[发明专利]制冷装置和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种制冷装置和方法，尤其涉及一种用于蒸发器组件的高效除霜的制冷装置和方法。

背景技术

在目前的经济环境和立法方面，需要降低采暖、通风和空调HVAC和制冷设备的能耗。为了减少这种设备的总能耗，应用电子控制器以优化这种设备的能耗。需要优化的一个功能是蒸发器除霜。

现有技术中的除霜策略是基于预定的时间表使用定时器来启动除霜过程，而不论是否需要。在不需要的情况下，具有不必要的能量消耗。除霜的过程中将热量引进冷气空间，使得能量节约很重要，以(i)减少用于除霜的能量的量，以及(ii)减少从冷气空间除去除霜的热量所需的额外能量。

因此，需要仅当需要时启动除霜的制冷装置和方法。

发明内容

根据本发明的制冷装置包括风扇，其提供气流；蒸发器组件，其包括设置在气流中的蒸发器线圈；以及制冷剂组件，其设置成与蒸发器线圈流体相通，以将制冷剂供应到蒸发器线圈。第一传感器，其感测所述气流在蒸发器线圈的气流输入侧的温度以及第二传感器，其感测所述气流在蒸发器线圈的气流输出侧的温度。第三传感器，其感测蒸发器线圈的出口侧附近的吸入管线上的温度。第四传感器，其感测表示蒸发器线圈表面温度的位置中的温度。第五传感器(压力转换器)，其感测离开蒸发器线圈的制冷剂的压力。控制器，其连接到第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器和第五传感器，以在冷却模式和除霜模式下控制蒸发器组件和制冷剂组件。该控制器基于参考动态效率与动态效率的比较来控制除霜模式的启动，该动态效率是输入气流温度、输出气流温度和离开蒸发器线圈的制冷剂的输出饱和制冷剂温度的当前值的函数。该控制器基于由第四传感器所感测的温度值满足除霜程序内温度设定值或通过基于满足除霜程序内时间设定的时间来控制除霜模式的终止。当温度设定或时间设定满足时，除霜模式终止(第一实现)。

一种用于蒸发器组件的高效除霜的方法，该方法包括：(a)如果Tair，in大于温度设定点，则开始启动制冷组件、风扇电机和风扇；(b)将Tair，in冷却到与恒温器设定点有关的预定温度设定之内；(c)如果Tair，in处在所述恒温器设定点的预定范围内，则启动除霜程序；(d)计算参考动态效率(RE)和动态效率(DE)的值；(e)确定RE减去DE除以RE是否等于预定阈值(DET)，如果是，那么通过去激活制冷组件、去激活风扇以及激活至少一个除霜加热器来启动电热除霜；(f)确定(a)除霜终止传感器感测的温度是否等于或大于预设除霜终止温度，(b)除霜时间是否等于或大于预设除霜终止时间，或(c)蒸发器线圈温度是否等于或大于加热器安全终止温度；以及(g)如果步骤(f)中(a)-(c)的任何一个发生，则去激活除霜加热器，激活制冷组件，并且激活风扇。

附图说明

通过参考结合附图的下面的说明书，将理解本发明的其它和另外的目的、优点和特征，其中，相同的附图标记表示相同的结构元件，并且：

图1是根据本发明的制冷装置的框图；

图2是示出图1的制冷装置的部件的框图；以及

图3是图2的过程的流程图。

具体实施方式

参照图1，本发明所公开的制冷装置20包括蒸发器组件22、制冷剂组件24和控制器26。蒸发器组件22位于需要制冷或空气调节的封闭空间28中。制冷剂组件24和控制器26位于封闭空间28之外，并且彼此连接，并与蒸发器组件22连接。封闭空间28可以是被冷却以用于制冷或空气调节的室。例如，在优选实施方式中，封闭空间28是制冷室中的通道。

蒸发器组件22包括内壳29，其具有位于相对侧壁上的开口31和开口33。内壳29内设置有蒸发器线圈30、一个或多个除霜加热器32、一个或多个风扇34和一个或多个风扇电机36。制冷剂经由液体管道40进入内壳29，并且经由压缩机吸入管线42排出。管道40和管道42连接到制冷剂组件24。空气按箭头44和箭头46所示经由开口31和开口33流过内壳29。除霜加热器32包括一个或多个加热元件(未示出)。

在冷却模式期间，控制器26操作制冷剂组件24以使制冷剂流过液体管道40、制冷剂计量装置48(典型地为电热膨胀阀或机械膨胀阀)、蒸发器线圈30和吸入管线42。控制器26还操作风扇电机36以使风扇34旋转，从而通过风扇34使封闭空间28的空气经由开口31通过蒸发器线圈30。随着空气通过蒸发器线圈30，热量从空气中除去并被转移到较冷的制冷剂，该制冷剂流过蒸发器线圈30。即，空气被冷却，并通过风扇34经由开口33移动到封闭空间28。净效果是使封闭空间28中的空气冷却。