電驅(qū)動(dòng)的制冷器；

裝容有可相變冷媒的冷媒箱，所述冷媒箱具有保溫結(jié)構(gòu)；和

供冷管路，所述供冷管路從所述制冷器的輸出端延伸以循環(huán)方式回到所述制冷器的輸入端，且包括：在所述冷媒箱中延伸的供冷換熱管段；

取冷結(jié)構(gòu)，所述取冷結(jié)構(gòu)包括：在所述冷媒箱中延伸與所述供冷換熱管段進(jìn)行熱交換的取冷換熱管段。

這樣，在電力驅(qū)動(dòng)下，制冷器制冷將電能轉(zhuǎn)化為冷能儲(chǔ)存在冷媒箱中，并可通過取冷結(jié)構(gòu)將冷能從冷媒箱中取出使用(例如用于調(diào)節(jié)溫度，即，降溫)。更具體而言，制冷器可將制得的冷能經(jīng)由供冷管路傳遞到冷媒箱中使冷媒箱中的溫度降低，特別是可以使冷媒箱中裝容的可相變冷媒(例如水)的溫度降低、甚至發(fā)生從液態(tài)到固態(tài)的相變而結(jié)冰，由此能夠儲(chǔ)存更大量的冷能，從而可在需要用冷的時(shí)候?qū)⒊渥愕睦淠芙?jīng)由取冷結(jié)構(gòu)供應(yīng)到用冷系統(tǒng)(例如空調(diào)系統(tǒng))。可見，所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備(可簡(jiǎn)稱為制冷設(shè)備)能夠更好地調(diào)節(jié)應(yīng)用環(huán)境的溫度(例如降低氣溫)。

公知的是，可相變的冷媒(例如水)在未發(fā)生相變時(shí)其能量基本隨其溫度變化；但當(dāng)其發(fā)生相變時(shí)，即使溫度保持不變，也會(huì)相應(yīng)地吸熱或放熱，對(duì)應(yīng)于其相變熱能量。因此，當(dāng)冷媒箱中的冷媒(例如水)接收到來自制冷器傳遞來的冷能時(shí)，水結(jié)冰從液態(tài)相變?yōu)楣虘B(tài)而將包括相變能量在內(nèi)的大量冷能儲(chǔ)存起來；而當(dāng)需要使用冷能調(diào)節(jié)應(yīng)用溫度時(shí)，固態(tài)的冰需要吸收多得多的熱(與冷媒未發(fā)生相變的情況相比)才能融化為液態(tài)的水，也就是說，能夠儲(chǔ)存并且提供更多的冷能用于對(duì)應(yīng)用環(huán)境降溫。利用冷媒相變儲(chǔ)冷以備后用正是本發(fā)明的重要技術(shù)點(diǎn)。

應(yīng)理解，冷能儲(chǔ)存在冷媒箱中，這意味著：冷能儲(chǔ)存在冷媒箱的整個(gè)內(nèi)部空間環(huán)境中，不僅可儲(chǔ)存在冷媒箱中的冷媒中，也至少部分地儲(chǔ)存在冷媒箱的所有內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成部分中，特別是在冷媒的量不足的情況下。

在優(yōu)選實(shí)施例中，所述制冷器的制冷原理可類似于冰箱的制冷原理。例如，所述制冷器可以包括壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管，而供冷管路的處于冷媒箱中的供冷換熱管段可用作蒸發(fā)器，由此，壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管和蒸發(fā)器可共同構(gòu)成制冷系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為冷能，并通過作為蒸發(fā)器的供冷換熱管段而將這種冷能傳遞到冷媒箱中儲(chǔ)存。

應(yīng)理解，電驅(qū)動(dòng)的制冷器可從外部(例如電網(wǎng)或發(fā)電機(jī))獲取電能，也可從所述制冷設(shè)備的自有電池(例如蓄電池組或太陽能電池組)中獲取電能，這都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

應(yīng)理解，在此所述的供冷換熱管段是供冷管路的一部分，在冷媒箱內(nèi)延伸，并可在需要時(shí)通過供冷管路的其它部分(例如連接部分)連接到冷媒箱外。

在一些現(xiàn)有技術(shù)中，將低溫冷媒(例如冰水混合物)直接輸送到用冷環(huán)境(例如空調(diào)、特別是空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管)中使用，并在使用后循環(huán)返回冷媒箱再次降溫。然而，一方面，低溫冷媒中的固體(例如冰塊)容易造成管路堵塞；而另一方面，如果冷媒箱中的冷媒出現(xiàn)大量結(jié)冰，則冷媒中雖然攜帶較多冷能，但由于冷媒箱出口尺寸對(duì)冰塊的限制而可能無法在需要時(shí)順利被輸送到用冷環(huán)境中使用(而在相反的情況下，如果冷媒箱中沒有或很少有結(jié)冰，則冷媒中攜帶的冷能偏少，因而在需要大量用冷時(shí)仍無法將冷能輸送到用冷環(huán)境中滿足使用)。

與此相比，本專利所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備中，通過取冷結(jié)構(gòu)的取冷換熱管段將冷能從冷媒箱中取出并輸送到用冷環(huán)境中使用(例如為空調(diào)應(yīng)用)，所輸送的是冷能，而不是冷媒流體，因而即使冷媒出現(xiàn)結(jié)冰也不影響將冷能從冷媒箱取出使用(不會(huì)由于冷媒出現(xiàn)結(jié)冰堵塞冷媒箱出口或用于輸送冷能到用冷環(huán)境的管路而影響用冷)；在極端情況下，即使冷媒的流動(dòng)性為零，仍能從冷媒箱中取出冷能使用。在另一情況下，如果冷媒耗盡(即，冷媒箱中的冷媒量很少或不存在)，供冷換熱管段仍然可將冷能傳遞到冷媒箱的內(nèi)空間中使冷媒箱內(nèi)空間降溫以儲(chǔ)存冷能，而取冷換熱管段也仍然可從冷媒箱中取出冷能使用；在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過供冷換熱管段和取冷換熱管段的適合的布置，取冷換熱管段可按照其它方式直接或間接地與供冷換熱管段進(jìn)行熱交換以取得冷能，而不必通過冷媒進(jìn)行間接熱交換，即，可在沒有冷媒的情況下在冷媒箱中進(jìn)行供冷和取冷操作，因而系統(tǒng)適應(yīng)性更強(qiáng)，對(duì)此將在下文中的實(shí)施例中更詳細(xì)描述。

此外，冷媒箱具有相對(duì)封閉的內(nèi)空間，因而可用作清水箱，其中用作冷媒的清潔水可保持無污染狀態(tài)，并可在需要時(shí)使用，例如飲用或洗浴等。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備可進(jìn)一步包括：

空調(diào)系統(tǒng)，所述空調(diào)系統(tǒng)包括循環(huán)式延伸的空調(diào)管線、和連接到所述空調(diào)管線的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)機(jī)盤管，所述空調(diào)管線包括空調(diào)換熱管段；

所述取冷換熱管段是所述空調(diào)換熱管段，或者所述取冷換熱管段包括所述空調(diào)換熱管段、或者所述取冷換熱管段連接到所述空調(diào)換熱管段。

這樣，將儲(chǔ)存在冷媒箱中的冷能取出傳輸?shù)娇照{(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)應(yīng)用環(huán)境的溫度(例如降低氣溫)。

應(yīng)理解，所述的“所述取冷換熱管段包括所述空調(diào)管線的空調(diào)換熱管段”中，可以是指“空調(diào)換熱管段即為取冷換熱管段”，也可以是指“空調(diào)換熱管段是取冷換熱管段的一部分”。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述取冷換熱管段可包括所述空調(diào)換熱管段，例如，所述空調(diào)換熱管段可以是所述取冷換熱管段的一部分。這樣，空調(diào)換熱管段既可以作為取冷結(jié)構(gòu)的取冷換熱管段的一部分，而同時(shí)也用作空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)管線的一部分，由此使空調(diào)系統(tǒng)獲得所需的冷能。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述取冷換熱管段還可以包括其它用冷換熱管段，例如冷藏?fù)Q熱管段，用于其它用冷應(yīng)用(例如冷藏食品、飲料、水果等)中。由此，所述取冷換熱管段可包括多個(gè)分別用于不同用冷目的的相應(yīng)的換熱管段。

在另一實(shí)施例中，可選地，所述取冷換熱管段連接(熱連接，無論是直接連接還是間接連接均在本實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi))到所述空調(diào)管線的空調(diào)換熱管段，以將冷能從取冷結(jié)構(gòu)傳遞到空調(diào)系統(tǒng)，由此使空調(diào)系統(tǒng)獲得所需的冷能。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述空調(diào)系統(tǒng)包括：連接到所述空調(diào)管線的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)機(jī)盤管。這樣，通過風(fēng)機(jī)盤管將冷能釋放到需要降溫的應(yīng)用環(huán)境中以調(diào)節(jié)氣溫。

在優(yōu)選實(shí)施例中，可選地，可以將多個(gè)風(fēng)機(jī)盤管分別布置在需要重點(diǎn)降溫的部位，由此可根據(jù)需要開啟特定的風(fēng)機(jī)盤管，以有效利用冷能并實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，至少一個(gè)所述風(fēng)機(jī)盤管可頂置在溫度調(diào)節(jié)空間的天花板上。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述空調(diào)系統(tǒng)可包括設(shè)置在空調(diào)管線上的切換閥，用于根據(jù)需要而控制一個(gè)、多個(gè)或所有所述風(fēng)機(jī)盤管的啟用或停用。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述空調(diào)系統(tǒng)包括水泵、閥和風(fēng)機(jī)盤管，通過水泵和閥可調(diào)節(jié)空調(diào)管線中的介質(zhì)流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入用冷空間的冷量；通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)盤管中的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可將冷風(fēng)吹到遠(yuǎn)近適合的位置，這樣的調(diào)節(jié)在用冷空間中顯然是需要的。

如前所述，所述取冷換熱管段可以包括所述空調(diào)換熱管段。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述空調(diào)換熱管段可與所述供冷換熱管段至少部分地直接連接。這樣，在低溫冷媒箱中，較熱的空調(diào)換熱管段(其中有較熱介質(zhì)流動(dòng))既可以與冷媒箱中的冷媒(例如冷水或冰水混合物)熱交換為空調(diào)系統(tǒng)獲取冷能，也可以與更冷的供冷換熱管段(其中有偏冷制冷劑流動(dòng))在直接連接部位熱交換為空調(diào)系統(tǒng)獲取冷能，因而獲取冷能的效率會(huì)更高。在冷媒箱中的冷媒(例如冷水或冰水混合物)不足(例如冷媒液位降低)時(shí)甚至在冷媒耗盡的極端情況下，這樣的結(jié)構(gòu)是特別有利的，較熱的空調(diào)換熱管段(其中有較熱介質(zhì)流動(dòng))即使與冷媒箱中的冷媒(例如冷水或冰水混合物)無法進(jìn)行高效熱交換或甚至完全無法進(jìn)行熱交換為空調(diào)系統(tǒng)獲取冷能，但仍然能夠與更冷的供冷換熱管段(其中有偏冷制冷劑流動(dòng))在直接連接部位進(jìn)行熱交換為空調(diào)系統(tǒng)獲取冷能，從而確保將冷能提供給空調(diào)系統(tǒng)以降低氣溫。通過這樣的設(shè)計(jì)，即使冷媒箱中的冷媒(例如水)用盡，也能夠通過所述空調(diào)換熱管段與所述供冷換熱管段之間的熱交換而實(shí)現(xiàn)制冷和空調(diào)的功能。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述空調(diào)換熱管段可與所述供冷換熱管段至少部分地通過導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)相連接。應(yīng)理解，所述導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)可包括剛性結(jié)構(gòu)或彈性結(jié)構(gòu)，特別地可以是包含剛性結(jié)構(gòu)和彈性結(jié)構(gòu)的復(fù)合型結(jié)構(gòu)。提供所述導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，一方面可確保在空調(diào)換熱管段與供冷換熱管段之間實(shí)現(xiàn)熱交換而為空調(diào)系統(tǒng)獲取冷能，另一方面還可以為空調(diào)換熱管段和供冷換熱管段提供支撐固定將它們保持就位(特別是在所述導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)具有剛性結(jié)構(gòu)的情況下)，防止由于車輛的顛簸而導(dǎo)致空調(diào)換熱管段和供冷換熱管段受力變形甚至損壞，特別是可以防止空調(diào)換熱管段和供冷換熱管段相互碰撞而受損(特別是在所述導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)具有彈性結(jié)構(gòu)位于空調(diào)換熱管段和供冷換熱管段之間以提供必要的緩沖的情況下)。例如，所述導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)可包括具有高導(dǎo)熱率的金屬結(jié)構(gòu)，或者可包括具有高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱橡膠層或?qū)針渲瑢印Ｍㄟ^這種布置，即使冷媒箱中的冷媒(例如冷水或冰水混合物)不足(例如冷媒液位降低)時(shí)甚至在冷媒耗盡的極端情況下，也可以確?？照{(diào)換熱管段與供冷換熱管段之間的熱交換，從而實(shí)現(xiàn)冷能的取出和使用。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述空調(diào)換熱管段可與所述供冷換熱管段相互分離。在這種簡(jiǎn)化型結(jié)構(gòu)中，在低溫冷媒箱中，較熱的空調(diào)換熱管段(其中有較熱介質(zhì)流動(dòng))僅與冷媒箱中的冷媒(例如冷水或冰水混合物)熱交換為空調(diào)系統(tǒng)獲取冷能，而不與供冷換熱管段(其中有偏冷制冷劑流動(dòng))進(jìn)行直接的熱交換。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述供冷換熱管段的至少一部分從所述空調(diào)換熱管段中共軸地穿過。也就是說，空調(diào)換熱管段套置在供冷換熱管段之外，供冷換熱管段在空調(diào)換熱管段內(nèi)共軸地延伸并處于空調(diào)換熱管段內(nèi)裝容流動(dòng)的流體(例如不凍液)中，從而更有利于在內(nèi)的供冷換熱管段中流動(dòng)的溫度較低的制冷劑與在外的空調(diào)換熱管段中(即，內(nèi)管外壁與外管內(nèi)壁之間)流動(dòng)的溫度較高的不凍液之間進(jìn)行充分熱交換，以將冷能從供冷換熱管段傳遞到空調(diào)換熱管段并最終用于空調(diào)系統(tǒng)。通過這種套置結(jié)構(gòu)(或稱為套管結(jié)構(gòu))的設(shè)計(jì)，空調(diào)換熱管段不僅能夠從其內(nèi)部的供冷換熱管段獲取冷能，而且能夠從其外側(cè)接觸到的冷媒獲取冷能，從而顯著提高獲取冷能的效率。此外，通過這樣的套置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即使冷媒箱中冷媒不足甚至耗盡，空調(diào)換熱管段仍然能夠與供冷換熱管段保持一定的熱交換以獲取冷能用于空調(diào)系統(tǒng)操作，這是特別有利的。

另外，通過這樣的套置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠在供冷(例如利用供冷換熱管段)的同時(shí)也進(jìn)行儲(chǔ)冷(例如利用冷媒)和用冷(例如利用空調(diào)換熱管段)的操作，并可進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)用冷量大時(shí)，供冷(利用供冷換熱管段)和儲(chǔ)冷(利用冷媒)的冷能能夠同時(shí)向用冷方(空調(diào)換熱管段)傳遞；而當(dāng)用冷量小時(shí)，供冷方(供冷換熱管段)將冷能傳遞給其外圍的用冷方(空調(diào)換熱管段)，空調(diào)換熱管段僅需要其中的一部分冷能用于空調(diào)操作，而其余部分則可擴(kuò)散到周圍的冷媒儲(chǔ)存起來以備后用，由此高效地儲(chǔ)存和使用冷能并自動(dòng)調(diào)節(jié)冷能的分配。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述空調(diào)換熱管段的兩端密封地連接到所述供冷換熱管段的外壁上，并設(shè)置有至少部分地處于所述冷媒箱之外的帶開口的接頭。所述的“至少部分”是指：所述接頭具有處于冷媒箱之外的部分或全部結(jié)構(gòu)，所述接頭可以完全處于冷媒箱之外，也可以部分處于冷媒箱之外且部分處于冷媒箱的箱壁中或冷媒箱之內(nèi)，這都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

這樣，通過這樣的密封連接，可限定空調(diào)換熱管段中的充滿不凍液的空調(diào)換熱空間，并且使所述不凍液能夠與穿過空調(diào)換熱空間的供冷換熱管段充分熱交換以從供冷換熱管段(以及其中的制冷劑)中獲取冷能。更具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，可在空調(diào)換熱管段的每端設(shè)置有一個(gè)接頭，空調(diào)換熱管段中的不凍液從一端的接頭的開口流入空調(diào)換熱空間并從另一端的接頭的開口流出，由此實(shí)現(xiàn)不凍液的循環(huán)流動(dòng)。相應(yīng)地，從空調(diào)換熱管段中穿過的供冷換熱管段內(nèi)部的制冷劑(例如氟)可按照相反方向流動(dòng)，由此更好地進(jìn)行熱交換。此外，在這種設(shè)計(jì)中，設(shè)置在冷媒箱外的接頭可便于維護(hù)，并可避免不凍液滲漏到冷媒箱內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于“所述供冷換熱管段的至少一部分從所述空調(diào)換熱管段中共軸地穿過”的情況，可選地或較佳地，空調(diào)換熱管段中的流體(例如不凍液)的流動(dòng)方向可以與從空調(diào)換熱管段中穿過的供冷換熱管段中的制冷劑(例如氟)的流動(dòng)方向相反方向，由此更好地進(jìn)行熱交換。

如上所述的供冷換熱管段和空調(diào)換熱管段套置結(jié)構(gòu)以及與所述空調(diào)換熱空間相關(guān)的密封和接頭的特征，均是本發(fā)明的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。上述套置結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同的操作。例如：

1)實(shí)現(xiàn)供冷與用冷之間的平衡狀態(tài)：此時(shí)，冷媒既不獲得更多冷能，也不付出冷能(這與冷媒在冷媒箱中的存量多少無關(guān))。在其中一種特別情況下，冷媒箱中的冷媒用盡，即，處于無冷媒狀態(tài)，則此時(shí)的供冷等于用冷，且供冷量最小。

2)供冷大于用冷的狀態(tài)：此時(shí)，冷媒不僅獲得冷能而且還儲(chǔ)存冷能。在其中一種特別情況下，在沒有用冷需求時(shí)(此時(shí)用冷為零)，僅供冷而不用冷，所有供應(yīng)的冷能將會(huì)儲(chǔ)存在冷媒中。

3)供冷小于用冷的狀態(tài)：此時(shí)，冷媒付出冷能而與所供冷共同對(duì)用冷方供冷。在其中一種特別情況下，在沒有來自制冷器的供冷時(shí)(例如可由于電力供應(yīng)中斷或不足所致)，無供冷而有用冷，所有的用冷(例如空調(diào)用冷)將從儲(chǔ)存有冷能的冷媒中提取，此時(shí)用電量最小。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述空調(diào)換熱管段包括空調(diào)換熱空間，且所述供冷換熱管段的至少一部分從所述空調(diào)換熱空間中穿過，也就是說，所述供冷換熱管段的所述至少一部分位于所述空調(diào)換熱管段內(nèi)的空調(diào)換熱空間內(nèi)，相應(yīng)地，所述空調(diào)換熱空間在兩端處的端壁密封地連接到所述供冷換熱管段的外壁上。這樣，所述供冷換熱管段從空調(diào)換熱管段中穿過，所述空調(diào)換熱管段可將這部分的所述供冷換熱管段封裝在空調(diào)換熱空間內(nèi)，以利于從供冷換熱管段中流動(dòng)的制冷劑獲取冷能。其中，內(nèi)管(供冷換熱管段)中流動(dòng)溫度較低的制冷劑，而外管(空調(diào)換熱管段)中(即，內(nèi)管外壁與外管內(nèi)壁之間)則流動(dòng)溫度較高的不凍液。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述供冷換熱管段的流體流向與所述空調(diào)換熱管段中的流體流向相反，以更好地進(jìn)行熱交換。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述供冷換熱管段可沿直線形狀或者曲線形狀延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，較佳地，所述供冷換熱管段可沿螺旋形形狀延伸。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述空調(diào)換熱管段可沿直線形狀或者曲線形狀延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，較佳地，所述空調(diào)換熱管段可沿螺旋形形狀延伸。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述供冷換熱管段可沿直線形狀，所述空調(diào)換熱管段可沿螺旋形形狀延伸，且所述供冷換熱管段從所述空調(diào)換熱管段構(gòu)成的螺旋形狀中(沿螺旋軸線方向)穿過。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述空調(diào)換熱管段可沿直線形狀，所述供冷換熱管段可沿螺旋形形狀延伸，且所述空調(diào)換熱管段從所述供冷換熱管段構(gòu)成的螺旋形狀中(沿螺旋軸線方向)穿過。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述供冷換熱管段在外壁上可包括換熱鰭片，從而增大換熱面積以利于與冷媒進(jìn)行熱交換。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述空調(diào)換熱管段在外壁上可包括換熱鰭片，從而增大換熱面積以利于與冷媒進(jìn)行熱交換。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備可進(jìn)一步包括：

攪拌器，其設(shè)置在所述冷媒箱中。

這樣，通過攪拌器攪動(dòng)冷媒箱中的冷媒使其流動(dòng)，可以增強(qiáng)取冷換熱管段或者供冷換熱管段與冷媒之間的熱交換。具體而言：

在一方面，通過攪拌增大冷媒的流動(dòng)性，可提高供冷換熱管段向冷媒或者由此向取冷換熱管段提供冷能的效率，特別是當(dāng)供冷換熱管段與取冷換熱管段之間相互分離時(shí)可避免僅在供冷換熱管段和取冷換熱管段的近處發(fā)生與冷媒之間的局部熱交換而導(dǎo)致較低的熱交換效率。尤其應(yīng)注意的是，供冷換熱管段向冷媒傳遞冷能時(shí)，如果冷媒的流動(dòng)性不佳，則可能在供冷換熱管段的外表面上過早地形成局部結(jié)冰，若結(jié)冰厚度過大則會(huì)降低供冷換熱管段與冷媒之間的熱交換效率而對(duì)冷能持續(xù)地傳遞造成不利影響，例如，無法使冷能進(jìn)一步有效傳遞到冷媒箱中，由此還會(huì)導(dǎo)致制冷器的工作效率降低。因此，通過攪拌冷媒增大其流動(dòng)性，可以更快地將冷能從供冷換熱管段傳遞到遠(yuǎn)處(而不是局限于供冷換熱管段的附近而引起結(jié)冰)乃至冷媒箱中的整個(gè)冷媒所在之處，使冷能盡可能均勻地傳遞和儲(chǔ)存在冷媒箱中各處的冷媒中，以避免由于供冷換熱管段所攜帶冷能無法及時(shí)向遠(yuǎn)處傳遞而造成供冷換熱管段處局部過早結(jié)冰影響熱交換效率而影響冷能傳遞和儲(chǔ)存。通過攪拌冷媒的這種優(yōu)化方式，在一種較佳情況下，當(dāng)由供冷換熱管段所提供的冷能充足時(shí)，理想地，可在冷媒箱中各處冷媒的溫度降低至接近零度之后才會(huì)允許在供冷換熱管段局部出現(xiàn)結(jié)冰。

另一方面，通過攪拌增大冷媒的流動(dòng)性，可提高取冷換熱管段從冷媒或者由此從供冷換熱管段獲取冷能的效率，無論是當(dāng)取冷換熱管段與供冷換熱管段之間相互分離時(shí)、還是當(dāng)取冷換熱管段與供冷換熱管段之間相互熱連接時(shí)，均可避免僅在取冷換熱管段和供冷換熱管段近處發(fā)生與冷媒之間的局部的有效熱交換而導(dǎo)致較低的熱交換效率。另外，即使當(dāng)制冷器不工作而將不再向冷媒箱中提供更多冷能時(shí)，也可以通過攪拌器對(duì)冷媒的攪動(dòng)而增強(qiáng)取冷換熱管段從冷媒獲取冷能的效率。通過試驗(yàn)驗(yàn)證，通過攪拌冷媒所獲得的取冷換熱管段的出口溫度可僅為幾度，比不攪拌冷媒所獲得的取冷換熱管段的出口溫度顯著降低(例如可降低7－8度)，從而改善用冷(例如空調(diào)降溫)效果。

應(yīng)理解，在供冷換熱管段中流動(dòng)的制冷劑在進(jìn)入冷媒箱的首端處溫度較低且包含較多冷能，在沿供冷換熱管段流動(dòng)過程中隨著與外界(例如冷媒、取冷換熱管段、或空調(diào)換熱管段中的流體)熱交換而輸出冷能，并在流出冷媒箱的尾端處溫度較高且包含較少冷能。這樣，由于熱交換，在軸向方向上，沿供冷換熱管段的延伸方向會(huì)產(chǎn)生軸向溫度梯度，即，在首端處溫度較低而在尾端處溫度較高，因而尾端處的溫度較高區(qū)域由于與周圍環(huán)境(例如冷媒)的溫差小導(dǎo)致熱交換效率較差，這不利于將冷能從供冷換熱管段向外(例如周圍冷媒)傳遞；而在徑向方向上，從供冷換熱管段內(nèi)向外也會(huì)產(chǎn)生徑向溫度梯度，即，供冷換熱管段內(nèi)部溫度較低而其外則溫度較高，供冷換熱管段內(nèi)溫度最低，在供冷換熱管段外的流體離供冷換熱管段越遠(yuǎn)則溫度越高，因而在供冷換熱管段之外近處溫度較低區(qū)域中的流體(例如冷媒)與供冷換熱管段之間的溫差偏小導(dǎo)致熱交換效率較差，這不利于將冷能從供冷換熱管段向外(例如周圍冷媒)傳遞。通過實(shí)際測(cè)試可知，不論供冷換熱管段周圍是冰還是水或者是冰水混合物，都存在很大的溫度梯度(軸向或徑向溫度梯度)，有時(shí)甚至可達(dá)10度甚至更大，而且供冷換熱管段上的冰層越厚則對(duì)傳遞冷能越不利。通過設(shè)置所述攪拌器，不僅可以使供冷換熱管段在首尾兩端處與周圍環(huán)境(例如冷媒)的冷能傳遞盡量均勻化，而且可以從供冷換熱管段內(nèi)向外至周圍環(huán)境(例如周圍冷媒)的冷能傳遞盡可能均勻化，減小甚至消除不希望出現(xiàn)的溫度梯度，從而提高熱交換效率以利于冷能傳遞。

在此應(yīng)注意的是，從毛細(xì)管出口噴出到供冷換熱管段內(nèi)的制冷劑一旦離開毛細(xì)管就開始蒸發(fā)以釋放冷能，這種劇烈釋放的冷能如果不能及時(shí)向冷媒箱內(nèi)的遠(yuǎn)處區(qū)域傳遞，則可能導(dǎo)致供冷換熱管段(以及在一些實(shí)施例中處于附近或外圍的取冷換熱管段)的表面和周圍出現(xiàn)冷能局部積聚而過早發(fā)生結(jié)冰，而且在這種情況下隨著結(jié)冰厚度的增大會(huì)阻礙針對(duì)冷能的熱交換，由此使供冷換熱管段中的冷能無法有效傳遞出來，結(jié)果使制冷器的制冷效率降低。有鑒于此，在此提供攪拌器可攪動(dòng)冷媒以協(xié)助盡快將冷能從供冷換熱管段的近處向遠(yuǎn)處傳遞，使冷媒箱中各處的冷媒盡可能均勻地吸收冷能而降溫接近于零度，然后再開始結(jié)冰，從而有效地減少甚至消除供冷換熱管段處的過早結(jié)冰現(xiàn)象，由此提高冷能傳遞效率并確保制冷器保持較高的制冷效率。

應(yīng)注意的是，在一些實(shí)施例中，即使采用如前所述的套置結(jié)構(gòu)(或可稱為套管結(jié)構(gòu))，即，所述供冷換熱管段的至少一部分從所述空調(diào)換熱管段中共軸地穿過，也可通過攪拌的操作增大冷媒流動(dòng)性以提高熱交換效率。在此情況下，以類似方式，通過攪拌器攪動(dòng)冷媒以增強(qiáng)其流動(dòng)性和熱交換效率，可以使取冷換熱管段內(nèi)的不凍液和/或可最終使供冷換熱管段中的制冷劑在首尾兩端處的溫度(或制冷劑中所包含冷能)均勻化，減小甚至消除不希望出現(xiàn)的溫度梯度(不同位置的溫度差異)，從而提高熱交換效率以利于冷能傳遞。

在此需要重申的是，通過冷媒結(jié)冰發(fā)生相變以儲(chǔ)存大量冷能是本專利中的關(guān)鍵點(diǎn)，通過攪拌器攪動(dòng)冷媒的目的不是完全避免結(jié)冰，而是避免發(fā)生“過早”結(jié)冰而影響冷能向冷媒箱中進(jìn)一步傳遞，從而使冷媒箱中的冷媒均勻吸收冷能并然后基本均勻地發(fā)生結(jié)冰，由此充分利用冷媒的儲(chǔ)冷效果。在理想狀態(tài)下，冷媒箱中各處的冷媒大致保持相等的溫度，并在降溫至接近于零度后基本同步地發(fā)生結(jié)冰而繼續(xù)吸收和儲(chǔ)存冷能，這也是我們所希望的，因?yàn)閺牧愣鹊囊后w(例如水)變?yōu)榱愣鹊墓腆w(例如冰)是一個(gè)相變過程，從物理學(xué)可知，此時(shí)冷媒的溫度雖然仍然為零度，但這個(gè)從液態(tài)到固態(tài)的相變過程使得固態(tài)冷媒(例如冰)能夠儲(chǔ)存的冷能相當(dāng)于相同重量液態(tài)冷媒所儲(chǔ)存冷能的十幾倍甚至幾十倍。在所述冷媒是水的情況下，在零度溫度下，固態(tài)冰所儲(chǔ)存冷能相當(dāng)于相同重量液態(tài)水所儲(chǔ)存冷能的約80倍。因此，使盡可能多的冷媒(例如水)結(jié)冰能夠在整體上儲(chǔ)存更多冷能，而局部過早結(jié)冰會(huì)阻礙遠(yuǎn)處位置的冷媒充分降溫至零度乃至結(jié)冰(這顯然是我們不希望的)。因此，通過攪拌器攪動(dòng)冷媒可以使冷媒箱中各處冷媒的狀態(tài)基本保持一致(在溫度上以及在結(jié)冰時(shí)間上)以高效利用冷媒儲(chǔ)冷，而避免“過早地”發(fā)生局部結(jié)冰而影響向冷媒箱中傳遞冷能。

以上描述了通過攪拌器攪動(dòng)冷媒以提高供冷換熱管段一側(cè)的熱交換效率。不過應(yīng)注意的是，按照類似的方式，通過攪拌器攪動(dòng)冷媒也可以提高取冷換熱管段一側(cè)的熱交換效率以利于取得冷能進(jìn)行使用。在通過取冷換熱管段取冷并使用時(shí)，同樣可能由于不均勻性而存在溫度梯度(例如軸向方向和徑向方向上的溫度梯度)，特別是當(dāng)冷媒已發(fā)生結(jié)冰或部分結(jié)冰的情況下。例如，在空調(diào)降溫應(yīng)用中，已從供冷換熱管段和/或冷媒中獲得冷能的不凍液在空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管處釋放冷能后溫度升高，循環(huán)回到取冷換熱管段以吸收周圍冷能進(jìn)行補(bǔ)充。

在軸向方向上，沿取冷換熱管段流動(dòng)的不凍液不斷從周圍冷媒中補(bǔ)充吸收冷能而在到達(dá)取冷換熱管段尾端時(shí)溫度較低，從而沿取冷換熱管段的軸線方向從首端到尾端形成軸向溫度梯度，即，在首端處溫度較高而在尾端處溫度較低，因而尾端處溫度較低的不凍液由于與周圍環(huán)境(例如冷媒)之間的溫差變小而可能導(dǎo)致熱交換效率下降，這不利于利用取冷換熱管段獲取冷能(例如從周圍冷媒獲取冷能)使用。

在徑向方向上，隨著高溫不凍液循環(huán)回到取冷換熱管段以從周圍冷媒補(bǔ)充吸收冷能，高溫不凍液與低溫冷媒之間的熱交換可能會(huì)導(dǎo)致取冷換熱管段周圍的冷媒冰溶化為冷媒液或者使冷媒液升溫(在實(shí)際測(cè)試中，循環(huán)回到取冷換熱管段首端的高溫不凍液可達(dá)25度，因而實(shí)際上可在很短(例如1分鐘)時(shí)間內(nèi)就使取冷換熱管段周圍的冷媒冰溶化而迅速形成液柱)而形成包圍取冷換熱管段的冷媒液層，因而從取冷換熱管段內(nèi)向外并且從近向遠(yuǎn)也會(huì)產(chǎn)生徑向溫度梯度，即，取冷換熱管段內(nèi)部溫度較高而其外則溫度較低，取冷換熱管段內(nèi)的溫度最高，取冷換熱管段外的冷媒液離取冷換熱管段越遠(yuǎn)則溫度越低(在遠(yuǎn)處甚至可以為接近于零度的冰液混合物甚至冰固態(tài)的冷媒)，而離取冷換熱管段越近則溫度越高，因而在取冷換熱管段中流動(dòng)的高溫不凍液與在取冷換熱管段之外的近處溫度較高區(qū)域中的溫度較高冷媒(例如冷媒液)之間的溫差偏小而導(dǎo)致不凍液的熱交換效率較差，特別是在取冷換熱管段首端的高溫區(qū)域中可能形成厚度大、溫度高的冷媒液層而使取冷換熱管段首端處的高溫不凍液與高溫冷媒液層之間的溫差偏小并嚴(yán)重影響熱交換效率，因而不凍液補(bǔ)充冷能的效率差，甚至?xí)谌±鋼Q熱管段與遠(yuǎn)處低溫冷媒之間形成阻隔層而導(dǎo)致取冷換熱管段中的高溫不凍液無法有效從冷媒中補(bǔ)充獲取足夠的冷能，這不利于利用取冷換熱管段獲取冷能(例如從周圍冷媒獲取冷能)使用。

總體而言，沿軸向方向和沿徑向方向的溫度梯度均不利于充分熱交換以從取冷換熱管段獲取冷能，特別是取冷換熱管段首端的高溫區(qū)域中可能形成厚度大、溫度高的冷媒液層而嚴(yán)重阻礙取冷換熱管段中的不凍液與周圍冷媒之間的有效熱交換，尤其是在取冷換熱管段首端處溫度較高不凍液與周圍環(huán)境(例如高溫冷媒液層)之間溫差偏小導(dǎo)致熱交換不利的情況特別明顯。

通過實(shí)際測(cè)試可知，不論取冷換熱管段周圍存在的是何種形態(tài)的冷媒(例如冰、液體(例如水)或冰液混合物)，都存在很大溫度梯度(軸向或徑向溫度梯度)，有時(shí)可達(dá)10度甚至更大，而且取冷換熱管段上的溶化液層(例如水層)越厚則對(duì)獲取冷能越不利。在這種情況下，如果不攪動(dòng)冷媒，則取冷換熱管段周圍的局部高溫狀態(tài)可能導(dǎo)致取冷換熱管段從冷媒箱中獲取冷能的效率降低，最終使空調(diào)降溫工作的效果顯著降低；反之，通過攪動(dòng)冷媒，則可減小或消除取冷換熱管段沿軸向和沿徑向的溫度梯度，使得取冷換熱管段與周圍環(huán)境(例如周圍冷媒)的冷能傳遞(或者熱交換)盡可能均勻化，能夠在取冷換熱管段一側(cè)更均勻穩(wěn)定地獲取冷能，從而提高取冷時(shí)的熱交換效率以利于獲取冷能實(shí)現(xiàn)用冷操作。

在此應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，無論是在供冷換熱管段一側(cè)還是在取冷換熱管段一側(cè)，均已通過實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證了攪動(dòng)冷媒對(duì)提高熱交換效率以及提高制冷器和空調(diào)工作效率的顯著作用，這對(duì)有效利用能源和提供良好用冷質(zhì)量都是有益的。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述攪拌器可包括：被布置在供冷換熱管段與取冷換熱管段之間的攪拌結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述攪拌器包括多個(gè)攪拌結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)攪拌結(jié)構(gòu)可以分別布置在供冷換熱管段和取冷換熱管段側(cè)旁。

如上所述，這樣的通過攪拌器攪動(dòng)冷媒以增大冷媒的流動(dòng)性并由此增強(qiáng)熱交換效率的方式也是本發(fā)明的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述供冷換熱管段至少包括：沿水平方向延伸的部分、和沿豎直方向延伸的部分。供冷換熱管段由此在冷媒箱中的較大范圍內(nèi)分布，以利于向冷媒傳遞冷能。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述供冷換熱管段包括：沿笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的x、y、z軸線的方向分別延伸的第一部分、第二部分、和第三部分。供冷換熱管段由此在冷媒箱中的較大范圍內(nèi)分布，以利于向冷媒傳遞冷能。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備可進(jìn)一步包括：

冰箱；和

冰箱管路，所述冰箱管路從所述制冷器的輸出端延伸以循環(huán)方式回到所述制冷器的輸入端，且包括：在所述冰箱中延伸的冰箱換熱管段(其例如可實(shí)現(xiàn)冰箱蒸發(fā)器的功能或作為冰箱蒸發(fā)器使用)。

制冷器將電能轉(zhuǎn)化為冷能，在冰箱管路中的制冷劑可在制冷器與冰箱之間循環(huán)流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)冰箱內(nèi)儲(chǔ)物空間(例如冷藏室或冷凍室)的降溫，其中冰箱管路的一部分(即，冰箱換熱管段)從冰箱中經(jīng)過。在冰箱管路中流動(dòng)的制冷劑利用制冷器被冷卻而形成偏冷制冷劑從制冷器流出；偏冷制冷劑經(jīng)過冰箱中的冰箱換熱管段時(shí)通過熱交換將冷能傳遞到冰箱內(nèi)的儲(chǔ)物空間對(duì)其進(jìn)行降溫，由此保持冰箱內(nèi)儲(chǔ)物空間的低溫條件(或儲(chǔ)存冷能)；流出冰箱后(即，經(jīng)過冰箱換熱管段之后)的制冷劑在完成熱交換之后溫度升高而形成偏熱制冷劑，偏熱制冷劑流回到制冷器重新冷卻，由此使制冷劑在冰箱管路中循環(huán)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)供冷和冷能使用或儲(chǔ)能(即，儲(chǔ)存冷能)。

這樣，冰箱可通過連接到制冷器的冰箱管路從制冷器獲取冷能以降低冰箱內(nèi)儲(chǔ)物空間的溫度，由此實(shí)現(xiàn)降溫功能。其中，冰箱管路的一部分(即，冰箱換熱管段)從冰箱中經(jīng)過以將來自制冷器的冷能傳輸?shù)奖鋬?nèi)使用。這種冰箱儲(chǔ)物設(shè)計(jì)在夏季是特別有利的，特別是用于諸如車輛的交通運(yùn)輸工具中。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述制冷器的輸出端處設(shè)置有切換閥門，用于選擇性連接到所述供冷管路(包括位于冷媒箱中的供冷換熱管段)或者連接到所述冰箱管路(包括位于冰箱中的冰箱換熱管段)，通過這樣的閥門切換操作，可根據(jù)需要將來自制冷器的攜帶冷能的偏冷制冷劑選擇性地供應(yīng)到冷媒箱中的供冷換熱管段或供應(yīng)到冰箱中的冰箱換熱管段。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述冷媒箱中裝容冷水用作所述冷媒，所述冷媒箱具有取水或檢修開口或水龍頭，以在需要時(shí)(例如冷飲或冷藏或其它需要緊急降溫的情況下)直接取用冷媒箱中的冷水或冰水。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述冷媒箱中可裝容清水用作所述冷媒，因而冷媒箱實(shí)際上可作為諸如車輛之類交通運(yùn)輸工具的清水箱，并可在需要時(shí)從中取用清水使用，例如用于洗浴等應(yīng)用。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，所述冷媒箱的進(jìn)口和出口處可設(shè)置有相應(yīng)的閥，以利于進(jìn)水(例如用于補(bǔ)水)和出水(例如用于排水或取用水)。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述制冷器包括壓縮機(jī)、冷凝器和毛細(xì)管，所述冷凝器布置在所述冷媒箱的表層(即限定冷媒箱外輪廓的外露層)的外表面或內(nèi)表面上。在本發(fā)明的實(shí)施例中，制冷器采用與冰箱工作原理類似的工作原理，其中，在冷媒箱中的所述供冷換熱管段可作為制冷器的蒸發(fā)器起作用。為了提高制冷器的工作效率，可增強(qiáng)冷凝器的散熱，基于這種考慮，冷凝器優(yōu)選地可布置在冷媒箱的表層的外表面上(在此情況下，冷凝器處于冷媒箱之外)并可根據(jù)需要沿所述外表面延伸以增大散熱面積，由此增強(qiáng)散熱以提高制冷器的工作效率。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可選地，冷凝器可布置在冷媒箱表層外表面的多個(gè)面(例如前后左右下五個(gè)面)上。不過在其它實(shí)施例中，根據(jù)需要，冷凝器也可布置在冷媒箱的表層的內(nèi)表面上(在此情況下，冷凝器在冷媒箱表層的內(nèi)側(cè)，處于冷媒箱箱壁內(nèi)但不會(huì)接觸到冷媒箱內(nèi)部空間裝容的冷媒)。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，所述制冷器包括壓縮機(jī)、冷凝器和毛細(xì)管，所述毛細(xì)管插入所述供冷換熱管段內(nèi)并且利用在所述毛細(xì)管的外壁與所述供冷換熱管段的內(nèi)壁之間的彈性密封體而密封地固定就位，所述毛細(xì)管的插入所述供冷換熱管段內(nèi)的出口在所述冷媒箱之內(nèi)并與所述冷媒箱的內(nèi)壁相距1厘米以上(較佳地為3厘米以上、更佳地5厘米以上，例如為10厘米以上)。這樣，毛細(xì)管延伸到冷媒箱內(nèi)通入到實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器功能的供冷換熱管段中(即，采用套管式的結(jié)構(gòu))，毛細(xì)管的出口可延伸到冷媒箱內(nèi)足夠的深度后才釋放出低溫低壓的制冷劑以釋放冷能，由此可避免毛細(xì)管出口距離冷媒箱壁過近導(dǎo)致冷能釋放到冷媒箱之外(甚至可能在冷媒箱外表面形成凍霜)而造成能量損失，因而減少或避免不必要的冷媒箱外的冷能損失，從而將冷能盡可能完全傳遞到冷媒箱中進(jìn)行儲(chǔ)存。

應(yīng)理解的是，毛細(xì)管穿過冷媒箱壁，出口深入冷媒箱內(nèi)至少1厘米。深入的長(zhǎng)度如果過小則會(huì)使過多冷量外溢(主要通過毛細(xì)管所插入的供冷換熱管段向箱外發(fā)散冷能，例如通過傳導(dǎo)換熱方式發(fā)散)，而深入的長(zhǎng)度如果過大則會(huì)浪費(fèi)管材料，因而毛細(xì)管的深入冷媒箱內(nèi)的長(zhǎng)度/深度，即，毛細(xì)管的插入供冷換熱管段內(nèi)的出口與冷媒箱內(nèi)壁相距的距離，可在1厘米以上，較佳地可為2－4厘米。

所述的設(shè)置在毛細(xì)管外壁與供冷換熱管段內(nèi)壁之間的“彈性密封體”，被設(shè)置或填充在毛細(xì)管外壁與供冷換熱管段內(nèi)壁之間的管間縫隙中，一方面通過彈性密封體與接觸表面之間的摩擦力使所述毛細(xì)管相對(duì)于所述供冷換熱管段保持固定就位，既可以確保毛細(xì)管出口深入到冷媒箱內(nèi)足夠深度/長(zhǎng)度，又可以避免毛細(xì)管與供冷換熱管段之間發(fā)生碰撞導(dǎo)致部件損壞，此外還可以利用彈性密封體所具有的彈性起到緩沖外力以保護(hù)部件的目的，特別是在毛細(xì)管因共振發(fā)生振顫甚至鳴響的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)有效減振，不僅可保護(hù)部件免受損傷，還可降低噪音；而另一方面則可密封地堵塞毛細(xì)管外壁與供冷換熱管段內(nèi)壁之間的管間縫隙，以防止從毛細(xì)管的出口噴出的低溫低壓制冷劑經(jīng)由所述管間縫隙向冷媒箱外倒流造成制冷劑聚積或冷能損失，由此可確保由毛細(xì)管出口噴出的攜帶高冷能的低溫低壓制冷劑基本上沿著朝向冷媒箱深處的方向噴出，從而將冷能盡可能多地傳遞到供冷換熱管段內(nèi)至冷媒箱內(nèi)儲(chǔ)存。

由此可見，如本文中所述的利用所述彈性密封體將深入供冷換熱管段內(nèi)的毛細(xì)管(毛細(xì)管出口與所述冷媒箱的內(nèi)壁相距1厘米以上)密封地固定就位，既可以確保由毛細(xì)管出口噴出的攜帶高冷能的低溫低壓制冷劑基本向冷媒箱深處噴出以避免不希望出現(xiàn)的冷能外溢損失，還可以減緩毛細(xì)管的振顫或鳴響現(xiàn)象以保護(hù)部件且降低噪音，這也是本發(fā)明的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，彈性密封體可通過硅膠材料制成。

在另一實(shí)施例中，彈性密封體可通過橡膠、樹脂、海綿、泡沫塑料或其它具有彈性的材料制成。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述彈性密封體可為彈性的硅膠套管，其套在毛細(xì)管的外壁上并與毛細(xì)管一起利用擠壓力密封地插入到供冷換熱管段中。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，不同管路/管段之間或者與接頭之間在冷媒箱外連接，以避免焊接不牢導(dǎo)致制冷劑或不凍液滲漏到冷媒中，同時(shí)便于維護(hù)修理。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，毛細(xì)管插入供冷換熱管段中，且供冷換熱管段插入空調(diào)換熱管段(不凍液流動(dòng)其中)中。這種多重套管結(jié)構(gòu)具有緊湊結(jié)構(gòu)，從而可顯著減少部件占用空間，由此結(jié)余更多空間供容納冷媒以儲(chǔ)存冷能；而另一方面，這種緊湊的多重套管結(jié)構(gòu)可以僅具有用于出入冷媒箱的單個(gè)出口和單個(gè)入口，從而有效降低由于管路出入冷媒箱可能導(dǎo)致冷媒泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，在毛細(xì)管的出口側(cè)，將彈性硅膠管套在毛細(xì)管的外壁上，并將毛細(xì)管和彈性硅膠管一起密封地插入到供冷換熱管段中。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖1所示的實(shí)施例中可見一種具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備，其包括：

通過電驅(qū)動(dòng)(圖示由供電系統(tǒng)供電)的制冷器510；

裝容有可相變冷媒的冷媒箱520，所述冷媒箱具有保溫結(jié)構(gòu)；和

供冷管路，所述供冷管路從所述制冷器510的輸出端延伸以循環(huán)方式回到所述制冷器510的輸入端，且包括：在所述冷媒箱520中延伸的供冷換熱管段555；

取冷結(jié)構(gòu)，所述取冷能結(jié)構(gòu)包括：在所述冷媒箱中延伸以與所述供冷換熱管段555進(jìn)行熱交換的取冷換熱管段。

在圖1的實(shí)施例中還可見：

空調(diào)系統(tǒng)700，所述空調(diào)系統(tǒng)包括循環(huán)式延伸的空調(diào)管線、和連接到所述空調(diào)管線的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)機(jī)盤管，所述空調(diào)管線包括空調(diào)換熱管段777；

所述取冷換熱管段是所述空調(diào)管線的空調(diào)換熱管段777。

這樣，制冷器510將電能轉(zhuǎn)化為冷能通過供冷換熱管段555傳遞到冷媒箱520中儲(chǔ)存，空調(diào)系統(tǒng)700通過空調(diào)換熱管段777從冷媒箱520中獲取冷能，可用于調(diào)節(jié)應(yīng)用環(huán)境的溫度。

在圖1的實(shí)施例中還可見冰箱610。冰箱610通過冰箱管路連接到制冷器510以獲取冷能，其中，所述冰箱管路從所述制冷器的輸出端延伸以循環(huán)方式回到所述制冷器的輸入端，且包括：在所述冰箱中延伸的冰箱換熱管段。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備的供冷換熱管段和空調(diào)換熱管段的套置結(jié)構(gòu)的示意圖。

在圖2的實(shí)施例中，供冷換熱管段和空調(diào)換熱管段的布置方式不同于圖1的實(shí)施例中所示。在圖2的實(shí)施例中顯示出，所述供冷換熱管段555a(其內(nèi)部以陰影填充來表示)的至少一部分從所述空調(diào)換熱管段777a中共軸地穿過。也就是說，空調(diào)換熱管段777a套置在供冷換熱管段555a之外，供冷換熱管段555a在空調(diào)換熱管段內(nèi)共軸地延伸并處于空調(diào)換熱管段內(nèi)所裝容流動(dòng)的流體(例如不凍液)中，從而有利于在內(nèi)的供冷換熱管段555a中流動(dòng)的溫度較低的制冷劑與在外的空調(diào)換熱管段中流動(dòng)的溫度較高的不凍液之間進(jìn)行充分熱交換以將冷能從供冷換熱管段555a傳遞到空調(diào)換熱管段777a并最終用于空調(diào)系統(tǒng)。

在圖2所述的實(shí)施例中可見，供冷換熱管段555a中的制冷劑(例如氟)可向右流動(dòng)(如箭頭所示)，而空調(diào)換熱管段777a中的流體(例如不凍液)可向左流動(dòng)(如箭頭所示)，二者以相反方向流動(dòng)，由此使供冷換熱管段555a與空調(diào)換熱管段777a能夠更好地進(jìn)行熱交換。

在實(shí)際使用的各實(shí)施例中，例如在圖1或圖2的實(shí)施例中，可選地，供冷換熱管段中的流體與空調(diào)換熱管段中的流體的流向既可以相同，也可以相反，根據(jù)需要而定。

在實(shí)際使用的各實(shí)施例中，例如在圖1或圖2的實(shí)施例中，可選地，供冷換熱管段中的流體與空調(diào)換熱管段中的流體的流速既可以相同，也可以不同，根據(jù)需要而定。

在一個(gè)實(shí)施例中，可選地，供冷換熱管段中的流體的流速可慢于空調(diào)換熱管段中的流體的流速，以將來自制冷器的冷能充分傳遞出來。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種旅居車，其包括如前所述的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備。

在優(yōu)選實(shí)施例中，所述旅居車可以是自帶動(dòng)力的旅居房車，也可以是旅居掛車。

除了旅居車以外，本發(fā)明的所述具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備還可以用于其它的交通運(yùn)輸工具，例如車輛(例如汽車或火車)、船舶、飛行器、或任何適合的兩棲交通運(yùn)輸工具，等等。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，特別是所述交通運(yùn)輸工具為車輛時(shí)，所述制冷器至少部分地安置在所述旅居車的底盤上；或者所述冷媒箱至少部分地安置在所述旅居車的底盤上；或者所述制冷器和冷媒箱均至少部分地安置在所述旅居車的底盤上。這在炎熱天氣下可利用交通運(yùn)輸工具本身為制冷器提供遮陽結(jié)構(gòu)以使其環(huán)境溫度較低，并在交通運(yùn)輸工具行駛時(shí)可利用風(fēng)吹形成對(duì)流加強(qiáng)制冷器散熱，從而可有效降低制冷器的環(huán)境溫度以提高制冷器的工作效率。

通過本發(fā)明的各實(shí)施例中提供的具有相變儲(chǔ)冷功能的制冷設(shè)備和旅居車，能夠更好地調(diào)節(jié)應(yīng)用環(huán)境的溫度。

本文中對(duì)多個(gè)元件的描述中，以“和/或”相連的多個(gè)并列特征，是指包含這些并列特征中的一個(gè)或多個(gè)(或一種或多種)。例如，“第一元件和/或第二元件”的含義是：第一元件和第二元件中的一個(gè)或多個(gè)，即，僅第一元件、或僅第二元件、或第一元件和第二元件(二者同時(shí)存在)。

本發(fā)明中所提供的各個(gè)實(shí)施例均可根據(jù)需要而相互組合，例如任意兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中的特征相互組合以構(gòu)成本發(fā)明的新的實(shí)施例，這也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，除非另行說明或者在技術(shù)上構(gòu)成矛盾而無法實(shí)施。

以上所述僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。