CN107702391B - 一种用于化霜的冷媒加热装置和空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于化霜的冷媒加热装置和空调系统，所述冷媒加热装置，其包括：冷媒流通部(1)，能够容纳冷媒从中流过；加热部(2)，能够产生热量并与所述冷媒流通部(1)之间进行换热。通过本发明的包括能够容纳冷媒流过的冷媒流通部和能产生热量并与冷媒流通部之间换热的加热部，能够通过加热部产生热量、并与冷媒流通部中流过的冷媒进行换热作用，从而能够对空调系统中的冷媒传递热量，加热冷媒，进而对需要化霜的室外换热器进行除霜作用，使得空调系统在进行化霜时还能继续对室内房间进行供热，不会降低室内温度、提高了室内房间的舒适性。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种用于化霜的冷媒加热装置和空调系统。
背景技术
空调热泵在低温工况下运行，外机可能会出现结霜情况，所以需要对空调外机进行除霜，而现有空调使用的除霜方式主要有制冷循环除霜和热气除霜两种，热气除霜是空调在制热时将膨胀阀开大，从而使高温冷媒进入蒸发器除霜；制冷循环除霜是通过四通换向阀使系统由制热循环切换到制冷循环除霜。但是这两种除霜方式在除霜过程中均无法对室内进行供热，从而使房间内温度下降，影响房间的舒适性，且制冷循环除霜时，室内换热器作为蒸发器，还会吸收室内房间的热量。
由于现有技术中的空调系统在化霜时存在不能对室内房间进行供热、从而导致室内温度降低而影响室内房间的舒适性等技术问题，因此本发明研究设计出一种用于化霜的冷媒加热装置和空调系统。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调系统在化霜时存在不能对室内房间进行供热的缺陷，从而提供一种用于化霜的冷媒加热装置和空调系统。
本发明提供一种用于化霜的冷媒加热装置，其包括：
冷媒流通部，能够容纳冷媒从中流过；
加热部，能够产生热量并与所述冷媒流通部之间进行换热。
优选地，
所述冷媒流通部包括壳体，所述壳体为中空结构、包括能容置所述加热部的中空容纳部。
优选地，
所述壳体还包括围绕所述中空容纳部而设置的至少一个贯通孔、使得冷媒能从所述贯通孔中流过。
优选地，
所述壳体为具有中心轴线的圆柱体，所述中空容纳部为与所述圆柱体同心的中心圆孔，所述贯通孔沿着所述轴线方向贯穿所述壳体。
优选地，
所述贯通孔也为圆孔、且围绕所述中心圆孔呈周向均匀分布，所述贯通孔的直径小于所述中心圆孔的直径。
优选地，
所述冷媒流通部还包括分流器，所述分流器包括分流器主体和连接于所述分流器主体一端的冷媒进口管，所述分流器主体的另一端连接有至少一根分流支管，所述分流支管与所述贯通孔的一端相接通。
优选地，
所述分流支管的数量与所述贯通孔的数量相同，且所述分流支管与所述贯通孔一一相对应地连通。
优选地，
所述冷媒流通部还包括集流器，所述集流器包括集流器主体和连接于所述集流器主体一端的冷媒出口管，所述集流器主体的另一端连接有至少一根集流支管，所述集流支管与所述贯通孔的另一端相接通。
优选地，
所述集流支管的数量与所述贯通孔的数量相同，且所述集流支管与所述贯通孔一一相对应地连通。
优选地，
所述壳体的中心轴线呈竖向布置，且所述中空容纳部为从所述壳体的轴向上端面朝轴向下端面方向延伸的盲孔。
优选地，
所述加热部包括电加热棒和与所述电加热棒一端相连的电连接线。
本发明还提供一种空调系统，其包括前述的冷媒加热装置，还包括压缩机、室外换热器、节流装置和室内换热器，其中所述冷媒加热装置设置于所述节流装置和所述室外换热器之间的冷媒管路上、或者设置于所述压缩机的吸气口和所述室外换热器之间的冷媒管路上。
本发明提供的一种用于化霜的冷媒加热装置和空调系统具有如下有益效果：
1.本发明的用于化霜的冷媒加热装置和空调系统，通过包括能够容纳冷媒流过的冷媒流通部和能产生热量并与冷媒流通部之间换热的加热部，能够通过加热部产生热量、并与冷媒流通部中流过的冷媒进行换热作用，从而能够对空调系统中的冷媒传递热量，加热冷媒，进而对需要化霜的室外换热器进行除霜作用，使得空调系统在进行化霜时还能继续对室内房间进行供热，不会降低室内温度、提高了室内房间的舒适性；
2.本发明的用于化霜的冷媒加热装置和空调系统，通过采用分流器和集流器的作用，能够使得冷媒管路被分割呈多个细小的管路、进而使得每个细小管路均能与加热部之间进行换热，有效地增大了换热面积，提高了换热效果。
附图说明
图1是本发明的用于化霜的冷媒加热装置的立体结构示意图；
图2是图1中的冷媒流通部的壳体部分的立体结构示意图；
图3是图1中的冷媒流通部的分流器部分的立体结构示意图；
图4是图1中的加热部的立体结构示意图。
图中附图标记表示为：
1、冷媒流通部；11、壳体；110、中空容纳部；111、贯通孔；12、分流器；120、分流器主体；121、冷媒进口管；122、分流支管；13、集流器；130、集流器主体；131、冷媒出口管；132、集流支管；2、加热部；21、电加热棒；22、电连接线。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种用于化霜的冷媒加热装置，其包括：
冷媒流通部1，能够容纳冷媒从中流过；
加热部2，能够产生热量并与所述冷媒流通部1之间进行换热。
通过包括能够容纳冷媒流过的冷媒流通部和能产生热量并与冷媒流通部之间换热的加热部，能够通过加热部产生热量、并与冷媒流通部中流过的冷媒进行换热作用，从而能够对空调系统中的冷媒传递热量，加热冷媒，进而对需要化霜的室外换热器进行除霜作用，使得空调系统在进行化霜时还能继续对室内房间进行供热，不会降低室内温度、提高了室内房间的舒适性。本发明所述的一种冷媒加热装置，通过对冷媒加热后使用高温冷媒进行除霜，同时除霜过程中继续对室内进行供热，从而在除霜过程中同时保证室内环境的温度和舒适性。
优选地，
如图2所示，所述冷媒流通部1包括壳体11，所述壳体11为中空结构、包括能容置所述加热部2的中空容纳部110。通过壳体以及壳体内部设置的中空容纳部，能够容纳加热部于其中，从而为加热部的安置以及通过加热部加热形成热传递提供了条件。
优选地，
如图2所示，所述壳体11还包括围绕所述中空容纳部110而设置的至少一个贯通孔111、使得冷媒能从所述贯通孔111中流过。通过在壳体上中空容纳部110周围环绕设置的多个贯通孔、并使得贯通孔中流过冷媒，能够使得冷媒在流经该贯通孔时能够与中空容纳部中的加热部之间形成换热作用(尤其是通过壳体本身结构的导热作用将加热部所产生的热量传递至贯通孔中的冷媒中)，以提高冷媒的温度；另外将贯通孔围绕中空容纳部设置，由于加热部位于中央，其产生的热量是向四周散发的，因此本发明的这样的贯通孔设置结构，能够最大效率和最大程度地利用和吸收了加热部所产生的热量，从而使得冷媒的吸热利用率达到最高。
优选地，
如图2所示，所述壳体11为具有中心轴线的圆柱体，所述中空容纳部110为与所述圆柱体同心的中心圆孔，所述贯通孔111沿着所述轴线方向贯穿所述壳体11。即至少一个贯通孔111开设在所述壳体11的内壁和外壁之间、且沿着所述轴线方向贯穿壳体设置、以能够容纳冷媒从所述贯通孔111中通过。这是本发明的壳体的优选结构形式和中空容纳部的优选结构形式，所述壳体11为圆柱状结构，冷媒能够从所述壳体的轴向一端进入所述贯通孔中、并从其轴向另一端流出所述贯通孔，完成换热的效果和作用，且中空容纳部为与圆柱体同心设置的中心圆孔，能够使得加热部位于壳体的中心位置，使其散热时能够朝四周均匀地散发热量，使得四周的贯通孔中的冷媒获得的热量尽可能地达到最大且相等。
优选地，
所述贯通孔111也为圆孔、且围绕所述中心圆孔呈周向均匀分布，所述贯通孔111的直径小于所述中心圆孔的直径。这是本发明的贯通孔的优选结构形式和且优选排布方式，这样能够使得贯通孔中流过的冷媒能够从位于中心位置的加热部吸取尽可能相同且最大的热量，贯通孔的直径小于中心圆孔的直径第一是根据壳体的结构所限定、第二是能够将贯通孔尽可能做得较小和较多，从而提高与加热部之间的换热面积，提高换热效果。
冷媒流通部中的壳体如图2所示，其为柱状形式，在其中心有一个中心圆孔(中空容纳部110)，中心圆孔下端封住，用于固定插入中心圆孔的加热部块；围绕中心孔有n个直径小于中心孔的小圆孔(贯通孔111)，均匀的布置在中心圆孔周边，冷媒由小圆孔流经冷媒流通部，并由加热部对冷媒进行加热。
实施例2
如图1和3所示，本实施例是在实施例1的基础上作出的进一步改进，优选地，所述冷媒流通部1还包括分流器12，所述分流器12包括分流器主体120和连接于所述分流器主体120一端的冷媒进口管121，所述分流器主体120的另一端连接有至少一根分流支管122，所述分流支管122与所述贯通孔111的一端相接通。
通过设置上述的分流器、能够使其一端通过冷媒进口管与冷媒主路进行连通，从空调系统的冷媒循环管路引入冷媒，另一端通过多个分流支管流入壳体的贯通孔中，从而在贯通孔中与位于中空容纳部中的加热部之间进行换热作用，使得冷媒管路被分割呈多个细小的管路、进而使得每个细小管路均能与加热部之间进行换热，有效地增大了换热面积，提高了换热效果。
本发明冷媒加热装置如图1所示，其包括冷媒分流器12和集流器13，加热部2，冷媒流通部1的壳体11，电加热棒21设置在壳体11的中空容纳部110(中心圆孔)位置，冷媒通过分流器12进入到壳体中的贯通孔111，由电加热棒21进行加热，加热后的高温冷媒经过集流器13回到系统冷媒管路中进行循环。
优选地，
所述分流支管122的数量与所述贯通孔111的数量相同，且所述分流支管122与所述贯通孔111一一相对应地连通。这是本发明的分流支管的优选设置形式，将其设置为于贯通孔的数量相同、且与贯通孔一一对应地连通设置，能够使得每一根分流支管中流经而来的冷媒都能进入一个贯通孔中、以均能与加热部之间产生相应的换热。
优选地，
如图1所示，所述冷媒流通部1还包括集流器13，所述集流器13包括集流器主体130和连接于所述集流器主体130一端的冷媒出口管131，所述集流器主体130的另一端连接有至少一根集流支管132，所述集流支管132与所述贯通孔111的另一端相接通。
通过设置上述的集流器、能够使其一端通过多个集流支管与壳体的贯通孔连通、将从贯通孔中被加热后的冷媒引入，在集流器中汇流为一股，进而再通过冷媒进口管与冷媒主路进行连通，将被加热后的冷媒引回入到空调系统的冷媒循环管路中，从而完成冷媒换热回流的过程和作用，由于冷媒管路在贯通孔中被分割呈多个细小的管路、进而使得每个细小管路均能与加热部之间进行换热，有效地增大了换热面积，提高了换热效果。
优选地，
所述集流支管132的数量与所述贯通孔111的数量相同，且所述集流支管132与所述贯通孔111一一相对应地连通。这是本发明的集流支管的优选设置形式，将其设置为于贯通孔的数量相同、且与贯通孔一一对应地连通设置，能够使得每一个贯通孔中流经而来的冷媒都能进入一根集流支管中、以均能将与加热部之间产生相应的换热后的冷媒回流至空调循环管路中。
优选地，
所述壳体11的中心轴线呈竖向布置，且所述中空容纳部110为从所述壳体11的轴向上端面朝轴向下端面方向延伸的盲孔。通过将中空容纳部设置为上端开口、下端封闭的盲孔结构，即将中心孔下端封住，能够用于固定插入中心孔的加热部(包括电加热棒和电连接线)。
实施例3
如图1,4所示，本实施例是在实施例1-2的基础上作出的进一步改进，优选地，所述加热部2包括电加热棒21和与所述电加热棒21一端相连的电连接线22。其中加热部2包括电连接线22，和用于产生热量的电加热棒21，其通过电连接线22与电源连接通电后产生热量，并用这些热量使用热传导的方式加热冷媒；加热部设置在壳体11的中心圆孔位置，其电加热棒21插入到中心圆孔的里面。
本发明提供一种冷媒加热装置，将一个块状材料做成柱状形式，同时将其柱状中心做成一个圆形孔，把电加热设置在里面；且围绕中心的圆形通孔做n个直径小于圆形通孔的小圆孔，均匀的布置在圆形通孔周边，使冷媒从中流过。使电加热通过热传导的方式将冷媒加热，从而使用加热过的高温冷媒进行除霜，同时在除霜过程中内风机不停止转动继续对室内房间供热。
本发明的冷媒加热装置是串入到冷媒循环系统中，冷媒由分流器12经过分流支管122进入到冷媒流通部1的壳体11的贯通孔111中，在壳体11中被加热的冷媒由集流支管132进入到集流器主体130，经由冷媒出口管131进入系统进行循环。当系统制热运行需要化霜时，加热装置中的电加热棒21开启，电加热棒通过热传导的方式对冷媒进行加热，加热后的高温冷媒经过外机换热器进行化霜，同时由于化霜没有使用系统的热量，且对系统输入了热量；所以系统加入冷媒加热装置后，与现有化霜方式相比，化霜期间内风机不停止运转，在化霜的同时能够对室内进行供热，提升用户使用的舒适性。
需要说明的是本发明中壳体不限于柱状形式，也可以是其他形状，本发明优先使用柱状形式。
需要说明的是本发明中壳体中心孔(中空容纳部110)和小孔(贯通孔111)的形状不受限制，可以是圆形、椭圆形或是其他形状，本发明优先使用圆形孔。
需要说明的是本发明中壳体中小圆孔(贯通孔111)数量n根据使用情况不受限制，根据使用情况进行设置，本发明中小圆孔数量设置为6。
需要说明的是电加热棒形式不受限制，可以是圆形、椭圆形或是其他形式，且其形式与加热模块中心孔相对应，本发明优先使用圆形电加热棒。
需要说明的是冷媒加热模块的材料不受限制，可以是金属材料，也可以是非金属材料，本发明优先使用金属铜材料。
本发明还提供一种空调系统，其包括前述的冷媒加热装置，还包括压缩机、室外换热器、节流装置和室内换热器，其中所述冷媒加热装置设置于所述节流装置和所述室外换热器之间的冷媒管路上、或者设置于所述压缩机的吸气口和所述室外换热器之间的冷媒管路上。
通过将冷媒加热装置设置于所述节流装置和所述室外换热器之间的冷媒管路上，虽然没有吸热的的蒸发器，但是通过加热装置对冷媒加热后，相当于为系统输入了一定量的热量，能够对室外换热器进行除霜；通过将冷媒加热装置设置于所述压缩机的吸气口和所述室外换热器之间的冷媒管路上，对冷媒加热这种设计，也相当于给系统输入热量，使经过室内换热器后的冷媒温度没有原来那么低，同时通过对阀的控制，使进入室外换热器的冷媒温度高于原来的温度，从而对室外换热器进行化霜。
通过包括能够容纳冷媒流过的冷媒流通部和能产生热量并与冷媒流通部之间换热的加热部，能够通过加热部产生热量、并与冷媒流通部中流过的冷媒进行换热作用，从而能够对空调系统中的冷媒传递热量，加热冷媒，进而对需要化霜的室外换热器进行除霜作用，使得空调系统在进行化霜时还能继续对室内房间进行供热，不会降低室内温度、提高了室内房间的舒适性。本发明所述的一种冷媒加热装置，通过对冷媒加热后使用高温冷媒进行除霜，同时除霜过程中继续对室内进行供热，从而在除霜过程中同时保证室内环境的温度和舒适性。
本发明的冷媒加热装置是串入到冷媒循环系统中，冷媒由分流器12经过分流支管122进入到冷媒流通部1的壳体11的贯通孔111中，在壳体11中被加热的冷媒由集流支管132进入到集流器主体130，经由冷媒出口管131进入系统进行循环。当系统制热运行需要化霜时，加热装置中的电加热棒21开启，电加热棒通过热传导的方式对冷媒进行加热，加热后的高温冷媒经过外机换热器进行化霜，同时由于化霜没有使用系统的热量，且对系统输入了热量；所以系统加入冷媒加热装置后，与现有化霜方式相比，化霜期间内风机不停止运转，在化霜的同时能够对室内进行供热，提升用户使用的舒适性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种空调系统，其特征在于：包括用于化霜的冷媒加热装置，还包括压缩机、室外换热器、节流装置和室内换热器，其中所述冷媒加热装置设置于所述节流装置和所述室外换热器之间的冷媒管路上、或者设置于所述压缩机的吸气口和所述室外换热器之间的冷媒管路上；所述用于化霜的冷媒加热装置包括：
冷媒流通部(1)，能够容纳冷媒从中流过；
加热部(2)，能够产生热量并与所述冷媒流通部(1)之间进行换热；
所述冷媒流通部(1)包括壳体(11)，所述壳体(11)为中空结构、包括能容置所述加热部(2)的中空容纳部(110)；所述壳体(11)还包括围绕所述中空容纳部(110)而设置的至少一个贯通孔(111)、使得冷媒能从所述贯通孔(111)中流过；
所述冷媒流通部(1)还包括分流器(12)，所述分流器(12)包括分流器主体(120)和连接于所述分流器主体(120)一端的冷媒进口管(121)，所述分流器主体(120)的另一端连接有至少一根分流支管(122)，所述分流支管(122)与所述贯通孔(111)的一端相接通；
所述分流支管(122)的数量与所述贯通孔(111)的数量相同，且所述分流支管(122)与所述贯通孔(111)一一相对应地连通；
所述冷媒流通部(1)还包括集流器(13)，所述集流器(13)包括集流器主体(130)和连接于所述集流器主体(130)一端的冷媒出口管(131)，所述集流器主体(130)的另一端连接有至少一根集流支管(132)，所述集流支管(132)与所述贯通孔(111)的另一端相接通；
所述集流支管(132)的数量与所述贯通孔(111)的数量相同，且所述集流支管(132)与所述贯通孔(111)一一相对应地连通。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：
所述壳体(11)为具有中心轴线的圆柱体，所述中空容纳部(110)为与所述圆柱体同心的中心圆孔，所述贯通孔(111)沿着所述轴线方向贯穿所述壳体(11)。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于：
所述贯通孔(111)也为圆孔、且围绕所述中心圆孔呈周向均匀分布，所述贯通孔(111)的直径小于所述中心圆孔的直径。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的空调系统，其特征在于：
所述壳体(11)的中心轴线呈竖向布置，且所述中空容纳部(110)为从所述壳体(11)的轴向上端面朝轴向下端面方向延伸的盲孔。
5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：
所述加热部(2)包括电加热棒(21)和与所述电加热棒(21)一端相连的电连接线(22)。
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