流体加热结构及冷媒循环系统的制作方法

本发明涉及流体加热领域，具体涉及一种流体加热结构及冷媒循环系统。

背景技术：

空调热泵在低温工况下运行制热时，外机会出现结霜的情况，使空调的制热能力降低，所以需要对空调外机进行除霜，现有的除霜方式有制冷循环除霜和热气除霜两种；制冷循环除霜是通过四通换向阀使系统由制热循环转到制冷循环，室外换热器作为冷凝器利用其高温冷媒进行除霜；热气除霜是通过将膨胀阀开度调大，减小其节流作用，从而使高温冷媒进入外机换热器进行除霜。但是这两种除霜方式在除霜过程中均无法对室内进行供热，进而使房间温度下降，影响房间的舒适性，同时制冷循环除霜时，室内换热器作为蒸发器，还会吸收房间内的热量，降低室内房间的舒适性。

针对上述问题，现有技术中提出了在空调除霜时利用蓄热材料对冷媒进行加热的方式保证室内环境的舒适度，但蓄热材料的加工成本以及原料成本较高且加工工艺困难，与冷媒的换热效率差且不均匀。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种结构简单、加工工艺简单且能够与流体进行高效率均匀换热的流体加热结构及冷媒循环系统。

为达上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：

一种流体加热结构，包括：

导热材料部；

流体流通通道，设置于所述导热材料部内，所述流体流通通道内的流体能够与所述导热材料部换热；

加热装置，用于对所述导热材料部进行加热；

其中，所述导热材料部采用压铸或浇铸工艺与所述加热装置相贴合。

优选地，所述加热装置设置于所述导热材料部中。

优选地，还包括支架，用于将所述加热装置支撑在所述导热材料部中。

优选地，所述导热材料部中设置有导热管，所述导热管穿设于所述导热材料部内，所述导热管的内腔构成所述流体流通通道。

优选地，所述支架同时将所述加热装置和所述导热管支撑在所述导热材料部中。

优选地，所述支架包括位于所述导热材料部内的第一支撑板，所述加热装置和所述导热管穿设于所述第一支撑板上；和/或，

所述支架包括位于所述导热材料部外的第二支撑板，所述加热装置和所述导热管穿设于所述第二支撑板上。

优选地，所述加热装置上设置有安装板，所述加热装置通过所述安装板安装于所述第二支撑板上。

优选地，所述导热管采用胀管工艺与所述第一支撑板和/或所述第二支撑板进行固定。

优选地，所述导热管设置有多条，

多条所述导热管围绕所述加热装置设置，或者，

多条所述导热管形成两列导热管，所述加热装置位于两列导热管之间。

优选地，所述流体加热结构还包括外壳，所述导热材料部填充在所述外壳内。

优选地，所述外壳与所述导热材料部之间设置有保温层。

优选地，所述加热装置包括加热棒；和/或，

所述导热材料部为铝块。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种冷媒循环系统，还包括如上所述的流体加热结构，所述流体加热结构的流体流通通道与所述冷媒循环系统的冷媒流路连通。

本发明提供的流体加热结构中，将流体流通通道设置在呈实体结构的导热材料部中，通过加热装置对导热材料部的加热来实现对导热材料部的加热，并且导热材料部采用压铸或浇铸工艺与所述加热装置相贴合，使得导热材料部与加热装置贴合更加紧密，从而减小热阻，提升换热效率，另外对导热材料部的加热更加均匀，且加热温度更容易控制。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的流体加热结构的剖视图；

图2示出本发明具体实施方式提供的流体加热结构的外形图；

图3示出本发明具体实施方式提供的流体加热结构的电加热棒的结构示意图；

图4示出本发明具体实施方式提供的一种结构形式的流体加热结构的右视图；

图5示出本发明具体实施方式提供的另一种结构形式的流体加热结构的右视图。

图中，1、导热材料部；2、导热管；21、流体流通通道；3、加热装置；31、电加热棒；32、安装板；4、支架；41、第一支撑板；42、第二支撑板；5、外壳；6、保温层；7、温度检测元件。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请提供了一种流体加热结构，如图1所示，其包括导热材料部1、设置于导热材料部1中的流体流通通道21以及用于对导热材料部1加热的加热装置3，其中，导热材料部1为实体结构，流体流通通道21穿设在导热材料部1内，流体流通通道内的流体能够与导热材料部1换热，导热材料部1优选采用压铸或浇铸工艺与加热装置3相贴合，如此，通过加热装置3对导热材料部1的加热来实现对导热材料部1的加热，使得导热材料部与加热装置贴合更加紧密，从而减小热阻，提升换热效率，另外对导热材料部1的加热更加均匀，且加热温度更容易控制。

导热材料部1可以是任意能够进行导热的导热材料块，例如，在优选的实施例中，导热材料部1为铝块结构。

加热装置3可以是任意能够对导热材料部1进行加热的装置，例如可以通过电加热、热水加热、燃气加热、蒸汽加热等方式对导热材料部1进行加热，在图1所示的实施例中，加热装置3为电加热棒31，电加热棒31穿设在导热材料部1内。为了保证安全可靠性，电加热棒31的连接线上串有熔断器(图中未示出)，当温度过高或者流经连接线的电流过大时，熔断器熔断，以保证电加热棒31的使用安全。

流体流通通道21的形成方式例如可以是在导热材料部1中穿孔来形成，再例如，在图1所示的实施例中，在导热材料部1中穿设有导热管2，导热管2的内腔构成流体流通通道21。导热管2优选为铜管，以提高传热效率。为了使得导热管2能够与导热材料部1进行充分的换热，优选地，导热管2在导热材料部1中设置有多条，多条导热管2在导热材料部1中形成迂回形结构或者多个U形结构。

为了提高加热装置3和导热管2的结构可靠性，还包括支架4，加热装置3例如电加热棒31和导热管2通过支架4支撑在导热材料部1中，优选地，导热材料部1采用压铸或者浇铸的工艺形成，以与支架4、电加热棒31和导热管2充分贴合，从而减小热阻，如此，电加热棒31的热量能够通过导热材料部1以及导热管2传递到导热管2内的流体中，以实现对导热管2内流体的均匀加热且大大提高了换热效率。

支架4可以为能够对电加热棒31和导热管2形成稳定支撑的任意结构，在图1所示的实施例中，支架4包括位于导热材料部1内的第一支撑板41和位于导热材料部1外的第二支撑板42，第一支撑板41和第二支撑板42相互平行设置，电加热棒31和导热管2的轴线相互平行，电加热棒31和导热管2依次穿过第一支撑板41和第二支撑板42，从而将电加热棒31和导热管2稳定支撑在导热材料部1中。

为了进一步提高电加热棒31对多个导热管2的加热效率，在一个优选的实施例中，如图4所示，多条导热管2围绕电加热棒31设置，此时，第二支撑板42优选呈圆形，在另一个优选的实施例中，如图5所示，多条导热管2形成两列导热管2，加热装置3位于两列导热管2之间，此时，第二支撑板42优选呈方形进一步优选为竖向矩形。

为了提高电加热棒31和导热管2在支架4上的设置可靠性，优选地，导热管2采用胀管工艺与第一支撑板41和第二支撑板42进行固定，如图3所示，电加热棒31上设置有安装板32，电加热棒31通过安装板32安装于第二支撑板42上。

上述结构的一种优选的加工方式为，将电加热棒31依次穿过第二支撑板42和第一支撑板41，然后将电加热棒31的安装板32与第二支撑板42固定连接在一起，采用胀管工艺将导热管2固定在第一支撑板41和第二支撑板42上，如此，第一支撑板41、第二支撑板42、电加热棒31和导热管2形成骨架结构，之后，通过浇铸或者压铸的方式在骨架结构上形成实体结构的导热材料部1，如此，流体加热结构形成整体的块状结构。这种加工方式能够使得导热管2和电加热棒31与导热材料部1无间隙配合，从而提高流体加热结构的加热效率。

为减少导热材料部1的热量散失，优选地，如图1所示，流体加热结构还包括外壳5，导热材料部1填充在外壳5内，进一步优选地，外壳5与导热材料部1之间设置有保温层6，通过保温层6将导热材料部1包裹，以避免导热材料部1热量的散失。

进一步地，如图2所示，流体加热结构还包括温度检测元件7，用于检测加热装置3例如电加热棒31的加热温度，以对加热装置3进行控制，从而将导热材料部1的温度维持在一定的范围内，例如，当温度检测元件7检测的温度值高于第一预设温度值时，降低电加热棒31的输出功率，从而降低温度，确保安全可靠运行，当温度检测元件7检测的温度值低于第二预设温度值时，提高电加热棒31的输出功率，从而升高温度。

本申请提供的流体加热结构可广泛应用于各种需要对流体例如气体或者液体进行加热的场合中，例如，可以应用于冷媒循环系统中，尤其是能够运行加热模式的冷媒循环系统中，将流体加热结构的流体流通通道接入到冷媒循环系统的冷媒流路中，使得冷媒能够通过流体流通通道21流经导热材料部1，从而能够与导热材料部1进行换热，当冷媒循环系统需要进行化霜时，冷媒循环系统的流向无需发生变化，利用流体加热结构对流经其的冷媒进行加热，利用流体加热结构的热量对室外机进行化霜。

具体地，流体加热结构设置在室外机的制热冷媒流路的上游侧，当冷媒循环系统的室外机需要化霜时，开启流体加热结构的加热装置3，加热装置3对导热材料部1进行加热，导热材料部1将热量传输给流经其的冷媒，从而对冷媒进行加热，加热后的高温冷媒进入室外机的室外换热器中进行化霜，由于在冷媒系统中设置了流体加热结构，在化霜期间室外风机无需停机，使得冷媒循环系统在化霜期间仍然能够对室内环境进行加热，以维持室内环境温度，从而提高用户的使用舒适度。另外，在冷媒循环系统在低温工况下运行制热模式时，也可以开启流体加热结构的加热装置，以提升系统的制热效率。

进一步地，在化霜过程中以及低温工况下运行制热模式的过程中，通过控制加热装置3的开启和关闭来将冷媒温度维持在预定范围内，以保证系统运行可靠性，具体地，当温度检测元件7检测的温度值高于第一预设温度值时，降低电加热棒31的输出功率，从而降低温度，确保安全可靠运行，当温度检测元件7检测的温度值低于第二预设温度值时，提高电加热棒31的输出功率，从而升高温度，确保化霜效果以及低温制热效果。

本发明提供的流体加热结构中，将流体流通通道21设置在呈实体结构的导热材料部1中，通过加热装置3对导热材料部1的加热来实现对导热材料部1的加热，使得对导热材料部1的加热更加均匀，且加热温度更容易控制。当其应用于冷媒循环系统中时能够对冷媒进行加热，从而保证冷媒循环系统在化霜过程中维持室内环境温度以及低温工况下运行加热模式时保证制热效果。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。