CN209027157U - 冷媒加热器和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷媒加热器和空调器，其中，该冷媒加热器包括：多个导热件，呈间隔分布，任一所述导热件的内部形成有贯穿所述导热件的加热通道；冷媒管，与所述导热件连接，以将多个所述加热通道依次连通而形成冷媒流路；以及PTC加热组件，设于任意相邻两所述导热件之间，且所述PTC加热组件的外表面与相邻所述导热件的外表面相接。本实用新型所述的冷媒加热器体积较小，并且加热温度适中，能够实现较好的控温效果。

Description

冷媒加热器和空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别是涉及一种冷媒加热器和空调器。

背景技术

随着家电行业的蓬勃发展，人们对空调器的性能要求也越来越高，特别是对在极端环境下的工作性能。冬季极端的气候环境下，空调器制热时，室外机换热器冷媒气化吸取室外空气的热量，常常导致换热器翅片快速结霜，影响换热器吸热效果甚至无法吸热。为了解决上述问题，通常有两种方法，一种是采用四通阀换向，临时使空调器室外机制热，利用从压缩机出来的高温高压的冷媒来进行除霜，但这样会暂时中断制热功能，影响用户体验。另一种是通过冷媒加热器对冷媒进行加热，以实现快速除霜的目的。

传统的冷媒加热器通常采用加热管及其铸铝件来对冷媒进行加热，但要在有限的结构体积条件下，加热管的功率需设计得很大，表面负荷较高，一方面加热管的使用寿命与使用安全得不到保障，另一方面加热管及其铸铝件的表面温度过高，直接加热冷媒，容易使冷媒的物理、化学特性发生改变，从而导致空调的制冷制热效果产生不可预估的影响。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的冷媒加热器体积较大，且加热温度难以控制的问题，提供一种冷媒加热器和空调器。

一种冷媒加热器包括：

多个导热件，呈间隔分布，任一所述导热件的内部形成有贯穿所述导热件的加热通道；

冷媒管，与所述导热件连接，以将多个所述加热通道依次连通而形成冷媒流路；以及

PTC加热组件，设于任意相邻两所述导热件之间，且所述PTC加热组件的外表面与相邻所述导热件的外表面相接。

上述的冷媒加热器在正常通电工作时，冷媒可在冷媒管与加热通道所连成的冷媒流路中流通，PTC加热组件工作时产生的热量可经由导热件传输至其内部的加热通道中以对冷媒进行加热，最后高温冷媒再从冷媒流路的出口端流出。通过将PTC加热组件夹置于相邻两导热件之间进行加热，整体结构紧凑，体积较小，并且可有效提升热传导效率。同时，由于采用PTC加热技术，其加热温度一般稳定在居里温度250℃左右，加热温度适中，热效率高达99％，具有良好的控温效果，从而可避免因加热温度过高而导致冷媒的理化性质发生改变，此外采用PTC加热组件进行加热，可使得冷媒加热器具有较高的安全性能和较长的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述PTC加热组件包括PTC发热体及包裹于所述PTC发热体外围的绝缘层，所述PTC发热体包括PTC陶瓷片及设于所述PTC陶瓷片相对两侧的两个电极片。

在其中一个实施例中，所述PTC加热组件还包括套设于所述绝缘层外围的导热保护套，所述导热保护套的外表面与相邻所述导热件的外表面相接而可进行热传导。

在其中一个实施例中，任一所述电极片的端部设有接线端子，所述接线端子外露于所述导热保护套的端面，所述PTC加热组件还包括设于所述导热保护套端面的绝缘件，所述绝缘件套设于所述接线端子的外围，所述绝缘件上设有供所述接线端子与外部线组连接的接线孔。

在其中一个实施例中，所述冷媒管与所述导热件通过焊接固定；或者所述冷媒管与所述导热件为一体成型。

在其中一个实施例中，所述PTC加热组件有多组，所述冷媒加热器还包括与多组所述PTC加热组件电连接的控制单元，所述控制单元用于控制多组所述PTC加热组件的工作状态。

在其中一个实施例中，所述PTC加热组件与所述导热件沿一弧线交替排布，所述冷媒加热器还包括安装套环，所述安装环具有相互分离的两个固定端，两所述固定端分别与位于最外侧的两所述导热件连接。

在其中一个实施例中，所述导热件靠近所述弧线的弧心的一侧的表面设有软性导热层。

在其中一个实施例中，所述导热件远离所述弧线的弧心的一侧的表面设有阻燃保温层。

一种空调器，包括冷媒加热器，其中，所述冷媒加热器包括：

多个导热件，呈间隔分布，任一所述导热件的内部形成有贯穿所述导热件的加热通道；

冷媒管，与所述导热件连接，以将多个所述加热通道依次连通而形成冷媒流路；以及

PTC加热组件，设于任意相邻两所述导热件之间，且所述PTC加热组件的外表面与相邻所述导热件的外表面相接。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的冷媒加热器的结构示意图；

图2为图1中的PTC加热组件的结构示意图；

图3为图2中的PTC加热组件的剖面示意图。

10、导热件，20、冷媒管，30、PTC加热组件，31、PTC陶瓷片，32、电极片，321、接线端子，33、绝缘层，34、导热保护套，35、绝缘件，40、安装套环。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

请参照图1至图3，一种冷媒加热器包括多个导热件10、冷媒管20及PTC加热组件30。其中，多个导热件10呈间隔分布，任一导热件10的内部形成有贯穿导热件10的加热通道。冷媒管20与导热件10连接，以将多个加热通道依次连通而形成冷媒流路。PTC加热组件30设于任意相邻两导热件10之间，且PTC加热组件30的外表面与相邻导热件10的外表面相接。

具体地，导热件10可采用导热性能较好的金属材料制成，例如可采用不锈钢或铝合金等材质制成。冷媒管20用于将多个导热件10依次连接，冷媒管20包括设于其中一导热件10的加热通道进口端的输入管、设于另一导热件10的加热通道出口端的输出管，以及连通相邻两加热通道的连接管，输入管及输出管可设置成直管，连接管可设置成U型弯管。PTC加热组件30设于两导热件10之间，而与相邻导热件10的外表面之间形成面接触，从而可有效提升热传导效率。其中，PTC加热组件30的外表面与相邻导热件10的外表面相接，既可以是二者之间相接触但不固定，也可以是二者之间连接固定而形成面接触。

上述的冷媒加热器在正常通电工作时，冷媒可在冷媒管20与加热通道所连成的冷媒流路中流通，PTC加热组件30工作时产生的热量可经由导热件10传输至其内部的加热通道中以对冷媒进行加热，最后高温冷媒再从冷媒流路的出口端流出。通过将PTC加热组件30夹置于相邻两导热件10之间进行加热，整体结构紧凑，体积较小，并且可有效提升热传导效率。同时，由于采用PTC加热技术，其加热温度一般稳定在居里温度250℃左右，加热温度适中，热效率高达99％，具有良好的控温效果，从而可避免因加热温度过高而导致冷媒的理化性质发生改变，此外采用PTC加热组件30进行加热，可使得冷媒加热器具有较高的安全性能和较长的使用寿命。

请参照图2及图3，在其中一个实施例中，PTC加热组件30包括PTC发热体及包裹于PTC发热体外围的绝缘层33，PTC发热体包括PTC陶瓷片31及设于PTC陶瓷片31相对两侧的两个电极片32。具体地，PTC发热体采用PTC陶瓷片31、电极片32及固化胶通过排片、刷胶、高温固化而成，电极片32用于与外部电路相连接。PTC发热体热阻小，换热效率高、安全性能高且寿命长，此外还便于拆卸，更换方便。通过在PTC发热体外围包裹有绝缘层33可进一步提升安全性能，其中，绝缘层33可为聚酰亚胺膜。

进一步地，为了防止PTC加热组件30在生产与使用过程中发生摩擦碰伤而损坏，PTC加热组件30还包括套设于绝缘层33外围的导热保护套34，导热保护套34的外表面与相邻导热件10的外表面相接而可进行热传导。其中，导热保护套34可为导热性能良好的金属保护套。

进一步地，任一电极片32的端部设有接线端子321，接线端子321外露于导热保护套34的端面，PTC加热组件30还包括设于导热保护套34端面的绝缘件35，绝缘件35套设于接线端子321的外围，绝缘件35上设有供接线端子321与外部线组连接的接线孔。具体地，为了保证接电的便利性，接线端子321设置成高出导热保护套34及导热件10的端面；同时，通过在接线端子321的外围套设绝缘件35以保证安全性。其中，绝缘件35可采用低电阻或无电阻的陶瓷白片，从而可避免产生无效能耗。绝缘件35可通过固化胶密封固定于导热件10上，接线端子321自绝缘件35的接线孔处与外部线组相接，接线完成后使用绝缘胶水对绝缘件35的接线孔进行密封可进一步保证安全性。

进一步地，冷媒管20与导热件10通过焊接固定。具体地，在生产制造过程中，将PTC加热组件30设于相邻两导热件10之间，并在PTC加热组件30与导热件10之间设置有导热性能良好的固化胶，然后通过夹紧高温固化即可保证连接的可靠性。并且通过将冷媒管20与多个导热件10的加热通道密封焊接，从而能够承受较高的气压，保证冷媒在加热过程中顺利通过。或者，冷媒管20与导热件10也可通过铸造工艺或其他加工工艺一体成型后，再将PTC加热组件30插入至相邻两导热件10之间，再进行夹紧固定。

进一步地，PTC加热组件30有多组，冷媒加热器还包括与多组PTC加热组件30电连接的控制单元(图未示)，控制单元用于控制多组PTC加热组件30的工作状态。在实际应用中，可根据产品的性能要求设计多组PTC加热组件30与多个导热件10组合而成，以提升冷媒加热效果。同时，通过控制单元控制多组PTC加热组件30的工作状态，而实现多等级加热的功能。具体地，控制单元可根据使用环境有针对性地控制多组PTC加热组件30同时工作或部分工作，当使用环境温度达到极冷状态时，可控制多组PTC加热组件30同时工作，以保证冷媒的加热效果，从而可有效防止空调室外换热器结霜；当使用环境温度处于普通寒冷状态时，可控制其中部分PTC加热组件30工作，而另一部分PTC加热组件30不工作，如此，在保证冷媒加热效果的同时，还可有效降低能耗。

例如，如图1所示，六个导热件10间隔排布，每相邻两个导热件10之间均设置有一组PTC加热组件30，以保证加热效率。此外，为了控制方便，相邻的两组PTC加热组件30的接线端子321可设置于不同端部，如，其中三组PTC加热组件30的接线端子321设于电极片32的顶部而可接入同一控制电路中，而可进行同时控制；另两组PTC加热组件30的接线端子321设于电极片32的底部而可接入另一控制电路中，而可进行同时控制。

进一步地，PTC加热组件30与导热件10沿一弧线交替排布，冷媒加热器还包括安装套环40，安装环具有相互分离的两个固定端，两固定端分别与位于最外侧的两导热件10连接。具体地，PTC加热组件30与导热件10沿一弧线交替排布而使冷媒加热器整体呈一弧形设置，冷媒加热器通过安装套环40固定于空调室外机的压缩机上，将冷媒加热器整体设置成弧形可更好地与压缩机的外周面相适配。优选地，每一导热件10与压缩机相配合的一侧表面均设置成弧形凹面，从而可与压缩机的表面贴合更为紧密，如此，有利于将压缩机工作产生的热量传导至导热件10上以对冷媒进行辅助加热。其中，安装套环40的固定端可通过紧固件(如螺母、螺栓)可拆卸固定于位于两侧的导热件10上，也可直接焊接固定于导热件10上。安装套环40与压缩机之间可设有防摩擦的软性硅脂或橡胶垫等。

进一步地，导热件10靠近弧线的弧心的一侧的表面设有软性导热层。具体地，将软性导热层设置于导热件10的内侧面(也即与压缩机相配合的一面)，例如可设置导热性能较好的软性硅脂。如此，一方面可防止空调工作时，冷媒加热器与压缩机表面发生震动摩擦，而损坏冷媒加热器及压缩机的表面；另一方面，可使得压缩机工作所产生的热量能够通过软性导热层传递至冷媒加热器中辅助加热冷媒，以提升加热效率。

进一步地，导热件10远离弧线的弧心的一侧的表面设有阻燃保温层。具体地，将阻燃保温层设置于导热件10的外侧面(也即远离压缩机的一面)，例如可设置阻燃保温棉。如此，可防止热量从冷媒加热器的外侧面散失，以保证冷媒加热器所产生的热量能够充分作用到对冷媒的加热中，以提升加热效率。

本实用新型还提出一种空调器，该空调器包括冷媒循环管路及冷媒加热器，其中，冷媒加热器通过冷媒管连接至冷媒循环管路中。该冷媒加热器的具体结构参照上述实施例，由于本空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种冷媒加热器，其特征在于，包括：

多个导热件，呈间隔分布，任一所述导热件的内部形成有贯穿所述导热件的加热通道；

冷媒管，与所述导热件连接，以将多个所述加热通道依次连通而形成冷媒流路；以及

PTC加热组件，设于任意相邻两所述导热件之间，且所述PTC加热组件的外表面与相邻所述导热件的外表面相接。

2.根据权利要求1所述的冷媒加热器，其特征在于，所述PTC加热组件包括PTC发热体及包裹于所述PTC发热体外围的绝缘层，所述PTC发热体包括PTC陶瓷片及设于所述PTC陶瓷片相对两侧的两个电极片。

3.根据权利要求2所述的冷媒加热器，其特征在于，所述PTC加热组件还包括套设于所述绝缘层外围的导热保护套，所述导热保护套的外表面与相邻所述导热件的外表面相接而可进行热传导。

4.根据权利要求3所述的冷媒加热器，其特征在于，任一所述电极片的端部设有接线端子，所述接线端子外露于所述导热保护套的端面，所述PTC加热组件还包括设于所述导热保护套端面的绝缘件，所述绝缘件套设于所述接线端子的外围，所述绝缘件上设有供所述接线端子与外部线组连接的接线孔。

5.根据权利要求1所述的冷媒加热器，其特征在于，所述冷媒管与所述导热件通过焊接固定；或者所述冷媒管与所述导热件为一体成型。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的冷媒加热器，其特征在于，所述PTC加热组件有多组，所述冷媒加热器还包括与多组所述PTC加热组件电连接的控制单元，所述控制单元用于控制多组所述PTC加热组件的工作状态。

7.根据权利要求6所述的冷媒加热器，其特征在于，所述PTC加热组件与所述导热件沿一弧线交替排布，所述冷媒加热器还包括安装套环，所述安装套环具有相互分离的两个固定端，两所述固定端分别与位于最外侧的两所述导热件连接。

8.根据权利要求7所述的冷媒加热器，其特征在于，所述导热件靠近所述弧线的弧心的一侧的表面设有软性导热层。

9.根据权利要求7所述的冷媒加热器，其特征在于，所述导热件远离所述弧线的弧心的一侧的表面设有阻燃保温层。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的冷媒加热器。