CN220507037U - 加热装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空气调节技术领域，公开有一种加热装置，该加热装置包括：导热体；介质管路，其包括外接管段和内置于导热体、串式衔接的至少四个加热管段；各加热管段沿导热体纵向、相平行的延伸成型，且围绕于加热件外周侧间隔布设；加热件，设于导热体内，其被配置为可受控地产生并向导热体传导热量，以加热流经介质管路的介质。本公开实施例中将介质管路构造为环绕加热件布设的四个平行加热管段，可极大增加介质管路在导热体内部的管路长度，从而延长对流经介质管路的冷媒介质的加热时间，有效提升了对冷媒的加热效率，以能够满足对空调器的实际补热需求。本申请还公开有一种空调器。

Description

加热装置及空调器

技术领域

本申请涉及空气调节技术领域，例如涉及一种加热装置及空调器。

背景技术

现有技术中的空调器在一些特殊工况或模式下运行时，会存在热量供应不足的情况，例如在冬季严寒气候条件下，室外温度会达到零下十几度乃至几十度的极低温度，空调器室外机在该温度状况下从室外环境中能够吸收的热量急剧减少，导致空调器制热模式的制热性能出现大幅衰减。

又例如，空调器以“通阔除霜”方式对室外机进行除霜，“通阔除霜”是指空调器以制热流向循环冷媒、节流阀的开度调至全开状态(即不对流经的冷媒节流)，室内机流出的中低温冷媒能够不被节流地流入室外机中，利用这部分冷媒的剩余热量升高室外机的热量，实现对室外机的除霜。该模式下由于冷媒在室内机和室外机中均是对外放热，因此空调器缺少热量来源、无法长时间保持该状态。

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：

针对空调器在上述特殊工况或模式所存在的供热不足的问题，相关技术中公开有一种电加热装置(公开号CN209013537U)，该电加热装置内部设置有U形冷媒管路，利用电热丝对流经该U形冷媒管路的冷媒进行加热，从而实现对空调器的热量补偿。但是上述结构形式的电加热装置的冷媒管路总长度较短、冷媒被加热时间少，实际应用过程中对冷媒的加热效果一般。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

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。

本公开实施例提供有一种加热装置及空调器，以解决现有技术中冷媒加热部件的加热效率不佳的技术问题。

根据本申请第一个方面的实施例，提供了一种加热装置，包括：

导热体；

介质管路，其包括外接管段和内置于导热体、串式衔接的至少四个加热管段；各加热管段沿导热体纵向、相平行的延伸成型，且围绕于加热件外周侧间隔布设；

加热件，设于导热体内，其被配置为可受控地产生并向导热体传导热量，以加热流经介质管路的介质。

在一些可选实施例中，导热体被构造为矩形柱体结构，矩形柱体具有四条相互平行的长棱边；

各加热管段与长棱边一一对应的设置，且沿长棱边的长度方向延伸成型。

在一些可选实施例中，介质管路还包括多个衔接管段，衔接管段被配置为沿介质管路的串式流路将相邻的两个加热管段相连接；

其中，衔接管段被构造成弧度限定为π、与加热管段管径一致的弧形管，相邻的两个加热管段分别与该弧形管的两端口连接。

在一些可选实施例中，加热件自导热体纵向一端伸入导热体内部，且沿导热体纵向延伸成型。

在一些可选实施例中，导热体的外周侧包覆有保温层，保温层用于减少导热体与外侧环境的热量传递。

在一些可选实施例中，保温层与介质管路和/或加热件的间隙设有密封胶。

在一些可选实施例中，加热件自保温层底部伸入导热体内部；

保温层的底部被构造为向内凹陷的凹面结构，加热件的伸入位置被作为凹面的中心。

在一些可选实施例中，保温层与导热体至少采用铆接、螺接和粘接中的其中一种进行固定。

在一些可选实施例中，导热体、加热件和介质管路采用铸铝工艺装配固定。

根据本申请第二个方面的实施例，提供了一种空调器，包括空调机体和如上述第一方面任一项实施例中的加热装置。

本公开实施例提供的加热装置及空调器可以实现以下技术效果：

本公开实施例中将介质管路构造为环绕加热件布设的四个平行加热管段，可极大增加介质管路在导热体内部的管路长度，从而延长对流经介质管路的冷媒介质的加热时间，有效提升了对冷媒的加热效率，以能够满足对空调器的实际补热需求。

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1a是本公开一实施例提供的加热装置的正视视角的透视示意图；

图1b是本公开又一实施例提供的加热装置的侧视视角的透视示意图；

图2是本公开又一实施例提供的加热装置的示意图；

图3是本公开又一实施例提供的加热装置的示意图；

图3a是本公开又一实施例提供的加热装置的示意图；

图4是本公开一实施例提供的空调器冷媒循环系统的示意图；

图5是本公开一实施例提供的空调器室外机示意图。

附图标记：

100、导热体；101、顶面；102、底面；103、侧面；

211、第一外接管段；212、第二外接管段；

221、第一加热管段；222、第二加热管段；223、第三加热管段；224、第四加热管段；

231、第一衔接管段；232、第二衔接管段；233、第三衔接管段；

300、加热件；310、供电线路；

400、保温层；410、凹面；

510、室内换热器；520、室外换热器；530、压缩机；540、节流装置；550、加热装置；

600、室外机壳。

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。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

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。

相关技术中，空调器的主要组成部件包括室内换热器、室外换热器、压缩机、节流装置等。室内换热器、室外换热器、压缩机和节流装置之间通过冷媒管连接构成冷媒循环回路，氟利昂、R32、R290等类型的冷媒介质在该冷媒循环回路中循环流动，以实现热量在室内侧和室外侧之间的传递。

这里，室内换热器设置于位于室内侧的室内机，其被配置为使冷媒与室内侧环境进行热交换，例如在制冷工况下冷媒从室内侧吸收热量，和/或，在制热工况下冷媒向室内侧释放热量。室外换热器设置于位于室外侧的室外机，其被配置为使冷媒与室外侧环境进行热交换，例如在制冷工况下冷媒向室外侧释放热量，和/或，在制热工况下冷媒从室外侧吸收热量。

在一些特殊工况或者运行模式下，空调器往往存在供热不足的问题，这类问题会导致空调器的实际工作性能产生衰减，例如低温工况下供热不足会导致空调器制热效率下降、室内环境温度偏低，影响用户的舒适性体验。因此针对上述情况，本申请提供有一种应用于空调器的加热装置，该加热装置利用介质管路、导热体100和加热件300的配合，能够实现对流经冷媒的加热升温操作，可持续有效地补充空调器的循环热量。

本公开实施例提供有一种加热装置，其可应用于空调器等制冷设备。结合图1a至图3a所示，这里该加热装置包括导热体100、介质管路和加热件300。导热体100内部限定有容置介质管路和加热件300的空间，并且导热体100采用易导热材料制成，以使得热量容易在导热体100本体及内置的各部件间进行传导。介质管路是作为冷媒流经导热体100的路径，且介质管路的进、出端口连通于空调器的冷媒循环管路上。加热件300在通电工作状态下能够产生热量，之后经由导热体100传导至介质管路内的冷媒处，以使得冷媒温度升高、热量增加。

可选地，为保证热量在导热体100内的传导效率，该导热体100选用高导热系数材料制成。这里，导热体100可选用金属或合金类材料制成，例如，可采用铁质、铜质或铝质等材料。这类金属或合金类材料自身具有优良的导热性能，能够使得加热件300产生的热量快速传导至介质管路，保证加热装置的加热响应速度。并且，金属或合金类材料自身还具有较高的硬度和刚度，不易发生结构变形，这样导热体100对介质管路、加热件300还可起到保护作用，防止空调器其它部件与加热装置发生结构干涉时，对介质管路、加热件300造成损坏。

在本实施例中，导热体100采用铝材制成。铝材本身具有质量轻、强度高、导热系数高等优点，能够实现导热体100的整体配重低、部件防护和传热速率快等设计要求。

可选的，导热体100的整体外轮廓被构造成柱形、方形、圆形、菱形等多种形状，本申请对此不作限制。这里，导热体100的外轮廓形状及尺寸可根据加热装置相对于空调器的安装位置进行调整，以克服空调器内部空间对加热装置的装配空间限制。

在一些可选实施例中，结合图1a和1b所示，导热体100被构造为矩形柱体结构。该矩形柱体结构包括顶面101、底面102和四个侧面103，各侧面103的两侧短边分别与顶面101和底面102衔接，长边与相邻侧面103垂直衔接。这里，该长边被定义为导热体100的长棱边。

在一些实施例中，介质管路包括外接管段和加热管段。

其中，外接管段外伸出导热体100，其被配置为中间连接加热管段和空调器原有的冷媒管路。加热管段内置于导热体100中，其是作为冷媒流经导热体100的流路部分，热量经由导热体100传导至加热管段后可对冷媒进行加热升温。

可选的，外接管段包括第一外接管段211和第二外接管段212。第一外接管段211和第二外接管段212是分别作为冷媒流入/流出的路径，以将低温冷媒导入导热体100以及将高温冷媒导出导热体100。例如，在第一冷媒流向情况下，第一外接管段211是作为冷媒流入路径，第二外接管段212是作为冷媒流出路径；在第二冷媒流向情况下，第一外接管段211是作为冷媒流出路径，第二外接管段212是作为冷媒流入路径。这里，第一冷媒流向和第二冷媒流向为相反流向。

结合图1a所示，外接管段是自导热体100的顶面101竖直向上的外伸出导热体100，并继续向上延伸一定长度，其外伸的自由端被作为与空调器冷媒管路对接的端口。第一外接管段211和第二外接管段212相互平行地、间隔设置于导热体100上，以限定出“上进上出”的冷媒流向，从而可延长冷媒在加热管段的驻留时长，保证对于冷媒的补热效果。

在一些可选实施例中，加热管段的数量至少是4个且串式衔接，使得冷媒能够依次流经4个加热管段。相比于现有技术中单个U形管段的加热结构，本申请技术方案中加热管段的设置数量和连接形式可有效增加导热体100内部冷媒流路的总长度，从而增加冷媒在流经加热装置过程中的加热时长，大大提升了对于冷媒的加热补热量。

可选的，结合图1a和1b所示，各加热管段沿导热体100纵向、相平行地延伸成型，且围绕于加热件300外周侧间隔布设。也即各加热管段是以环绕加热件300形式进行布置，加热件300在通电工作时其热量是向外周侧传导，因而各加热管段能够分别接收到向其所在方向传导的热量并用以对冷媒进行补热。这样不仅可保证对于各加热管段的加热均匀性，同时还可以减少热量的逸散浪费，热量利用更加充分。

在实施例中，各加热管段与导热体100的长棱边一一对应地设置，且沿长棱边的长度方向延伸成型。

在图1a和1b示出的实施例中，加热管段的数量共有4个，包括第一加热管段221、第二加热管段222、第三加热管段223和第四加热管段224。其中，第一加热管段221和第二加热管段222分别位于靠近导热体100前侧侧面的两侧位置，第三加热管段223和第四加热管段224分别位于靠近导热体100背侧侧面的两侧位置。这里，加热管段和外接管段的串式连接关系被设置为“第一外接管段211-第三加热管段223-第一加热管段221-第二加热管段222-第四加热管段224-第二外接管段212”，以限定出冷媒在加热装置中的流路顺序。

可选的，4个加热管段的管段长度相等，以便于各加热管段统一加工以及与导热体100的装配。

在图1a示出的导热体100的前侧侧面103视角上，第一加热管段221与第三加热管段223的垂直投影相重合，第二加热管段222与第四加热管段224的垂直投影相重合。以及，在图1b示出的导热体100的左侧侧面视角上，第一加热管段221与第二加热管段222的垂直投影相重合，第三加热管段223与第四加热管段224的垂直投影相重合。这样，4个加热管段间距均匀地分布于加热件300的外周侧，使得冷媒受热更加均衡。

在本实施例中，4个加热管段的管径基本相同，以避免出现因流路管径变化所导致的湍流、紊流等状况。在实施例中，加热管段与外接管段的管径基本相同，同样可起到使流体速度均匀分布、降低湍流问题发生的作用。

在一些可选实施例中，介质管路还包括多个衔接管段，衔接管段被配置为沿介质管路的串式流路将相邻的两个加热管段相连接。

在图1a和1b示出的实施例中，衔接管段包括第一衔接管段231、第二衔接管段232和第三衔接管段233。其中，第一衔接管段231用以连接第三加热管段223和第一加热管段221，第二衔接管段232用以连接第一加热管段221和第二加热管段222，第三衔接管段233用以连接第二加热管段222和第四加热管段224。这样，衔接管段、加热管段、外接管段组成的串式连接关系为“第一外接管段211-第三加热管段223-第一衔接管段231-第一加热管段221-第二衔接管段232-第二加热管段222-第三衔接管段233-第四加热管段224-第二外接管段212”，以限定出冷媒在加热装置中的流路顺序。

可选的，衔接管段被构造为弧形管，该弧形管的弧度限定为π，相邻的两个加热管段分别与该弧形管的两端口连接。这里，由于弧形管的弧度限定为π，因此加热管段是与该弧形管端口的切线方向相平行，使得冷媒能够更加平滑顺畅地流经加热管段和衔接管段的交界位置，降低介质管路的管道阻力。

在实施例中，衔接管段与加热管段的管径基本一致。

在一些可选实施例中，介质管路采用高导热系数材料制成，或者，至少加热管段选用高导热系数材料，以保证热量在导热块和冷媒之间的传热速率。在本实施例中，介质管路选用铜质材料制成。

在实施例中，介质管路的外接管段和加热管段为一体成型结构。以保证介质管路整体的管道强度和结构密封性。

在一些可选实施例中，加热件300设于导热体100内，其被配置为可受控地产生并向导热体100传导热量，以加热流经介质管路的介质。

可选的，加热件300类型包括但不限于加热丝、加热带、加热膜、加热管或者加热棒。这里需要说明的是，加热件300还可采用现有技术中已公开的其它构型设计，本申请对此不作限制。

结合图1a和1b示出的实施例，加热件300为呈直线形的加热管和/或加热棒。该加热件300自导热体100纵向一端伸入导热体100内部，且沿导热体100纵向延伸成型。可选的，该加热件300是从导热体100的底面102伸入导热体100内部，如图1a和1b所示。又一可选的，该加热件300是从导热体100的顶面101伸入导热体100内部，如图2所示。

在实施例中，加热件300和加热管段是沿同一方向延伸，加热件300在导热体100纵向的加热范围能够基本覆盖加热管段，使得加热管段的受热更加均衡。

这里，加热件300还包括供电线路310，供电线路310与加热件300电连接，其用于将外部电源的电能输送至加热件300。在实施例中，加热管和/或加热棒的远离导热体100的一端外露于导热体100，供电线路310连接于该外露的一端。

在一些可选实施例中，导热体100、加热件300和介质管路采用铸铝工艺装配固定。这里，导热体100采用铝质材料制成，一方面可实现加热件300与介质管路间的快速热传导，另一方面还可以起到蓄热缓冲作用，避免介质管路局部温度升高过快、局部过热的问题。

在本实施例中，加热件300和介质管路选用熔点高于铝材的材料制成，例如加热管路和介质管路均选用铜质材料制成。这里，铝材的熔点为660℃，铜质材料的熔点为1083℃，以保证在浇铸过程中液态铝水的高温不会导致加热管路和介质管路出现受热熔化变形的问题。

在一些可选实施例中，如图3所示，导热体100的外周侧包覆有保温层400，保温层400用于减少导热体100与外侧环境的热量传递。通过设置保温层400，不仅可使得在存在冷媒补热需求的工况下，热量能够大部分被流经介质管路的冷媒所吸收，减少加热件300热量的外逸和浪费；还可在不存在冷媒补热需求的工况下，减少外部热源向导热体100的热量传递，以避免出现冷媒热量过多、温度过高的问题。

可选的，保温层400的制作材料包括但不限于：聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、岩棉、陶瓷纤维等。

图4示出的是空调器冷媒循环系统的示意图，该冷媒循环系统包括室内换热器510、室外换热器520、压缩机530和节流装置540，室内换热器510、室外换热器520、压缩机530和节流装置540通过冷媒管路连接构成冷媒循环回路。其中，加热装置550设置于节流装置540与室内换热器510之间的冷媒管路上。

在一些不存在冷媒补热需求的工况，此时加热装置处于停止状态，空调器所限定的冷媒流向会使得低温冷媒流经该加热装置550，例如图4中示出的冷媒循环系统处于制冷模式时，冷媒流向被限定为自节流装置540流向室内换热器510，冷媒经节流装置540节流后温度较低，其在流经加热装置550时使得加热装置550的温度也随之下降，这就容易使得水汽在导热体100或保温层400外侧面103冷凝，如果冷凝水渗入介质管路、加热件300导热体100的间隙，则会导致介质管路锈蚀、加热件300短路等问题。

因此在一些可选实施例中，为减少冷凝水的渗入，保温层400与介质管路和/或加热件300的间隙设有密封胶，该密封胶用于封堵保温层400与介质管路和/或加热件300的间隙。

在实施例中，由于加热件300工作所产生的热量也能够传导至密封胶密封处，为避免出现密封胶受热融化的问题，密封胶应选用具有较高温度耐性的耐热胶类型。可选的，耐热胶为酚醛树脂胶、环氧胶、脲醛树脂胶等类型。

在又一些可选实施例中，加热件300自保温层400底部伸入导热体100内部，该保温层400底部对应于导热体100的底面102。并且，保温层400的底部被构造为向内凹陷的凹面410结构，如图3a所示，加热件300的伸入位置被作为凹面410的中心。

这样，凝结于保温层400底部的冷凝水由于自身受到重力作用，其会沿凹面410向低位侧滑动，也即从凹面410中心向凹面410边缘滑动，这里凹面410中心的竖向高度大于凹面410边缘。从而可以避免冷凝水在凹面410中心处聚集和滞留，进而避免冷凝水经由该加热件300伸入位置渗入缝隙中。

可选地，保温层400与导热体100的装配形式包括但不限于：铆接、螺接和粘接。

在一些可选实施例中，本申请还提供有一种空调器，包括空调机体和如前文任一项实施例中的加热装置550。

这里，该空调主体包括机壳以及置于机壳内部的冷媒循环系统。

结合图4所示，冷媒循环系统包括室内换热器510、室外换热器520、节流装置540和压缩机530，室内换热器510、室外换热器520、节流装置540和压缩机530通过冷媒管连接构成冷媒循环回路。

在实施例中，该加热装置550设置于冷媒管上。可选的，该冷媒管是位于室内换热器510与压缩机530、室外换热器520与压缩530机、室外换热器520与节流装置540、和/或，室内换热器510与节流装置540之间的冷媒管上。

以及，机壳包括室内机壳和室外机壳600。其中，室外换热器520、四通阀和压缩机530等部件设于室外机壳600中，室内换热器510设置于室内机壳中。冷媒管连接于室内机壳和室外机壳600之间。可选的，加热装置550可设置于室外机壳600中，如图5所示，从而可将加热装置550可能引发的过热着火、冷媒泄露等故障问题限制在室外侧，保障室内侧的安全性。

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 (10)

1.一种加热装置，其特征在于，

导热体(100)；

介质管路，其包括外接管段和内置于导热体(100)、串式衔接的至少四个加热管段；各加热管段沿导热体(100)纵向、相平行的延伸成型，且围绕于加热件外周侧间隔布设；

加热件(300)，设于导热体(100)内，其被配置为可受控地产生并向导热体(100)传导热量，以加热流经介质管路的介质。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导热体(100)被构造为矩形柱体结构，矩形柱体具有四条相互平行的长棱边；

各加热管段与长棱边一一对应的设置，且沿长棱边的长度方向延伸成型。

3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，介质管路还包括多个衔接管段，衔接管段被配置为沿介质管路的串式流路将相邻的两个加热管段相连接；

其中，衔接管段被构造成弧度限定为π、与加热管段管径一致的弧形管，相邻的两个加热管段分别与该弧形管的两端口连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的加热装置，其特征在于，加热件(300)自导热体(100)纵向一端伸入导热体(100)内部，且沿导热体(100)纵向延伸成型。

5.根据权利要求1至3任一项所述的加热装置，其特征在于，导热体(100)的外周侧包覆有保温层(400)，保温层(400)用于减少导热体(100)与外侧环境的热量传递。

6.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，保温层(400)与介质管路和/或加热件(300)的间隙设有密封胶。

7.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，加热件(300)自保温层(400)底部伸入导热体(100)内部；

保温层(400)的底部被构造为向内凹陷的凹面结构，加热件(300)的伸入位置被作为凹面的中心。

8.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，保温层(400)与导热体(100)至少采用铆接、螺接和粘接中的其中一种进行固定。

9.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导热体(100)、加热件(300)和介质管路采用铸铝工艺装配固定。

10.一种空调器，其特征在于，包括空调机体和如权利要求1至9任一项的加热装置。