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空调器制冷剂的自动调节方法及系统实施方式

2022/07/16228 作者:佚名
导读:参照图1,图1是《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节系统较佳实施例处于制冷状态时的结构示意图。该发明空调器制冷剂的自动调节系统包括室内侧换热器1、压缩机2、四通阀3、室外侧换热器4、第一毛细管装置5及过渡管8,第一毛细管装置5为常规的毛细管部件,包括第一毛细管51及单向阀52,室外侧换热器4通过过渡管8连接第一毛细管51。该发明空调器制冷剂的自动调节系统还包括制冷剂可调装置6

参照图1,图1是《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节系统较佳实施例处于制冷状态时的结构示意图。该发明空调器制冷剂的自动调节系统包括室内侧换热器1、压缩机2、四通阀3、室外侧换热器4、第一毛细管装置5及过渡管8,第一毛细管装置5为常规的毛细管部件,包括第一毛细管51及单向阀52,室外侧换热器4通过过渡管8连接第一毛细管51。该发明空调器制冷剂的自动调节系统还包括制冷剂可调装置6、毛细管流量可调装置7及制冷剂控制装置9。其中,制冷剂可调装置6设置在室外侧换热器4与第一毛细管51之间,包括制冷剂调节容器61、第一电磁阀62、第三电磁阀63及第四调节阀64;毛细管流量可调装置7并联连接在第一毛细管装置5的两端,包括第二毛细管71及第二电磁阀72;制冷剂控制装置9包括控制器91和电压检测电路92。

《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节系统中的第一电磁阀62、第三电磁阀63及第四电磁阀64为常开电磁阀,第二电磁阀72为常闭电磁阀。第一毛细管51的内径及长度根据空调器系统所需的毛细管中制冷剂流量而精确设计和加工而成,以保证通过第一毛细管51的制冷剂流量达到空调器系统的额定制冷剂流量;第一毛细管51和第二毛细管71并联连通后的总流量与空调器系统在低输入电压条件下运行制冷时所需要的制冷剂流量相对应,以保证空调器系统在低输入电压条件下运行制冷时,其压缩机的排气温度不会过高。

具体的,制冷剂可调装置6中的制冷剂调节容器61用于调节空调器系统的制冷剂剂量,制冷剂调节容器61设置在室外侧换热器4与第一毛细管51之间的管路(过渡管8)上,在该实施例中,制冷剂调节容器61优选设置在靠近室外侧换热器4出口的位置,制冷剂调节容器61的入口管通过一个管道接头与过渡管8连通,该管道接头靠近室外侧换热器4的出口。第一电磁阀62设于制冷剂调节容器61的入口管上,可以用于封闭制冷剂调节容器61,使制冷剂调节容器61内的制冷剂无法流出,同时也可以限制外部的制冷剂进入制冷剂调节容器61中,第三电磁阀63设于上述管道接头与室外侧换热器4之间的过渡管8上,第四电磁阀64设于管道接头与第一毛细管51之间的过渡管8上;毛细管流量可调装置7中的第二毛细管71与第一毛细管51相互并联连通,第二电磁阀72与第二毛细管71串联连接,设于第二毛细管71的靠近室外侧换热器4的一端。

当空调器系统关闭时,第一电磁阀62、第三电磁阀63及第四电磁阀64处于常开状态,第二电磁阀72处于常闭状态,此时制冷剂调节容器61内的压力与系统的压力达到平衡,平衡压力约为1MP左右,此时制冷剂调节容器61内存放有一定体积的制冷剂,该部分制冷剂的剂量等于系统的总制冷剂剂量乘以制冷剂调节容器61的容量所占系统总容量的百分比。

空调器系统注入制冷剂之前,需将空调器系统抽为真空,即将空调器系统内部的空气从系统中抽出,此时空调器系统内部的绝对压力为零(包括制冷剂调节容器61),当将制冷剂注入空调器系统时,制冷剂充入制冷剂调节容器61中。其中,该制冷剂调节容器61的容量根据空调器系统在正常输入电压条件下运行制冷时所需的制冷剂剂量与其在低输入电压条件下运行制冷时所需的制冷剂剂量的差值有关,该差值越大,则所需制冷剂调节容器61的容量就越大。《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》实施例中制冷剂调节容器61的容量等于空调器系统在正常输入电压条件下运行制冷时所需的制冷剂剂量与其在输入电压低于预设电压值条件下运行制冷时所需的制冷剂剂量的差值,其中该发明实施例的预设电压值为空调器系统压缩机额定输入电压值的85%。

开启空调器使空调器开始执行制冷运行时,制冷剂控制装置9中的电压检测电路92对压缩机2的输入电压进行检测,检测该输入电压是否过低,即输入电压是否低于其额定输入电压值的85%,若压缩机2的输入电压高于其额定输入电压值的85%,此时控制器91输出控制量控制第三电磁阀63通电闭合,并延时第二预设时间,该第二预设时间为5秒(该时间可根据实验得出),第三电磁阀63的闭合可以阻止室外侧换热器4的制冷剂流入到制冷剂调节容器61中,且此时,控制器91控制第一电磁阀62及第四电磁阀64均为不通电的开启状态。由于压缩机2的动力作用,制冷剂调节容器61中的制冷剂被吸入到系统中,经过渡管8流向第一毛细管装置5,参与循环,当5秒的延时时间到了之后,制冷剂调节容器61中的制冷剂在压缩机2的作用下基本全被吸入到系统中参与制冷循环,即此时制冷剂调节容器61中无制冷剂,制冷剂调节容器61内的绝对压力较低,接近为零。且当5秒的延时时间到了之后,控制器91控制第一电磁阀62通电闭合,将制冷剂调节容器61与制冷循环回路隔离,同时,控制第三电磁阀63及第四电磁阀64均为开启状态,控制第二电磁阀72为不通电闭合状态,使第二毛细管71截止,此时空调器系统的制冷剂剂量以及其毛细管中制冷剂的流量均为该输入电压条件及其配置下的理想状态,其制冷量达到最优。

在不改变空调器系统毛细管中制冷剂流量的情况下,减少系统中的制冷剂剂量可使压缩机的运行电流降低,但是,制冷剂剂量减少的同时也会造成空调器系统压缩机的排气温度过高,而压缩机的线圈会因其排气温度的过高而使其保护器断开,使得压缩机停止工作。因此,减少空调器系统制冷剂剂量的同时必须相应的将空调器系统毛细管中制冷剂的流量增大,以适应此时空调器系统所需要的制冷剂流量。而增大空调器系统毛细管中制冷剂流量的办法通常有两种:(1)将毛细管的长度减短;(2)将毛细管的内径增大。将两根毛细管并联也可实现增大毛细管内径的效果。空调器系统毛细管中制冷剂流量的确定与该空调器系统以及系统中运行的制冷剂剂量有关,其可根据试验验证得出。

《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节系统在正常的输入电压条件下运行制冷时,即压缩机的输入电压高于其额定输入电压值的85%以上时,控制器91控制系统中全部的制冷剂都参与制冷循环,且此时相对应的第一毛细管51与此时系统中的制冷剂剂量相匹配,第一毛细管51的内径及其长度根据空调器系统在正常输入电压条件下运行制冷时所需的制冷剂流量而精确设计和加工而成,以保证空调器系统达到额定的制冷效果。

当空调器系统在上述正常输入电压条件下运行制冷时,若制冷剂控制装置9中的电压检测电路92检测到压缩机2的输入电压降到其额定输入电压值的85%以下时(《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》实施例中的制冷剂控制装置9对压缩机的输入电压的进行实时检测,约0.2秒检测一次),控制器91控制第一电磁阀62为断电开启状态,并延时第一预设时间。由于之前制冷剂调节容器61内无制冷剂,制冷剂调节容器61内的绝对压力接近为零,所以当控制器91控制第一电磁阀62断电开启时,过渡管8上的制冷剂将经过管道接头迅速注入到制冷剂调节容器61中。其中,第一电磁阀62开启后的延时时间,即第一预设时间,决定了流入到制冷剂调节容器61的制冷剂剂量,在该实施例中,该第一预设时间为3秒,该时间可根据实验得出,以保证剩余在空调器系统中的制冷剂剂量为该输入电压条件下运行制冷所需的制冷剂剂量,该延时时间与该空调器系统、压缩机2所能承受的电压以及压缩机线圈所能承受的温度有关。若不控制第一电磁阀62延时开启一段时间,即未让一部分的制冷剂流入到制冷剂调节容器61中,则空调器系统在低输入电压条件下制冷运行时,制冷剂相对过量,导致其压缩机2的运行电流过高,容易使压缩机产生跳停保护。控制器91控制第一电磁阀62开启3秒的时间,可使空调器系统在该低输入电压条件下运行制冷时多余的制冷剂流入到制冷剂调节容器61中。

当3秒的延时时间到了之后,控制器91控制第一电磁阀62通电闭合,将制冷剂调节容器61与制冷循环回路再次隔离,同时,控制第四电磁阀64及第二电磁阀72保持开启状态。其中,第一电磁阀62的闭合使得刚才的3秒时间内流入到制冷剂调节容器61中的制冷剂不参与系统的制冷循环,减少了系统中的制冷剂剂量,保证剩余在系统中的制冷剂为该低输入电压条件下运行制冷所需的制冷剂,避免低压制冷运行时制冷剂过量,从而保证了空调器系统在该低输入电压条件下制冷运行时其压缩机的运行电流较低。进一步地,为了避免制冷剂剂量减少造成空调器系统压缩机的排气温度过高,通过第二电磁阀72的开启使得系统的制冷剂流经第一毛细管51和第二毛细管71,即实现第一毛细管51与第二毛细管71的并联使用,从而增大了空调器系统在该低输入电压条件下的毛细管中制冷剂的流量,从而使得空调器系统在低输入电压条件下运行制冷时其压缩机2的排气温度维持在较低的状态。

《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节系统在低输入电压条件下运行制冷时,即压缩机的输入电压低于其额定输入电压值的85%以下时,控制器91控制空调器系统中多余的制冷剂流入到制冷剂调节容器61中,使该部分制冷剂不参与空调器系统的制冷循环,且此时控制器91控制系统中的第一毛细管51与第二毛细管71并联使用,增大了空调器系统在低输入电压条件下的毛细管中制冷剂的流量,实现了空调器系统在低输入电压条件下的可靠运行。

当空调器系统在低于压缩机额定输入电压值的85%以下运行制冷时,若电压检测电路92检测到压缩机的输入电压升高到高于其额定输入电压值的85%以上,则控制器91控制第三电磁阀63通电闭合,同时,控制第一电磁阀62断电开启,使制冷剂调节容器61内的制冷剂释放,参与制冷循环。延迟5S后,控制器91控制第一电磁阀62重新通电闭合,第三电磁阀63断电开启,控制第四电磁阀64开启。另外,控制第二电磁阀72断电闭合,关闭第二毛细管71,此时空调器系统中的制冷剂只流经第一毛细管51,此时空调器系统的制冷剂剂量及其毛细管中制冷剂的流量均为该输入电压条件下相匹配的理想状态,其制冷量达到最优。

参照图2,图2是《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节系统较佳实施例处于制热状态时的结构示意图,四通阀3切换到制冷状态,使空调器执行制热模式运行。该发明空调器制冷剂的自动调节系统运行制热功能时,由于室内外的工况都非常低,因此其压缩机的运行功率也比较低,从而其运行电流较低,所以,该空调器系统即使在低输入电压条件下运行,其压缩机也不易产生跳停保护,从而空调器系统中的制冷剂可全部参与制热循环,无需把部分制冷剂储存到制冷剂调节容器61中;且空调器系统运行制热功能时,无需增大系统的毛细管中制冷剂的流量。

由于空调器系统关闭时,制冷剂调节容器61存有制冷剂,因此,当空调器系统开始运行制热功能时,通过控制器91控制第一电磁阀62及第三电磁阀63均处于开启状态,控制第二电磁阀72为闭合状态,控制第四电磁阀64为闭合状态,延时5秒后,控制第一电磁阀62为闭合状态,控制第四电磁阀为开启状态,此时将之前存储在制冷剂可调节器61内的制冷剂全部吸入到系统参与空调器系统的制热循环。

《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》所提出的空调器制冷剂的自动调节系统相对于2011年12月前的空调器系统,其增设了制冷剂控制装置、制冷剂可调装置及毛细管流量可调装置,制冷剂控制装置能根据压缩机的输入电压分别控制制冷剂可调装置和毛细管流量可调装置中相应电磁阀的开启或关闭动作,以调节空调器系统在相应输入电压条件下运行时所需的制冷剂剂量及其所需的毛细管制冷剂流量。该发明既保证了空调器系统在低输入电压条件下的可靠运行又保证了空调器系统在正常输入电压条件下的高效制冷功能。

参照图3,图3是《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节系统较佳实施例的控制原理框图,包括制冷剂可调装置6、毛细管流量可调装置7、制冷剂控制装置9及压缩机2。其中,制冷剂可调装置6包括制冷剂调节容器61、第一电磁阀62、第三电磁阀63及第四调节阀64,毛细管流量可调装置7包括第二毛细管71及第二电磁阀72,制冷剂控制装置9包括控制器91及电压检测电路92。

具体的,制冷剂控制装置9中的电压检测电路92对压缩机2的输入电压进行实时检测,制冷剂控制装置9中的控制器91根据电压检测电路92所检测到的输入电压,分别控制制冷剂可调装置6及毛细管流量可调装置7中相应电磁阀的开启或关闭动作,以调节空调器系统在相应输入电压条件下所需的制冷剂剂量及其所需的毛细管制冷剂流量,从而使得《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》既能够保证空调器系统在低输入电压条件下运行时其压缩机的运行电流及其压缩机的排气温度均维持在较低的状态,使得该发明既保证了空调器系统在该低输入电压条件下的可靠运行,又保证了空调器系统在正常输入电压条件下运行时的高效制冷功能。

《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节方法,包括以下步骤:

步骤一:将空调器系统中的调节用制冷剂存储于制冷剂可调装置内;

步骤二:通过制冷剂控制装置检测空调器系统压缩机的输入电压;

步骤三:制冷剂控制装置根据上述输入电压控制上述调节用制冷剂参与或者不参与空调器系统的制冷循环,以调节空调器系统的制冷剂剂量。

其中,步骤三还包括:制冷剂控制装置根据压缩机的输入电压控制毛细管流量可调装置调节经过空调器系统毛细管的制冷剂流量。

《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》空调器制冷剂的自动调节方法当压缩机的输入电压高于预设电压值时,制冷剂控制装置控制调节用制冷剂参与空调器系统的制冷循环;当压缩机的输入电压低于预设电压值时,制冷剂控制装置控制调节用制冷剂不参与空调器系统的制冷循环,并且通过制冷剂控制装置控制毛细管流量可调装置增大经过空调器系统毛细管的制冷剂流量。

其中,上述预设电压值等于压缩机额定输入电压值的85%。

上述调节用制冷剂属于空调器系统中的制冷剂的一部分,当压缩机的输入电压低于额定输入电压值的85%时,从空调器系统的全部制冷剂中减少该部分调节用制冷剂,即限制上述调节用制冷剂参与制冷循环,可以减少系统中的制冷剂剂量,使压缩机的运行电流降低;此时,可以再通过将空调器系统毛细管中制冷剂的流量增大,以适应此时空调器系统所需要的制冷剂流量,以避免排气温度的过高。

《空调器制冷剂的自动调节方法及系统》提出的空调器制冷剂的自动调节方法,可以应用在上述空调器制冷剂的自动调节系统中,制冷剂控制装置能根据压缩机的输入电压配合制冷剂可调装置调节空调器系统的制冷剂剂量,并且,制冷剂控制装置能根据压缩机的输入电压配合毛细管流量可调装置对空调器系统毛细管中的制冷剂流量进行控制,从而使得该发明既保证了空调器系统在低输入电压条件下的可靠运行,又保证了空调器系统在正常输入电压条件下的高效制冷功能。

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