CN109297209A - 制冷或热泵系统工质的温度测量组件及制冷或热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制冷或热泵系统工质的温度测量组件，其包括下端封闭上端开口的金属保护套和与所述金属保护套内的下端底部接触并固定的铂电阻测温元件，所述铂电阻测温元件的信号输出端连接多根引线，所述金属保护套内封装有密封胶，所述密封胶将多根所述引线的输入端、所述铂电阻测温元件的信号输出端、铂电阻测温元件、以及金属保护套封装为一体。本发明还提供一种制冷或热泵系统。本发明能够精确测量各测温点的温度值，确保此温度测量组件即使在高压环境下依然密封性良好，系统安全地稳定持续运行。
Description
技术领域
本发明涉及制冷或热泵系统工质的温度测量技术领域，特别是涉及一种制冷或热泵系统工质的温度测量组件及制冷或热泵系统。
背景技术
带喷射器的跨临界CO2制冷或热泵系统中，包含压缩机、气冷器、喷射器、膨胀阀、蒸发器和气液分离器。CO2从压缩机入口处被充入系统，在压缩机出口则变为高温高压气体，经过气冷器换热后，CO2制冷剂本身会降温，经过喷射器后产生的是CO2气液混合两相流体，两相流体在气液分离器内实现气液分离，其中CO2液态经电子膨胀阀后进入蒸发器换热后，气化的CO2作为引射流体会回到喷射器，因此形成一个完整的喷射制冷或热泵循环。
在系统运行过程中，各个测温点放置的温度传感器需与CO2制冷剂直接接触，才能获得准确的流体温度值。同时，在系统最大实验压力可达到11MPA的高压环境下，必须保证系统的密封性良好才可安全地进行实验测试工作。准确测量各点的温度值对于进行准确地性能测试有重要的意义。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
本发明的目的是提供一种制冷或热泵系统工质的温度测量组件及制冷或热泵系统，以精确测量各测温点的温度值，确保此温度测量组件即使在高压环境下依然密封性良好，系统安全地稳定持续运行。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种制冷或热泵系统工质的温度测量组件，其包括下端封闭上端开口的金属保护套和与所述金属保护套内的下端底部接触并固定的铂电阻测温元件，所述铂电阻测温元件的信号输出端连接多根引线，所述金属保护套内封装有密封胶，所述密封胶将多根所述引线的输入端、所述铂电阻测温元件的信号输出端、铂电阻测温元件、以及金属保护套封装为一体。
本发明实施例中，所述金属保护套采用不锈钢套，所述不锈钢套的下端外表面呈圆弧面。
本发明实施例中，所述铂电阻测温元件采用PT100铂电阻测温元件。
本发明实施例中，所述铂电阻测温元件设于所述金属保护套内的下端中心处，所述铂电阻测温元件连接有信号线，所述信号线沿所述金属保护套的轴线竖直向上设置，所述信号线的顶端形成所述铂电阻测温元件的信号输出端。
本发明实施例中，多根所述引线为四根。
本发明实施例还提供一种制冷或热泵系统，包括工质管路和设于所述工质管路上形成制冷或热泵循环的压缩机、气冷器、喷射器、膨胀阀、蒸发器和气液分离器；所述工质管路上位于所述压缩机入口、压缩机出口、气冷器出口、喷射器出口、膨胀阀入口、蒸发器入口和蒸发器出口均设有如上述技术方案所述的制冷或热泵系统工质的温度测量组件；所述金属保护套延伸进所述工质管路的工质中与所述工质接触，通过所述铂电阻测温元件测量所述工质的温度。
本发明实施例中，所述工质为跨临界CO2。
本发明实施例中，所述工质管路上位于所述压缩机入口、压缩机出口、气冷器出口、喷射器出口、膨胀阀入口、蒸发器入口和蒸发器出口处均设有三通卡套接头，所述三通卡套接头包括位于水平段两端的两个水平卡套和竖直设于所述水平段的竖直卡套；两个所述水平卡套套接在所述工质管路上，所述金属保护套从所述竖直卡套插入所述工质管路的工质中，且所述金属保护套与所述竖直卡套密封固定。
本发明实施例中，所述金属保护套的外壁绕设有生料带，所述金属保护套与所述竖直卡套之间通过所述生料带密封固定。
本发明实施例中，所述竖直卡套外设有外螺纹，所述金属保护套的上端固定套设有锁紧螺母，所述锁紧螺母设有内螺纹，所述锁紧螺母通过所述内螺纹与所述外螺纹配合与所述竖直卡套螺纹连接，所述锁紧螺母内与所述金属保护套之间设有密封卡环和卡圈。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例提供的制冷或热泵系统工质的温度测量组件，其包括下端封闭上端开口的金属保护套和与所述金属保护套内的下端底部接触并固定的铂电阻测温元件，所述铂电阻测温元件的信号输出端连接多根引线，所述金属保护套内封装有密封胶，所述密封胶将多根所述引线的输入端、所述铂电阻测温元件的信号输出端、铂电阻测温元件、以及金属保护套封装为一体；结构稳固、简单、实用，测量灵敏度高。
本发明实施例提供的一种制冷或热泵系统，包括工质管路和设于所述工质管路上形成制冷或热泵循环的压缩机、气冷器、喷射器、膨胀阀、蒸发器和气液分离器；所述工质管路上位于所述压缩机入口、压缩机出口、气冷器出口、喷射器出口、膨胀阀入口、蒸发器入口和蒸发器出口均设有如上述技术方案所述的制冷或热泵系统工质的温度测量组件；所述金属保护套延伸进所述工质管路的工质中与所述工质接触，通过所述铂电阻测温元件测量所述工质的温度，密封性好，准确性高，能够精确测量各测温点的温度值，也可确保温度测量元件即使在高压环境下依然密封性良好，系统可安全地稳定持续运行。
附图说明
图1为本发明实施例一种制冷或热泵系统工质的温度测量组件的结构示意图；
图2为本发明实施例一种制冷或热泵系统的局部结构示意图；
图3为本发明实施例一种制冷或热泵系统的原理图；
图中：1：压缩机；2：气冷器；3：喷射器；4：气液分离器；5：膨胀阀；6：蒸发器；7：温度测量组件；71：铂电阻测温元件；72：金属保护套；73：密封胶；74：信号线；8：引线；9：三通卡套接头；91：水平卡套；92：竖直卡套；10：锁紧螺母；11：卡环；12：卡圈；13：生料带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明实施例提供了一种制冷或热泵系统工质的温度测量组件7，其包括下端封闭上端开口的金属保护套72和与所述金属保护套72内的下端底部接触并固定的铂电阻测温元件71，铂电阻测温元件71作为温度传感器，确保铂电阻测温元件71与金属保护套72充分接触并固定，此外，要确保金属保护套72外径尺寸和光洁度达到密封要求，所述铂电阻测温元件71的信号输出端连接多根引线8，多根引线8连接外部电路，通过多根引线8将测量的温度信号传输到外部设备并显示，所述金属保护套72内封装有密封胶73，密封胶73选用高耐热低导热的耐高温封装胶，耐温400℃以上，导热系数0.06W/m·k，减小金属保护套72对电阻元件的干扰，所述密封胶73将多根所述引线8的输入端、所述铂电阻测温元件71的信号输出端、铂电阻测温元件71、以及金属保护套72封装为一体，结构稳固，耐用，灵敏度高。
本发明实施例中，所述金属保护套72采用不锈钢套，坚固耐用，所述不锈钢套的下端外表面呈圆弧面，没有尖端，没有应力集中，而且采用圆弧面便于铂电阻测温元件71安装，当铂电阻测温元件71放置在圆弧面时，自动找准圆弧面的中心。
本发明实施例中，所述铂电阻测温元件71采用PT100铂电阻测温元件71，选用A级有效温度使用范围-200℃～+200℃，允许误差为±(0.15+0.002t)＝±0.55℃，t表示温度。
本发明实施例中，所述铂电阻测温元件71设于所述金属保护套72内的下端中心处，所述铂电阻测温元件71连接有信号线74，所述信号线74沿所述金属保护套72的轴线竖直向上设置，所述信号线74的顶端形成所述铂电阻测温元件71的信号输出端。
本发明实施例中，多根所述引线8为四根，选用四线制接线较三线制和二线制更为准确和稳定。
如图2和图3所示，本发明实施例还提供了一种制冷或热泵系统，包括工质管路和设于所述工质管路上形成制冷或热泵循环的压缩机1、气冷器2、喷射器3、膨胀阀5、蒸发器6和气液分离器4，制冷或热泵系统运行时，CO2从压缩机1入口处被充入系统，从压缩机1出口输出的高温高压气态CO2进入气冷器2，在气冷器2中放热降温后作为喷射器3的工作流体进入喷射器3内与从蒸发器6出口流入的引射流体混合后从喷射器3扩压管输出，并进入气液分离器4，经分离后液态CO2经过膨胀阀5降温降压后进入蒸发器6吸热气化伴随着温度升高，随后气态CO2作为引射流体进入从引射口进入喷射器3；经分离后的气态CO2重新进入压缩机1入口，闭环实现一个完整的制冷或热泵循环；为了测量压缩机入口温度T1、压缩机出口温度T2、气冷器出口温度T3、喷射器出口温度T4、膨胀阀入口温度T5、蒸发器入口温度T6和蒸发器出口温度T7，所述工质管路上位于所述压缩机1入口、压缩机1出口、气冷器2出口、喷射器3出口、膨胀阀5入口、蒸发器6入口和蒸发器6出口均设有如上述技术方案所述的制冷或热泵系统工质的温度测量组件7；所述金属保护套72延伸进所述工质管路的工质中与所述工质接触，工质为跨临界CO2，通过所述铂电阻测温元件71测量所述工质的温度。在制冷或热泵系统中，由于不锈钢管本身的热传导效应远大于管内壁与CO2工质的对流换热，因此不锈钢外壁温度不能准确的反映管内某一位置的液体温度。因此，不仅要保证实验各测温点的测量准确性，需将各个位置的温度传感器插入管道中，使测温元件与流体直接接触，同时，由于系统最大实验压力可达到11.0MPA，因此又要保证此温度测量方法即使在高压环境下依然密封性良好，可安全地进行实验测试工作。因此，为了确保实验各测温点能获得准确的测量值，需将各个位置的温度传感器插入管道中，使测温元件与流体直接接触。同时，又要保证系统在高压情况下的密封性良好。所述的温度测量组件7可实现温度传感器与流体直接接触，不仅可以精确测量各测温点的温度值，亦可确保此温度测量组件7即使在高压环境下依然密封性良好，系统可安全地稳定持续运行。
本发明实施例中，为了便于安装本温度测量组件7，所述工质管路上位于所述压缩机1入口、压缩机1出口、气冷器2出口、喷射器3出口、膨胀阀5入口、蒸发器6入口和蒸发器6出口处均设有三通卡套接头9，所述三通卡套接头9包括位于水平段两端的两个水平卡套91和竖直设于所述水平段的竖直卡套92，进一步地，竖直卡套92竖直向上设置；两个所述水平卡套91套接在所述工质管路上，所述金属保护套72从所述竖直卡套92插入所述工质管路的工质中，且所述金属保护套72与所述竖直卡套92密封固定。
本发明实施例中，所述金属保护套72的外壁绕设有生料带13，生料带是液体管道安装中常用的一种辅助用品，用于管件连接处，增强管道连接处的密闭性，所述金属保护套72与所述竖直卡套92之间通过所述生料带13密封固定，金属保护套72缠绕适量F4生料带后插入竖直卡套92内直至位于金属保护套72底部的测温元件位置伸入水平段管路内2mm与流体充分接触。
本发明实施例中，为了进一步增加密封效果，适应高压环境，所述竖直卡套92外设有外螺纹，所述金属保护套72的上端固定套设有锁紧螺母10，所述锁紧螺母10设有内螺纹，所述锁紧螺母10通过所述内螺纹与所述外螺纹配合与所述竖直卡套92螺纹连接，所述锁紧螺母10内与所述金属保护套72之间设有密封卡环11和卡圈12，以确保密封性能。
由以上实施例可以看出，本发明能够精确测量各测温点的温度值，确保此温度测量组件即使在高压环境下依然密封性良好，系统安全地稳定持续运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制冷或热泵系统工质的温度测量组件，其特征在于，包括下端封闭上端开口的金属保护套和与所述金属保护套内的下端底部接触并固定的铂电阻测温元件，所述铂电阻测温元件的信号输出端连接多根引线，所述金属保护套内封装有密封胶，所述密封胶将多根所述引线的输入端、所述铂电阻测温元件的信号输出端、铂电阻测温元件、以及金属保护套封装为一体。
2.根据权利要求1所述的制冷或热泵系统工质的温度测量组件，其特征在于，所述金属保护套采用不锈钢套，所述不锈钢套的下端外表面呈圆弧面。
3.根据权利要求1所述的制冷或热泵系统工质的温度测量组件，其特征在于，所述铂电阻测温元件采用PT100铂电阻测温元件。
4.根据权利要求1所述的制冷或热泵系统工质的温度测量组件，其特征在于，所述铂电阻测温元件设于所述金属保护套内的下端中心处，所述铂电阻测温元件连接有信号线，所述信号线沿所述金属保护套的轴线竖直向上设置，所述信号线的顶端形成所述铂电阻测温元件的信号输出端。
5.根据权利要求1所述的制冷或热泵系统工质的温度测量组件，其特征在于，多根所述引线为四根。
6.一种制冷或热泵系统，包括工质管路和设于所述工质管路上形成制冷或热泵循环的压缩机、气冷器、喷射器、膨胀阀、蒸发器和气液分离器；其特征在于，所述工质管路上位于所述压缩机入口、压缩机出口、气冷器出口、喷射器出口、膨胀阀入口、蒸发器入口和蒸发器出口均设有如上述权利要求1-5任一项所述的制冷或热泵系统工质的温度测量组件；所述金属保护套延伸进所述工质管路的工质中与所述工质接触，通过所述铂电阻测温元件测量所述工质的温度。
7.根据权利要求6所述的制冷或热泵系统，其特征在于，所述工质为跨临界CO2。
8.根据权利要求6所述的制冷或热泵系统，其特征在于，所述工质管路上位于所述压缩机入口、压缩机出口、气冷器出口、喷射器出口、膨胀阀入口、蒸发器入口和蒸发器出口处均设有三通卡套接头，所述三通卡套接头包括位于水平段两端的两个水平卡套和竖直设于所述水平段的竖直卡套；两个所述水平卡套套接在所述工质管路上，所述金属保护套从所述竖直卡套插入所述工质管路的工质中，且所述金属保护套与所述竖直卡套密封固定。
9.根据权利要求8所述的制冷或热泵系统，其特征在于，所述金属保护套的外壁绕设有生料带，所述金属保护套与所述竖直卡套之间通过所述生料带密封固定。
10.根据权利要求9所述的制冷或热泵系统，其特征在于，所述竖直卡套外设有外螺纹，所述金属保护套的上端固定套设有锁紧螺母，所述锁紧螺母设有内螺纹，所述锁紧螺母通过所述内螺纹与所述外螺纹配合与所述竖直卡套螺纹连接，所述锁紧螺母内与所述金属保护套之间设有密封卡环和卡圈。
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