專利名稱：空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及包括用于加熱制冷劑的加熱器的空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，普通的空調(diào)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器等，其 構(gòu)成一熱交換循環(huán)，用以為房間制熱或制冷。在制熱模式下，室外熱交換器被用作蒸發(fā)器， 而室內(nèi)熱交換器被用作膨脹器。更詳細(xì)而言，與室外空氣熱交換之后的制冷劑在室外熱交 換器中被蒸發(fā)的同時(shí)，在壓縮機(jī)中被壓縮為高溫和高壓，并在與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換的同 時(shí)在室內(nèi)熱交換器中被冷凝，從而為房間制熱。在制熱模式下，空調(diào)系統(tǒng)可包括用于加熱在室外熱交換器中蒸發(fā)的制冷劑的加熱 器。當(dāng)室外溫度非常低時(shí)，制冷劑在室外熱交換器中的蒸發(fā)進(jìn)行得并不順暢。在此情況下， 加熱器將制冷劑加熱并將其傳送至壓縮機(jī)。更詳細(xì)而言，在室內(nèi)熱交換器中冷凝的制冷劑 在室外熱交換器中被蒸發(fā)且被加熱器加熱并被吸入壓縮機(jī)。然而，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)中，當(dāng)在室內(nèi)熱交換器中冷凝的制冷劑被加熱 器加熱時(shí)，也就是說(shuō)當(dāng)制冷劑的蒸發(fā)并不在室外熱交換器中進(jìn)行時(shí)，制冷劑會(huì)集聚在室外 熱交換器中。因此，造成了熱交換循環(huán)中的制冷劑不足的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種能提高熱效率的空調(diào)系統(tǒng)。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例，提供了一種空調(diào)系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)，用于壓縮制 冷劑；室內(nèi)熱交換器，用于在加熱操作中使從壓縮機(jī)中排出的制冷劑冷凝；室外熱交換器， 用于使在室內(nèi)熱交換器中冷凝的制冷劑蒸發(fā)；熱交換器，用于在室外熱交換器中進(jìn)行蒸發(fā) 以使吸入壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑與高溫的工作液進(jìn)行熱交換；以及加熱器，其包括加熱室、傳熱 部件、兩個(gè)電極、多個(gè)碳納米管加熱元件以及絕緣構(gòu)件，所述加熱室形成有一通道，被傳送 至熱交換器的工作液在該通道中流動(dòng)，所述傳熱部件的一個(gè)表面與在通道中流動(dòng)的工作液 接觸，所述兩個(gè)電極設(shè)置在傳熱部件的另一表面上，所述碳納米管加熱元件彼此隔開地設(shè) 置在傳熱部件的另一表面上并且連接于電極的兩個(gè)端部，所述碳納米管加熱元件與傳熱部 件的接觸面積為傳熱部件與工作液的接觸面積的50%或更多，所述絕緣構(gòu)件使電極與碳納 米管加熱元件絕緣。根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例，提供了一種空調(diào)系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)，用于壓縮制 冷劑；室內(nèi)熱交換器，用于在加熱操作中使從壓縮機(jī)中排出的制冷劑冷凝；室外熱交換器， 用于使在室內(nèi)熱交換器中冷凝的制冷劑蒸發(fā)；以及加熱器，其包括加熱室、傳熱部件、兩個(gè) 電極、多個(gè)碳納米管加熱元件以及絕緣構(gòu)件，所述加熱室形成有一通道，制冷劑在該通道中 流動(dòng)，所述傳熱部件的一個(gè)表面與在通道中流動(dòng)的制冷劑接觸，所述兩個(gè)電極設(shè)置在傳熱部件的另一表面上，所述多個(gè)碳納米管加熱元件彼此隔開地設(shè)置在傳熱部件的另一表面上 并且分別連接于電極的兩個(gè)端部，所述碳納米管加熱元件與傳熱部件的接觸面積為傳熱部 件與工作液的接觸面積的50%或更多，所述絕緣構(gòu)件使電極與碳納米管加熱元件絕緣。有益的技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明，能夠更為高效地實(shí)現(xiàn)有效加熱。


圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的配置圖；圖2為示意性地示出構(gòu)成本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的室外機(jī)的立體圖；圖3為示出構(gòu)成本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的加熱器的立體圖；圖4為示出構(gòu)成本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的加熱器的分解立體圖；圖5為示出一種加熱器的熱效率的圖表；圖6為示出根據(jù)本發(fā)明第二示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的加熱器的主要組件的縱 向剖視圖；圖7為示出根據(jù)本發(fā)明第三示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的加熱器的主要組件的縱 向剖視圖；以及圖8為示出根據(jù)本發(fā)明第四示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的配置圖。
具體實(shí)施例方式最佳方式以下，將結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的組件。圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的配置圖，圖2為示意性示 出構(gòu)成本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的室外機(jī)的立體圖。首先參照?qǐng)D1，空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)使與室內(nèi)空氣和室外空氣進(jìn)行熱交換循環(huán)的制冷劑 發(fā)生熱交換來(lái)為房間制冷或制熱。該空調(diào)系統(tǒng)包括多個(gè)室內(nèi)機(jī)100和100'、室外機(jī)200和 加熱器300。更詳細(xì)而言，室內(nèi)機(jī)100和100'各自設(shè)有室內(nèi)熱交換器110和110'，室內(nèi)熱交 換器110和110'在制熱模式下被用作冷凝器，而在制冷模式下被用作蒸發(fā)器。換言之，在 制熱模式下，室內(nèi)熱交換器110和110'接收在下文將描述的壓縮機(jī)220中壓縮的制冷劑并 使該制冷劑冷凝。在制冷模式下，室內(nèi)熱交換器110和110'接收在下文將描述的室外熱交 換器210中冷凝的制冷劑并使該制冷劑蒸發(fā)。另外，室內(nèi)機(jī)100和100'各自設(shè)有線性膨脹閥(LEV) 120和120'。室內(nèi)機(jī)100 和100'的線性膨脹閥120和120'用于在制冷模式下使在室內(nèi)熱交換器110和110'中蒸 發(fā)的制冷劑膨脹。在制熱模式下，室內(nèi)機(jī)100和100'的線性膨脹閥120和120'開啟以使 制冷劑通過(guò)。同時(shí)，室外機(jī)200設(shè)有室外熱交換器210。室外熱交換器210在制熱模式下被用作 蒸發(fā)器，而在制冷模式下被用作冷凝器。換言之，在制熱模式下，室外熱交換器210使在室 內(nèi)熱交換器110和110'中冷凝的制冷劑蒸發(fā)并將該制冷劑傳送至壓縮機(jī)220。在制冷模 式下，室外熱交換器210使制冷劑冷凝并將該制冷劑傳送至室內(nèi)熱交換器110和110'。
同時(shí)，室外機(jī)200設(shè)有壓縮機(jī)220。壓縮機(jī)220壓縮制冷劑并將其排出至室內(nèi)熱交 換器110和110 ‘或室外熱交換器210。更詳細(xì)而言，在制熱模式下，壓縮機(jī)220壓縮制冷劑 并將其排出至室內(nèi)熱交換器110和110'，而在制冷模式下將其排出至室外熱交換器210。室外機(jī)200設(shè)有線性膨脹閥230。在制熱模式下，室外機(jī)200的線性膨脹閥230使 在室內(nèi)熱交換器110和110'中冷凝的制冷劑膨脹并將該制冷劑傳送至室外熱交換器210。 在制冷模式下，室外機(jī)200的線性膨脹閥230關(guān)閉，或者該線性膨脹閥230的開啟被控制。另外，室外機(jī)200設(shè)有并行管(parallel pipe) 240和止回閥250。平行管240連 接于制冷劑管，被傳送至室外熱交換器210的制冷劑在該并行管中并行流動(dòng)。止回閥250 安裝在并行管240中。室外機(jī)200設(shè)有四通閥沈0。四通閥260安裝在制冷劑管中，在壓縮機(jī)220中被壓 縮并從壓縮機(jī)220排出的制冷劑在該制冷劑管中流動(dòng)。在制熱模式下，四通閥260將在壓 縮機(jī)220中被壓縮的制冷劑排出至室內(nèi)熱交換器110和110'，并切換到制熱模式以將在 室外熱交換器210中蒸發(fā)的制冷劑吸入壓縮機(jī)220。在制冷模式下，四通閥260將在壓縮 機(jī)220中被壓縮的制冷劑排出至室外熱交換器210，并切換到制冷模式以將在室外熱交換 器210中冷凝的制冷劑傳送至室內(nèi)熱交換器110和110'。室外機(jī)200設(shè)有第一連接管271、第二連接管273和第三連接管275。第一連接管 271將室外熱交換器210與加熱器300連接。在制熱模式下，在室外熱交換器210中蒸發(fā)并 被傳送至加熱器300的制冷劑在第一連接管271中流動(dòng)。第二連接管273將連接室內(nèi)熱交 換器110、110'和室外熱交換器210的制冷劑管與加熱器300連接，在制熱模式下在室內(nèi) 熱交換器110、110'中冷凝并被傳送至加熱器300的制冷劑在第二連接管273中流動(dòng)。此 外，第三連接管275將壓縮機(jī)220與加熱器300連接。在制熱模式下被加熱器300加熱并 被吸入壓縮機(jī)200的制冷劑在第三連接管275中流動(dòng)。另外，室外機(jī)200設(shè)有第一閥281和第二閥觀3。第一閥281安裝在第一連接管 271中。當(dāng)在制熱模式下使用加熱器300加熱制冷劑時(shí)、以及當(dāng)在制熱模式下不使用加熱器 300時(shí)，第一閥281關(guān)閉，或者在制冷模式下第一閥開啟。第二閥283安裝在第二連接 管273中。當(dāng)在制熱模式下使用加熱器300加熱制冷劑時(shí)、以及當(dāng)在制熱模式下不使用加 熱器300時(shí)第二閥觀3開啟，或者在制冷模式下第二閥283關(guān)閉。室外機(jī)200設(shè)有旁通管291和第三閥四3。旁通管291將制冷劑管(在制熱模式 下從壓縮機(jī)220排出并被傳送至室內(nèi)熱交換器110、110'的制冷劑在該制冷劑管中流動(dòng)) 與第一連接管271連接。在壓縮機(jī)220中被壓縮并排出至室外熱交換器210的制冷劑在旁 通管中流動(dòng)。第三閥293安裝在第二連通管中。第三閥293僅當(dāng)在室外熱交換器 210中集聚的制冷劑再流通到熱交換循環(huán)中時(shí)開啟。在制熱模式下，加熱器300用來(lái)加熱在室外熱交換器210中蒸發(fā)的制冷劑。參照 圖2，加熱器300可安裝在構(gòu)成室外機(jī)200外殼的箱體201內(nèi)的一側(cè)。以下，將結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的加熱器的組件。圖3為示出構(gòu)成本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的加熱器的立體圖，圖4為示出構(gòu)成本 發(fā)明第一示范性實(shí)施例的加熱器的分解立體圖。參照?qǐng)D3和圖4，加熱器300包括加熱室310、多個(gè)加熱部件以及傳熱部件320。加 熱器300構(gòu)成為一個(gè)單元，其中包括有加熱室310、多個(gè)加熱部件以及傳熱部件320。在加熱室310中設(shè)置有制冷劑在其中流動(dòng)的通道P。加熱部件被加熱，以便加熱在通道P中流動(dòng) 的制冷劑，而傳熱部件320將熱量從加熱器傳遞到制冷劑。在第一示范性實(shí)施例中，如圖3所示，加熱室310包括第一加熱室310、第二加熱 室310'和第三加熱室310〃。第一加熱室310通過(guò)第二連接管273接收制冷劑，并且第一 加熱室310和第二加熱室310'通過(guò)第一連接導(dǎo)管(connection tube)Tcl彼此連接。另 外，第二加熱室310'和第三加熱室310〃通過(guò)第二連接導(dǎo)管Tc2彼此連接，并且第三加熱 室310〃通過(guò)第三連接管275傳送制冷劑。根據(jù)需要加熱的制冷劑的量來(lái)控制加熱室310、 310'及310"的數(shù)量。同時(shí)，參照?qǐng)D4，加熱室310包括加熱室本體311、加熱室蓋316和多個(gè)密封件319。 在此情況下，加熱室本體311和加熱室蓋316可以由耐熱性合成樹脂材料模制而成。另外， 當(dāng)加熱室本體311和加熱室蓋316可由金屬材料模制成時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步設(shè)置用于隔絕在通道 P中流動(dòng)的制冷劑的隔熱件。加熱室本體311大體上形成為一個(gè)表面敞開的多面體形狀。在加熱室本體311中 具有用于形成通道P的預(yù)定空間。另外，在加熱室本體311中設(shè)有多個(gè)分隔肋(barrier rib) 312。分隔肋312將加 熱室本體311的內(nèi)部空間加以分隔，以大體上形成盤管形的通道P。更詳細(xì)而言，分隔肋312 在加熱室本體311中在加熱室本體311的內(nèi)短邊方向上形成為長(zhǎng)形。在這種構(gòu)造中，分隔 肋312的一端連接于加熱室本體311的長(zhǎng)邊方向上的一端，而分隔肋312的另一端與加熱 室本體311的長(zhǎng)邊方向上的另一端相隔開。借助分隔肋312而形成為盤管形的通道P包括多個(gè)平直段Pl和多個(gè)連接段P2。 平直段Pl在加熱室本體311的短邊方向上形成為長(zhǎng)形，而連接段P2在加熱室本體311的 長(zhǎng)邊方向上將兩個(gè)彼此相鄰的平直段Pl的端部彼此連接。一些分隔肋312(在第一示范性實(shí)施例中為兩個(gè)分隔肋31 形成為具有比其余的 分隔肋312相對(duì)更寬的寬度。為便于說(shuō)明，將分隔肋312中具有相對(duì)更寬的寬度的分隔肋312稱作固定肋 (fixing rib)313。加熱室本體311設(shè)有兩個(gè)連通孔(圖未示)，該連通孔與通道P的兩端分別連通。 連通孔連接至用于從外部供給制冷劑的輸入管(drawing tube)Ti或者用于將加熱后的 制冷劑傳送到外部的輸出管(draw tube) To，或連接至第一連接導(dǎo)管Tcl和第二連接導(dǎo)管 Tc2。加熱室本體311的邊界面(edge surface)和固定肋313各自設(shè)有多個(gè)第一結(jié)合 孔314和第二結(jié)合孔315。第一結(jié)合孔314用于固定加熱室蓋316，第二結(jié)合孔315用于固 定傳熱部件320。同時(shí)，加熱室蓋316形成為具有能夠封閉加熱室本體311的敞開表面的尺寸和形 狀。加熱室蓋316的一個(gè)表面的邊緣在緊密地貼附在加熱室本體311的邊界面上的狀態(tài)下 通過(guò)結(jié)合孔(圖未示)結(jié)合。為此目的，加熱室蓋316設(shè)有第一通孔317。第一通孔317是 使得與第一結(jié)合孔314結(jié)合的結(jié)合孔所穿過(guò)的部分。密封件319用于防止在通道P中流動(dòng)的制冷劑發(fā)生泄漏。密封件319設(shè)置在加熱 室本體311與加熱室蓋316之間。更詳細(xì)而言，設(shè)置在彼此緊密貼附的加熱室本體311的邊界面與加熱室蓋316的一個(gè)表面的邊緣之間。傳熱部件320設(shè)置在加熱室310中，也就是設(shè)置在加熱室本體311與加熱室蓋316 之間。傳熱部件320用于將熱量從加熱部件傳遞到在通道P中流動(dòng)的制冷劑。傳熱部件320 構(gòu)成了加熱室本體311和通道P。由此，在通道P中流動(dòng)的制冷劑接觸傳熱部件320的一個(gè) 表面。為此目的，傳熱部件320由具有預(yù)定的導(dǎo)熱性的材料模制而成，并且傳熱部件320至 少形成為其尺寸和形狀能夠封閉加熱室本體311的內(nèi)部空間。因此，在第一示范性實(shí)施例 中，傳熱部件320形成為矩形金屬板。另外，傳熱部件320設(shè)有多個(gè)第二通孔321。第二通 孔321是為了固定傳熱部件320使得與第二結(jié)合孔315結(jié)合的結(jié)合孔(圖未示)穿過(guò)的部 分。加熱部件設(shè)置在傳熱部件320的另一表面上，該另一表面是傳熱部件320的與在 通道P中流動(dòng)的制冷劑接觸的一個(gè)表面的相對(duì)側(cè)。在第一示范性實(shí)施例中，加熱部件包括 兩個(gè)電極331、多個(gè)碳納米管加熱元件333和絕緣構(gòu)件335.更詳細(xì)而言，電極331彼此隔開地設(shè)置在傳熱部件320的上述另一表面上。在第一 示范性實(shí)施例中，電極331在傳熱部件320的長(zhǎng)邊方向上形成為長(zhǎng)形，并且在傳熱部件320 的短邊方向上彼此隔開。碳納米管加熱元件(以下稱為“CNT加熱元件”)是指一種由碳納米管構(gòu)成的材料， 該碳納米管具有通過(guò)將由六個(gè)碳原子形成的六邊形彼此連接而構(gòu)成的管形形狀。CNT加熱 元件333在傳熱部件320的短邊方向上形成為長(zhǎng)形以在傳熱部件320的寬度方向上彼此隔 開。在此情況下，CNT加熱元件333完全地設(shè)置在傳熱部件320的與在通道P內(nèi)流動(dòng)的制 冷劑接觸的區(qū)域中，除了對(duì)應(yīng)于固定肋313的區(qū)域之外。如上文所述，構(gòu)造多個(gè)CNT加熱元 件的原因在于，即使某一個(gè)或多個(gè)CNT加熱元件333斷開連接，其余的CNT加熱元件仍會(huì)正 常工作。CNT加熱元件333的兩端分別連接于電極331。在此情況下，彼此相鄰的CNT加熱 元件333之間的間距被設(shè)定為小于傳熱部件320的短邊方向上的寬度。另外，多個(gè)CNT加 熱元件333與傳熱部件320的接觸面積的總和被設(shè)定成至少為傳熱部件320與在通道P中 流動(dòng)的制冷劑的接觸面積的50%或更多。這樣是為了在CNT加熱元件333不致短路的范圍 內(nèi)最大程度地加熱在通道P中流動(dòng)的制冷劑。絕緣構(gòu)件335用于使電極331與CNT加熱元件333絕緣。例如，絕緣構(gòu)件335完 全敷設(shè)或涂覆在傳熱部件320的設(shè)有電極331和CNT加熱元件333的另一表面上。另外，加熱器300包括三個(gè)雙金屬片(bimetal) 340以防止CNT加熱元件333過(guò)熱。 當(dāng)CNT加熱元件333的溫度達(dá)到或超過(guò)預(yù)定的安全溫度時(shí)，雙金屬片340中斷向CNT加熱 元件333的供電。在第一示范性實(shí)施例中，雙金屬片340固定于安裝托架350上，而安裝托 架350與傳熱部件320 —起固定于加熱室本體311。為此目的，在該安裝托架上形成有多個(gè) 第三通孔351。穿過(guò)第三通孔351和第二通孔321的結(jié)合部件與第二結(jié)合孔315結(jié)合。在 第一示范性實(shí)施例中，雙金屬片340實(shí)質(zhì)上感測(cè)加熱室310中的溫度。然而，雙金屬片340 也可以直接感測(cè)CNT加熱元件333的溫度。同時(shí)，依據(jù)CNT加熱元件133的輸出，電極31可以連接至單相或三相輸入電源。例 如，當(dāng)CNT加熱元件133的輸出為4KW或更少時(shí)，電極可連接至單相輸入電源，而當(dāng)輸出為 4KW或更多時(shí)，電極可連接至三相輸入電源。以下，將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的效果。
參照?qǐng)D1，在使用加熱器300的制熱模式下，室外機(jī)200的線性膨脹閥230、第一閥 和第三閥關(guān)閉，而第二閥開啟。加熱部件320用于加熱流過(guò)加熱器300的制冷劑。由此，在 熱交換循環(huán)內(nèi)流動(dòng)的制冷劑被加熱器300加熱并被吸入壓縮機(jī)220。四通閥260切換到制 熱模式。更詳細(xì)而言，在壓縮機(jī)220中被壓縮的制冷劑經(jīng)由四通閥260被排出到室內(nèi)熱交 換器110和110'。被傳送到室內(nèi)熱交換器110和110'的制冷劑經(jīng)熱交換而被冷凝。由 此，房間被制熱。隨后，在室內(nèi)熱交換器110和110'中冷凝的制冷劑在其流經(jīng)開啟的室內(nèi)機(jī)100 和100'的線性膨脹閥120和120'的狀態(tài)下在第二連接管273中流動(dòng)并被傳送到加熱器 300。在此情況下，借助第二閥283使在第二連接管273中流動(dòng)并被傳送到加熱器300的制 冷劑膨脹。同時(shí)，被傳送到加熱器300的制冷劑在加熱室310中，也就是通道P中流動(dòng)。在通 道P中流動(dòng)的制冷劑經(jīng)由第三連接管275被吸入壓縮機(jī)220。當(dāng)然，當(dāng)配置多個(gè)加熱室310 時(shí)，制冷劑經(jīng)由連接導(dǎo)管Tcl和Tc2在多個(gè)加熱室310的通道P中流動(dòng)。當(dāng)通電時(shí)，CNT加熱元件333被加熱。來(lái)自CNT加熱元件333的熱能經(jīng)由傳熱部 件320被傳送至在通道P中流動(dòng)的制冷劑。換言之，在通道P中流動(dòng)的制冷劑被CNT加熱 元件333加熱。然而，在第一示范性實(shí)施例中，CNT加熱元件333被配置成能夠在它們之間不致發(fā) 生短路的范圍內(nèi)最大程度地加熱在通道P中流動(dòng)的制冷劑。因此，通過(guò)使用CNT加熱元件 333，可以更為穩(wěn)定有效地加熱在通道P中流動(dòng)的制冷劑。另外，當(dāng)CNT加熱元件333過(guò)熱時(shí)，對(duì)CNT加熱元件333的供電被雙金屬片340切 斷。因此，能夠避免由于CNT加熱元件333的過(guò)熱而導(dǎo)致的問(wèn)題，例如在通道P中流動(dòng)的制 冷劑的過(guò)熱或者傳熱部件320或加熱室310損壞的問(wèn)題。被加熱器300加熱的制冷劑在第三連接管275中流動(dòng)并被吸入壓縮機(jī)220，從而制 冷劑流通形成熱交換循環(huán)。在此情況下，由于第三閥293關(guān)閉，避免了在壓縮機(jī)220中被壓 縮的制冷劑流入旁通管并被排出至室外熱交換器210的現(xiàn)象。另外，通過(guò)止回閥250， 避免了在壓縮機(jī)220中被壓縮的制冷劑經(jīng)由平行管240被排出到室外熱交換器210的現(xiàn)象。圖5為示出一種加熱器的熱效率的圖表。參照?qǐng)D5，可看到的是，CNT加熱元件333的熱效率與正溫度系數(shù)(PTC)加熱器和 護(hù)套式加熱器的熱效率相比相對(duì)要高。換言之，當(dāng)供給相同的電能時(shí)，CNT加熱元件333的 熱效率約為95%，而PTC加熱器的熱效率約為55%，護(hù)套式加熱器的熱效率約為65%。另外，與護(hù)套式加熱器相比，CNT加熱元件333可進(jìn)行變化從而具有多種形狀。與 PTC加熱器相比，CNT加熱元件333能夠容易地確保剛性。因此，與相關(guān)領(lǐng)域中普通的PTC 加熱器或護(hù)套式加熱器相比，CNT加熱元件333在熱效率等方面可具有優(yōu)良的表現(xiàn)。盡管已結(jié)合目前認(rèn)為切實(shí)可行的示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是本發(fā) 明并不局限于上述實(shí)施例，相反，本發(fā)明旨在涵蓋包括在隨附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi) 的各種變型和等效配置。在前述示范性實(shí)施例中配置有三個(gè)雙金屬片，但并非必須以此為限。也就是說(shuō)，可根據(jù)加熱室的尺寸而將雙金屬片設(shè)定為不同的數(shù)量。另外，在前述示范性實(shí)施例中，加熱室被配置成三個(gè)并在短邊方向上彼此隔開，而 加熱室的數(shù)量和配置方向并不以此為限。發(fā)明形式以下，將結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明第二示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的組 件。圖6為示出根據(jù)本發(fā)明第二示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的加熱器的主要組件的縱 向剖視圖。在第二示范性實(shí)施例中，與第一示范性實(shí)施例相同的組件使用與圖3、圖4中相 同的附圖標(biāo)記表示，并將省略對(duì)其詳細(xì)的描述。參照?qǐng)D6，在第二示范性實(shí)施例中，傳熱部件320上設(shè)有多個(gè)補(bǔ)強(qiáng)成形部323。補(bǔ) 強(qiáng)成形部323是通過(guò)將傳熱部件320的一部分成型來(lái)形成，以防止傳熱部件320的熱變形。 在此情況下，補(bǔ)強(qiáng)成形部323是通過(guò)將傳熱部件320的一部分朝向通道P的相對(duì)側(cè)(即朝 向加熱室蓋316、而非加熱室本體)成型來(lái)形成。由此，借助補(bǔ)強(qiáng)成形部可以最小化對(duì)在通 道P中流動(dòng)的制冷劑的干擾，并且可相對(duì)地增大與在通道P中流動(dòng)的制冷劑的接觸面積。以下，將結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明第三示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的組 件。圖7為示出根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)的加熱器的主要組件的縱向剖視圖。在第三示 范性實(shí)施例中，與第一示范性實(shí)施例相同的組件使用與圖3、圖4中相同的附圖標(biāo)記表示， 并將省略對(duì)其詳細(xì)的描述。參照?qǐng)D7，在第四示范性實(shí)施例中，加熱室蓋316的內(nèi)側(cè)設(shè)有多個(gè)補(bǔ)強(qiáng)成形部，即 補(bǔ)強(qiáng)肋318。補(bǔ)強(qiáng)肋318用于防止傳熱部件320的熱變形。為此目的，補(bǔ)強(qiáng)肋318從加熱室 蓋316的內(nèi)側(cè)表面延伸，并且補(bǔ)強(qiáng)肋的前端緊密地貼附在傳熱部件320的另一表面上。更 優(yōu)選地，補(bǔ)強(qiáng)肋318形成在與任一分隔肋312對(duì)應(yīng)的位置上。因此，傳熱部件320被彼此對(duì) 應(yīng)的分隔肋312和補(bǔ)強(qiáng)肋318壓迫，從而能夠更為有效地防止傳熱部件320的熱變形。以下，將結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明第四示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的組 件。圖8為示出根據(jù)本發(fā)明第四示范性實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)的配置圖。在第四示范性實(shí) 施例中，與第一示范性實(shí)施例相同的組件使用與圖1至圖4中相同的附圖標(biāo)記表示，并將省 略對(duì)其詳細(xì)的描述參照?qǐng)D8，第四示范性實(shí)施例包括副熱交換器410、熱交換器430、加熱管440、儲(chǔ)液 罐450、流體管道450和泵470。副熱交換器410被供以流通形成熱交換循環(huán)的制冷劑。加 熱器300加熱儲(chǔ)存在儲(chǔ)液罐450中的工作液。另外，熱交換器430使被供給到副熱交換器 410的制冷劑與被加熱器300加熱的工作液進(jìn)行熱交換。加熱管440和流體管道460分別 構(gòu)成使被傳送到副熱交換器410的制冷劑和被加熱器300加熱的工作液循環(huán)流通的部分。 因此，流經(jīng)加熱管440的制冷劑和在流體管道460中流動(dòng)的工作液在熱交換器430中充分 地進(jìn)行熱交換。泵470用于使存儲(chǔ)在儲(chǔ)液罐450中的工作液在熱交換器430中流通或者將 該工作液輸送到熱交換器430，由此實(shí)現(xiàn)通過(guò)使用熱交換器430的加熱器300加熱。同時(shí)，構(gòu)成本發(fā)明第四示范性實(shí)施例的加熱器300可被配置成與構(gòu)成本發(fā)明第一 至第三示范性實(shí)施例的加熱器具有相同的構(gòu)造。然而，在第一至第三示范性實(shí)施例中，制冷劑是被加熱器直接加熱，而在第四示范性實(shí)施例中，則是工作液被加熱器300加熱。此外， 當(dāng)工作液是水時(shí)，被加熱器300加熱的工作液(即水)的一部分可用作熱水。工業(yè)實(shí)用性如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)可獲得下列效果。首先，在本發(fā)明中，在制熱模式下，制冷劑在被制冷劑加熱器加熱的狀態(tài)下吸入壓 縮機(jī)。因此，能夠確保具有足夠的熱效率。在本發(fā)明中，制冷劑被碳納米管加熱元件加熱。因此，通過(guò)碳納米管加熱元件可以 更有效地加熱制冷劑。在本發(fā)明中，形成供制冷劑在其中流動(dòng)的通道的加熱室和碳納米管加熱元件構(gòu)成 為一個(gè)單元。因此，以更加簡(jiǎn)化加熱器的構(gòu)造，從而簡(jiǎn)化加熱器的安裝。另外，在本發(fā)明中，可根據(jù)所需的加熱量，通過(guò)將加熱室相互連接而使用多個(gè)加熱 室。因此，可容易地根據(jù)所需的加熱量來(lái)改變加熱器的設(shè)計(jì)。在本發(fā)明中，多個(gè)CNT加熱元件與同制冷劑或工作液接觸的傳熱部件的接觸面積 的總和被設(shè)定為該傳熱部件接觸制冷劑或工作液的接觸面積的50%或更多。另外，碳納米 管加熱元件之間的間距被設(shè)定為等于或小于碳納米管加熱元件的寬度。因此，碳納米管加 熱元件可以在能夠避免傳熱部件熱變形的范圍內(nèi)最大程度地加熱流體。另外，在本發(fā)明中，制冷劑或工作液在其中流動(dòng)的流大體上被形成為盤管形，并且 碳納米管加熱元件沿平行于制冷劑或工作液在該通道中流動(dòng)的方向設(shè)置。因此，在該流中 流動(dòng)的制冷劑或工作液被碳納米管加熱元件更高效地加熱。此外，在本發(fā)明中，依據(jù)碳納米管加熱元件的是否過(guò)熱，通過(guò)雙金屬片為碳納米管 加熱元件供電。由此，能夠更安全地加熱流體。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括 壓縮機(jī)，用于壓縮制冷劑；室內(nèi)熱交換器，用于在制熱操作中使從所述壓縮機(jī)中排出的制冷劑冷凝； 室外熱交換器，用于使在所述室內(nèi)熱交換器中冷凝的制冷劑蒸發(fā)； 熱交換器，用于在室外熱交換器中進(jìn)行蒸發(fā)以使吸入壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑與高溫的工作 液進(jìn)行熱交換；以及加熱器，包括加熱室，其形成有一通道，被傳送至所述熱交換器的所述工作液在所述 通道中流動(dòng)；傳熱部件，其一個(gè)表面與在所述通道中流動(dòng)的所述工作液接觸；兩個(gè)電極，設(shè) 置在所述傳熱部件的另一表面上；多個(gè)碳納米管加熱元件，彼此隔開地設(shè)置在所述傳熱部 件的所述另一表面上，并且連接于所述電極的兩個(gè)端部，所述碳納米管加熱元件與所述傳 熱部件的接觸面積為所述傳熱部件與工作液的接觸面積的50%或更多；以及絕緣構(gòu)件，其 使所述電極與所述碳納米管加熱元件絕緣。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括儲(chǔ)存所述工作液的儲(chǔ)液罐，其中，儲(chǔ)存于所述儲(chǔ)液罐中的工作液被傳送至所述加熱器，并在被加熱的狀態(tài)下被傳 送至所述熱交換器，在與所述熱交換器中的制冷劑進(jìn)行熱交換的狀態(tài)下被傳送至所述儲(chǔ)液 罐。
3.如權(quán)利要求2所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述工作液是水，并且被所述加熱器加熱的水 的一部分用作熱水。
4.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括 壓縮機(jī)，用于壓縮制冷劑；室內(nèi)熱交換器，用于在制熱操作中使從所述壓縮機(jī)中排出的制冷劑冷凝； 室外熱交換器，用于使在所述室內(nèi)熱交換器中冷凝的制冷劑蒸發(fā)；以及 加熱器，包括加熱室，其形成有一通道，制冷劑在所述通道中流動(dòng)，傳熱部件，其一個(gè) 表面與在所述通道中流動(dòng)的所述制冷劑接觸；兩個(gè)電極，設(shè)置在所述傳熱部件的另一表面 上；多個(gè)碳納米管加熱元件，彼此隔開地設(shè)置在所述傳熱部件的所述另一表面上并且分別 連接于所述電極的兩個(gè)端部，所述碳納米管加熱元件與所述傳熱部件的接觸面積為所述傳 熱部件與工作液的接觸面積的50%或更多；以及絕緣構(gòu)件，其使所述電極與所述碳納米管 加熱元件絕緣。
5.如權(quán)利要求1或4所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述通道整體地形成為盤管形。
6.如權(quán)利要求1或4所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述通道包括多個(gè)彼此平行的平直段以及 連接所述平直段的一端的連接段。
7.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述碳納米管加熱元件沿平行于所述平直段的 方向形成為長(zhǎng)形，并且在平行于所述平直段的方向上彼此隔開一間距，該間距小于在與所 述平直段平行的方向上所述碳納米管加熱元件的寬度。
8.如權(quán)利要求1或4所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述加熱室包括加熱室本體，其一個(gè)表面為敞開，并且所述通道形成在所述加熱室本體中；以及 加熱室蓋，用于封閉敞開的所述加熱室本體的一個(gè)表面。
9.如權(quán)利要求1或4所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述通道通過(guò)多個(gè)設(shè)置在所述加熱室中的 分隔肋而整體地形成為盤管形。
10.如權(quán)利要求1或4所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中配置有多個(gè)所述加熱室，以使得設(shè)置在各 個(gè)加熱室中的多個(gè)連接構(gòu)件通過(guò)多個(gè)連接構(gòu)件而被連接。
11.如權(quán)利要求1或4所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述傳熱部件形成為矩形板狀。
12.如權(quán)利要求11所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述碳納米管加熱元件在所述傳熱部件的短 邊方向上形成為長(zhǎng)形，并且在所述傳熱部件的長(zhǎng)邊方向上以預(yù)定間距彼此隔開。
13.如權(quán)利要求11所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中彼此相鄰的所述碳納米管加熱元件之間的間 距小于所述碳納米管加熱元件在所述傳熱部件的長(zhǎng)邊方向上的寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調(diào)系統(tǒng)。在本發(fā)明中，在制熱模式下，在室外熱交換器中蒸發(fā)的制冷劑在由包含碳納米管加熱元件的加熱器加熱的狀態(tài)下被吸入壓縮機(jī)。由此，本發(fā)明能夠更穩(wěn)定及有效地實(shí)現(xiàn)加熱。
文檔編號(hào)F25B1/00GK102057236SQ200980121219
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者李相憲 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社