鐘光明 林晨 毛瑋

（珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070）

分體室內(nèi)機(jī)管溫感溫包定位可靠性分析

鐘光明 林晨 毛瑋

（珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070）

分體機(jī)室內(nèi)機(jī)管溫感溫包是分體機(jī)室內(nèi)蒸發(fā)器上用于感測(cè)蒸發(fā)器銅管溫度的感溫元件，其放置位置對(duì)分體式空調(diào)器可靠性有重大影響。本文對(duì)分體式室內(nèi)機(jī)管溫感溫包位置對(duì)可靠性的影響進(jìn)行相關(guān)分析，對(duì)如何正確設(shè)置感溫包位置確保整機(jī)可靠運(yùn)行提供指導(dǎo)。

分體式空調(diào)器；管溫感溫包；感溫包套管；最大運(yùn)行制熱；凍結(jié)

1 引言

家用分體式空調(diào)器在全球范圍內(nèi)越來(lái)越普及，但是不同地區(qū)不同國(guó)家的人們使用空調(diào)的習(xí)慣不同，需要家用空調(diào)器能適應(yīng)不同使用習(xí)慣下的可靠性要求。而分體式空調(diào)器主要通過(guò)控制溫度和壓力對(duì)整機(jī)可靠性進(jìn)行控制，所以分體式室內(nèi)機(jī)管溫感溫包作為直接感測(cè)蒸發(fā)器銅管溫的感溫元件對(duì)可靠性起重要作用。因?yàn)楦袦匕鼘⑵涓袦y(cè)到的溫度返回給控制器，可以由控制器按設(shè)定好的程序?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行合理保護(hù)及控制。但是，在不同模式、不同室內(nèi)外環(huán)境溫度下，蒸發(fā)器各個(gè)位置的溫度會(huì)存在較大差異，所以管溫感溫包的放置位置對(duì)控制整機(jī)可靠性的準(zhǔn)確性有重大影響，否則極易引起保護(hù)不當(dāng)或者保護(hù)不及時(shí)等問(wèn)題。本文針對(duì)管溫感溫包放置的位置進(jìn)行全面分析，對(duì)正確選擇感溫包位置的方法進(jìn)行論述，并為后續(xù)感溫包定位設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

2 管溫感溫包的工作原理及裝配位置

2.1 工作原理

感溫包是以熱敏電阻為原材料，經(jīng)過(guò)加引線套管、壓著端子等工序處理后加工而成的物料。熱敏電阻是一種電阻值隨其阻體溫度的變化呈顯著變化的熱敏感半導(dǎo)體電阻器。當(dāng)室內(nèi)管溫感溫包感測(cè)到蒸發(fā)器管溫發(fā)生變化時(shí)，其電阻值隨著管溫變化而變化，空調(diào)的控制器檢測(cè)到阻值變化，轉(zhuǎn)化為溫度值，從而可檢測(cè)感溫包所在的管溫處的溫度值。然后按照設(shè)定的程序?qū)苈返臏囟冗M(jìn)行控制。

2.2 從感測(cè)準(zhǔn)確性方面進(jìn)行分析其正確的裝配位置

在空調(diào)器室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器上的感溫包套管通常采用的是直管型套管，感溫包裝配在套管中是靠感溫包插片進(jìn)行固定的。在實(shí)際操作時(shí)為了確保感溫包感測(cè)到的溫度與實(shí)際管溫最接近，一定要確保感溫包在套管中與彎頭的距離最小。這就

要求感溫包插片在固定感溫包時(shí)放置的位置與感測(cè)點(diǎn)相對(duì)（如圖1所示）。

表1 最小制冷運(yùn)行模式下蒸發(fā)器各流路的溫度（單位：℃）

表2 最大運(yùn)行制熱模式下室內(nèi)換熱器各分路的溫度（單位：℃）

此外，對(duì)于這種接觸式測(cè)溫方式，感溫元件需要與被測(cè)介質(zhì)接觸進(jìn)行熱交換，如果在焊接感溫包套管時(shí)焊接方式不正確，將會(huì)導(dǎo)致熱交換不充分造成測(cè)量誤差。當(dāng)溫度穩(wěn)定時(shí)，感溫元件與測(cè)溫點(diǎn)的接觸面積小或者接觸點(diǎn)太靠近感溫包的末端是造成誤差大的主要原因。

感溫包套管焊接在蒸發(fā)器彎頭上按照焊接位置不同大概可以分為圖2所示的A、B、C三種方式。其中A方式與測(cè)點(diǎn)的接觸面積最大，是我們選擇的首要方式。而C方式感溫元件與測(cè)點(diǎn)不僅是點(diǎn)接觸，而且焊點(diǎn)偏向感溫包末端，在感溫包從右往左插入后誤差最大，故此方式不推薦使用。

另外，在感溫包位置選擇時(shí)需考慮焊接套管后與周邊零件的距離，確保預(yù)留的空間足夠大以方便生產(chǎn)時(shí)感溫包能快速插入。

3 系統(tǒng)保護(hù)功能對(duì)管溫感溫包位置的要求

3.1 制冷運(yùn)行可靠性分析

圖1 感溫包、感溫包套管、感溫包插片裝配示意圖

在室內(nèi)、室外溫度都較低的情況下，由于室外換熱溫差大，此時(shí)室外換熱器的換熱效果較好。而由于室內(nèi)換熱溫差小，蒸發(fā)器的換熱效果差，所以冷媒在蒸發(fā)器中的溫度較低，極易發(fā)生結(jié)霜或者結(jié)冰的情況。蒸發(fā)器結(jié)霜后，空氣的凈流通面積變小，致使換熱效果大幅降低，蒸發(fā)溫度越來(lái)越低。這樣不僅影響空調(diào)器的制冷效果，而且會(huì)導(dǎo)致吸氣干度降低，易使壓縮機(jī)帶濕壓縮發(fā)生液擊現(xiàn)象而損壞壓縮機(jī)。所以在蒸發(fā)器發(fā)生結(jié)霜現(xiàn)象后空調(diào)器應(yīng)能及時(shí)進(jìn)行防凍結(jié)保護(hù)。

在程序設(shè)定上，設(shè)定管溫感溫包檢測(cè)到的溫度低于某設(shè)定值時(shí)，主板將會(huì)控制整機(jī)進(jìn)入防凍結(jié)保護(hù)模式，對(duì)內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器進(jìn)行化霜。此時(shí)如果感溫包所在位置的溫度不是蒸發(fā)器中最低溫度，將不能在蒸發(fā)器結(jié)霜時(shí)起到及時(shí)保護(hù)的作用，或者在退出保護(hù)模式時(shí)化霜不完全?；诖朔治?，此時(shí)對(duì)感溫包放置位置的要求為：放在蒸發(fā)器最低或者次低位置。

以某出口24000Bth/h冷量分體機(jī)為例，對(duì)蒸發(fā)器各分路在最小制冷工況下各風(fēng)檔的溫度點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的數(shù)據(jù)如表1所示，各點(diǎn)在蒸發(fā)器中的位置如圖3所示。

圖2 感溫包套管的焊接位置

從表1的數(shù)據(jù)可以看出：在最小制冷工況時(shí)，風(fēng)檔高時(shí)換熱效果好，蒸發(fā)器整體溫度較高，不會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜的現(xiàn)象。當(dāng)風(fēng)檔為低風(fēng)檔時(shí)換熱效果差蒸發(fā)器的溫度較低，其中“中1”和“中4”兩點(diǎn)的溫度最低。如感溫包放置在此兩個(gè)位置都可使系統(tǒng)在最小運(yùn)行制冷時(shí)更早進(jìn)入防凍結(jié)保護(hù)。

3.2 制熱運(yùn)行可靠性分析

在分體機(jī)制熱運(yùn)行時(shí)，如果室內(nèi)換熱器（即上面的蒸發(fā)器）的管溫過(guò)高時(shí)，在熱輻射和熱對(duì)流的作用下，因?yàn)閮?nèi)機(jī)殼體采用的材料大多是塑料，外殼將會(huì)變形甚至燃燒。同時(shí)蒸發(fā)器管溫高反映系統(tǒng)的冷凝溫度及壓力高，此時(shí)的吸、排氣溫度、蒸發(fā)壓力也會(huì)較高。如果整機(jī)長(zhǎng)期在此種狀況下運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果：壓縮機(jī)在高負(fù)荷下運(yùn)行壽命會(huì)受到較大影響，系統(tǒng)壓力高可能導(dǎo)致管路系統(tǒng)振動(dòng)劇烈，甚至發(fā)生爆管、冷媒泄露等質(zhì)量事故。

在此種情況下，管溫感溫包可以設(shè)置在室內(nèi)換熱器（即上面的蒸發(fā)器）各流路的最高溫度或者次高溫度的位置，當(dāng)檢測(cè)到管溫感溫包檢測(cè)溫度達(dá)到限值時(shí)，通過(guò)主板控制整機(jī)進(jìn)入防高溫保護(hù)，降低整機(jī)的運(yùn)行壓力及排氣溫度。

同樣，對(duì)上面24K分體機(jī)蒸發(fā)器在最大運(yùn)行制熱運(yùn)行時(shí)室內(nèi)換熱器進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果如表2。

圖3 蒸發(fā)器分路圖

從表2可以看出：蒸發(fā)器4個(gè)分路中部溫度基本相當(dāng)，溫差基本在2℃范圍內(nèi)。根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，管溫感溫包放置的位置可以為“中1”、“中2”、“中4”三個(gè)位置，此三個(gè)位置都可使系統(tǒng)在高負(fù)荷制熱運(yùn)行時(shí)及時(shí)進(jìn)入防高溫保護(hù)。

3.3 綜合分析

從制冷可靠性和制熱可靠性兩方面繼續(xù)綜合分析，感溫包放置在“中1”和“中4”兩個(gè)位置可以既兼顧制冷又兼顧制熱。但是從生產(chǎn)的便利來(lái)看，“中4”位置在空調(diào)器底殼部件下面，生產(chǎn)操作較為困難，此位置不是較好的選擇。所以綜上所述，“中1”位置是我們最終選定的合理的感溫包放置位置。

4 結(jié)論

內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器的管溫感溫包感測(cè)到的溫度作為空調(diào)器保護(hù)程序的主要信息來(lái)源，其位置的合理性對(duì)可靠性有著重大意義，本文從感測(cè)溫度的準(zhǔn)確性及系統(tǒng)保護(hù)的及時(shí)性兩方面進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：

（1）管溫感溫包放置應(yīng)盡可能和所在彎頭接近；

（2）焊接感溫包套管時(shí)，套管盡可能與蒸發(fā)器彎頭接觸面積足夠大，使兩者溫差盡量小，同時(shí)需考慮實(shí)際生產(chǎn)，放置在生產(chǎn)焊接方便操作的位置；

（3）制冷運(yùn)行時(shí)，為防止蒸發(fā)器出現(xiàn)局部結(jié)霜，管溫感溫包應(yīng)放置在蒸發(fā)器最低或者次低位置，才能確保系統(tǒng)能及時(shí)進(jìn)入防凍結(jié)保護(hù)；

（4）制熱運(yùn)行時(shí)，管溫感溫包應(yīng)放置在室內(nèi)換熱器各流路的最高溫度或者次高溫度的位置，可使系統(tǒng)在高負(fù)荷制熱運(yùn)行時(shí)能及時(shí)進(jìn)入防高溫保護(hù)。

[1] 莫?jiǎng)︿h，裴東. 控制掛壁式房間空調(diào)器蒸發(fā)器溫度的方法. 家電科技 2013.8: 66-68。

[2] 王小梅. 感溫元件插入深度的確定.計(jì)量技術(shù).1994.2: 20-21。

Reliability research of position indoor tube temperature sensor of indoor split air conditioner

ZHONG Guangming LIN Chen MAO Wei
(GREE Electric Appliances, Inc. of Zhuhai Zhuhai 519070)

Indoor tube temperature sensor of split air conditioner is the component for detect the evaporator temperature, the placement position have important effect to the reliability of split air conditioner. This paper analyses the effect of the position of indoor tube temperature sensor for reliability，and supply direction for how to proper placer indoor tube temperature sensor.

Split air conditioner; Tube temperature sensor; Temp sensor sleeving; The maximal mode of heating; Freeze up