CN113357848B - 换热器和家电设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及换热技术领域，公开一种换热器，包括：散热元件；冷媒管，穿设于所述散热元件；电磁加热元件，包括电磁加热管和设置于所述电磁加热管外部的线圈，其中，所述电磁加热管与所述冷媒管连通。本公开实施例提供的换热器，电磁加热元件对电磁加热管处的冷媒进行加热，并将热量传递至换热器的冷媒管处的冷媒，高温冷媒的热量对整个换热器进行化霜。本公开实施例提供的电磁加热元件，在对换热器进行化霜过程中，使电磁加热元件产生的绝大多数热量都作用于换热器，极少有热量损失，提高了化霜速度。本申请还公开一种包含有前述换热器的家电设备。

Description

换热器和家电设备

本申请涉及换热技术领域，例如涉及一种换热器和家电设备。

背景技术

目前，多采用电加热管对换热器进行化霜。电加热管化霜是依靠电加热管的热辐射对换热器进行化霜。在冰箱等家电设备的换热器上安装适当功率的电阻，当换热器上积霜严重，影响冰箱等家电设备的使用效果时，开启电加热管，电加热管的电阻丝通电发热，进而对换热器外表面进行化霜。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：采用电加热管对换热器进行化霜时，化霜速度慢，耗时耗能较多。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种换热器和家电设备，以解决现有的换热器的电加热管式化霜装置化霜速度慢，耗时耗能较多的问题。

在一些实施例中，所述换热器包括：散热元件；冷媒管，穿设于所述散热元件；电磁加热元件，包括电磁加热管和设置于所述电磁加热管外部的线圈，其中，所述电磁加热管与所述冷媒管连通。

在一些实施例中，所述家电设备包括前述的换热器。

本公开实施例提供的换热器和家电设备，可以实现以下技术效果：

当采用电加热管对换热器进行化霜时，电加热管产生的热量，一部分作用于换热器的表面，对换热器表面的霜层进行化霜，然而，还有很大一部分热量分散于换热器的周围，不能直接作用于换热器，用于换热器的化霜，导致电加热管的热量损失严重，耗时耗能较多，化霜速度慢。

本公开实施例提供的换热器，设置有包括电磁加热管和设置于电磁加热管外部的线圈的电磁加热元件，电磁加热管与换热器的冷媒管连通。当需要对换热器进行化霜时，电磁加热元件对电磁加热管处的冷媒进行加热，并将热量传递至冷媒管处的冷媒，高温冷媒的热量对整个换热器进行化霜。本公开实施例提供的电磁加热元件，在对换热器进行化霜过程中，使电磁加热元件产生的绝大多数热量都作用于换热器，极少有热量损失，提高了化霜速度。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一种换热器的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的另一种换热器的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种电磁加热元件的电磁加热管的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种电磁加热元件的线圈的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一种制冷设备的示意图。

附图标记：

1：换热器；11：散热元件；12：冷媒管；121：底部冷媒管；122：上部冷媒管；13：电磁加热元件；131：电磁加热管；132：线圈；14：第一电磁阀；15：第二电磁阀；2：压缩机；3：四通阀；4：冷凝器；5：第一风机；6：毛细管；7：第二风机。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本公开实施例提供了一种换热器，包括：散热元件；冷媒管，穿设于散热元件；电磁加热元件，包括电磁加热管和缠绕于电磁加热管外表面的线圈，其中，电磁加热管与冷媒管连通，电磁加热元件设置于换热器的冷媒入口与冷媒出口之间。

如图1、图3和图4所示，本公开实施例提供的换热器1包括散热元件11和穿设于散热元件11的冷媒管12，本公开实施例对散热元件的类型不作限定，可以为吹胀板或由多个翅片组成的翅片组等，由散热元件和冷媒管构成的换热器可以为吹胀板式换热器、如图1所示的管翅式换热器等，本公开实施例对换热器的种类不作限定。本公开实施例提供的换热器1设置有电磁加热元件13，电磁加热元件13的电磁加热管131与换热器的冷媒管12连通，可对换热器1内的全部冷媒进行加热。

当需要对换热器1进行化霜时，开启电磁加热元件13，利用电磁感应，使处于电磁加热管131处的冷媒温度升高，电磁加热管131处的冷媒温度升高后，与冷媒管12处冷媒产生温度差，发生相对流动，进而，使得电磁加热元件13不断加热换热器1内的冷媒，高温冷媒流经整个换热器1，进而实现了对换热器1的化霜。本公开实施例提供的换热器1，电磁加热元件13的热量绝大多数用于对换热器1内的冷媒进行加热，提高了对热量的利用率，减少了热量损失，提高了化霜速度。

本公开实施例提供的电磁加热元件13，热启动快，比目前的电加热管加热方式缩短60％以上；同时热量利用率高达90％以上，较比目前的电加热管加热方式节能30～70％。

电磁加热元件13包括电磁加热管131和设置于电磁加热管外部的缠绕线圈132，其中，电磁加热管131与换热器的冷媒管12连通，构成制冷系统冷媒流动管道的一部分；可选地，线圈132设置于电磁加热管131的外表面，但并不与电磁加热管131的外表面直接接触，即，线圈132与电磁加热管131的外表面之间具有间隙或距离，防止受热不安全。线圈132通电产生交变磁场，电磁加热管131切割交变磁力线产生管内扰流来进行强化传热。可选地，电磁加热元件13外表面设置有电磁屏蔽材料，防止电磁加热元件13对家电设备的整机电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，简称EMC)的影响，可选地，电磁屏蔽材料可以为电磁屏蔽涂覆涂料，涂覆于电磁加热元件外表面。电磁屏蔽材料还可以为套设于电磁加热元件外表面的电磁屏蔽套，电磁屏蔽套的材质可以为电磁屏蔽塑料、本征导电高聚物或导电织物等；可选地，电磁加热元件13外表面涂覆有防腐蚀材料，防止电磁加热元件13生锈腐蚀。线圈132本身不发热，热阻滞小、热惯性低，料筒内外壁温度一致，温度控制实时准确。

可选地，单个换热器中，电磁加热元件的数量可以为一个或多个。电磁加热元件的数量可以为一个，当电磁加热元件的数量为一个时，可用于单流路的换热器，此处的“单流路”可以理解为，冷媒经换热器的冷媒入口进入后，流动路径单一，经单一路径，从换热器的冷媒出口流出，如图1所示的换热器，可以为冰箱的蒸发器。电磁加热元件的数量可以为多个，当电磁加热元件的数量为多个时，可用于多流路的换热器，此处的“多流路”可以理解为冷媒经冷媒入口进入换热器后，经换热器的分流结构分流至多个换热单元，再经过换热器的汇流结构将多个换热单元的冷媒汇流，从换热器的冷媒出口流出，如空调器的室外换热器。可选地，当换热器的电磁加热元件的数量为多个时，换热器的每个换热单元设置一个或多个电磁加热元件。

可选的，电磁加热管131的材质为铁。铁质的电磁加热管131切割线圈产生的交变磁感线，使铁质的电磁加热管131内侧自身发热，并将热量传递至电磁加热管131处的冷媒，提高了传热效果。

目前的电加热管化霜，换热器的外部霜层最先受热，即电加热管化霜的化霜顺序为由外向内。与电加热管不同，本公开实施例提供的电磁加热元件，换热器内高温冷媒的热量由内向外传递，换热器的翅片和冷媒管的最内层的霜层最先与高温冷媒进行热量交换，即，化霜顺序为由内向外，防止了高温冷媒的热量损失，提高了对电磁加热元件产生的热量的有效利用率；换热器表面与翅片和冷媒管接触部分的霜层先开始融化，由于霜层重力作用，减小了霜层在换热器表面的附着力，有利于霜层从换热器表面由上至下脱落。可选地，换热器表面涂覆有疏水涂层，以保持换热器表面的干燥不沾水，提高了除霜效率。可选地，换热器表面涂覆有石墨烯涂层，石墨烯涂层具有一定的疏水和强化换热能力，提高了化霜速度。

可选的，电磁加热元件的电磁加热管131的内径与冷媒管12的内径相同。

如图1所示，电磁加热管131设置于两段冷媒管之间，即，电磁加热管131将冷媒管12划分为前段冷媒管和后段冷媒管，即前段冷媒管和后段冷媒管通过电磁加热管131连通。当不需要进行化霜时，流经换热器1的冷媒，经冷媒进口进入后，依次流经前段冷媒管、电磁加热管131和后段冷媒管。电磁加热管131的内径与冷媒管12的内径相同，提高了换热器1内冷媒的顺利流动，提高了换热器1的换热效果。

可选地，电磁加热管131与冷媒管12焊接。提高了电磁加热管与冷媒管的连接稳定性。

可选地，电磁加热元件设置于换热器的下部。

竖直放置的换热器，即使用状态下的换热器，定义换热器高度的二分之一处为换热器的中线，以该中线为界，中线上部为换热器的上部，中线下部为换热器的下部。电磁加热元件设置于换热器的下部，有利于在电磁加热元件处受热后的高温冷媒向上运动，有利于冷媒管处的低温冷媒向下运行，向下运动的低温冷媒流动至电磁加热元件处后，被电磁加热元件加热，变为高温冷媒，向上运动，进而实现了电磁加热元件对整个换热器内的冷媒进行加热，提高了电磁加热元件对换热器化霜的均匀性和化霜效率。

可选地，电磁加热元件13设置于换热器1的最下部，即，电磁加热元件13设置于换热器1的底部，如图1所示。由于重力作用，换热器内的气、液两相状态冷媒中的液态冷媒多位于换热器1的下部，电磁加热元件13对液态冷媒加热，冷媒吸热汽化上升，上升过程吸收冷量，即进行散热，吸收冷量后的冷媒变为液态，再液化下沉至换热器1的底部，在换热器1内上下两部分形成热循环，从而提高了对换热器1的冷媒管12及散热元件11表层霜层的化霜速度。

可选地，冷媒管包括：底部冷媒管；上部冷媒管，设置于底部冷媒管的上部，且与底部冷媒连通，电磁加热管与底部冷媒管直接连通。

如图2所示，底部冷媒管121为设置于换热器1底部的冷媒管管段，上部冷媒管122为设置于底部冷媒管121上部的冷媒管管段，即，上部冷媒管122为冷媒管12除底部冷媒管121以外的其他冷媒管管段。电磁加热管131与底部冷媒管121直接连通，提高了电磁加热元件13对换热器1的化霜速度。可选地，底部冷媒管121与电磁加热管131直线连通，即，底部冷媒管121与电磁加热管131位于同一水平线，提高了底部冷媒管121与电磁加热管131之间冷媒的循环流动性，进而提高了电磁加热元件13对换热器1化霜效率。

可选地，底部冷媒管的长度小于上部冷媒管的直线管段的长度。

如图2所示，底部冷媒管121为设置于换热器1底部的两条直线型冷媒管段，包括第一底部冷媒管和第二底部冷媒管，上部冷媒管由多条直线型冷媒管段和连接相邻两条直线型冷媒管段的弯曲管段构成。此处的“底部冷媒管的长度小于上部冷媒管的直线管段的长度”可以理解为，第一底部冷媒管和第二底部冷媒管的长度均小于上部冷媒管中的每一条直线型冷媒管的长度。换热器1的底部冷媒管路由底部冷媒管121和电磁加热管131构成，在进行化霜时，电磁加热管131处的高温冷媒经底部冷媒管121向上流动，流至上部冷媒管122，有利于提高冷媒管12内冷媒的流动性，提高了电磁加热元件13对换热器1的化霜速度。

可选地，散热元件为翅片组，翅片组包括：长翅片组，底部冷媒管和上部冷媒管穿设于长翅片组；短翅片组，上部冷媒管穿设于短翅片组，长翅片组的长度大于短翅片组的长度。

被底部冷媒管和上部冷媒管同时穿过的为长翅片组，仅被上部冷媒管穿过的为短翅片组，长翅片组的长度大于短翅片组的长度。如图2所示，长翅片组的翅片与短翅片组的翅片交替设置，且长翅片组中翅片的数量少于短翅片组中翅片的数量。这样，减少了长翅片组的数量，即减少了底部冷媒管121穿过的翅片的数量。当需要对换热器1进行除霜时，与电磁加热元件13直接连接的底部冷媒管121处的冷媒最先受热，底部冷媒管121和底部冷媒管穿过的部分翅片最先进行除霜。减少底部冷媒管121穿过的翅片的数量，有利于防止底部冷媒管121处冷媒的热量向外散失，提高了对电磁加热元件13产生的热量的有效利用，进而提高了化霜速度。

可选地，长翅片组与短翅片组构成缺角部，电磁加热元件设置于缺角部。

如图1和图2所示，电磁加热元件13设置于由长翅片组和短翅片组构成的缺角部，使得增加有电磁加热元件13的换热器1仍是一个完整的个体，当对换热器1进行安装时，无需对家电设备的其他部件进行调整，提高了换热器1的安装便利性。

可选地，换热器还包括：第一电磁阀，设置于换热器的冷媒入口；第二电磁阀，设置于换热器的冷媒出口。

当需要对换热器进行化霜时，关闭第一电磁阀和第二电磁阀，将冷媒截流在换热器内。换热器的冷媒管成为冷媒进口和冷媒出口封闭的普通灌注冷媒的热管，开启电磁加热元件，对换热器进行加热化霜，换热器下部液态冷媒吸热汽化通过冷媒管向换热器上部传热，上升过程吸收冷量再液化下沉至换热器底部，换热器内部上下侧形成热循环，从实现对换热器热管及翅片表层进行快速化霜。可选地，第一电磁阀和第二电磁阀为截止阀。

可选地，电磁加热管为U型、L型或直线型。

如图2所示，底部冷媒管包括两条平行的第一底部冷媒管和第二底部冷媒管，U型的电磁加热管的两个端口分别与第一底部冷媒管的端口和第二底部冷媒管的端口连接，U型电磁加热管的两个直线管段分别与第一底部冷媒管和第二底部冷媒管位于同一直线，即，底部冷媒管121与电磁加热管131水平连通，提高了电磁加热元件13加热后的冷媒在冷媒管12内的循环流动性，提高了电磁加热元件13对换热器1的化霜效率。

定义U型电磁加热管的第一直线管段为与第一底部冷媒管直接连通的管段，U型电磁加热管的第二直线管段为与第二底部冷媒管直接连通的管段。可选地，第一直线管段的长度小于第一底部冷媒管的长度，第二直线管段的长度小于第二底部冷媒管的长度，有利于当换热器发挥换热功能时，保证换热器的换热面积，保证换热器的换热效果。可选地，第一直线管段的长度等于第二直线管段的长度，有利于提高电磁加热元件对冷媒的加热均匀性。

本公开实施例同时提供了一种包含有前述换热器的家电设备。

可选地，家电设备可以为空调器，换热器可以为空调器的室外换热器。当换热器用作空调室外换热器时，换热器可以为管翅式换热器，换热器的冷媒流路可以为前述的多流路式换热器。

可选地，家电设备可以为制冷设备，如冰箱、冰柜等，换热器1可以为制冷设备的蒸发器。如图5所示，制冷设备包括换热器1、第一电磁阀14、第二电磁阀15、压缩机2、四通阀3、冷凝器4、第一风机5、毛细管6、第二风机7。

当需要对蒸发器进行化霜时，关闭第一电磁阀14和第二电磁阀15，将冷媒截流在蒸发器内。

当采用目前的电加热管的方式进行化霜时，电加热管在加热过程中，电加热管产生的热量会同时使冰箱内部的温度升高。因此，当终止化霜程序后制冷循环程序运行的初期，会加剧冰箱的制冷负荷，进而增加蒸发器的负荷，导致冰箱的冷却效率降低。本公开实施例提供的电磁加热元件，在对蒸发器进行化霜时，流失散入间室的热量较少，间室温度回升小，化霜结束后恢复间室温度能耗低，保证了冰箱的冷却效率。

同时，电磁加热元件13为内热加热方式，基本无热量散失，热量聚集于电磁加热管131内部，线圈132表面温度略高于室温，无需高温防护，安全可靠。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

散热元件；

冷媒管，穿设于所述散热元件；

电磁加热元件，包括电磁加热管和设置于所述电磁加热管外部的线圈，其中，所述电磁加热管与所述冷媒管连通，且所述电磁加热元件设置于所述换热器的冷媒入口与冷媒出口之间，所述电磁加热元件设置于所述换热器的下部，

其中，所述冷媒管包括：底部冷媒管；上部冷媒管，设置于所述底部冷媒管的上部，且与所述底部冷媒连通，所述电磁加热管与所述底部冷媒管直接连通，

所述散热元件为翅片组，所述翅片组包括：长翅片组，所述底部冷媒管和上部冷媒管穿设于所述长翅片组；短翅片组，所述上部冷媒管穿设于所述短翅片组，所述长翅片组的长度大于所述短翅片组的长度，且，所述长翅片组与所述短翅片组构成缺角部，所述电磁加热元件设置于所述缺角部。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述底部冷媒管的长度小于所述上部冷媒管的直线管段的长度。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述底部冷媒管与所述电磁加热管水平连通。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述电磁加热管为U型、L型或直线型。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的换热器，其特征在于，还包括：

第一电磁阀，设置于所述换热器的冷媒入口；

第二电磁阀，设置于所述换热器的冷媒出口。

6.一种家电设备，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的换热器。