电子膨胀阀及其控制方法、热泵系统及衣物处理设备与流程

1.本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及电子膨胀阀及其控制方法、热泵系统及衣物处理设备。


背景技术：

2.针对热泵干衣机，通常通过热泵系统的循环实现对处理筒内部待处理衣物的烘干处理。干衣机的热泵系统主要包括蒸发器以及冷凝器，蒸发器和冷凝器经连接管道构成循环，并且连接管道上设置有压缩机和毛细管，压缩机和毛细管作为热泵系统中节流元件，毛细管在一定工况范围内作为节流元件，可方便经济地调节热泵系统冷媒的流量。但热泵干衣机的运行工况范围宽，在整个烘干周期中，毛细管在热泵系统中的节流效果不能随时调控。
3.随着技术的发展，通常将节流元件毛细管替换为电子膨胀阀，电子膨胀阀是可由信号控制，利用电磁原理动作的节流元件，可以实时调控冷媒流量。但是电子膨胀阀是一个电器元件，存在电路故障的风险，当电子膨胀阀故障或断电时，电子膨胀阀故障全闭，连接管路中冷媒压力急剧增加，蒸发器、冷凝器和连接管路的薄弱处将有燃烧和爆炸的风险。
4.为确保电子膨胀阀的安全使用，避免机器因电子膨胀阀故障失效，甚至在使用易燃易爆冷媒时的安全风险，通常与电子膨胀阀并联一根毛细管，当膨胀阀故障时，毛细管替代电子膨胀阀进行冷媒节流，但是该结构需要额外并联一根毛细管，结构复杂。
5.因此，亟需发明一种电子膨胀阀及其控制方法、热泵系统及衣物处理设备，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种电子膨胀阀及其控制方法、热泵系统及衣物处理设备，当电子膨胀阀出现故障或断电时，电子膨胀阀仍能够允许冷媒流通，保证热泵系统的安全运行，并且结果简单。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.一种电子膨胀阀，所包括：
9.阀座，所述阀座的两侧设置有与连接管路连通的介质进管以及介质出管；
10.针阀组件以及开度调节组件，所述针阀组件和所述开度调节组件均设置在所述阀座上，所述开度调节组件被配置为驱动所述针阀组件相对所述阀座运动，以调节所述针阀组件封堵所述介质出管的开度；
11.限位组件，所述限位组件能够限制所述针阀组件闭阀复位时的下限位，以使所述针阀组件闭阀复位时，所述介质出管仍具有开度。
12.作为优选方案，所述限位组件包括：
13.弹性件，套设在所述开度调节组件上；以及
14.止挡圈，缠绕在所述弹性件上，所述开度调节组件的外壁上设置有止挡台，所述针
阀组件闭阀复位时，所述开度调节组件能够带动所述止挡圈沿着所述弹性件运动，直至所述止挡圈与所述止挡台相抵接。
15.一种热泵系统，包括蒸发器、冷凝器以及连接管路，所述蒸发器和所述冷凝器通过所述连接管路形成循环，并且所述连接管路上设置有压缩机，所述热泵系统还包括如上所述的电子膨胀阀，所述电子膨胀阀设置在所述连接管路上，所述电子膨胀阀闭阀复位时具有开度，并且所述电子膨胀阀闭阀复位时的开度允许所述连接管路流通的冷媒流量大于等于所述热泵系统安全运行的最小冷媒流量。
16.作为优选方案，所述电子膨胀阀开度的调节是根据所述蒸发器出口的冷媒温度与所述蒸发器入口的冷媒温度差值调控的。
17.作为优选方案，所述热泵系统还包括：
18.报警组件，当所述电子膨胀阀出现故障时，所述报警组件被配置为发出警示。
19.一种衣物处理设备，包括处理筒，所述衣物处理设备还包括如上所述的热泵系统，所述热泵系统被配置为烘干所述处理筒内部的待处理衣物。
20.一种电子膨胀阀的控制方法，所述电子膨胀阀能够调节热泵系统中连接管路流通的冷媒流量，包括如下步骤：
21.测定所述热泵系统中所述连接管路安全运行的最小冷媒流量所对应的电子膨胀阀的开度；
22.将最小冷媒流量所对应的所述电子膨胀阀的开度设置为所述电子膨胀阀闭阀复位时的开度。
23.作为优选方案，所述电子膨胀阀的控制方法还包括：
24.测试所述电子膨胀阀，当测试到所述电子膨胀阀在所述热泵系统中出现故障时，报警组件发出警示。
25.作为优选方案，测试所述电子膨胀阀包括如下步骤：
26.开启所述电子膨胀阀，并使所述电子膨胀阀处于闭阀复位状态；
27.启动压缩机，将所述电子膨胀阀运行至预定开度后，并保持预设时间；
28.增加所述电子膨胀阀的开度，然后检测蒸发器入口和出口两端的温差是否减小；
29.若温差减小，则认定所述电子膨胀阀正常工作。
30.作为优选方案，若温差没有减小，则再次增加所述电子膨胀阀的开度，然后测所述蒸发器入口和出口两端的温差；
31.若两次增加所述电子膨胀阀的开度，所述蒸发器入口和出口两端的温差都没有减小，则认定所述电子膨胀阀故障。
32.本发明的有益效果：
33.本发明提供了一种电子膨胀阀，通过设置限位组件，并且限位组件能够限制针阀组件闭阀复位时的下限位，以使针阀组件闭阀复位时，阀座上的介质出管仍具有开度，当电子膨胀阀出现故障或者断电时，避免了连接管路处于封堵状态，使得连接管路仍处于流通状态，从而避免连接管路以及连接管路上的器件发生燃烧和爆炸的风险，提高了电子膨胀阀应用的安全性。
34.本发明还提供了一种热泵系统，通过在连接管路上设置上述电子膨胀阀，将电子膨胀阀作为热泵系统的节流元件，电子膨胀阀闭阀复位时具有开度，并且电子膨胀阀闭阀
复位时的开度允许连接管路流通的冷媒流量大于等于热泵系统安全运行的最小冷媒流量，即使电子膨胀阀出现故障或者断电时，电子膨胀阀也能够允许冷媒通过，连接管路也能够以最小的冷媒流量进行流通，保证热泵系统仍能够安全运行，避免出现燃烧和爆炸的风险，也无需额外在电子膨胀阀上并联毛细管，结构简单。
35.本发明还提供了一种衣物处理设备，通过应用上述热泵系统，使得电子膨胀阀在故障或断电时，衣物处理设备中的热泵系统仍能够安全运行，避免出现燃烧和爆炸的风险，也无需额外在电子膨胀阀上并联毛细管，结构简单。
36.本发明还提供了一种电子膨胀阀控制方法，通过将热泵系统中的最小冷媒流量所对应的电子膨胀阀的开度设置为电子膨胀阀闭阀复位时的开度，使得电子膨胀阀在故障或断电时，热泵系统仍能够安全运行，避免出现燃烧和爆炸的风险，也无需额外在电子膨胀阀上并联毛细管，结构简单。
附图说明
37.图1是本发明实施例提供的衣物处理设备的结构示意图；
38.图2是本发明实施例提供的电子膨胀阀的剖视图；
39.图3是本发明实施例提供的部分电子膨胀阀的结构示意图；
40.图4是本发明实施例提供的电子膨胀阀控制方法的流程图；
41.图5是本发明实施例提供的测试电子膨胀阀的流程图。
42.图中：
43.1000、热泵系统；100、电子膨胀阀；110、阀座；111、介质进管；112、介质出管；120、针阀组件；130、开度调节组件；131、螺母套；1311、止挡台；132、螺杆；140、限位组件；141、弹性件；1411、止挡部；142、止挡圈；150、转子组件；200、蒸发器；300、冷凝器；400、连接管路；500、压缩机；
44.2000、处理筒；2100、进风口；2200、出风口；
45.3000、循环风系统；3100、循环风机。
具体实施方式
46.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
47.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
49.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
50.如图1所示，本实施例提供了一种衣物处理设备，主要指的是热泵干衣机，其包括处理筒2000、热泵系统1000以及循环风系统3000，其中，处理筒2000用于盛放待处理的衣物，处理筒2000上开设有相连通的进风口2100和出风口2200，循环风系统3000包括风道以及设置在风道中的循环风机3100，风道的入口与处理筒2000出风口2200相连通，风道的出口与处理筒2000的进风口2100相连通，部分热泵系统1000设置在风道中，热泵系统1000能够在循环风机3100的带动下将出风口2200排出的低温潮湿气体处理成高温干燥的气体并通入到进风口2100中，使得高温干燥的气体与处理筒2000内的衣物充分混合，通过不断地气体循环，从而实现对处理筒2000内衣物的烘干。
51.具体而言，如图1所示，热泵系统1000包括相邻设置的蒸发器200以及冷凝器300，蒸发器200以及冷凝器300均设置在风道中，其中，蒸发器200能够与蒸发器200内部的流通的湿热空气进行热交换，从湿热空气中吸收热量，从而将湿热空气冷却，将湿热空气中的水汽凝结成水，冷凝器300中通入有冷媒，冷媒能够在冷凝器300中释放热量，释放的热量能够为冷凝器300中流通的气体进行加热。因此，蒸发器200能够将处理筒2000出风口2200排出的潮湿气体干燥，冷凝器300能够将蒸发器200排出的气体加热，从而使得风道内的气体在循环风机3100的带动下依次通过蒸发器200除湿变为干空气、通过冷凝器300被加热变为干热空气、通过处理筒2000内部变为潮湿空气，再通过蒸发器200除湿形成干衣循环。
52.需要说明的是，为了保证热泵系统1000中能够不断充入冷媒，实现冷媒的循环流通，本实施例提供的热泵系统1000还包括连接管路400、压缩机500以及电子膨胀阀100，其中，蒸发器200和冷凝器300通过连接管路400形成循环，并且连接管路400上设置有压缩机500和电子膨胀阀100，以使电子膨胀阀100作为热泵系统1000中的节流元件，由于电子膨胀阀100是可由信号控制，利用电磁原理动作的节流元件，可以实时调控热泵系统1000中冷媒的流量，保证热泵系统1000在整个烘干周期中始终高效可靠地运转。
53.优选地，电子膨胀阀100闭阀复位时的开度允许连接管路400流通的冷媒流量等于热泵系统1000安全运行的最小冷媒流量，使得电子膨胀阀100的全闭阀复位自动变为最小开度复位，然后在最小开度上调节电子膨胀阀100的开度。该设置方式，即使电子膨胀阀100出现故障或者断电时，电子膨胀阀100也能够允许冷媒通过，连接管路400也能够以最小的冷媒流量进行循环流通，保证热泵系统1000仍能够安全运行，避免蒸发器200、冷凝器300以及连接管路400出现燃烧和爆炸的风险，也无需额外在电子膨胀阀100上并联毛细管保证冷媒的流通，结构简单。需要说明的是，在其他实施例中，电子膨胀阀100闭阀复位时的开度允许连接管路400流通的冷媒流量也可以大于热泵系统1000安全运行的最小冷媒流量。
54.需要说明的是，电子膨胀阀100开度的调节是根据蒸发器200出口的冷媒温度与蒸发器200入口的冷媒温度差值调控的。由于蒸发器200出口冷媒的温度和蒸发器200入口冷媒温度的温差近似等于冷媒经过蒸发器200出口的过热度，当冷媒流通的流量增大时，过热度减少，当冷媒流通的流量减小时，过热度增大，从而可以根据蒸发器200出口和入口两端
冷媒的温差对冷媒流量进行调节。
55.优选地，热泵系统1000还包括报警组件，当电子膨胀阀100出现故障或断电时，报警组件能够发出警示，从而提醒用户热泵系统1000发生故障，以便于及时对电子膨胀阀100进行维修或者替换，保证衣物处理设备的正常烘干工作。需要说明的是，报警组件可以为警示灯，警示灯亮起进行警示作用。
56.结合图2和图3对本实施例提供的电子膨胀阀100的具体结构进行说明，如图2和图3所示，电子膨胀阀100包括阀座110、针阀组件120、开度调节组件130以及限位组件140，其中，阀座110的两侧设置有与连接管路400连通的介质进管111以及介质出管112，针阀组件120和开度调节组件130均设置在阀座110上，开度调节组件130能够驱动针阀组件120相对阀座110运动，以调节针阀组件120封堵介质出管112的开度，限位组件140能够限制针阀组件120闭阀复位时的下限位，以使针阀组件120闭阀复位时，介质出管112仍具有开度，保证针阀组件120闭阀复位时，流入介质进管111中的冷媒也能够通过介质出管112的开口流出，保证热泵系统1000以最小冷媒流量进行安全流通。需要说明的是，本实施例提供的电子膨胀阀100不仅可以应用在热泵系统1000的连接管路400上，也可以应用上其他系统的连接管路400上，实现对连接管路400中流量的调节。
57.需要说明的是，电子膨胀阀100还包括转子组件150以及定子组件(图中未示出)，开度调节组件130的一端与针阀组件120连接，另一端与转子组件150相连接，定子组件通电产生磁场并通过磁场力的作用驱动转子组件150转动，转子组件150带动开度调节组件130运动，针阀组件120在开度调节组件130的带动下调节对及介质出管112的开度，从而完成电子膨胀阀100对冷媒流量的调节。
58.结合图2和图3对开度调节组件130的具体结构进行说明，在本实施例中，开度调节组件130为螺杆组件，如图2和图3所示，开度调节组件130包括螺纹连接的螺母套131以及螺杆132，螺母套131围设在螺杆132的外周上，螺杆132的一端与针阀组件120连接，另一端与转子组件150相连接，转子组件150带动螺杆132运动，从而使得螺杆132带动针阀组件120朝靠近或远离介质出管112的方向移动，从而调节介质出管112的开度。需要说明的是，在其他实施例中，开度调节组件130还可以为其他形式，只要能够实现对介质出管112的开度的调节即可。
59.结合图2和图3对限位组件140的具体结构进行说明，如图2和图3所示，限位组件140包括弹性件141以及止挡圈142，其中，弹性件141套设在螺母套131上，止挡圈142缠绕在弹性件141上，螺母套131靠近介质出管112一端的外壁上设置有止挡台1311，当针阀组件120闭阀复位时(即针阀组件120朝靠近介质出管112的方向移动)，螺杆132能够带动止挡圈142沿着弹性件141朝靠近介质出管112的方向移动，直至止挡圈142与止挡台1311相抵接，从而实现对针阀组件120闭阀复位时的下限位。需要说明的是，在本实施例中弹性件141为弹簧，便于实现对止挡圈142的安装，通过调节止挡圈142缠绕在弹性件141上的位置，便可以调节止挡圈142与止挡台1311相抵接时，针阀组件120对介质出管112的封堵情况，保证针阀组件120在闭阀复位时，介质出管112仍具有开度。
60.此外，需要说明的是，弹性件141远离介质出管112的一端设置有止挡部1411，螺杆132带动止挡圈142沿着弹性件141朝远离介质出管112的方向移动时，止挡圈142能够与止挡部1411相抵接，从而实现对针阀组件120的上限位。
61.本实施例提供的衣物处理设备，通过应用上述热泵系统1000来烘干处理筒2000内部的待处理衣物，即使电子膨胀阀100出现故障或者断电时，电子膨胀阀100也能够允许冷媒通过，连接管路400也能够以最小的冷媒流量进行循环流通，保证热泵系统1000仍能够安全运行，避免蒸发器200冷凝器300以及连接管路400出现燃烧和爆炸的风险，也无需额外在电子膨胀阀100上并联毛细管保证冷媒的流通，结构简单。
62.如图4所示，本实施例还提供了一种电子膨胀阀的控制方法，该电子膨胀阀100能够调节热泵系统1000中连接管路400流通的冷媒流量，包括如下步骤：
63.测定热泵系统1000安全运行的最小冷媒流量所对应的电子膨胀阀100的开度；
64.将最小冷媒流量所对应的电子膨胀阀100的开度设置为电子膨胀阀100闭阀复位时的开度。
65.上述设置方式即使电子膨胀阀100出现故障或者断电时，电子膨胀阀100处于闭阀复位状态也能够允许冷媒通过，连接管路400也能够以最小的冷媒流量进行循环流通，保证热泵系统1000仍能够继续安全运行，避免蒸发器200冷凝器300以及连接管路400出现燃烧和爆炸的风险，也无需额外在电子膨胀阀100上并联毛细管保证冷媒的流通，结构简单。
66.此外，如图4所示，电子膨胀阀的控制方法还包括：
67.测试电子膨胀阀100，当测试到电子膨胀阀100在热泵系统1000中出现故障时，报警组件发出警示。并且在报警组件发出警示后，热泵系统1000还能够继续运行。该设置方式使得电子膨胀阀100在故障或者断电时，能够及时提醒用户热泵系统1000发生故障，以便于及时对电子膨胀阀100进行维修或者替换，保证衣物处理设备的正常烘干工作。
68.具体而言，如图5所示，测试电子膨胀阀100包括如下步骤：
69.开启电子膨胀阀100，并使电子膨胀阀100处于闭阀复位状态；
70.启动压缩机500，将电子膨胀阀100运行至预定开度后，并保持预设时间；
71.增加电子膨胀阀100的开度，然后检测蒸发器200入口和出口两端的温差是否减小；
72.若温差减小，则认定电子膨胀阀100正常工作。
73.若温差没有减小，则再次增加电子膨胀阀100的开度，然后检测蒸发器200入口和出口两端的温差；
74.若两次增加电子膨胀阀100的开度，蒸发器200入口和出口两端的温差都没有减小，则认定电子膨胀阀100故障。
75.需要说明的是，如果第二次增加电子膨胀阀100的开度，蒸发器200入口和出口两端的温差减小，则认定电子膨胀阀100正常工作。
76.由于电子膨胀阀100的开度是根据蒸发器200入口和出口两端的温差调控的，原理是该温差近似等于冷媒经过蒸发器200出口的过热度。当冷媒流量增大时，过热度减少；当冷媒流量减小时，过热度增大。在压缩机500的启动阶段，系统中的冷媒从压力相等逐渐拉开压差，短时间压力、温度和状态变化剧烈，电子膨胀阀100应以固定开度保持一段时间，可以保持5min。在5min后，蒸发器200和冷凝器300的压力差逐渐拉开，蒸发器200过热度处于上升或稳定的状态。此时向电子膨胀阀100施加增大开度的命令，并在之后的一段时间内检测蒸发器200入口和出口两端的温差是否减小。需要说明的是，通过两次增大电子膨胀阀100的开度来检测蒸发器200入口和出口两端的温差是否发生变化，能够更加准确地检测出
电子膨胀阀100是否发生故障。
77.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。