CN103217310B - 一种食品冷柜性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品冷柜性能测试装置，包括箱体、箱体顶盖、空气处理机组、送风总管、空气混合装置、平行设置在箱体内的送风孔板和回风孔板，送风孔板和回风孔板将箱体分割为三个区域，分别为两侧的送风静压空间和回风静压空间，以及中间的测试环境间；空气处理机组位于回风静压空间中，空气处理机组通过送风总管与送风静压空间连通，空气混合装置设置在送风总管管路中。本发明采用平行送风的方式改善气流组织，能够保证测试时测试室内空气流动和温湿度的均一稳定，能够真实的模拟食品冷柜正常的工作环境，保证测试室内温湿度、风速分布达到JB/T？7244-1994《食品冷柜》系列标准要求。

Description

一种食品冷柜性能测试装置

技术领域

本发明属于建筑环境和设备工程领域，涉及一种食品冷柜性能测试装置。

背景技术

食品冷柜测试室装置普遍应用于食品冷柜的冷冻能力、冷却速度、耗电量等性能的测试。要求测试室能够真实地模拟食品冷柜实际使用环境的温度、湿度和气流组织，从而进行食品冷柜的各项性能测试，并对食品冷柜内的温度参数进行实时的监控和分析。测试室能够模拟的测试温度、湿度以及气流分布与冷柜的实际使用环境越接近，其测试结果越精确。

实用新型专利CN201555720U一种冰箱和冰柜性能测试室系统，所述测试室用静压板上下分隔为静压空间和测试环境间，测试室采用静压板改善气流组织，进一步提高了测试的精确度。

实用新型专利CN201555720U，采用静压板在一定程度上解决了现有测试室送风温湿度和气流组织不均匀的问题，但是并没有从结构上改善气流在测试环境间的整体分布。由于测试室上部送风、一端回风的送回风设计，在测试环境间存在送回风死区，从而导致测试环境间空气温湿度和气流组织不均匀。同时，这种送回风设计使得测试环境间的空气流动并不能很好的满足JB/T7244-1994《食品冷柜》系列标准对测试环境间气流方向的要求。其次，所述专利空气处理机组中的蒸发器采用多组独立制冷系统蒸发盘管在风侧并联组合的方式，这种布置方式的缺陷是当蒸发盘管各部分运行不均衡或者低负荷下部分系统运行时会导致处理后的空气温湿度不均匀，尤其是当从测试环境间进入空气处理机组的空气温湿度不均匀时，这种缺陷更加明显，会进一步导致测试环境间空气温湿度不均匀。

实用新型专利CN201944954U冰箱安全性能测试室侧面送回风空气处理柜布局结构，所述空气处理柜安装在环境实验室侧面，环境试验室上、下对称布置送、回风总管，且送、回风总管风别与空气处理机柜出、进口连接。所述发明与现有技术比较，解决了场地有限的问题。

实用新型专利CN201944954U，所述发明采用侧面送风、底部回风的送回风形式，空气通过两侧送风孔板进入环境试验室后相互对冲搅混，使得空气在局部区域流动紊乱，不能保证气流的温湿度和气流组织的稳定，同样存在空气流动不均匀问题，降低了测试环境间内气流温湿度和气流组织的均一性和稳定性，影响测试精确度，同时，测试环境间的气流组织也不能很好的满足JB/T7244-1994《食品冷柜》系列标准对气流方向的要求。其次，与现有测试室系统相比，所述系统相对复杂，空气循环流动阻力大，从而对空气处理机组的送风能力要求大，功耗大。

发明专利CN102434952A一种解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，所述发明专利采用水平送风与水平回风的方式，水平送风夹墙的送风侧由送风凸台孔板构成，送风凸台孔板包括均布有孔的孔板、锥形凸台。所述发明能有效保证大面积大空间内空气温湿度的稳定性、均匀性和精确度。

发明专利CN102434952A，适合于解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题，由于食品冷柜实验室系统尺寸相对较小，空间和面积相对较小，因此，上述发明专利并不适用于食品冷柜实验室系统；其次，上述发明专利并没有对静压室进行定量的计算，若要达到均匀性和精确度的要求，需要配备较大的静压室，这是上述发明与食品冷柜实验室系统所不同的地方；其次，上述发明专利孔板上每一个孔洞均固定一个锥形凸台，相比食品冷柜实验室系统对精度要求不高以及考虑到流动阻力，并不需要锥形凸台。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种测试环境接近冰柜实际工作情况，可减小测试误差，提高精度的食品冰柜性能测试装置。

技术方案：本发明的食品冰柜性能测试装置，包括箱体、箱体顶盖、空气处理机组、送风总管、空气混合装置、平行设置在箱体内的送风孔板和回风孔板，送风孔板和回风孔板将箱体分割为三个区域，分别为两侧的送风静压空间和回风静压空间，以及中间的测试环境间；空气处理机组位于回风静压空间中，空气处理机组通过送风总管与送风静压空间连通，空气混合装置设置在送风总管管路中。

空气处理机组由沿空气流动的方向依次设置的进风口、制冷回路，风机、电加热段、加湿段和出风口构成，制冷回路包括蒸发器和并联设置的三组压缩冷凝机组，压缩冷凝机组包括依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和分液器，三组压缩冷凝机组中压缩机的制冷剂进口分别与蒸发器的制冷剂出口连接，分液器的制冷剂出口分别与蒸发器的制冷剂进口连接。

蒸发器包括相互连接的蛇形管束和同步过热集气装置，蛇形管束的进口即为蒸发器的制冷剂进口，每组压缩冷凝机组的分液器的制冷剂出口设置有n条毛细管，蛇形管束上相应设置有n个制冷剂进口单元，每个制冷剂进口单元由三个顺序排列的制冷剂进口组成，第一分液器的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第一个制冷剂进口连接，第二分液器的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第二个制冷剂进口连接，第三分液器的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第三个制冷剂进口连接。

同步过热集气装置包括内管和套在内管外部的外管，内管与外管之间的空隙为静压层，内管与蛇形管束的出口连接，外管上设置的三个制冷剂出口即为蒸发器的制冷剂出口，外管的三个制冷剂出口分别与一个压缩冷凝机组中压缩机的制冷剂进口连接。

本发明的优选方案中，内管的管壁上均匀分布有与静压层连通的排气孔口。

本发明的优选方案中，外管内径d_w和内管外径d_n的比值d_w/d_n为2.5~3.5。

本发明中，送风孔板和回风孔板均为制作有阵列排列的送风孔的平板。

本发明中，送风总管设置在测试环境间的顶部。

测试室空气循环如下：测试环境间空气经过回风孔板进入回风静压空间，回风静压空间将空气汇集后送入空气处理机组，经空气处理机组调温调湿后送入送风总管，空气在送风总管中通过空气混合装置进一步混合，之后空气通过送风总管进入送风静压空间，送风静压空间空气通过送风孔板进入测试环境间完成循环；在空气处理机组中，空气由进风口进入，经制冷回路降温去湿后进入风机，空气从风机流出分别通过电加热段加热和加湿段加湿后，由出风口流出空气处理机组进入送风总管。

本发明采用平行送风的方式改善气流组织，能够保证测试时测试室内空气流动和环境温湿度均一稳定，从而使测试室能够真实的模拟食品冷柜真实的工作环境，保证测试的精确度。本发明制冷回路蒸发器由三个独立的制冷系统的蒸发盘管并联而成，在现有蒸发器仅能实现热量交换的基础上实现了制冷工质之间的交换，从各压缩冷凝机组流出的制冷工质通过蒸发器的同步过热集气装置相互混合，减小了各制冷系统独立运行时对空气处理不均匀所造成工质热力性质之间的差异，实现各制冷系统之间工质热力性质的相互补偿，从而进一步改善空气处理效果，增加空气处理的均匀性。同时，三组系统可以根据空气处理机组出力调节运行工况，从而提高了空气处理机组的出力范围，提高了空气处理机组出力调节的灵活性。本发明一种食品冰柜性能试验系统，能够在接近食品冷柜实际使用的温湿度、气流分布等环境条件下，进行冰柜的各项性能试验，并对食品冷柜内的温度等参数进行实时的监控和分析，为冰柜的检测和设计提供了可靠的手段。

有益效果：与现有冷柜性能测试装置相比，本发明具有以下优点：

本发明的测试装置采用通过送风孔板的平行送风和回风孔板的平行回风的送回风方式，从送风孔板进入测试环境间的空气与原有空气充分混合且测试环境间气流成水平流动，改善测试环境间的气流组织和温湿度，从而获得稳定的气流分布和适宜的风速风量，从而创造出更加适合食品冷柜性能试验要求的空气速度和温湿度场。

本发明送风孔板和回风孔板分别配有送风静压空间和回风静压空间，能够使进入其中的气流趋于稳定，减少气流的不均匀性，从送风孔板进入测试环境间的空气与原有空气充分混合且测试环境间气流成水平流动，从而改善测试环境间的气流组织和温湿度，使之符合JB/T7244-1994《食品冷柜》系列标准要求，同时减少送回风孔板各处压力的差异，从而保证送风压力以及送风气流的均匀性。

本发明制冷回路蒸发器由三个独立的制冷系统的蒸发盘管并联而成，在现有蒸发器仅能实现热量交换的基础上实现了制冷工质之间的交换，减小了各制冷系统独立运行时对空气处理不均匀所造成工质热力性质之间的差异，同时能够实现各制冷系统之间工质热力性质的相互补偿，从而进一步提高了空气处理机组的处理能力，同时改善空气处理效果，增加空气处理的均匀性和稳定性。

本发明同步过热集气装置采用内管和套在内管外部的外管的双层结构，内管和外管之间的间隙为静压层，静压层起混合和稳压作用，从而提高同步过热集气装置的混合效果，使制冷工质充分混合，降低制冷工质的热力不均，进而提高空气处理的均匀性。

本发明测试装置在送风总管中布置空气混合装置，使空气在送风总管中进一步混合，增加了气流的均匀性。

本发明测试装置将送风总管置于测试室顶部，采用夹层形式，既能使测试室布置合理，结构紧凑，节省空间，同时又能够使空气在流经送风总管的过程中减少漩涡量，使流动逐渐趋于平稳。

附图说明

图1是现有食品冷柜的性能测试室装置的主视图；

图2是本发明食品冷柜的性能测试室装置的主视图；

图3是本发明食品冷柜的性能测试室装置的俯视图；

图4是本发明送风孔板平面结构图；

图5是本发明装置中的空气处理机组结构图；

图6是现有技术对三个独立的制冷系统在蒸发盘管风侧的两种组合方式示意图，图6a为第一种组合方式，图6b为第二种组合方式；

图7是本发明装置对三个独立的制冷系统在蒸发盘管风侧的组合方式示意图。

图中有：1-空气处理机组；2-送风总管；3-空气混合装置；4-送风静压空间；5-送风孔板；6-回风孔板；7-回风静压空间；8-测试环境间；9-制冷回路；11-进风口；12-风机；13-电加热段；14-加湿段；15-出风口；35-送风孔；91-蒸发器；911-蛇形管束；912-同步过热集气装置；9121-内管；9122-外管；9123-静压层；9124-排气孔口。920-第一压缩机；921-第一冷凝器；922-第一膨胀阀；923-第一分液器；930-第二压缩机；931-第二冷凝器；932-第二膨胀阀；933-第二分液器；940-第三压缩机；941-第三冷凝器；942-第三膨胀阀；943-第三分液器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图3、图4所示，本发明的食品冷柜性能测试装置，包括箱体、箱体顶盖、空气处理机组1、送风总管2、空气混合装置3、平行设置在箱体内的送风孔板5和回风孔板6，送风孔板5和回风孔板6将箱体分割为三个区域，分别为两侧的送风静压空间4和回风静压空间7，以及中间的测试环境间8；空气处理机组1位于回风静压空间7中，空气处理机组1通过送风总管2与送风静压空间4连通，空气混合装置3设置在送风总管2管路中；送风孔板5和回风孔板6均为制作有阵列排列的送风孔35的平板，送风总管2设置在测试环境间8的顶部。

空气处理机组1由沿空气流动的方向依次设置的进风口11、制冷回路9，风机12、电加热段13、加湿段14和出风口15构成，制冷回路9包括蒸发器91和并联设置的三组压缩冷凝机组，压缩冷凝机组包括依次连接的第一压缩机920、第二压缩机930、第三压缩机940，第一冷凝器921、第二冷凝器931、第三冷凝器941，第一膨胀阀922、第二膨胀阀932、第三膨胀阀942和第一分液器923、第二分液器933、第三分液器943。三组压缩冷凝机组中第一压缩机920、第二压缩机930和第三压缩机940的制冷剂进口分别与蒸发器91的制冷剂出口连接，第一分液器923、第二分液器933和第三分液器943的制冷剂出口分别与蒸发器91的制冷剂进口连接；

蒸发器91包括相互连接的蛇形管束911和同步过热集气装置912，蛇形管束911的进口即为蒸发器91的制冷剂进口，每组压缩冷凝机组的分液器的制冷剂出口设置有n条毛细管，蛇形管束911上相应设置有n个制冷剂进口单元，每个制冷剂进口单元由三个顺序排列的制冷剂进口组成，第一分液器923的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第一个制冷剂进口连接，第二分液器933的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第二个制冷剂进口连接，第三分液器943的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第三个制冷剂进口连接；

同步过热集气装置912包括内管9121和套在内管9121外部的外管9122，内管9121与外管9122之间的空隙为静压层9123，内管9121与蛇形管束911的出口连接，外管9122上设置的三个制冷剂出口即为蒸发器91的制冷剂出口，外管9122的三个制冷剂出口分别与一个压缩冷凝机组中压缩机的制冷剂进口连接。

本发明的优选实施例中，内管9121的管壁上均匀分布有与静压层9123连通的排气孔口9124。

本发明的优选实施例中，外管9122内径d_w和内管9121外径d_n的比值d_w/d_n为2.5~3.5，比值过小起不到混合与稳压作用，且阻力过大，比值增大混合效果增加缓慢，金属耗量大，经济性下降。

在进行食品冷柜的测试时，测试室空气循环如下：测试环境间8空气经过回风孔板6进入回风静压空间7，回风静压空间7将空气汇集后从送风口11进入空气处理机组1，经空气处理机组1调温调湿后送入送风总管2，空气在送风总管2中通过空气混合装置3进一步混合，之后空气通过送风总管2进入送风静压空间4，送风静压空间4空气通过送风孔板5进入测试环境间8完成循环；在空气处理机组中，空气由进风口11进入，经制冷回路9降温去湿后进入风机12，空气从风机12流出分别通过电加热段13加热和加湿段14加湿后，由出风口15流出空气处理1机组进入送风总管2。

本发明实施例，本实施例中实验室测试环境间的长度为5.2m，宽度为2.2m，高度为3m，则测试环境间的截面积为6.6m²。根据JB/T7244-1994《食品冷柜》系列标准要求取测试环境间的空气流速为0.2m/s，计算得空气处理机组1的送风量为4752m³/h。送风孔板5空口出流的速度不能太大一般不能超过4m/s，本发明中取1m/s，计算得孔板的有效出流面积为1.32m²，所选择孔板空口直径为5mm，计算所需孔口数为67227个，孔板开口率为20%，满足开孔率在18%到25%的要求。

本发明采用平行送风及平行回风的送回风方式送风，空气经送风孔板6水平送入测试环境间8，与测试环境间8原有空气混合，从而获得稳定的气流分布和适宜的风速风量，空气进入和离开测试环境间8均要通过孔板5、6，且送回风孔板5、6均配有静压空间4、7，改善送风压力及送风气流的均匀性，从而保证了测试环境间8中气流分布的均匀稳定以及空气温湿度场的均一，使测试室能够真实的模拟食品冷柜真实的工作环境，保证测试的精确度。

Claims (4)

1.一种食品冷柜性能测试装置，其特征在于，该装置包括箱体、箱体顶盖、空气处理机组(1)、送风总管(2)、空气混合装置(3)、平行设置在所述箱体内的送风孔板(5)和回风孔板(6)，所述送风孔板(5)和回风孔板(6)将箱体分割为三个区域，分别为两侧的送风静压空间(4)和回风静压空间(7)，以及中间的测试环境间(8)；所述空气处理机组(1)位于回风静压空间(7)中，空气处理机组(1)通过送风总管(2)与送风静压空间(4)连通，所述空气混合装置(3)设置在送风总管(2)管路中；

所述空气处理机组(1)由沿空气流动的方向依次设置的进风口(11)、制冷回路(9)、风机(12)、电加热段(13)、加湿段(14)和出风口(15)构成，所述制冷回路(9)包括蒸发器(91)和并联设置的三组压缩冷凝机组，所述压缩冷凝机组包括依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和分液器，三组压缩冷凝机组中压缩机的制冷剂进口分别与蒸发器(91)的制冷剂出口连接，分液器的制冷剂出口分别与蒸发器(91)的制冷剂进口连接；

蒸发器(91)包括蛇形管束(911)和同步过热集气装置(912)，二者相互连接，蛇形管束(911)的进口即为蒸发器(91)的制冷剂进口，每组压缩冷凝机组的分液器的制冷剂出口设置有n条毛细管，蛇形管束(911)上相应设置有n个制冷剂进口单元，每个所述制冷剂进口单元由三个顺序排列的制冷剂进口组成，第一分液器(923)的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第一个制冷剂进口连接，第二分液器(933)的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第二个制冷剂进口连接，第三分液器(943)的n条毛细管分别与n个制冷剂进口单元中的第三个制冷剂进口连接；

同步过热集气装置(912)包括内管(9121)和套在所述内管(9121)外部的外管(9122)，内管(9121)与外管(9122)之间的空隙为静压层(9123)，内管(9121)与蛇形管束(911)的出口连接，所述外管(9122)上设置的三个制冷剂出口即为蒸发器(91)的制冷剂出口，外管(9122)的三个制冷剂出口分别与一个压缩冷凝机组中压缩机的制冷剂进口连接；

所述内管(9121)的管壁上均匀分布有与静压层(9123)连通的排气孔口(9124)。

2.根据权利要求1所述的食品冷柜性能测试装置，其特征在于，所述外管(9122)内径d_w和内管(9121)外径d_n的比值d_w/d_n为2.5～3.5。

3.根据权利要求1或2所述的食品冷柜性能测试装置，其特征在于，所述送风孔板(5)和回风孔板(6)均为制作有阵列排列的送风孔(35)的平板。

4.根据权利要求1或2所述的食品冷柜性能测试装置，其特征在于，所述送风总管(2)设置在测试环境间(8)的顶部。