專利名稱：Pcm模塊/包/pcm裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PCM模塊、PCM包以及裝置。
背景技術(shù)：
已確定以下現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):US2006/0185817, EP1947404, EP1455156, EP1739376, EP1455155, DE20314018 以及 DE20310593。

發(fā)明內(nèi)容
在第一主要獨(dú)立方面，本發(fā)明提供一種可移動(dòng)PCM(相變材料)模塊，該模塊包括 若干PCM包；外殼，該外殼用于將所述若干PCM包與模塊的周圍介質(zhì)熱隔離；空間，這些空 間分隔所述包并形成用于流體流動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)通道；所述外殼包括流體進(jìn)口和流體出 口；藉此，在使用中，流體通過(guò)所述通道從所述進(jìn)口流動(dòng)到所述出口。此種構(gòu)造尤其有利，這是因?yàn)槠淠苁瓜到y(tǒng)由若干模塊構(gòu)成用于各種能量需求。相 反，通常還可設(shè)想的是，其構(gòu)造成在模塊中無(wú)需任何驅(qū)動(dòng)或動(dòng)力部件。因此，其還可改型成 具有氣流系統(tǒng)。此構(gòu)造還提高能量使用效率。在一附屬方面，所述進(jìn)口和/或所述出口包括一個(gè)或多個(gè)流量調(diào)節(jié)閥。如果模塊 僅僅由這些部件構(gòu)成，則此構(gòu)造還減少必需部件的數(shù)量，并且與每個(gè)模塊包括動(dòng)力部件的 模塊相比尤其緊湊。在又一附屬方面，所述PCM包基本并排設(shè)置。在此構(gòu)造中，冷卻是有利的。在又一附屬方面，所述PCM包由一個(gè)或多個(gè)熱導(dǎo)體隔開，熱導(dǎo)體橫向延伸并形成 所述通道。這使PCM部分能具有較大的有效容量，并因此提高其效率。又一方面改進(jìn)下文的一個(gè)或多個(gè)方面PCM的效率、湍流、系統(tǒng)相對(duì)于其效率的緊 湊性、整體包裝重量以及制造需求。在又一附屬方面，所述熱導(dǎo)體采用波紋板的形式。在又一附屬方面，所述PCM包中的至少一個(gè)包括波紋壁，波紋壁形成用于流體流 動(dòng)的通道。 在又一附屬方面，若干突部設(shè)置在所述通道的至少一個(gè)通道中。在又一附屬方面，所述PCM包中的至少一個(gè)包括壁，突部從壁突入所述通道中。在又一附屬方面，PCM包或各個(gè)PCM包包括第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板的層疊，第一 導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板封裝主要由PCM形成的部分；其中，PCM的所述部分包括熱導(dǎo)體。在又一附屬方面，所述熱導(dǎo)體從所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)導(dǎo)熱板或兩個(gè)導(dǎo)熱板沿橫向 方向延伸。在又一附屬方面，當(dāng)在平面圖中觀察時(shí)，所述熱導(dǎo)體形成六邊形單元。在又一附屬方面，所述層疊還包括波紋狀導(dǎo)熱板。在又一附屬方面，所述層疊包括第三導(dǎo)熱板和第四導(dǎo)熱板，第三導(dǎo)熱板和第四導(dǎo) 熱板封裝主要由PCM形成的第二部分；并且層疊包括波紋狀導(dǎo)熱板，該波紋狀導(dǎo)熱板位于所述第二導(dǎo)熱板和第三導(dǎo)熱板之間。在又一附屬方面，所述層疊包括在所述板上的多個(gè)突部。在又一附屬方面，所述導(dǎo)熱板選自鋁基材料、鋼基材料以及塑性材料。在又一附屬方面，所述PCM選自鹽、鹽基水合物、鹽和/或鹽基水合物的混合物、 和/或有機(jī)材料。在又一附屬方面，所述鹽基水合物選自水合氯化鈣或水合硫酸鈉。在又一附屬方面，所述鹽基水合物包括增稠劑，該增稠劑選自黃原膠和/或合成 鋰皂石。在又一附屬方面，所述有機(jī)材料是石蠟基的。在又一附屬方面，所述熱導(dǎo)體包括混合到所述PCM的導(dǎo)熱復(fù)合物。在又一附屬方面，所述熱導(dǎo)體包括混合到所述PCM的碳基復(fù)合物。在又一附屬方面，所述碳基復(fù)合物是碳黑。在又一附屬方面，所述熱導(dǎo)體包括鋼絲絨或化學(xué)碳納米管。在又一附屬方面，所述模塊還包括帕爾帖冷卻器。在又一附屬方面，所述模塊還包括蒸發(fā)冷卻器。在第二主要獨(dú)立方面，本發(fā)明提供一種空氣調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括一個(gè)或多個(gè)如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的可移動(dòng)PCM模塊；以及至少一個(gè)可移動(dòng)控制模塊，該控制模塊包括具有進(jìn)口和出口的外殼；以及泵，該 泵用于在使用中使流體從所述進(jìn)口流動(dòng)到所述出口；其中，所述裝置包括管路，該管路用于將所述可移動(dòng)控制模塊聯(lián)接于所述可移動(dòng) PCM模塊。在一附屬方面，所述控制模塊包括第一進(jìn)口和第二進(jìn)口以及閥，第一進(jìn)口和第二 進(jìn)口位于所述外殼的分開側(cè)部上，閥構(gòu)造成調(diào)節(jié)在所述進(jìn)口之間的進(jìn)氣。在又一附屬方面，所述控制模塊包括在所述進(jìn)口和所述出口之間的內(nèi)部管路；所 述內(nèi)部管路包括兩個(gè)相鄰?fù)?，通路中的一個(gè)通路包括泵，而通路中的第二通路包括單向閥。在又一附屬方面，所述裝置還包括可移動(dòng)儲(chǔ)備模塊，儲(chǔ)備模塊包括熱泵、逆變器、 帕爾帖冷卻器或蒸發(fā)冷卻器中的一種；且所述裝置還包括聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置用于將所 述儲(chǔ)備模塊聯(lián)接于所述PCM模塊。在第三主要獨(dú)立方面，一種PCM(相變材料)包包括第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板的層 疊，第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板封裝主要由PCM形成的部分；其中，PCM的所述部分包括熱導(dǎo) 體。在一附屬方面，所述熱導(dǎo)體從所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)導(dǎo)熱板或兩個(gè)導(dǎo)熱板沿橫向方 向延伸。在又一附屬方面，當(dāng)在平面圖中觀察時(shí)，所述熱導(dǎo)體形成六邊形單元。在又一附屬方面，所述層疊還包括波紋狀導(dǎo)熱板。在又一附屬方面，所述層疊包括第三導(dǎo)熱板和第四導(dǎo)熱板，第三導(dǎo)熱板和第四導(dǎo) 熱板封裝主要由PCM形成的第二部分；并且層疊包括波紋狀導(dǎo)熱板，該波紋狀導(dǎo)熱板位于 所述第二導(dǎo)熱板和第三導(dǎo)熱板之間。
在又一附屬方面，所述層疊包括在所述板上的多個(gè)突部。在又一附屬方面，所述導(dǎo)熱板選自鋁基材料、鋼基材料以及塑性材料。在又一附屬方面，所述PCM選自鹽、鹽基水合物、鹽和/或鹽基水合物的混合物、 和/或有機(jī)材料。在又一附屬方面，所述鹽基水合物選自水合氯化鈣或水合硫酸鈉。在又一附屬方面，所述鹽基水合物包括增稠劑，該增稠劑選自黃原膠和/或合成 鋰皂石。在又一附屬方面，所述有機(jī)材料是石蠟基的。在又一附屬方面，所述熱導(dǎo)體包括混合到所述PCM的導(dǎo)熱復(fù)合物。在又一附屬方面，所述熱導(dǎo)體包括混合到所述PCM的碳基復(fù)合物。在又一附屬方面，所述碳基復(fù)合物是碳黑。在又一附屬方面，所述熱導(dǎo)體包括鋼絲絨或化學(xué)碳納米管。模塊和/或裝置和/或PCM包基本如上文所述和/或在所附說(shuō)明書和/或附圖的 任何合適組合中所說(shuō)明。


圖1示出具有單個(gè)上部開口的PCM模塊的剖視圖。圖2示出具有不同方向的兩個(gè)上部開口和兩個(gè)下部開口的PCM模塊的剖視圖。圖3示出適合于裝配于假平頂?shù)腜CM模塊。圖4示出適合于裝配于假平頂并具有串聯(lián)設(shè)置的PCM包的PCM模塊的剖視圖。圖5示出具有多個(gè)由波紋壁隔開的PCM包的熱交換器的剖視圖。圖6示出圖5實(shí)施例的立體分解圖。圖7示出PCM包與波紋板的組合的立體圖。圖8示出可移動(dòng)PCM包的立體圖。圖9A和B示出包括導(dǎo)熱波紋壁的PCM包。圖10示出PCM包與具有多個(gè)孔的波紋板的組裝的立體圖。圖11示出六邊形陣列的組裝的立體圖。圖12示出PCM包與具有穿孔的六邊形陣列的組裝的立體圖。圖13A和B示出包括波紋壁的PCM包的剖視圖和立體圖。圖14A和14B分別示出具有擠壓形成的外殼的PCM包的剖視圖和立體圖。圖15示出包括若干圖14所示類型的PCM包的熱交換器的立體圖。圖16示出包括若干圖14的實(shí)施例的PCM包的熱交換器的立體圖。圖17示出具有側(cè)向閥的控制單元的示意剖視圖。圖18示出具有位于兩個(gè)進(jìn)口之間的閥的控制模塊的示意剖視圖。圖19示出使用單向閥的控制模塊的示意剖視圖。圖20示出包括風(fēng)扇的控制單元。圖21示出可用于與PCM模塊連接的熱交換器的示意剖視圖。圖22示出熱交換器的又一實(shí)施例的示意剖視圖。圖23示出包括帕爾帖冷卻器的熱交換器的剖視圖。
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圖24示出包括PCM包的熱交換器的剖視圖。圖25示出包括作為帕爾帖冷卻器部分的六邊形管道的熱交換器的剖視圖。圖26示出包括若干熱交換器的控制單元。圖27示出包括蒸發(fā)單元的儲(chǔ)備模塊的示意剖視圖。圖28示出具有蒸發(fā)系統(tǒng)的儲(chǔ)備單元的又一實(shí)施例。圖29示出儲(chǔ)備單元的又一實(shí)施例。圖30示出本發(fā)明的又一實(shí)施例的示意剖視圖。圖31示出與雙方向通道層疊的PCM包的立體圖。圖32示出又一蒸發(fā)系統(tǒng)的示意剖視圖。圖33A和圖33B示出板和PCM包組合的立體圖和剖視圖。圖34示出PCM單元的示意剖視圖。圖35示出多個(gè)PCM模塊。圖36示出PCM模塊的又一實(shí)施例。圖37示出控制單元和PCM模塊的組合的剖視圖。圖38示出多個(gè)PCM模塊的組合。圖39示出PCM模塊的組合的又一實(shí)施例的剖視圖。圖40示出PCM模塊、控制單元以及再循環(huán)單元的組合的又一實(shí)施例。圖41示出具有用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的可充電電池的可移動(dòng)單元。圖42示出適合于為圖41的PCM模塊充電的對(duì)接工位。圖43到52示出用于給定房間的PCM模塊的布置的平面圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出帶有多個(gè)諸如PCM包2的PCM包的可移動(dòng)PCM(相變材料)模塊。PCM 包固定于模塊外殼3。PCM包設(shè)置成并排并彼此平行。通道5設(shè)在諸如包2和包4的兩個(gè) 相鄰的包之間，合適的流體可通過(guò)通道5循環(huán)。雖然流體可以是氣體或液體，但是在本發(fā)明 的較佳實(shí)施例中，將流體選定為氣體。外殼3包括形成外殼的進(jìn)口 /出口的頸部6。在本 說(shuō)明書中，由于一旦流動(dòng)方向改變，則進(jìn)口變成出口且反之亦然，因而，術(shù)語(yǔ)進(jìn)口 /出口應(yīng) 被理解成是可互換的。模塊包括用于限制氣體(一般是空氣)通過(guò)頸部6流動(dòng)的閥或閘門 7。在有多個(gè)模塊應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)中，閘門7可用于平衡流動(dòng)，以應(yīng)付在給定的網(wǎng)絡(luò)構(gòu) 造中的壓力差。在模塊1的相反端，排放口 8設(shè)有多個(gè)諸如葉片9的葉片，該排放口一般安 裝于外殼3以允許手動(dòng)和/或自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣離開外殼的角度。外殼3可具有相對(duì)高的隔熱 性能，從而有效地產(chǎn)生位于外殼中的PCM包和外殼的周圍環(huán)境之間的隔熱屏。圖2示出PCM模塊的又一實(shí)施例。PCM模塊10包括多個(gè)諸如PCM包11的PCM包。 該模塊包括帶有可松開附連裝置的外殼12，該外殼12用于以間隔開的構(gòu)造固定PCM包，從 而在相鄰的包之間提供諸如通道13的通道。多個(gè)諸如回轉(zhuǎn)閥14的回轉(zhuǎn)閥設(shè)在PCM包的陣 列的上方，以控制流動(dòng)。具有第一側(cè)向開口 16和第二側(cè)向開口 17的管道部分15與外殼12 構(gòu)成整體。管道15定形在所述側(cè)向開口處，以允許附連管道或本發(fā)明的任何實(shí)施例中所示 類型的又一模塊。在PCM的陣列下方，兩個(gè)開口 18和19構(gòu)造成允許空氣沿由箭頭20和21 指示的兩個(gè)分開方向流動(dòng)，這兩個(gè)方向隔開大約90度。分隔器22設(shè)在開口 18和19之間以沿所希望的方向引導(dǎo)流動(dòng)。如同圖1所示，多個(gè)排放口設(shè)在開口中。這些排放口可樞轉(zhuǎn) 以允許使用者控制空氣的適當(dāng)方向。雖然空氣可沿兩個(gè)方向抽吸通過(guò)模塊，然而圖2的實(shí) 施例示出空氣如箭頭23所示流入開口 16，通過(guò)PCM包之間形成的通道，并通過(guò)開口 18和 19排出。圖3示出又一 PCM模塊(總地標(biāo)記為24)，該P(yáng)CM模塊具有固定于模塊的上部開 口 26的可分管道25，上部開口是頸狀的。模塊24包括一系列諸如PCM包27的PCM包，這 些PCM包以平行構(gòu)造布置在隔熱外殼28內(nèi)。假平頂瓦29固定于PCM模塊的底部開口 30。 假平頂瓦29包括側(cè)向槽31，該側(cè)向槽在形狀上與假平頂框架構(gòu)件33的舌部32相對(duì)應(yīng)。設(shè) 有若干開口 34和35從而空氣能如此循環(huán)從管道25中通過(guò)PCM模塊24、離開假平頂瓦并 進(jìn)入假平頂瓦下方的區(qū)域。圖4示出總地標(biāo)記為36的PCM模塊，該模塊具有一系列諸如PCM包37、位于外殼 38中的PCM包。此種外殼包括側(cè)向開口 39，該側(cè)向開口能使空氣到模塊36和/或從模塊 36中循環(huán)。PCM包設(shè)置成在開口 39和開口 40之間的通路中串聯(lián)。模塊36抵靠于平頂瓦 41，從而空氣能通過(guò)假平頂瓦流動(dòng)到在假平頂瓦下方的區(qū)域?？蓸修D(zhuǎn)和/或可調(diào)整的排放 口的布置使使用者能適當(dāng)?shù)乜刂撇⒂绊戇@些排放口。平頂瓦附連于參照?qǐng)D3所示的假平頂 支承件。與前述實(shí)施例相比，該圖的構(gòu)造提供在熱交換器中的更長(zhǎng)的空氣流動(dòng)通路。在各個(gè)前述PCM模塊中，較佳的是且尤其有利的是，不存在例如用于驅(qū)動(dòng)空氣流 動(dòng)的致動(dòng)部件。接下來(lái)描述單獨(dú)的模塊或控制模塊。圖5示出PCM模塊的剖面圖，該P(yáng)CM模塊采取具有隔熱外殼43的熱交換器42的形 式?？蓪⒃撏鈿け谶x定成超過(guò)8小時(shí)保持“冷氣”的80到90%。它可具有大約25mm的厚 度以及0.01到0.02W/MK的導(dǎo)熱率。在外殼13的內(nèi)側(cè)中，導(dǎo)熱金屬框架44形成襯里。一 系列諸如板45的波紋板與諸如PCM包層46的PCM包層交替。圖6示出圖5的部件的分解 圖。波紋板還可由若干具有與波紋板類似的形式的橫向翼片或構(gòu)件所替代，這會(huì)增加與流 動(dòng)通過(guò)PCM之間留下的通道的空氣接觸的表面積。由于與空氣接觸的表面積增加，則PCM 包可以更厚，因此能獲得更大的冷卻。在一較佳實(shí)施例中，PCM包之間的間隙比波紋狀翼片 的高度略小，從而確保最佳的熱接觸。為支承PCM包的重量，在框架的內(nèi)側(cè)設(shè)有軌道(在圖 中未示出)。圖7示出具有若干諸如突部48的突部的波紋板47?；蛘撸@些突部可以是孔或孔 和突部的組合，從而通過(guò)產(chǎn)生湍流而避免層流以增加熱傳導(dǎo)。波紋板47可如圖5所示設(shè)置 成靠近密封的PCM包49。波紋板47可以較佳地由較佳地小于Imm厚度的金屬板制成。為 使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和熱傳導(dǎo)最優(yōu)，設(shè)想0. 1到0. 2mm的范圍。設(shè)想若干已知技術(shù)以形成此種板，例 如壓制或折疊。除了金屬板以外，還可選擇導(dǎo)熱塑性材料。圖8示出具有不滲透外層51并用于容納PCM的PCM包50。設(shè)有可采取長(zhǎng)形開口 形狀的手柄52。在PCM包的相對(duì)側(cè)部上設(shè)有若干凹槽53和54。使用這些凹槽是為了將 PCM包鎖到例如設(shè)在熱交換器中的可松開附連裝置中。該實(shí)施例示出如何使PCM包容易移動(dòng)。圖9A示出用于容納PCM的形成有上壁55和下壁56的PCM包。壁55和56之間 設(shè)有板57，當(dāng)從橫截面上來(lái)看時(shí)，該板的形狀是一系列V形部分。圖9A的部件在圖9B中示 作膠結(jié)或密封在一起，從而防止在使用過(guò)程中PCM的任何逸出。
PCM是有機(jī)物、鹽基水合物中的一種或兩種的組合。設(shè)想的是，石蠟基PCM具有較 佳地在21到24攝氏度內(nèi)的熔融溫度。為獲得最佳熔融溫度，以合適的比例混合不同類型 的可獲得石蠟。例如，適用的鹽水合物可以是氯化鈣或硫酸鈉的水合式。本發(fā)明還設(shè)想使用增稠 劑，用作鹽水合物的添加劑以使鹽保持在其水合式。合適的增稠劑可以選自黃原膠或合成 鋰皂石。除了波紋板57的橫向?qū)嵋砥酝饣虼娲朔N橫向翼片，可將導(dǎo)熱元件懸浮在 PCM的混合物中。合適的懸浮化合物可以是碳黑。圖10示出總地標(biāo)記為58的PCM包的備選結(jié)構(gòu)。PCM包的構(gòu)造與前述的實(shí)施例不 同，其中，若干孔59設(shè)在總地標(biāo)記為61的波紋板的翼片60中。這些孔使熔融PCM均勻分 配并擠出空氣。波紋板可膠結(jié)以改進(jìn)強(qiáng)度?？蓧褐撇y板且波紋板主要由例如小于Imm的非常薄的壁厚制成，以使重量最 小，同時(shí)此種輪廓/脊/型式增加強(qiáng)度。橫向翼片通過(guò)改進(jìn)導(dǎo)熱，能使PCM包的厚度增加。 其能使PCM離整個(gè)包的連接件具有大約4到16mm (或10到20mm)的最佳最大距離。設(shè)想 的是，使備選熱導(dǎo)體位于PCM中，這些熱導(dǎo)體例如鋼絲絨、化學(xué)碳納米管、懸浮碳黑，它們可 隨機(jī)分配于整個(gè)材料。這些橫向翼片可由較佳地在厚度上小于Imm的薄金屬/塑料制成。板的形狀和構(gòu) 造可通過(guò)壓制、沖壓和/或折疊工藝獲得。圖11示出PCM包62的分解圖，該P(yáng)CM包具有一系列用于容納PCM的緊密連續(xù)的 圓柱63。圓柱管可采用六邊形網(wǎng)格的形式。此種陣列可由單塊板形成，該板被激光切割并 分開以產(chǎn)生具有大約0. Imm壁厚的陣列。分別標(biāo)記為64和65的頂板和底板固定于此陣列 的頂部和底部。組裝工藝可包括以下步驟a)將六邊形容器的陣列附連于頂板或底板中的 其中一個(gè)板，b)用熔融態(tài)的PCM充填管，從而為其凝固之后膨脹提供足夠的間隙，c)膠結(jié)以 附連剩下的面板。作為與圖11的實(shí)施例的比較，示出備選PCM包66。PCM包66包括淺的帶壁平臺(tái) 67，一系列六邊形容器68位于其中。容器的陣列密封于蓋69和平臺(tái)67之間。諸如孔70 的孔設(shè)置成通過(guò)各個(gè)六邊形容器，從而能使PCM進(jìn)行分配。面板69可通過(guò)超聲焊接或通過(guò) 膠結(jié)附連于平臺(tái)67。如果PCM選定為鹽基，則用于PCM包的材料較佳地選定為鋁涂層或?qū)崴苄圆牧?(例如K大于5W/MK)或不銹鋼，以防止腐蝕。橫向翼片的關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)之一是，其能使PCM包比其它可能情況較厚。例如，可獲得具 有材料厚度為20到50mm并具有有效導(dǎo)熱率的PCM包。圖13A和13B示出PCM包(圖13A)和PCM包的堆疊(圖13B)。在本實(shí)施例中， PCM包總地標(biāo)記為71且形成為僅僅兩塊板72和73，從而能夠?qū)CM充填到一系列諸如空 腔74的空腔中?？涨辉跈M截面上形狀為V形。諸如部分75的部分將接觸空氣流。此外，設(shè) 想的是，接觸氣流的外表面包括滾花和/或凸起。此種類型的浮凸可用在任何前述實(shí)施例 中，從而增加氣流湍流并因此增加PCM包的熱傳導(dǎo)性能。例如，通過(guò)壓制或折疊形成此種波 狀板或波紋板73。如在包的堆疊76和77中所示，空氣可沿箭頭所示在設(shè)有的空腔中流動(dòng)。 本實(shí)施例能增加與空氣接觸的表面積并能減小PCM和導(dǎo)熱材料之間的最大距離。換言之， 本實(shí)施例將以下功能組合起來(lái)PCM利用橫向連接件封裝在內(nèi)以及波紋狀熱交換器與空氣接觸。圖14A和14B以兩個(gè)視圖分別示出PCM包78。PCM包78包括單個(gè)外圍壁79，該 外圍壁具有若干諸如腹板80的向內(nèi)突起腹板和諸如腹板81的向外突起腹板。在其它實(shí)施 例中，僅設(shè)有向外突起腹板和/或向內(nèi)突起腹板。將PCM82放置到由外圍壁79所形成的外 殼內(nèi)以充填空間。為封閉PCM包，可設(shè)有端部零件(在圖中未示出)并將端部零件固定于 側(cè)緣83和84。用于這些PCM包的材料可以是相對(duì)低滲透的塑性材料?；蛘?，鋁涂層也是 較佳的。較佳的是，塑性材料的導(dǎo)熱性可選定成具有大于1W/MK的導(dǎo)熱系數(shù)。獲得此種用 于PCM包材料的塑性材料的導(dǎo)熱性的選擇是將碳納米管或顆粒添加到塑性材料中。設(shè)想 的用于產(chǎn)生壁79的工藝是通過(guò)擠壓形成壁。圖15示出總地標(biāo)記為85的PCM包模塊。模塊85包括由側(cè)壁87、88、基壁89和 蓋90所形成的隔熱外層86?？蚣?1設(shè)在此隔熱層內(nèi)并具有若干諸如臺(tái)肩92的臺(tái)肩，這些 臺(tái)肩用于以等距隔開的方式支承PCM包的堆疊。設(shè)有諸如間隙93的間隙以允許流體循環(huán)。 連接件80和81在此實(shí)施例中僅僅部分朝相鄰的PCM包的板延伸。如圖16所示，在組裝過(guò)程中，側(cè)部94可完全打開從而能以類似于將抽屜滑到盒內(nèi) 的方式插入連續(xù)包。圖17示出總地標(biāo)記為95的控制模塊?？刂颇K可使用成與若干可以是上文實(shí)施 例中描述類型的PCM模塊連通?？刂颇K95包括其自身外殼96，該外殼包含風(fēng)扇97，此風(fēng) 扇引起如圖所示由箭頭所示方向的空氣循環(huán)。在備選實(shí)施例中，可以沿相反方向驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇。 控制模塊包括進(jìn)口管道98，該進(jìn)口管道分成第一開口 99和第二開口 100。第一開口和第二 開口位于外殼96的不同側(cè)。在具體構(gòu)造中，可將模塊放置在建筑物內(nèi)，從而通過(guò)開口 100從 房間中抽入空氣并通過(guò)開口 99從室外抽入空氣或從合適的源頭抽入新鮮空氣。閥和/或 排放口和/或滑門101可設(shè)在開口 100內(nèi)，以調(diào)節(jié)從房間內(nèi)抽出的空氣份額與從室外抽出 的空氣或從新鮮空氣源抽出的空氣的份額。可供選擇的是，過(guò)濾器102設(shè)在風(fēng)扇的上游。除了這些部件以外，可設(shè)置用于控制風(fēng)扇操作的電路。電路可與一個(gè)或多個(gè)傳感 器或監(jiān)測(cè)器連通，這些傳感器或監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)二氧化碳和/或室溫。可將合適的傳感器設(shè)置 在房間內(nèi)或房間外。此外，可設(shè)置傳感器或監(jiān)測(cè)器以在合適時(shí)估算PCM的出口溫度。在較 佳的實(shí)施例中，傳感器可構(gòu)造成估算PCM的電阻以確定在給定PCM包中剩余的冷卻量。圖18示出具有控制閥104的總地標(biāo)記為103的備選模塊，控制閥104位于第一開 口 105和第二開口 106之間。較優(yōu)的是，若干過(guò)濾器107和108設(shè)在開口 105和106的下 游。閥104下方的管道可構(gòu)造成朝引向開口 111的風(fēng)扇110加寬。圖19示出單獨(dú)的控制模塊的又一實(shí)施例112。此控制模塊包括用于從房間內(nèi)或從 房間外抽入空氣的開口 113。管道114分成兩條通路115和116，這兩條通路分別裝有風(fēng)扇 117和單向閥118。由于單向閥能使空氣繞過(guò)風(fēng)扇，因而這能使用外部壓縮空氣系統(tǒng)。如果 需要來(lái)自房間中的再循環(huán)的空氣，則操作風(fēng)扇以產(chǎn)生高壓，從而抽吸通過(guò)空氣。圖20示出又一單獨(dú)的控制模塊119，該控制模塊具有在外殼121中的上部開口 120。其較優(yōu)地包括在開口 120下游的空氣過(guò)濾器122。側(cè)向開口 123設(shè)有排放口。風(fēng)扇 123周圍設(shè)有諸如擋板124的擋板，這些擋板提供隔音。在本實(shí)施例中，簡(jiǎn)易排放口 123可 打開/關(guān)閉-這是由于比起排放口打開的情況，來(lái)自室外的空氣能進(jìn)一步行進(jìn)。存在較小 的阻力，且再循環(huán)更多的空氣。由于排放口關(guān)閉產(chǎn)生更大的阻力，因而從室內(nèi)吸取較小份額的空氣。實(shí)際上，排放口可具有較大的橫截面，例如，大到是包括開口 120的新鮮空氣管道 的面積的兩倍。除了 PCM模塊和控制模塊以外，可設(shè)有又一模塊。在較佳實(shí)施例中，儲(chǔ)備模塊可設(shè) 在PCM模塊的上游。圖21示出儲(chǔ)備模塊125，該儲(chǔ)備模塊包括具有熱側(cè)126和冷側(cè)127的 熱交換器。例如，冷卻液可在熱側(cè)和冷側(cè)之間循環(huán)。外殼128包括適合于連接于又一管道 或又一模塊的管道129。設(shè)有開口 130以使空氣從室內(nèi)和/或室外進(jìn)入?？墒褂迷趫D17到 20中描述類型的控制模塊，以使空氣通過(guò)熱交換器的冷側(cè)127流動(dòng)。出口管道131設(shè)有開 口 132以使空氣朝向PCM模塊循環(huán)。開口 133能使例如是不新鮮室內(nèi)空氣的空氣通過(guò)熱交 換器的熱側(cè)并朝向開口 134循環(huán)。使用泵135或風(fēng)扇以沿圖中所示的方向抽吸通過(guò)空氣。圖22示出具有外殼137的又一儲(chǔ)備模塊136，該外殼137容納熱交換器的熱側(cè)和 冷側(cè)。冷側(cè)標(biāo)記為138，而熱側(cè)標(biāo)記為139。兩個(gè)開口 140和141設(shè)在閥142的兩側(cè)上。風(fēng) 扇143驅(qū)動(dòng)空氣離開房間以散發(fā)來(lái)自熱側(cè)的熱量。儲(chǔ)備模塊可包括熱泵和/或逆變器和/ 或帕爾帖冷卻器以冷卻將去到PCM模塊的空氣，并帶走廢熱?；蛘?，可使用蒸發(fā)布置，在此 熱側(cè)將變成蒸發(fā)冷卻器并能排出濕的廢氣，同時(shí)“冷氣”傳導(dǎo)到進(jìn)入空氣。將圖21和22所描述類型的模塊與上文所描述的PCM模塊組合起來(lái)得到若干優(yōu) 點(diǎn)，與傳統(tǒng)的熱交換器系統(tǒng)相比能使儲(chǔ)備模塊保持緊湊。尤其有利的是，其允許在夜間操 作，無(wú)論如何熱交換器在夜間時(shí)更有效。因此，對(duì)于蒸發(fā)的、熱泵和/或帕爾帖冷卻系統(tǒng)來(lái) 說(shuō)尤其節(jié)能。這還能使用更便宜的夜間電能。此種模塊布置能使儲(chǔ)備單元與PCM系統(tǒng)和控 制系統(tǒng)特定分離，以適合房間的局部溫度和熱負(fù)荷。這還使維護(hù)更容易。可理想地控制儲(chǔ)備系統(tǒng)，從而如果由控制模塊估算的溫度不夠冷，則控制模塊將 啟動(dòng)儲(chǔ)備系統(tǒng)以凝固PCM，進(jìn)入夜間冷卻模式。在此構(gòu)造中，由于通過(guò)組合PCM模塊和儲(chǔ)備 模塊，在夜間循環(huán)過(guò)程中得到大部分冷卻，因而實(shí)際上在白天不需要熱泵。圖23以更詳細(xì)的方式示出如何可形成帕爾帖儲(chǔ)備模塊。帕爾帖可位于其熱側(cè)145 和其冷側(cè)146之間。設(shè)有冷側(cè)管道147和熱側(cè)管道148。如同前述實(shí)施例，冷側(cè)管道可與 PCM模塊連通。為管道提供隔熱壁。圖24示出又一 PCM模塊149，該模塊具有外殼150和內(nèi)殼151。設(shè)有諸如帕爾帖 152的一個(gè)或多個(gè)帕爾帖。帕爾帖152具有熱側(cè)153，該熱側(cè)設(shè)在抽吸通過(guò)空氣的管道中。 在內(nèi)殼151內(nèi)設(shè)有導(dǎo)熱框架154，波紋板層和PCM包層如例如圖5所示在導(dǎo)熱框架中交替。 PCM模塊用作熱交換器的冷側(cè)并包括PCM包。此種構(gòu)造的其中一個(gè)益處是其尤其緊湊。在圖25中示出圖23的實(shí)施例的備選方案，在此示出又一帕爾帖基儲(chǔ)備模塊155。 帕爾帖156包括諸如管157的六邊形管的網(wǎng)格。各個(gè)六邊形陣列形成熱交換器的一側(cè)。在 本實(shí)施例中，側(cè)部158是冷側(cè)，而側(cè)部159是熱側(cè)。在使用中，冷側(cè)158可與PCM模塊連通， 用于在需要時(shí)儲(chǔ)備冷氣。由于壁厚，六邊形構(gòu)造形成相對(duì)低重量的構(gòu)造。由于提供大的表 面積，還能改進(jìn)熱傳導(dǎo)。圖26示出又一儲(chǔ)備模塊160，該模塊具有與PCM模塊和/或房間連通的一側(cè)以及 第二側(cè)162，空氣抽吸通過(guò)第二側(cè)并由風(fēng)扇(未示出)強(qiáng)制排出。模塊包括三個(gè)串聯(lián)的帕爾 帖。由于包括兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)布置，因而存在優(yōu)點(diǎn)。空氣循環(huán)類似于前述實(shí)施例，在此， 管道163可與PCM模塊和/或房間連通。較佳的是，對(duì)于熱泵或帕爾帖儲(chǔ)備系統(tǒng)使用絕熱外殼以分隔熱側(cè)和冷側(cè)。在蒸發(fā)冷卻器中，兩個(gè)腔室較佳地?zé)徇B接以將冷氣從潮濕側(cè)傳導(dǎo)到干燥側(cè)。圖27示出總地標(biāo)記為164的蒸發(fā)冷卻器模塊。模塊164產(chǎn)生具有第一開口 166 的外殼165，空氣抽吸通過(guò)第一開口。外殼165包括兩個(gè)相鄰腔室167和168。在腔室167 中，熱交換器將“冷氣”從蒸發(fā)腔室傳導(dǎo)到進(jìn)入空氣。設(shè)有第二開口 169以使空氣排出-這 可以是冷空氣，然后將冷空氣通過(guò)管道送到PCM模塊或房間。在腔室168中，設(shè)想網(wǎng)格或芯 吸用于蒸發(fā)冷卻器。由于風(fēng)扇171的作用，空氣通過(guò)開口 170抽入?？諝馔ㄟ^(guò)開口 172作 為濕氣排出。圖28示出又一蒸發(fā)冷卻器模塊173，該模塊具有第一開口 174，空氣通過(guò)第一開口 抽入。風(fēng)扇175和過(guò)濾器176設(shè)在開口 174的下游。熱交換器177和蒸發(fā)冷卻器178并排 設(shè)置。通過(guò)開口 174抽入的空氣被分流器或閥179分流，分流器或閥179控制將去到蒸發(fā) 冷卻器178或熱交換器的空氣量。在不需要蒸發(fā)冷卻器的情形中，所有的空氣引導(dǎo)到PCM 單元180，PCM單元通過(guò)管道181與熱交換器177連通?？諝馔ㄟ^(guò)開口 182離開PCM單元進(jìn) 入房間。廢氣通過(guò)開口 183排出。圖29示出總地標(biāo)記為184的又一蒸發(fā)冷卻器模塊，該蒸發(fā)冷卻器模塊具有新鮮空 氣進(jìn)口 185以及可與房間連通的第二進(jìn)口 186。閥可選地裝配在進(jìn)口 185和186之間以控 制空氣份額。如果不使用閥，則空氣僅能從室外抽入。交叉流蒸氣腔室187通過(guò)開口 188 排出濕氣。空氣抽吸通過(guò)開口 189，同時(shí)空氣通過(guò)開口 190離開模塊進(jìn)到又一PCM模塊或房 間。在前面的圖27到29中，蒸發(fā)腔室包括單獨(dú)的通路，以使用蒸發(fā)濕氣進(jìn)行冷卻并將 干燥空氣吸取到房間內(nèi)。這防止調(diào)節(jié)空氣和房間變得太潮濕。將“冷氣”從潮濕腔室傳導(dǎo) 到干燥腔室的間接蒸發(fā)冷卻器的又一示例，例如參照US6581402。雖然蒸發(fā)冷卻器的使用廣 為人知，然而通過(guò)將它們與潛熱儲(chǔ)存器和PCM模塊一起使用，蒸發(fā)冷卻器可用在夜間，在夜 間時(shí)，它們更有效且夜間空氣更冷。當(dāng)與自我操作的PCM模塊相比，這能顯著地增加PCM冷 卻模塊的有效性和/或可靠性。兩個(gè)腔室167和168熱連接。圖30示出總地標(biāo)記為191的又一蒸發(fā)系統(tǒng)。在本實(shí)施中，空氣由風(fēng)扇193通過(guò)開 口 192抽入。然和，空氣流動(dòng)通過(guò)蒸發(fā)腔室194。溫暖干燥空氣進(jìn)入蒸發(fā)腔室，而濕冷空氣 從蒸發(fā)腔室中排出。熱交換器195將“冷氣”從潮濕排出空氣傳導(dǎo)到將去到房間內(nèi)的干燥 空氣。開口 196為排出空氣提供出口，而開口 197為干冷空氣提供到房間的進(jìn)口。第二風(fēng) 扇198通過(guò)系統(tǒng)從室外或單獨(dú)的新鮮空氣源中抽吸新鮮空氣。再次是可選的閥199能調(diào)節(jié) 從室外抽吸的空氣與從房間中抽吸的空氣之間的份額。圖31示出組合的PCM和蒸發(fā)模塊200。PCM和空氣管道的層疊形成為在連續(xù)PCM 包201的各層中，空氣通道的一層沿第一方向、空氣通道的一層沿第二方向203。其中一個(gè) 方向用于干燥空氣并由箭頭204所示，而第二方向用于濕氣并由箭頭205所示。圖30的熱交換器還可包括圖31所示類型的PCM/蒸發(fā)布置。圖32示出又一 PCM/蒸發(fā)布置，在此新鮮空氣通過(guò)開口 206流動(dòng)?？蛇x的是，設(shè)有 第二開口 207以使空氣從房間中進(jìn)入。在兩個(gè)開口之間設(shè)有可選閥208。風(fēng)扇209抽吸空 氣通過(guò)此布置。組合PCM和蒸發(fā)腔室210位于風(fēng)扇下游，且空氣或者通過(guò)開口 211離開到 室外或者通過(guò)開口 212進(jìn)入房間內(nèi)。閥213設(shè)在兩個(gè)開口 211和212之間。圖33A示出具有PCM包和蒸發(fā)冷卻器的熱交換器的又一實(shí)施例。如圖33B所示的熱交換器可由多個(gè)組合熱交換器和PCM包構(gòu)成。設(shè)想的是，PCM包的層厚將比所示出的更 大。熱交換器可形成為在其表面上具有導(dǎo)熱芯吸的波紋布置。這些可以是在鋁板上的滾花。組合PCM和蒸發(fā)模塊的優(yōu)點(diǎn)是它們比這些模塊的并排組合更緊湊。在夜間，空氣 取自室外，在PCM上循環(huán)。如果空氣不夠冷，則添加空氣，從而蒸發(fā)作用提供附加冷卻。當(dāng) PCM包凝固時(shí)，濕氣堆集在室夕卜。在白天，通過(guò)PCM提供冷氣，而同時(shí)不添加水且空氣簡(jiǎn)易地 取自室內(nèi)。熱交換器較佳的是例如導(dǎo)熱金屬、導(dǎo)熱塑性材料或合成材料以增加與空氣接觸的 表面積，從而當(dāng)PCM工作時(shí)增加熱傳導(dǎo)。熱交換器還用作芯吸以產(chǎn)生水的精細(xì)層，這是由于 其能破壞表面張力。為此，可設(shè)想在金屬表面上設(shè)有凹槽、通道和/或滾花或者另外形式的 網(wǎng)格、編織結(jié)構(gòu)或芯吸?？刂葡到y(tǒng)包括微型控制器和傳感器以測(cè)量時(shí)間和溫度。較佳地測(cè)量室內(nèi)溫度、PCM 的溫度或電阻以及室外溫度。當(dāng)室外空氣溫度下降時(shí)，或定時(shí)器指示夜晚的最冷時(shí)間時(shí)，則來(lái)自室外的冷空氣 吸拽到PCM上。在PCM中的溫度傳感器或材料電阻的測(cè)量能告知控制系統(tǒng)PCM是否凝固或 是否已到達(dá)所希望的溫度。通常，當(dāng)PCM為液體時(shí)呈現(xiàn)低電阻，而當(dāng)PCM凝固時(shí)呈現(xiàn)高電阻。在白天時(shí)，當(dāng)溫度升高超過(guò)某一水平或當(dāng)使用者需要時(shí)，系統(tǒng)使空氣在PCM上循 環(huán)以供冷。較佳的是設(shè)有定時(shí)器，能使使用者對(duì)何時(shí)致動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。如果室外空氣比 室內(nèi)空氣冷，則從室外吸取較大份額的空氣。圖34示出單元如何工作。閥214確定空氣從室內(nèi)215吸取還是從室外216吸取， 然后，空氣由風(fēng)扇217吸拽到PCM并返回到房間218中。較佳的是，簡(jiǎn)易可拆卸的空氣過(guò)濾 器219過(guò)濾灰塵和顆粒。圍繞PCM的隔熱層220能使冷卻能儲(chǔ)存到需要的時(shí)候。圖35示出一個(gè)或多個(gè)單元221如何通過(guò)一系列管道222連接于室外空氣。這些 單元安裝在房間223內(nèi)，而管道通過(guò)在壁、門或窗中的洞將這些單元連接于外壁224和室 外。較佳的是，當(dāng)空氣通過(guò)這些單元吸拽到室內(nèi)且在此放置有附加空氣過(guò)濾器時(shí)，在壁處的 附加排放口或閥225能使過(guò)量空氣從室內(nèi)逸出。前文所描述的單元能以若干方式進(jìn)行安裝。單元221可安裝于天花板或墻壁或放 在地板上并通過(guò)滾輪移動(dòng)。這些單元可連接于一系列裝在天花板或墻壁的管道，或者由柔 性管通過(guò)窗子連接于室外。圖36示出附加于圖34所示的系統(tǒng)的附加閥226。該閥能使空氣通過(guò)第二管道或 軟管離開單元并待送到室外227，或進(jìn)入房間228中。當(dāng)使用夜間冷空氣冷卻PCM時(shí)，若室 溫變得太低，則夜間冷空氣可返回室外。通過(guò)使過(guò)量空氣返回室外，可調(diào)節(jié)室溫而不影響 PCM的冷卻。這些單元可與照明組合?？蓪⒙曇?音響吸收板裝配到PCM模塊，以吸收來(lái)自房 間的聲音。較佳的是，如果需要，可設(shè)有配件以附加照明。較佳的是，設(shè)有控制界面，該控制界面或者是該單元的一部分或者獨(dú)立于該單元。 控制界面可具有無(wú)線連接、紅外連接或有線連接，這些連接能使其控制單個(gè)單元或多個(gè)單 元。控制界面為使用者提供這樣的反饋在單元中還剩多少冷卻能，并能使使用者啟動(dòng)或關(guān) 閉單元。在圖37中示出又一系統(tǒng)，在此，PCM安裝在連接于室外空氣供給的管道內(nèi)。位于一
14端的中央控制單元229包含閥230、風(fēng)扇233且較佳地包含空氣過(guò)濾器234，閥230用于控制 空氣是從室外231還是從室內(nèi)232進(jìn)入單元。連接于控制單元的模塊隔熱并包含PCM235。 空氣始終沿管道行進(jìn)并從端部237排出。為確?？諝獠粫?huì)堵住，用于氣流的橫截面面積將需要隨管道的整個(gè)長(zhǎng)度變化，或 者如果管道分成多個(gè)通路的話則需要隨此變化。這可以通過(guò)改變管道的總直徑或通過(guò)改變 PCM在管道內(nèi)的密度而實(shí)現(xiàn)。例如，如果在管道的端部處對(duì)于空氣的阻力太大，則可在此放 置較少的PCM?？裳毓艿赖拈L(zhǎng)度放置閥以使空氣排出并平衡氣流。圖38示出PCM238沿風(fēng)扇239安裝在管道內(nèi)。在白天，兩個(gè)閥240和241分別使 空氣通過(guò)各個(gè)單元，使空氣從房間242進(jìn)入并再次返回。在夜間，這些閥能使空氣沿整個(gè)長(zhǎng) 度行進(jìn)，從室外224進(jìn)入并從最后單元245排出?？諝饽苓M(jìn)入房間或最后單元還連接于室 外，而流進(jìn)室內(nèi)的氣流僅僅由閥241所控制。這些單元可彼此直接連接或如246所示利用附加件隔開，這些附加件可執(zhí)行諸如 轉(zhuǎn)向的附加功能。圖39示出中央控制系統(tǒng)247，該中央控制系統(tǒng)包括風(fēng)扇248和過(guò)濾器249，風(fēng)扇和 過(guò)濾器用于如上文所述推送或吸拽夜間空氣通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)(從A到H)。各個(gè)PCM250包括 控制氣流的兩個(gè)閥251和252，從而在白天，空氣通過(guò)風(fēng)扇254和過(guò)濾器255單獨(dú)在PCM253 中循環(huán)(從E到I)。圖40示出串聯(lián)的多個(gè)模塊I、G、E和F。設(shè)有管道以繞過(guò)PCM包系列。風(fēng)扇通過(guò) 在PCM模塊中的PCM包抽吸空氣并朝多個(gè)房間排出。各個(gè)出口包括閥以調(diào)節(jié)氣流。模塊F 簡(jiǎn)單的是再循環(huán)模塊。圖41示出可移動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以與圖34所示系統(tǒng)類似的方法工作，但提供局部冷 卻而非對(duì)于整個(gè)房間的冷卻?？諝馔ㄟ^(guò)一些排放口 257進(jìn)入并在PCM258上通過(guò)，由風(fēng)扇259 吸拽并朝使用者260排出。設(shè)有界面及控制系統(tǒng)261以使使用者能啟動(dòng)單元。為使用者提 供反饋以顯示剩下的冷卻能的量。當(dāng)風(fēng)扇未連接于電源時(shí)，可充電電池為風(fēng)扇供電。在‘夜 間’循環(huán)時(shí)，傳感器監(jiān)測(cè)進(jìn)入單元的空氣溫度以及PCM的溫度或狀態(tài)以控制氣流。較佳的是，如圖42所示的對(duì)接系統(tǒng)保持一個(gè)或多個(gè)單元263，與此同時(shí)電池通過(guò) 直接電接觸或感應(yīng)帶電進(jìn)行充電。對(duì)接系統(tǒng)可具有窗、窗臺(tái)或壁安裝件以將單元固定地保 持在外，同時(shí)在整晚，不僅對(duì)電池進(jìn)行充電而且冷卻PCM。或者，對(duì)接系統(tǒng)可在室內(nèi)用在桌上 之類。在晚上，可人為將此單元放置在外，從而無(wú)需管道將單元連接于室外空氣供給。在 白天，當(dāng)需要的時(shí)候可將單元放置在內(nèi)。在可移動(dòng)單元中的PCM包還可分地形成控制單元 或風(fēng)扇單元。這意味著可使用不同的PCM電池，當(dāng)一個(gè)電池耗盡時(shí)可換用另一電池。這些 包可儲(chǔ)存/凝固在冰箱中或如果使用水的話，可儲(chǔ)存/凝固在凝固裝置中。當(dāng)夜間冷卻不 足時(shí)，用于附加冷卻。圖43示出模塊布置。在本實(shí)施例中，單個(gè)控制模塊264從室外抽吸新鮮空氣。新 鮮空氣通過(guò)管道265循環(huán)，該管道設(shè)有若干諸如通道266的側(cè)向延伸通道，這些側(cè)向延伸通 道終止于PCM模塊。管道265較佳的是隔熱的。不新鮮的空氣可通過(guò)控制模塊264從房間 抽出。圖44示出從室外抽吸空氣的管道267。該管道包括兩個(gè)側(cè)向延伸通道268和269?？刂茊卧竭B于對(duì)應(yīng)的側(cè)向延伸通道?？刂颇K270和271從房間抽吸不新鮮空氣并通過(guò) 相鄰的PCM模塊272和273抽吸新鮮空氣。設(shè)有用于將不新鮮空氣從房間抽出的附加排放 口作為模塊274。圖45的構(gòu)造類似于圖43的構(gòu)造，除了具有六個(gè)側(cè)向延伸通道以外，各個(gè)側(cè)向延伸 通道引向它們的對(duì)應(yīng)PCM模塊。各種模塊可分別附連于假平頂框架，該框架由若干諸如支 承件275的支承件所形成。圖46示出圖44所示類型的實(shí)施例，但該實(shí)施例包含在假平頂中。此外，兩個(gè)側(cè)向 延伸通道276和277形成為“V”形，同時(shí)各個(gè)控制單元與四個(gè)相鄰PCM模塊連通。前述的圖43到46的其中一些優(yōu)點(diǎn)是此種布置容易升級(jí)，這是因?yàn)樗鼈兡芎?jiǎn)易附 加更多PCM模塊以滿足特定的室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的需要。由于在較佳實(shí)施例中，PCM模塊不具 有帶電形式，因而它們可容易改型成現(xiàn)有的帶電單元。可使用現(xiàn)有的通風(fēng)、管道以及強(qiáng)制通 風(fēng)系統(tǒng)。例如，如圖46所示，單個(gè)控制系統(tǒng)可驅(qū)動(dòng)多個(gè)單元。還可使用單個(gè)控制系統(tǒng)以驅(qū) 動(dòng)在多個(gè)房間中的多個(gè)單元。效率是比普通熱泵大10倍的量級(jí)。更具體地說(shuō)，熱能與電能的比值(能效比)比 普通熱泵大10倍。對(duì)于熱泵來(lái)說(shuō)比值大約是3，而對(duì)于在此呈現(xiàn)的布置來(lái)說(shuō)大約是30。圖47示出在室內(nèi)包括儲(chǔ)備系統(tǒng)的布置。儲(chǔ)備單元278將新鮮空氣抽到房間中，同 時(shí)通過(guò)分開的管道排出空氣。設(shè)有管道以將空氣管送到對(duì)應(yīng)的控制單元279和280。各個(gè) 控制單元附連于諸如模塊281和282的兩個(gè)可分PCM模塊。儲(chǔ)備單元可以是前文所述實(shí)施 例的一種。圖48示出又一布置，該布置包括以帕爾帖或熱泵形式的儲(chǔ)備單元。在此構(gòu)造中， 控制單元位于管道283上，而非靠近PCM模塊284和285。在此構(gòu)造中，儲(chǔ)備系統(tǒng)可具有附 加閥，以在冷卻階段使該儲(chǔ)備系統(tǒng)能或者以儲(chǔ)備模式作用或者具有將空氣直接泵送到PCM 模塊的簡(jiǎn)易功能。在圖49中示出又一儲(chǔ)備布置。在此構(gòu)造中，進(jìn)入控制單元286的空氣確定室內(nèi)空 氣/室外空氣的量。儲(chǔ)備單元287從房間中抽入不新鮮空氣。作為又一儲(chǔ)備系統(tǒng)，其可包括于PCM模塊中。此布置的又一變型是使儲(chǔ)備系統(tǒng)在PCM單元之后或在PCM單元中，從而在白天為 將去到房間中的空氣提供助推力。在圖47到49的布置中，雖然在一年的大部分時(shí)間PCM提供“自主”冷卻，然而如 果夜間溫度不夠冷的話可采用儲(chǔ)備系統(tǒng)?；蛘?，這些布置能使系統(tǒng)更有效并能減小例如20到40%的能耗。通常，在能耗上 的減小是60-80%。圖50到52示出圖43所示類型的布置，該布置關(guān)聯(lián)有壓縮空氣系統(tǒng)288 (圖50 所示)，與提供冷卻助推力的儲(chǔ)備系統(tǒng)290連接的壓縮空氣系統(tǒng)289 (圖51)以及控制單元 位于室外的構(gòu)造(圖52)。此控制單元可具有使用/再循環(huán)內(nèi)部空氣的能力。在白天，通過(guò)系統(tǒng)送入用于呼吸的足夠新鮮空氣。在夜間，迫使空氣從室外通過(guò)系統(tǒng)以凝固PCM。在圖51的實(shí)施例中，可使用現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)以及將任何前述實(shí)施例裝配到該通 風(fēng)系統(tǒng)上的構(gòu)造。
外部壓縮空氣系統(tǒng)的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是將具有風(fēng)扇的單個(gè)更強(qiáng)力控制單元安裝在 噪音不成問(wèn)題的室外。此系統(tǒng)的又一優(yōu)點(diǎn)是其利用現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)與已安裝的壓縮空氣 系統(tǒng)組合，而非利用模塊單元對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制。其能將PCM模塊附加到通風(fēng)系統(tǒng)并且不 附加其它。在室內(nèi)可使用可選的內(nèi)部控制單元以單獨(dú)控制室溫并能使室內(nèi)空氣再循環(huán)。在冬季模式中，在白天結(jié)束時(shí)，溫暖悶熱空氣通到PCM上使PCM熔化。然后，熱量 儲(chǔ)存在隔熱封裝的PCM中，用于接下來(lái)的日子。當(dāng)在白天系統(tǒng)提供新鮮空氣時(shí)，新鮮空氣通 到PCM上，從而當(dāng)新鮮空氣進(jìn)入房間時(shí)，PCM使空氣變暖。講一步描沭方面·冷卻裝置，該冷卻裝置每天24小時(shí)循環(huán)使用以從室外的夜間空氣中儲(chǔ)存冷卻能 并在白天時(shí)釋放，并包括隔熱PCM、電風(fēng)扇以及用于控制空氣流動(dòng)通過(guò)PCM的控制系統(tǒng)?！た梢苿?dòng)裝置，該裝置可移動(dòng)并在夜間移動(dòng)到室外以使PCM冷卻，并且具有電池包 和可選對(duì)接工位，電池包用于為風(fēng)扇提供電能，對(duì)接工位用于承載該裝置?！じ难b裝置，該改裝裝置通過(guò)安裝到墻壁或天花板來(lái)改裝到建筑物，或者選用滾輪 抵靠在地板上，并通過(guò)管道連接于室外空氣?！た刂葡到y(tǒng)，該控制系統(tǒng)利用閥或風(fēng)扇控制空氣在PCM上的流動(dòng)，并通過(guò)使用定時(shí) 器和可選的傳感器測(cè)量室溫、室外溫度、PCM的溫度或PCM的電阻。·控制系統(tǒng)，當(dāng)在預(yù)置時(shí)刻室外空氣溫度低于相變溫度時(shí)、或者當(dāng)使用者人為將控 制系統(tǒng)設(shè)置到‘夜間’模式時(shí)，該控制系統(tǒng)將冷空氣吸拽到PCM上以凝固PCM。·控制系統(tǒng)，在‘夜間’模式時(shí)，當(dāng)PCM到達(dá)所希望的溫度時(shí)或電阻已改變?yōu)橹甘?PCM完全凝固時(shí)，該控制系統(tǒng)切斷空氣?！た刂葡到y(tǒng)的用戶界面，該用戶界面可以是主單元的一部分或獨(dú)立于主單元，以使 使用者能打開單元和關(guān)閉單元、改變模式、設(shè)置定時(shí)器或選擇冷卻量?！び脩艚缑妫撚脩艚缑婵墒褂脽o(wú)線協(xié)議、紅外連接或?qū)嶓w的有線連接，從而單一 用戶界面可一次控制單個(gè)單元或多個(gè)單元?！た刂葡到y(tǒng)，當(dāng)使用者進(jìn)行設(shè)置時(shí)、當(dāng)由于室溫升高或輸入的組合而到達(dá)預(yù)置結(jié)點(diǎn) 時(shí)，該控制系統(tǒng)通過(guò)致動(dòng)風(fēng)扇或閥以從室內(nèi)或室外在PCM上吸拽空氣并將其釋放到房間中 而提供冷卻?！た刂葡到y(tǒng)，該控制系統(tǒng)控制室內(nèi)空氣與室外空氣的比值以確保用于呼吸的最小 新鮮空氣量，而如果室外溫度比室內(nèi)溫度低，則增加室外空氣的份額?！た刂葡到y(tǒng)和界面，該控制系統(tǒng)和界面監(jiān)測(cè)電池，從而為使用者指示剩余的電量， 并且當(dāng)電池連接于電源時(shí)控制電池充電。 控制系統(tǒng)和界面，該控制系統(tǒng)和界面為使用者提供反饋在單元中剩余多少冷卻 能?！た蛇x的對(duì)接工位，這些單元可安裝在該可選的對(duì)接工位中以承載它們的電池，且 對(duì)接工位使這些單元在窗臺(tái)、墻壁或其它地方上保持固定?！づ欧趴?，這些排放口使空氣能進(jìn)入單元和從單元排出?！らy，該閥用于控制室內(nèi)空氣或室外空氣在PCM上的流動(dòng)。·可選的閥，該閥用于控制空氣從單元進(jìn)入房間或返回到室外的流動(dòng)。
·附連位置，該附連位置用于將管道或多個(gè)單元連接到一起。·模塊化系列的管道或柔性管和裝配件，單個(gè)或多個(gè)單元可連接于這些管道或柔 性管和裝配件，并還能連接于室外以通過(guò)窗、天花板或墻壁單元攜帶空氣進(jìn)入或出去?！ざ瞬繂卧艿涝谠摱瞬繂卧庍B接于室外空氣并安裝于窗、天花板或墻壁，利 用可選的空氣過(guò)濾器和單獨(dú)的閥以使過(guò)量空氣從房間返回到室外。·可選的空氣過(guò)濾器，該可選的空氣過(guò)濾器設(shè)在單元中?！CM安裝到管道內(nèi)側(cè)?！⒖蛇x的照明系統(tǒng)附連于或嵌入裝配件。·又一方面，該系統(tǒng)包括低能耗冷卻模塊，該冷卻模塊作為獨(dú)立式、可移動(dòng)、天花板 或墻壁安裝裝置可改裝于建筑物。此單元包括合適的PCM，該P(yáng)CM將根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驙顩r為使 用者提供舒適的室溫。此單元依賴于波動(dòng)的24小時(shí)溫度循環(huán)。PCM材料本身具有0. 5到1W/MK量級(jí)的熱傳導(dǎo)性能。將熱導(dǎo)體附加于材料或者熱 導(dǎo)體位于材料附近，該熱導(dǎo)體具有比PCM材料本身更大的導(dǎo)熱性能。若熱導(dǎo)體具有至少5W/ MK的導(dǎo)熱率，則熱傳導(dǎo)率將處于尤其有利的水平。對(duì)于塑性導(dǎo)熱材料設(shè)想5到20的范圍， 而對(duì)于金屬設(shè)想比方說(shuō)100到250的更大范圍。
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權(quán)利要求
一種可移動(dòng)PCM(相變材料)模塊，所述PCM模塊包括若干PCM包；外殼，所述外殼用于將所述若干PCM包與模塊的周圍介質(zhì)熱隔離；空間，所述空間分隔所述包并形成用于流體流動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)通道；所述外殼包括流體進(jìn)口和流體出口；藉此，在使用中，流體通過(guò)所述通道從所述進(jìn)口流動(dòng)到所述出口。
2.如權(quán)利要求1所述的PCM模塊，其特征在于，所述進(jìn)口和/或所述出口包括一個(gè)或多 個(gè)流量調(diào)節(jié)閥。
3.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述PCM包基本并排設(shè)置。
4.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述PCM包由一個(gè)或多 個(gè)熱導(dǎo)體隔開，所述熱導(dǎo)體橫向延伸并形成所述通道。
5.如權(quán)利要求4所述的PCM模塊，其特征在于，所述熱導(dǎo)體采用波紋板的形式。
6.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述PCM包中的至少一 個(gè)包括波紋壁，所述波紋壁形成用于流體流動(dòng)的通道。
7.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，若干突部設(shè)置在所述 通道的至少一個(gè)通道中。
8.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述PCM包中的至少一 個(gè)包括壁，突部從所述壁突入所述通道中。
9.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述PCM包或各個(gè)PCM 包包括第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板的層疊，所述第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板封裝主要由PCM形 成的部分；其中，PCM的所述部分包括熱導(dǎo)體。
10.如權(quán)利要求9所述的PCM模塊，其特征在于，所述熱導(dǎo)體從所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)導(dǎo) 熱板或兩個(gè)導(dǎo)熱板沿橫向方向延伸。
11.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，當(dāng)在平面圖中觀察 時(shí)，所述熱導(dǎo)體形成六邊形單元。
12.如權(quán)利要求9到11中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述層疊還包括波 紋狀導(dǎo)熱板。
13.如權(quán)利要求9到12中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述層疊包括第 三導(dǎo)熱板和第四導(dǎo)熱板，所述第三導(dǎo)熱板和第四導(dǎo)熱板封裝主要由PCM形成的第二部分； 并且所述層疊包括波紋狀導(dǎo)熱板，所述波紋狀導(dǎo)熱板位于所述第二導(dǎo)熱板和第三導(dǎo)熱板之 間。
14.如權(quán)利要求9到13中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述層疊包括在所 述板上的多個(gè)突部。
15.如權(quán)利要求9到14中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述導(dǎo)熱板選自 鋁基材料、鋼基材料以及塑性材料。
16.如權(quán)利要求9到15中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述PCM選自鹽、 鹽基水合物、鹽和/或鹽基水合物的混合物、和/或有機(jī)材料。
17.如權(quán)利要求16所述的PCM模塊，其特征在于，所述鹽基水合物選自水合氯化鈣或 水合硫酸鈉。
18.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述鹽基水合物包括增稠劑，所述增稠劑選自黃原膠和/或合成鋰皂石。
19.如權(quán)利要求16所述的PCM模塊，其特征在于，所述有機(jī)材料是石蠟基的。
20.如權(quán)利要求9到19中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述熱導(dǎo)體包括混 合到所述PCM的導(dǎo)熱復(fù)合物。
21.如權(quán)利要求20所述的PCM模塊，其特征在于，所述熱導(dǎo)體是混合到所述PCM的碳基 復(fù)合物。
22.如權(quán)利要求21所述的PCM模塊，其特征在于，所述碳基復(fù)合物是碳黑。
23.如權(quán)利要求9到22中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述熱導(dǎo)體包括鋼 絲絨或化學(xué)碳納米管。
24.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述模塊還包括帕爾 帖冷卻器。
25.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM模塊，其特征在于，所述模塊還包括蒸發(fā) 冷卻器。
26.一種空氣調(diào)節(jié)裝置，包括一個(gè)或多個(gè)如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的可移動(dòng)PCM模塊；以及至少一個(gè)可移動(dòng)控制模塊，所述控制模塊包括具有進(jìn)口和出口的外殼；以及泵，所述 泵用于在使用中使流體從所述進(jìn)口流動(dòng)到所述出口；其中，所述裝置包括管路，所述管路用于將所述可移動(dòng)控制模塊聯(lián)接于所述可移動(dòng)PCM 模塊。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊包括第一進(jìn)口和第二進(jìn)口 以及閥，所述第一進(jìn)口和第二進(jìn)口位于所述外殼的分開側(cè)部上，所述閥構(gòu)造成調(diào)節(jié)在所述 進(jìn)口之間的進(jìn)氣。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊包括在所述進(jìn)口和所述出 口之間的內(nèi)部管路；所述內(nèi)部管路包括兩個(gè)相鄰?fù)?，所述通路中的一個(gè)通路包括泵，而所 述通路的第二通路包括單向閥。
29.如權(quán)利要求26到28所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括可移動(dòng)儲(chǔ)備模塊，所 述儲(chǔ)備模塊包括熱泵、逆變器、帕爾帖冷卻器或蒸發(fā)冷卻器中的一種；且所述裝置還包括聯(lián) 接裝置，所述聯(lián)接裝置用于將所述儲(chǔ)備模塊聯(lián)接于所述PCM模塊。
30.一種PCM(相變材料)包，所述PCM包包括第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板的層疊，所述第 一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板封裝主要由PCM形成的部分；PCM的所述部分包括熱導(dǎo)體。
31.如權(quán)利要求30所述的PCM包，其特征在于，所述熱導(dǎo)體從所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)導(dǎo)熱 板或兩個(gè)導(dǎo)熱板沿橫向方向延伸。
32.如權(quán)利要求31所述的PCM包，其特征在于，當(dāng)在平面圖中觀察時(shí)，所述熱導(dǎo)體形成 六邊形單元。
33.如權(quán)利要求30到32中的任何一項(xiàng)所述的PCM包，其特征在于，所述層疊還包括波 紋狀導(dǎo)熱板。
34.如權(quán)利要求30到33中任何一項(xiàng)所述的PCM包，其特征在于，所述層疊包括第三導(dǎo) 熱板和第四導(dǎo)熱板，所述第三導(dǎo)熱板和第四導(dǎo)熱板封裝主要由PCM形成的第二部分；并且 所述層疊包括波紋狀導(dǎo)熱板，所述波紋狀導(dǎo)熱板位于所述第二導(dǎo)熱板和第三導(dǎo)熱板之間。
35.如權(quán)利要求30到34中的任何一項(xiàng)所述的PCM包，其特征在于，所述層疊包括多個(gè) 在所述板上的突部。
36.如權(quán)利要求30到35中的任何一項(xiàng)所述的PCM包，其特征在于，所述導(dǎo)熱板選自 鋁基材料、鋼基材料以及塑性材料。
37.如權(quán)利要求30到36中的任何一項(xiàng)所述的PCM包，其特征在于，所述PCM選自鹽、 鹽基水合物、鹽和/或鹽基水合物的混合物、和/或有機(jī)材料。
38.如權(quán)利要求37所述的PCM包，其特征在于，所述鹽基水合物選自水合氯化鈣或水 合硫酸鈉。
39.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的PCM包，其特征在于，所述鹽基水合物包括增 稠劑，所述增稠劑選自黃原膠和/或合成鋰皂石。
40.如權(quán)利要求37所述的PCM包，其特征在于，所述有機(jī)材料是石蠟基的。
41.如權(quán)利要求29到40中的任何一項(xiàng)所述的PCM包，其特征在于，所述熱導(dǎo)體包括混 合到所述PCM的導(dǎo)熱復(fù)合物。
42.如權(quán)利要求41所述的PCM包，其特征在于，所述熱導(dǎo)體是混合到所述PCM的碳基復(fù) 合物。
43.如權(quán)利要求42所述的PCM包，其特征在于，所述碳基復(fù)合物是碳黑。
44.如權(quán)利要求29到43中的任何一項(xiàng)所述的PCM包，其特征在于，所述熱導(dǎo)體包括鋼 絲絨或化學(xué)碳納米管。
45.模塊和/或裝置和/或PCM包，基本如上文所述和/或在所附說(shuō)明書和/或附圖的 任何合適組合中所說(shuō)明。
全文摘要
一種可移動(dòng)PCM(相變材料)模塊，該模塊包括若干PCM包；外殼，該外殼用于將所述若干PCM包與模塊的周圍介質(zhì)熱隔離；空間，這些空間分隔所述包并形成用于流體流動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)通道；所述外殼包括流體進(jìn)口和流體出口；藉此，在使用中，流體通過(guò)所述通道從所述進(jìn)口流動(dòng)到所述出口。PCM(相變材料)包包括第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板的層疊，第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板封裝主要由PCM形成的部分；其中，PCM的所述部分包括熱導(dǎo)體。
文檔編號(hào)F24F5/00GK101983307SQ200980112178
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月11日
發(fā)明者D·貝賽拉, K·托雷, M·浩羅威, W·L·佩弗德 申請(qǐng)人:阿提卡技術(shù)有限公司