CN1800739A

CN1800739A - 加热器

Info

Publication number: CN1800739A
Application number: CNA2006100003058A
Authority: CN
Inventors: 佐藤新一; 西原羲和; 吉椿纪史; 内山邦泰; 赤岭育雄; 久保次雄
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2006-01-04
Publication date: 2006-07-12
Also published as: JP4207895B2; NO20060050L; SE0600005L; JP2006189184A; SE531620C2; CN101487649A

Abstract

本发明提供了一种安装在能够在进行供暖操作的同时进行除霜操作的空调器中的高效率加热器。其中，加热器(1)被安装在热泵式冷冻循环系统，通过加热元件(2)对致冷剂或者水进行加热。加热器(1)的内部设有电热式加热元件(2)、和在其周围卷绕成螺旋状的致冷剂管道(4)。而且，加热元件(2)被折弯多次，加热元件(2)和管道(4)的周围充填有金属或者由金属加以覆盖。这样，可以缩小加热元件(2)和管道(4)之间的距离，使热传导率得到提高，同时还可以减小加热器(1)的体积。

Description

加热器

技术领域

本发明涉及一种安装在热泵式空调器中的加热器，更具体地说，涉及一种能够将致冷剂或水加热、提高供暖能力的加热器。

背景技术

一般来说，与使四通阀发生切换、从而使冷冻循环系统中的致冷剂朝反向流动的常规除霜方式相比，安装有加热器的热泵式空调装置中的除霜方式可以得到更高的供暖能力，故使用得也越来越多。

图2为现有的空气调节装置中的冷冻循环系统的示意图。

如图2中所示，压缩机101、四通阀102、室内热交换器110、膨胀机构105和室外热交换器103通过致冷剂回路进行联接，构成热泵式冷冻循环系统。在这一冷冻循环系统中设有致冷剂加热回路和除霜回路，所述致冷剂加热回路将上述膨胀机构105和上述室外热交换器103之间的管路与上述压缩机101的吸气侧之间加以联接，其中设有加热器104。除霜回路将上述室外热交换器103和上述冷冻循环系统中的压缩机101的排气侧和上述四通阀102之间的管道进行联接。在上述冷冻循环系统的热泵发生操作、对上述室外热交换器103进行除霜之际，由上述加热器104进行过加热的致冷剂先流过上述压缩机101，然后分成两股，一股流入上述室内热交换器110中，另一股经上述除霜回路流入上述室外热交换器103中。这些分流后的致冷剂流在上述致冷剂加热回路的入口又发生汇合，然后再次由上述加热器104进行加热(其中的一例可参考日本专利公开公报特开平11-182994)。

但是，在上述的冷冻循环方式中，存在着下面的问题。

在上述冷冻循环系统进行除霜操作时，双向阀109a将呈开放状态，从压缩机101排出的致冷剂会在室外热交换器103和四通阀102之间发生流动。

因此，采用上述的冷冻循环系统构成的话，为了在进行供暖操作的同时能够进行除霜，加热器需要采用大型器件。这样，在机体构造上会产生问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，其目的在于提供一种能够提高空调器的供暖性能的加热器。

为了实现上述目的，本发明的加热器内设有：电热式加热元件、和在所述加热元件的周围卷绕成螺旋状的管道，且所述加热元件和所述管道的周围充填有金属或者由金属进行覆盖。

这样，加热元件和管道之间的热传导率可以提高，可以使热量高效率地传递到在管道中流动的致冷剂中，致冷剂的温度可以充分提高，从而使供暖能力也能得到提高。

本发明产生的技术效果如下。本发明的加热器体积小，具有充分的致冷剂加热能力，能够使安装有加热器的冷冻循环系统的供暖能力得到提高。

本发明的具体实施方式概述如下。第1方案中的加热器被安装在热泵式冷冻循环系统中，对致冷剂或者水进行加热。所述加热器内设有：电热式加热元件；和在所述加热元件的周围卷绕成螺旋状、供致冷剂或者水在其内部流动的管道，且所述加热元件和所述管道的周围充填有金属或者由金属进行覆盖。

第2方案具体为，第1方案中所述的加热元件在加热器的两端附近至少折弯2次后再被设置在所述加热器内部。

第3方案具体为，在第1～第2方案中所述的加热器的任一横截面中，加热元件被设置成与卷绕在其周围的管道之间的距离基本相同。

第4方案具体为，在第1～第3方案中所述的加热器的壳体表而上设置有用于检测所述加热器的温度的温度传感器和温度过度上升保护装置中的任一个，或者两者都被设置。

第5方案具体为，第4方案中的温度传感器或者温度过度上升保护装置设置在从内部的加热元件至加热器的壳体表面的距离为最小的所述壳体表面上。

第6方案具体为，第4方案中所述的温度传感器或者温度过度上升保护装置被设置在最接近加热元件的折弯部位的加热器壳体的侧面。

第7方案具体为，第1～第6方案中所述的加热元件及管道的附近充满了导热流体。

第8方案具体为，第1～第7方案中的加热器被设置成：管道沿长度方向从壳体中伸出。

第9方案具体为，第8方案中的加热器被设置成：位于下方的管道为致冷剂入口，位于上方的管道为致冷剂出口。

第10方案具体为，第1～第9方案中的加热器被设置成：所述加热器的壳体朝一侧倾斜。

第11方案具体为，在第1～第10方案中，构成壳体的金属为铝、铁、黄铜或这些金属的合金。

附图说明

图1为本发明的实施例1中的加热器的结构示意图，

图2为安装有常规的加热器的空调器的结构示意图。

上述附图中，1为加热器，2为加热元件，3为入口管，4为管道，5为出口管，6、7为折弯部分，8为支脚，9为端部，10为侧面，11、12为传感器等的安装位置。

具体实施方式

下面参照附图来对本发明的一个实施例进行详细说明。需要说明的是，本发明不受这一实施例的限定。

图1为本发明的加热器的结构示意图。其中，(a)为加热器的正视图，(b)为其俯视图，(c)为其侧视图。

加热器的壳体1由金属制成，其内部充填有同种或者不同种类的多种金属，也可以同时充填入金属和液体。

加热元件2从壳体1的端面9上伸出，且在壳体1的内部被设置成连续状。而且，加热元件2在折弯部分6及由折弯部分7被折弯后，再安装到壳体1的内部。

壳体1的下部设有支脚8，从而可被设在设置台等(图中未示出)上。

另外，加热元件2的周围设置有卷绕成螺旋状的管道4，使致冷剂或者水可在壳体1的内部发生流动，从而得到热量。

致冷剂或者水从管道的入口管3流入，从出口管5流出。

另外，电能被输入到加热元件2中，使加热元件2中产生出热量。

这样，壳体1先被加热元件2中发生的热量进行加热，被加热后的壳体1的金属部分或者流体部分再将与之紧密接触的管道4进行加热，然后由管道4将在内部流动的致冷剂或者水进行加热。

这样，致冷剂或者水在从入口管3流到出口管5的过程中，被加热到规定的温度。

接下来，通过图1(c)来描述加热元件的详细设置构成、以及可将其设置成体积小、加热效率高的机理。

图1(c)为加热器的侧视图，管道4在壳体1的内部被卷绕成其横截面呈圆形。

而且，在壳体1的内部，在其横截面上的4个位置(2a～2d)上设置有加热元件2。

4个位置2a～2d中的任一个和管道4之间的距离基本相同，均为距离d。这样，加热器中产生的热量对管道4中的任何部位都能进行均匀的加热，因此对致冷剂或者水的加热效率可以得到提高。

另外，加热元件被至少折弯3次(图1中正好为3次)，因此，加热器1的长度方向的尺寸可以减短。

另外，由于加热元件2和管道4的周围充填有金属或者流体，因此可以增大热传导率，提高加热效率。

另外，由于金属部分中可以存储热能，因此在加热器停止工作时还可以减小致冷剂或者水随着时间的变化而发生的温度变化，从而可以增加起动时及除霜后的起动性能，有助于提高供暖能力。

下面对于安装在加热器1上的温度传感器或者温度过度上升保护装置进行说明。

加热器1由于呈内部设置有加热元件2及管道4、其周围由金属覆盖住的构造，故壳体表面的温度上升幅度很大。

因此，必须安装能对温度的过度上升起到保护作用的的温度传感器或者温度过度上升保护装置。

这样的温度传感器或者温度过度上升保护装置虽然说应该设置在温度最高的位置上，但是，最好设置在加热元件2和壳体1的表面之间的距离最为接近的位置上(如图1中的12处)，或者设在加热器的温度最为稳定的位置上(如图1中的11处)。

加热器的有效长度内的中心部分的温度一般最高。考虑到这一情况，最好也将温度传感器或者温度过度上升保护装置设在12所示的位置上。

另外，冷冻循环系统中的使用温度范围很大，因此对于加热器1周围的空气可能发生结露的情况也要作充分的考虑。

因此，加热器1的壳体被设置成倾斜状。这样，可将在表面上因结露而产生的水引导至与加热元件2的暴露部位相反的方向，从而可以防止短路等故障的发生。

本发明可以使用的场合如下。本发明中的加热器由于可以对致冷剂或者水进行高效率的加热，因此还可以适用于对其它种类的流体进行加热的加热器。

Claims

1.一种加热器，所述加热器被安装在热泵式冷冻循环系统中，对致冷剂或者水进行加热，其特征在于：

所述加热器的内部包括：电热式加热元件；和在所述加热元件的周围卷绕成螺旋状、供致冷剂或者水在其内部流动的管道，

而且，所述加热元件和所述管道的周围充填有金属或者由金属进行覆盖。

2.如权利要求1所述的加热器，其特征在于：所述加热元件在加热器的两个端部附近至少折弯2次后再被设置在所述加热器内部。

3.如权利要求1～2的任一项中所述的加热器，其特征在于：在加热器的任一横截面中，加热元件被设置成与卷绕在其周围的管道之间的距离基本相同。

4.如权利要求1～3的任一项中所述的加热器，其特征在于：所述加热器的壳体表面上设置有用于检测所述加热器的温度的温度传感器和温度过度上升保护装置中的任一个，或者两者都被设置。

5.如权利要求4所述的加热器，其特征在于：所述温度传感器或者温度过度上升保护装置设置在圈状管道外侧的所述壳体表面上。

6.如权利要求4所述的加热器，其特征在于：所述温度传感器或者温度过度上升保护装置被设置在靠近加热元件的折弯部位的加热器壳体侧面上。

7.如权利要求1～6的任一项中所述的加热器，其特征在于：所述加热元件及管道的附近充满了导热流体。

8.如权利要求1～7的任一项中所述的加热器，其特征在于所述加热器被设置成：管道沿长度方向从壳体中伸出。

9.如权利要求8所述的加热器，其特征在于所述加热器被设置成：位于下方的管道为致冷剂入口，位于上方的管道为致冷剂出口。

10.如权利要求1～9的任一项中所述的加热器，其特征在于：所述加热器被设置成：所述加热器的壳体朝一方倾斜。

11.如权利要求1～10的任一项中所述的加热器，其特征在于：构成壳体的金属为铝、铁、黄铜或这些金属的合金。