CN111426108A - 一种冷媒量控制装置、方法及空调设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷媒量控制装置、方法及空调设备。其中，该装置包括：电容器，设置在空调的储液罐内，使所述储液罐内的冷媒位于所述电容器的两个极板之间，所述电容器根据所述储液罐内的冷媒减少量改变自身电容值；控制器，其输入端连接所述电容器，输出端连接储液罐的排气管路上的阀门，用于实时获取所述电容器的电容值，以及，根据所述电容器的电容值控制所述阀门是否关闭。通过本发明，能够实现根据灌注所需冷媒量，精确控制冷媒灌注量，完成不同长度连接管的冷媒的精确灌注。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种冷媒量控制装置、方法及空调设备。
背景技术
目前普通空调出厂冷媒灌注量为标准管冷媒量，工程安装时，根据用户实际情况，一般都会使用长连接管，当采用长连接管后，随着管路的增长，需要灌注的冷媒量也会增加，由于出厂冷媒灌注量是按照标准管路设计的，因此，在管路增长后，不能仍按照该出厂冷媒灌注量进行灌注，需要额外追加冷媒，这将增加工程安装工作量，同时也增加用户安装成本。如果采用空调中现有的储液罐向系统灌注冷媒，灌注冷媒的量无法确定，无法实现按照灌注所需冷媒量，精确控制冷媒的灌注量。
针对现有技术中无法根据所需冷媒的量，精确控制冷媒的灌注量的问题，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冷媒量控制装置、方法及空调设备，以解决现有技术中无法根据所需冷媒的量精确控制冷媒的灌注量的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷媒量控制装置，应用于空调中的储液罐，所述储液罐用于向冷媒循环系统中灌注冷媒，其中，该装置包括：
电容器，设置在空调的储液罐内，使所述储液罐内的冷媒位于所述电容器的两个极板之间，所述电容器根据所述储液罐内的冷媒减少量改变自身电容值；
控制器，其输入端连接所述电容器，输出端连接储液罐的排气管路上的阀门，用于实时获取所述电容器的电容值，以及，根据所述电容器的电容值控制所述阀门是否关闭。
进一步地，所述控制器包括：
判断单元，用于判断所述电容器的电容值是否小于或等于预设电容阈值，其中，所述预设电容阈值根据灌注所需冷媒量确定；
控制单元，用于在所述电容器的电容值小于或等于预设电容阈值时，控制所述阀门关闭，进而控制所述储液罐停止向冷媒循环系统灌注冷媒。
进一步地，所控制器还包括：
参数设定单元，用于在空调进入开发者模式后，输入空调安装时采用的连接管的长度；
第一计算单元，用于根据所述空调的标准管冷媒灌注量和所述连接管的长度计算灌注所需冷媒量；
第二计算单元，用于计算排出灌注所需冷媒量后，储液罐内的液位下降值，进而确定电容值变化量；
第三计算单元，用于计算初始电容值减去所述电容值变化量后的电容值，将其设置为预设电容阈值。
进一步地，所述电容器为圆筒式电容器或者平行板电容器。
进一步地，当所述电容器为圆筒式电容器时，所述圆筒式电容器的轴向与所述储液罐内的冷媒的液面垂直，径向与所述液面平行；
当所述电容器为平行板电容器时，所述平行板电容器的两个极板与所述储液罐内的冷媒的液面垂直或平行。
本发明还提供一种空调设备，包括储液罐，还包括上述冷媒量控制装置。
本发明还提供一种冷媒量控制方法，应用于上述冷媒量控制装置，该方法包括：
实时获取电容器的电容值；
根据所述电容器的电容值控制阀门是否关闭，其中，所述阀门设置在储液罐的排气管路上。
进一步地，根据所述电容器的电容值控制阀门是否关闭，包括：
判断所述电容器的电容值是否小于或等于预设电容阈值，其中，所述预设电容阈值根据灌注所需冷媒量确定；
如果是，则控制控制所述阀门关闭，进而控制所述储液罐停止向冷媒循环系统灌注冷媒。
进一步地，在实时获取电容器的电容之前，所述方法还包括：
在空调进入开发者模式后，输入空调安装时采用的连接管的长度；
根据所述空调的标准管冷媒灌注量和所述连接管的长度计算灌注所需冷媒量；
计算排出灌注所需冷媒量后，储液罐内的液位下降值，确定电容值变化量；
计算初始电容值减去所述电容值变化量后的电容值，将其设置为预设电容阈值。
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，所述程序被处理器执行时实现如上述冷媒量控制方法。
应用本发明的技术方案，通过在空调的储液罐内设置电容器，使所述储液罐内的冷媒位于所述电容器的两个极板之间，实时获取电容器的电容值，根据所述电容器的电容值控制储液罐的排气管路上的阀门是否关闭，进而控制储液罐是停止向系统灌注冷媒的时机，能够实现根据灌注所需冷媒量，精确控制冷媒灌注量，完成不同长度连接管的冷媒的精确灌注。
附图说明
图1为根据本发明实施例的冷媒量控制装置的结构图；
图2为根据本发明实施例的控制器的结构图；
图3为根据本发明实施例的冷媒量控制方法的流程图；
图4为根据本发明另一实施例的冷媒量控制方法的流程图。
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、第三等来描述计算单元，但这些计算单元不应限于这些术语。这些术语仅用来将实现不同功能的计算单元区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一计算单元也可以被称为第二计算单元，类似地，第二计算单元也可以被称为第一计算单元。
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
本实施例提供一种冷媒量控制装置，应用于空调中的储液罐，所述储液罐用于向冷媒循环系统中灌注冷媒，图1为根据本发明实施例的冷媒量控制装置的结构图，如图1所示，该冷媒量控制装置包括：
电容器20，设置在空调的储液罐10内，使所述储液罐10内的冷媒位于所述电容器20的第一电极201和第二电极202之间，所述电容器20根据所述储液罐10内的冷媒减少量改变自身电容值，具体地，初始状态下，电容器20的两极板之间充斥着气态冷媒和液态冷媒，随着液态冷媒液位A的降低，在储液罐10内的冷媒减少时，冷媒的液位A会下降，从而使液态冷媒浸汲电容器的电极器20的极板的高度降低，即电容器20的两个极板之间的液态冷媒占据的空间减小，气态冷媒占据的空间增大，由于气态冷媒的介电常数与液态冷媒的介电常数不同，因此，冷媒液位的下降会引起电容器20的电容值的变化，通过电容器20的电容值的变化，能够反映出储液罐10内的冷媒量的变化；
为了实现根据电容器20的电容值的变化控制储液罐10是否继续向冷媒循环系统灌注冷媒，本实施例设置了控制器，该控制器30输入端连接所述电容器20，输出端连接储液罐10的排气管路上的阀门40，用于实时获取电容器20的电容值，以及，根据电容器20的电容值控制所述阀门是否关闭，进而控制储液罐10是否继续向冷媒循环系统灌注冷媒。
本发明实施例的冷媒量控制，通过在空调的储液罐内设置电容器，使所述储液罐内的冷媒位于所述电容器的两个极板之间，实时获取电容器的电容值，控制器根据所述电容器的电容值控制储液罐的排气管路上的阀门是否关闭，进而控制储液罐是停止向系统灌注冷媒的时机，能够实现根据灌注所需冷媒量，精确控制冷媒灌注量，完成不同长度连接管的冷媒的精确灌注。
实施例2
本实施例提供另一种冷媒量控制装置，图2为根据本发明实施例的控制器的结构图，为了实现精确控制储液罐20的排气管路上的阀门40的关闭时机，如图2所示，上述控制器30包括：判断单元301，用于判断所述电容器的电容值是否小于或等于预设电容阈值，其中，预设电容阈值根据灌注所需冷媒量确定；控制单元302，用于在所述电容器的电容值小于或等于预设电容阈值时，控制所述阀门关闭，进而控制所述储液罐20停止向冷媒循环系统灌注冷媒。
由于预设电容阈值需要根据灌注所需冷媒量确定，因此，为了最终确定一个准确的预设电容阈值，在上述实施例的基础上，该冷媒量控制装置还包括：
参数设定单元303，用于在空调进入开发者模式后，输入空调安装时采用的连接管的长度；第一计算单元304，用于根据所述空调的标准管冷媒灌注量和所述连接管的长度计算灌注所需冷媒量；第二计算单元305，用于计算排出灌注所需冷媒量后，储液罐内的液位下降值，进而确定电容值变化量；第三计算单元306，用于计算初始电容值减去该电容值变化量后的电容值，将其设置为预设电容阈值。
在本实施例中，所述电容器为圆筒式电容器，在本发明的其他实施例中，所述电容器也可以是平行板电容器。当所述电容器为圆筒式电容器时，所述圆筒式电容器的轴向与所述储液罐内的冷媒的液面垂直，径向与所述液面平行；当所述电容器为平行板电容器时，所述平行板电容器的两个极板与所述储液罐内的冷媒的液面垂直或平行。
下面以圆筒式电容器为例，说明本实施中通过灌注所需冷媒量，如图1所示，该圆筒式电容器包括外电极(第一电极201)和内电极(第二电极202)，确定预设电容阈值的原理：在输入空调安装时采用的连接管的长度后，根据公式：M＝M标+m×(l-l标)计算灌注所需冷媒量，其中，M为灌注所需冷媒量，M标为标准管冷媒灌注量，m为单位长度管内冷媒灌注量，l为空调安装时采用的连接管的长度，l标为标准管的长度。
在计算得出灌注所需冷媒量M后，由M＝(ρxπD2/4)×ΔH，推导出ΔH＝4M/ρxπD2，计算排出灌注所需冷媒量M后，可根据上式计算出液位下降值ΔH，其中，ρx为冷媒的密度，D为储液罐的直径，ΔH为液位下降值。
根据筒式电容器的电容值与液体浸汲电容器的电极的高度之间的对应关系：
其中，C为电容器的电容值，H为液态冷媒浸汲电极的高度，L为电极高度，εx为液态冷媒的介电常数，ε0为气态冷媒的介电常数，R为圆筒式电容器外电极的内径，r为圆筒式电容器内电极的外径。
通过上式可以推导出，
其中，ΔC为电容器的电容值变化量，ΔH为液态冷媒的液位下降值。
在计算出液位下降值ΔH后，根据上述公式计算出电容器的电容值变化量ΔC，初始电容值减去计算出的电容值变化量ΔC，得到排出灌注所需冷媒量的液态冷媒后，电容器应达到的电容值，并将该电容值设置为预设电容阈值。
实施例3
本实施例提供一种空调设备，包括储液罐，还包括上述实施例中的冷媒量控制装置，用于根据灌注所需冷媒量精确控制储液罐向冷媒循环系统灌注相应量的冷媒。
实施例4
本实施例提供一种冷媒量控制方法，应用于上述实施例中的冷媒量控制装置，图3为根据本发明实施例的冷媒量控制方法的流程图，如图3所示，该方法包括：
S101，实时获取电容器的电容值。
其中，电容器的电容值的变化能够反映储液罐向冷媒循环系统灌注的冷媒量，具体地，初始状态下，电容器20的两极板之间充斥着气态冷媒和液态冷媒，随着储液罐中的气态冷媒被灌注至冷媒循环系统，又会有一定量的液态冷媒蒸发，转变为气态，因此储液罐10内的液态冷媒液位会逐渐降低，进而使液态冷媒浸汲电容器的电极器20的极板的高度降低，即电容器20的两个极板之间被液态冷媒充斥的空间减小，被气态冷媒充斥的空间增大，由于气态冷媒的介电常数与液态冷媒的介电常数不同，因此，冷媒液位的下降会引起电容器20的电容值的变化。
S102，根据所述电容器的电容值控制阀门是否关闭，其中，所述阀门设置在储液罐的排气管路上。
由于气态冷媒被灌注至冷媒循环系统后，又会有一定量的液态冷媒蒸发，转变为气态，液态冷媒液位随之下降，当储液罐向冷媒循环系统灌注的冷媒达到预期的量时，液位随之下降到一定值，电容器的电容值也将会随之变化至某一定值，根据所述电容器的电容值控制阀门是否关闭，能够准确控制储液罐的排气管路上的阀门的关闭时机，进而精确控制储液罐向冷媒循环系统灌注的冷媒量。
具体地，为了实现精确控制储液罐的排气管路上的阀门的关闭时机，步骤S102，包括：判断所述电容器的电容值是否小于或等于预设电容阈值，其中，所述预设电容阈值根据灌注所需冷媒量确定；如果是，则控制控制所述阀门关闭，进而控制所述储液罐停止向冷媒循环系统灌注冷媒。
由于预设电容阈值需要根据灌注所需冷媒量确定，因此，为了最终确定一个准确的预设电容阈值，在实时获取电容器的电容之前，所述方法还包括：在空调进入开发者模式后，输入空调安装时采用的连接管的长度；根据所述空调的标准管冷媒灌注量和所述连接管的长度计算灌注所需冷媒量；计算排出灌注所需冷媒量后，储液罐内的液位下降值，确定电容值变化量；计算初始电容值减去所述电容值变化量后的电容值，将其设置为预设电容阈值。
具体地，在输入空调安装时采用的连接管的长度后，根据公式：M＝M标+m×(l-l标)计算灌注所需冷媒量，其中，M为灌注所需冷媒量，M标为标准管冷媒灌注量，m为单位长度管内冷媒灌注量，l为空调安装时采用的连接管的长度，l标为标准管的长度。
在计算得出灌注所需冷媒量M后，由M＝(ρxπD2/4)×ΔH，推导出ΔH＝4M/ρxπD2，计算排出灌注所需冷媒量M后，可根据上式计算出液位下降值ΔH，其中，ρx为冷媒的密度，D为储液罐的直径。
根据圆筒式电容器的电容值与液体浸汲电容器的电极的高度之间的对应关系：
其中，C为电容器的电容值，H为液态冷媒浸汲电极的高度，L为电极高度，εx为液态冷媒的介电常数，ε0为气态冷媒的介电常数，R为圆筒式电容器外电极的内径，r为圆筒式电容器内电极的外径。
通过上式可以推导出，
其中，ΔC为电容器的电容值变化量，ΔH为液态冷媒的液位下降值。
在计算出液位下降值ΔH后，根据上述公式计算出电容器的电容值变化量ΔC，初始电容值减去计算出的电容值变化量ΔC，得到排出灌注所需冷媒量的液态冷媒后，电容器应达到的电容值，并将该电容值设置为预设电容阈值。
本实施例的冷媒量控制方法，通过在空调的储液罐内设置电容器，实时获取电容器的电容值，根据所述电容器的电容值控制储液罐的排气管路上的阀门是否关闭，进而控制储液罐是停止向系统灌注冷媒的时机，能够实现根据灌注所需冷媒量，精确控制冷媒灌注量，完成不同长度连接管的冷媒的精确灌注。
实施例5
本实施例提供另一种冷媒量控制方法，应用于上述实实施例中的，图4为根据本发明另一实施例的冷媒量控制方法的流程图，如图4所示，该冷媒量控制方法包括：
S1，通过线控器或遥控器器输入空调安装的连接管长度l并输入设定参数标准管的长度l标、标准管冷媒灌注量M标、单位长度管内冷媒灌注量m；
S2，根据标准管的长度l标、标准管冷媒灌注量M标、单位长度管内冷媒灌注量m确定空调机所需冷媒量。
其中，确定空调机所需冷媒量依据的公式为：M＝M标+m×(l-l标)。
S3，根据空调机所需冷媒量计算向系统灌注该空调所需冷媒量的冷媒后，储液罐内的冷媒预计的液位下降值ΔH。
具体地，由M＝(ρxπD2/4)×ΔH，推导出ΔH＝4M/ρxπD2，计算排出灌注所需冷媒量M后，可根据上式计算出液位下降值ΔH，其中，ρx为冷媒的密度，D为储液罐的直径。
S4，根据储液罐内的冷媒预计的液位下降值计算电容器的电容值的预计的变化量ΔC。
具体地，圆筒式电容器的电容值与液体浸汲电容器的电极的高度之间的对应关系：
其中，C为电容器的电容值，H为液态冷媒浸汲电极的高度，L为电极高度，εx为液态冷媒的介电常数，ε0为气态冷媒的介电常数，R为圆筒式电容器外电极的内径，r为圆筒式电容器内电极的外径。
通过上式可以推导出，
其中，ΔC为电容器的电容值变化量，ΔH为液态冷媒的液位下降值。
S5，检测初始状态下电容器的电容值C0，根据初始状态下电容器的电容值C0和电容值的预计的变化量ΔC计算储液罐向系统灌注该空调所需冷媒量的冷媒后电容器的电容值，即电容阈值C1。
在上述步骤中C1＝C0-ΔC。
S6，控制设置在储液罐排气管路上的电磁阀开启，使储液罐开始向系统灌注冷媒。
S7，实时检测电容器的电容值C实；
S8，判断实时检测电容器的电容值C实≤电容阈值C1是否成立，如果是，则执行步骤S9；如果否，则返回步骤S7；
S9，控制设置在储液罐排气管路上的电磁阀关闭，结束冷媒灌注。
本实施例的冷媒量控制方法，通过储液罐中电容液位计电容值判断储液罐内冷媒量，根据单位长度管内冷媒灌注量与实际连接管长度确定空调所需冷媒量，由储液罐给系统灌注冷媒，完成不同长度连接管冷媒的充注。
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，所述程序被处理器执行时实现上述实施例中的冷媒量控制方法。
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 (10)
1.一种冷媒量控制装置，应用于空调中的储液罐，所述储液罐用于向冷媒循环系统中灌注冷媒，其特征在于，所述装置包括：
电容器，设置在空调的储液罐内，使所述储液罐内的冷媒位于所述电容器的两个极板之间，所述电容器根据所述储液罐内的冷媒减少量改变自身电容值；
控制器，其输入端连接所述电容器，输出端连接储液罐的排气管路上的阀门，用于实时获取所述电容器的电容值，以及，根据所述电容器的电容值控制所述阀门是否关闭。
2.根据权利要求1所述的冷媒量控制装置，其特征在于，所述控制器包括：
判断单元，用于判断所述电容器的电容值是否小于或等于预设电容阈值，其中，所述预设电容阈值根据灌注所需冷媒量确定；
控制单元，用于在所述电容器的电容值小于或等于预设电容阈值时，控制所述阀门关闭，进而控制所述储液罐停止向冷媒循环系统灌注冷媒。
3.根据权利要求2所述的冷媒量控制装置，其特征在于，所控制器还包括：
参数设定单元，用于在空调进入开发者模式后，输入空调安装时采用的连接管的长度；
第一计算单元，用于根据所述空调的标准管冷媒灌注量和所述连接管的长度计算灌注所需冷媒量；
第二计算单元，用于计算排出灌注所需冷媒量后，储液罐内的液位下降值，进而确定电容值变化量；
第三计算单元，用于计算初始电容值减去所述电容值变化量后的电容值，将其设置为预设电容阈值。
4.根据权利要求1所述的冷媒量控制装置，其特征在于，所述电容器为圆筒式电容器或者平行板电容器。
5.根据权利要求4所述的冷媒量控制装置，其特征在于，
当所述电容器为圆筒式电容器时，所述圆筒式电容器的轴向与所述储液罐内的冷媒的液面垂直，径向与所述液面平行；
当所述电容器为平行板电容器时，所述平行板电容器的两个极板与所述储液罐内的冷媒的液面垂直或平行。
6.一种空调设备，包括储液罐，其特征在于，还包括权利要求1至5中任一项所述的冷媒量控制装置。
7.一种冷媒量控制方法，应用于权利要求1至5中任一项所述的冷媒量控制装置，其特征在于，所述方法包括：
实时获取电容器的电容值；
根据所述电容器的电容值控制阀门是否关闭，其中，所述阀门设置在储液罐的排气管路上。
8.根据权利要求7所述的冷媒量控制方法，其特征在于，根据所述电容器的电容值控制阀门是否关闭，包括：
判断所述电容器的电容值是否小于或等于预设电容阈值，其中，所述预设电容阈值根据灌注所需冷媒量确定；
如果是，则控制控制所述阀门关闭，进而控制所述储液罐停止向冷媒循环系统灌注冷媒。
9.根据权利要求7所述的冷媒量控制方法，其特征在于，在实时获取电容器的电容之前，所述方法还包括：
在空调进入开发者模式后，输入空调安装时采用的连接管的长度；
根据所述空调的标准管冷媒灌注量和所述连接管的长度计算灌注所需冷媒量；
计算排出灌注所需冷媒量后，储液罐内的液位下降值，确定电容值变化量；
计算初始电容值减去所述电容值变化量后的电容值，将其设置为预设电容阈值。
10.一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7至9中任一项所述的冷媒量控制方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114569009A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-06-03 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 水箱水位检测设备及扫地机器人 |
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- 2020-04-29 CN CN202010358891.3A patent/CN111426108A/zh active Pending
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