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一种微通道换热器及其均匀除霜控制方法

阅读：1发布：2021-09-09

专利汇可以提供一种微通道换热器及其均匀除霜控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种微通道换热器及其均匀除霜控制方法，所述微通道换热器包括集液管、隔板、扁管、翅片和两个流量调节阀；微通道换热器通过第一温度传感器测量的温度来判断进入除霜模式，在除霜模式下制冷剂通过两个流量调节阀分别流入换热器上部和下部，实现换热器整体均匀除霜，利用两个温度传感器的输出信号通过控制模块来控制两个流量调节阀的开度，进一步确保微通道换热器定点均匀除霜；另外，所述微通道换热器通过两个温度传感器的输出信号来判断退出除霜模式；与现有技术相比，所述微通道换热器能解决传统微通道换热器下部除霜较慢并且有较多残留水的情况，实现微通道换热器上下部分均匀除霜，缩短除霜时间，提升微通道换热器整体性能。，下面是一种微通道换热器及其均匀除霜控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种微通道换热器，其特征在于：包括第一集液管(04)和第二集液管(06)，设置在第一集液管(04)和第二集液管(06)间并连通第一集液管(04)和第二集液管(06)的多个扁管(07)，安装在相邻扁管间的翅片(08)；制冷剂通道的第一制冷剂分支通道与第一集液管(04)距离顶端的1/4～1/3l1处相连通，第一制冷剂分支通道上设置有第一流量调节阀(01)，制冷剂通道的第二制冷剂分支通道与第一集液管(04)距离底端的1/6～1/5l1处相连通，第二制冷剂分支通道上设置有第二个流量调节阀(02)；第一隔板(03)安装在第一集液管(04)的中间位置，第二隔板(05)安装在第二集液管(06)距离底端1/5～1/4l2处，第一温度传感器(T1)布置在距离第一集液管(04)5-10cm并且距离第一集液管(04)底端1/4～1/
3l1处的扁管(07)上，第二温度传感器(T2)布置在最下面的扁管上且距离第二集液管(06)
5-10cm处；控制模块(C1)与第一温度传感器(T1)和第二温度传感器(T2)以及第一流量调节阀(01)和第二流量调节阀(02)连接，用于收集第一温度传感器(T1)和第二温度传感器(T2)的信号，并控制第一流量调节阀(01)和第二流量调节阀(02)的开度与开关，其中l1为第一集液管(04)的长度，l2为第二集液管(06)的长度，并且l1＝l2。
2.根据权利要求1所述的一种微通道换热器，其特征在于：当微通道换热器进入除霜模式时，制冷剂同时流经第一流量调节阀(01)和第二流量调节阀(02)进入微通道换热器，从第一流量调节阀(01)进入微通道换热器的制冷剂通过扁管(07)流到第二集液管(06)汇合，然后通过扁管(07)反向流到第一集液管(04)并和通过第二流量调节阀(02)进入微通道换热器的制冷剂汇合，再通过扁管(07)流到第二集液管(06)，最后流出微通道换热器。
3.权利要求1或2所述的一种微通道换热器的均匀除霜控制方法，其特征在于：第一温度传感器(T1)和第二温度传感器(T2)输出信号至控制模块(C1)，控制模块(C1)根据预先写入的控制逻辑调节第一流量调节阀(01)和第二流量调节阀(02)的开关及开度；以k1表示第一个温度传感器(T1)测量的温度值，以k2表示第二个温度传感器(T2)测量的温度值。微通道换热器工作模式包括除霜模式和非除霜模式，具体控制如下：
非除霜模式:
微通道换热器开始工作，一开始设定第一流量调节阀(01)为全开，第二流量调节阀(02)关闭，温度检测信号传入控制模块(C1)，当温度判定k1＞kn1时，微通道换热器保持阀开度不变，微通道换热器工作在非除霜模式下，控制模块(C1)每30s监控一次温度的变化；
除霜模式：
当温度判定k1＜kn1时，微通道换热器进入除霜模式，此时第一流量调节阀(01)的开度调为n1，第二流量调节阀(02)的开度调为n2，控制模块(C1)每5s监控一次温度的变化，当温度k1＜kn2并且k2＜kn2时，保持阀开度不变，控制模块(C1)继续监控温度的变化；当温度k1＞kn2并且k2＞kn2时，保持阀开度不变，控制模块继续监控温度的变化；当温度k1＞kn2，k2＜kn2时，第一流量调节阀(01)开度n1减小Δn，第二个流量调节阀(02)开度n1保持不变，控制模块(C1)继续监控温度的变化；当温度k1＜kn2，k2＞kn2时，第一流量调节阀(01)开度n1保持不变，第二流量调节阀(02)开度n2减小Δn，控制模块(C1)继续监控温度的变化；当温度k1＜kn3或者k2＜kn3时，阀开度保持当前开度，控制模块(C1)继续监控温度的变化，；当温度k1＞kn3并且k2＞kn3时，微通道换热器退出除霜模式，并且保证第一流量调节阀(01)全开，第二流量调节阀(02)关闭；
其中：n1第一流量调节阀(01)的开度，n2为第二流量调节阀(02)的开度，Δn为阀开度的减小值，kn1为微通道换热器进入除霜模式的设定温度，kn2为判断微通道换热器除霜完成情况的温度，kn3为微通道换热器退出除霜模式的设定温度。
4.根据权利要求3所述的均匀除霜控制方法，其特征在于：所述n1、n2、Δn、kn1、kn2、kn3的取值根据微通道换热器取值范围如下表：

说明书全文

一种微通道换热器及其均匀除霜控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及微通道换热器技术领域，具体涉及到一种微通道换热器及其均匀除霜控制方法。

背景技术

[0002] 微通道换热器和传统翅片管换热器相比具有换热效率高、体积小、结构紧凑、制冷剂充注量小、生产成本低等优点，其作为制冷系统的冷凝器已经得到了大规模使用，但其作为空气源热泵和冷暖型家用空调器的蒸发器时存在结霜速度较快、除霜水难排除、除霜时间较长、能力衰减较快等缺点，制约了其在热泵和冷暖型家用空调器上的推广应用。

[0003] 常规的微通道换热器在结霜工况下最先从微通道换热器的下部开始结霜，然后霜层自下而上开始生长，除霜是从微通道换热器的上部自上而下开始除霜，这就导致了微通道换热器下部结霜较厚，且除霜结束时，微通道换热器下部有较多的除霜水残留，并且整个除霜周期，除霜不均匀。

发明内容

[0004] 针对上述所述的微通道换热器存在的问题，本发明技术提出了一种微通道换热器及其均匀除霜控制方法，微通道换热器通过第一温度传感器测量的温度来判断进入除霜模式，在除霜模式下制冷剂通过两个流量调节阀，使微通道换热器上下部分均匀除霜，以两个温度传感器测量的温度的反馈信号通过控制模块C1来控制两个流量调节阀的开度，确保微通道换热器均匀除霜；微通道换热器通过两个温度传感器测量的温度的反馈信号来判断退出除霜模式，并且通过控制模块C1来控制两个流量调节阀的开关。本发明能起到均匀除霜的作用，缩短除霜时间，提高微通道换热器性能。

[0005] 为达到上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

[0006] 一种微通道换热器，包括第一集液管04和第二集液管06，设置在第一集液管04和第二集液管06间并连通第一集液管04和第二集液管06的多个扁管07，安装在相邻扁管间的翅片08；制冷剂通道的第一制冷剂分支通道与第一集液管04距离顶端的1/4～1/3l1处相连通，第一制冷剂分支通道上设置有第一流量调节阀01，制冷剂通道的第二制冷剂分支通道与第一集液管04距离底端的1/6～1/5l1处相连通，第二制冷剂分支通道上设置有第二个流量调节阀02；第一隔板03安装在第一集液管04的中间位置，第二隔板05安装在第二集液管06距离底端1/5～1/4l2处，第一温度传感器T1布置在距离第一集液管045-10cm并且距离第一集液管04底端1/4～1/3l1处的扁管07上，第二温度传感器T2布置在最下面的扁管上且距离第二集液管06 5-10cm处；控制模块C1与第一温度传感器T1和第二温度传感器T2以及第一流量调节阀01和第二流量调节阀02连接，用于收集第一温度传感器T1和第二温度传感器T2的信号，并控制第一流量调节阀01和第二流量调节阀02的开度与开关，其中l1为第一集液管04的长度，l2为第二集液管06的长度，并且l1＝l2。

[0007] 当微通道换热器进入除霜模式时，制冷剂同时流经第一流量调节阀01和第二流量调节阀02进入微通道换热器，从第一流量调节阀01进入微通道换热器的制冷剂通过扁管07流到第二集液管06汇合，然后通过扁管07反向流到第一集液管04并和通过第二流量调节阀02进入微通道换热器的制冷剂汇合，再通过扁管07流到第二集液管06，最后流出微通道换热器。

[0008] 所述的一种微通道换热器的均匀除霜控制方法，第一温度传感器T1和第二温度传感器T2输出信号至控制模块C1，控制模块C1根据预先写入的控制逻辑调节第一流量调节阀01和第二流量调节阀02的开关及开度；以k1表示第一个温度传感器T1测量的温度值，以k2表示第二个温度传感器T2测量的温度值。微通道换热器工作模式包括除霜模式和非除霜模式，具体控制如下：

[0009] 非除霜模式:

[0010] 微通道换热器开始工作，一开始设定第一流量调节阀01为全开，第二流量调节阀02关闭，温度检测信号传入控制模块C1，当温度判定k1＞kn1时，微通道换热器保持阀开度不变，微通道换热器工作在非除霜模式下，控制模块C1每30s监控一次温度的变化；

[0011] 除霜模式：

[0012] 当温度判定k1＜kn1时，微通道换热器进入除霜模式，此时第一流量调节阀01的开度调为n1，第二流量调节阀02的开度调为n2，控制模块C1每5s监控一次温度的变化，当温度k1＜kn2并且k2＜kn2时，保持阀开度不变，控制模块C1继续监控温度的变化；当温度k1＞kn2并且k2＞kn2时，保持阀开度不变，控制模块继续监控温度的变化；当温度k1＞kn2，k2＜kn2时，第一流量调节阀01开度n1减小Δn，第二个流量调节阀02开度n1保持不变，控制模块C1继续监控温度的变化；当温度k1＜kn2，k2＞kn2时，第一流量调节阀01开度n1保持不变，第二流量调节阀02开度n2减小Δn，控制模块C1继续监控温度的变化；当温度k1＜kn3或者k2＜kn3时，阀开度保持当前开度，控制模块C1继续监控温度的变化，；当温度k1＞kn3并且k2＞kn3时，微通道换热器退出除霜模式，并且保证第一流量调节阀01全开，第二流量调节阀02关闭；

[0013] 其中：n1第一流量调节阀01的开度，n2为第二流量调节阀02的开度，Δn为阀开度的减小值，kn1为微通道换热器进入除霜模式的设定温度，kn2为判断微通道换热器除霜完成情况的温度，kn3为微通道换热器退出除霜模式的设定温度。

[0014] 所述n1、n2、Δn、kn1、kn2、kn3的取值根据微通道换热器取值范围如下表：

[0015]

[0016] 和现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0017] 1、本发明提出了一种微通道换热器上下部分同时进行除霜的除霜模式，能起到均匀除霜的作用，缩短除霜时间，提高微通道换热器性能。

[0018] 2、本发明提出了一种可行有效的控制方法，能够对微通道换热器在除霜时进行精准控制，使微通道换热器均匀除霜，解决微通道换热器下部残留化霜水较多的情况。附图说明

[0019] 图1为本发明所述一种微通道换热器及其均匀除霜示意图。

[0020] 图2为本发明所述一种微通道换热器及其均匀除霜控制逻辑图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

[0022] 如图1所示，本发明一种微通道换热器，包括第一集液管04和第二集液管06，设置在第一集液管04和第二集液管06间并连通第一集液管04和第二集液管06的多个扁管07，安装在相邻扁管间的翅片08；制冷剂通道的第一制冷剂分支通道与第一集液管04距离顶端的1/4～1/3l1处相连通，第一制冷剂分支通道上设置有第一流量调节阀01，制冷剂通道的第二制冷剂分支通道与第一集液管04距离底端的1/6～1/5l1处相连通，第二制冷剂分支通道上设置有第二个流量调节阀02；第一隔板03安装在第一集液管04的中间位置，第二隔板05安装在第二集液管06距离底端1/5～1/4l2处，第一温度传感器T1布置在距离第一集液管04
5-10cm并且距离第一集液管04底端1/4～1/3l1处的扁管07上，第二温度传感器T2布置在最下面的扁管上且距离第二集液管06 5-10cm处；控制模块C1与第一温度传感器T1和第二温度传感器T2以及第一流量调节阀01和第二流量调节阀02连接，用于收集第一温度传感器T1和第二温度传感器T2的信号，并控制第一流量调节阀01和第二流量调节阀02的开度与开关，其中l1为第一集液管04的长度，l2为第二集液管06的长度，并且l1＝l2。

[0023] 当微通道换热器进入除霜模式时，制冷剂同时流经第一流量调节阀01和第二流量调节阀02进入微通道换热器，从第一流量调节阀01进入微通道换热器的制冷剂通过扁管07流到第二集液管06汇合，然后通过扁管07反向流到第一集液管04并和通过第二流量调节阀02进入微通道换热器的制冷剂汇合，再通过扁管07流到第二集液管06，最后流出微通道换热器。

[0024] 如图2所示，所述微通道换热器均匀除霜的控制方法为：第一温度传感器T1和第二温度传感器T2输出信号至控制模块C1，控制模块C1根据预先写入的控制逻辑调节第一流量调节阀01和第二流量调节阀02的开关及开度；以k1表示第一个温度传感器T1测量的温度值，以k2表示第二个温度传感器T2测量的温度值。微通道换热器工作模式包括除霜模式和非除霜模式，具体控制如下：

[0025] 非除霜模式:

[0026] 微通道换热器开始工作，一开始设定第一流量调节阀01为全开，第二流量调节阀02关闭，温度检测信号传入控制模块C1，当温度判定k1＞kn1时，微通道换热器保持阀开度不变，微通道换热器工作在非除霜模式下，控制模块C1每30s监控一次温度的变化；

[0027] 除霜模式：

[0028] 当温度判定k1＜kn1时，微通道换热器进入除霜模式，此时第一流量调节阀01的开度调为n1，第二流量调节阀02的开度调为n2，控制模块C1每5s监控一次温度的变化，当温度k1＜kn2并且k2＜kn2时，保持阀开度不变，控制模块C1继续监控温度的变化；当温度k1＞kn2并且k2＞kn2时，保持阀开度不变，控制模块继续监控温度的变化；当温度k1＞kn2，k2＜kn2时，第一流量调节阀01开度n1减小Δn，第二个流量调节阀02开度n1保持不变，控制模块C1继续监控温度的变化；当温度k1＜kn2，k2＞kn2时，第一流量调节阀01开度n1保持不变，第二流量调节阀02开度n2减小Δn，控制模块C1继续监控温度的变化；当温度k1＜kn3或者k2＜kn3时，阀开度保持当前开度，控制模块C1继续监控温度的变化，；当温度k1＞kn3并且k2＞kn3时，微通道换热器退出除霜模式，并且保证第一流量调节阀01全开，第二流量调节阀02关闭；

[0029] 其中：n1第一流量调节阀01的开度，n2为第二流量调节阀02的开度，Δn为阀开度的减小值，kn1为微通道换热器进入除霜模式的设定温度，kn2为判断微通道换热器除霜完成情况的温度，kn3为微通道换热器退出除霜模式的设定温度。

[0030] 所述n1、n2、Δn、kn1、kn2、kn3的取值根据微通道换热器取值范围如下表：

[0031]

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