CN114811758A - 具备加热功能的空调冷媒管及包含该空调冷媒管的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热设备技术领域，具体提供一种具备加热功能的空调冷媒管及包含该空调冷媒管的空调器，旨在解决现有空调化霜过程需要缩短以优化空调制热情形下的用户体验的问题。为此目的，空调冷媒管设置成双层管结构，并且在两个管的夹层内设置有能够通电发热的加热结构，以便能够应用于空调化霜情形，通过加热流经内管的气态冷媒的方式提升进入室外机换热器内的气态冷媒的温度，从而提升气态冷媒的冷凝效率，促使室外机换热器的冷媒换热时更快速地释放更多热量用于换热，使得凝霜能够被更快速地融化，优化了化霜效率，缩短了化霜过程，使得配置有上述空调冷媒管的空调器能够更快速地完成化霜并继续制热，优化了空调制热场景下的用户使用体验。

Description

具备加热功能的空调冷媒管及包含该空调冷媒管的空调器

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，具体提供一种具备加热功能的空调冷媒管及包含该空调冷媒管的空调器。

背景技术

空调主要包括室外机、室内机、连接于室外机与室内机之间的冷媒循环管路，冷媒循环管路上设置有压缩机、电子膨胀阀等功能件，以使冷媒通过冷媒循环管路在室外机和室内机之间流转，从而通过在室外机或室内机的换热器内进行蒸发/冷凝换热的方式实现室内制热或制冷。在此情形下，当空调秋冬季节为室内制热时，室内机换热器内的冷媒冷凝放热，为室内提供热气流进而提升室内温度，此时，安装于室外的室外机换热器极易凝霜，在室外换热器凝霜后，霜层会阻碍室外换热器冷媒与外部环境交换热量、影响室外换热效率，进而导致室内换热效果受到影响。

为了解决上述问题，现有空调大多设置有化霜程序，在空调执行化霜程序时，空调促使冷媒循环管路内的冷媒逆向流动，从而使冷媒在室外换热器内冷凝换热，提升室外换热器温度并因此促使室外换热器上的凝霜化开。但是由于空调在运行化霜程序时不能为室内制热，因此如何缩短空调化霜过程、优化用户体验是目前空调制热领域的重要改进方向。

相应地，本领域需要一种新的具备加热功能的空调冷媒管及包含该空调冷媒管的空调器来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有空调化霜过程需要缩短以优化空调制热情形下的用户体验的问题。

在第一方面，本发明提供一种具备加热功能的空调冷媒管，所述空调冷媒管包括外管、内管和设置于外管和内管之间的加热构件，

所述外管间隔套设于所述内管外侧，

所述加热构件包括支撑结构以及固定于所述支撑结构上的加热结构，所述加热结构能够与外部电源连通并因此发热，所述支撑结构和所述加热结构均夹设于所述外管和所述内管之间，并且所述加热结构沿所述内管的管长方向布置。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的空调冷媒管为内外双层管结构，并且在管夹层内设置有能够通电发热的加热结构，以便能够应用于空调化霜情形，通过加热流经内管的气态冷媒的方式提升进入室外机换热器内的气态冷媒的温度，从而提升气态冷媒的冷凝效率，促使室外机换热器的冷媒换热时更快速地释放更多热量用于换热，使得凝霜能够被更快速地融化，优化了化霜效率，缩短了化霜过程，使得配置有上述空调冷媒管的空调器能够更快速地完成化霜并继续制热，优化了空调制热场景下的用户使用体验。

此外，上述支撑结构能够将加热结构可靠安装于内管和外管的夹层之间，防止加热结构在空调冷媒管安装、运输等移动场景中错位移动，使得加热结构被可靠稳固地被限位于待加热区域，保证了空调冷媒管的加热稳定性。

在上述空调冷媒管的优选技术方案中，所述支撑结构的数量包括多个，每个所述支撑结构上均设置有一个所述加热结构，多个所述支撑结构沿所述内管的外周分散布置。

在采用上述技术方案的情况下，多个加热结构能够围绕内管均匀布置，沿管壁周向分散发热，围绕管壁多方位加热内管中流动的冷媒，冷媒加热效果更好。

在上述空调冷媒管的优选技术方案中，所述支撑结构沿所述内管的管长方向顺向延伸。

在采用上述技术方案的情况下，空调冷媒管能够通过加工难度更低的管组装方式在管夹层内安装支撑结构和加热结构，生产效率更佳，并且多个支撑结构沿管夹层顺向布置能够使空调冷媒管整个管体具备更佳的抗弯性能，使得空调冷媒管更加耐用。

在上述空调冷媒管的优选技术方案中，所述支撑结构以螺旋缠绕方式沿所述内管的管长方向攀绕设置。

在采用上述技术方案的情况下，支撑结构能够具有更长的延伸长度，使得其上固定的加热结构具有更长的可加热行程，通过螺旋加热的方式扩大各加热结构的加热范围，优化其对内管的加热效果和加热效率。

在上述空调冷媒管的优选技术方案中，所述加热结构包括至少一根电阻丝，所述电阻丝以螺旋缠绕方式固定于所述支撑结构上。

在上述空调冷媒管的优选技术方案中，所述空调冷媒管还包括绝缘结构，所述绝缘结构夹设于所述外管和所述内管之间，并且所述绝缘结构包覆所述加热结构设置。

在采用上述技术方案的情况下，绝缘结构能够通过设置于管夹层的方式与外界环境相分隔，能够有效防止绝缘结构暴露于外界环境中而快速老化、降低其绝缘防护效果。

在上述空调冷媒管的优选技术方案中，所述绝缘结构为设置于所述外管与所述内管之间的绝缘层，所述绝缘层以填充所述外管、所述内管和所述加热结构之间的间隙的方式包覆固定所述加热结构。

在采用上述技术方案的情况下，绝缘层不仅能够对加热结构进行绝缘包覆、对加热结构产生防护效果，还能够通过填充外管、内管和加热结构之间的间隙的方式辅助支撑结构限制加热结构在管夹层内窜位移动，提升了加热结构的固定可靠性，进一步优化了空调冷媒管的耐用性。

在上述空调冷媒管的优选技术方案中，所述绝缘结构包括包覆所述内管外壁设置的第一绝缘层以及包覆所述外管内壁设置的第二绝缘层，所述支撑结构和所述加热结构设置于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间。

在上述空调冷媒管的优选技术方案中，所述外管和所述内管为铜管。

在采用上述技术方案的情况下，空调冷媒管具备由外管和内管双层耐腐蚀管层，为管夹层内提供良好隔绝空间，避免空调冷媒管长期工作后加热结构老化被腐蚀，也使得空调冷媒管整体具备强度高、耐腐蚀性好等耐用优势。

另一方面，本发明还提供一种包含上述空调冷媒管的空调器，所述空调器包括室外换热器、压缩机、控制模块、接电开关和所述空调冷媒管，

所述室外换热器和所述压缩机通过所述空调冷媒管连通，

所述接电开关连接于外部电源与所述加热结构之间，

所述控制模块设置成能够在化霜时控制所述接电开关接通，以及在化霜结束时控制所述接电开关断开。

在采用上述技术方案的情况下，本发明能够在每次化霜时自动启动空调冷媒管的加热功能，借助上述空调冷媒管加热管内流动的气态冷媒进而加速整体化霜进程，使得空调器制热时能够快速化霜并继续制热，不会长时间间断制热工作，用户使用体验好。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图为：

图1是本发明的空调冷媒管的结构示意图，其中示出了空调冷媒管被截断后的结构分布视角；

附图中：

1、外管；2、内管；3、加热构件；31、支撑结构；32、加热结构；4、绝缘结构。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

空调器通常包括设置于室外机内的室内换热器、设置于室内机内的室外换热器、压缩机、电子膨胀阀和四通阀等主要功能部件，室内换热器、压缩机和室外换热器通过冷媒管道连通成闭环的冷媒循环回路，上述电子膨胀阀和四通阀等部件设置于冷媒管道上。其中，四通阀配置成能够通过换向来改变空调器的运行工况，即空调器在制冷工况下可以通过四通阀换向转变为制热工况，在制热工况下可以通过四通阀换向转变为制冷工况，逆转冷媒循环回路中的冷媒流向。

首先参阅图1，图1是本发明的空调冷媒管的结构示意图，其中示出了空调冷媒管被截断后的结构分布视角。如图1所示，本发明提供一种空调冷媒管，上述空调冷媒管的一端连通至压缩机，另一端连通至室外换热器，以便引导冷媒在压缩机和室外换热器之间流通。该空调冷媒管具体包括外管1、内管2和设置于外管1和内管2之间的加热构件3。具体地，外管1间隔套设于内管2外侧，优选地，外管1内壁与内管2外壁之间的间距处处相等，以便使外管1与内管2之间形成均匀分布的管夹层空间，外管1作为空调冷媒管的防护外管1壳层，内管2中用于容纳传输冷媒。加热构件3包括支撑结构31和加热结构32，支撑结构31和加热结构32均夹设于外管1和内管2之间，支撑结构31用于安装固定加热结构32，根据加热结构32的加热范围延伸布置，加热结构32能够与外部电源连通并因此发热，加热结构32靠近内管2布置，并且加热结构32随内管2沿管长方向同步延伸。

基于上述结构，能够通过通电方式促使空调冷媒管夹层内的加热结构32发热，以便将热量传递给内管2中流动的冷媒，在冷媒流经内管2时提升冷媒温度。

在空调制热化霜场景下，通过通电加热上述内管2中的气态冷媒的温度，能够使气态冷媒以更高的温度进入室外换热器内冷凝换热，提升室外换热器在化霜时的换热效率，加快朝向室外换热器上凝结的霜层更快更多地释放热量，加快化霜进程。

在上述实施方式中，加热结构32沿内管2布置的加热长度可以根据加热需求设置，例如，可以根据压缩机和室外换热器之间的冷媒管段的冷媒加热需求设置加热结构32与内管2等长或长度接近，从而设置内管2上被加热的管段部分的管长，本领域技术人员可以根据加热构件3的具体加热长度和加热部位设置支撑结构31的长度和形状。例如，在加热结构32具有沿管长方向上的条形加热需求时，可将支撑结构31设置成长条形结构，或者在加热结构32具有沿管长方向上围绕内管2外周进行加热的需求时，可将支撑结构31设置成能够套设于内管2外侧的管筒状结构。在实际设置时，上述支撑结构31既可以通过直接或间接抵接于外管1内壁和/或内管2外壁的方式固定于管夹层内，也可以通过粘接、灌注封装胶封装、设置卡接结构等方式被可靠限位于管夹层内。

作为一种优选的实施方式，上述加热构件3设置成能够沿内管2的外管1壁周向环绕式加热。在此情形下，上述支撑结构31和加热结构32的数量均包括多个，每个支撑结构31上均设置有一个加热结构32，每个支撑结构31均为能够沿内管2的管长方向布置的条形结构，多个支撑结构31沿内管2的外周分散布置，以便通电加热时多个加热结构32能够环绕内管2发热，将加热范围覆盖至内管2的整个管壁上。

在一种可能的情形下，支撑结构31为长条形结构，该长条形结构沿内管2的管长方向顺直延伸(即图1中示出的延伸情形)。加热结构32为电阻丝束，该电阻丝束包含至少一根电阻丝，并且电阻丝束通过沿支撑结构31的长度方向顺直地依附固定于支撑结构31上，或者电阻丝围绕支撑结构31螺旋饶设固定(即图1中示出的饶设固定情形)。

在安装好的情形下，内管2外侧被多组上述设置的支撑结构31包围，使得电阻丝通电时能够对整个内管2管壁进行加热。

在另一种可能的情形下，支撑结构31以螺旋缠绕方式沿内管2的管长方向攀绕设置，与上述情形不同的是，在本情形下，长条形的支撑结构31以螺旋绕设方式布置于内管2的外管1壁上(与图1中的电阻丝绕设于支撑结构31上的情形相类似)，在多个支撑结构31均绕设于内管2外壁上时，不同支撑结构31之间可留设一定螺距，以便防止不同支撑结构31上的电阻丝互相接触。

在安装好的情形下，内管2外侧被多组上述设置的支撑结构31绕设包围，通过螺旋布置各加热结构32的方式增大各加热结构32的加热范围，提升内管2加热效果。

可替代地，上述支撑结构31为管筒结构，该管筒结构套设于内管2外侧并且被外管1套设，在此情形下，电阻丝可以沿管筒结构的长度方向顺直布置或螺旋缠绕布置。

在上述实施方式中，条形的支撑结构31的截面形状不是限定的，截面形状除图中示出的圆形外，还可以为正多边形、椭圆形等任意一种能够满足加热结构32布置需求的结构。

此外，加热结构32并不局限于电阻丝结构，其可以为任意一种能够满足沿管长方向通电加热的加热结构32。

针对上述任意一种实施方式，优选地，本发明的空调冷媒管还包括绝缘且导热的绝缘结构4，绝缘结构4夹设于外管1和内管2之间，并且绝缘结构4包覆电阻丝设置，以便将电阻丝与其他结构绝缘隔离，以及对电阻丝进行一定的防护。

在一种可能的实施方式中，上述绝缘结构4为设置于外管1与内管2之间的绝缘层，该绝缘层以填充外管1、内管2和加热结构32之间的间隙的方式包覆固定支撑结构31和电阻丝(即图1中示出的绝缘结构4布置情形)。作为示例，上述绝缘层由氧化镁粉灌注于内管2与外管1之间而形成。

基于上述设置，能够在绝缘包覆电阻丝的同时，对支撑结构31和电阻丝进行移动限位，并且被填充管夹层空隙的空调冷媒管具备刚加的工作强度，耐用性更好。

可替代地，上述绝缘结构4还可以包括包覆内管2外壁设置的第一绝缘层以及包覆外管1内壁设置的第二绝缘层，支撑结构31和电阻丝设置于第一绝缘层和第二绝缘层之间。作为示例，上述第一绝缘层和上述第二绝缘层可以为涂覆于外管1内壁或内管2外壁上的绝缘涂层。

作为一种优选示例，上述外管1和内管2均为铜管，以便使空调冷媒管具备耐腐蚀且强度高的内外管1壳层，防止空调冷媒管暴露于外界环境中或与冷媒接触而被腐蚀，且由高强度的管层夹设形成的夹层空间形状更稳定，组装成的空调冷媒管的耐用性更好。

针对上述任意一种空调冷媒管，本发明还提供一种空调器，该空调器配置有上述空调冷媒管、控制模块和接电开关，其中，该接电开关连接于外部电源与电阻丝之间，以便通过开关方式控制电阻丝的通断电。控制模块设置成能够在化霜时控制接电开关接通，以便加热内管2中的气态冷媒，以及在化霜结束时控制接电开关断开。在实际应用时，可以通过设置输入电流/功率等方式调整电阻丝的发热功率。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具备加热功能的空调冷媒管，其特征在于，所述空调冷媒管包括外管、内管和设置于外管和内管之间的加热构件，

所述外管间隔套设于所述内管外侧，

所述加热构件包括支撑结构以及固定于所述支撑结构上的加热结构，所述加热结构能够与外部电源连通并因此发热，所述支撑结构和所述加热结构均夹设于所述外管和所述内管之间，并且所述加热结构沿所述内管的管长方向布置。

2.根据权利要求1所述的空调冷媒管，其特征在于，所述支撑结构的数量包括多个，每个所述支撑结构上均设置有一个所述加热结构，多个所述支撑结构沿所述内管的外周分散布置。

3.根据权利要求2所述的空调冷媒管，其特征在于，所述支撑结构沿所述内管的管长方向顺向延伸。

4.根据权利要求2所述的空调冷媒管，其特征在于，所述支撑结构以螺旋缠绕方式沿所述内管的管长方向攀绕设置。

5.根据权利要求1所述的空调冷媒管，其特征在于，所述加热结构包括至少一根电阻丝，所述电阻丝以螺旋缠绕方式固定于所述支撑结构上。

6.根据权利要求1所述的空调冷媒管，其特征在于，所述空调冷媒管还包括绝缘结构，所述绝缘结构夹设于所述外管和所述内管之间，并且所述绝缘结构包覆所述加热结构设置。

7.根据权利要求6所述的空调冷媒管，其特征在于，所述绝缘结构为设置于所述外管与所述内管之间的绝缘层，所述绝缘层以填充所述外管、所述内管和所述加热结构之间的间隙的方式包覆固定所述加热结构。

8.根据权利要求6所述的空调冷媒管，其特征在于，所述绝缘结构包括包覆所述内管外壁设置的第一绝缘层以及包覆所述外管内壁设置的第二绝缘层，所述支撑结构和所述加热结构设置于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间。

9.根据权利要求1所述的空调冷媒管，其特征在于，所述外管和所述内管为铜管。

10.一种包含权利要求1所述的空调冷媒管的空调器，所述空调器包括室外换热器和压缩机，其特征在于，所述空调器还包括控制模块、接电开关和所述空调冷媒管，

所述室外换热器和所述压缩机通过所述空调冷媒管连通，

所述接电开关连接于外部电源与所述加热结构之间，

所述控制模块设置成能够在化霜时控制所述接电开关接通，以及在化霜结束时控制所述接电开关断开。

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