CN112294219A - 加热泵及具有其的家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了加热泵及具有其的家用电器。加热泵包括泵体和泵盖组件，泵体内限定出加热容腔。泵盖组件包括：导热盖，导热盖配合在泵体的第一端，导热盖的一部分朝向泵体的第二端凹入以形成第一凹槽，第一凹槽的部分底壁朝向泵体的第二端凹入以形成第二凹槽，第二凹槽的侧壁与泵体的周壁间隔开；加热元件，加热元件设在第二凹槽内，加热元件具有与第二凹槽的底面贴合导热地连接的加热底面，加热元件具有与第二凹槽的周面贴合导热地连接的加热外侧面。根据本发明的加热泵，可以降低热阻、提高传热效率，降低功率损失，延长加热泵的使用寿命。

Description

加热泵及具有其的家用电器

技术领域

本发明涉及一种家用电器，特别是涉及一种加热泵及具有其的家用电器。

背景技术

传统的集成有加热元件的洗碗机泵中，泵盖上设有凹槽，凹槽内设在加热元件，加热元件的内侧边与凹槽的内侧边贴合导热，加热元件的下底边与凹槽的底边贴合导热。这种结构形式，由于内侧边的直径较小、传热面积不大、热阻大，会导致功率损失大，加热效率低。有的洗碗机泵中，由于内侧边导热能力有限，甚至会取消内侧边导热。

传统技术中为改善内侧边加热效率偏低的问题，在有限的泵体外径下，往往选择加大加热元件下底边的径向长度来增大整体贴合面积，即泵体外径受限的条件下，增大加热元件外侧边的直径。但这样的话，一方面外侧边能够增大的面积有限，另一方面，加热元件过于接近泵体。泵体往往选用非金属材料(如PP等)制造，加热元件工作时的热量经由泵盖传递给泵体，加热元件外侧边的直径加大之后，加热元件的热量更快地传递到泵体上，导致泵体的温度上升。测试发现，传统技术下的泵体温度往往接近甚至超过其使用的上限，带来家用电器使用寿命的缩短。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明旨在提出一种加热泵，以增加加热接触面积的同时，减少加热元件向泵体传热。

本发明还旨在提出一种具有上述加热泵的家用电器。

根据本发明实施例的加热泵，包括：泵体，所述泵体内限定出加热容腔，所述泵体具有第一端和第二端，所述泵体在第一端敞开；泵盖组件，所述泵盖组件包括：导热盖，所述导热盖配合在所述泵体的第一端，所述导热盖的一部分朝向所述泵体的第二端凹入以形成第一凹槽，所述第一凹槽的部分底壁朝向所述泵体的第二端凹入以形成第二凹槽，所述第二凹槽的侧壁与所述泵体的周壁间隔开；加热元件，所述加热元件设在所述第二凹槽内，所述加热元件具有与所述第二凹槽的底面贴合导热地连接的加热底面，所述加热元件具有与所述第二凹槽的周面贴合导热地连接的加热外侧面。

根据本发明实施例的加热泵，在导热盖上设置第一凹槽，在第一凹槽的底壁上再设置第二凹槽，导热盖自身刚度及对泵体的约束能力变强；且由于加热元件更加深入加热容腔的内部，整个加热容腔内液体吸收导热盖上热量的速度更快。通过加热元件的加热底面与第二凹槽的底面相贴合，还将加热元件的加热外侧面与第二凹槽的周面相贴合，加热元件与导热盖之间的贴合导热面积可以大大增加，可以降低热阻、提高传热效率，降低功率损失。利用第一凹槽和第二凹槽的形状，使第二凹槽的侧壁与泵体间隔开，且第二凹槽在外侧充满可流动的液体，泵体被加热过高的可能性大大降低，可延长加热泵的使用寿命。

在一些实施例中，所述加热外侧面形成为从所述泵体的第二端到第一端的方向上直径逐渐增大的圆台面，所述圆台面整体与所述第二凹槽的周面贴合导热地连接。

具体地，所述第二凹槽的周面与所述第二凹槽的底面之间的夹角大于90度，且从所述泵体的第二端到第一端的方向上所述第二凹槽的周面的周长逐渐增加。

在一些实施例中，所述第二凹槽的底壁上设有出口，所述加热元件为绕所述出口设置的环形。

具体地，所述加热元件的内周面为加热内侧面，所述加热外侧面与所述加热底面之间的夹角大于所述加热内侧面与所述加热底面之间的夹角。

具体地，所述加热元件的内周面为加热内侧面，在过所述加热泵轴线的截面上，所述加热内侧面上任一点的切线与所述加热底面之间夹角大于等于90度。

具体地，所述第二凹槽为与所述出口同心设置的圆环形，所述第二凹槽的底面的径向宽度至少为所述加热底面的径向宽度的1.5倍，所述第二凹槽的底面的径向宽度为所述第二凹槽的底面的外径与内径的差值，所述加热底面的径向宽度为所述加热底面的外径与内径的差值。

在一些实施例中，所述泵体在第一端的端面上设有密封槽，所述泵盖组件包括设在所述密封槽内的密封圈，且所述第一凹槽的深度大于所述密封槽的深度。

在一些实施例中，所述加热容腔为圆盘形，所述加热容腔的直径至少超过所述第二凹槽的最大径向宽度3mm；所述第二凹槽的最大径向宽度为所述第二凹槽在垂直于所述加热容腔的轴线方向上的最大尺寸。

进一步地，所述泵盖组件还包括：导热体，所述导热体设在所述加热元件和所述出口之间，所述导热体具有与所述第二凹槽的底面贴合导热地连接的导热底面，所述导热体具有与所述加热元件的内周面贴合导热地连接的导热外侧面。

根据本发明的家用电器，包括根据本发明上述实施例所述的加热泵。

根据本发明的家用电器，通过设置上述加热泵，加热效率可以得到明显提升，使用寿命也能延长。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是一个实施例中加热泵的结构示意图。

图2是一个实施例中加热元件的结构示意图。

图3是一个实施例中导热盖的结构示意图。

图4是一个实施例中泵体的结构示意图。

图5是一个实施例中导热体的结构示意图。

附图标记：

加热泵100、

泵体1、加热容腔V、第一端1A、第二端1B、密封槽11、密封槽的底面s1、折边12、

泵盖组件2、

导热盖21、

第一凹槽211、第一凹槽的底面s2、

第二凹槽212、第二凹槽的底面s3、第二凹槽的周面s4、

外翻边213、内翻边214、出口215、导热盖的顶面s10、

加热元件22、加热底面s5、加热外侧面s6、加热内侧面s7、

导热体23、导热底面s8、导热外侧面s9、

密封圈24。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考附图描述根据本发明实施例的加热泵100。

根据本发明实施例的加热泵100，如图1所示，包括：泵体1和泵盖组件2。泵体1内限定出加热容腔V，泵体1具有第一端1A和第二端1B，泵体1在第一端1A敞开，泵盖组件2配合在泵体1的第一端1A。

如图1-图3所示，泵盖组件2包括：导热盖21和加热元件22，导热盖21配合在泵体1的第一端1A，导热盖21的一部分朝向泵体1的第二端1B凹入以形成第一凹槽211，第一凹槽211的部分底壁朝向泵体1的第二端1B凹入以形成第二凹槽212，第二凹槽212的侧壁与泵体1的周壁间隔开。加热元件22设在第二凹槽212内，加热元件22具有与第二凹槽212的底面s3贴合导热地连接的加热底面s5，加热元件22具有与第二凹槽212的周面s4贴合导热地连接的加热外侧面s6。

可以理解的是，加热泵100具有一液体回路，加热容腔V是液体回路的一部分。在泵盖组件2上，导热盖21用于封盖加热容腔V的一端，导热盖21面向加热容腔V的一面流动着液体，加热元件22通电后所发出的大部分热量，经由加热元件22与导热盖21的贴合面传递给导热盖21，再由导热盖21将接受自加热元件22的热量传递给加热容腔V内流动的液体。如此设计，一方面实现给液体加热的功能，另一方面，也实现了水电分离。所谓水电分离，是指加热元件22与被加热的液体被导热盖21所分隔开，因而使用上更加安全，能够减少因被加热的液体直接接触加热元件22所导致的事故。例如一旦出现某种异常如加热元件22的管壁开裂等原因，如果水电不分离，被加热的液体可能进入加热元件22内部，导致家用电器漏电等异常事故。

其中，在导热盖21上设置第一凹槽211，在第一凹槽211的底壁上再设置第二凹槽212，第一凹槽211和第二凹槽212都是朝向泵体1的第二端1B凹入的。这样设置，导热盖21的边缘处至少形成两级台阶，导热盖21的刚度得到提升，抗冲击、抗变形能力加强。导热盖21的刚度变强后，由于导热盖21盖合在泵体1上并与泵体1相接触，变强的导热盖21对泵体1的约束力变强，减少泵体1因受热而变形的程度。另外，将第一凹槽211、第二凹槽212都朝向加热容腔V的内部凹入，加热元件22相比现有的方案更加深入加热容腔V的内部，从而整个加热容腔V内液体吸收导热盖21上热量的速度更快。

相对于现有技术中采用加热元件的下底边与凹槽的底边贴合的方案，以及现有技术中采用加热元件的下底边、内侧边均与凹槽内壁相贴合的方案而言，在本发明实施例中，不仅将加热元件22的加热底面s5与第二凹槽212的底面s3相贴合，还将加热元件22的加热外侧面s6与第二凹槽212的周面s4相贴合，加热元件22与导热盖21之间的贴合导热面积可以大大增加，而且在同样尺寸的泵体1中，利用加热外侧面s6贴合的方案贴合导热面积的增加幅度非常大。

可以理解的是，加热元件22的加热外侧面s6如果不与第二凹槽212的周面s4相贴合，加热元件22的加热外侧面s6传出的热量基本上由空气吸收，传导至空气的热量基本也就成为无用功率而损失。要降低功率损失，可尽量增大加热元件22与导热盖21贴合的面积。传统方案中提到选择增设加热元件的内侧边作为贴合面，但是内侧边的直径小，传热面积也小，导致热阻大、传热效率低。本发明实施例中，选择加热元件22的加热外侧面s6作为贴合面，贴合面积增加幅度大，可以降低热阻、提高传热效率，降低功率损失。

为缓解泵体1与导热盖21相连处温度过高问题，本发明实施例中提出，第一凹槽211的部分底壁形成第二凹槽212，第二凹槽212的侧壁与泵体1的周壁间隔开，加热元件22设在第二凹槽212内。以图1为例，上述设置方式不仅使第二凹槽212的侧壁与泵体1的第一端1A拉开了距离，而且第二凹槽212的侧壁与泵体1的周壁在径向上也拉开了距离。另外，这样设置，第二凹槽212在径向外侧充满液体，加热元件22的加热外侧面s6传导至第二凹槽212的周面s4的热量大部分可被液体吸收。由于液体具有流动性，液体被加热后温度不致过高。综上因素，泵体1被加热过高的可能性会大大降低，由此可延长泵体1的使用寿命。

根据本发明实施例的加热泵100，在导热盖21上设置第一凹槽211，在第一凹槽211的底壁上再设置第二凹槽212，导热盖21自身刚度及对泵体1的约束能力变强；且由于加热元件更加深入加热容腔V的内部，整个加热容腔V内液体吸收导热盖21上热量的速度更快。通过加热元件22的加热底面s5与第二凹槽212的底面s3相贴合，还将加热元件22的加热外侧面s6与第二凹槽212的周面s4相贴合，加热元件22与导热盖21之间的贴合导热面积可以大大增加，可以降低热阻、提高传热效率，降低功率损失。利用第一凹槽211和第二凹槽212的形状，使第二凹槽212的侧壁与泵体1间隔开，且第二凹槽212在外侧充满可流动的液体，泵体1被加热过高的可能性大大降低，可延长加热泵100的使用寿命。

可选地，导热盖21为金属盖，这样导热盖21导热性能好、且导热性能稳定，使用寿命长，配合在泵体1端部的连接可靠性高。

可选地，加热元件22的全部朝向第二凹槽212的周面s4的表面都与第二凹槽212的周面s4相贴合，也可以加热元件22的部分朝向第二凹槽212的周面s4的表面与第二凹槽212的周面s4相贴合。有的示例中，加热元件22的朝向第二凹槽212的周面s4的表面上还设有凹凸结构，第二凹槽212的周面s4也形成与上述凹凸结构相贴合的形状，从而可进一步增加接触面积。

在一些实施例中，如图1和图2所示，加热外侧面s6形成为在由泵体1的第二端1B朝向第一端1A的方向上逐渐扩张的表面。这样设置，加热外侧面s6越是接近泵体1的第一端1A，其周长越长，可以进一步增加与导热盖21的贴合接触面积。

具体地，如图2所示，在过加热泵100轴线的截面上，加热外侧面s6上任一点的切线均与加热底面s5所夹的角度a大于90度。如此设计，加热元件22与导热盖21的贴合导热面积较传统技术进一步提升，有的甚至能提升30％以上。对应的，第二凹槽212的周面s4与底面s3之间的夹角也等于a，且角度a大于90度。也就是说，第二凹槽212的周面s4与述第二凹槽212的底面s3之间的夹角大于90度，且从泵体1的第二端1B到第一端1A的方向上，第二凹槽212的周面s4的周长逐渐增加。

进一地，加热外侧面s6形成为从泵体1的第二端1B到第一端1A的方向上直径逐渐增大的圆台面，圆台面整体与第二凹槽212的周面s4贴合导热地连接。这样不仅加热外侧面s6与导热盖21的贴合接触面积较大，而且加热元件22的形状也容易制作加工。

在一些实施例中，第二凹槽212的底壁上设有出口215，加热元件22为绕出口215设置的环形，液体由泵体1的第二端1B流入，由泵体1的第一端1A流出，这样设置使导热盖21处液体流动性较强，吸热能力强。当然，在其他实施例中也可以将出口215设置在泵体1的第二端1B。

可选地，导热盖21上沿出口215设有一圈内翻边214。

具体地，加热元件22的内周面为加热内侧面s7。可选地，在过加热泵100轴线的截面上，加热内侧面s7上任一点的切线均与加热底面s5所夹的角度b大于等于90度。

可选地，加热元件22的加热内侧面s7为直筒面，或者从泵体1的第二端1B到第一端1A的方向上，加热内侧面s7形成为直径逐渐增大的圆台面。

可选地，加热外侧面s6与加热底面s5之间的夹角a大于加热内侧面s7与加热底面s5之间的夹角b。这种设置，加热外侧面s6倾斜度大，可以保证与导热盖21较大的贴合接触面，同时加热内侧面s7的倾斜度较小，使加热元件22结构更加坚实。如图2所示，加热元件22的加热外侧面s6与加热底面s5的夹角a>加热内侧面s7与加热底面s5的夹角b。

可选地，加热元件22的加热底面s5的径向长度小于加热元件22相对侧表面径向长度，且a>b≥90°。

可选地，加热元件22在垂直于加热泵100的轴线的截面形状呈四边形，这样不仅加热元件22加工容易，而且在泵盖组件2上组装其他部件也较容易。

进一步可选地，加热元件22在垂直于加热泵100的轴线的截面形状呈直角梯形。

具体地，第二凹槽212为与出口215同心设置的圆环形，第二凹槽212的底面s3的径向宽度至少为加热底面s5的径向宽度的1.5倍，第二凹槽212的底面s3的径向宽度为第二凹槽212的底面s3的外径与内径的差值，加热底面s5的径向宽度为加热底面s5的外径与内径的差值。

在一些实施例中，如图1和图4所示，泵体1在第一端1A的端面上设有密封槽11，泵盖组件2包括设在密封槽11内的密封圈24，且第一凹槽211的深度(即轴向尺寸)大于密封槽11的深度。这样可以提高泵体1对第一凹槽211的侧壁的支撑度，而且也可以提高密封性。

具体地，如图4所示，泵体1的周壁在第一端1A端部设有朝向远离加热泵100的轴线的方向突出的折边12，第一凹槽211的侧壁位于折边12的内侧，折边12与第一凹槽211的侧壁之间限定出密封槽11。

进一步地，导热盖21的外边缘形成有外包该折边12的外翻边213，从而保证导热盖21能严密地扣合在泵体1上。

为进一步降低泵体1与导热盖21扣合处的温度，如图1所示，第一凹槽211的底面s2到导热盖21的顶面s10的轴向距离e大于密封槽11的底面s1到导热盖21的顶面s10的轴向距离f。而且，导热盖21的第二凹槽212的加热外侧面s6设置为，加热外侧面s6的最大外径c小于泵体1的内径d。

在一些实施例中，加热容腔V为圆盘形，加热容腔V的直径至少超过第二凹槽212的最大径向宽度3mm；第二凹槽212的最大径向宽度为第二凹槽212在垂直于加热容腔V的轴线方向上的最大尺寸。

为了进一步将加热元件22的热量传递给加热容腔V内的液体，在一些实施例中，泵盖组件2还包括：导热体23，导热体23设在加热元件22和出口215之间。具体地，导热体23设在加热元件22和内翻边214之间。

导热体23具有与第二凹槽212的底面s3贴合导热地连接的导热底面s8，导热体23具有与加热元件22的内周面(即加热内侧面s7)贴合导热地连接的导热外侧面s9。如此设置，加热元件22的加热内侧面s7的热量也能够通过导热体23再通过导热盖21传递给加热容腔V内的液体，加热元件22与液体之间的传热面积被进一步加大，加热元件22有三个面的热量都能传递给加热容腔V内的液体，而传统设计加热元件22仅有两个面的热量能传递给加热容腔V内的液体。

为确保加热元件22、导热体23、导热盖21三者之间的导热效率，导热盖21的第二凹槽212的底面s3被设计成平板状，且导热盖21的底面的径向长度至少为加热元件22的加热底面s5的径向长度的1.5倍，或者说第二凹槽212的底面s3的径向宽度至少为加热底面s5的径向宽度的1.5倍，以确保导热体23的导热底面s8有足够的径向长度，确保导热体23接受自加热元件22的热量能够快速地被传递给导热盖21并进而快速地传递给被加热的液体。

经实测设置上述特征的加热泵100，加热效率较传统技术有了明显提升，加热元件22表面温度及导热盖21与泵体1扣合处的表面温度有了明显降低。

具体地，导热体23为金属导热体，从而导热体23抗冲击能力强，在长期使用后也不会脆化，使用寿命长。当然，在其他实施例中导热体23也可以采用导热陶瓷。

可选地，导热体23为铝件或者铝合金件，这样导热体23导热系数高，而且成本较低。

进一步可选地，导热体23为片状，且导热体23选用铝或铝合金类板材冲压成形，导热体23加工成本较低。

有利地，导热体23为散热片，散热片的厚度不小于1mm，这样保证导热体23有足够的强度，而且导热体23较厚可以减少热量在空气一侧的散失。

在一个具体示例中，如图5所示，导热体23为圆环形，导热体23的过轴线的截面形状为L形。

根据本发明的家用电器，包括根据本发明上述实施例的加热泵100。家用电器可以为洗涤电器，如洗碗机或者洗衣机等，当然设置了加热泵100的家用电器也可以是其他设备，这里不限。

根据本发明的家用电器，通过设置上述加热泵100，加热效率可以得到明显提升，使用寿命也能延长。

根据本发明实施例的家用电器的其他构成例如控制器、如洗涤电器上的电机等其结构以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种加热泵，其特征在于，包括：

泵体，所述泵体内限定出加热容腔，所述泵体具有第一端和第二端，所述泵体在第一端敞开；

泵盖组件，所述泵盖组件包括：

导热盖，所述导热盖配合在所述泵体的第一端，所述导热盖的一部分朝向所述泵体的第二端凹入以形成第一凹槽，所述第一凹槽的部分底壁朝向所述泵体的第二端凹入以形成第二凹槽，所述第二凹槽的侧壁与所述泵体的周壁间隔开；

加热元件，所述加热元件设在所述第二凹槽内，所述加热元件具有与所述第二凹槽的底面贴合导热地连接的加热底面，所述加热元件具有与所述第二凹槽的周面贴合导热地连接的加热外侧面。

2.根据权利要求1所述的加热泵，其特征在于，所述加热外侧面形成为从所述泵体的第二端到第一端的方向上直径逐渐增大的圆台面，所述圆台面整体与所述第二凹槽的周面贴合导热地连接。

3.根据权利要求1所述的加热泵，其特征在于，所述第二凹槽的周面与所述第二凹槽的底面之间的夹角大于90度，且从所述泵体的第二端到第一端的方向上所述第二凹槽的周面的周长逐渐增加。

4.根据权利要求1所述的加热泵，其特征在于，所述第二凹槽的底壁上设有出口，所述加热元件为绕所述出口设置的环形。

5.根据权利要求4所述的加热泵，其特征在于，所述加热元件的内周面为加热内侧面，所述加热外侧面与所述加热底面之间的夹角大于所述加热内侧面与所述加热底面之间的夹角。

6.根据权利要求4所述的加热泵，其特征在于，所述加热元件的内周面为加热内侧面，在过所述加热泵轴线的截面上，所述加热内侧面上任一点的切线与所述加热底面之间夹角大于等于90度。

7.根据权利要求4所述的加热泵，其特征在于，所述第二凹槽为与所述出口同心设置的圆环形，所述第二凹槽的底面的径向宽度至少为所述加热底面的径向宽度的1.5倍，所述第二凹槽的底面的径向宽度为所述第二凹槽的底面的外径与内径的差值，所述加热底面的径向宽度为所述加热底面的外径与内径的差值。

8.根据权利要求1所述的加热泵，其特征在于，所述泵体在第一端的端面上设有密封槽，所述泵盖组件包括设在所述密封槽内的密封圈，且所述第一凹槽的深度大于所述密封槽的深度。

9.根据权利要求1所述的加热泵，其特征在于，所述加热容腔为圆盘形，所述加热容腔的直径至少超过所述第二凹槽的最大径向宽度3mm；

所述第二凹槽的最大径向宽度为所述第二凹槽在垂直于所述加热容腔的轴线方向上的最大尺寸。

10.根据权利要求4所述的加热泵，其特征在于，所述泵盖组件还包括：导热体，所述导热体设在所述加热元件和所述出口之间，所述导热体具有与所述第二凹槽的底面贴合导热地连接的导热底面，所述导热体具有与所述加热元件的内周面贴合导热地连接的导热外侧面。

11.一种家用电器，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的加热泵。

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