CN218066019U - 空气源热泵冷媒直膨式暖器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了空气源热泵冷媒直膨式暖器，涉及取暖设备的技术领域，其包括加热管和散热防护板；所述加热管为耐压无缝金属管；所述加热管在散热区段为蛇形规则分布；所述加热管内通有冷媒；所述散热防护板对所述加热管的散热区段进行包裹设置；所述散热防护板内部开设有散热腔；所述加热管两端与压缩机相连；所述散热防护板为一体成型。本申请具有提高冷媒暖器使用的安全性和热传递稳定性的效果。

Description

空气源热泵冷媒直膨式暖器

技术领域

本申请涉及取暖设备的技术领域，尤其是涉及空气源热泵冷媒直膨式暖器。

背景技术

暖器设施是中国北方常见的供暖设备，常见的为暖气包，其中的供热介质为液体，通过加热后的液体的热量散发到室内来达到供暖效果。

但是每年冬天为了进行集中供暖，需要消耗大量的能源。而选用水作为热传导介质会使得热量传递效率具有一定的上限，虽然能够满足供暖需求，但是为同等面积的建筑进行供热所消耗的液体流量会较于热传递效率高的介质增加。因此会造成一定的能源浪费。而且在处于工作时间时，家中无人，集中式供暖的暖器还会继续供热，无疑会造成热量浪费。

在一些较冷的地区，若室内未进行集中供暖，在室内温度低于零下时，电暖器内的水会进行结冰，部分质量较差的电暖器会因为水结冰而将管道崩裂，进而无法正常使用。

因此需要一种具有较高的热传导效率而且比水的凝结温度更低的散热介质应用于暖器设备中，以供未集中供暖且长时间无人的房间使用。

综上所述，本申请在设计时发现一种热传导效率高于水的介质——冷媒。冷媒是一种容易吸热变成气体、又容易放热变成液体的物质，热传导效率较高，相对于传统水加热取暖所消耗的能源较少。由于采用冷媒为介质的暖器设计刚处于起步阶段，如何使得冷媒所散发的热量能够安全且稳定的向室内传递仍是有待解决的问题。

实用新型内容

本申请实用新型提出的目的是为了改善冷媒散热取暖的暖器安全性和热稳定性较低的问题。

本申请提供的一种空气源热泵冷媒直膨式暖器采用如下技术方案：

空气源热泵冷媒直膨式暖器，包括加热管和散热防护板；

所述加热管为耐压无缝金属管；

所述加热管在散热区段为蛇形规则分布；

所述加热管内通有冷媒；

所述散热防护板对所述加热管的散热区段进行包裹设置；

所述散热防护板内部开设有散热腔；

所述加热管两端与压缩机相连；

所述散热防护板为一体成型。

通过采用上述技术方案，采用耐压的无缝金属管材质的加热管运送冷媒，使冷媒通过家用空调压缩机后变成液体状态，冷媒在经过加热管散热区段时放热变成气态，由于在该状态体积增大，压强也会增大，因此选用无缝金属管为加热管材料。通过加热管所散发出的热量传递给散热防护板，通过散热防护板扩大散热面，进而将热量快速的散发到所在空间内。由于采用的是冷媒材质，具有热传导效率高且耐低温的特点，更适合在寒冷且长时间无人的房间内使用。通过加热管的蛇形分布设计有效的增加加热管的有效散热区段长度，使得加热管所散发的热量更有效的传递给散热防护板，提高暖器热传导效率。配合散热腔的设计，在节省材料的同时有效的减少了散热防护板的热传导体积，减少了散热防护板在热传导过程中的热量损耗。散热防护板同时还能够对加热管进行有效的保护，提高暖器的使用寿命。

使用该暖器的设计，有效的利用冷媒实现室内供暖，且实现了加热管道的及暖器的无焊接设计，不仅使得加热管具有耐压性质，还使得暖器在加热状态时的使用寿命提高。采用该设计还能够利用室内的空调压缩机进行暖器供热，热传递效率不仅高于加热水的电暖器，还较于空调制热的供热效率更高，反应效率也高于加热水的电暖器，为室内独立供暖提供了一种新的选择。在设计上，加热管为冷媒的运输提供良好的支持，减少了冷媒气化将管道炸裂的概率，配合散热防护板有效的提高了冷媒暖器使用的安全性，同时通过蛇形分布设计和散热防护板的作用提高冷媒所散发的热量传递的效率。

可选的，所述散热防护板包括散热半板；

两个所述散热半板相对的侧壁为安装面，相背的侧壁为散热面；

两个所述散热半板的安装面开设有半槽；

两个所述散热半板扣合后所述半槽相互连通为供所述加热管放置的通道。

通过采用上述技术方案，两个散热半板扣合来实现对加热管的保护和暖器的组装，提高了暖器安装和拆卸的效率，同时也方便后续的维修和维护。其中的半槽设计则有效的对加热管进行安装定位，在通过半槽为加热管提供保护的同时，也方便加热管的热量向散热半板进行传递。

可选的，两个所述散热半板扣合后，所述半槽未对所述加热管弯折部分进行包裹。

通过采用上述技术方案，使得半槽的设计为直槽，减少了半槽设计上的弯曲部分，减少了散热半板的设计和生产难度，也使得散热半板的结构更加符合模块化的设计理念，即散热半板能够方便的对应加热管散热区段的长度进行相应的加工设计（裁切或组装），能够符合客户的特殊尺寸设计要求；且由于加热管的弯曲部分所占长度较少，未包裹所造成的热量损耗较少。

可选的，两个所述散热半板扣合后，所述半槽内壁与所述加热管贴合。

通过采用上述技术方案，半槽内壁与加热管贴合，不仅较少了安装后加热管的晃动影响，提高加热管的使用寿命。还能够通过更多的接触面积提高加热管的热传递效率。

可选的，所述散热腔位于所述散热半板中部且上下两端通透设置。

通过采用上述技术方案，散热腔上下通透设计使得散热腔内壁所加热的空气能够与室内空气进行交换流通，进而辅助加快供热效率。

可选的，所述散热腔内侧壁固设有导热板；

所述导热板将所述散热腔分为多个部分。

通过采用上述技术方案，导热板的设计有效的对散热腔内壁进行支撑，提高了散热半板的抗压强度。

可选的，所述导热板的位置与所述半槽的位置正对。

通过采用上述技术方案，导热板的位置设计还有效的对半槽部分进行支撑，进而减少了半槽部分的抗形变能力，以提高对加热管的保护效果。

可选的，所述散热半板的散热面固设有多个散热栅板。

通过采用上述技术方案，散热栅板有效的通过在散热面提高与空气的接触面积而提高散热效率，进而提高暖器的供热效率。

可选的，两个扣合设置的所述散热半板通过铆钉相互固定连接。

通过采用上述技术方案，采用铆钉固定的方式将两个散热半板进行固定，有效的提高了两个散热半板安装的稳定性。

可选的，所述半槽内壁涂有导热涂层。

通过采用上述技术方案，在进行进行散热半板的扣合安装前，在半槽内涂上导热涂层，通过导热涂层来减少半槽和加热管之间的空隙，同时通过自身的导热性来提高加热管热量传递的效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.加热管的材料选择、连接设计和路径设计配合散热半板使得通过冷媒实现室内供暖成为可能，使得独立供暖的房间内仅通过空调压缩机即可实现高效率的快速供热，与传统空调制热和电暖器加热相比效率明显提高，且不会像空调和电暖器一样受到低于零下温度的影响而无法正常使用，其中加热管的设计也使得以冷媒为运输介质的安全散热方式得以实现；

2.散热半板的组合设计，配合着半槽的结构设计，不仅有效的对蛇形排布的加热管进行保护，还有效的提高了将加热管所散发的热量传递给室内空气中的效率，散热半板的结构设计符合模块化设计要求，使得无论加热管还是散热半板均能够根据客户要求进行不同长度的设计，且一体化的散热半板能够更加安全的对加热管进行包裹保护，在提高散热效率的同时还提高了使用的安全性；

3.该冷媒暖器整体采用无焊接设计，使得加热管承压能力提高，进而提高了冷媒暖器设计的安全性，为用户提供安全保障，包括散热防护板也采用无焊接工艺安装，并对加热管进行固定，减少了由于热传导而使散热防护板结构改变的情况发生。

4.通过在加热管安装前在半槽内涂抹导热涂层，一方面通过导热涂层实现加热管和半槽的无空隙安装，还能够具有一定的缓震效果；另一方面通过自身的导热性提高加热管与散热半板的热传递效率。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是为显示加热管排布方式的爆炸示意图；

图3是为显示散热半板安装状态的爆炸示意图；

图4是为显示图3中A部分半槽的放大图。

图中，1、加热管；2、散热防护板；21、散热半板；211、半槽；2111、导热涂层；212、导热板；213、散热栅板；214、散热腔；3、底座；4、扣合盖体；41、散热孔。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开空气源热泵冷媒直膨式暖器。

参考图1，空气源热泵冷媒直膨式暖器包括加热管1、散热防护板2和底座3。加热管1用于供冷媒通过且在散热区段进行气化放热，散热防护板2对加热管1的散热区段进行防护包裹，底座3设置在散热防护板2下方用于对散热防护板2进行支撑。加热管1的两端与压缩机相连，用于将气化的冷媒压缩为液态进行循环放热使用，压缩机置于室外，压缩机在本实施例中可为空调压缩机。

通过压缩机将冷媒压缩为液体，使得冷媒在加热管1流动的过程中通过气化放热实现供热，进而通过散热防护板2将热量传递给室内空气中达到供暖的作用。通过以冷媒为介质进行室内供热，配合室内空调原有的压缩机即可实现冷媒的压缩，实现循环供热，且不会出现空调和水热型电暖器在零下温度下无法正常工作的情况。无论是稳定性还是热传导效率均有所提高，且更为省电。

参考图2，加热管1为无缝金属管，可为无缝铝管和无缝铜管，在本实施例中为耐压40kg的无缝铝管。加热管1的加热区段为规则蛇形分布设置，除弯折部分之外，其余部分均为竖直设置。加热管1的材料选择在满足能够弯折加工的同时还满足了运输冷媒的压力要求，减少了运输冷媒的管道在冷媒气化散热区段的连接，进而保证了冷媒直膨式暖器的安全性。同时采用蛇形排布的方式有效的提高了加热管1在散热防护板2区域内的长度，提高了散热效果。

参考图3和图4，散热防护板2由两个散热半板21扣合而成。两个散热半板21结构相同，两个散热半板21相对的侧壁为安装面，两个散热半板21相背的侧壁为散热面。散热半板21的安装面沿竖直方向开设有多个半槽211，半槽211在竖直方向上为通槽，在两个散热半板21扣合时（安装面相互抵接时），两个散热半板21的半槽211相互连通成供加热管1竖直部分放置在内的空间，此时加热管1与半槽211内壁贴合，散热半板21仅未对加热管1弯折部分进行扣合包裹。半槽211内壁在进行对加热管1的扣合安装前涂抹有导热涂层2111，导热涂层2111为具有导热且耐高温性质的涂料，本实施例为RLHY-2339型涂料。

散热半板21内部开设有散热腔214，散热腔214上下通透设置，散热腔214内部正对半槽211的位置设置有导热板212，导热板212将散热腔214分隔为多个部分。散热半板21的散热面设置有多个散热栅板213，散热栅板213竖直设置且水平等距均布。散热半板21上的散热栅板213和导热板212均为一体成型，使得散热半板21的结构具有规则性，散热半板21在本实施例中为铝合金材料。

散热半板21扣合后，通过导热涂层2111实现半槽211内壁与加热管1的无空隙安装，减少了半槽211内存在的空气体积，同时还能够起到缓震效果。导热涂层2111通过自身的导热性能够使加热管1的热量更高效的传递给散热半板21，提高热量传递的效率，提高了加热管1使用的安全性。散热半板21将半槽211所传递的热量向自身扩散传递，散热腔214的设计有效的减少了散热半板21的热传递体积，配合自身材料的选择，减少了热量传递损耗，同时散热腔214内所加热的空气能够有效的与室内空气进行连通进行辅助加热。导热板212的位置设计使得半槽211所传导的热量能够更快的向散热面进行传递，提高了散热效率，同时还能够对散热腔214进行支撑，提高散热半板21的抗压能力，减少了由于外界压力使得半槽211形变的概率，进而提高了冷媒直膨式暖器的安全性。散热栅板213则在散热面有效的提高与空气接触的面积，提高散热效果，同时也对散热面进行结构加固，再加上散热半板21的一体成型设计，使得无论加热管1还是散热防护板2均无焊接痕迹，使冷媒直膨式暖器的安全性进一步提高。

参考图3，散热防护板2顶部和底部均扣合有扣合盖体4，扣合盖体4能够同时对两个散热半板21进行扣合包裹，使得两个扣合的散热半板21的散热栅板213均与扣合盖体4内壁抵接。扣合盖体4同时将加热管1蛇形弯曲部分进行扣合保护，扣合盖体4表面开设有多个散热孔41。扣合盖体4与散热半板21之间通过铆钉固定连接，且铆钉穿透散热腔214同时对两个散热半板21进行固定连接。底座3固设在位于散热半板21底部的扣合盖体4下表面上。

在散热半板21扣合完成后，通过扣合盖体4对散热半板21的顶部和底部进行扣合预固定，同时还对加热管1的弯曲部分进行保护。最后通过铆钉固定的方式将扣合盖体4和两个散热半板21同时进行固定，提高了冷媒直膨式暖器的组装效率和稳定性，同时实现了暖器主体部分的无焊接连接，提高了冷媒直膨式暖器的安全性。

本申请实施例空气源热泵冷媒直膨式暖器的实施原理为：被压缩机所压缩后的冷媒在加热管1内进行气化散热，进而将热量通过半槽211向散热半板21的散热面进行传递，加热管1的材料选择使得冷媒运输和安全取暖成为可能，且加热管1的蛇形设计使得加热管1能够更有效的在散热半板21区段内完成散热，提高散热效率。散热半板21的扣合设计在为加热管1提供安全稳定的安装环境的同时还能够保证自身散热的效率，使得冷媒直膨式暖器主体结构的连接和组织均无焊接痕迹，提高了冷媒直膨式暖器的安全性和散热效果。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：包括加热管(1)和散热防护板(2)；

所述加热管(1)为耐压无缝金属管；

所述加热管(1)在散热区段为蛇形规则分布；

所述加热管(1)内通有冷媒；

所述散热防护板(2)对所述加热管(1)的散热区段进行包裹设置；

所述散热防护板(2)内部开设有散热腔(214)；

所述加热管(1)两端与压缩机相连；

所述散热防护板(2)为一体成型。

2.根据权利要求1所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：所述散热防护板(2)包括散热半板(21)；

两个所述散热半板(21)相对的侧壁为安装面，相背的侧壁为散热面；

两个所述散热半板(21)的安装面开设有半槽(211)；

两个所述散热半板(21)扣合后所述半槽(211)相互连通为供所述加热管(1)放置的通道。

3.根据权利要求2所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：两个所述散热半板(21)扣合后，所述半槽(211)未对所述加热管(1)弯折部分进行包裹。

4.根据权利要求2-3任意一项所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：两个所述散热半板(21)扣合后，所述半槽(211)内壁与所述加热管(1)贴合。

5.根据权利要求2-3任意一项所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：所述散热腔(214)位于所述散热半板(21)中部且上下两端通透设置。

6.根据权利要求5所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：所述散热腔(214)内侧壁固设有导热板(212)；

所述导热板(212)将所述散热腔(214)分为多个部分。

7.根据权利要求6所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：所述导热板(212)的位置与所述半槽(211)的位置正对。

8.根据权利要求2-3任意一项所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：所述散热半板(21)的散热面固设有多个散热栅板(213)。

9.根据权利要求2-3任意一项所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：两个扣合设置的所述散热半板(21)通过铆钉相互固定连接。

10.根据权利要求2-3任意一项所述的空气源热泵冷媒直膨式暖器，其特征在于：所述半槽(211)内壁涂有导热涂层(2111)。

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