CN103017426A - 冷媒加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的冷媒加热器包括加热器外壳（2）、置于加热器外壳（2）内的加热器内套（4）、置于加热器内套（4）内的电加热器（6）及设置在加热器外壳上的冷媒入口（5）和冷媒出口（1），在所述加热器内套（4）外表面上间隔分布有挡板支撑（3），所述加热器外壳（2）内表面和加热器内套（4）外表面均呈凸起状。这种凸起形状为螺纹状、螺旋状、翅片状或类似形状，目的是增大冷媒加热器的换热面积，又可以对冷媒起到挠动作用。本发明较好解决了现有冷媒电加热装置的问题，在不增加冷媒加热器体积的情况下，有效地增加了换热面积，提高了换热效率，节约能耗，防止了部分液态冷媒未经蒸发便流出换热通道，保证了空气源热泵热水机及热泵空调器在低温环境下运行的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于加热器技术领域，主要涉及的是一种冷媒加热器，适用于所有空气源热泵热水机及热泵空调器。
背景技术
空气源热泵热水机及热泵空调器在低温环境下运行制热，当蒸发器表面温度低于空气露点温度且小于0℃时，蒸发器表面就会结霜，从而影响空气源热泵热水机及热泵空调器的制热效果和运行。由于在有限的时间内，仅靠制冷系统自身输出的热量不足以将蒸发器翅片上的霜融掉，故需增设专用装置来提供融霜热量。目前，行业内普遍采用冷媒电加热装置进行融霜，即将电能转化为冷媒的热能被蒸发器吸收后实现快速融霜，其结构形式一般是将电加热器置于内管内，将内管置于外管内，冷媒在内管外壁与外管内壁形成的环状空间内流动，由此冷媒吸收电能后汽化，提供融霜热量。这种结构形式存在的问题主要有：内管和外管多采用光管，换热效率低，只能通过增加内外管长度或直径来增大换热面积从而提高换热效率，由此将引起装置体积增大，生产成本增加；为适当减小装置体积和生产成本，电加热器采用一组电加热棒，功率不可调，无法在某些特定工况下进行电加热能量调节，从而使压缩机在极短时间内便出现过载运行随即发生机内保护故障，进而中断除霜程序，蒸发器上结的霜就没有被全部融掉，将影响机组下一步的正常、高效运行；冷媒出口设置在外管端截面，容易造成部分液态冷媒未经蒸发便流出换热通道，装置的有效换热面积没有得到充分利用，从而使融霜效率变低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种冷媒加热器。较好解决了现有冷媒电加热装置的问题，在不增加冷媒加热器体积的情况下，有效地增加了换热面积，提高了换热效率，节约能耗，防止了部分液态冷媒未经蒸发便流出换热通道，保证了空气源热泵热水机及热泵空调器在低温环境下运行的可靠性。
本发明实现上述目的采用的技术方案是：一种冷媒加热器包括加热器外壳、置于加热器外壳内的加热器内套、置于加热器内套内的电加热器，在加热器外壳上设有冷媒入口及冷媒出口，所述加热器外壳内表面和加热器内套外表面均呈凸起状结构。
本发明加热器外壳内表面和加热器内套外表面的凸起状结构为螺纹状、螺旋状、翅片状或类似结构。
本发明所述的冷媒入口及冷媒出口设置在加热器外壳外表面顶部。
本发明所述的电加热器由独立控制的多组电加热棒组成。
本发明由于将加热器外壳的内表面和加热器内套的外表面设计为凸起形状，有效地增加了换热面积，减小了冷媒加热器的体积，冷媒在双面凸起形状形成的环状空间内流动，凸起状可以对冷媒起到挠动作用，从而大大提高了换热效率；由于电加热器由多组独立控制的电加热棒组成，可根据实际需要启动不同数量的电加热棒，实现能量可调；冷媒入口及冷媒出口均设置在加热器外壳外表面顶部，有效地防止了部分液态冷媒未经蒸发便流出换热通道，更利于冷媒汽化。有效地提升了空气源热泵热水机及热泵空调器在低温环境下运行的可靠性。
附图说明
图1为本发明的总装结构示意图。
图2为图1 A-A向的剖面示意图。
图3为图1 B-B向的剖面示意图。
图4为图2中C向的局部放大示意图。
图5为图2中D向的局部放大示意图。
图中：1、冷媒出口，2、加热器外壳，3、挡板支撑，4、加热器内套，5、冷媒入口，6、电加热器，7、内套堵板，8、外壳堵板。
具体实施方式
结合附图，给出本发明的实施例如下：
如图1结合图2所示：本实施例所述的冷媒加热器包括加热器外壳2、置于加热器外壳2内的加热器内套4、置于加热器内套4内的电加热器6，其中加热器内套4外表面上间隔分布有挡板支撑3，挡板支撑3在同一截面内呈夹角均布焊接在加热器内套4外表面，挡板支撑3均布的不同截面之间保持一定的距离，从而有效地保证了冷媒流动的畅通性，挡板支撑3的高度为加热器外壳2内半径与加热器内套4外半径之差，从而保证了加热器内套4可以稳固在加热器外壳2内表面。在加热器外壳2外表面顶部设有冷媒入口5及冷媒出口1，这样可防止部分液态冷媒未经蒸发便流出换热通道。在位于冷媒出口1端的加热器外壳2端部封装有外壳堵板8、加热器内套4端部封装有内套堵板7（如图4所示）。为增加换热面积，提高换热效率，将加热器外壳2内表面和加热器内套4外表面设计为凸起状结构。该凸起状结构为螺纹状、螺旋状、翅片状或类似结构。电加热器6由多组电加热棒组成，各组电加热棒独立控制，这样，可根据实际需要启动不同数量的电加热棒，实现能量可调，更能适应变工况运行，保证融霜程序安全、可靠运行。电加热器6设置在加热器内套4内，位于冷媒入口5的电加热器6端部与加热器外壳2和加热器内套4端部进行焊接连接（如图5所示）。
本发明冷媒加热器在工作的时候，液态冷媒从冷媒入口5流入到加热器内套4外表面与加热器外壳2内表面形成的环形空间内，同时启动电加热器6，液态冷媒吸收热量后以气体形式从冷媒出口1排出，在冷媒出口1的水平管路上设置有温度传感器，除霜控制系统会根据温度传感器反馈的不同信号按需启动不同数量的电加热棒，实现能量可调，保证除霜系统安全、可靠运行，除霜结束后，关闭电加热器即可。
Claims (4)
1.一种冷媒加热器，包括加热器外壳（2）、置于加热器外壳（2）内的加热器内套（4）、置于加热器内套（4）内的电加热器（6）及设置在加热器外壳上的冷媒入口（5）和冷媒出口（1），其特征是：所述加热器外壳（2）内表面和加热器内套（4）外表面均呈凸起状。
2.根据权利要求1所述的冷媒加热器，其特征是：所述加热器外壳（2）内表面和加热器内套（4）外表面的凸起状结构为螺纹状、螺旋状、翅片状或类似结构。
3.根据权利要求1所述的冷媒加热器，其特征是：所述的冷媒入口（5）及冷媒出口（1）设置在加热器外壳外表面顶部。
4.根据权利要求1所述的冷媒加热器，其特征是：所述的电加热器（6）由多组独立控制的电加热棒组成。
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