冷媒加熱裝置及具有其的空調器的製作方法

2023-05-23 09:24:16 1

專利名稱：冷媒加熱裝置及具有其的空調器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調領域，具體而言，涉及一種冷媒加熱裝置及具有其的空調器。
背景技術：
在冬季，結霜是威脅熱泵空調器的主要原因。熱泵空調器在室外環境溫度低於(TC時，在有限的化霜時間內，單靠整機本身的輸出熱量不足以將蒸發器上的霜融掉，因此，需要藉助額外的熱量來除霜。目前，普遍採用電加熱器直接加熱冷媒的方法，通過設置在管路上的電加熱器裝置來把電能轉化為冷媒的熱能，從而增加機組輸出的熱量，提高化霜的效率和能效。在現有的電加熱器裝置中，不能直接查看到其內部的冷媒的狀態，不便於實驗觀察和售後維護
實用新型內容
本實用新型旨在提供一種方便實驗觀察和售後維護的冷媒加熱裝置及具有其的空調器。本實用新型提供了一種冷媒加熱裝置，包括冷媒外管，以及至少部分設置在冷媒外管內部的加熱裝置；冷媒外管與加熱裝置之間形成冷媒容腔，冷媒外管上設置有與冷媒容腔導通的冷媒入口和冷媒出口 ；冷媒外管上還設置至少一個用於對冷媒外管的內部進行觀察的觀察鏡。進一步地，觀察鏡包括固定設置在冷媒外管上的鏡帽，鏡帽上設置有觀察窗。進一步地，鏡帽通過筒狀的連接螺栓固定在冷媒外管上，並通過密封圈密封。進一步地，加熱裝置包括導熱套筒，導熱套筒內部設置有加熱器，並充滿使加熱器與導熱套筒絕緣隔離並傳熱的第一導熱絕緣介質，第一導熱絕緣介質為導熱絕緣油。進一步地，加熱器包括殼體和設置在殼體內部的電加熱絲，殼體的一端為引出電加熱絲的出線端；殼體內部填充有使電加熱絲與殼體絕緣隔離並傳熱的第二導熱絕緣介質，第二導熱絕緣介質為氧化鎂粉。進一步地，加熱器還包括絕緣導熱棒，電加熱絲纏繞在絕緣導熱棒上,絕緣導熱棒為氧化鎂棒。進一步地，加熱器還至少包括一個設置在殼體內部以測定溫度的溫度傳感器，溫度傳感器通過溫度傳感器固定塊固定設置在殼體的出線端的內部。 進一步地，加熱器還包括與電加熱絲串聯的加熱保護裝置，加熱保護裝置包括相互串聯的限溫器和熔斷器。進一步地，導熱套筒與殼體的出線端相對應的端部上具有出線孔；出線孔內安裝有具有通孔的絕緣密封孔套，導線從通孔中穿出並延伸至導熱套筒的外部。進一步地，導熱套筒內部還設置有支撐固定加熱器並使導熱套筒的內壁與加熱器的外壁之間具有間隙的支撐固定裝置；支撐固定裝置為陶瓷固定環，陶瓷固定環的外徑與導熱套筒內壁適配，陶瓷固定環的內徑與加熱裝置外壁相適配。[0014]進一步地，導熱套筒上具有第一導熱絕緣介質填充口以及與第一導熱絕緣介質填充口相適配的密封蓋。進一步地，加熱裝置還包括設置在導熱套筒外壁上的螺旋翅片。進一步地，螺旋翅片的外周側與冷媒外管的內壁貼合從而將冷媒容腔分割為螺旋狀通道；冷媒入口和冷媒出口分別位於螺旋狀通道的一端。本實用新型還提供了一種空調器，包括蒸發器，蒸發器的入口端的冷媒管道上設置有前述的冷媒加熱裝置。根據本實用新型的冷媒加熱裝置及具有其的空調器，通過在冷媒外管上設置觀察鏡，從而可以在開發試驗時，便於設計員在使用電加熱器時，觀察冷媒的兩相流狀態轉換與 電加熱器管壁溫度關係，其次，售後人員可以通過該觀察鏡查看冷媒被長期加熱使用後是否存在冷媒和壓縮機潤滑油混合體結焦變質情況發生，便於售後人員及時維護清潔管路系統。

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I是根據本實用新型的冷媒加熱裝置的第一實施例的剖視結構示意圖；圖2是根據本實用新型的冷媒加熱裝置的第二實施例的剖視結構示意圖；圖3是根據本實用新型的冷媒加熱裝置的第三實施例的剖視結構示意圖；圖4是根據本實用新型的冷媒加熱裝置的第一立體結構示意圖；圖5是根據本實用新型的冷媒加熱裝置的第二立體結構示意圖；圖6a是根據本實用新型的冷媒加熱裝置的連接螺栓的立體結構示意圖；圖6b是根據本實用新型的冷媒加熱裝置的絕緣密封孔套的立體結構示意圖；以及圖6c是根據本實用新型的冷媒加熱裝置的溫度傳感器固定塊的立體結構示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。如圖I、圖4和圖5所示，根據本實用新型的第一實施例的冷媒加熱裝置，包括冷媒外管10，以及至少部分設置在冷媒外管10內部的加熱裝置20 ;冷媒外管10與加熱裝置20之間形成冷媒容腔11，冷媒外管10上設置有與冷媒容腔11導通的冷媒入口 12和冷媒出口13 ;冷媒外管10上還設置至少一個用於對冷媒外管10的內部進行觀察的觀察鏡14。本實用新型的冷媒加熱裝置，通過在冷媒外管10上設置觀察鏡14，從而可以在開發試驗時，便於設計員在使用電加熱器時，觀察冷媒的兩相流狀態轉換與電加熱器管壁溫度關係，其次，售後人員可以通過該觀察鏡查看冷媒被長期加熱使用後是否存在冷媒和壓縮機潤滑油混合體結焦變質情況發生，便於售後人員及時維護清潔管路系統。如圖4、圖5以及圖6a所示，觀察鏡14包括設置在冷媒外管10上的鏡帽141，鏡帽141上設置有觀察窗142，鏡帽141可以為圓形或者其他形狀，為了安裝方便，將鏡帽141設置為圓筒形，然後採用筒狀的連接螺栓143固定在冷媒外管10上，為了提高密封性，在冷媒外管10與連接螺栓143以及連接螺栓143與鏡帽141的配合處設置密封圈144。在觀察窗142處嵌入透明的觀察鏡，如玻璃、塑料、或者其他透明質防水材料，為了提高耐磨程度，可以選擇為鋼化玻璃。如圖I所示，加熱裝置20包括導熱套筒21，導熱套筒21內部設置有加熱器22，並充滿使加熱器22與導熱套筒21絕緣隔離並傳熱的第一導熱絕緣介質23。較優選地，第一導熱絕緣介質23為導熱絕緣油，使加熱器22產生的熱量能夠及時的通過導熱絕緣油傳遞到導熱套筒21上，並通過導熱套筒21對冷媒加熱，提高冷媒的溫度，從而對蒸發器化霜。導熱絕緣油具有絕緣性能，從而使導熱套筒21與加熱器22絕緣隔離，從而及時加熱器漏電，也能夠保證導熱套筒21以及冷媒外管10不導電，從而提高冷媒加熱裝置整體的安全性能滿足II類電器的要求。導熱套筒21上還設置有第一導熱絕緣介質填充口 214以及與該第一導熱絕緣介質填充口 214相適配的密封蓋，通過第一導熱絕緣介質填充口 214可以對導 熱絕緣油補充，以使保持充滿狀態，也可以更換長期加熱後質變的導熱絕緣油，從而提高導熱性能。導熱套筒21內部的設置有支撐固定裝置24，支撐固定裝置24將加熱器22固定在導熱套筒21內部，並使導熱套筒21的內壁與加熱器22的外壁之間具有一定的間隙。優選地，支撐固定裝置24為陶瓷固定環，陶瓷固定環的外徑與導熱套筒21內壁適配，陶瓷固定環的內徑與加熱裝置20外壁相適配。如圖I所示，加熱器22包括殼體221和設置在殼體221內部的電加熱絲222，電加熱絲222從位於殼體一端的出線端引出並與外部的接線端子連接，從而方便與外部導線連接。導熱套筒21與殼體221的出線端相對應的端部上具有出線孔211，出線孔211內安裝有如圖6b所示的具有通孔的絕緣密封孔套212，導線從通孔中穿出並延伸至導熱套筒21的外部。絕緣密封孔套212能夠有效地對出線孔密封，從而防止導熱絕緣油從出線孔211漏出。優選地，為了方便安裝，以及使用過程中保持電加熱絲222形狀穩定，在殼體內部還設置有絕緣導熱棒224，電加熱絲222按一定的形狀纏繞在導絕緣導熱棒224上，較優選地可以安裝螺旋的方式纏繞在絕緣導熱棒224上，從而可以保持電加熱絲222形狀穩定，均勻地分布在殼體內部，提高加熱的均勻程度，從而提高加熱效率。電加熱絲222按照螺旋型繞制，可以加長電熱絲的長度，一方面提高功率，另一方面增大發熱面積。優選地，殼體221內部還填充有第二導熱絕緣介質223。通過第二導熱絕緣介質223填充殼體221內部的剩餘空間，使電加熱絲222與殼體221通過導熱性大於氣體的第二導熱絕緣介質223傳熱，從而提高傳熱效率，從而也可以及時地將電加熱絲222產生的熱量傳遞到殼體外部，從而防止電加熱絲222溫度過高而引起電加熱絲222熔化、燒斷等。另夕卜，第二導熱絕緣介質223具有絕緣性能，通過絕緣材料填充，能夠使電加熱絲222與殼體221隔離，防止殼體221漏電，保證安全性。通過第一導熱絕緣介質23和第二導熱絕緣介質223兩次絕緣隔離，在最大程度上保證了冷媒加熱裝置的安全性，滿足基本絕緣和附加絕緣要求。因為絕緣導熱棒224和第二導熱絕緣介質223均與電加熱絲直接接觸，溫度較高，普通的絕緣導熱材料在高溫是情況下有可能氧化或者其他情況下質變。綜合考慮，絕緣導熱棒224和第二導熱絕緣介質223的材料均為氧化鎂，即絕緣導熱棒224為氧化鎂棒，第二導熱絕緣介質223為氧化鎂粉。為了能夠對冷媒加熱裝置有效控制，防止溫度較低不能滿足加熱要求，也防止溫度過高造成冷媒和壓縮機的潤滑油粘性變大，發生質變，影響壓縮機性能，甚至結焦，堵塞管路，引起壓縮機故障，加熱器22內部還設置有溫度傳感器225，通過溫度傳感器225檢測溫度信號從而對加熱器22反饋控制，當溫度較低時，可以加大加熱功率或者加熱時間；溫度較高時，可以減小加熱功率，或者關閉加熱器22。溫度傳感器225可以是一個或者多個並與外部的主控單元連接。在本實施例中，溫度傳感器225為設置在殼體221出線端距離電加熱絲222 —定距離的熱敏電阻。採用熱敏電阻作為溫度傳感器，能夠直接將溫度信號轉化為電信號，便於控制。熱敏電阻與主板的控制端進行連接，冷媒加熱裝置工作時，內部電加熱絲222工作，設置在電加熱絲222附近的熱敏電阻感受溫度，根據熱敏電阻的性能和實驗測試，當加熱器22的溫度達到T/C時，對應的熱敏電阻檢測轉化為控制信號的阻值為Y歐姆。其中Tu為設計所需要控制的加熱器 22不能超過的高溫溫度閥值，Y為對應溫度值Tu經過主控檢測轉換後的熱敏電阻阻值。優選地，如圖I和圖6c所示，為了保持溫度傳感器225固定可靠，可以在出線端距離電加熱絲222 —定距離的位置設置溫度傳感器固定塊226，溫度傳感器固定塊226上設置有與溫度傳感器相配合的固定槽，溫度傳感器225固定設置在該固定槽中。優選地，該溫度傳感器固定塊226也採用氧化鎂材料，具有良好的導熱性，從而使溫度傳感器測量的溫度更準確。如圖I所示，在加熱器22的與出線端相對的另一端，還設置有與電加熱絲222串聯的加熱保護裝置227，將溫度傳感器225和加熱保護裝置227分別設置在加熱器22的兩端是為了更好的對加熱器22更好的控制。首先，加熱器22的出線端為器冷端，即該端溫度相對較低，能夠有效地降低溫度傳感器225的要求，有利於節約成本；同時，由於溫度傳感器225也需要向外引線，將溫度傳感器225設置在出線端方便設置和布線；另外，溫度傳感器225的引線不需要經過高溫區，從而防止了電加熱絲222產生的高溫對其引線的影響，從而幹擾溫度傳感器225測量溫度的準確性。將加熱保護裝置227設置在加熱器22的另一端，即高溫端，能夠有效地防止加熱器22內部溫度過高而造成冷媒和壓縮機的潤滑油粘性變大，發生質變。加熱保護裝置227包括相互串聯的限溫器227a和熔斷器227b，在正常情況下，通過溫度傳感器225能夠使溫度控制在可以設計的範圍內，當溫度出現異常情況時，限溫器227a可以在溫度過高的情況下跳開，從而斷開電路，使電加熱絲222停止工作，這種跳開使可逆的，當溫度下降到合理的範圍時，限溫器227a能夠重新導通。如果溫度傳感器225與限溫器227a均沒有對溫度形成有效控制，導致溫度持續升高的情況下，熔斷器227b內部的熔斷絲在一定的溫度下熔斷，從而切斷電路，保證安全，但是這種變化是不可逆的，熔斷器227b內部的熔斷絲熔斷後需要重新更換熔斷絲才可以重新導通。本實施例通過溫度傳感器225、限溫器227a和熔斷器227b的配合使用，能夠把斷開溫度設定在設計控制溫度內，避免因電加熱器溫度過高，導致管路內部冷媒因電加熱溫度過高引起化學變質或結焦，堵塞管路。[0042]如圖2所示，根據本實用新型的第二實施例，在第一實施例的基礎上，在導熱套筒21外壁設置有螺旋翅片215。通過在導熱套筒21外表面設置螺旋翅片215，有效地增加了導熱套筒21與冷媒的接觸面積，使冷媒與導熱套筒21能夠充分換熱，提高加熱效率。另夕卜，螺旋翅片215能夠使冷媒螺旋狀流動，即使高溫冷媒和低溫冷媒充分混合，避免了冷媒受熱不均的問題。如圖3所示，根據本實用新型的第三實施例，在第二實施例的基礎上，其螺旋翅片215的外周側與冷媒外管10的內壁貼合或者與冷媒外管10連接，從而使冷媒外管10與加熱裝置20之間的冷媒容腔11分割為螺旋狀通道。相比第二實施例，能夠更進一步地增加換熱面積和流道長度，從而提高換熱效率，也能夠更有效地使高溫和低溫冷媒混合均勻，避免了冷媒受熱不均的問題。本實用新型還提供了一種空調器，包括蒸發器，蒸發器的入口端的冷媒管道上設置有前述的冷媒加熱裝置。通過對冷媒的加熱，能夠有效地解決蒸發器接霜的問題。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果 本實用新型的冷媒加熱裝置及具有其的空調器，通過在冷媒外管上設置觀察鏡，從而可以在開發試驗時，便於設計員在使用電加熱器時，觀察冷媒的兩相流狀態轉換與電加熱器管壁溫度關係，其次，售後人員可以通過該觀察鏡查看冷媒被長期加熱使用後是否存在冷媒和壓縮機潤滑油混合體結焦變質情況發生，便於售後人員及時維護清潔管路系統。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種冷媒加熱裝置，包括冷媒外管(10)，以及至少部分設置在所述冷媒外管(10)內部的加熱裝置(20)； 所述冷媒外管(10)與所述加熱裝置(20)之間形成冷媒容腔(11)，所述冷媒外管(10)上設置有與所述冷媒容腔(11)導通的冷媒入口(12)和冷媒出口(13)； 其特徵在於，所述冷媒外管(10)上還設置至少一個用於對所述冷媒外管(10)的內部進行觀察的觀察鏡(14)。
2.根據權利要求I所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述觀察鏡(14)包括固定設置在所述冷媒外管(10)上的鏡帽(141)，所述鏡帽(141)上設置有觀察窗(142)。
3.根據權利要求2所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述鏡帽(141)通過筒狀的連接螺栓(143)固定在所述冷媒外管(10)上，並通過密封圈(144)密封。
4.根據權利要求I所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述加熱裝置(20)包括導熱套筒(21)，所述導熱套筒(21)內部設置有加熱器(22)，並充滿使所述加熱器(22)與所述導熱套筒(21)絕緣隔離並傳熱的第一導熱絕緣介質(23)，所述第一導熱絕緣介質(23)為導熱絕緣油。
5.根據權利要求4所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述加熱器(22)包括殼體(221)和設置在所述殼體(221)內部的電加熱絲(222)，所述殼體(221)的一端為引出所述電加熱絲(222)的出線端； 所述殼體(221)內部填充有使所述電加熱絲(222)與所述殼體(221)絕緣隔離並傳熱的第二導熱絕緣介質(223)，所述第二導熱絕緣介質(223)為氧化鎂粉。
6.根據權利要求5所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述加熱器(22)還包括絕緣導熱棒(224)，所述電加熱絲(222)纏繞在所述絕緣導熱棒(224)上，所述絕緣導熱棒(224)為氧化鎂棒。
7.根據權利要求5或6所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述加熱器(22)還至少包括一個設置在所述殼體(221)內部以測定溫度的溫度傳感器(225)，所述溫度傳感器(225)通過溫度傳感器固定塊(226)固定設置在所述殼體(221)的出線端的內部。
8.根據權利要求5或6所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述加熱器(22)還包括與所述電加熱絲(222)串聯的加熱保護裝置(227)，所述加熱保護裝置(227)包括相互串聯的限溫器(227a)和熔斷器(227b)。
9.根據權利要求5所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述導熱套筒(21)與所述殼體(221)的出線端相對應的端部上具有出線孔(211)； 所述出線孔(211)內安裝有具有通孔的絕緣密封孔套(212)，所述導線從所述通孔中穿出並延伸至所述導熱套筒(21)的外部。
10.根據權利要求4所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述導熱套筒(21)內部還設置有支撐固定所述加熱器(22)並使所述導熱套筒(21)的內壁與所述加熱器(22)的外壁之間具有間隙的支撐固定裝置(24)； 所述支撐固定裝置(24)為陶瓷固定環，所述陶瓷固定環的外徑與所述導熱套筒(21)內壁適配，所述陶瓷固定環的內徑與所述加熱裝置(20)外壁相適配。
11.根據權利要求4所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述導熱套筒(21)上具有第一導熱絕緣介質填充口(214)以及與所述第一導熱絕緣介質填充口(214)相適配的密封蓋。
12.根據權利要求4所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述加熱裝置(20 )還包括設置在所述導熱套筒(21)外壁上的螺旋翅片(215)。
13.根據權利要求12所述的冷媒加熱裝置，其特徵在於， 所述螺旋翅片(215)的外周側與所述冷媒外管(10)的內壁貼合從而將所述冷媒容腔(11)分割為螺旋狀通道； 所述冷媒入口(12)和冷媒出口(13)分別位於所述螺旋狀通道的一端。
14.一種空調器，包括蒸發器，其特徵在於，所述蒸發器的入口端的冷媒管道上設置有權利要求I至13中任一項所述的冷媒加熱裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種冷媒加熱裝置及具有其的空調器。根據本實用新型的冷媒加熱裝置，包括冷媒外管，以及至少部分設置在冷媒外管內部的加熱裝置；冷媒外管與加熱裝置之間形成冷媒容腔，冷媒外管上設置有與冷媒容腔導通的冷媒入口和冷媒出口；冷媒外管上還設置至少一個用於對冷媒外管的內部進行觀察的觀察鏡。根據本實用新型的冷媒加熱裝置及具有其的空調器，通過在冷媒外管上設置觀察鏡，從而可以在開發試驗時，便於設計員在使用電加熱器時，觀察冷媒的兩相流狀態轉換與電加熱器管壁溫度關係，其次，售後人員可以通過該觀察鏡查看冷媒被長期加熱使用後是否存在冷媒和壓縮機潤滑油混合體結焦變質情況發生，便於售後人員及時維護清潔管路系統。
文檔編號F25B47/00GK202648278SQ201220320148
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者毛躍輝, 羅鎮雄, 劉鑫, 朱雲青 申請人:珠海格力電器股份有限公司