[发明专利]满液式蒸发器冷媒液位控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种满液式蒸发器冷媒液位控制方法，其提供一种量测实际冰水入出水温差值、冷媒吐出温度、冷媒蒸发压力值与冷媒冷凝压力值，而得出一实际与期望吐出温度误差值及一实际与期望算术平均温差误差值，进而根据该误差值调整电子式膨胀阀的开度，以控制蒸发器的冷媒液位，而可有效发挥蒸发器的热交换面积，并能提升蒸发温度。

背景技术

近年冷冻空调的技术已趋近于成熟，然冷冻或空调的基本概念，其是利用冷媒与液体热交换，以提升或降低液体的温度，或者，降低或提升冷媒的温度，进而达到空调或冷冻的目的。

而于热交换过程中较常见的装置，其为满液式冷媒系统，该满液式冷媒系统具有一压缩机、一冷凝器、一电子式膨胀阀与一满液式蒸发器，压缩机具有一入口端与一出口端，出口端以一管路连接冷凝器，冷凝器以一管线连接电子式膨胀阀，电子式膨胀阀是一管线连接满液式蒸发器，满液式蒸发器是以一管线连接压缩机，另于满液式蒸发器中设有一液位传感器。

满液式蒸发器中冷媒的液面于最佳状态下，其刚好覆盖位于满液式蒸发器中最上排的铜管，以使冷媒与流动于铜管中的液体进行热交换，该液体可为水、油或卤水等，为了可有效控制冷媒液位高度，现有技术中以采用液位传感器、侦测冷凝器的压力与渐进温度的三种常见方式。

第一种液位传感器的方式，其将液位传感器配合电子式膨胀阀，来作为控制冷媒液面的方法，于满载标准条件下，即压缩机100％运转，液位传感器可十分精准地控制冷媒液位，但于实际状态中，压缩机有可能只有部分负载，由于液位传感器所设定的冷媒液位与实际液位，二者存有极大的差异；再者，冷媒的蒸发沸腾亦会增加整体的变量，而使得冷媒非处于最佳液位处，因此蒸发器无法有效发挥其最佳的功能，并造成冷媒蒸发温度与压缩机运转效率无法提高；再一，现有的液位传感器的液位解析精准度较差，并且费用较高。

第二种利用侦测冷凝器压力的方式，其将所侦测的压力转换成温度，再加上一温度差值，以作为一冷媒吐出温度，进而控制冷媒液位，但冷媒液位的高度受到冷媒蒸发温度的影响，而冷媒的吐出温度变化量可说甚小，该变化量加上温度侦测的误差值造成冷媒液位难以精准控制，另外，外界因素亦会造成误判，如外界的热气进入蒸发器中，造成蒸发温度与吐出温度过高的假象，而使增加控制的难度，再者，侦测冷凝器的压力亦无法应用于部分负载或较低冷凝压力条件下的最佳液位的需求。

第三种采用渐进温度的控制方式，其利用保持冰水出水温度与冷媒蒸发温度固定的温度差值，来达到冷媒液位控制的目的，但仍无法适用于部分负载条件时，冷媒于最佳液位与最佳蒸发温度条件下的需求。

综合上述，现有的三种常见单一目标设定值的冷媒液位控制方法，其分别具有费用较高、液位解析精准度较差、无法达到有效控制部分负载条件于较佳的冷媒液位，所以现有的冷媒液位控制方法仍有改善空间。

发明内容

有鉴于上述的缺点，本发明的目的在于提供一种满液式蒸发器冷媒液位控制方法，其利用所设定的冰水入出水温差、所测得的实际冰水入出水温差值、冷媒吐出温度、冷媒蒸发压力值与冷媒冷凝压力值，以调整电子式膨胀阀的开度，进而控制蒸发器中的冷媒液位，而可有效发挥蒸发器的热交换面积，并能提升蒸发温度，以使蒸发器得以于最佳的冷媒蒸发温度下运转，提升冰水机部份负载条件下的运转效率，并亦具有成本低廉与液位控制精准度高的优点。

为了达到上述的目的，本发明的技术手段在于提供一种满液式蒸发器冷媒液位控制方法，其步骤包括如下：

A、设定基本条件：设定多个温差值与多个修正值。

B、量测温度与压力：量测一冰水入水温度、一冰水出水温度、一冷媒蒸发压力值、一冷媒冷凝压力值与一冷媒吐出温度值。

C、计算误差值：依据该步骤A及B所得的数据，而得出误差值。

D、控制电子式膨胀阀的开度：依该步骤C所得的误差值，以控制该电子式膨胀阀的开度。

如上所述的步骤A中，温差值与修正值为一蒸发器的额定算术平均温差、一额定冰水入出水温差值、一算术平均温差修正值、一算术平均温差值中立带与一吐出温度修正值，算术平均温度修正值在-0.5～0.5之间，吐出温度修正值在0～5之间。并且额定算术平均温差值、额定冰水入出水温差值、算术平均温差修正值与吐出温度修正值设定于一控制器中；以及电子式膨胀阀于一压缩机启动运转的初始开度所设定的设定值可为50～100％。