CN111102687A - 一种保持机组正压的压力控制装置、方法及空调设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种保持机组正压的压力控制装置、方法及空调设备。其中，该装置包括：压力传感器，设置于冷凝器内部，用于检测冷凝器内部压力；加热器，用于对所述冷凝器内部的制冷剂进行加热，以提高冷凝器内部压力；控制器，一端连接所述压力传感器，另一端连接所述加热器，用于在机组停机状态下，根据所述冷凝器内部压力，控制所述加热器的开启或者关闭。通过本发明，可以有效避免空气进入到机组系统内，以防止制冷剂换热效率受不凝性气体影响，使机组保持高效运行。

Description

一种保持机组正压的压力控制装置、方法及空调设备

技术领域

本发明涉及机组技术领域，具体而言，涉及一种保持机组正压的压力控制装置、方法及空调设备。

背景技术

R1233zd制冷剂凭借消耗臭氧潜能值(ODP)和全球变暖潜值(GWP)的优势，以及高效的制冷效率，逐渐成为R134a的替代物，已成为冷水机组未来的发展趋势。

虽然R1233zd制冷剂在环保和制冷效率方面均优于R134a制冷剂，但其物质特性属于负压制冷剂，对于冷水机组，若系统处于负压状态，则空气容易渗入到冷水机组系统内，与制冷剂混合在一起。当机组系统中制冷剂混入不凝性气体时，制冷剂的换热效率变差，蒸发器和冷凝器的温差增大，最终使冷水机组的运行效率降低，不利于冷水机组的运行节能。

目前行业内，对于负压制冷剂的制冷机组，只是增加了制冷剂提纯装置，而缺少使机组系统内保持正压的控制。而机组处于负压状态时，空气容易进入到机组系统内与制冷剂混合，导致制冷效率降低。

针对现有技术中机组处于负压状态导致制冷效率降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种保持机组正压的压力控制装置、方法及空调设备，以解决现有技术中机组处于负压状态时，空气容易渗入到冷水机组系统内，与制冷剂混合的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种保持机组正压的压力控制装置，其中，该装置包括：

压力传感器，设置于冷凝器内部，用于检测冷凝器内部压力；

加热器，用于对所述冷凝器内部的制冷剂进行加热，以提高冷凝器内部压力；

控制器，一端连接所述压力传感器，另一端连接所述加热器，用于在机组停机状态下，根据所述冷凝器内部压力，控制所述加热器的开启或者关闭。

进一步地，所述加热器设置在所述冷凝器的内部或者通过包覆方式设置在所述冷凝器的外部。

进一步地，所述压力传感器设置在所述冷凝器内部空间的顶部。

进一步地，所述控制器包括：

第一控制单元，用于当所述冷凝器内部压力小于第一压力阈值时，控制所述加热器开启；

第二控制单元，用于当所述冷凝器内部压力大于或等于第一压力阈值且小于或等于第二压力阈值时，控制所述加热器保持开启状态；

第三控制单元，用于当所述冷凝器内部压力大于第二压力阈值时，控制所述加热器关闭；

其中，所述第二压力阈值大于第一压力阈值。

进一步地，所述控制器还包括：

第四控制单元，用于当所述机组处于开机状态时，控制所述电加热器关闭。

进一步地，所述装置还包括：

提纯装置，所述提纯装置的进口与所述冷凝器的内部连通，用于在所述机组处于开机状态时，对所述冷凝器内的制冷剂进行提纯。

本发明还提供一种空调设备，包括上述压力控制装置。

本发明还提供了一种保持机组正压的压力控制方法，其中，该方法包括：

在机组停机状态下，获取冷凝器内部压力；

根据所述冷凝器内部压力控制电加热器开启或关闭；其中，所述电加热器设置在所述冷凝器的内部或者通过包覆方式设置在所述冷凝器的外部。

进一步地，根据所述冷凝器内部压力控制电加热器开启或关闭，包括：

比较冷凝器内部压力与第一压力阈值、第二压力阈值的大小；

如果所述冷凝器内部压力小于第一压力阈值，则控制所述电加热器开启；

如果所述冷凝器内部压力大于或等于第一压力阈值，且小于或等于第二压力阈值，则控制所述电加热器保持开启；

如果所述冷凝器内部压力大于第二压力阈值，则控制所述电加热器关闭；

其中，所述第二压力阈值大于第一压力阈值。

进一步地，在机组停机状态下，获取冷凝器内部压力之前，所述方法还包括：

判断机组运行状态，其中，所述运行状态包括停机状态和开机状态；

如果所述机组处于开机状态，则控制所述电加热器关闭。

进一步地，如果所述机组处于开机状态，则控制所述电加热器关闭的同时，所述方法还包括：

控制提纯装置开启，对冷凝器内的制冷剂进行提纯；其中，所述提纯装置的进口与所述冷凝器的内部连通。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述方法。

应用本发明的技术方案，通过使用加热器对制冷剂进行加热，使制冷剂温度升高，进而使冷凝器内部压力升高，进而实现提高整个机组内部压力，从而保证机组内部始终保持高于大气压，可以有效避免空气进入到机组系统内，以防止制冷剂换热效率受不凝性气体影响，使机组保持高效运行。

附图说明

图1为根据本发明实施例的压力控制装置的结构图；

图2为根据本发明实施例的加热器与冷凝器的位置关系的示意图；

图3为根据本发明实施例的控制器的内部结构图；

图4为根据本发明另一实施例的控制器的内部结构图；

图5为根据本发明另一实施例的压力控制装置的结构图；

图6为根据本发明又一实施例的压力控制装置的结构图；

图7为根据本发明实施例的压力控制方法的流程图；

图8为根据本发明又一实施例的压力控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述压力阈值，但这些第一压力阈值不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同压力阈值之间区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一压力阈值也可以被称为第二压力阈值，类似地，第二压力阈值也可以被称为第一压力阈值。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

实施例1

本实施例提供一种保持机组正压的压力控制装置，图1为根据本发明实施例的压力控制装置的结构图，如图1所示，该装置包括：压力传感器11，设置于冷凝器1的内部，用于检测冷凝器内部压力；加热器12，用于对所述冷凝器1内部的制冷剂进行加热，以提高冷凝器内部压力；控制器13，一端连接所述压力传感器11，另一端连接所述加热器12，用于在机组停机状态下，根据所述冷凝器内部压力，控制所述加热器12的开启或者关闭。

在具体实施时，所述加热器12的数量可以为一个，可以为两个，也可以是多个，在本实施例中，为了实现对所述冷凝器1的均匀加热。所述加热器12的数量为两个，本领域技术人员可以根据实际需要，设置不同数量的加热器12。

在具体实施时，所述控制器13接收压力传感器11检测到的冷凝器内部压力数据，根据所述冷凝器内部压力数据生成控制指令，以控制所述加热器12的开启或关闭，需要说明的是，所述控制器13与所述压力传感器11的连接方式可以是有线连接，也可以是无线连接，可以通过有线传输或者无线传输的方式均能够实现将传感器11检测的冷凝器内部压力数据传输至控制器13，同样地，所述控制器13与所述加热器12的连接方式也可以是有线连接，或者无线连接，通过有线传输或者无线传输，均可以实现将所述控制器13的控制指令传输至所述加热器12，本发明不作具体限定。

在具体实施时，由于所述冷凝器1一端与闪发器2、蒸发器3、压缩机4依次连通，所述压缩机4与冷凝器另一端连通，因此，停机状态下机组系统内压力达到平衡，冷凝器1内部压力升高，整个机组系统内压力也会升高。

本实施例的压力控制装置，通过使用加热器对制冷剂进行加热，使制冷剂温度升高，进而使冷凝器内部压力升高，从而实现提高机组内部压力，保证机组内部始终保持高于大气压，可以有效避免空气进入到机组系统内，以防止制冷剂换热效率受不凝性气体影响，使机组保持高效运行。

在具体实施时，为了保证加热效果和加热的均匀性，在上述实施例的基础上，所述加热器可以设置在所述冷凝器的内部，直接对冷凝器1内部的制冷剂进行加热，另外，为了便于拆卸和更换，在本发明的其他实施例中，所述加热器11还可以通过包覆方式设置在所述冷凝器1的外部，首先加热冷凝器1的外壁，由冷凝器的外壁将热量传递至冷凝器内部的制冷剂，图2为根据本发明实施例的加热器与冷凝器的位置关系的示意图，如图2所示，所述加热器11为片状结构，包覆在所述冷凝器的外壁，并且与所述冷凝器的外壁贴合，便于进行热传递。

在具体实施时，由于所述冷凝器1中，底部为液态制冷剂，顶部为气态制冷制冷剂，因此，为了准确检测冷凝器1内部的气体压力，所述压力传感器11设置在所述冷凝器1内部空间的顶部，以保证检测到数据为冷凝器1内部的气体压力。

在具体实施时，为了进一步实现根据冷凝器1内部的不同压力，控制加热器执行不同的操作，在上述实施例的基础上进一步改进本发明，图3为根据本发明实施例的控制器的内部结构图，如图3所示，所述控制器包括：第一控制单元131，用于当所述冷凝器1内部压力小于第一压力阈值时，控制所述加热器12开启；第二控制单元132，用于当所述冷凝器1内部压力大于或等于第一压力阈值且小于或等于第二压力阈值时，控制所述加热器1保持开启状态；第三控制单元133，用于当所述冷凝器内部压力大于第二压力阈值时，控制所述加热器12关闭；其中，所述第二压力阈值大于第一压力阈值，需要说明的是，所述第一控制单元、第二控制单元以及第三控制单元只是功能上的区分，在一些实施例中，所述第一控制单元、第二控制单元以及第三控制单元可以集成于同一物理单元。

在具体实施时，为了使所述电加热器仅在机组处于关机状态时开启，在机组处于开机状态时关闭，在上述实施例的基础上进一步改进，图4为根据本发明另一实施例的控制器的内部结构图，如图4所示，所述控制器13还包括：第四控制单元134，用于当所述机组处于开机状态时，控制所述电加热器关闭。

在具体实施时，为了将制冷剂内混入的不凝性气体分离，以提高制冷效率，在上述实施例的基础上进一步改进本发明，图5为根据本发明另一实施例的压力控制装置的结构图，如图5所示，所述装置还包括：提纯装置14，所述提纯装置14的进口与所述冷凝器1的内部连通，用于在所述机组处于开机状态时，对所述冷凝器1内的制冷剂进行提纯，分离出制冷剂内的不凝性气体，以提高制冷效率。

实施例2

下面以冷水机组为例，详细说明本发明的另一个可选实施例，本实施例提供一种压力控制装置，图6为根据本发明又一实施例的压力控制装置的结构图，如图6所示，该装置包括：压力传感器611，电加热器612，和控制器(图中未示出)。

在本实施例中，所述压力传感器611设置在冷凝器61内部空间的顶部，冷水机组冷凝器61顶部为气体制冷剂，底部为液体制冷剂，整个冷凝器61内部压力平衡，所以压力传感器611设置于冷凝器61顶部，用于检测冷凝器61内部气体压力即冷凝压力；

在本实施例中，所述电加热器612设置在冷凝器61的内部，通过使用电加热612对制冷剂加热，使制冷剂温度升高，压力也随之升高，如图6所示，压缩机64、蒸发器器63、闪发器62第一节流装置621，第一节流装置614、冷凝器61通过管路一次连接形成循环，冷水机组系统内制冷剂气体通过管路流动，因此，冷水机组在停机状态下，系统内压力可以达到平衡，因此，冷凝器61的压力升高，会使整个机组压力升高，可以机组系统内维持正压状态，从而防止空气渗入到冷水机组制冷剂中，有利于冷水机组保持高效运行。

在本实施例中，主控制用于实现对于电加热器612的控制，设置机组冷凝压力Pc(单位为kPa)，大气压力P0的默认值为100(单位为kPa)，压力传感器611将检测的冷凝压力值反馈到主控制器，主控制器根据相应的逻辑对反馈回的冷凝压力值与大气压力值进行比较运算，根据运算结果，向电加热器612发出动作信号，控制电加热器612开启或者关闭。

如图6所示，在本实施例中，所述装置还包括：制冷剂提纯装置613，其进口与所述冷凝器61内部连通，用于在水冷机组开机状态下对冷凝器内部的制冷剂进行提纯。

本实施例的应用于冷水机组的压力控制装置，通过使用电加热对制冷剂进行加热，使制冷剂压力升高，从而实现冷水机组在停机状态下保持正压状态，防止空气渗入到冷水机组系统内，使冷水机组保持高效运行。

实施例3

本实施例提供一种压力控制方法，应用于实施例2中的压力控制装置，图7为根据本发明实施例的压力控制方法的流程图，如图7所示，该方法包括：

S1，判断冷水机组的运行状态，具体地，通过主控器实现冷随机组的运行状态判断，所述运行状态包括停机状态和开机状态；

S2，当检测到冷水机组为开机状态时，控制电加热器保持关闭状态，以避免热量的浪费，同时，还可以控制制冷剂提纯装置对系统制冷剂进行提纯。

S3，当检测到机组在停机状态下时，判断冷凝压力Pc与第一预设值的大小关系，其中，第一预设值根据大气压力P0设定，可以等于大气压力，即第一预设值等于100kPa。

S4，当冷凝压力Pc＜第一预设值时，控制电加热器开启后，返回S1，对系统内的制冷剂加热，使制冷剂温度升高，压力也随之升高，从而使系统内保持正压；

S5，当第一预设值≤冷凝压力Pc≤第二预设值时，控制电加热器保持开启状态后，返回S1；

S6，控制电加热器持续开启直至冷凝压力Pc＞第二预设值时，控制电加热器关闭；其中，第二预设值＝第一预设值+20kPa，即120kPa，控制电加热器关闭后，直至冷凝压力再次低于大气压力时，控制电加热器再次开启，进一步避免热量的浪费；

本实施例的压力控制方法，通过检测冷水机组的冷凝压力和大气压力对电加热器进行控制，从而实现对系统内压力的控制，能使系统内压力始终保持正压，避免空气进入到冷水机组系统内，影响冷水机组制冷效率。

需要说明的是，以R1233zd制冷剂为例，在饱和状态下，100kPa对应的饱和温度约为19℃，120kPa对应的饱和温度约为24℃，即电加热器开启与关闭的制冷剂温度间隔有5℃，这样既可以使机组系统保持正压，同时又能避免电加热器长时间开启，提高系统控制的可靠性。

实施例4

本实施例提供一种保持机组正压的压力控制方法，图8为根据本发明又一实施例的压力控制方法流程图，如图8所示，该方法包括：

S101，在机组停机状态下，获取冷凝器内部压力；

在具体实施时，通过设置在冷凝器内部空间顶部的压力传感器，检测冷凝器内部压力数据，通过控制器获取所述冷凝器内部压力数据；

S102，根据所述冷凝器内部压力控制电加热器开启或关闭；其中，所述电加热器设置在所述冷凝器的内部或者通过包覆方式设置在所述冷凝器的外部。

为了实现根据冷凝器1内部的不同压力，控制加热器执行不同的操作，在具体实施时，S102，包括：比较冷凝器内部压力与第一压力阈值、第二压力阈值的大小；如果所述冷凝器内部压力小于第一压力阈值，说明此时冷凝器内部处于负压状态，即冷凝器内部压力小于大气压力，由于系统内各部分之间连通，因此可以判断整个机组系统也处于负压状态，因此，此时应控制所述电加热器开启；如果所述冷凝器内部压力大于或等于第一压力阈值，且小于或等于第二压力阈值，则控制所述电加热器保持开启，表明通过开启加热器加热后，此时压力已经有所回升，但回升的幅度还不够，因此，需要控制电加热器继续保持开启状态，进一步提升机组系统压力；如果所述冷凝器内部压力大于第二压力阈值，表明此时压力已经达到预先设定的状态，短时间内不会下降到负压，因此控制所述电加热器关闭，以避免能源浪费，其中，所述第二压力阈值大于第一压力阈值。

为了避免加热器在机组开机状态下不必要的开启，导致能源的浪费，在具体实施时，在S101之前，所述方法还包括：判断机组运行状态，其中，所述运行状态包括停机状态和开机状态；如果所述机组处于开机状态，则控制所述电加热器关闭，以保证加热器只在停机状态下开启。

为了将制冷剂内混入的不凝性气体分离，以提高制冷效率，在具体实施时，在机组处于开机状态，控制所述电加热器关闭的同时，所述方法还包括：控制提纯装置开启，对冷凝器内的制冷剂进行提纯；其中，所述提纯装置的进口与所述冷凝器的内部连通，具体地，通过控制提纯装置的进口打开，使冷凝器内的制冷剂进入提纯装置，进行提纯处理后，流回所述冷凝器。

本实施例的压力控制方法，通过获取冷凝器内部压力，判断机组内部是否处于负压；在机组处于负压状态时，控制加热装置对冷凝器的制冷剂加热，进而实现提高整个机组内部压力，从而保证机组内部始终保持高于大气压，可以有效避免空气进入到机组系统内，以防止制冷剂换热效率受不凝性气体影响，使机组保持高效运行。

实施例5

本实施例提供一种空调设备，包括上述压力控制装置，用于保证空调机组内部始终保持正压，避免空气混入制冷剂，以保证冷效率。

实施例6

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种压力控制装置，其特征在于，所述装置包括：

压力传感器，设置于冷凝器内部，用于检测冷凝器内部压力；

加热器，用于对所述冷凝器内部的制冷剂进行加热，以提高冷凝器内部压力；

控制器，一端连接所述压力传感器，另一端连接所述加热器，用于在机组停机状态下，根据所述冷凝器内部压力，控制所述加热器的开启或者关闭。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热器设置在所述冷凝器的内部或者通过包覆方式设置在所述冷凝器的外部。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力传感器设置在所述冷凝器内部空间的顶部。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器包括：

第一控制单元，用于当所述冷凝器内部压力小于第一压力阈值时，控制所述加热器开启；

第二控制单元，用于当所述冷凝器内部压力大于或等于第一压力阈值且小于或等于第二压力阈值时，控制所述加热器保持开启状态；

第三控制单元，用于当所述冷凝器内部压力大于第二压力阈值时，控制所述加热器关闭；

其中，所述第二压力阈值大于第一压力阈值。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还包括：

第四控制单元，用于当所述机组处于开机状态时，控制所述电加热器关闭。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

提纯装置，所述提纯装置的进口与所述冷凝器的内部连通，用于在所述机组处于开机状态时，对所述冷凝器内的制冷剂进行提纯。

7.一种空调设备，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的压力控制装置。

8.一种压力控制方法，应用于权利要求1至6中任一项所述的压力控制装置，其特征在于，所述方法包括：

在机组停机状态下，获取冷凝器内部压力；

根据所述冷凝器内部压力控制电加热器开启或关闭；其中，所述电加热器设置在所述冷凝器的内部或者通过包覆方式设置在所述冷凝器的外部。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述冷凝器内部压力控制电加热器开启或关闭，包括：

比较冷凝器内部压力与第一压力阈值、第二压力阈值的大小；

如果所述冷凝器内部压力小于第一压力阈值，则控制所述电加热器开启；

如果所述冷凝器内部压力大于或等于第一压力阈值，且小于或等于第二压力阈值，则控制所述电加热器保持开启；

如果所述冷凝器内部压力大于第二压力阈值，则控制所述电加热器关闭；

其中，所述第二压力阈值大于第一压力阈值。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在机组停机状态下，获取冷凝器内部压力之前，所述方法还包括：

判断机组运行状态，其中，所述运行状态包括停机状态和开机状态；

如果所述机组处于开机状态，则控制所述电加热器关闭。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，如果所述机组处于开机状态，则控制所述电加热器关闭的同时，所述方法还包括：

控制提纯装置开启，对冷凝器内的制冷剂进行提纯；其中，所述提纯装置的进口与所述冷凝器的内部连通。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求8至11中任一项所述的方法。

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