CN102538326A

CN102538326A - 商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统及方法

Info

Publication number: CN102538326A
Application number: CN2011104463808A
Authority: CN
Inventors: 曾九孙; 周其冰; 蔡晋辉; 赵丹; 李立新
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102538326B

Abstract

本发明公开了一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统及方法。充注组分为液态冷媒和氮气，实现工艺为先实现抽真空，然后充注液态冷媒，最后充注氮气到指定压力。本发明采用两充注电磁阀之间的定长管路作为充注定量容积的液体计量方式，氮气则是通过高压减压阀与精密节流阀用压力方式控制充注量,对充注中的液体用玻璃转子流量计计量为辅助，两充注电磁阀之间的可替换定长管根据实际充注量需要进行替换。相较于热力膨胀阀气体充注方法，本发明采用液体混合充注方法，提高了商用热力膨胀阀的温度调节范围，适合商用热力膨胀阀使用。相较于热力膨胀阀手动充注方法，自动充注系统，充注量准确、一致性好，有效提高了商用热力膨胀阀的产品质量。

Description

商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统及方法

技术领域

本发明涉及一种热力膨胀阀充注系统及方法，尤其是涉及一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统及方法。

背景技术

热力膨胀阀作为制冷系统的重要部件，是制冷系统的四大基本设备之一。热力膨胀阀实现了冷凝压力至蒸发压力的节流，并控制制冷剂的流量，它的工作好坏，直接决定整个制冷系统的工作质量。制冷剂的流量调节依靠的是感温包内充注介质的气化饱和压，因此充注介质的控制是热力膨胀阀合格与否的关键工艺。而目前多采用的充注方法为人工充注、单一气体充注、混合充注，这些方法多采用气体充注，如中国专利文献CN200810162225.1公开的一种“R410A热泵型空调热力膨胀阀温包充注方法”、中国专利文献CN200810162226.6 公开的一种R134A车用空调热力膨胀阀温包充注方法”、中国专利文献CN200810162483.X 公开的一种R410A空调热力膨胀阀温包充注方法”、中国专利文献CN201010620333.6 公开的一种“ 热泵型空调热力膨胀阀及其感温包的充注方法”都采用了气体混合充注的方法，热力膨胀阀温度调节范围相对较小是采用气体充注的热力膨胀阀所存在的问题，目前大多数热力膨胀阀仍旧自动化程度较低，导致充注结果不准确、一致性差。液体混合充注方法在感温包内充注液态冷媒和氮气，温度调节范围大，适合商用热力膨胀阀使用，因此设计开发自动化程度高、充注量准确、操作便捷的商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统及方法是提高热力膨胀阀产品质量的有效途径。

发明内容

为了克服上述背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统及方法，充注组分为液态冷媒和不凝性气体氮气，实现工艺为先实现抽真空，然后充注一定量的液态冷媒，最后充注氮气到指定压力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一、一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统：

冷媒罐经第一手动球阀、排气球阀、第一压力表、进口电磁阀、单向阀、玻璃转子流量计、第一精密节流阀、第一充注电磁阀、第二充注电磁阀、压力传感器接热力膨胀阀充注口；抽真空口经第二手动球阀、第二压力表、真空电磁阀接热力膨胀阀充注口；氮气入口经第三手动球阀、高压减压阀、第二精密节流阀、第一氮气电磁阀、第二氮气电磁阀接热力膨胀阀充注口；热力膨胀阀毛细管接热力膨胀阀充注口，热力膨胀阀感温包置于恒温槽中。

第一充注电磁阀与第二充注电磁阀之间是通过第一软管、第一快插接头、可替换定长管、第二快插接头和第二软管连接。

二、一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统的方法：

热力膨胀阀充注口处用O型圈密封，以防止冷媒与氮气在充注时外泄，充注流程为首先打开进口电磁阀、第一充注电磁阀、第二充注电磁阀、第一氮气电磁阀、第二氮气电磁阀，打开第二手动球阀，再打开真空电磁阀将管路抽成真空，抽成真空后将上述打开的阀门关闭；冷媒罐位置高于所有管路，使液态冷媒能够自动流入管路，对冷媒罐进行加热，提高液态冷媒的压力，对加热温度进行自动控制，打开第一手动球阀，使液态冷媒进入管路，管路中装有单向阀，防止冷媒回流，第一精密节流阀用来控制冷媒流速，提高充注的准确性；打开第一充注电磁阀,使液态冷媒流入第一充注电磁阀与第二充注电磁阀之间的管路，待第一压力表显示压力到设定压力后关闭第一手动球阀与第一充注电磁阀, 第一充注电磁阀与第二充注电磁阀之间的定长管路中的液态冷媒即是充入热力膨胀阀中的冷媒量，可替换定长管根据实际充注量需要更换不同长度的定长管；打开充注电磁阀，使液态冷媒通过热力膨胀阀充注口经热力膨胀阀毛细管流入置于恒温槽中的热力膨胀阀感温包中；打开第二充注电磁阀，待压力传感器显示压力到设定压力后关闭第二充注电磁阀，打开第一氮气电磁阀和第二氮气电磁阀，向热力膨胀阀感温包内充入经高压减压阀减压的恒温恒压的氮气；充注完毕后，关闭第三手动球阀、第一氮气电磁阀和第二氮气电磁阀，打开排气球阀排气，最后用专用封口方式对毛细管进行封口。

所述的可替换定长管作为充注定量容积的液体计量方式，氮气则是通过高压减压阀与第二精密节流阀用压力方式控制充注量，对充注中的液体用玻璃转子流量计计量为辅助，第一充注电磁阀与第二充注电磁阀之间的可替换定长管根据实际充注量需要进行替换。

所述的热力膨胀阀毛细管专用封口方式为气缸下压封口钳对毛细管封口，再由一超声波焊机对毛细管手动碰焊密封。

所述的充注口O型圈密封方式为O型圈套于毛细管上，再将压紧装置壳体套于O型圈上，压紧装置壳体内壁有螺纹，再手动旋转压紧手臂，压紧O型圈，使O型圈收缩包紧毛细管外壁，以防止冷媒与氮气在充注时外泄。

本发明具有的有益效果是：

相较于热力膨胀阀气体充注方法，本发明采用液体混合充注方法，提高了商用热力膨胀阀的温度调节范围，适合商用热力膨胀阀使用。相较于热力膨胀阀手动充注方法，本发明采用了专门的自动充注系统，自动化程度高、操作便捷、充注量准确、一致性好，有效提高了商用热力膨胀阀的产品质量。

附图说明

图1是本发明的工艺图。

图2是本发明的设备主视图。

图3是图2的设备侧面图。

图4是本发明的O型圈手动压紧装置图。

图5是本发明的定长管连接图。

图6是本发明的封口钳图。

图7是本发明的流程图。

图中：1、冷媒罐，2、第一手动球阀，3、排气球阀，4、第一压力表，5、进口电磁阀，6、单向阀，7、玻璃转子流量计，8、第一精密节流阀，9、第一充注电磁阀，10、第二充注电磁阀，11、压力传感器，12、热力膨胀阀充注口，13、真空电磁阀，14、第二压力表，15、第二手动球阀，16、第三手动球阀，17、高压减压阀，18、第二精密节流阀，19、第一氮气电磁阀，20、第二氮气电磁阀，21、触摸屏，22、电源开关，23、热力膨胀阀充注外部装置，24、热力膨胀阀毛细管伸入口，25、封口钳，26、启动按钮，27、急停按钮，28、气缸，29、超声波焊机，30、气缸支架，31、设备侧门，32、O型圈手动压紧装置，33、压紧手臂，34、压紧装置壳体，35、O型圈，36、毛细管，37、第一软管，38、第一快插接头，39、可替换定长管，40、第二快插接头，41、第二软管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

热力膨胀阀自动液体混合充注系统采用液态冷媒和气体混合充注，本充注方法适用于各种液态冷媒，所采用液态冷媒根据生产实际要求进行选择，所采用的充注气体是不凝性气体氮气。

所述的热力膨胀阀自动液体混合充注系统具体充注工艺如下：

如图1所示，在管路上充注工艺的各主要部件的连接顺序为：冷媒罐1经第一手动球阀2、排气球阀3、第一压力表4、进口电磁阀5、单向阀6、玻璃转子流量计7、第一精密节流阀8、第一充注电磁阀9、第二充注电磁阀10、压力传感器11接热力膨胀阀充注口12；抽真空口经第一手动球阀15、第二压力表14、真空电磁阀13接热力膨胀阀充注口12；氮气入口经第二手动球阀16、高压减压阀17、第二精密节流阀18、第一氮气电磁阀19、第二氮气电磁阀20接热力膨胀阀充注口12；热力膨胀阀毛细管接热力膨胀阀充注口12，热力膨胀阀感温包置于恒温槽中。

热力膨胀阀充注口处用O型圈35密封，以防止冷媒与氮气在充注时外泄。

用于所述的一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统的方法为：首先打开进口电磁阀5、第一充注电磁阀9、第二充注电磁阀10、第一氮气电磁阀19、第二氮气电磁阀20，打开第二手动球阀15，再打开真空电磁阀13将管路抽成真空，抽成真空后将上述打开的阀门关闭。

冷媒罐1位置高于所有管路，使液态冷媒能够自动流入管路，对冷媒罐1进行加热，提高液态冷媒的压力，对加热温度进行自动控制，使液态冷媒保持在恒温恒压状态，打开第一手动球阀2，使液态冷媒进入管路，管路中装有单向阀6，防止冷媒回流，第一精密节流阀8用来控制冷媒流速，提高充注的准确性。打开第一充注电磁阀9,使液态冷媒流入第一充注电磁阀9与第二充注电磁阀10之间的定长管路，待第一压力表4显示压力到设定压力后关闭第一手动球阀2与第一充注电磁阀9, 第一充注电磁阀9与第二充注电磁阀10之间的定长管路中的液态冷媒即是充入热力膨胀阀中的冷媒量，可替换定长管39根据实际充注量需要更换不动长度的定长管，如图5所示。

打开第二充注电磁阀10，使液态冷媒通过热力膨胀阀充注口12经热力膨胀阀毛细管36流入置于恒温槽中的热力膨胀阀感温包中。打开第二充注电磁阀10，待压力传感器11显示压力到设定压力后，关闭第二充注电磁阀10，打开第三手动球阀16、第一氮气电磁阀19和第二氮气电磁阀20，向热力膨胀阀感温包内充入经高压减压阀17减压的恒温恒压的氮气，充注完毕后，关闭第三手动球阀16、第一氮气电磁阀19和第二氮气电磁阀20，打开排气球阀3排气，最后用专用封口方式对毛细管36进行封口。

所述的热力膨胀阀自动液体混合充注方法的流程示意图，如图7所示。

如图2、图3所示，所述的热力膨胀阀自动液体混合充注方法的设备情况如下：

技术内容：1、电控部分的工作电源：AC220V，最大工作电流<5A，2、工作介质:液体冷媒，3、总气源压力：1.6MPa，4、设备输入电压：AC220V、50Hz，5、工位：单工位，6、设备连续工作时间不小于72小时。

设备结构：1、配有独立控制柜子，内置PLC、触摸屏、质量流量计、柱塞泵、启动按钮、急停按钮和若干指示灯，电磁阀、压力表，PLC可实现对气路的自动控制及测试数据的自动计算、判断、统计及参数设定，2、可以实现制冷剂液体自动定量充注，3、可实现各种参数的设置，如充注中涉及的压力、时间延时设定等都可以根据工艺需要设定。

图2设备主视图中：4为压力表，21为触摸屏，14为第二压力表，22为电源开关，23为热力膨胀阀充注外部装置，24为热力膨胀阀毛细管伸入口，25为封口钳，26为启动按钮，27为急停按钮，7为玻璃转子流量计，28为气缸，29为超声波焊机，30为气缸支架；图3设备侧面图中：31为设备侧门，23为热力膨胀阀充注外部装置，32为O型圈手动压紧装置，7为玻璃转子流量计，28为气缸，30为气缸支架，24为热力膨胀阀毛细管伸入口。

所述的热力膨胀阀自动液体混合充注方法，其热力膨胀阀毛细管专用封口方式为气缸28下压封口钳25对毛细管36封口，再由一超声波焊机29对毛细管36手动碰焊密封。

如图4所示，所述的充注口O型圈密封方式为O型圈35套于毛细管36上，再将压紧装置壳体34套于O型圈35上，压紧装置壳体34内壁有螺纹，再手动旋转压紧手臂33，压紧O型圈35，使O型圈35收缩包紧毛细管36外壁，以防止冷媒与氮气在充注时外泄。

如图5所示，第一充注电磁阀9与第二充注电磁阀10之间是通过第一软管37、第一快插接头38、可替换定长管39、第二快插接头和40第二软管连接。

如图6所示，热力膨胀毛细管从热力膨胀阀毛细管伸入口23伸入，后接热力膨胀阀充注外部装置23上的热力膨胀阀充注口12。

Claims

1.一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统，其特征在于：冷媒罐（1）经第一手动球阀（2）、排气球阀（3）、第一压力表（4）、进口电磁阀（5）、单向阀（6）、玻璃转子流量计（7）、第一精密节流阀（8）、第一充注电磁阀（9）、第二充注电磁阀（10）、压力传感器（11）接热力膨胀阀充注口（12）；抽真空口经第二手动球阀（15）、第二压力表（14）、真空电磁阀（13）接热力膨胀阀充注口（12）；氮气入口经第三手动球阀（16）、高压减压阀（17）、第二精密节流阀（18）、第一氮气电磁阀（19）、第二氮气电磁阀（20）接热力膨胀阀充注口（12）；热力膨胀阀毛细管接热力膨胀阀充注口（12），热力膨胀阀感温包置于恒温槽中。

2.根据权利要求1所述的一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统，其特征在于：所述的第一充注电磁阀（9）与第二充注电磁阀（10）之间是通过第一软管（37）、第一快插接头（38）、可替换定长管（39）、第二快插接头（40）和第二软管（41）连接。

3.用于权利要求1所述的一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注系统的方法，其特征在于：热力膨胀阀充注口处用O型圈（35）密封，以防止冷媒与氮气在充注时外泄，充注流程为首先打开进口电磁阀（5）、第一充注电磁阀（9）、第二充注电磁阀（10）、第一氮气电磁阀（19）、第二氮气电磁阀（20），打开第二手动球阀（15），再打开真空电磁阀（13）将管路抽成真空，抽成真空后将上述打开的阀门关闭；冷媒罐（1）位置高于所有管路，使液态冷媒能够自动流入管路，对冷媒罐（1）进行加热，提高液态冷媒的压力，对加热温度进行自动控制，打开第一手动球阀（2），使液态冷媒进入管路，管路中装有单向阀（6），防止冷媒回流，第一精密节流阀（8）用来控制冷媒流速，提高充注的准确性；打开第一充注电磁阀（9）,使液态冷媒流入第一充注电磁阀（9）与第二充注电磁阀（10）之间的管路，待第一压力表4显示压力到设定压力后关闭第一手动球阀2与第一充注电磁阀（9）, 第一充注电磁阀（9）与第二充注电磁阀（10）之间的定长管路中的液态冷媒即是充入热力膨胀阀中的冷媒量，可替换定长管（39）根据实际充注量需要更换不同长度的定长管；打开充注电磁阀（10），使液态冷媒通过热力膨胀阀充注口（12）经热力膨胀阀毛细管（36）流入置于恒温槽中的热力膨胀阀感温包中；打开第二充注电磁阀（10），待压力传感器（11）显示压力到设定压力后关闭第二充注电磁阀（10），打开第一氮气电磁阀（19）和第二氮气电磁阀（20），向热力膨胀阀感温包内充入经高压减压阀（17）减压的恒温恒压的氮气；充注完毕后，关闭第三手动球阀（16）、第一氮气电磁阀（19）和第二氮气电磁阀（20），打开排气球阀（3）排气，最后用专用封口方式对毛细管（36）进行封口。

4.根据权利要求3所述的一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注方法，其特征在于：所述的可替换定长管（39）作为充注定量容积的液体计量方式，氮气则是通过高压减压阀（17）与第二精密节流阀（18）用压力方式控制充注量，对充注中的液体用玻璃转子流量计（7）计量为辅助，第一充注电磁阀（9）与第二充注电磁阀（10）之间的可替换定长管（39）根据实际充注量需要进行替换。

5.根据权利要求3所述的一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注方法，其特征在于：所述的热力膨胀阀毛细管专用封口方式为气缸（28）下压封口钳（25）对毛细管（36）封口，再由一超声波焊机（29）对毛细管（36）手动碰焊密封。

6.根据权利要求3所述的一种商用热力膨胀阀自动液体混合充注方法，其特征在于：所述的充注口O型圈密封方式为O型圈（35）套于毛细管（36）上，再将压紧装置壳体（34）套于O型圈（35）上，压紧装置壳体（34）内壁有螺纹，再手动旋转压紧手臂（33），压紧O型圈（35），使O型圈（35）收缩包紧毛细管（36）外壁，以防止冷媒与氮气在充注时外泄。