一种换热装置、冷媒调节装置及控制方法与流程

1.本技术涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种换热装置、冷媒调节装置及控制方法。


背景技术：

2.现有的换热罐的工作原理为罐体走冷媒，管程走水，主要用作冷凝器，而不会用作蒸发器，由于蒸发工况时采用底部简单分液，罐体约有1/3充满液体，其余部分为气态，且上部分存在一定的干管问题，蒸发换热效率偏低。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种换热装置、冷媒调节装置及控制方法，在喷淋同时可以控制液位，从而提高系统稳定性和换热效率，从而解决现有换热罐的蒸发换热效率偏低的问题。
4.本技术实施例提供了一种换热装置，包括罐体和置于所述罐体内的换热管，所述装置还包括：
5.液路管，设置于所述罐体的顶部且末端向下延伸至所述罐体的底部，用于向所述罐体内注入冷媒；
6.喷淋管，设置于所述罐体的顶部，用于向所述换热管喷淋冷媒，以配合所述液路管调节所述罐体内的冷媒的液位；
7.液位传感器，设置于所述罐体内，用于检测所述罐体内冷媒的液位；
8.控制器，用于接收所述液位传感器的液位检测信号，以根据当前冷媒液位调节所述液路管和所述喷淋管输出的冷媒量，以调节所述罐体内的冷媒液位至预设位置。
9.在上述实现过程中，换热器的内上部喷淋冷媒量和底部浸泡冷媒量可以根据液位高低进行调整，使得冷媒液位保持一定高度，起到稳定液位的作用，从而提高系统稳定性，并且上部喷淋出的冷媒能够与更多的换热管接触，从而增加接触面积，能够提升表面换热系数，提高了换热效率，从而解决现有换热罐的蒸发换热效率偏低的问题。
10.进一步地，所述装置还包括：
11.第一阀体，设置于所述喷淋管上，用于根据所述罐体内的冷媒的液位调节开度，以控制所述喷淋管的喷淋量；
12.第二阀体，设置于所述液路管上，用于根据所述罐体内的冷媒的当前液位调节开度，以控制所述液路管流出的冷媒量。
13.在上述实现过程中，通过调节第一阀体和第二阀体的开度，可对罐内的冷媒液位进行调节。
14.进一步地，所述液位传感器包括：
15.第一液位传感器和设置于所述第一液位传感器上方的第二液位传感器，间隔距离设置于所述罐体内，用于检测所述罐体内冷媒的液位，以根据检测结果控制所述第一阀体
和所述第二阀体的开度，以使所述冷媒的液位处于所述第一液位传感器和第二液位传感器之间。
16.在上述实现过程中，通过检测罐体内的液位高度，可根据检测信号对第一阀体和第二阀体的开度进行调整，从而稳定冷媒液位，并且利于稳定回油及减少换热器出气管带液的可能性。
17.进一步地，所述装置还包括：
18.喷淋孔板，设置于所述喷淋管的下方，以使所述喷淋管喷出的冷媒透过所述喷淋孔板洒出至所述换热管上。
19.在上述实现过程中，通过喷淋孔板的作用，使得上部喷淋管喷出的冷媒具有喷淋效果，并与更多换热管接触。
20.本技术实施例还提供一种冷媒调节装置，包括上述的换热装置，所述装置还包括：
21.第三阀体，设置于液路管和喷淋管汇合成的主管路上，且所述主管路的另一端连接蒸发装置，以根据过热度调节第三阀体，并根据第三阀体的调节动作调节所述第二阀体，根据所述第二阀体的调节动作调节所述第一阀体。
22.在上述实现过程中，在第一阀体和第二阀体所在的主干路上设置有第三阀体，相比其他阀体需要优先调节，用于根据回气或排气过热度进行冷媒流量的调节。
23.进一步地，所述装置还包括：
24.回油管，设置于所述换热装置的底部，所述回油管的另一端连接低压罐。
25.在上述实现过程中，通过设置回油管道，用于稳定回油。
26.本技术实施例还提供一种换热装置的控制方法，所述方法包括：
27.接收液位传感器发送的液位检测信号；
28.根据当前冷媒液位调节所述液路管和所述喷淋管输出的冷媒量，以调节所述罐体内的冷媒液位至预设位置。
29.在上述实现过程中，控制器通过液位信号对冷媒液位进行调节，并使其稳定在预设位置，起到稳定冷媒液位的作用，从而有利于回油。
30.进一步地，所述根据冷媒液位调节所述液路管和所述喷淋管输出的冷媒量，以调节所述罐体内的冷媒液位至预设位置，包括：
31.根据当前冷媒液位调节第一阀体和第二阀体的开度，以使冷媒液位处于第一液位传感器和第二液位传感器之间。
32.在上述实现过程中，通过液位检测信号与第一阀体和第二阀体的相互配合，使得冷媒的液位稳定于第一液位液位传感器和第二液位传感器之间，实现了对冷媒液位的调整和稳定作用，且利于稳定回油及减少换热器出气管带液的可能性。
33.进一步地，所述根据检测结果调节第一阀体和第二阀体的开度，以使冷媒的液位处于所述第一液位传感器和第二液位传感器之间，包括：
34.处于蒸发工作状态时，根据所述检测结果在预设初始开度的基础上调节所述第二阀体的开度，并在第二阀体动作的第一预设时间之后调节所述第一阀体的开度，直至所述第二阀体处于稳定状态则停止调节所述第一阀体，所述预设初始开度处于预设的最小运行开度和最大运行开度之间。
35.在上述实现过程中，给出了三个阀体的调节优先级，通过三个阀体的相互配合达
到调节冷媒液位的目的。
36.进一步地，在根据所述检测结果在预设初始开度的基础上调节所述第二阀体的开度的步骤之前，所述方法还包括：
37.判断第三阀体的动作状态，若所述第三阀体动作，则在第三阀体动作的第二预设时间之后调节所述第二阀体；
38.若所述第三阀体处于稳定状态，则所述第二阀体每隔第三预设时间动作一次；
39.若过热度达到所述第三阀体的调节条件，则优先调节所述第三阀体。
40.在上述实现过程中，第三阀体具有优先调节的特权，需要根据第三阀体的状态来调节第二阀体。
41.进一步地，所述处于蒸发工作状态时，根据所述检测结果在预设初始开度的基础上调节所述第二阀体的开度，并在第二阀体动作的第一预设时间之后调节所述第一阀体的开度，包括：
42.若当前液位处于所述第一液位传感器的下方，则按照第一预设步数调大所述第二阀体的开度，并在第三预设时间之后按照第二预设步数调小所述第一阀体的开度，直至当前液位处于所述第一液位传感器和第二液位传感器之间；
43.若当前液位处于所述第一液位传感器和所述第二液位传感器之间，则所述第一阀体和所述第二阀体处于无动作状态；
44.若当前液位处于所述第二液位传感器的上方，则按照第一预设步数调小所述第二阀体的开度，并在第三预设时间之后按照第二预设步数调大所述第一阀体的开度，直至当前液位处于所述第一液位传感器和第二液位传感器之间。
45.在上述实现过程中，根据冷媒的当前液位的位置来调节第一阀体和第二阀体的开度，使得冷媒的液位最终稳定于第一液位传感器和第二液位传感器之间。
46.进一步地，所述方法还包括：
47.处于冷凝工作状态时，关闭第一阀体，并将所述第二阀体的开度调至最大运行开度。
48.在上述实现过程中，冷凝工作状态时，第一阀体关闭，第二阀体全开，防止冷媒没有经过冷凝就被抽走。
49.本技术实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述中任一项所述的冷媒调节装置的控制方法。
50.本技术实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述中任一项所述的冷媒调节装置的控制方法。
附图说明
51.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
52.图1为本技术实施例提供的一种换热装置的结构示意图；
53.图2为本技术实施例提供的冷媒调节装置的蒸发系统示意图；
54.图3为本技术实施例提供的冷媒调节装置的冷凝系统示意图；
55.图4为本技术实施例提供的冷媒调节装置的控制方法的流程图；
56.图5为本技术实施例提供的阀体调节流程图；
57.图6为本技术实施例提供的冷媒调节装置的控制装置的结构框图；
58.图7为本技术实施例提供的另一种冷媒调节装置的控制装置的结构框图。
59.图标：
60.100-接收模块；200-调节控制模块；201-蒸发调节模块；202-第三阀体调节模块；203-冷凝调节模块；301-第一阀体；302-第二阀体；400-冷媒液管；401-喷淋管；402-液路管；403-喷淋孔板；501-出水管；502-冷媒气管；503-回油管；504-进水管；600-罐体；700-换热管；801-第一液位传感器；802-第二液位传感器。
具体实施方式
61.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
62.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
63.实施例1
64.请参看图1，图1为本技术实施例提供的一种换热装置的结构示意图。该装置可对冷媒液位高低进行调整，稳定液位高度，该装置除了包括罐体600和置于该罐体600内的换热管700外，还包括以下结构：
65.液路管402，设置于罐体600的顶部且末端向下延伸至罐体600的底部，且设置于罐体600的中心轴线上，换热管700分布于其四周，使得位于其四周的换热管700均能够均匀接触到冷媒，液路管402用于向罐体600内注入冷媒，使得底部的换热管700浸泡于冷媒中。第二阀体302(图2中的阀2)，设置于该液路管402上，用于根据罐体600内的冷媒的当前液位调节其开度，以控制液路管402流入罐体600内的冷媒量。
66.喷淋管401，设置于罐体600的顶部，用于向换热管700喷淋冷媒，以配合液路管402调节罐体600内的冷媒的液位。第一阀体301(图2中的阀1)，设置于喷淋管401上，用于根据罐体600内的冷媒的液位调节其自身开度，以控制喷淋管401的喷淋量。
67.喷淋管401的下方还设置有喷淋孔板403，喷淋孔板403环绕分布于换热管700的上方，喷淋管401流出的冷媒经过喷淋孔板403后，将透过喷淋孔板403洒出至换热管700上，并且采用喷淋孔板403还可以利用其自身的板状面增加喷淋面积，提高喷淋效率。喷淋管401和液路管402喷出的冷媒在罐体600内的底部进行融合，共同作用于罐体600内的冷媒液位变化。
68.在处于蒸发工作状态时，上部分干管区通过喷淋孔板403洒出的液态冷媒将会和更多的换热管700接触，增加与换热管700的接触面积，能够提升表面换热系数，在同等条件下，所需换热面积更小，从而提高换热效率。
69.第一液位传感器801和设置于第一液位传感器801上方的第二液位传感器802，间
隔距离设置于罐体600内，示例地，第一液位传感器801设置于罐体600高度h的位置，第二液位传感器802设置在罐体600内的h+q的高度位置，对于h和q的大小，可根据需要进行具体设置，在此不做任何限定。第一液位传感器801和第二液位传感器802分别用于检测罐体600内位于其附近的冷媒的液位，从而可以根据检测结果控制第一阀体301和第二阀体302的开度，从而调整罐体600内的冷媒液位处于预设位置，具体地，以使冷媒的液位处于第一液位传感器801和第二液位传感器802之间，实现稳定液位的目的，进而有利于稳定回油及减少回气带液。将第一液位传感器801、第二液位传感器802、第一阀体301和第二阀体302的相互配合作用，能够更准确的调节罐体600内的冷媒液位，使得冷媒液位稳定于第一液位传感器801、第二液位传感器802之间。
70.综上，换热装置的内上部喷淋冷媒量和底部浸泡冷媒量可以根据液位高低进行调整，通过第一阀体301和第二阀体302的相互配合，稳定液位，液位的稳定一方面可以防止喷淋路过度喷淋冷媒，导致罐体600出气口带液；另一方面，液位稳定有利于回油的稳定性，并提升系统的可靠性。
71.实施例2
72.本技术实施例提供一种冷媒调节装置，该装置除了包括上述的换热装置以外，还包括：
73.第三阀体，设置于液路管402和喷淋管401汇合成的主管路上即设置于主管路的冷媒液管400上，如图2-图3所示，分别为冷媒调节装置的蒸发系统(制冷流向)示意图和冷凝系统(制热流向)示意图。图中的节流阀exv(电子膨胀阀)即为第三阀体，主要作用是当满足预先设置的回气过热度或排气过热度的调节条件时对冷媒流量进行调节。且该第三阀体处于第一阀体301和第二阀体302所在的主干路上，需要在满足调节条件之后对其进行优先调节。该冷媒液管400的另一端连接蒸发装置。第一阀体301、第二阀体302和第三阀体的具体调节过程见下述实施例，在此不再赘述。
74.换热装置的底部设置有回油管503，回油管503的另一端连接低压罐。
75.换热装置的进水管504连接用户末端的回水管道，进水管504的另一端通过换热管700连接出水管501，出水管501的出水端连接用户末端的供水管道，冷媒气管502压缩机、低压罐和蒸发器构成的冷媒系统。
76.实施例3
77.本技术实施例提供一种冷媒调节装置的控制方法，该方法应用于上述实施例中的冷媒调节装置，如图4所示，为冷媒调节装置的控制方法的流程图，该方法具体包括以下步骤：
78.步骤s100：接收第一液位传感器801和第二液位传感器802发送的液位检测信号；
79.步骤s200：根据检测结果调节第一阀体301和第二阀体302的开度，以使冷媒的液位处于所述第一液位传感器801和第二液位传感器802之间。
80.该步骤具体可以包括：
81.第一液位传感器801用于检测其位置附近的冷媒液位，第二液位传感器802用于检测其位置附件的冷媒液位，由于这两个液位传感器上下间隔距离设置，因此，两者相互配合检测可得到冷媒的准确液位，从而可精确调节第一阀体301和第二阀体302的开度，达到稳定冷媒液位的目的。
82.整个系统处于蒸发工作状态时，第一阀体301和第二阀体302均预设有一个初始开度，且开度的调节范围在最小运行开度到最大运行开度之间，很显然，预设的初始开度也必将处于最小运行开度到最大运行开度之间，对于初始开度、最小运行开度和最大运行开度的设置在此不做任何限定。
83.三个阀体的调节优先级为：exv》阀2》阀1，也就是说，若exv有动作，阀2将会在exv动作后的第二预设时间如a秒进行动作；若exv已经处于稳定状态不需要调节，则阀2每隔第三预设时间如x秒动作一次，阀2每次动作的步数为b步。阀1会在阀2动作后的第一预设时间如c秒进行动作，若阀2已经处于稳定状态不再需要调节，则阀1也要保持不动，阀1每次动作的步数为d步。调节液位的过程中，如果回气过热度或排气过热度达到exv调节的条件，则优先调节exv。
84.对于时间参数a和c的设置，第三阀体的两次动作之间的时间间隔应大于a和c的数值之和，对于具体数值，可根据需要进行具体设置，在此不做任何限定。
85.对于第一阀体301和第二阀体302的开度变化幅度参数b和d，也可根据需要进行具体设置，也不做具体限定。
86.示例地，在进行蒸发工作时，液态冷媒会经过阀2使底部换热管700浸泡在冷媒中，同时液态冷媒会经过阀1，通过上部喷淋管401向下喷淋冷媒，在系统运行一段时间如e秒后，阀2开始根据第一液位传感器801和第二液位传感器802反馈的检测信号调节开度，如图5所示，为阀体调节流程图，具体调节过程如下：
87.首先判断exv是否达到优先调节的条件，若达到调节条件(具体调节条件上述已进行说明，此处不再赘述)，则对exv进行优先调节，并在对exv调节a秒后调节阀2；若exv没有达到调节条件，则直接调节阀2，可每x秒调节阀2，对于阀2和阀1的具体调节，则需根据第一液位传感器801和第二液位传感器802反馈的检测信号进行调节，具体地：
88.若当前液位处于第一液位传感器801下方，则阀2每次动作时开大b步，x秒后阀1每次关闭d步，直到液位处于第一液位传感器801和第二液位传感器802之间；
89.若当前液位处于第一液位传感器801和第二液位传感器802之间，则阀1和阀2保持不动，均无需调节；
90.若当前液位处于第二液位传感器802上方，则阀2每次动作时关闭b步，x秒后阀1每次开大d步，直到液位处于第一液位传感器801和第二液位传感器802之间。
91.需要说明的是，在上述调节液位过程中，如果回气过热度或排气过热度达到exv调节的条件，则优先调节exv，在exv处于稳定状态之后，再继续调节之前处于调节状态的第一阀体301和/或第二阀体302。
92.通过上述调节过程，使得冷媒液位稳定于第一液位传感器801和第二液位传感器802之间，起到稳定回油和喷液量的作用，从而提高系统的稳定性和可靠性。
93.在进行冷凝工作时，该工作过程无需喷淋，因此阀体1处于关闭状态，阀体2全开即处于最大运行开度状态，可防止冷媒没有经过冷凝就被抽走，从而没有起到冷凝作用。
94.实施例4
95.本技术实施例提供一种冷媒调节装置的控制装置，如图6所示，为冷媒调节装置的控制装置的结构框图，该装置包括但不限于：
96.接收模块100，用于接收第一液位传感器801和第二液位传感器802发送的液位检
测信号；
97.调节控制模块200，根据检测结果调节第一阀体301和第二阀体302的开度，以使冷媒的液位处于所述第一液位传感器801和第二液位传感器802之间。
98.进一步地，如图7所示，为另一种冷媒调节装置的控制装置的结构框图，调节控制模块包括蒸发调节模块201、第三阀体调节模块202和冷凝调节模块203，其中，蒸发调节模块201用于处于蒸发工作状态时，根据所述检测结果在预设初始开度的基础上调节所述第二阀体302的开度，并在第二阀体302动作的第一预设时间之后调节所述第一阀体301的开度，直至所述第二阀体302处于稳定状态则停止调节所述第一阀体301，预设初始开度处于预设的最小运行开度和最大运行开度之间。对于具体调节过程可见实施例3，在此不再赘述。
99.第三阀体调节模块202，用于判断第三阀体的动作状态，若所述第三阀体动作，则在第三阀体动作的第二预设时间之后调节所述第二阀体302；若所述第三阀体处于稳定状态，则所述第二阀体302每隔第三预设时间动作一次；若过热度达到所述第三阀体的调节条件，则优先调节所述第三阀体。
100.冷凝调节模块203，用于在处于冷凝工作状态时，关闭第一阀体301，并将所述第二阀体302的开度调至最大运行开度。
101.本技术实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行中实施例3所述的冷媒调节装置的控制方法。
102.本技术实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行实施例3所述的冷媒调节装置的控制方法。
103.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
104.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
105.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，randomaccess memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
106.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
107.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
108.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。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过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。