CN114234538B - 一种霜层识别装置及使用方法和探针自动除霜*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于蒸发器除霜设备技术领域,具体为一种霜层识别装置及使用方法和探针自动除霜***,包括N个定值电阻装置、N+1根探针、若干导线,所有所述定值电阻装置和N+1根所述探针通过所述导线串联,所述N属于大于或等于1的自然数,每个所述定值电阻装置串联在两根相邻的探针之间,本发明采用若干探针和定值电阻电性连接来检测翅片表面是否有霜存在的方式,设计的霜层识别装置,解决了传统的霜层识别装置无法顾及特殊情况下的“湿度变化”、“冷媒不足”从而影响霜层检测结果问题以及“误除霜”的问题;同时设计的霜层识别装置的使用方法,可以比较直观获悉成霜情况,以及提供了一种探针***,解决了由于探针上覆盖有霜而影响探针检测结果的问题。

Description

一种霜层识别装置及使用方法和探针自动除霜***
技术领域
本发明属于蒸发器除霜设备制造技术领域,具体为一种霜层识别装置及使用方法和探针自动除霜***。
背景技术
冷库蒸发器及热泵蒸发器的结霜问题是影响产品COP(能效比)及单位时间工作能力的关键问题。以热泵为例,气温低于5度时热泵蒸发器表面往往会结霜,这霜层直接会影响到蒸发器与空气的换热,所以热泵设备不得不进行必要的除霜过程。这除霜过程不仅仅牺牲了宝贵的制热运行的时间,减少了设备的制热量,而且除霜过程往往需要消耗电能。所以,在可能情况下,除霜过程应该越少越好。
但是,由于热泵设备的结霜问题涉及变量较多,难以用常规传感器来进行判断,所以目前常规的除霜判断逻辑往往是“蒸发温度+时间”、“环境温度与蒸发温度的差值+时间”之类的算法,这类算法无法顾及特殊情况下的“湿度变化”、“冷媒不足”等问题,所以,热泵设备冬季常常有很大比例的“误除霜”动作,在不需要除霜的时候启动了除霜过程,影响了热泵的工作效率。
一些利用超声波、摄像头等技术检测霜层的方案要么过于昂贵,要么不便于现场安装,应用性较差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺点,利用冰的导电特性,采用若干探针和定值电阻电性连接来检测翅片表面是否有霜存在的方式,设计了一种霜层识别装置,可以将达到一定厚度结霜状况转换为电阻阻值的变化,以便于被控制器采集,解决了传统的霜层识别装置无法顾及特殊情况下的“湿度变化”、“冷媒不足”从而影响霜层检测结果问题以及由于检测结果不准导致“误除霜”的问题;同时提供了一种霜层识别装置的使用方法,能够根据霜的形成及时检测到结霜的厚度,可以比较直观获悉成霜情况;以及提供了一种探针***,能够自动清除探针上的霜,解决了由于探针上覆盖有霜而影响探针检测结果的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种霜层识别装置,其特征在于,包括N个定值电阻装置、N+1根探针、若干导线,所有所述定值电阻装置和 N+1根所述探针通过所述导线串联在闭合的电路上,所述N属于大于或等于1的自然数,每个所述定值电阻装置串联在两根相邻的探针之间。
优选的,所述定值电阻装置内包含1个以上的定值电阻;或者其中一个定制电阻装置内没有电阻或者两端导线之间阻值无穷大,其他定值电阻装置内包含1个以上的定值电阻。
优选的,所述探针的下段的外表面设有绝缘护套。
优选的,相邻两根探针之间存在预设角度,所述角度大于0度小于360度。
优选的,所有所述探针的顶端之间的连续连接线形成一个虚拟齿条;
或:
所有所述探针的顶端的高度呈阶梯状排列,从所有所述探针组成的整体的一端朝另一端逐级下降。
优选的,所述探针中的其中一根探针为导体材料制成的抱箍或管卡。
优选的,所述探针为底端开口的中空结构,所述探针内设有温度传感器或发热体。
优选的,所述探针的侧壁上开设有槽口,所述槽口内设有温度传感器或发热体。
一种包含权利要求上述的霜层识别装置的探针除霜***,包括控制器,所述控制器电性连接所述发热体,当所述控制器检测的阻值或者电压或者电流变化到一个设定的范围时,控制器开启对换热器翅片的除霜操作,同时发热体也工作;直至控制器的除霜操作结束,所述发热体停止工作。
一种霜层识别装置的使用方法,所述霜层识别装置包括N个定值电阻、N+1根探针、若干导线,所有所述定值电阻和 N+1根所述探针通过所述导线串联,所述N属于大于或等于的自然数,每个所述定值电阻串联在两根相邻的探针之间;所述霜层识别装置的使用方法包括如下步骤:
1)定值电阻、探针通过所述导线连接带有电源的控制器形成一个闭合电路;
2)根据所述控制器上检测的电阻值判断翅片上是否有霜;如果控制器上检测的电阻值等于所有所述定值电阻装置的电阻值之和,则判定翅片上是没有霜的;
3)如果控制器检测的电阻值比所有所述定值电阻装置的电阻值之和小,且其阻值变化规律符合探针结霜后的阻值变化规律,则判断相关的探针之间有霜层。霜层的厚度大于等于两根探针之间的距离,或者是相关探针到相近的翅片表面的距离。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明利用冰的导电特性,采用若干探针和定值电阻电性连接来检测翅片表面是否有霜存在的方式,设计了一种霜层识别装置,可以将达到一定厚度结霜状况转换为电阻阻值的变化,以便于被控制器采集,解决了传统的霜层识别装置无法顾及特殊情况下的“湿度变化”、“冷媒不足”从而影响霜层检测结果问题以及由于检测结果不准导致“误除霜”的问题;同时提供了一种霜层识别装置的使用方法,能够根据霜的形成及时检测到结霜的厚度,可以比较直观获悉成霜情况;以及提供了一种探针***,能够自动清除探针上的霜,解决了由于探针上覆盖有霜而影响探针检测结果的问题。
2、本发明将探针的顶端的连续连接线设置成虚拟齿条配合绝缘护套的方式,可以减少探针之间或者探针与翅片之间因为水珠粘连等因素带来的“错误信号”。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1中A处的放大图;
图3为探针采用方式一的实施方式时产生的效果图;
图4为探针采用方式二的实施方式时产生的效果图;
图5为探针采用方式三的实施方式时产生的效果图;
图6为方式三包含的各种情况下探针设置方式的示意图;
图7为探针底端开口状的机构示意图;
图8为探针的侧壁上设置槽口的结构示意图;
图9为本发明中采用N-1个定值电阻配合N+1根探针的示例图。
其中,1、定值电阻;2、探针;3、导线;4、虚拟齿条;5、温度传感器;6、发热体;7、槽口;8、电源;9、翅片;10、绝缘护套;11、控制器; 12、水珠。
具体实施方式
参见图1-5,一种霜层识别装置,包括N个定值电阻装置、N+1根探针2、若干导线3,所有所述定值电阻装置和 N+1根所述探针2通过所述导线3串联,所述N属于大于或等于1的自然数,每个所述定值电阻装置串联在两根相邻的探针2之间。
在本实施方式中,如果取N等于1,则有两个探针2和一个定值电阻装置,然后将一根探针2安装在被测蒸发器的翅片9上,另一根探针2通过其他的固定装置(如支架)设置在与翅片9有一定的距离处,其中,探针2的外形可以变形为“柱形”、“方形”、“板形”、“夹板形”、“卡簧式”、“管扣式”等等,材质可以选用铜、含有铜的合金、不锈钢、带防锈镀层的钢、合成导电材料等,然后通过导线3将本实用新型连接带有电源8的控制器11上形成闭合电路;之后,当控制器11上检测到的阻值为定值电阻1的电阻大小时,表示翅片9上没有结霜;当有霜层覆盖在翅片9的表面且覆盖两根所述探针后,因为冰层的导电性能,被冰层连接的探针2之间阻值下降到相较于定值电阻1的电阻值来说可以忽略,(控制器11上检测到的电阻阻值小于任何一个所述定值电阻1的电阻值),此时,便表示翅片9的表面有霜层覆盖;
其中,定值电阻装置内安装很多定值电阻1,或者直接将第一个定值电阻装置取消,如图9所示,这种情况下,可以看作是第一个定值电阻装置安装有若干的电阻或者,其电阻的阻值是无穷大,也就是说其中有两根所述探针2之间是没有连接定值电阻装置的(也就是理解为这两根探针2之间具有无穷大的电阻,是断开的),而当两根中间没有通过定值电阻装置连接的相邻两根探针2之间被霜(冰)层连接后,便开始通电,此时,便表示翅片9上有霜,同理可以将第二个定制电阻装置内或第三个定制电阻装置内或第N个定制电阻装置内不连接定值电阻1,但依然保持有断开的两个导线端,这样也就是表示该电阻装置内有无穷大的电阻,这样可以节约定值电阻1的数量,从而节约成本;这种通过探针2识别翅片9上是否有霜层的方式,将不会被特殊情况下的“湿度变化”、“冷媒不足”等条件影响,解决了传统的霜层识别装置无法顾及特殊情况下的“湿度变化”、“冷媒不足”的,从而影响霜层检测结果问题。
作为一种优选的方式,所述探针2的下段的外表面设有绝缘护套10。
作为一种优选的方式,相邻两根探针2之间存在预设角度,所述角度大于0度小于360度。
其中,探针2之间的排列设置方式有两中经典特例:
方式一:所有所述探针2的顶端之间的连续连接线形成一个虚拟齿条4;
方式二:所有所述探针2的顶端的高度呈阶梯状排列,从所有所述探针2组成的整体的一端朝另一端逐级下降。
在探针2的下段的外表面设有绝缘护套10的情况下,
针对探针2的放置方式有三种特例:
方式一,如图2所示,所有所述探针2的顶端之间的连续连接线形成一个虚拟齿条4,顶端位于所述虚拟齿条4的齿顶的探针2上套设有绝缘护套10,所述绝缘护套10的一端与所述探针2的根部对齐,另一端在所述虚拟齿条4的齿根与齿顶之间;这样将设置探针2的顶端的连续连接线设置成虚拟齿条4配合绝缘护套10的方式,可以减少探针2之间因为水珠12粘连等因素带来的“错误信号”(如图3所示)。
方式二,所有所述探针2的顶端的高度呈阶梯状排列(如图4所示),从所有所述探针2组成的整体的一端朝另一端逐级下降,所述探针2的下段设有绝缘护套10,在任意相邻的两个所述探针2中,前一个探针2上的绝缘护套10的顶端高于下一个所述探针2的顶端,这样设置之后,可以避免探针2之间因为水珠12粘连等因素带来的“错误信号”。
方式三,如图5和图6所示,相邻两根探针2之间存在预设角度,所述角度大于90度小于270度,所述探针2的下段设有绝缘护套10,且在任意相邻的两根所述探针2中,其中一根探针2上的绝缘护套10的顶端低于另一根探针2上的绝缘护套10的顶端,这样可以避免两根相邻的探针2之间会因为水珠12而电性连通,其中的90度到270度的角度,主要表示两根相邻的探针2之间的指向是逆向的。
优选的,所述探针2中的其中一根探针2为导体材料制成的抱箍或管卡。
优选的,包括N个定值电阻1和N+1根探针2,所述探针2为底端开口的中空结构,所述探针2内设有温度传感器5或发热体6。
优选的,所述探针2的侧壁上开设有槽口7,所述槽口7内设有温度传感器5或发热体6。
一种霜层识别装置的使用方法,所述霜层识别装置包括N个定值电阻1、N+1根探针2、若干导线3,所有所述定值电阻1和 N+1根所述探针2通过所述导线3串联,所述N属于大于或等于1的自然数,每个所述定值电阻1串联在两根相邻的探针2之间;所述霜层识别装置的使用方法包括如下步骤:。
1)定值电阻1、探针2通过所述导线3连接带有电源8的控制器11形成一个闭合电路;
2)根据所述控制器11上检测的电阻值判断翅片9上是否有霜;如果控制器11上检测的电阻值等于所有所述定值电阻装置的电阻值之和,则判定翅片9上是没有霜的;
3)如果控制器11检测的电阻值比所有所述定值电阻装置的电阻值之和小,且其阻值变化规律符合探针2结霜后的阻值变化规律,则判断所有连通电路的探针2之间有霜层;判断结果为霜层的厚度大于或等于所有连通电路的探针2中距离翅片9最远的探针2到翅片9的表面的距离。
一种上述霜层识别装置的探针除霜***,包括控制器11,所述控制器11电性连接所述发热体6,当所述控制器11检测的电阻值或者电压或者电流变化到一个设定的范围时,控制器11开启对换热器翅片9的除霜操作,同时发热体6也工作;直至控制器11的除霜操作结束,所述发热体6停止工作。

Claims (11)

1.一种霜层识别装置,其特征在于,包括N个定值电阻装置、N+1根探针(2)、若干导线(3),所有所述定值电阻装置和 N+1根所述探针(2)通过导线(3)将连接带有电源(8)的控制器(11)串联形成闭合电路,所述控制器(11)用于检测总电阻值的大小,所述N属于大于或等于1的自然数,每个所述定值电阻装置串联在两根相邻的探针(2)之间。
2.根据权利要求1所述的一种霜层识别装置,其特征在于,所述定值电阻装置内包含1个以上的定值电阻(1)。
3.根据权利要求1所述的一种霜层识别装置,其特征在于,其中一个定制电阻装置内没有电阻或者两端导线之间阻值无穷大,其他定值电阻装置内包含1个以上的定值电阻(1)。
4.根据权利要求2所述的一种霜层识别装置,其特征在于,所述探针(2)的下段的外表面设有绝缘护套(10)。
5.根据权利要求4所述的一种霜层识别装置,其特征在于,相邻两根探针(2)之间存在预设角度,所述角度大于0度小于360度。
6.根据权利要求5所述的一种霜层识别装置,其特征在于,
所有所述探针(2)的顶端之间的连续连接线形成一个虚拟齿条(4);
或:
所有所述探针(2)的顶端的高度呈阶梯状排列,从所有所述探针(2)组成的整体的一端朝另一端逐级下降。
7.根据权利要求1所述的一种霜层识别装置,其特征在于,所述探针(2)中的其中一根探针(2)为导体材料制成的抱箍或管卡。
8.根据权利要求1所述的一种霜层识别装置,其特征在于,所述探针(2)为底端开口的中空结构,所述探针(2)内设有温度传感器(5)或发热体(6)。
9.根据权利要求1所述的一种霜层识别装置,其特征在于,所述探针(2)的侧壁上开设有槽口(7),所述槽口(7)内设有温度传感器(5)或发热体(6)。
10.一种包含权利要求9所述的霜层识别装置的探针除霜***,其特征在于:包括控制器(11),所述控制器(11)电性连接所述发热体(6),当所述控制器(11)检测的电阻值或者电压或者电流变化到一个设定的范围时,控制器(11)开启对换热器翅片(9)的除霜操作,同时发热体(6)也工作;直至控制器(11)的除霜操作结束,所述发热体(6)停止工作。
11.一种霜层识别装置的使用方法,其特征在于,所述霜层识别装置包括N个定值电阻装置、N+1根探针(2)、若干导线(3),所有所述定值电阻装置和 N+1根所述探针(2)通过导线(3)将连接带有电源(8)的控制器(11)串联形成闭合电路,所述N属于大于或等于1的自然数,每个所述定值电阻装置串联在两根相邻的探针(2)之间;所述霜层识别装置的使用方法包括如下步骤:
1)定值电阻(1)、探针(2)通过所述导线(3)连接带有电源(8)的控制器(11)形成一个闭合电路;
2)根据所述控制器(11)上检测的电阻值判断翅片(9)上是否有霜;如果控制器(11)上检测的电阻值等于所有所述定值电阻装置的电阻值之和,则判定翅片(9)上是没有霜的;
3)如果控制器(11)检测的电阻值比所有所述定值电阻装置的电阻值之和小,且其阻值变化规律符合探针(2)结霜后的阻值变化规律,则判断所有连通电路的探针(2)之间有霜层。
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