CN103344357B - 一种检测冷媒***控制参数的装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种检测冷媒***控制参数的装置及检测方法，解决了空调、热泵热水器等产品在运行过程中测量冷媒高压饱和温度时，因冷媒流量变化或空气侧温度变化引起的温度传感器位置处冷媒状态转变为过热状态或过冷状态，进而导致测得的饱和温度不准确的问题。本发明通过检测管建立稳定的冷媒饱和状态检测区，使检测管内的冷媒始终处于饱和状态，利用该方法测得的饱和温度，不会受冷媒循环流量的影响，也不会受到外界空气温度的影响，实现简单，成本较低，数值真实准确，保证了***控制模式的正确性。
Description
技术领域
本发明属于空调与制冷工程技术领域，具体地说，涉及一种检测冷媒***控制参数的装置及检测方法。
背景技术
在空调整个冷媒***的控制中，高压冷媒压力或饱和温度作为一个重要的控制参数，通常会对包括控制压缩机频率、电子膨胀阀的开度、风机转速等重要部件的执行动作产生影响。冷媒***压力的确定，通常是通过检测冷媒***内的饱和温度，由饱和温度与冷媒***压力的对应关系，进而确定冷媒***压力。因而，饱和温度是一个非常重要的控制参数。
现有空调中多采用在热交换器的中部位置布设热敏电阻的方式来测量饱和温度。但在空调运行时，常常因冷媒的循环量发生变化，或热交换器空气侧温度变化，导致温度传感器位置处冷媒处于过热状态或过冷状态，进而导致测得的饱和温度不准确。饱和温度测量不准确会导致控制***不能及时正确地对包括压机频率、膨胀阀开度、风机转速等参数进行调整，发生误动作或不动作的现象，进而导致空调运行异常，影响空调的正常使用。
另外，在一些采用板式换热器的产品中，如冷媒-水换热模块的热水产品中，无法在换热流程的中部位置设置热敏电阻，因而该***的饱和温度也非常难测量。
虽然采用压力传感器的方法可以实时对冷媒压力进行测量，同时避免饱和温度测量不准的问题。但压力传感器成本较高，容易导致空调产品成本上升，使整机价格随之提高，进而使空调产品在价格方面的竞争力下降，失去价格方面的竞争优势。
发明内容
本发明提供了一种检测冷媒***控制参数的装置及检测方法，解决了空调、热泵热水器、风冷冷热水等产品在运行过程中测量冷媒高压饱和温度时，因冷媒流量变化或空气侧温度变化引起的温度传感器位置处冷媒状态转变为过热状态或过冷状态，进而导致测得的饱和温度不准确的问题。本发明还可以解决采用压力传感器成本偏高的问题。
本发明为一种替代两种现有测量方法的全新的测量方法，其利用检测管进行检测高压饱和温度，不会发生冷媒状态改变的问题，同时也可避免压力传感器高成本的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种检测冷媒***控制参数的装置，所述冷媒***包括压缩机、换热器和冷媒管路，以及检测装置，所述检测装置包括检测管和温度传感器，所述检测管一端是封闭的，另一端是开通的，所述检测管的开通端与需要检测的高压冷媒管路连通，所述检测管的部分管体接触在低温冷媒管路的管体上，在与低温冷媒管路不接触的检测管管体上设置所述温度传感器。
在本发明的技术方案中，还具有以下附加技术特征：
与低温冷媒管路相接触的检测管的管体应高于需要检测的高压冷媒管路的连通处。
所述温度传感器的设置位置为距离低温冷媒管路与检测管管体接触部位5-100mm的范围内。
所述检测管封闭端的部分管体设在低温冷媒管路的管体上。
所述检测管的管体与低温冷媒管路接触长度在6-30mm范围内。
所述检测管的管体与低温冷媒管路可靠接触。如可以采用焊接固定。
所述检测管为两段式，一段为冷媒贮管，另一段为接管，所述冷媒贮管一端是封闭的，另一端与接管连通，接管的另一端与需要检测的高压冷媒管路连通，所述冷媒贮管封闭端的部分管体接触在低温冷媒管路的管体上，所述温度传感器设置在与低温冷媒管路不接触的冷媒贮管的管体上，所述冷媒贮管位置在上，所述接管位置在下。
所述控制参数为冷媒饱和温度和冷媒***压力，由所述温度传感器测出饱和温度，由饱和温度与压力的对应关系，进而得出冷媒***压力。
一种使用上述装置的检测方法，当冷媒***循环运行时，高压冷媒由高压冷媒管路进入检测管内部，检测管内部的气态冷媒与低温冷媒管接触部位放热冷凝，进而使检测管内的冷媒为饱和状态，通过布设在检测管上的温度传感器测得冷媒的饱和温度，由饱和温度与压力的对应关系，得出冷媒***压力。
一种检测冷媒***控制参数的装置，所述冷媒***包括压缩机、换热器和冷媒管路，以及检测装置，所述检测装置包括检测管和温度传感器，所述检测管一端是封闭的，另一端是开通的，所述检测管的开通端与需要检测的高压冷媒管路连通，所述检测管的管体处于空气中，在检测管管体上设置所述温度传感器。
一种使用上述装置的检测方法，当冷媒***循环运行时，高压冷媒由高压冷媒管路进入检测管内部，检测管管体与周围空气进行换热，使检测管内部的气态冷媒放热冷凝，进而使检测管内的冷媒为饱和状态，通过布设在检测管上的温度传感器测得冷媒的饱和温度，由饱和温度与压力的对应关系，得出冷媒***压力。
本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：
1.本发明利用检测管在其内部形成微型冷凝过程，能够使冷媒状态始终保持饱和状态，饱和状态不易改变的特性，对其测量并获得饱和温度，测得饱和温度准确，克服了现有热敏电阻测量方法容易出现偏差的问题。避免了因控制参数不准确造成的控制模式紊乱，以及误动作或不动作现象。
2.利用检测管与高压冷媒管连通，结构简单，易于实现，成本低，克服了采用压力传感器带来的高成本问题。
附图说明
图1是本发明一种检测冷媒***控制参数的装置实施例1的示意图；
图2是图1中A区域的局部放大示意图；
1、压缩机；2、四通阀；3、蒸发器；4、冷凝器；5、冷媒管路；5-1、高压冷媒管路；5-2、低温冷媒管；6、检测管；6-1、冷媒贮管；6-2、接管；7、温度传感器；8、节流阀。
具体实施方式
实施例1
参见图1和图2，本发明的冷媒***包括压缩机1、四通阀2、冷凝器4、蒸发器3和冷媒管路5。
为了准确测得冷媒饱和温度，发明构思是，应当使冷媒始终处于稳定的饱和状态，因而应设立稳定的冷媒饱和状态检测区。
技术方案是，检测装置包括检测管6，检测管6一端是封闭的，另一端是开通的，将检测管6的开通端与需要待检测的高压冷媒管路5-1连通，检测管6的部分管体附设在低温冷媒管路5-2的管体上，使检测管6的一小段管体与低温冷媒管路5-2的管体接触，接触方式可以采用焊接或捆扎等方式。检测管6管体上设置所述温度传感器7，温度传感器7的位置应设在检测管6处于悬空部分的管体上，也可以说，设在与低温冷媒管路5-2不接触的检测管6管体上。温度传感器7的设置位置为距离低温冷媒管路5-2与检测管6管体接触部位5-100mm的范围内。在本实施例中，距离为15mm。经实验表明，温度传感器7的位置要避开接触部位，但应靠近检测管6上部，这样的位置是冷媒饱和状态稳定区域，以达到测量温度准确的目的。
与低温冷媒管路5-2相接触的检测管6的管体应高于需要检测的高压冷媒管路5-1的连通处，以利于冷媒蒸汽在检测管路中冷凝后，液态制冷剂自动排出检测管路，进而形成持续的冷凝过程。。
在本实施例中，检测管6封闭端的部分管体设在低温冷媒管路5-2的管体上。检测管6的管体与低温冷媒管路5-2接触长度为10mm。
在本实施例中，所述检测管6为两段式，一段为冷媒贮管6-1，另一段为接管6-2，所述冷媒贮管6-1的上端是封闭的，下端与接管6-2连通，接管6-2的另一端与需要检测的高压冷媒管路5-1连通，该连通处为冷媒压力取样点，参见图2。
冷媒贮管6-1封闭端的部分管体接触在低温冷媒管路5-2的管体上，所述温度传感器7设置在与低温冷媒管路5-2不接触的冷媒贮管6-1的管体上，冷媒贮管6-1位置在上，所述接管6-2位置在下。冷媒贮管6-1内径应大于接管6-2内径。接管6-2可为普通铜管或毛细管，选用毛细管可以方便地将冷媒贮管部分布置在不同的低温冷媒管路处。
当然，作为变化，检测管6可以为一根整体式铜管，例如，选用外径Ф6.35mm的铜管。
高压冷媒管路5-1和低温冷媒管路5-2是冷媒管路5中具有高低压力差的管路。接管连通的高压冷媒管路5-1处为压力取样点。在本实施例中，高压冷媒管路5-1和低温冷媒管路5-2分别是压缩机的排气管和吸气管，参见图1。
控制参数为冷媒饱和温度和冷媒***压力，由温度传感器7测出饱和温度，由饱和温度与压力的对应关系，得出冷媒***压力。
参见图2，说明冷媒饱和温度和压力的检测方法，当冷媒***循环运行时，高压冷媒由高压冷媒管路5-1进入检测管6内部，检测管6内部的气态冷媒与低温冷媒管5-2接触部位放热冷凝，进而使检测管6内的冷媒为饱和状态，通过布设在检测管6上的温度传感器7测得冷媒的饱和温度，由饱和温度与压力的对应关系，得出冷媒***压力。
可见，本发明通过检测管6建立稳定的冷媒饱和状态检测区，使检测管6内的冷媒始终处于饱和状态，利用该方法测得的饱和温度，不会受冷媒循环流量的影响，也不会受到外界空气温度的影响，数值真实准确，保证了***控制模式的正确性。
实施例2
一种检测冷媒***压力（或饱和温度）的装置，冷媒***包括压缩机、换热器和冷媒管路，以及检测装置，检测装置包括检测管和温度传感器，检测管一端是封闭的，另一端是开通的，检测管的开通端与需要检测的高压冷媒管路连通，检测管的管体处于空气中，在检测管管体上设置温度传感器。
冷媒饱和温度和压力的检测方法，当冷媒***循环运行时，高压冷媒由高压冷媒管路进入检测管内部，检测管管体与周围空气进行换热，使检测管内部的气态冷媒放热冷凝，进而使检测管内的冷媒为饱和状态，通过布设在检测管上的温度传感器测得冷媒的饱和温度，由饱和温度与压力的对应关系，得出冷媒***压力。
可见，实施例2与实施例1不同之处在于，检测管安装在空气中，当环境温度较低时，同样能够使检测管内的冷媒处于饱和状态，从而达到测得的饱和温度准确的目的。该实施例虽然没有图示，但本领域技术人员能够根据说明，清楚理解该技术方案。
由本发明方法测得的饱和温度，不会受冷媒循环流量的影响，也不会受到外界空气温度的影响，还避免了采用压力传感器带来的成本问题，且结构简单，易于实现，运行可靠。
Claims (7)
1.一种检测冷媒***控制参数的装置，所述冷媒***包括压缩机、换热器和冷媒管路，以及检测装置，其特征在于：所述检测装置包括检测管和温度传感器，所述检测管一端是封闭的，另一端是开通的，所述检测管的开通端与需要检测的高压冷媒管路连通，所述检测管的部分管体接触在低温冷媒管路的管体上，在与低温冷媒管路不接触的检测管管体上设置所述温度传感器，与低温冷媒管路相接触的检测管的管体应高于需要检测的高压冷媒管路的连通处，所述温度传感器应靠近所述检测管上部。
2.根据权利要求1所述的一种检测冷媒***控制参数的装置，其特征在于：所述温度传感器的设置位置为距离低温冷媒管路与检测管管体接触部位5-100mm的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的一种检测冷媒***控制参数的装置，其特征在于：所述检测管封闭端的部分管体设在低温冷媒管路的管体上。
4.根据权利要求3所述的一种检测冷媒***控制参数的装置，其特征在于：所述检测管的管体与低温冷媒管路接触长度在6-30mm范围内。
5.根据权利要求1所述的一种检测冷媒***控制参数的装置，其特征在于：所述检测管为两段式，一段为冷媒贮管，另一段为接管，所述冷媒贮管一端是封闭的，另一端与接管连通，接管的另一端与需要检测的高压冷媒管路连通，所述冷媒贮管封闭端的部分管体接触在低温冷媒管路的管体上，所述温度传感器设置在与低温冷媒管路不接触的冷媒贮管的管体上，所述冷媒贮管位置在上，所述接管位置在下。
6.根据权利要求1所述的一种检测冷媒***控制参数的装置，其特征在于：所述控制参数为冷媒高压压力和高压压力对应的饱和温度，由所述温度传感器测出饱和温度，由饱和温度与压力的对应关系，进而得出冷媒***压力。
7.一种使用权利要求1所述装置的检测方法，其特征在于,当冷媒***循环运行时，高压冷媒由高压冷媒管路进入检测管内部，检测管内部的气态冷媒与低温冷媒管接触部位放热冷凝，进而使检测管内的冷媒为饱和状态，通过布设在检测管上的温度传感器测得冷媒的饱和温度，由饱和温度与压力的对应关系，得出冷媒***压力。
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