一种空调室外机和空调器的制作方法

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调室外机和空调器。

背景技术

目前空气源热泵处于制热工况运行时，当其室外换热器表面温度低于0℃，且低于室外空气的露点温度时，换热器表面就会结霜。霜层的形成减少了通过室外换热器的空气流量，增加了制冷剂与室外空气之间的传热热阻，使得室外换热器的传热过程恶化，最终造成机组蒸发温度下降、制热量下降、风机性能衰减等不良后果，严重困扰着用户对空调的使用体验。因此，对空气源热泵机组室外换热器进行周期性除霜，对提高空气源热泵在低温高湿环境下制热性能及供热稳定性是十分必要的。

空气源热泵的除霜方法根据除霜机理和除霜能量来源的不同可以分为以下几类，一是利用热能融化霜层的热力除霜法，该类方法又可细分为直接利用电能产生热能融霜的电热除霜法和通过改变系统内制冷剂的流向，利用高温制冷剂在室外换热器内放热完成融霜的热气除霜法，其主要包括逆循环除霜法、热气旁通除霜法、蓄能除霜法等。二是通过附加外场，采用非加热手段完成除霜的非热力除霜法，主要包括高压电场除霜和超声波除霜法等。尽管目前人们已经开发了一系列除霜技术，但仍面临技术不成熟、能耗大等问题，如何根本解决空调换热器结霜问题成为人们迫切希望解决的工程问题。并且现有技术均无法实现低能耗长时间抑制霜层生长的效果。

红外加热是清洁能源的利用形式之一，具有无辐射、清洁、高效、利用率高等突出优点，已广泛应用于机械制造、表面处理、食品加工、航空航天和卫生保健等多种领域。尽管红外加热技术已经有使用于空调、冰箱和除湿机等家用电器领域除霜的先例，但此类技术均存在一些缺点。例如存在专利一种用于去除冰箱蒸发器表面霜的除霜装置，通过在冰箱蒸发器的上方设置卤素加热器实现除霜功能，卤素管上方还设有反射板，在蒸发器下方设有接水盘，在接水盘底部设有排水导管。该专利虽然可以利用红外加热方式除霜，但红外加热器为固定安装，无法对换热器进行全面照射，因此红外线利用率较低。现有专利中还具有在室内机内部安装红外灯泡进行除霜的方法，但这样的方案存在受有限空间的影响而导致红外线辐射区域受限，影响加热效果的问题。

综上所述，现有技术没有解决红外加热器对换热器表面均匀加热的问题，并且存在安装空间和使用效果相互制约的问题，需要进一步进行技术改进。

由于现有技术中的现有室外机换热器在低温制热过程中存在化霜问题，无法在不改变室内机运行状态下，达到除霜的目的，且现有采用加热除霜的方式存在受热不均匀、受热面积有限的问题而导致除霜效果不好等技术问题，因此本发明研究设计出一种空调室外机和空调器。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的现有室外机换热器在低温制热过程中存在化霜问题，且采用加热除霜的方式存在受热不均匀、受热面积有限的问题而导致除霜效果不好的缺陷，从而提供一种空调室外机和空调器。

本发明提供一种空调室外机，其包括：

换热器；

红外加热器，能够辐射出红外线以对所述换热器进行加热，以能对所述换热器的翅片升高温度以防止其结霜、或者在所述换热器结霜时对其进行加热除霜；

运动机构，与所述红外加热器连接、能够驱动所述红外加热器运动，以对所述换热器的多个不同部位进行加热。

优选地，

所述运动机构包括传送带，所述红外加热器连接于所述传送带上、且能随着所述传送带的运动做往复运动。

优选地，

所述传送带为平行设置的两条：

所述红外加热器的一端连接设置于一条所述传送带上、所述红外加热器的另一端连接设置于另一条所述传送带上；或者，所述红外加热器的两端之间的部位连接设置于一条所述传送带上、所述红外加热器的两端之间的另一部位连接设置于另一条所述传送带上。

优选地，

两条所述传送带均沿竖直方向延伸设置，所述红外加热器沿水平方向延伸设置、且能沿所述传送带的延伸方向沿竖直方向进行运动；或者，两条所述传送带均沿水平方向延伸设置，所述红外加热器沿竖直方向延伸设置、且能沿所述传送带的延伸方向沿水平方向进行运动。

优选地，

还包括导轨，所述导轨沿着所述传送带的延伸方向且与所述传送带平行地设置，且所述红外加热器上的一部位连接并滑设于所述导轨上、使得所述红外加热器能够沿着所述导轨的延伸方向进行运动。

优选地，

所述传送带为一条、所述导轨为一条，所述红外加热器的一端连接设置于所述传送带上、所述红外加热器的另一端连接设置于所述导轨上；或者，

所述传送带为一条、所述导轨为两条，所述红外加热器的一端连接设置于其中一条所述导轨上、所述红外加热器的另一端连接设置于另外一条所述导轨上，所述传送带位于两条所述导轨之间的位置。

优选地，

所述运动机构还包括转动轴、齿轮，所述转动轴穿设于所述齿轮中心并能带动所述齿轮转动，所述齿轮表面被所述传送带包覆、且能通过所述齿轮转动带动所述传送带做往复运动。

优选地，

当所述传送带为两条时，所述齿轮为四个，其中两个分别设置在其中一个传送带的延伸方向的两端、与该传送带同时进行啮合传动，另外两个所述齿轮设置在另一个传送带的延伸方向的两端、与该另一个传送带同时啮合传动；

当所述传送带为一条时，所述齿轮为两个、分别设置在该一条传送带的延伸方向的两端、与该传送带同时进行啮合传动。

优选地，

还包括电机，所述电机与所述转动轴连接、能够驱动所述转动轴转动。

优选地，

所述传送带为履带。

优选地，

所述红外加热器外部还罩设有能够反射红外线的反射罩，且所述红外加热器连接在所述反射罩上、并通过所述反射罩连接到所述传送带和/或所述导轨上。

优选地，

所述红外加热器包括石英红外加热器、陶瓷红外加热器、碳纤维红外加热器、金属丝红外加热丝、石墨烯红外加热器、电热管、电热膜、电热带中的一种或几种的组合。

本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述的空调室外机。

本发明提供的一种空调室外机和空调器具有如下有益效果：

1.本发明通过在空调室外机内部设置红外加热器，能够使其对换热器进行红外辐射以对其加热，红外加热器为辐射波加热，能够热源利用率高，不受空气热阻的影响，加热化霜效果更好，并且配合运动机构、其能够驱动红外加热器进行运动，能够对换热器的多个不同部位进行红外加热，在此过程中均匀加热换热器、受热面积更大，没有加热盲区，红外线利用率较传统固定式加热方式效率更高，提高了化霜效果，解决了传统红外加热除霜方法中，加热器由于固定安装，使之加热面积受限的问题；

2.本发明采用红外加热装置在运动机构的带动下进行除霜，无需持续开启红外加热器，只需在需要除霜时启动红外加热和运动机构，即可完成一次除霜，同传统除双方式相比可大幅可节约电能；本发明提供的红外除霜方法可直接对霜层进行加热，避免了传统冷媒加热除霜过程中多余的能量消耗；本发明提供的除霜方法在除霜过程中，室内机可不停机运转，持续制热，制热能力不衰减，从而给使用者带来更好的使用体验。

附图说明

图1是本发明的空调室外机的实施例1的正面结构示意图；

图2是图1中的俯视结构示意图；

图3是本发明的空调室外机的实施例2的正面结构示意图；

图4是图3中的俯视结构示意图；

图5是本发明的空调室外机的实施例3的正面结构示意图；

图6是本发明的空调室外机的实施例4的正面结构示意图。

图中附图标记表示为：

1、换热器；2、红外加热器；3、运动机构；31、传送带；32、导轨；33、转动轴；34、齿轮；35、电机；4、反射罩；5、机壳；6、压缩机；7、气液分离器；8、控制器；9、管路、单向阀及四通阀和毛细管；10、风扇；11、风扇电机及支架。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明提供一种空调室外机，其包括：

换热器1；

红外加热器2，能够辐射出红外线以对所述换热器1进行加热，以能对所述换热器1的翅片升高温度以防止其结霜、或者在所述换热器1结霜时对其进行加热除霜；

运动机构3，与所述红外加热器2连接、能够驱动所述红外加热器2运动，以对所述换热器1的多个不同部位进行加热。

本发明公开了一种具有运动机构的红外加热模块及其空调器，即采用运动机构带动红外加热器对换热器进行除霜。将红外加热器安装在运动机构上，运动机构安装于室外机机箱内，红外加热器平行于换热器的铜管(同水平面保持平行方向)或垂直于换热器的铜管(同水平面保持竖直方向)；当需要化霜时，上述红外加热器在运动机构的带动下，周期性化霜的运动方式及其控制逻辑方法。

本发明通过在空调室外机内部设置红外加热器，能够使其对换热器进行红外辐射以对其加热，红外加热器为辐射波加热，能够热源利用率高，不受空气热阻的影响，加热化霜效果更好，并且配合运动机构、其能够驱动红外加热器进行运动，能够对换热器的多个不同部位进行红外加热，在此过程中均匀加热换热器、受热面积更大，没有加热盲区，红外线利用率较传统固定式加热方式效率更高，提高了化霜效果，解决了传统红外加热除霜方法中，加热器由于固定安装，使之加热面积受限的问题。

本发明采用红外加热装置在运动机构的带动下进行除霜，无需持续开启红外加热器，只需在需要除霜时启动红外加热和运动机构，即可完成一次除霜，同传统除双方式相比可大幅可节约电能；本发明提供的红外除霜方法可直接对霜层进行加热，避免了传统冷媒加热除霜过程中多余的能量消耗；本发明提供的除霜方法在除霜过程中，室内机可不停机运转，持续制热，制热能力不衰减，从而给使用者带来更好的使用体验。

优选地，

所述运动机构3包括传送带31，所述红外加热器2连接于所述传送带31上、且能随着所述传送带31的运动做往复运动。这是本发明的运动机构的优选结构形式，传送带能够带动红外加热器做往复运动，当需要除霜时，对红外加热器通电，电机和履带带动一端固定在履带上的红外加热装置一同沿换热器表面做往复运动，增大加热除霜的面积，达到完全除霜目的，除霜结束后红外加热装置由运动机构带动停留在换热器和机箱之间的空隙处，达到不阻碍空气流动的效果。

实施例1和4如图1-2和6所示，优选地，

所述传送带31为平行设置的两条：

所述红外加热器2的一端连接设置于一条所述传送带31上、所述红外加热器2的另一端连接设置于另一条所述传送带31上(实施例1，图1-2)；或者，所述红外加热器2的两端之间的部位连接设置于一条所述传送带31上、所述红外加热器2的两端之间的另一部位连接设置于另一条所述传送带31上(实施例4，图6)。

这是本发明的传送带的第一种实施方式的具体数量和结构形式，将其设置为平行的两条，能够将红外加热器的一端连接于一条传送带上、红外加热器的另一端连接于另一条传送带上，参见图1和2，实现对红外加热器的在某个方向的固定作用，使得红外加热器能够沿传送带的延伸方向被驱动带动而运动，进而对换热器的各个部位进行罩设加热，提高换热面积、提高换热效率；实施例4的实施方式将其设置为平行的两条，能够将红外加热器的中部一部位连接设置于一条传送带上、红外加热器的中部另一部位连接于另一条传送带上，参见图6，实现对红外加热器的在某个方向的固定作用，使得红外加热器能够沿传送带的延伸方向被驱动带动而运动，进而对换热器的各个部位进行罩设加热，提高换热面积、提高换热效率。

优选地，

实施例1如图1-2，两条所述传送带31均沿竖直方向延伸设置，所述红外加热器2沿水平方向延伸设置、且能沿所述传送带31的延伸方向沿竖直方向进行运动；

或者，两条所述传送带31均沿水平方向延伸设置，所述红外加热器2沿竖直方向延伸设置、且能沿所述传送带31的延伸方向沿水平方向进行运动(图中未示出)。

这是本发明的传送带的两种不同实施方式的进一步的结构形式，即能够实现将传送带竖直方向布置、将红外加热器沿水平方向延伸，红外加热器的运动方向也为竖直方向，即竖直方向上下运动以对换热器进行红外加热作用；或者能够实现将传送带水平方向布置、将红外加热器沿竖直方向延伸(大概可以参照图3，但图3中的传送带为一条，而本实施例是两条)，红外加热器的运动方向也为水平方向，即水平方向左右运动以对换热器进行红外加热作用。

实施例2如图3-4，优选地，

还包括导轨32，所述导轨32沿着所述传送带31的延伸方向且与所述传送带31平行地设置(即沿着红外加热器的运动方向)，且所述红外加热器2上的一部位连接并滑设于所述导轨32上、使得所述红外加热器2能够沿着所述导轨32的延伸方向进行运动。通过设置导轨能够将红外加热器的运动进行导向作用，结合传送带的驱动作用、使得红外加热器被传送带驱动而沿着导轨进行运动，提高了传动效率，且能够替换掉一个传送带，有效地节省了成本。

优选地，

实施例2，如图3-4所示，所述传送带31为一条(上面)、所述导轨32为一条(下面)，所述红外加热器2的一端连接设置于所述传送带31上、所述红外加热器2的另一端连接设置于所述导轨32上；或者，

实施例3，如图5所示，所述传送带31为一条(中间)、所述导轨32为两条(上面和下面)，所述红外加热器2的一端连接设置于其中一条所述导轨32上、所述红外加热器2的另一端连接设置于另外一条所述导轨32上，所述传送带31位于两条所述导轨32之间的位置。

这是本发明的导轨和传送带之间相互匹配结合的优选实施方式，实施例2的方式使得一条传送带和一条导轨之间相互匹配，使得红外加热器的一端连接于传送带上、另一端设置于导轨上，能够通过传送带带动红外加热器运动，导轨优选如图所示地与传送带延伸方向平行，使得红外加热器沿着导轨方向被导向运动；

实施例3的方式使得一条传送带和两条导轨之间相互匹配，使得红外加热器的一端连接于一个导轨上、另一端设置于导轨上、中间还通过传送带连接和驱动，能够通过传送带带动红外加热器运动，导轨优选如图所示地与传送带延伸方向平行，使得红外加热器沿着导轨方向被导向运动，在非运动方向上的固定效果相对于前几种更为牢固，加热器运行过程中不易发生方向偏移、运动更为稳定。

优选地，

所述运动机构3还包括转动轴33、齿轮34，所述转动轴33穿设于所述齿轮34中心并能带动所述齿轮34转动，所述齿轮34表面被所述传送带31包覆、且能通过所述齿轮34转动带动所述传送带31做往复运动。

这是本发明的运动机构的进一步的结构形式，即在传送带的基础上还包括齿轮和转动轴，通过齿轮进而有效地带动传送带做往复运动，形成对传送带有效的驱动作用，进而驱动红外加热器做往复运动，达到对换热器不同部位均加热的效果，提高加热效果和加热面积，提高除霜效果。

优选地，

当所述传送带31为两条时，所述齿轮34为四个，其中两个分别设置在其中一个传送带31的延伸方向的两端、与该传送带31同时进行啮合传动，另外两个所述齿轮34设置在另一个传送带的延伸方向的两端、与该另一个传送带同时进行啮合传动；如实施例1的图1和2所示、以及实施例4的图6所示，其为4个齿轮；

当所述传送带31为一条时，所述齿轮34为两个、分别设置在该一条传送带31的延伸方向的两端、与该传送带31同时进行啮合传动。如实施例2的图3和4所示、以及实施例3的图5所示，其为2个齿轮；

这是本发明的齿轮的进一步的具体布置形式，通过在传送带两端各自分别设置一个齿轮能够对传送带进行两端驱动作用，进而驱动传送带从一端的一个齿轮处运动至另一端的另一齿轮处，并通过上下两段传送带完成往复运动，完成对传送带的驱动目的和效果。

优选地，

还包括电机35，所述电机35与所述转动轴33连接、能够驱动所述转动轴33转动。通过设置的电机能够对齿轮提供驱动转动的动力，即将电机的动力通过转动轴输出至齿轮，进而带动齿轮转动、进而驱动传送带运动，完成对红外加热器运动驱动的目的。

优选地，

所述传送带31为履带。这是本发明的传送带的优选结构形式，能够完成对红外加热器的驱动运动作用，且结构强度高、装配简单方便。

优选地，

所述红外加热器2外部还罩设有能够反射红外线的反射罩4，且所述红外加热器2连接在所述反射罩4上、并通过所述反射罩4连接到所述传送带31和/或所述导轨32上。通过设置反射罩能够对红外加热器进行部分罩设，即面对换热器的一侧敞开不具有反射罩，而背对换热器的一侧具有反射罩，即通过反射罩的内表面将红外加热器朝向背离加热器的一侧方向发射出的红外线进行反射，将其反射至换热器部分，提高红外线照射的强度和功率，提高除霜效果；并且红外加热器通过反射罩固定能够提高红外加热器的安全性能和工作性能。

优选地，

所述红外加热器2包括石英红外加热器、陶瓷红外加热器、碳纤维红外加热器、金属丝红外加热丝、石墨烯红外加热器、电热管、、电热膜、电热带、碳纤维微晶电热膜和石墨烯电热膜中的一种或几种的组合。这是本发明的红外加热器的优选结构形式和组成形式，能够产生出足够功率的红外线进行辐射，以达到加热除霜的目的和效果；而且采用碳纤维微晶电热膜或石墨烯电热膜作为红外加热器能够相对于石英加热管+反射罩构成的红外加热器而言减小红外加热器的厚度，减小占用空间。

本发明实施例1提供一种具有运动机构的红外加热模块，其由红外加热装置：反射罩4、石英红外加热器和运动机构3：传送带31(优选履带)、齿轮34和支撑结构、电机35组成。红外加热器2安装于反射罩4内，通过反射罩4对红外加热器进行支撑，同时使红外加热器发出的光线被反射罩定向反射到换热器上，提高红外线利用率。反射罩4的两端分别固定在履带上(如图1、2所示)。当电机35转动时，履带通过齿轮和支撑结构进行往复运动。当需要除霜时，对红外加热器通电，电机和履带带动一端固定在履带上的红外加热装置一同沿换热器表面做往复运动，达到除霜目的。除霜结束后红外加热装置由运动机构带动停留在换热器和机箱之间的空隙处，达到不阻碍空气流动的效果。

本发明的实施例2与实施例1的区别在于：反射罩4的一端固定在履带上，另一端置于导轨32内。当电机35转动时，履带通过齿轮34和支撑结构进行往复运动。当需要除霜时，对红外加热器通电，电机和履带带动一端固定在履带上的红外加热装置一同沿换热器表面做往复运动，达到除霜目的。

本发明的实施例3在于克服上述两个实施例缺点，即红外加热器和反射罩组成的红外加热模块固定在位于机箱上的履带上，这种安装模式存在加热器运行过程中易发生方向偏移、不稳定的现象。实施例3将电机、导轨和齿轮及支撑结构移至机箱中间部位，在机箱上下侧各安装一个导轨，通过3段式固定能够增加运动装置的可靠性和稳定性(如图5所示)。

本发明的实施例4在于克服实施例2和3缺点，即红外加热器和反射罩组成的红外加热模块在运动过程中需要借助导轨来完成运动导向，可以进一步简化和完善运动机构已达到无需使用导轨的目的。实施例4采用两个履带及附属结构(齿轮34及支撑结构、转动轴33)，将红外加热模块固定于两个履带上，从而使红外加热模块可以不依靠导轨的导向即可稳定运行(如图6所示)。

本发明还提供了一种空调器，由机壳5，控制器8，管路、单向阀及四通阀和毛细管9，压缩机6，气液分离器7，风扇10，风扇电机及支架11及上述红外加热装置和运动机构组成，结构简单可靠，性能稳定，且占用空间小。本发明提供的红外加热装置和运动机构不仅可以应用到空调产品中，同样适用于其它需要对换热器进行除霜的电器领域。

本发明通过在空调室外机内部设置红外加热器，能够使其对换热器进行红外辐射以对其加热，红外加热器为辐射波加热，能够热源利用率高，不受空气热阻的影响，加热化霜效果更好，并且配合运动机构、其能够驱动红外加热器进行运动，能够对换热器的多个不同部位进行红外加热，在此过程中均匀加热换热器、受热面积更大，没有加热盲区，红外线利用率较传统固定式加热方式效率更高，提高了化霜效果，解决了传统红外加热除霜方法中，加热器由于固定安装，使之加热面积受限的问题。

本发明采用红外加热装置在运动机构的带动下进行除霜，无需持续开启红外加热器，只需在需要除霜时启动红外加热和运动机构，即可完成一次除霜，同传统除双方式相比可大幅可节约电能；本发明提供的红外除霜方法可直接对霜层进行加热，避免了传统冷媒加热除霜过程中多余的能量消耗；本发明提供的除霜方法在除霜过程中，室内机可不停机运转，制热能力不衰减，从而给使用者带来更好的使用体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。