一種制冷劑流量控制方法系統(tǒng)及冰箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電器控制領(lǐng)域，尤其涉及一種制冷劑流量控制方法系統(tǒng)及冰箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，冰箱行業(yè)向著大容積、智能化等方向發(fā)展，而大多數(shù)冰箱依然采用最原始的 毛細管作為節(jié)流裝置。毛細管作為冰箱、家用空調(diào)器等制冷量在IOkW以下的制冷系統(tǒng)中常 用的降壓節(jié)流部件，它具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，制冷劑難泄漏等優(yōu)點，但其變工況時調(diào)節(jié) 能力弱，只能對系統(tǒng)制冷劑流量做微小的調(diào)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)負荷變化大時，無法有效及時地改變 制冷劑流量，系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)差。特別是智能冰箱的出現(xiàn)，對冰箱系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性及功能多樣 性提出了更高的要求，傳統(tǒng)的毛細管已經(jīng)不能很好的滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制冷劑流量控制方 法系統(tǒng)及冰箱。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種制冷劑流量控制方法，包括如下 步驟：
[0005] Sl，實時采集環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的過熱度；
[0006] S2,根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境溫度將電子膨脹閥的開閥脈沖數(shù)設(shè)定為對應(yīng)的預(yù)設(shè)開閥脈沖 數(shù);根據(jù)采集的實時過熱度與預(yù)存的標準過熱度確定開閥脈沖修正值；
[0007] S3,將預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)和開閥脈沖修正值之和作為運行開閥脈沖數(shù)，根據(jù)運行開 閥脈沖數(shù)調(diào)整電子膨脹閥的運行開度；
[0008] S4,利用毛細管與電子膨脹閥配合實現(xiàn)制冷劑流量控制。
[0009] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種制冷劑流量控制系統(tǒng)，包括環(huán)境溫度 傳感器，用于實時采集環(huán)境溫度，并將采集的環(huán)境溫度發(fā)送給控制器;過熱度檢測裝置，用 于實時采集蒸發(fā)器的過熱度，并將采集的過熱度發(fā)送給控制器;控制器，用于根據(jù)當(dāng)前的環(huán) 境溫度將電子膨脹閥的開閥脈沖數(shù)設(shè)定為對應(yīng)的預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù);并根據(jù)采集的實時過熱 度與預(yù)存的標準過熱度確定開閥脈沖修正值，將預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)與開閥脈沖修正值之和作 為運行開閥脈沖數(shù)；電子膨脹閥，用于根據(jù)運行開閥脈沖數(shù)調(diào)整自身的運行開度;毛細管， 用于與電子膨脹閥配合實現(xiàn)制冷劑流量控制。
[0010]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種冰箱，包括上述技術(shù)方案所述的制冷 劑流量控制系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用布置在冰箱箱體外的環(huán)境溫度傳感器和蒸發(fā)器 進出口的感溫元件來控制電子膨脹閥的開度，從而實現(xiàn)依據(jù)系統(tǒng)負荷大小精確控制系統(tǒng)制 冷劑流量的效果，提高冰箱對熱負荷變化的響應(yīng)速度，從而使冰箱制冷系統(tǒng)在各個工況及 負荷情況下高效的運行。通過電子膨脹閥與毛細管結(jié)合實現(xiàn)系統(tǒng)制冷劑流量調(diào)節(jié)，實現(xiàn)高 效應(yīng)對各種負荷，避免出現(xiàn)大負荷工況下冰箱降溫速度慢等問題。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例1所述冷媒循環(huán)回路示意圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明實施例1所述制冷劑流量控制系統(tǒng)電路控制示意圖；
[0014] 圖3為電子膨脹閥結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明實施例2所述冰箱示意圖；
[0016] 圖5為本發(fā)明實施例3所述制冷劑流量控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0018] 實施例1，如圖1、2所示，一種制冷劑流量控制系統(tǒng)，包括冷媒循環(huán)回路，所述冷媒 循環(huán)回路包括依次連接的壓縮機、冷凝器、毛細管、電子膨脹閥和蒸發(fā)器;環(huán)境溫度傳感器， 用于實時采集環(huán)境溫度，并將采集的環(huán)境溫度發(fā)送給控制器;過熱度檢測裝置，用于實時采 集蒸發(fā)器的過熱度，并將采集的過熱度發(fā)送給控制器;所述控制器，用于根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境溫 度將電子膨脹閥的開閥脈沖數(shù)設(shè)定為對應(yīng)的預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù);并根據(jù)采集的實時過熱度與 預(yù)存的標準過熱度確定開閥脈沖修正值，將預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)與開閥脈沖修正值之和作為運 行開閥脈沖數(shù);所述電子膨脹閥，用于根據(jù)運行開閥脈沖數(shù)調(diào)整自身的運行開度;所述毛細 管，用于與電子膨脹閥配合實現(xiàn)制冷劑流量控制。本實施例中所述環(huán)境溫度傳感器設(shè)置在 箱體外邊;所述過熱度檢測為布置在蒸發(fā)器進口和出口位置的溫度傳感器。閥體開度主要 是指電子膨脹閥的開閥脈沖數(shù)，某一工況下電子膨脹閥的開閥脈沖數(shù)為預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)與 修正值之和。
[0019] 本發(fā)明利用布置在冰箱箱體外的環(huán)境溫度傳感器和蒸發(fā)器進出口的感溫元件來 控制電子膨脹閥的開度，從而實現(xiàn)依據(jù)系統(tǒng)負荷大小精確控制系統(tǒng)制冷劑流量的效果，提 高冰箱對熱負荷變化的響應(yīng)速度，從而使冰箱制冷系統(tǒng)在各個工況及負荷情況下高效的運 行。
[0020] 預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)與環(huán)境溫度相關(guān)，所述控制器中預(yù)先存儲多個預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)， 不同的溫度范圍對應(yīng)不同的預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)。不同溫度范圍設(shè)定不同的預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)， 使電子膨脹閥的開度可根據(jù)環(huán)境溫度變化而實時變化，根據(jù)不同環(huán)境溫度下系統(tǒng)所需壓降 與電子膨脹閥自身節(jié)流降壓性能對電子膨脹閥開度進行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)適應(yīng)能力增強。
[0021] 本實施例中所述預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)設(shè)為三個，分別記為A、B和C，所述A對應(yīng)環(huán)境溫度 小于等于20°C，B對應(yīng)于環(huán)境溫度大于20°C且小于等于30°C，C對應(yīng)環(huán)境溫度大于30°C，90 < A仝120,180 210,260 SCS 300。本實施例中A取值為120，B取值為180，C取值為300。本 發(fā)明合理劃分溫度范圍，將溫度范圍以20°C和30°C為分界點分為三個溫度范圍，每個溫度 范圍對應(yīng)一個預(yù)設(shè)開閥脈沖數(shù)。
[0022]修正值與蒸發(fā)器進出口溫度差相關(guān)，本實施例中所述控制器定義一個判斷參數(shù)α， 所述判斷參數(shù)為實時過熱度T與標準過熱度ΛΤ的差值，記為a = T-AT，其中，過熱度T = T2-T1，T2為蒸發(fā)器出口溫度，T1為蒸發(fā)器進口溫度，標準過熱度ΛΤ是在冷媒循環(huán)回路穩(wěn)定運行 時獲取的，〇°C < ΛΤ < 2°C，當(dāng)判斷參數(shù)α小于等于0時，開閥脈沖修正值取值為0,當(dāng)判斷參 數(shù)大于O時，按照下表確定開閥脈沖修正值：
[0024] 其中，其中，ia、ib和ic為相應(yīng)溫度下開閥脈沖數(shù)的修正值，5 < a<7,8<b<10，13 <c<15，i=0，l，2,3,4,5,6。本實施例中ΛΤ取值為TC，a取值為5，b取值為9，c取值為15。 本發(fā)明根據(jù)蒸發(fā)器的實時過熱度和標準過熱度定義了一個判斷參數(shù)，根據(jù)判斷參數(shù)的大小 來確定開閥脈沖修正值，實現(xiàn)對過熱度進行精確地處理，系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)敏捷，蒸發(fā)器出現(xiàn)過 熱，電子膨脹閥就可以根據(jù)其大小進行調(diào)節(jié)，且在調(diào)節(jié)過程中可以根據(jù)過熱度大小變化進 行時時修正，提高系統(tǒng)對箱內(nèi)熱負荷變化的響應(yīng)能力。
[0025] 本發(fā)明將電子膨脹閥與毛細管串聯(lián)作為系統(tǒng)的節(jié)流裝置，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示， 制冷劑從冷凝器流出之后先進入毛細管，之后再流經(jīng)電子膨脹閥，最后流入蒸發(fā)器。選擇毛 細管跟電子膨脹閥串聯(lián)，既能達到調(diào)節(jié)流量的要求，也能實現(xiàn)蒸發(fā)溫度在合適的范圍內(nèi)。其 中電子膨脹閥調(diào)節(jié)流量原理：電子控制器通過發(fā)送脈沖信號到線圈上，控制轉(zhuǎn)子部件的旋 轉(zhuǎn)(如圖3)，通過絲桿和螺母的傳動，將轉(zhuǎn)子部件的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為閥針沿軸向直線移動， 從而調(diào)節(jié)閥口的通流面積，調(diào)節(jié)制冷劑的流量，同時止動器部件通過滑環(huán)上下運動控制閥 針運動行程，從而保證閥始終在規(guī)定的脈沖內(nèi)運動。當(dāng)閥脈沖從0到350脈沖變化時，系統(tǒng)流 量從0變到M，二者是非線性變化關(guān)系。
[0026] 本發(fā)明對過熱度進行精確地處理，過熱度主要是指蒸發(fā)器進出口的溫差，不同過 熱度表示蒸發(fā)器換熱面積利用率的大小，系統(tǒng)熱負荷越大蒸發(fā)器過熱度越大，蒸發(fā)器利用 率越小，此時電子膨脹閥所需調(diào)節(jié)的開度也就越大:其次，根據(jù)電子膨脹閥自身特點，不同 環(huán)境溫度下，即便是過熱度相同，但電子膨脹閥開度調(diào)節(jié)大小不同，這主要是因為環(huán)境溫度 不同，系統(tǒng)高低壓側(cè)壓力（即冷凝器與蒸發(fā)器之間的壓差)不同，系統(tǒng)所需電子膨脹閥產(chǎn)生 的壓降也不相同，這就導(dǎo)致在過熱度相同的情況下，環(huán)境溫度不同電子膨脹閥開度調(diào)節(jié)大 小也不同。這種控制方式帶來的好處:首先系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)敏捷，蒸發(fā)器出現(xiàn)過熱，電子膨脹 閥就可以根據(jù)其大小進行調(diào)節(jié)，且在調(diào)節(jié)過程中可以根據(jù)過熱度大小變化進行實時修正， 提高系統(tǒng)對箱內(nèi)熱負荷變化的響應(yīng)能力；其次，變環(huán)境溫度下，系統(tǒng)適應(yīng)能力增強，根據(jù)不 同環(huán)境溫度下系統(tǒng)所需壓降與電子膨脹閥自身節(jié)流