[發明專利]一種室外冷凝器冷卻風量的自動控制裝置

在審

• 申請號: 201610134555.4
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105605747A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 劉瑞璟;李進;于紅波;李延輝;田小亮
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00;F24F11/04
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 于正河

技術領域：

本發明屬于制冷設備的冷卻風量控制技術領域，涉及一種室外冷凝 器冷卻風量的自動控制裝置，特別是一種在室外極低溫環境下依據冷凝 壓力大小對室外冷凝器冷卻風量進行控制的裝置。

背景技術：

目前，工業空調機組和冷庫機組等制冷設備的室外冷凝器一般是 帶風機的翅片管式換熱器，其通過升高流通空氣溫度帶走熱量來降低 冷凝溫度。這種換熱方式在室外環境溫度較低的季節，換熱效率較高， 但在室外環境溫度極低時，因機組出現低壓保護反而影響運行和生產， 例如全年運行的向室外環境排熱的工業空調機組和冷庫機組在冬季工 況下，特別是在室外環境溫度低于機組處理空氣的露點溫度時，由于 室外冷凝器進風溫度過低，使冷凝溫度逐漸降低，從而使冷凝壓力隨 之減小，而冷凝壓力減小又導致蒸發壓力下降，機組制冷性能惡化， 直至機組自身進行低壓保護而停機，結果不僅影響機組供風溫度和濕 度的穩定性，進而影響廠房內空調環境和工廠生產，長此以往，空調 機組的使用壽命也受影響。

為避免機組在冬季出現低壓故障，現有技術中，其通常是給室外 冷凝器包裹帆布來適當減少進風風量，或通過加裝壓力控制器來增加 或減少工作的冷卻風機數量，這兩種改良裝置都能在一定程度上防止 低壓故障，但在室外氣溫發生變化時，包裹帆布的方法需要手動調整 被包裹的進風口面積，達到改變冷卻風量的目的，因不能自動調節而 增加了人員工作量，同時調節精度難以保證，而且風機仍然工頻運行， 浪費了大量電能；加裝壓力控制器來增減風機個數的裝置，在風機啟 動和停止過程中易造成冷凝壓力的大幅波動，影響了蒸發溫度的穩定， 并且頻繁啟停易造成風機使用壽命縮短，不利于機組的長期穩定運行。 因此，尋求設計一種室外冷凝器冷卻風量的控制裝置，將冷凝器內壓 力轉換為電信號，通過電信號控制電動風閥閥片的比例開度和進風量， 通過電信號控制變頻風機的工作頻率和轉速，達到控制排風量的目的， 滿足低風量工況和節能要求，這種技術方案至今尚未見有報道。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，提出設計一種室外 冷凝器冷卻風量的自動控制裝置，以解決手動調整進風口面積工作量 大、精度差和耗能大的問題，解決采用壓力控制器增減工作風機數量 過程中造成的冷凝壓力波動、蒸發溫度不穩定和風機使用壽命縮短的 問題。

為了實現上述發明目的，本發明涉及的室外冷凝器冷卻風量的自 動控制裝置，其主體結構包括：冷凝壓力傳感器、風機變頻器、變頻 風機、電動風閥電動執行器、電動風閥閥片、電動風閥控制器、冷凝 器集液母管、電動風閥控制器功率輸出線、工頻供電線、室外機外殼、 冷凝壓力毛細管、冷凝壓力信號線和變頻器功率輸出線；冷凝壓力傳 感器通過冷凝壓力毛細管安裝固定在冷凝器集液母管上，冷凝壓力毛 細管與冷凝器集液母管相聯通；冷凝壓力信號線的一端接在冷凝壓力 傳感器的輸出端，另一端分別接在風機變頻器和電動風閥控制器上； 風機變頻器與兩個變頻風機之間分別通過兩根變頻器功率輸出線線聯 接，電動風閥閥片安裝在室外機外殼的進風口處，電動風閥控制器通 過電動風閥控制器功率輸出線聯接到電動風閥電動執行器上，電動風 閥電動執行器與電動風閥閥片之間機械聯動，風機變頻器和電動風閥 控制器分別聯接到工頻供電線上，工頻供電線連接外設的供電電源， 組合構成進風量控制裝置。

本發明涉及的室外冷凝器冷卻風量自動控制裝置的控制過程包括 電信號轉換、控制變頻風機排風量和控制電動風閥進風量三部分，具 體控制過程為：

(1)電信號轉換：冷凝器集液母管內部冷凝壓力由冷凝壓力毛細 管傳遞至冷凝壓力傳感器，冷凝壓力傳感器將冷凝壓力轉換為電壓大 于小于V或電流大于mA小于mA的電信號，冷凝壓力傳感器的電信號隨著 冷凝壓力的提高而增大，冷凝壓力傳感器的電信號隨著冷凝壓力的降 低而減小，實現冷凝壓力信號與電信號的比例轉換；

(2)控制變頻風機排風量：冷凝壓力傳感器將步驟(1)轉換的電 信號通過冷凝壓力信號線輸送給風機變頻器，供電電源驅動的風機變 頻器依據步驟(1)轉換的電信號將變頻處理后的電能分別通過兩根變 頻器功率輸出線傳輸到兩個變頻風機上，然后控制變頻風機的工作頻 率和轉速隨著步驟(1)轉換電信號的增大而增大，控制變頻風機的工 作頻率和轉速隨著步驟(1)轉換電信號的減小而減小，進而實現線性 控制變頻風機的排風量；