感温包、膨胀阀及换热系统的制作方法

本公开涉及换热系统技术领域，尤其涉及一种感温包、膨胀阀及换热系统。

背景技术：

换热系统包括空调系统，可以在需要调节区域通过释放热量使该区域升温以达到制热的目的，或吸收热量使该区域降温以达到制冷的目的。换热系统通过感温包来感应温度，并基于温度来调整工作状态，以实现制冷或制热的目的。可见，感温包能否准确、灵敏地感应温度对于换热系统能否精确地调节温度尤为重要。

技术实现要素：

本公开提供了一种改进的感温包、膨胀阀及换热系统。

本公开的一个方面提供一种感温包，所述感温包包括：壳体；

所述壳体包括金属和石墨烯，所述石墨烯的至少部分暴露于所述壳体的外表面。

可选地，所述壳体包括金属材料的金属壳体以及石墨烯材料的石墨烯体，所述石墨烯体覆盖于所述金属壳体的外表面。

可选地，所述石墨烯体为与所述金属壳体的外表面相匹配的套筒结构，所述石墨烯体套装于所述金属壳体。

可选地，所述石墨烯体与所述金属壳体过盈配合。

可选地，所述石墨烯体粘结于所述金属壳体。

可选地，所述金属壳体形成有感温腔体，所述金属壳体布设有连通所述感温腔体的多个导热孔，所述石墨烯体覆盖于所述导热孔。

可选地，所述石墨烯体在所述金属壳体的覆盖面积为所述金属壳体的外表面的80％-100％；和/或

所述石墨烯体的厚度为0.02-0.03mm。

可选地，所述壳体的材料包括所述金属与所述石墨烯的复合材料。

可选地，所述感温包还包括与所述壳体的第一端相接的第一金属加强体；和/或

所述感温包还包括与所述壳体的第二端相接的第二金属加强体。

本公开的另一个方面提供一种膨胀阀，所述膨胀阀包括上述提及的任一种所述的感温包。

本公开的另一个方面提供一种换热系统，所述换热系统包括上述提及的任一种所述的感温包，或者包括上述提及的所述的膨胀阀。

本公开实施例提供的感温包、膨胀阀及换热系统至少具有以下有益效果：

本公开实施例提供的感温包的壳体包括金属和石墨烯，且石墨烯的至少部分暴露于壳体的外表面，由于石墨烯的导热系数高于金属的导热系数，这使感温包能够灵敏地、精确地感应温度。本公开实施例提供的膨胀阀包括上述感温包，利于膨胀阀根据感温包所感应的温度灵敏地、精确地调整开度大小。本公开实施例提供的换热系统包括上述感温包或膨胀阀，利于换热系统在制冷或制热时根据感温包所感应的温度精确地调整温度。

附图说明

图1所示为本公开感温包的一个实施例的结构示意图；

图2所示为本公开感温包的另一个实施例的结构示意图；

图3所示为本公开感温包的另一个实施例的结构示意图；

图4所示为本公开感温包的另一个实施例的结构示意图；

图5所示为本公开膨胀阀与感温包连接的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

在一些实施例中，换热系统的感温包，或者膨胀阀的感温包紧固于换热系统的冷媒管路和/或换热器上，冷媒管路和换热器均包括能够传热的金属材料。感温包与冷媒管路和/或换热器“线”接触，以感应冷媒管路和/或换热器的温度，换热系统根据感温包所感应的温度进行温度调节。但是，由于感温包的壳体材料包括紫铜或不锈钢，其导热时间有延迟，不能灵敏、精确地感应温度，还影响膨胀阀调节进口或出口开度的精确度，影响换热系统精确地调节温度，比如调节房间的温度。

为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种感温包、膨胀阀及换热系统。

本公开实施例提供的感温包包括：壳体。壳体包括金属和石墨烯，石墨烯的至少部分暴露于壳体的外表面。本公开实施例提供的感温包的壳体包括金属和石墨烯，且石墨烯的至少部分暴露于壳体的外表面，由于石墨烯的导热系数高于金属的导热系数，这使感温包能够灵敏地、精确地感应温度。本公开实施例提供的膨胀阀包括感温包，利于膨胀阀根据感温包所感应的温度灵敏地、精确地调整开度大小。本公开实施例提供的换热系统包括上述感温包或膨胀阀，利于换热系统在制冷或制热时根据感温包所感应的温度精确地调整温度。

图1所示为本公开感温包100的一个实施例的结构示意图。参考图1，感温包100包括：壳体110；壳体110包括金属和石墨烯，石墨烯的至少部分暴露于壳体110的外表面。

在本公开实施例中，壳体110可以为筒状结构，一端封闭，另一端设有连接口。壳体110还可为其他结构，本公开对此不作具体限定。在一个实施例中，感温包100的壳体110内装填有热胀冷缩体，比如惰性气体，感温包100感应到温度变化时，热胀冷缩体将发生热胀冷缩变化。感温包100的连接口与膨胀阀的毛细管210接通，通过热胀冷缩体的热胀冷缩变化，来驱动膨胀阀调节开度大小。

在另一个实施例中，感温包100的壳体110内设有热敏电阻，热敏电阻感应壳体110的温度信号，热敏电阻通过穿过连接口的导线与控制器等电连接。控制器根据热敏电阻所检测的温度信号，来调整其他模组(比如驱动风机的电机)的工作状态，进而调节温度。

在一个实施例中，继续参考图1，壳体110包括金属材料的金属壳体111以及石墨烯材料的石墨烯体112，石墨烯体112覆盖于金属壳体111的外表面。

在一个实施例中，金属壳体111的金属材料包括：紫铜和不锈钢等具有良好导热性能的金属。其中，铝的导热系数可以为237w/mk，铜的导热系数可以为401w/mk，纯石墨烯的导热系数可以为4000-6600w/mk，石墨烯片或石墨烯膜的导热系数可以为1500-1700w/mk。由此可知，石墨烯体112的导热系数高于铝和铜，通过使石墨烯体112覆盖于金属壳体111的外表面，使石墨烯体112快速地感应温度，并传热至金属壳体111，进而使该感温包100灵敏地、精确地感应温度。

在一个实施例中，石墨烯体112可以覆盖于金属壳体111的部分外表面或全部外表面。比如，石墨烯体112可以沿周向环绕覆盖于金属壳体111的外表面，以利于感温包100整体几乎同时感应温度，进而提高感温包100感应温度的精确度和灵敏度。

在一个实施例中，继续参考图1，石墨烯体112为与金属壳体111的外表面相适配的套筒结构，石墨烯体112套装于金属壳体111。一些实施例中，由于石墨烯体112为套筒结构，在传热过程中，套筒结构的石墨烯体112的周向几乎同时感应温度，并传热至整个金属壳体111，提升了感温包100感应温度的灵敏度和精确度，避免了感温包100与冷媒管路因“线”接触而产生的壳体110受热不均的影响。

在一个实施例中，石墨烯体112与金属壳体111过盈配合。一些实施例中，该方式利于石墨烯体112牢固地套装于金属壳体111上，且利于石墨烯体112将温度快速传递至金属壳体111，提升了感温包100感应温度的灵敏度和精确度。其中，金属壳体111的端部的径向尺寸可以小于中部的径向尺寸，以方便将套筒结构的石墨烯体112套装于金属壳体111上。

在一个实施例中，石墨烯体112粘结于金属壳体111。一些实施例中，粘结方式简单，粘结力度好，利于该感温包100的生产制造。其中，石墨烯体112可以通过具有良好导热性和耐温性的硅脂粘结剂粘结于金属壳体111的外表面。在一个实施例中，可以将石墨烯片或石墨烯膜缠绕并粘结于金属壳体111的外表面。

在一个实施例中，石墨烯体112在金属壳体111的覆盖面积为金属壳体111的外表面的80％-100％，例如可以为80％、85％、90％、95％、100％等。在一个实施例中，石墨烯体112的厚度为0.02-0.03mm，例如可以为0.02mm、0.022mm、0.025mm、0.027mm、0.03mm等。一些实施例中，如此设置石墨烯体112的覆盖面积和厚度，合理地使用了石墨烯，提升了感温包100感应温度的灵敏度和精确度。进一步地，在可加工的前提下，石墨烯体112的厚度越薄越好。

图2所示为本公开感温包100的另一个实施例的结构示意图。参考图2，金属壳体111形成有感温腔体，金属壳体111布设有连通感温腔体的多个导热孔114，石墨烯体112覆盖于导热孔114。针对于该实施例，金属壳体111内可设置热敏电阻，热敏电阻通过导线310与外界的控制器等设备电连接。一些实施例中，如此设置，利于石墨烯体112能够快速将热量传递至金属壳体111的内腔的热敏电阻，利于提升感温包100感应温度的灵敏度和准确度。在一个实施例中，多个导热孔114均匀布设于金属壳体111，利于热敏电阻受热均匀。导热孔114可以为圆形孔、方形孔、三角形孔等规则或不规则的结构，本公开实施例对此不作具体限定。

图3所示为本公开感温包100的另一个实施例的结构示意图。参考图3，壳体110的材料包括金属与石墨烯的复合材料。一些实施例中，由于石墨烯的导热系数高于金属的导热系数，这加快了感温包100感应温度的速度，利于感温包100灵敏地、精确地感应温度。

在一实施例中，可以将石墨烯颗粒置于熔融的金属液中，然后对混合液冷却成型，得到材料为金属与石墨烯的复合材料的壳体110。对于石墨烯与金属之间的质量比例不作具体限定，能够加快导热速度，并具有一定的机械强度即可。

在一个实施例中，继续参考图3，感温包100的壳体110的整体为金属与石墨烯的复合材料，能够保证机械强度和导热速度即可。

图4所示为本公开感温包100的另一个实施例的结构示意图。在一个实施例中，参考图4，感温包100还包括与壳体110的第一端相接的第一金属加强体115。和/或，感温包100还包括与壳体110的第二端相接的第二金属加强体116。壳体110的第一端可与第二端相对。一些实施例中，壳体110利于提升该感温包100感应温度的灵敏度和精确度，第一金属加强体115和/或第二金属加强体116对金属与石墨烯复合材料的壳体110起到了保护作用，赋予该感温包100良好的机械强度。其中，第一金属加强体115和第二金属加强体116可分别粘结于壳体110的两端。或者，第一金属加强体115与壳体110的第一端卡接连接，第二金属加强体116与壳体110的第二端卡接连接。在一个实施例中，第一金属加强体115和第二金属加强体116均与壳体110接通，第一金属加强体115背离壳体110的端部封闭，第二金属加强体116背离壳体110的端部设有连接口，以与毛细管210或导线310连接。

本公开实施例还提供了一种膨胀阀，包括上述提及的感温包100。

图5所示为本公开膨胀阀200与感温包100连接的一个实施例的结构示意图。参考图5，膨胀阀200包括感温包100、毛细管210、动力头组件220、阀芯230、阀体240。其中，动力头组件220设于阀体240的一端，阀芯230设于阀体240内，动力头组件220通过毛细管210与感温包100连接，感温包100内的热胀冷缩体变化时，动力头组件220驱动阀芯230调整阀体240的开度。当感温包100所感应的温度增加时，热胀冷缩体的体积增大，并通过毛细管210给予动力头组件220第一作用力，动力头组件220驱动阀芯230对阀体240的开度大小进行调节。同理，当感温包100所感应的温度降低时，热胀冷缩体的体积减小，并通过毛细管210给予动力头组件220与第一作用力相反的第二作用力，动力头组件220驱动阀芯230对阀体240的开度进行调节。在该实施例中，感温包100可以为txv温包。

本公开实施例提供的膨胀阀200，包括上述提及的感温包100，利于膨胀阀200灵敏地、精确地根据感温包100所感应的温度调整开度大小。

本公开实施例还提供了一种换热系统。在一个实施例中，换热系统可以为空调系统，空调系统的冷媒管路设有上述膨胀阀200，膨胀阀200的感温包100可以固定于冷媒管路上。通过该膨胀阀200的感温包100能够灵敏地、精确地感应对应管路的温度，以使膨胀阀200灵敏地、精确地调整开度大小，进而使换热系统在制冷或制热时精确地调整温度。

在另一个实施例中，换热系统可以为空调系统，空调系统包括设于进口管线和/或出口管线的感温包100、与感温包100电连接的控制器、与控制器电连接的驱动件(比如电机，电机可与风机连接)。其中，感温包100包括壳体110、以及设于壳体110内的热敏电阻件，热敏电阻件通过导线310与控制器电连接。壳体110可将空调系统的进口管线和/或出口管线的温度传递至热敏电阻，热敏电阻检测温度信号并发送至控制器，控制器根据热敏电阻所检测的温度信号控制驱动件的工作状态，进而控制与驱动件连接的风机等工作状态，以实现制冷或制热。在该实施例中，感温包100可以为温度感温包100。通过感温包100能够灵敏地、精确地感应对应管路的温度，进而使换热系统在制冷或制热时精确地调整温度。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。