CN106670190B - 冰箱制冷管自动清洗装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冰箱制冷管自动清洗装置及方法，该清洗装置包括清洗装置和控制终端，清洗装置包括与冰箱毛细管连通的清洗管路、储液罐和氮气源；控制终端包括工控机、数据采集单元和电机模块，节约资源，清洗达标；该方法包括步骤：一、安装冰箱毛细管并检验清洗装置的气密性；二、初始化控制终端；三、获取冰箱毛细管中液体的初始PH值并判断初始PH值是否呈中性；四、中和冰箱毛细管中液体的初始PH值；五、排空清洗装置中的废液；六、清除清洗装置中残留废液；七、判断清洗管路中液体的实时PH值是否呈中性；八、排空管路中的液体；九、烘干冰箱毛细管。本发明减少了更换冰箱毛细管的成本，清洗方法灵活多变，确保管内干燥，减少堵塞概率。
Description
技术领域
本发明属于冰箱制冷管清洗技术领域，具体涉及一种冰箱制冷管自动清洗装置及方法。
背景技术
制冷管路堵塞是冰箱维修工作中常见的故障，这会导致冰箱制冷不正常或虽然制冷但制冷效果差。造成制冷管路堵塞的原因是，制冷系统存在水分和冷冻油等杂物而形成积碳或焊接不良，致使管道内壁产生氧化皮脱落，而压缩机长年运转，机械磨损产生的杂物、制冷系统在组装焊接之前未清洗干净的杂物或溶于R12制冷剂中的冷冻油，随制冷剂循环至毛细管位置处结蜡的原因造成。制冷系统的堵塞故障分为脏堵和冰堵两种，冰箱制冷管路脏堵是由于制冷系统内不清洁引起，造成毛细管脏堵，制冷系统堵塞后使进入蒸发器的制冷剂不足或者制冷剂累积于高压侧不能循环；冰箱制冷管路冰堵是由于制冷系统内的水分超标，当水分循环至毛细管出口处，水遇低温结成冰而堵塞管路；现有的冰箱制冷管路脏堵的排除方式为确认毛细管脏堵故障后，最好的排除方法是更换相同长度、相同内径的毛细管，或者用四氯化碳、汽油清洗，也可用退火的方法将脏东西烧毁，然后打压吹气使之畅通，这样清除堵塞的方式存在更换毛细管增加成本，并且更换的毛细管不能确保内壁干燥，致使制冷管路冰堵故障发生概率增加，而用四氯化碳、汽油清洗又需要两套不同的存储设备，占用空间且不方便；退火的方法将脏东西烧毁，会在毛细管细小的管壁内留下残渣，致使出现二次脏堵故障，最重要的是毛细管内径非常细，相应的清洗设备若不能很好地控制清洗液压力，就会使得毛细管破裂，造成无法修复的损坏。现有的冰箱制冷管路冰堵的排除方式是对制冷系统重新进行干燥抽真空，修理冰堵故障时，严禁向制冷系统加入甲醇，甲醇虽能降低冰点，但是甲醇与制冷剂发生化学反应，生成盐酸、氢氟酸等，腐蚀制冷系统，会缩短电冰箱的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种冰箱制冷管自动清洗装置，其设计新颖合理，通过循环清洗液反复清洗冰箱毛细管，减少了更换冰箱毛细管的成本，控制精确，清洗达标，操作安全，节约资源，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：包括清洗装置和控制所述清洗装置工作的控制终端，所述清洗装置包括与冰箱毛细管连通的清洗管路以及与所述清洗管路均连通且用于存储清洗液的储液罐和用于存储氮气的氮气源，所述清洗管路包括用于连通氮气源与冰箱毛细管的进气管以及用于连通储液罐与冰箱毛细管的进液管和出液管，进气管上安装有热交换器和进气阀，进液管上安装有清洗泵以及设置在清洗泵两侧的开关阀和进液阀，出液管上设置有废液回收管和废水排出管，出液管上靠近储液罐的位置处设置有回水阀，废液回收管和废水排出管上分别安装有废液回收阀和废水排出阀，储液罐上设置有进水管、气压平衡管、清洗液加注管和废气排出管，进水管上设置有净化装置和进水阀，气压平衡管、清洗液加注管和废气排出管上分别安装有气压平衡阀、加注阀和废气排出阀；
所述控制终端包括工控机、与工控机输入端相接的数据采集单元和与工控机输出端相接且用于控制清洗泵工作的电机模块，所述电机模块包括用于驱动电机工作的电机驱动电路和为电机提供稳定电源的变频器，变频器通过接口转换器与工控机的输出端相接，清洗泵安装在电机的输出端；所述数据采集单元包括用于采集所述清洗管路参数的模拟传感器组件和用于采集电机转速的数字传感器，所述模拟传感器组件依次经过滤波器、信号调理模块和数据采集卡与工控机的输入端相接，所述数字传感器为转速传感器，转速传感器的输出端与数据采集卡的输入端相接。
上述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述模拟传感器组件包括用于采集冰箱毛细管中液体PH值的PH值传感器、用于采集所述清洗管路液体压力的液压传感器、用于采集所述清洗管路中清洗液流量的流量传感器、安装在冰箱毛细管入口处用于采集氮气温度的温度传感器和安装在冰箱毛细管出口处用于采集氮气湿度的湿度传感器，所述滤波器包括五路滤波电路，五路所述滤波电路分别与PH值传感器的输出端、液压传感器的输出端、流量传感器的输出端、温度传感器的输出端和湿度传感器的输出端相接，所述滤波电路的输出端接有信号调理电路，所述信号调理电路的数量为五个，五个所述信号调理电路组成信号调理模块。
上述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述滤波电路包括运放U1，所述运放U1的同相输入端经电阻R4和电阻R3的一端相接，电阻R3的另一端为所述滤波电路的信号输入端，运放U1的同相输入端和电阻R4的连接端经电容C1接地，运放U1的反相输入端经电阻R1接地，运放U1的输出端分三路，一路经电容C2与电阻R4和电阻R3的一端的连接端相接，另一路经电阻R2与运放U1的反相输入端相接，第三路为所述滤波电路的输出端。
上述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述信号调理电路包括运放U2和电流灵敏放大器XTR116，所述运放U2的同相输入端经电阻RA4与所述滤波电路的输出端相接，运放U2的反相输入端经电阻RA13接地，运放U2的输出端与电流灵敏放大器XTR116的第2管脚相接，电流灵敏放大器XTR116的第6管脚与三极管QA1的基极相接，三极管QA1的发射极与电流灵敏放大器XTR116的第5管脚相接，三极管QA1的集电极分两路，一路与24V电源相接，另一路与电流灵敏放大器XTR116的第7管脚相接，电流灵敏放大器XTR116的第4管脚相接与数据采集卡相接。
上述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述冰箱毛细管由多个连通的毛细支管组成，每个所述毛细支管上均安装有支管开关阀，支管开关阀、废水排出阀、回水阀、进水阀、废气排出阀、开关阀、进液阀、进气阀、废液回收阀、气压平衡阀和加注阀组成电磁阀组，电磁阀组通过电磁阀驱动器连接在工控机的输出端。
上述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述净化装置包括一级净化装置与二级净化装置，二级净化装置靠近储液罐设置。
上述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述清洗泵上设置有溢流阀，溢流阀通过溢流管与进液管连通。
上述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：还包括控制柜，控制柜上设置有显示器、仪表盘、指示灯、输入键盘、启停按钮和接口部件，控制柜的顶端安装有报警器，接口部件包括通信接口和电源接口，仪表盘由多个阵列式排列的仪表组成；工控机安装在控制柜内，报警器的输出端、显示器的输出端、仪表盘的输出端和指示灯的输出端均与工控机的输入端相接，输入键盘的输入端与工控机的输出端相接；
所述控制柜上还设置有前门、后门、后窗和侧窗，所述后窗设置在所述后门上，控制柜底部安装有滚轮。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可灵活清洗冰箱制冷管且操作安全的冰箱制冷管自动清洗的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、安装冰箱毛细管并检验清洗装置的气密性：将冰箱毛细管安装在清洗管路中，安装完成后检查清洗管路连接处的气密性，当管路内气压不稳则说明密封不够完全，应检查管路安装，直至气压稳定；
步骤二、初始化控制终端：通过按下启停按钮中的启动按钮，对控制终端上电初始化，通过工控机设置模拟传感器组件和数字传感器的数据采集阈值，确保控制柜上显示器、仪表盘、指示灯、输入键盘和报警器工作正常；
所述数据采集阈值包括液压传感器采集的所述清洗管路液体压力阈值、温度传感器采集的氮气温度阈值、湿度传感器采集氮气的湿度阈值和转速传感器采集的电机的转速阈值；
步骤三、获取冰箱毛细管中液体的初始PH值并判断初始PH值是否呈中性：采用PH值传感器采集冰箱毛细管中液体的初始PH值，当冰箱毛细管中液体的初始PH值呈中性时，执行步骤八；否则，执行步骤四；
步骤四、中和冰箱毛细管中液体的初始PH值：通过清洗液加注管向储液罐内注入中和冰箱毛细管中液体的清洗液，开通开关阀、进液阀、支管开关阀和回水阀，关闭进气阀、废液回收阀和废水排出阀，控制清洗泵工作，循环清洗冰箱毛细管，清洗冰箱毛细管的时间为t1；
步骤五、排空清洗装置中的废液：将步骤四中废液回收阀打开，同时关闭回水阀，排空循环清洗了t1时长的废液，关闭清洗泵；
步骤六、清除清洗装置中残留废液：通过进水管向储液罐内注入清水清除清洗装置中残留废液，关闭步骤四中废液回收阀，打开回水阀，控制清洗泵工作，循环清除清洗装置中残留废液，清除清洗装置中残留废液的时间为t2；
步骤七、判断清洗管路中液体的实时PH值是否呈中性：采用PH值传感器采集废液回收管或废水排出管出口位置处液体的实时PH值，当废液回收管或废水排出管出口位置处液体的实时PH值呈中性时，执行步骤八；否则，执行步骤六；
步骤八、排空管路中的液体：将废水排出阀打开，同时关闭回水阀，控制清洗泵工作，排空管路中的液体；
步骤九、烘干冰箱毛细管：将进液阀、废水排出阀和废液回收阀关闭，打开废气排出管和进气阀，开通氮气源和热交换器，通过温度传感器采集冰箱毛细管入口处氮气温度，氮气通过进气管、冰箱毛细管、出液管和储液罐从废气排出管流出；湿度传感器实时采集冰箱毛细管出口处氮气的湿度，采用氮气源持续吹干冰箱毛细管直至湿度传感器采集的冰箱毛细管出口处氮气的湿度值达到湿度阈值，当湿度传感器采集的冰箱毛细管出口处氮气的湿度值达到湿度阈值后，氮气源继续工作十分钟烘干冰箱毛细管，关闭氮气源和热交换器，复位电磁阀组。
上述的方法，其特征在于：步骤四、步骤六和步骤八中清洗泵工作，工控机通过接口转换器与变频器通信控制变频器为电机提供稳定的电压，工控机通过电机驱动电路驱动电机带动清洗泵工作，当进液管中流过的液体量较大时，溢流阀可自动开启进行溢流维持进液管液压平衡；转速传感器实时采集电机的转速，通过仪表盘显示实时转速，采用输入按键设置转速阈值，当转速传感器采集的电机的转速不在转速阈值范围内时，通过报警器提示操作人员并实际排查电机故障；
步骤六中进水管依次通过一级净化装置和二级净化装置向储液罐内注入中性清水，清除清洗装置中残留废液的时间t2满足：10min<t2<20min；
步骤四中清洗冰箱毛细管的时间t1满足：40min<t1<80min；
步骤九中温度传感器采集冰箱毛细管入口处氮气温度，通过仪表盘显示实时温度，当温度传感器采集的氮气温度低于温度阈值时，增大热交换器功率，当温度传感器采集的氮气温度高于温度阈值时，通过报警器提示操作人员并减弱热交换器功率；当氮气源输入氮气的速度超过废气排出管流出氮气的速度时，控制气压平衡阀打开，氮气同时从气压平衡管流出。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用的冰箱制冷管自动清洗装置通过清洗管路同时连接储液罐和氮气源，采用电磁阀组的相互配合实现制冷管的清洗与烘干，降低管路再次堵塞的可能性，清洗管路和烘干管路共用一套装备，不仅结构简单，而且省去更换环节，便于推广使用。
2、本发明采用的冰箱制冷管自动清洗装置通过设置净化装置确保清除清洗装置中残留废液时不带入新的杂质，通过设置溢流阀确保管路液压平衡，通过设置气压平衡阀保管路气压平衡，通过控制终端采集处理各传感器传输过来的信号同时报警提示故障信息，精度高，人机交互可靠稳定，使用效果好。
3、本发明采用的冰箱制冷管自动清洗方法设计新颖合理，通过测量冰箱毛细管中液体的初始PH值检测冰箱毛细管堵塞类型，当冰箱毛细管中液体的初始PH值呈中性，说明冰箱为冰堵，通过排空管路中液体后直接进行烘干管路；当冰箱毛细管中液体的初始PH值非中性，说明冰箱为脏堵，通过先中和清洗管路，排空管路中液体，再对管路进行烘干，操作灵活，节约资源，减少成本。
4、本发明采用的冰箱制冷管自动清洗方法步骤简单，实现方便，操作安全可靠，节约资源，减少成本，且可将工控机安装至控制柜内，控制终端使用过程中可小范围移动不影响正常工作。
综上所述，本发明设计新颖合理，通过循环清洗液反复清洗冰箱毛细管，减少了更换冰箱毛细管的成本，控制精确，清洗达标，操作安全，节约资源，清洗方法灵活多变，确保管内干燥，减少堵塞概率，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明冰箱制冷管自动清洗装置中清洗装置与冰箱毛细管的安装结构示意图。
图2为本发明冰箱制冷管自动清洗装置中控制终端的电路原理框图。
图3为本发明冰箱制冷管自动清洗装置中滤波电路的电路原理图。
图4为本发明冰箱制冷管自动清洗装置中信号调理电路的电路原理图。
图5为本发明冰箱制冷管自动清洗装置中控制柜的结构示意图。
图6为本发明冰箱制冷管自动清洗方法的流程框图。
附图标记说明:
1—储液罐； 1-1—气压平衡管； 1-2—清洗液加注管；
1-3—废气排出管； 2—清洗泵； 3—溢流阀；
4—氮气源； 5—热交换器； 6—冰箱毛细管；
7—一级净化装置； 8—二级净化装置； 9—进水管；
10—进液管； 11—溢流管； 12—进气管；
13—出液管； 13-1—废液回收管； 13-2—废水排出管；
14—工控机； 15—变频器； 16—电磁阀驱动器；
17—电磁阀组； 17-1—废水排出阀； 17-2—回水阀；
17-3—进水阀； 17-4—废气排出阀； 17-5—开关阀；
17-6—进液阀； 17-7—进气阀； 17-8—支管开关阀；
17-9—废液回收阀； 17-10—气压平衡阀； 17-11—加注阀；
18—电机； 19—电机驱动电路； 20—接口转换器；
21—PH值传感器； 22—液压传感器； 23—流量传感器；
24—温度传感器； 25—湿度传感器； 26—转速传感器；
27—滤波器； 28—信号调理模块； 29—数据采集卡；
30—报警器； 32—显示器； 33—仪表盘；
33-1—仪表； 34—指示灯； 35—输入键盘；
36—控制柜； 37—侧窗； 38—前门；
39—启停按钮； 40—鼠标； 41—接口部件；
42—滚轮。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明所述的冰箱制冷管自动清洗装置，包括清洗装置和控制所述清洗装置工作的控制终端，所述清洗装置包括与冰箱毛细管6连通的清洗管路以及与所述清洗管路均连通且用于存储清洗液的储液罐1和用于存储氮气的氮气源4，所述清洗管路包括用于连通氮气源4与冰箱毛细管6的进气管12以及用于连通储液罐1与冰箱毛细管6的进液管10和出液管13，进气管12上安装有热交换器5和进气阀17-7，进液管10上安装有清洗泵2以及设置在清洗泵2两侧的开关阀17-5和进液阀17-6，出液管13上设置有废液回收管13-1和废水排出管13-2，出液管13上靠近储液罐1的位置处设置有回水阀17-2，废液回收管13-1和废水排出管13-2上分别安装有废液回收阀17-9和废水排出阀17-1，储液罐1上设置有进水管9、气压平衡管1-1、清洗液加注管1-2和废气排出管1-3，进水管9上设置有净化装置和进水阀17-3，气压平衡管1-1、清洗液加注管1-2和废气排出管1-3上分别安装有气压平衡阀17-10、加注阀17-11和废气排出阀17-4；
所述控制终端包括工控机14、与工控机14输入端相接的数据采集单元和与工控机14输出端相接且用于控制清洗泵2工作的电机模块，所述电机模块包括用于驱动电机18工作的电机驱动电路19和为电机18提供稳定电源的变频器15，变频器15通过接口转换器20与工控机14的输出端相接，清洗泵2安装在电机18的输出端；所述数据采集单元包括用于采集所述清洗管路参数的模拟传感器组件和用于采集电机18转速的数字传感器，所述模拟传感器组件依次经过滤波器27、信号调理模块28和数据采集卡29与工控机14的输入端相接，所述数字传感器为转速传感器26，转速传感器26的输出端与数据采集卡29的输入端相接。
需要说明的是，清洗液为中和管路中液体的清洗液，采用PH值传感器21可以判断管路清洗的程度，当PH值传感器21检测管路呈碱性，则清洗液为酸性清洗液；当PH值传感器21检测管路呈酸性，则清洗液为碱性清洗液；当PH值传感器21检测管路呈中性，则清洗液为中性的清水。
如图1所示，本实施例中，所述净化装置包括一级净化装置7与二级净化装置8，二级净化装置8靠近储液罐1设置。
实际使用中，中性的清水采用城市自来水，由于城市自来水在管道中流通，难免会带有杂质，一级净化装置7采用颗粒活性碳或滤芯性碳，颗粒活性碳或滤芯性碳有超强的吸附力，可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及直径大于5微米的杂质，可以有效的吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂；一级净化装置7还可采用精密活性碳滤芯，可有效去除水中的细菌、毒素、重金属等，一级净化装置7为二级净化装置8减轻压力；二级净化装置8借助于选择透过或半透过性膜的膜分离技术，达到分离净化目的，冰箱制冷管路自动清洗装置中安装二级净化装置，防止清除清洗装置中残留废液时带入新的杂质，造成二次污染。
如图1所示，本实施例中，所述模拟传感器组件包括用于采集冰箱毛细管6中液体PH值的PH值传感器21、用于采集所述清洗管路液体压力的液压传感器22、用于采集所述清洗管路中清洗液流量的流量传感器23、安装在冰箱毛细管6入口处用于采集氮气温度的温度传感器24和安装在冰箱毛细管6出口处用于采集氮气湿度的湿度传感器25，所述滤波器27包括五路滤波电路，五路所述滤波电路分别与PH值传感器21的输出端、液压传感器22的输出端、流量传感器23的输出端、温度传感器24的输出端和湿度传感器25的输出端相接，所述滤波电路的输出端接有信号调理电路，所述信号调理电路的数量为五个，五个所述信号调理电路组成信号调理模块28。
如图3所示，本实施例中，所述滤波电路包括运放U1，所述运放U1的同相输入端经电阻R4和电阻R3的一端相接，电阻R3的另一端为所述滤波电路的信号输入端，运放U1的同相输入端和电阻R4的连接端经电容C1接地，运放U1的反相输入端经电阻R1接地，运放U1的输出端分三路，一路经电容C2与电阻R4和电阻R3的一端的连接端相接，另一路经电阻R2与运放U1的反相输入端相接，第三路为所述滤波电路的输出端。
实际使用中，五路所述滤波电路可同时或各自分别处理PH值传感器21、液压传感器22、流量传感器23、温度传感器24和湿度传感器25采集的信号，且可分别设置每路滤波电路中各元件参数，确保每个传感器独立工作。
如图4所示，本实施例中，所述信号调理电路包括运放U2和电流灵敏放大器XTR116，所述运放U2的同相输入端经电阻RA4与所述滤波电路的输出端相接，运放U2的反相输入端经电阻RA13接地，运放U2的输出端与电流灵敏放大器XTR116的第2管脚相接，电流灵敏放大器XTR116的第6管脚与三极管QA1的基极相接，三极管QA1的发射极与电流灵敏放大器XTR116的第5管脚相接，三极管QA1的集电极分两路，一路与24V电源相接，另一路与电流灵敏放大器XTR116的第7管脚相接，电流灵敏放大器XTR116的第4管脚相接与数据采集卡29相接。
实际接线中，运放U2的输出端与滑动电阻KPA2的滑动端、滑动电阻KPA2的一个固定端和电阻RA15的一端的连接端相接，滑动电阻KPA2的另一个固定端经电阻RA6与电流灵敏放大器XTR116的第2管脚相接，电阻RA15的另一端经电阻RA9与滑动电阻KPA2的另一个固定端相接；需要说明的是，工控机14连接的数据采集卡29均采用工业标准，数据采集卡29接收4mA～20mA的电流信号，电流灵敏放大器XTR116可将滤波电路传输过来的电压信号转换为4mA～20mA的输出电流，精确控制信号调理电路输出电流的精度。
实际使用中，五路所述信号调理电路分别连接在五路滤波电路的输出端，可同时或各自分别处理各自对应的滤波电路传输的信号。
如图1所示，本实施例中，所述冰箱毛细管6由多个连通的毛细支管组成，每个所述毛细支管上均安装有支管开关阀17-8，支管开关阀17-8、废水排出阀17-1、回水阀17-2、进水阀17-3、废气排出阀17-4、开关阀17-5、进液阀17-6、进气阀17-7、废液回收阀17-9、气压平衡阀17-10和加注阀17-11组成电磁阀组17，电磁阀组17通过电磁阀驱动器16连接在工控机14的输出端。
实际使用中，可选择性的选取要清洗的毛细支管，通过控制各毛细支管上安装的支管开关阀17-8的开通与关闭确定清洗的毛细支管。
如图1所示，本实施例中，所述清洗泵2上设置有溢流阀3，溢流阀3通过溢流管11与进液管10连通。
需要说明的是，溢流阀3自动感应管路中流过的液体压力，当储液罐1中流出的液体速度过快，由于管路堵塞而流入冰箱毛细管6中的液体速度过慢，导致管路中液压过高时，溢流阀3主动泄压，确保管路液压平衡；在烘干管路的过程中，采用化学性质不活泼且常温下很难跟其他物质发生反应的氮气作为气源，在气体流通过程中，采用气压平衡阀10平衡气压，确保管路气压平衡，适应安全可靠。
如图5所示，本实施例中，还包括控制柜36，控制柜36上设置有显示器32、仪表盘33、指示灯34、输入键盘35、启停按钮39和接口部件41，控制柜36的顶端安装有报警器30，接口部件41包括通信接口和电源接口，仪表盘33由多个阵列式排列的仪表33-1组成，工控机14安装在控制柜36内，报警器30的输出端、显示器32的输出端、仪表盘33的输出端和指示灯34的输出端均与工控机14的输入端相接，输入键盘35的输入端与工控机14的输出端相接；
需要说明的是，多个仪表33-1为PH值仪表、液压仪表、流量仪表、温度仪表、湿度仪表和转速仪表的任意组合，PH值传感器21采集的信号可通过PH值仪表实时显示、液压传感器22采集的信号可通过液压仪表实时显示、流量传感器23采集的信号可通过流量仪表实时显示、温度传感器24采集的信号可通过温度仪表实时显示和湿度传感器25采集的信号可通过湿度仪表实时显示，转速传感器26采集的信号可通过转速仪表实时显示，PH值仪表、液压仪表、流量仪表、温度仪表、湿度仪表和转速仪表均与工控机14通信，控制柜36上还设置有鼠标40，便于工控机14的操作。
所述控制柜36上还设置有前门38、后门、后窗和侧窗37，所述后窗设置在所述后门上，控制柜36底部安装有滚轮42，控制柜36上的前门38和后门可调整工控机的安装位置；后窗和侧窗37用于散除工控机14工作过程中产生的热量，维持工控机14的工作环境通风；控制柜36底部安装的滚轮42确保控制柜36可在小范围内移动调整控制柜36的使用位置。
如图6所示的一种冰箱制冷管自动清洗方法，包括以下步骤：
步骤一、安装冰箱毛细管并检验清洗装置的气密性：将冰箱毛细管6安装在清洗管路中，安装完成后检查清洗管路连接处的气密性，当管路内气压不稳则说明密封不够完全，应检查管路安装，直至气压稳定；
实际操作中，冰箱毛细管6的入口与进液管10的出口对接，冰箱毛细管6的出口与出液管13的入口对接，首先，可打开进气阀17-7，关闭进液阀17-6和支管开关阀17-8，通过氮气源4为清洗管路中冰箱毛细管6的入口与进液管10的出口连接处充气检验清洗管路连接处的气密性，直至气压稳定；然后，可打开支管开关阀17-8、关闭废水排出阀17-1、回水阀17-2和废液回收阀17-9，通过氮气源4为清洗管路中冰箱毛细管6的出口与出液管13的入口连接处充气检验清洗管路连接处的气密性。
步骤二、初始化控制终端：通过按下启停按钮39中的启动按钮，对控制终端上电初始化，通过工控机14设置模拟传感器组件和数字传感器的数据采集阈值，确保控制柜36上显示器32、仪表盘33、指示灯34、输入键盘35和报警器30工作正常；
所述数据采集阈值包括液压传感器22采集的所述清洗管路液体压力阈值、温度传感器24采集的氮气温度阈值、湿度传感器25采集氮气的湿度阈值和转速传感器26采集的电机18的转速阈值；
步骤三、获取冰箱毛细管中液体的初始PH值并判断初始PH值是否呈中性：采用PH值传感器21采集冰箱毛细管6中液体的初始PH值，当冰箱毛细管6中液体的初始PH值呈中性时，执行步骤八；否则，执行步骤四；
需要说明的是，在清洗管路之前先检测冰箱毛细管6中液体的初始PH值是为了判断冰箱毛细管6堵塞的类型，制冷管的堵塞故障分为脏堵和冰堵两种，当冰箱毛细管6中液体的初始PH值非中性，说明堵塞故障为脏堵，需要对清洗管路进行全面的清洗；当冰箱毛细管6中液体的初始PH值呈中性，说明堵塞故障为冰堵，则可简化清洗步骤、节约资源同时减少清洗的时间和成本，直接对管路中的液体进行排空后烘干。
步骤四、中和冰箱毛细管中液体的初始PH值：通过清洗液加注管1-2向储液罐1内注入中和冰箱毛细管6中液体的清洗液，开通开关阀17-5、进液阀17-6、支管开关阀17-8和回水阀17-2，关闭进气阀17-7、废液回收阀17-9和废水排出阀17-1，控制清洗泵2工作，循环清洗冰箱毛细管6，清洗冰箱毛细管6的时间为t1；
实际操作中，关闭废气排出管1-3、进水阀17-3、废水排出阀17-1、废液回收阀17-9、进气阀17-7，打开开关阀17-5、进液阀17-6、支管开关阀17-8和回水阀17-2，通过清洗液加注管1-2向储液罐1内注入中和冰箱毛细管6中液体的清洗液，关闭加注阀17-11，开通清洗泵2使清洗液在储液罐1、进液管10、冰箱毛细管6和出液管13之间的密闭管路中循环，通过液体流通的冲刷清洗冰箱毛细管6达到清洗冰箱制冷管的效果，清洗时间可根据实际情况设定，本实施例中，步骤四中清洗冰箱毛细管6的时间t1满足：40min<t1<80min。
步骤五、排空清洗装置中的废液：将步骤四中废液回收阀17-9打开，同时关闭回水阀17-2，排空循环清洗了t1时长的废液，关闭清洗泵2；
步骤六、清除清洗装置中残留废液：通过进水管9向储液罐1内注入清水清除清洗装置中残留废液，关闭步骤四中废液回收阀17-9，打开回水阀17-2，控制清洗泵2工作，循环清除清洗装置中残留废液，清除清洗装置中残留废液的时间为t2；
实际操作中，通过进水管9向储液罐1内注入净化装置净化后的清水清除清洗装置中残留废液，步骤六中进水管9依次通过一级净化装置7和二级净化装置8向储液罐1内注入中性清水，清除清洗装置中残留废液的时间t2满足：10min<t2<20min，完成一次残留废液的清除，一次残留废液的清除结束后将废液排放，多次执行步骤六使清洗装置中的液体PH值维持在7。
步骤七、判断清洗管路中液体的实时PH值是否呈中性：采用PH值传感器21采集废液回收管13-1或废水排出管13-2出口位置处液体的实时PH值，当废液回收管13-1或废水排出管13-2出口位置处液体的实时PH值呈中性时，执行步骤八；否则，执行步骤六；
步骤八、排空管路中的液体：将废水排出阀17-1打开，同时关闭回水阀17-2，控制清洗泵2工作，排空管路中的液体；
步骤九、烘干冰箱毛细管：将进液阀17-6、废水排出阀17-1和废液回收阀17-9关闭，打开废气排出管1-3和进气阀17-7，开通氮气源4和热交换器5，通过温度传感器24采集冰箱毛细管6入口处氮气温度，氮气通过进气管12、冰箱毛细管6、出液管13和储液罐1从废气排出管1-3流出；湿度传感器25实时采集冰箱毛细管6出口处氮气的湿度，采用氮气源4持续吹干冰箱毛细管6直至湿度传感器25采集的冰箱毛细管6出口处氮气的湿度值达到湿度阈值，当湿度传感器25采集的冰箱毛细管6出口处氮气的湿度值达到湿度阈值后，氮气源4继续工作十分钟烘干冰箱毛细管6，关闭氮气源4和热交换器5，复位电磁阀组17。
本实施例中，步骤四、步骤六和步骤八中清洗泵2工作，工控机14通过接口转换器20与变频器15通信控制变频器15为电机提供稳定的电压，工控机14通过电机驱动电路19驱动电机18带动清洗泵2工作，当进液管10中流过的液体量较大时，溢流阀3可自动开启进行溢流维持进液管10液压平衡；转速传感器26实时采集电机18的转速，通过仪表盘33显示实时转速，采用输入按键35设置转速阈值，当转速传感器26采集的电机18的转速不在转速阈值范围内时，通过报警器30提示操作人员并实际排查电机18故障；
步骤九中温度传感器24采集冰箱毛细管6入口处氮气温度，通过仪表盘33显示实时温度，当温度传感器24采集的氮气温度低于温度阈值时，增大热交换器5功率，当温度传感器24采集的氮气温度高于温度阈值时，通过报警器30提示操作人员并减弱热交换器5功率；当氮气源4输入氮气的速度超过废气排出管1-3流出氮气的速度时，控制气压平衡阀17-10打开，氮气同时从气压平衡管1-1流出。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：包括清洗装置和控制所述清洗装置工作的控制终端，所述清洗装置包括与冰箱毛细管(6)连通的清洗管路以及与所述清洗管路均连通且用于存储清洗液的储液罐(1)和用于存储氮气的氮气源(4)，所述清洗管路包括用于连通氮气源(4)与冰箱毛细管(6)的进气管(12)以及用于连通储液罐(1)与冰箱毛细管(6)的进液管(10)和出液管(13)，进气管(12)上安装有热交换器(5)和进气阀(17-7)，进液管(10)上安装有清洗泵(2)以及设置在清洗泵(2)两侧的开关阀(17-5)和进液阀(17-6)，出液管(13)上设置有废液回收管(13-1)和废水排出管(13-2)，出液管(13)上靠近储液罐(1)的位置处设置有回水阀(17-2)，废液回收管(13-1)和废水排出管(13-2)上分别安装有废液回收阀(17-9)和废水排出阀(17-1)，储液罐(1)上设置有进水管(9)、气压平衡管(1-1)、清洗液加注管(1-2)和废气排出管(1-3)，进水管(9)上设置有净化装置和进水阀(17-3)，气压平衡管(1-1)、清洗液加注管(1-2)和废气排出管(1-3)上分别安装有气压平衡阀(17-10)、加注阀(17-11)和废气排出阀(17-4)；
所述控制终端包括工控机(14)、与工控机(14)输入端相接的数据采集单元和与工控机(14)输出端相接且用于控制清洗泵(2)工作的电机模块，所述电机模块包括用于驱动电机(18)工作的电机驱动电路(19)和为电机(18)提供稳定电源的变频器(15)，变频器(15)通过接口转换器(20)与工控机(14)的输出端相接，清洗泵(2)安装在电机(18)的输出端；所述数据采集单元包括用于采集所述清洗管路参数的模拟传感器组件和用于采集电机(18)转速的数字传感器，所述模拟传感器组件依次经过滤波器(27)、信号调理模块(28)和数据采集卡(29)与工控机(14)的输入端相接，所述数字传感器为转速传感器(26)，转速传感器(26)的输出端与数据采集卡(29)的输入端相接。
2.按照权利要求1所述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述模拟传感器组件包括用于采集冰箱毛细管(6)中液体PH值的PH值传感器(21)、用于采集所述清洗管路液体压力的液压传感器(22)、用于采集所述清洗管路中清洗液流量的流量传感器(23)、安装在冰箱毛细管(6)入口处用于采集氮气温度的温度传感器(24)和安装在冰箱毛细管(6)出口处用于采集氮气湿度的湿度传感器(25)，所述滤波器(27)包括五路滤波电路，五路所述滤波电路分别与PH值传感器(21)的输出端、液压传感器(22)的输出端、流量传感器(23)的输出端、温度传感器(24)的输出端和湿度传感器(25)的输出端相接，所述滤波电路的输出端接有信号调理电路，所述信号调理电路的数量为五个，五个所述信号调理电路组成信号调理模块(28)。
3.按照权利要求2所述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述滤波电路包括运放U1，所述运放U1的同相输入端经电阻R4和电阻R3的一端相接，电阻R3的另一端为所述滤波电路的信号输入端，运放U1的同相输入端和电阻R4的连接端经电容C1接地，运放U1的反相输入端经电阻R1接地，运放U1的输出端分三路，一路经电容C2与电阻R4和电阻R3的一端的连接端相接，另一路经电阻R2与运放U1的反相输入端相接，第三路为所述滤波电路的输出端。
4.按照权利要求3所述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述信号调理电路包括运放U2和电流灵敏放大器XTR116，所述运放U2的同相输入端经电阻RA4与所述滤波电路的输出端相接，运放U2的反相输入端经电阻RA13接地，运放U2的输出端与电流灵敏放大器XTR116的第2管脚相接，电流灵敏放大器XTR116的第6管脚与三极管QA1的基极相接，三极管QA1的发射极与电流灵敏放大器XTR116的第5管脚相接，三极管QA1的集电极分两路，一路与24V电源相接，另一路与电流灵敏放大器XTR116的第7管脚相接，电流灵敏放大器XTR116的第4管脚相接与数据采集卡(29)相接。
5.按照权利要求4所述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述冰箱毛细管(6)由多个连通的毛细支管组成，每个所述毛细支管上均安装有支管开关阀(17-8)，支管开关阀(17-8)、废水排出阀(17-1)、回水阀(17-2)、进水阀(17-3)、废气排出阀(17-4)、开关阀(17-5)、进液阀(17-6)、进气阀(17-7)、废液回收阀(17-9)、气压平衡阀(17-10)和加注阀(17-11)组成电磁阀组(17)，电磁阀组(17)通过电磁阀驱动器(16)连接在工控机(14)的输出端。
6.按照权利要求5所述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述净化装置包括一级净化装置(7)与二级净化装置(8)，二级净化装置(8)靠近储液罐(1)设置。
7.按照权利要求5所述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：所述清洗泵(2)上设置有溢流阀(3)，溢流阀(3)通过溢流管(11)与进液管(10)连通。
8.按照权利要求5所述的冰箱制冷管自动清洗装置，其特征在于：还包括控制柜(36)，控制柜(36)上设置有显示器(32)、仪表盘(33)、指示灯(34)、输入键盘(35)、启停按钮(39)和接口部件(41)，控制柜(36)的顶端安装有报警器(30)，接口部件(41)包括通信接口和电源接口，仪表盘(33)由多个阵列式排列的仪表(33-1)组成；工控机(14)安装在控制柜(36)内，报警器(30)的输出端、显示器(32)的输出端、仪表盘(33)的输出端和指示灯(34)的输出端均与工控机(14)的输入端相接，输入键盘(35)的输入端与工控机(14)的输出端相接；
所述控制柜(36)上还设置有前门(38)、后门、后窗和侧窗(37)，所述后窗设置在所述后门上，控制柜(36)底部安装有滚轮(42)。
9.一种利用如权利要求8所述清洗装置进行冰箱制冷管自动清洗的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、安装冰箱毛细管并检验清洗装置的气密性：将冰箱毛细管(6)安装在清洗管路中，安装完成后检查清洗管路连接处的气密性，当管路内气压不稳则说明密封不够完全，应检查管路安装，直至气压稳定；
步骤二、初始化控制终端：通过按下启停按钮(39)中的启动按钮，对控制终端上电初始化，通过工控机(14)设置模拟传感器组件和数字传感器的数据采集阈值，确保控制柜(36)上显示器(32)、仪表盘(33)、指示灯(34)、输入键盘(35)和报警器(30)工作正常；
所述数据采集阈值包括液压传感器(22)采集的所述清洗管路液体压力阈值、温度传感器(24)采集的氮气温度阈值、湿度传感器(25)采集氮气的湿度阈值和转速传感器(26)采集的电机(18)的转速阈值；
步骤三、获取冰箱毛细管中液体的初始PH值并判断初始PH值是否呈中性：采用PH值传感器(21)采集冰箱毛细管(6)中液体的初始PH值，当冰箱毛细管(6)中液体的初始PH值呈中性时，执行步骤八；否则，执行步骤四；
步骤四、中和冰箱毛细管中液体的初始PH值：通过清洗液加注管(1-2)向储液罐(1)内注入中和冰箱毛细管(6)中液体的清洗液，开通开关阀(17-5)、进液阀(17-6)、支管开关阀(17-8)和回水阀(17-2)，关闭进气阀(17-7)、废液回收阀(17-9)和废水排出阀(17-1)，控制清洗泵(2)工作，循环清洗冰箱毛细管(6)，清洗冰箱毛细管(6)的时间为t1；
步骤五、排空清洗装置中的废液：将步骤四中废液回收阀(17-9)打开，同时关闭回水阀(17-2)，排空循环清洗了t1时长的废液，关闭清洗泵(2)；
步骤六、清除清洗装置中残留废液：通过进水管(9)向储液罐(1)内注入清水清除清洗装置中残留废液，关闭步骤四中废液回收阀(17-9)，打开回水阀(17-2)，控制清洗泵(2)工作，循环清除清洗装置中残留废液，清除清洗装置中残留废液的时间为t2；
步骤七、判断清洗管路中液体的实时PH值是否呈中性：采用PH值传感器(21)采集废液回收管(13-1)或废水排出管(13-2)出口位置处液体的实时PH值，当废液回收管(13-1)或废水排出管(13-2)出口位置处液体的实时PH值呈中性时，执行步骤八；否则，执行步骤六；
步骤八、排空管路中的液体：将废水排出阀(17-1)打开，同时关闭回水阀(17-2)，控制清洗泵(2)工作，排空管路中的液体；
步骤九、烘干冰箱毛细管：将进液阀(17-6)、废水排出阀(17-1)和废液回收阀(17-9)关闭，打开废气排出管(1-3)和进气阀(17-7)，开通氮气源(4)和热交换器(5)，通过温度传感器(24)采集冰箱毛细管(6)入口处氮气温度，氮气通过进气管(12)、冰箱毛细管(6)、出液管(13)和储液罐(1)从废气排出管(1-3)流出；湿度传感器(25)实时采集冰箱毛细管(6)出口处氮气的湿度，采用氮气源(4)持续吹干冰箱毛细管(6)直至湿度传感器(25)采集的冰箱毛细管(6)出口处氮气的湿度值达到湿度阈值，当湿度传感器(25)采集的冰箱毛细管(6)出口处氮气的湿度值达到湿度阈值后，氮气源(4)继续工作十分钟烘干冰箱毛细管(6)，关闭氮气源(4)和热交换器(5)，复位电磁阀组(17)。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤四、步骤六和步骤八中清洗泵(2)工作，工控机(14)通过接口转换器(20)与变频器(15)通信控制变频器(15)为电机提供稳定的电压，工控机(14)通过电机驱动电路(19)驱动电机(18)带动清洗泵(2)工作，当进液管(10)中流过的液体量较大时，溢流阀(3)可自动开启进行溢流维持进液管(10)液压平衡；转速传感器(26)实时采集电机(18)的转速，通过仪表盘(33)显示实时转速，采用输入按键(35)设置转速阈值，当转速传感器(26)采集的电机(18)的转速不在转速阈值范围内时，通过报警器(30)提示操作人员并实际排查电机(18)故障；
步骤六中进水管(9)依次通过一级净化装置(7)和二级净化装置(8)向储液罐(1)内注入中性清水，清除清洗装置中残留废液的时间t2满足：10min<t2<20min；
步骤四中清洗冰箱毛细管(6)的时间t1满足：40min<t1<80min；
步骤九中温度传感器(24)采集冰箱毛细管(6)入口处氮气温度，通过仪表盘(33)显示实时温度，当温度传感器(24)采集的氮气温度低于温度阈值时，增大热交换器(5)功率，当温度传感器(24)采集的氮气温度高于温度阈值时，通过报警器(30)提示操作人员并减弱热交换器(5)功率；当氮气源(4)输入氮气的速度超过废气排出管(1-3)流出氮气的速度时，控制气压平衡阀(17-10)打开，氮气同时从气压平衡管(1-1)流出。
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