CN107490607B - 一种利用蒸发管作为电极的凝霜传感器 - Google Patents

一种利用蒸发管作为电极的凝霜传感器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其包括有母座：具有圆弧形金属片，用做检测电极G，以及内侧设有卡座，用于将所述传感器卡在蒸发器蒸发管上；所述检测电极G与蒸发管电性短路；检测电极A及检测电极B、填充件和电路板。本发明充分利用了制冷设备蒸发器的原有结构，可以有效降低凝霜检测结构的复杂度和体积，降低成本，提高检测准确度，从而提高制冷设备除霜效果，有效地提高制冷效率，增加稳定性，节省电能。

Description

一种利用蒸发管作为电极的凝霜传感器
技术领域
本发明属于传感器技术领域，特别涉及一种用于制冷设备的凝霜传感器。
背景技术
在电冰箱等制冷设备的应用中，用于进行制冷热交换的蒸发器上，表面温度在零下；当空气中存在水汽时，很容易形成凝霜附着在蒸发器上。当蒸发器上结霜后，会严重影响制冷效率，导致冰箱等制冷设备制冷效果变差，同时功耗增加。
在现有的技术中，电冰箱是通过加热装置定时对蒸发器进行加热除霜，这显著增加了电冰箱的功耗，且效果不佳；例如可能在需要除霜时，定时器并未启动加热器除霜；而不需要除霜时反而启动了加热，造成了电能的浪费。
为了节省电能，提高除霜效果，有必要在对凝霜进行检测，确认存在凝霜时才启动加热器进行除霜。
在申请人提出的专利申请201710041213.2中描述了一种冰箱凝霜传感器，其包括有检测传感器和基准传感器，所述检测传感器和基准传感器共同设置于冰箱蒸发器的蒸发管上，其中所述检测传感器包括有：基座、至少两个导电极片A；所述基准传感器包括有：基座、至少两个导电极片B；以及电容填充件。但该结构的凝霜效率，以及稳定性方面并非最优。若传感器上凝霜量小，则降低了传感器的对凝霜检测的灵敏度。此外，应用在蒸发器上时，还需要考虑整个冰箱、空调或者类似制冷设备生产链条，新增的传感器必须对现有生产链条的改动尽量小，才能起到节约整体成本的效果。
发明内容
基于此，因此本发明的首要目地是提供一种利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，该传感器能够充分利用了冰箱蒸发器的原有结构，可以有效降低凝霜检测结构的复杂度和体积，降低成本，提高检测准确度，提高制冷设备除霜效率和稳定性。
本发明的另一个目地在于提供一种利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，该传感器能够提高凝霜效率和稳定性，并简化结构，降低成本。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其包括有：
母座：具有圆弧形金属片，用做检测电极G，以及内侧设有卡座，用于将所述传感器卡在蒸发器蒸发管上；所述检测电极G与蒸发管电性短路；
检测电极A：圆弧形金属片，内径较检测电极G小，可插入卡座的一侧的限位块中，固定在蒸发管和检测电极G之间；
检测电极B：圆弧形金属片，可插入卡座的一侧的填充块中，用于作为所述传感器的检测电极；
填充件：安装在卡座限位块的对侧，用于固定检测电极B，以及填充检测电极B和检测电极G之间的空间；
电路板：安装在卡座内部，是处理电路的载体，且用于将检测电极G、检测电极A和检测电极B电性连接至信号处理电路。
所述填充件为非金属材质制作。
所述卡座直接和蒸发管接触或者通过导电胶与蒸发管接触，保证电气连接良好。
所述限位块设置在卡座的一侧，用于固定检测电极A；
进一步，所述传感器包括有限位块，所述限位块设置在所述母座的卡座一侧，并位于检测电极G的内侧，为非导电材质。
所述圆弧形金属片具有安装缺口，通过该安装缺口可以将传感器直接扣在蒸发管上。
进一步，所述圆弧形金属片为铝片、铝合金片或铜片；优选地，所述金属片表面镀锡。
进一步，所述卡座为金属导电材料制作，所述检测电极G和蒸发管的电性短路由卡座连接完成。
进一步，所述限位块和填充件为同一材料制作；所述材料为POM、电木或PP材料。
进一步，所述检测电极G和信号处理电路的地端电性连接。
本发明所实现的凝霜传感器，充分利用了制冷设备蒸发器的原有结构，可以有效降低凝霜检测结构的复杂度和体积，降低成本，提高检测准确度，从而提高制冷设备除霜效果，有效地提高制冷效率，增加稳定性，节省电能。
附图说明
图1是现有技术实施的冰箱翅片式蒸发器结构图。
图2是本发明所实施传感器的轴向剖面图。
图3是图2中A-A部分的剖面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1所示，为目前常见的冰箱翅片式蒸发器100，其中框架102用于固定；蒸发管101用于流过冷凝液，并进行气化，从而吸收热量达到制冷目的；翅片103用于增大热交换面积，因此翅片103必须和蒸发管101有良好的热接触。蒸发管一般采用铜/铝管制作，外径为圆形，常见尺寸一般6～9mm不等；翅片采用铝合金薄片，有利于散热。通常蒸发器凝霜先从蒸发管开始并主要附着在翅片上，其中蒸发管的凝霜效率是最高的，因此此处温度最低。
参见图2及图3，其中，图2所示为本发明所述传感器200的轴向剖面图，图3为图2中A-A的剖面图，也是传感器200的径向剖面图。其中201A为传感器200母座的检测电极G，通常接电路板204的地端；201B为传感器200母座的卡座部分，用于进行结构限位，方便将传感器200固定在蒸发管101上，也用于固定电路板204。母座由金属材料制作，一般为铝、铝合金或者铜，并且表面进行镀锡处理，便于焊接。卡座201B直接和蒸发管101接触或者中间涂导电胶保证电气连接良好。
限位块205在卡座201B的一侧，用于固定202A检测电极A；而填充件206则用于限位并固定202B检测电极B。为了便于安装，以上各部件的圆弧结构都留有安装缺口，最终形成了传感器200安装缺口209，通过该缺口可以将传感器200直接扣在蒸发管101上。
由此，检测电极G(包括母座上的检测电极G 201A和蒸发管101)和检测电极A之间形成了环形空间(带安装缺口209)构成了检测电容208；检测电极G和检测电极B之间形成的环形空间(带安装缺口209)，并且填充了填充块206，构成了基准电容207。当冰箱工作时，蒸发管101上温度最低，因而也是最容易凝霜。检测电容208的一部分以蒸发管101为检测电极G，而该段蒸发管上的凝霜效率高，且改变了检测电容208的介质，因而凝霜导致检测电容208的容值改变。处理电路204通过测量检测电容208的容值改变，以及和基准电容207容值的比值来判断凝霜状况。基准电容207因填充块206的填充，凝霜几乎不影响容值。
上述传感器200的通过引入蒸发管101作为检测电极G，节省了传感器的一个电极；同时由于母座检测电极G的屏蔽作用，以及和蒸发管电气连接，使得整个传感器得到了较好的屏蔽，稳定性得到大幅提高：由于采用蒸发管作为检测电容的电极，从而大幅提高了检测电容内的凝霜效率。另外，该传感器一体式的结构避免了螺丝和导线的使用，提高了制作效率和整体可靠性。
总之，上述各凝霜传感器通过外挂式的安装避免了对原有蒸发器进行大改动，同时又利用了蒸发管作为传感器之一部分，因此使得凝霜检测实现了“在现场检测”，能做到准确地检测蒸发器的凝霜状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于该传感器包括有：
母座：具有圆弧形金属片，用做检测电极G，以及内侧设有卡座，用于将所述传感器卡在蒸发器蒸发管上；所述检测电极G与蒸发管电性短路；
检测电极A：圆弧形金属片，内径较检测电极G小，可插入卡座的一侧的限位块中，固定在蒸发管和检测电极G之间；
检测电极B：圆弧形金属片，可插入卡座的一侧的填充块中，用于作为所述传感器的检测电极；
填充件：安装在卡座限位块的对侧，用于固定检测电极B，以及填充检测电极B和检测电极G之间的空间；
电路板：安装在卡座内部，是处理电路的载体，且用于将检测电极G、检测电极A和检测电极B电性连接至信号处理电路。
2.如权利要求1所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述填充件为非金属材质制作。
3.如权利要求1所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述卡座直接和蒸发管接触或者通过导电胶与蒸发管接触，保证电气连接良好。
4.如权利要求1所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述传感器包括有限位块，所述限位块设置在所述母座的卡座一侧，并位于检测电极G的内侧，为非导电材质。
5.如权利要求4所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述限位块设置在卡座的一侧，用于固定检测电极A。
6.如权利要求5所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述圆弧形金属片具有安装缺口，通过该安装缺口可以将传感器直接扣在蒸发管上。
7.如权利要求6所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述圆弧形金属片为铝片、铝合金片或铜片，且所述金属片表面镀锡。
8.如权利要求7所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述卡座为金属导电材料制作，所述检测电极G和蒸发管的电性短路由卡座连接完成。
9.如权利要求8所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述限位块和填充件为同一材料制作；所述材料为POM、电木或PP材料。
10.如权利要求1所述的利用蒸发管作为电极的凝霜传感器，其特征在于所述检测电极G和信号处理电路的地端电性连接。
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