制冷剂加热设备及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种制冷剂加热设备。该制冷剂加热设备包括制冷剂在其中流动的制冷剂管以及设置在制冷剂管的外表面上的加热单元，其中，所述加热单元包括：多个电极，所述电极设置在制冷剂管的外表面上并相互间隔开；以及多个碳纳米管加热元件，所述碳纳米管加热元件电连接到多个电极，由供给的电力加热，并被相互间隔开地设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
制冷剂加热设备是对在该设备中流动的制冷剂进行加热的装置。制冷剂加热设备 可应用于所有使用制冷剂的产品。作为一个实例，该制冷剂加热设备可应用于空调。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种将碳纳米管加热元件用作加热制冷剂的加热源的制 冷剂加热设备以及制造该制冷剂加热设备的方法。技术方案一方面，制冷剂加热设备包括制冷剂在其中流动的制冷剂管以及设置在制冷剂管 的外表面上的加热单元，其中，所述加热单元包括多个电极，所述电极设置在制冷剂管的 外表面上并相互间隔开；以及多个碳纳米管加热元件，所述碳纳米管加热元件被电连接到 多个电极，由所供给的电力加热并且相互间隔开地设置。另一方面，制造制冷剂加热设备的方法包括将多个电极固定到制冷剂管；将多 个碳纳米管加热元件固定到制冷剂管的外表面并将碳纳米管加热元件连接到多个电极；以 及将电力连接部连接到电极。又一方面，制造制冷剂加热设备的方法包括形成多个电极以及包括与多个电极 连接的多个碳纳米管加热元件的加热单元；将加热单元固定到制冷剂在其中流动的制冷剂 管；以及将电力连接部连接到电极。有益效果利用所提出的实施例，由于CNT加热元件被用作加热制冷剂的加热源，所以可减 小加热单元的尺寸和制造成本，由此可减小空调的尺寸。而且，碳纳米管被涂覆在受热体上，因而可在呈各种形状的受热体上形成CNT加 热元件。此外，由于多个CNT加热元件相互隔开地设置，因此，即使任意一个CNT加热元件 被损坏时，也可对制冷剂进行持续地加热。附图说明图1是示出根据第一实施例的制冷剂加热设备的示意图；图2是根据第一实施例的一个制冷剂管的展开示意图；图3是示出根据第一实施例的加热单元的结构的剖视图；图4是示意性示出根据第一实施例的制冷剂管的侧视图的示意图；图5是示出根据第二实施例的制冷剂管的立体图；以及图6是根据第三实施例的制冷剂管的示意图。 具体实施例方式在下文中，将参考附图详细地描述本实施例。图1是示出根据本专利技术的一个实施例的制冷剂加热设备的示意图。参考图1，根据该实施例的制冷剂加热设备100包括制冷剂在其中流动的多个制 冷剂管110、111、112和113以及连接相邻的制冷剂管的连接管130。详细地，作为示例，多个制冷剂管110、111、112以及113的截面可形成为圆形形 状，但不局限于此。多个制冷剂管110、111、112和113可包括例如第一制冷剂管到第四制冷剂管。在 该实施例中，不限制制冷剂管的数量。然而，作为示例，图1示作包括四个制冷剂管。制冷剂可被输入第一制冷剂管110的一端中。制冷剂可从第四制冷剂管113的一 端排出。连接管130是弯曲的并形成为大致呈“U”形。两个相邻的制冷剂管可通过例如焊 接而被结合到连接管130。各个制冷剂管110、111、112和113的外侧设有加热单元120，所述加热单元120对 在各个制冷剂管中流动的制冷剂进行加热。图2是根据第一实施例的一个制冷剂管的展开示意图，图3是示出根据第一实施 例的加热单元的结构的剖视图，图4是示意性示出根据第一实施例的一个制冷剂管的侧视 图的示意图。参考图2至图5，这些加热单元120被固定到各个制冷剂管110、111、112以及113 的外表面。被固定到各个制冷剂管的加热单元具有相同的结构，因此，多个制冷剂管共同地 表示为附图标记“110”。加热单元120包括绝缘片121、多个电极122和123、多个碳纳米管加热元件 124 (在下文中，称作CNT加热元件)以及抗氧化层125，其中绝缘片121被固定到制冷剂管 110的外表面，这些电极122和123被固定到绝缘片121的上表面，所述碳纳米管加热元件 124被固定到一对电极122和123 ；这些抗氧化层125被固定到多个CNT加热元件124的上表面。详细地，绝缘片121起到将CNT加热元件124容易地固定到制冷剂管110的作用。该对电极122和123在相互间隔开的状态下并排地设置。该对电极122和123是 将电力供给到多个CNT加热元件124的部分，并且其中的任意一个电极相当于阳极，而另一 电极相当于阴极。各个电极122和123连接到电线。在本实施例中，该对电极122和123沿制冷剂管110的长度方向(与制冷剂管的 中心平行的方向)非常长地延伸。因此，该对电极122和123沿制冷剂管110的圆周方向 间隔开。多个CNT加热元件124可形成为矩形形状，但CNT加热元件的形状不限于此。各 个CNT加热元件124的一端与一个电极122的上表面接触，而另一端与另一电极123的上 表面接触。多个CNT加热元件124被设置成沿制冷剂管100的长度方向隔开预定间隔d2。制冷剂管110、111、112以及113可为铜管、铝管或钢管。CNT加热元件124表示由碳纳米管制成的加热元件。碳纳米管指的是这样一种材 料由6个碳形成的六角形相互连接以形成管状。详细地，碳纳米管的重量很轻，并且碳纳米管具有优异的电阻性。进一步，碳纳米 管的导热率为1600到6000W/mK，这与铜的导热率400W/mK相比是优异的。另外，碳纳米管 的电阻为10_4至10_5ohm/cm，这与铜的电阻相似。本实施例利用了被用作加热制冷剂的加热源的碳纳米管的特性。在碳纳米管被固定(例如，涂覆)在绝缘片121上之后，电流被应用到该对电极 122和123，以加热碳纳米管。在本实施例中，碳纳米管被涂覆在绝缘片121上的状态可称 为CNT加热元件124。当CNT加热元件124被作为制冷剂的加热源应用时，CNT加热元件124可为半永 久性使用的并且可容易执行其形状处理，使得CNT加热元件124可被应用到制冷剂管。另 外，当CNT加热元件124作为制冷剂的加热源应用时，可减小加热单元的体积，并可提前加 热制冷剂。换言之，当CNT加热元件使用正温度系数(PTC)元件、护套加热器等作为加热源 时，可大幅减小加热单元的体积，并可减小产生多达lkw功率所用的成本。而且，由于多个CNT加热元件124围绕制冷剂管110设置，因此，即使当任意一个 CNT加热元件受到损坏时，仍可对制冷剂管进行持续地加热。同时，CNT加热元件124的宽度w形成为等于或大于相邻的CNT加热元件124之间 的间隔d2。在本实施例中，当CNT加热元件的长和宽的长度彼此不相等时，可将短边的长度 限定为宽度；当CNT加热元件的长和宽的长度彼此相等时，可将任一边的长度限定为宽度。详细地，由于CNT加热元件124具有大电阻，因此，虽然接触面积(CNT加热元件与 制冷剂管的接触面积)狭小，但热值变得非常大。在制冷剂管110的加热单元的热容量保持恒定(例如，每一个制冷剂管4kw)的状 态下，由于与CNT加热元件124之间的间隔大的情况相比，在CNT加热元件124之间的间隔 很窄的情况下仅在制冷剂管110的一部分区域中加热(可称作局部加热)制冷剂，所以会 发生制冷剂沸腾的问题。因此，为了防止因局部加热引起的制冷剂的沸腾，在本实施例中，CNT加热元件 124的宽度w形成为等于或小于相邻的CNT加热元件之间的间隔d2。图2示出了例如CNT 加热元件之间的间隔d2大于CNT加热元件124的宽度w的情况。另外，制冷剂是否沸腾涉及到CNT加热元件124与制冷剂管110本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷剂加热设备，包括：　　制冷剂在其中流动的制冷剂管；以及　　设置在所述制冷剂管的外表面上的加热单元，　　其中，所述加热单元包括：　　多个电极，所述电极设置在所述制冷剂管的外表面上并相互间隔开；以及　　多个碳纳米管加热元件，所述碳纳米管加热元件电连接到所述多个电极，由供给的电力加热并被相互间隔开地设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相宪，徐范珠，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]