低温制冷工况的空调器排水装置和空调器的制作方法

本发明涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种低温制冷工况的空调器排水装置、采用该排水装置的空调器以及该空调器的控制方法。

背景技术：

空调系统的作用是保持室内空气具有要求的温度和湿度，然而建筑物的内外环境中，总存在一些干扰因素，他们会改变室内的温湿度。常见的空调系统工作在制冷模式时，通常是室外空气温度高于室内空气温度，热量从室外通过墙、屋顶和窗户传入室内，如果不采取措施消除这一部分热量，室内温度就会升高。空调系统制冷工况的工作就是为了承担并消除这一部分负荷。

而对于应用在如基站或者野外等区域的特殊工况的设备来说，在低温的情况下仍旧需要工作在制冷模式，这时消除的是室内热源造成的热负荷。在这种情况下，室内机中蒸发器产生的冷凝水还是需要通过排水管排出室外，但是，由于此时室外的温度已经非常低了，尤其是空气温度可能低于零度，在这种情况下，冷凝水可能汇聚在排水管中，并且结冰，导致冷凝水根本无法排出，对设备造成不必要的损坏。

综上所述，现有技术中缺少一种在低温制冷工况下使得空调器可以顺利排水的结构或装置。

技术实现要素：

本发明提供一种低温制冷工况的空调器排水装置，避免冷凝水在排水管中结冰，使得冷凝水可以顺利的排出排水管。

本发明提供一种低温制冷工况的空调器排水装置，包括连通室内机集水盘的排水管；所述排水管具有室内管段和室外管段，所述室外管段外侧设置有加热元件，所述加热元件和所述室外管段并联设置且沿所述室外管段延伸。

进一步的，所述加热元件为电加热器，所述电加热器设置在所述室外管段的管壁外侧，所述电加热器和室外管段外侧设置有第一保护结构，第一保护结构包括多个且间隔均匀设置。

进一步的，还包括连接电缆，所述连接电缆外侧设置有第二保护结构，所述连接电缆连通空调室内机和室外机，所述电加热器设置在所述室外管段的管壁和所述第二保护结构之间，所述第一保护结构环绕设置在所述室外管段、电加热器和第二保护结构外侧。

进一步的，所述电加热器为裸线式电加热器，所述裸线式电加热器具有导热板，设置在所述导热板上的一对接线端子，以及连接在所述接线端子之间的电阻丝，所述电阻丝呈蛇形排列；所述裸线式电加热器的外壁两侧设置有隔热板，所述隔热板上设置有绝缘端子，所述接线端子穿过所述绝缘端子并通过电缆连接室内机的控制芯片的输出端口形成导电回路，所述隔热板分别和室外管段的管壁和第二保护结构接触。

更进一步的，所述隔热板分别沿平行于所述室外管段和第二保护结构的公切线的方向延伸。

进一步的，所述电加热器为管式电加热器，所述管式电加热器包括沿径向由外向内依次分布的金属套管、绝缘材料和电阻丝，以及沿轴向由外向内依次分布的接线端子和绝缘端子；其中所述接线端子成对设置在金属套管的两端，其中任意一个所述接线端子一端连接电阻丝，另一端连接室内机的控制芯片，两个所述接线端子通过电缆和控制芯片形成导电回路。

更进一步的，所述管式电加热器沿所述室外管段和第二保护结构的公切线方向延伸。

进一步的，还包括设置在所述第一保护结构外侧的环境温度传感器，所述环境温度传感器检测环境温度并输出环境温度检测值至室内机控制芯片，当所述环境温度检测值小于5℃且空调器工作在制冷工况时，所述室内机控制芯片输出电信号使得电流通过导电回路流过电阻丝。

优选的，所述加热元件的最大运行功率为3W。

采用本发明所公开的低温制冷工况的空调器排水装置，通过与排水管的室外管段并联设置的加热元件，对排水管的室外管段进行加热，确保即使在低温制冷的工况下，室内机换热器形成的冷凝水也能顺利地排出，不会因为结冰等情况造成冷凝水无法排出，对空调器造成损坏。

本发明同时公开一种空调器，包括低温制冷工况的空调器排水装置，所述低温制冷工况的空调器排水装置包括连通室内机集水盘的排水管；所述排水管具有室内管段和室外管段，所述室外管段外侧设置有加热元件，所述加热元件和所述室外管段并联设置且沿所述室外管段延伸。

本发明所公开的空调器具有工作稳定性好的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的低温制冷工况的空调器排水装置的结构示意图；

图2为图1所示的低温制冷工况的空调器排水装置的剖视图；

图3为图1所示排水装置中一种电加热器的结构示意图；

图4为图1所示排水装置中另一种电加热器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图2所示为本发明所公开的低温制冷工况的空调器排水装置一种实施例的结构示意图。包括排水管1，排水管1连通室内机换热器下方的集水盘，通过排水管1汇集至少一个换热器形成的冷凝水并通过设置于室外的排水管1的排水口排出空调器。与现有技术完全不同，在本实施例所公开的排水装置中，排水管1包括室内管段12和室外管段11。在室外管段11外侧设置有加热元件2，加热元件2和室外管段11并联设置且沿室外管段11延伸。加热元件2工作时，通过与室外管段11的接触面对室外管段11及室外管段11中的水进行加温，避免冷凝水在室外管段11中冻结，保证空调器在低温制冷的工况运行时，室内机中的换热器产生的冷凝水可以顺利地排出。

在本实施例中，加热元件2优选为电加热器。选择电加热器是由于电加热器可以通过空调器本身的电源进行控制，无论是启停动作还是加热功率都便于调节。加热元件2还可以选用红外线辐射加热或者电磁加热的方式。其中，红外线辐射加热需要保证热源可以均匀覆盖排水管1室外管段11的外壁，而电磁加热则需要使得加热层完全包裹室外管段11的外壁。对于应用在低温制冷工况的空调器来说，通常室外条件都较为严苛，还有可能工作在工厂、码头、郊区等空气浮尘浓度较大的区域。红外线辐射加热以及电磁加热均对室外工作条件有一定要求，相较于电加热器来说，加热成本和结构都更为复杂，所以选择电加热器作为加热元件2是本发明的一种优选的选择。

为了保证电加热器和室外管段11之间充分接触，同时又可以在电加热器和室外管段11之间形成一定的空气流动缝隙，使得空气可以在二者之间流通，避免电加热器在功率过高时对室外管段11造成损坏。电加热器和室外管段11外侧设置有第一保护结构3，第一保护结构3优选用绝缘材料软质材料制成，且其本身具有高于室外管段11的耐热性。第一保护结构3间隔设置在电加热器和室外管段11的外侧，保证在两个相邻的第一保护结构3之间的室外管段11和电加热器具有沿室外管段11延伸方向分布的一定接触面积，同时又可以保持设置在两个相邻第一保护结构3之间的一端管路结构中，室外管段11和电加热器两端的受力略大于中间部分的受力。这样，室外管段11的管壁和电加热器之间形成空气流动的缝隙，通过空气的流动带走一部分热量，避免电加热器的功率过大对室外管段11造成损坏。

在传统的空调器中，室内机和室外机之间的连接电缆4和排水管1并联设置。在本实施例中，电加热器设置在室外管段11的管壁和第二保护结构5之间，通过室外管段11的管壁和第二保护结构5形成的支持，确保电加热器的安装工作更为稳定可靠。在连接电缆4外侧设置有第二保护结构5，第二保护结构5中设置有一层隔热层，比如聚氨酯泡沫制成的软质隔热层。聚氨酯泡沫制成的软质隔热层，一方面可以起到减震缓冲的作用，另一方面一定程度上阻断隔热通道，使得并行设置的电加热器产生的热量只有很小的一部分传导至连接电缆4一端。这一小部分热量，一方面可以提高连接电缆4的工作温度，同时可以有效避免损坏连接电缆4。第一保护结构3优选环绕设置在室外管段11、电加热器和第二保护结构5外侧。

在本发明所公开的低温制冷工况的空调器排水装置中，电加热器有至少两种选择。如图3所示，电加热器可以选用裸线式电加热器21，裸线式电加热器21包括导热板21-1，设置在导热板21-1上的一对接线端子21-4，以及连接在接线端子21-4之间的电阻丝21-5。导热板21-1优选为钢板。电加热器两侧具有隔热板21-2，隔热板21-2设置在导热板21-1侧壁的外侧。电阻丝21-5呈蛇形固定设置在导热板21-1之间。隔热板21-2上设置有绝缘端子21-3。接线端子21-4穿设在绝缘端子21-3中，一对接线端子21-4通过电缆连接室内机控制芯片的输出端口，形成导电回路。为了实现功率的匹配，控制芯片输出端口的外围还可以搭建所需的驱动电路，驱动电路的具体形式可以采用现有技术中公开的多种驱动电路，仅需满足可以调节电阻丝21-5中流过的电流幅值即可，在此不再赘述。隔热板21-2分别和室外管段11的管壁和第二保护结构5接触。设置在电加热器两侧的隔热板21-2分别沿平行于室外管段11和第二保护结构5的公切线的方向延伸，一侧的隔热板21-2和室外管段11的外壁相接触，另一侧的隔热板21-2和第二保护结构5的外端面相接触。裸线式电加热器21具有热惰性小且加热迅速的优点。但是，在本实施例中，由于电加热器与室外管段11并联设置，所以在工作过程中电阻丝21-5表面很容易粘附有杂质。为了避免杂质过多影响电加热器的工作效率。优选在裸线式电加热器21外侧设置有保护壳体（图中未示出）。保护壳体优选由导热橡胶制成。对于设置有由导热橡胶制成的壳体的电加热器来说，则是一侧隔热板21-2外侧的壳体和室外管段11的外壁相接触，另一侧的隔热板21-2外侧的壳体和第二保护结构5接触。

如图4所示，电加热器还可以选用管式电加热器22。在本实施例中，管式电加热器22包括沿径向由外向内依次分布的金属套管22-1、绝缘材料22-2和电阻丝22-5，电阻丝22-5穿设在绝缘材料22-2中。在管式电加热器22的两端沿轴向由外向内依次设置有接线端子22-4和绝缘端子22-3，接线端子22-4从绝缘端子22-3中伸出。一对接线端子22-4的其中任意一个均为一端连接电阻丝22-5，另一端通过电缆连接室内机的控制芯片，或者控制芯片输出端口的外围驱动电路，从而形成导电回路。管式电加热器22同样沿室外管段11和第二保护结构5的公切线方向延伸，确保电加热器的安装结构温度，热量分布均匀。

对于应用在机房或者基站中的空调设备来说，需要24小时开机并且运行在制冷工况。在日夜温差较大的地区，在一个24小时的周期中，环境温度可能在零下几度到零上十几度的范围内变化。在这种条件下，当室外环境温度较高时，优选控制电加热器停止工作，对设备进行保护，延长其使用寿命。当室外环境温度较低时，自动控制电加热器开始工作，避免排水管1堵塞。为了实现自动启停控制，在第一保护结构3外侧设置有一个环境温度传感器6。环境温度传感器6检测环境温度并输出环境温度检测值至室内控制芯片。室内控制芯片将环境温度检测值和控制芯片中预存的温度设定值进行比较，当环境温度检测值小于温度设定值时，控制芯片的一个输出端口输出电信号，控制电阻丝所在的导电回路中有电流通过。温度设定值优选为5℃。

由于室外温度的变化的起伏较大，为了能形成更为精确地控制电加热器。当室外温度到达温度设定值，控制芯片的一个输出端口输出电信号，使得电阻丝所在电路中有电流通过后。首先控制电流幅值，使得电阻丝按照最大运行功率的三分之一运行。控制芯片同时在之后的一个周期中采集多个环境温度检测值，并计算环境温度检测值的平均值。控制芯片将首次检测的环境温度检测值和根据环境温度检测值计算的平均值进行比较，得出环境温度的变化趋势。如果环境温度检测值的平均值小于首次检测环境温度检测值，则控制芯片的输出端口输出控制信号增大导电回路中流过电阻丝的电流，提高电阻丝的运行功率并维持电加热器按照最大运行功率运行。如果环境温度检测值的平均值大于首次检测环境温度检测值且小于温度设定值，则维持电流幅值，使得电阻丝按照最大运行功率的三分之一运行，并继续采集、计算下一个周期中的环境温度参数。

当电阻丝按照最大运行功率运行之后，控制芯片在之后的一个周期中采集环境温度传感器6生成的多个环境温度检测值，并继续计算该周期中环境温度检测值的平均值。控制芯片将连续两个周期中计算得出的环境温度检测值的平均值进行比较，如果后一个周期计算得出的环境温度检测值的平均值大于第一个周期计算得出的环境温度检测值的平均值，且后一个周期计算得出的环境温度检测值的平均值小于设定温度，则控制芯片按照最大运行功率的三分之一运行。从而使得电阻丝中的电流可以根据环境温度逐步增大、逐步减小，且在温度较高时自动停止，实现电加热器的精确智能控制。采集环境温度信号的周期可以设定为10分钟、30分钟或60分钟，根据具体的使用环境进行选取。

在本实施例中，电阻丝的最大运行功率为3W ，保证在长时间运行过程中不对室外管段11造成不可逆的损伤。

采用本发明上述实施例所公开的低温制冷工况的空调器排水装置，通过与排水管的室外管段并联设置加热元件，对排水管的室外管段进行加热，确保即使在低温制冷的工况下，室内机换热器形成的冷凝水也能顺利地排出，不会因为结冰等情况造成冷凝水无法排出，对空调器造成损坏。

本发明同时公开了一种采用上述低温制冷工况的空调器排水装置的空调器。低温制冷工况的空调器排水装置的具体结构以及运行过程参见说明书附图以及上述实施例的详细描述，在此不再赘述。设置有低温制冷工况的空调器排水装置的空调器可以达到同样的技术效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。