CN102706683B - 汽车空调箱采暖控制线性试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车空调箱采暖控制线性试验设备，包括风筒、一级蒸发器系统、二级蒸发器系统和风量控制系统；所述一级蒸发器系统包括由一级蒸发器、一级压缩机、一级冷凝器、一级节流装置组成的一级制冷循环系统；所述二级蒸发器系统包括由二级蒸发器、二级压缩机、二级冷凝器、二级节流装置组成的二级制冷循环系统；所述风量控制系统包括设置在风筒内的风筒风扇；所述一级蒸发器系统设置在风筒进风口一侧，所述风量控制系统设置在风筒出风口一侧。本发明的汽车空调箱采暖控制线性试验设备不仅能够满足汽车空调箱采暖控制线性试验的要求，而且能够有效简化实验设备，降低试验时间和运营维护费用，降低能耗，节省资源，减少污染。

Description

汽车空调箱采暖控制线性试验设备

技术领域

本发明涉及一种空调箱的线性试验设备，具体的为一种汽车空调箱采暖控制线性试验设备。

背景技术

在现有技术中，一般采用焓差实验室来对汽车空调箱进行线性试验，虽然焓差实验室在一定程度上也能够满足汽车空调箱的线性试验要求，但还存在以下问题：

1、试验时间长：在进行线性试验之前，需要调整焓差实验室到设定的工况，由于焓差实验室空间较大，将系统调整到设定工况附近需要数小时之久，且焓差实验室内的温度在设定工况亦需要操作人员长时间调节控制；

2、能耗大：焓差实验室需要对整间试验室房间的温度进行调节控制，存在严重的能源浪费；要维持焓差实验室在设定工况，焓差实验室的制冷制热机组和冷却塔等功耗极大，运营费用高；

3、投资消耗大：焓差实验室的附属设备很多，如制冷机组、加热器、冷却塔、大功率压缩机和水循环处理系统等，这些设备占用了大量的空间资源，达一百多平米，各个设备的保研、维护和耗材等耗子巨大，导致运营成本高企不下，给企业造成很大的负担；

4、焓差实验室的冷却塔、水处理系统等装置容易滋生细菌，潜在威胁大，易发生故障、泄漏、三废污染及火灾、爆炸等重大事故；

5、焓差实验室需要多人共同操作，且操作复杂，对操作人员要求高，费时费力。

鉴于此，本发明旨在探索一种汽车空调箱采暖控制线性试验设备，该汽车空调箱采暖控制线性试验设备不仅能够满足汽车空调箱采暖控制线性试验的要求，而且能够有效简化实验设备，降低试验时间和运营维护费用，降低能耗，节省资源，减少污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种汽车空调箱采暖控制线性试验设备，该汽车空调箱采暖控制线性试验设备不仅能够满足汽车空调箱采暖控制线性试验的要求，而且能够有效简化实验设备，降低试验时间和运营维护费用，降低能耗，节省资源，减少污染。

要实现上述技术目的，本发明的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，包括风筒、用于对风筒进风进行初步降温降湿的一级蒸发器系统、用于对一级蒸发器系统出风进行精确降温降湿的二级蒸发器系统和用于控制风筒进风量的风量控制系统；

所述一级蒸发器系统包括由一级蒸发器、一级压缩机、一级冷凝器、一级节流装置组成的一级制冷循环系统；

所述二级蒸发器系统包括由二级蒸发器、二级压缩机、二级冷凝器、二级节流装置组成的二级制冷循环系统；

所述风量控制系统包括设置在风筒内的风筒风扇；

所述一级蒸发器系统设置在风筒进风口一侧，所述风量控制系统设置在风筒出风口一侧，所述二级蒸发器系统设置在所述一级蒸发器系统和风量控制系统之间，所述风筒出风口与空调箱相连。

进一步，所述一级蒸发器系统还包括：

离合器电源I，用于为一级压缩机的离合器提供电源；

电机I，用于控制一级压缩机的转速；

变频器I，用于控制电机I的转速；

冷凝风扇I，用于辅助一级冷凝器散热；

智能直流稳压电源I，用于为冷凝风扇I提供电源；

进一步，所述二级蒸发器系统还包括：

离合器电源II，用于为二级压缩机的离合器提供电源；

电机II，用于控制二级压缩机的转速；

变频器II，用于控制电机II的转速；

冷凝风扇II，用于辅助二级冷凝器散热；

智能直流稳压电源II，用于为冷凝风扇II提供电源；

进一步，所述一级节流装置和二级节流装置均采用膨胀阀；

进一步，所述风量控制系统还包括用于检测风筒出风口静压的静压传感器；

进一步，所述一级压缩机的循环入口上设有低压压力传感器I，所述一级冷凝器的循环出口上设有高压压力传感器I；所述二级压缩机的循环入口上设有低压压力传感器II，所述二级冷凝器的循环出口上设有高压压力传感器II；

进一步，所述风筒内壁上设有隔热层；

进一步，还包括与空调箱相连、并用于控制空调箱暖风机进水温度和流量的高温槽；

进一步，还包括试验数据采集系统，所述试验数据采集系统包括设置在一级蒸发器进风口、二级蒸发器进风口和空调箱各测试点的温度值的温度传感器；

进一步，还包括控制系统，所述控制系统包括用于数据处理的上位机，所述上位机分别与所述一级蒸发器系统、二级蒸发器系统、风量控制系统和试验数据采集系统电连接。

本发明的有益效果为：

本发明的汽车空调箱采暖控制线性试验设备通过设置一级蒸发器系统为风筒进风进行初步降温降湿，使得经一级蒸发器系统降温降湿后的气流的温度和湿度接近空调箱采暖控制线性试验所需的温度和湿度；然后进入二级蒸发器系统，经过二级蒸发器系统的精确降温降湿，使得经二级蒸发器系统处理后的气流的温度和湿度均满足空调箱采暖控制线性试验的要求；由于本发明汽车空调箱采暖控制线性试验设备仅仅针对空调箱所需的试验气流进行降温降湿处理，而不需要向传统的焓差实验室一样需要将整个房间内的气体均进行降温降湿，因此其主要优点如下：

1）节省时间：本发明的汽车空调箱采暖控制线性试验设备几十分钟内即可调节到空调箱采暖控制线性试验所需的初始工况，10分钟内即可调节并稳定到下一试验工况；

2）能耗低：本发明的汽车空调箱采暖控制线性试验设备只需对所需风量进行温度控制，能源浪费少，附属设备少且皆为低能耗设备；

3）节省资源：本发明的汽车空调箱采暖控制线性试验设备结构紧凑占地少，占地仅20平米，不需过多维护资源与费用，操作简单，可控性强；

4）环境影响小：本发明的汽车空调箱采暖控制线性试验设备运行噪音小，连带污染少，安全、可靠。

附图说明

图1为本发明汽车空调箱采暖控制线性试验设备实施例的系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，为本发明汽车空调箱采暖控制线性试验设备实施例的系统原理图。本实施例的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，包括风筒1、用于对风筒1进风进行初步降温降湿的一级蒸发器系统2、用于对一级蒸发器系统2出风进行精确降温降湿的二级蒸发器系统3和用于控制风筒进风量的风量控制系统；

一级蒸发器系统2包括由一级蒸发器4、一级压缩机5、一级冷凝器6、一级节流装置组成的一级制冷循环系统，本实施例的一级节流装置采用膨胀阀7。优选的，本实施例的一级蒸发器系统还设有用于为一级压缩机5的离合器提供电源的离合器电源I 8，用于控制一级压缩机5转速的电机I 9，用于控制电机I 9转速的变频器I 10，用于辅助一级冷凝器6散热的冷凝风扇I 11和用于为冷凝风扇I 11提供电源的智能直流稳压电源I 12，能够方便对一级压缩机5和一级冷凝器6的工况进行控制，使得经一级蒸发器系统2降温降湿后的气流能够接近空调箱采暖控制线性试验的要求。二级蒸发器系统3包括由二级蒸发器13、二级压缩机14、二级冷凝器15、二级节流装置组成的二级制冷循环系统，本实施例的二级节流装置采用膨胀阀16。优选的，本实施例的一级蒸发器系统还设有用于为二级压缩机14的离合器提供电源的离合器电源II 17，用于控制二级压缩机14转速的电机II 18，用于控制电机II 18转速的变频器II 19，用于辅助二级冷凝器15散热的冷凝风扇II 20和用于为冷凝风扇II 20提供电源的智能直流稳压电源II 21，能够方便对二级压缩机14和二级冷凝器15的工况进行控制，使得经二级蒸发器系统3精确降温降湿后的气流能够满足空调箱采暖控制线性试验的要求。

风量控制系统包括设置在风筒1内的风筒风扇22，通过设置风筒风扇22能够控制风筒1内的气流量大小。优选的，风量控制系统还包括静压传感器23，静压传感器23用于检测风筒1出风口的静压值。

一级蒸发器系统2设置在风筒1进风口一侧，风量控制系统设置在风筒1出风口一侧，二级蒸发器系统3设置在一级蒸发器系统2和风量控制系统之间，风筒1出风口与空调箱24相连。

优选的，本实施例的一级压缩机5的循环入口上设有低压压力传感器I 25，一级冷凝器6的循环出口上设有高压压力传感器I 26，通过设置低压压力传感器I 25和高压压力传感器I 26分别检测一级制冷循环系统的气流高低压，能够对一级蒸发器系统的工况进行监测；优选的，本实施例的二级压缩机14的循环入口上设有低压压力传感器II 27，二级冷凝器15的循环出口上设有高压压力传感器II 28，通过设置低压压力传感器II 27和高压压力传感器II 28分别检测二级制冷循环系统的气流高低压，能够对二级蒸发器系统的工况进行监测。

本实施例的汽车空调箱采暖控制线性试验设备通过设置一级蒸发器系统2为风筒1进风进行初步降温降湿，使得经一级蒸发器系统2降温降湿后的气流的温度和湿度接近空调箱采暖控制线性试验所需的温度和湿度；然后气流进入二级蒸发器系统3，经过二级蒸发器系统2的精确降温降湿，使得经二级蒸发器系统2处理后的气流的温度和湿度均满足空调箱采暖控制线性试验的要求。

由于本实施例的汽车空调箱采暖控制线性试验设备仅仅针对空调箱所需的试验气流进行降温降湿处理，而不需要向传统的焓差实验室一样需要将整个房间内的气体均进行降温降湿，因此设备占用空间小，耗能量低，达到试验工况的速度更快，能够有效降低试验时间和运营维护费用。

进一步，风筒1内壁上设有隔热层29，减少外界温度对风筒1内的试验气流的影响。

进一步，本实施例的汽车空调箱采暖控制线性试验设备还包括高温槽30，高温槽30与空调箱24相连，用于控制空调箱24暖风机的进水温度和流量。

进一步，本实施例的汽车空调箱采暖控制线性试验设备还包括试验数据采集系统，所述试验数据采集系统包括用于检测空调箱24各测试点的温度值的温度传感器31。

进一步，本实施例的汽车空调箱采暖控制线性试验设备还包括控制系统，所述控制系统包括用于数据处理的上位机32，上位机32分别与一级蒸发器系统2、二级蒸发器系统3、风量控制系统和试验数据采集系统电连接。通过设置上位机32，能够实现对一级蒸发器系统2、二级蒸发器系统3和风量控制系统的智能控制，并在试验过程中不断调整一级蒸发器系统2、二级蒸发器系统3和风量控制系统的工况，使得风筒1出风口的气流始终能够满足空调箱24线形试验的要求。

本实施例的汽车空调箱采暖控制线性试验设备的控制原理如下：

设置在一级蒸发器4进风口处的温度传感器将采集到的温度值传输至上位机32，当检测到该温度高于/低于设定温度时，观察此时低压压力传感器I 25和高压压力传感器I 26的反馈信号，在低压不结霜范围内，升高/降低变频器I 10设定值，变频器I 10接到信号后调节电机I 9转速进而提高/降低一级压缩机5转速，提高/降低制冷量，降低/升高一级蒸发器系统2的出风温度，同时升高/降低冷凝风扇I 11的智能直流稳压电源I 12的设定值，保证高/低压不至过高/低，同时间接影响低/高压，实现对气流初步降温降湿。

同理，设置在二级蒸发器13进风口处的温度传感器将采集到的温度值传输至上位机32，当检测到该温度高于/低于设定温度时，观察此时低压压力传感器II 27和高压压力传感器II 28的反馈信号，在低压不结霜范围内，升高/降低变频器II 19设定值，变频器II 19接到信号后调节电机II 18转速进而提高/降低二级压缩机14转速，提高/降低制冷量，降低/升高二级蒸发器系统3的出风温度，同时升高/降低冷凝风扇II 20的智能直流稳压电源II 21的设定值，保证高/低压不至过高/低，同时间接影响低/高压，实现对气流温度和湿度的精确控制。

风筒1风量控制：在调节好一级蒸发器系统2和二级蒸发器系统3的工况后，观察风筒1出口静压传感器23的压力信号，当静压为负值/正值时，提高/降低风筒风扇22的智能直流稳压电源33的设定值，直至静压为零。

汽车空调箱采暖控制线性试验设备停机时：将变频器I 10和变频器II 19的设定值逐渐降至为零，向压缩机离合器电源I 8和压缩机离合器电源II 17输入切断信号，并关闭其它电源。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：包括风筒、用于对风筒进风进行初步降温降湿的一级蒸发器系统、用于对一级蒸发器系统出风进行精确降温降湿的二级蒸发器系统和用于控制风筒进风量的风量控制系统；

所述一级蒸发器系统包括由一级蒸发器、一级压缩机、一级冷凝器、一级节流装置组成的一级制冷循环系统；

所述二级蒸发器系统包括由二级蒸发器、二级压缩机、二级冷凝器、二级节流装置组成的二级制冷循环系统；

所述风量控制系统包括设置在风筒内的风筒风扇；

所述一级蒸发器系统设置在风筒进风口一侧，所述风量控制系统设置在风筒出风口一侧，所述二级蒸发器系统设置在所述一级蒸发器系统和风量控制系统之间，所述风筒出风口与空调箱相连。

2.根据权利要求1所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：所述一级蒸发器系统还包括：

离合器电源I，用于为一级压缩机的离合器提供电源；

电机I，用于控制一级压缩机的转速；

变频器I，用于控制电机I的转速；

冷凝风扇I，用于辅助一级冷凝器散热；

智能直流稳压电源I，用于为冷凝风扇I提供电源。

3.根据权利要求2所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：所述二级蒸发器系统还包括：

离合器电源II，用于为二级压缩机的离合器提供电源；

电机II，用于控制二级压缩机的转速；

变频器II，用于控制电机II的转速；

冷凝风扇II，用于辅助二级冷凝器散热；

智能直流稳压电源II，用于为冷凝风扇II提供电源。

4.根据权利要求3所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：所述一级节流装置和二级节流装置均采用膨胀阀。

5.根据权利要求4所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：所述风量控制系统还包括用于检测风筒出风口静压的静压传感器。

6.根据权利要求5所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：所述一级压缩机的循环入口上设有低压压力传感器I，所述一级冷凝器的循环出口上设有高压压力传感器I；所述二级压缩机的循环入口上设有低压压力传感器II，所述二级冷凝器的循环出口上设有高压压力传感器II。

7.根据权利要求6所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：所述风筒内壁上设有隔热层。

8.根据权利要求7所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：还包括与空调箱相连、并用于控制空调箱暖风机进水温度和流量的高温槽。

9.根据权利要求8所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：还包括试验数据采集系统，所述试验数据采集系统包括设置在一级蒸发器进风口、二级蒸发器进风口和空调箱各测试点的温度值的温度传感器。

10.根据权利要求9所述的汽车空调箱采暖控制线性试验设备，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括用于数据处理的上位机，所述上位机分别与所述一级蒸发器系统、二级蒸发器系统、风量控制系统和试验数据采集系统电连接。