CN115164460A - 一种冰箱柜用制冷剂的除气系统、控制器及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冰箱柜用制冷剂的除气系统、控制器及方法，其中冰箱柜用制冷剂的除气系统包括：气液分离器，所述蓄能器通过气液分离器与灌注机连接，气液分离器包括分离器罐体、液位计、排气阀和控制器；液位计插入分离器罐体内，液位计用于感应所述分离器罐体内制冷剂的液位；排气阀设置在所述分离器罐体表面，排气阀用于排除分离器罐体内的气体；控制器设置在分离器罐体表面，用于接收液位计传递的液位信号，控制排气阀的开启或关闭。通过液位计感应液位信号，信号传递给控制器，控制器控制排气阀打开，可排除制冷剂灌注系统中存在的杂质气体，使制冷系统的制冷效果正常。
Description
技术领域
本申请涉及制冷剂除气领域，尤其涉及一种冰箱柜用制冷剂的除气系统、控制器及方法。
背景技术
R600a制冷剂是制冷机中完成制冷的工质。它在低温下吸取被冷却物体的热量，然后在较高温度下转移给冷却水或空气；R600a制冷剂属于碳氢制冷剂，对臭氧层几乎没有破坏，并且温室效应非常小，目前R600a制冷剂已替换冰箱、冷柜的R12、R134a制冷剂。
冰箱柜需要灌注制冷剂进行制冷工作，制冷剂不能混入其他杂质，包括气体，不然会影响制冷效果，造成产品质量不合格。灌注制冷剂需要保持真空状态，目前冰箱柜采用的制冷剂多为R600a，R600a由于沸点较低，通过氮气加压液化后灌注到真空的制冷系统中。
如图1所示为现有技术中，制冷剂经过的灌注系统，灌注进入冰箱柜中，现有的灌注系统包括：依次连接的制冷剂储罐、增压泵、蓄能器和灌注机，制冷剂储罐用于储存R600a制冷剂，在2-3bar压强下将R600a制冷剂泵入增压泵中，增压泵将R600a制冷剂增压至20bar，此时制冷剂处于液态，随后再将20bar液态R600a制冷剂泵入蓄能器中，经蓄能器直接注入灌注机中，灌注机最后将R600a制冷剂注入制冷设备(冰箱柜)中。
但是这种制冷剂的充注方式，由于增压泵采用氮气加压，在长时间的工作过程中，氮气加压中的杂质气体会气化，然后与液态制冷剂一起通过灌注机，灌注到制冷设备的制冷系统中，由于混入的杂质气体，直接导致制冷系统的制冷效果受到影响。
发明内容
本申请旨在提供一种冰箱柜用制冷剂的除气系统及方法，以排除现有技术中制冷剂灌注系统中存在的杂质气体，以使制冷系统的制冷效果正常。
本申请一方面提供一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，包括：依次连接的制冷剂储罐、增压泵、蓄能器和灌注机，还包括：气液分离器，所述蓄能器通过所述气液分离器与所述灌注机连接，所述气液分离器包括分离器罐体、液位计、排气阀和控制器，其中：
所述液位计插入所述分离器罐体内，所述液位计用于感应所述分离器罐体内制冷剂的液位；所述排气阀设置在所述分离器罐体表面，所述排气阀用于排除所述分离器罐体内的气体；所述控制器设置在所述分离器罐体表面，用于接收所述液位计传递的液位信号，控制所述排气阀的开启或关闭；
所述控制器被配置为执行以下操作：
接收所述分离器罐体内充满制冷剂的信号；接收所述液位计感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口位置的液位值；控制所述排气阀打开，排出所述分离器罐体内的气体；接收所述液位计感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口位置的液位值；控制所述控制器控制所述排气阀关闭。在制冷剂通入分离器罐体内，待制冷剂充满整个罐体，将罐体原本空气排除后，打开制冷剂出口，随着时间积累，制冷剂夹杂的空气悬浮罐体内的上方，液位发生变化，通过液位计对分离器罐体内液位的感应，来控制排气阀的打开或关闭，可以做到排除制冷剂中混入的气体。
可选的，还包括：报警器，所述报警器设置在所述分离器罐体表面，所述报警器用于发出警报。报警器可接收液位计传递来的液位信号，在液位信号下降到下阈值时，报警器即可报警，提示现场工作人员，正在排气。
可选的，所述报警器发出警报的方式为：所述液位计将液位信号传递至所述报警器，所述报警器发出警报或关闭警报。当排气阀打开一段时间，制冷剂夹杂的气体排出的同时，制冷剂液位上升，待上升到上阈值，关闭排气阀，排气阀不用一直开启，可以节省人力物力。
可选的，所述分离器罐体的顶端设置有制冷剂进口，所述制冷剂进口一端与所述蓄能器连接，另一端通入所述分离器罐体。制冷剂进口可起到连接蓄能器和分离器罐体的作用，可将蓄能器中制冷剂通入分离器罐体。
可选的，所述分离器罐体的底端设置有制冷剂出口，所述制冷剂出口一端与所述分离器罐体连接，另一端通入所述灌注机。制冷剂出口可起到连接分离器罐体和灌注机的作用，可将分离器剂罐体中的制冷剂通入灌注机中。
可选的，所述制冷剂出口处设置有除菌滤网，所述除菌滤网的滤径为0.22μm。除菌滤网可以起到过滤除菌的目的，将大于滤径0.22μm的微生物阻挡在外。
可选的，所述液位计一侧设置有固定装置，所述固定装置一端与所述液位计连接，另一端与所述分离器罐体的内壁连接。固定装置可起到固定液位计的作用，防止液位计偏移，造成液位感应不准确，确保液位计垂直于分离器罐体底部。
可选的，所述分离器罐体内充满制冷剂的步骤包括：打开制冷剂进口，关闭制冷剂出口，待制冷剂完全充满所述分离器罐体，打开所述制冷剂出口，以使制冷剂的流入量等于流出量。先让制冷剂充满分离器罐体，可以起到将原先分离器罐体内的气体完全排出的作用。
第二方面，本申请还提供一种控制器，所述控制器为冰箱柜用制冷剂的除气系统中的控制器；所述控制器包括：
罐满模块，用于接收所述分离器罐体内充满制冷剂的信号。
下阈值接收模块，用于接收所述液位计感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口位置的液位值。
排气开启模块，用于控制所述排气阀打开，排出所述分离器罐体内的气体。
上阈值接收模块，用于接收所述液位计感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口位置的液位值。
排气关闭模块，用于控制所述排气阀关闭。
第三方面，本申请还提供一种冰箱柜用制冷剂的除气方法，所述方法包括：
接收所述分离器罐体内充满制冷剂的信号。
接收所述液位计感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口位置的液位值。
控制所述排气阀打开，排出所述分离器罐体内的气体。
接收所述液位计感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口位置的液位值。
控制所述排气阀关闭。
由以上技术方案可知，本申请提供一种冰箱柜用制冷剂的除气系统、控制器及方法，其中系统包括：气液分离器，所述蓄能器通过所述气液分离器与所述灌注机连接，所述气液分离器包括分离器罐体、液位计、排气阀和控制器，其中：所述液位计插入所述分离器罐体内，所述液位计用于感应所述分离器罐体内制冷剂的液位；所述排气阀设置在所述分离器罐体表面，所述排气阀用于排除所述分离器罐体内的气体；所述控制器设置在所述分离器罐体表面，用于接收所述液位计传递的液位信号，控制所述排气阀的开启或关闭；所述控制器被配置为执行以下操作：接收所述分离器罐体内充满制冷剂的信号；接收所述液位计感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口位置的液位值；控制所述排气阀打开，排出所述分离器罐体内的气体；接收所述液位计感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口位置的液位值；控制所述排气阀关闭。通过控制器控制排气阀，可排除制冷剂灌注系统中存在的杂质气体，使制冷系统的制冷效果正常。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中制冷剂经过的灌注系统；
图2为本申请实施例提供的冰箱柜用制冷剂的除气系统的架构图；
图3为气液分离器的结构示意图；
图4为控制器内各模块的框架图；
图5为本申请实施例提供的冰箱柜用制冷剂的除气方法的流程图。
图中：
1-制冷剂储罐，2-增压泵，3-蓄能器，4-灌注机，5-气液分离器，51-分离器罐体，52-制冷剂进口，53-制冷剂出口，5301-除菌滤网，54-液位计，5401-固定装置，55-报警器，56-排气阀，57-控制器。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行完整、清楚的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在冰箱柜制冷剂使用之前需要将制冷剂经过灌注系统灌注进冰箱柜中，参见图1，为现有中制冷剂经过的灌注系统，包括：依次连接的制冷剂储罐1、增压泵2、蓄能器3和灌注机4，制冷剂从制冷剂储罐1中泵出，经过增压泵2和蓄能器3进入到灌注机4中。
但是由于增压泵采用氮气加压，氮气加压中的杂质气体会气化，与制冷剂一起灌入灌注机中，最后灌注到冰箱柜的制冷系统中，而混入的气体会影响冰箱柜的制冷效果。
因此参见图2，为本申请实施例提供的冰箱柜用制冷剂的除气系统的架构图，增加气液分离器5，所述蓄能器3通过所述气液分离器5与所述灌注机4连接。所述气液分离器5可将所述蓄能器3泵出的制冷剂中夹杂的气体排除，排除气体后的制冷剂再通入到所述灌注机4中，最后再经灌注机4灌入冰箱柜的制冷系统中，可以起到很好的制冷效果。
需要说明的是本申请实施例中制冷剂为R600a，但并不仅限于R600a，可以是冰箱柜用的常规制冷剂，例如：R22、R290或R410A，R410A是一种环保制冷剂，不破坏臭氧层，工作压力为普通R22的1.6倍左右，制冷效率高。它由两种准共沸的混合物R32和R125各50％组成，主要有氢，氟和碳元素组成(表示为hfc)，具有稳定，无毒，性能优越等特点。R600a是一种性能优异的新型碳氢制冷剂，取自天然成分，不损坏臭氧层，无温室效应，绿色环保。其特点是蒸发潜热大，冷却能力强；流动性能好，输送压力低，耗电量低，负载温度回升速度慢。与各种压缩机润滑油兼容。目前在家用冰箱等小型制冷设备中应用。
参见图3，为气液分离器的结构示意图。所述气液分离器5包括分离器罐体51、制冷剂进口52、制冷剂出口53、液位计54、排气阀56和控制器57。其中：所述液位计54插入所述分离器罐体51内，所述液位计54用于感应所述分离器罐体51内制冷剂的液位；所述排气阀56设置在所述分离器罐体51表面，所述排气阀56用于排除所述分离器罐体51内的气体；所述控制器57设置在所述分离器罐体51表面，用于接收所述液位计54传递的液位信号，控制所述排气阀56的开启或关闭。所述控制器被配置为执行以下操作：接收所述分离器罐体51内充满制冷剂的信号。接收所述液位计54感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口53位置的液位值。控制所述排气阀56打开，排出所述分离器罐体51内的气体。接收所述液位计54感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口52位置的液位值。控制所述控制器57控制所述排气阀56关闭。
为了起到报警作用，并警示现场人员所述排气阀56即将打开，还包括：报警器55，所述报警器55设置在所述分离器罐体51表面，所述报警器55用于发出警报。所述报警器55发出警报的方式为：所述液位计54将液位信号传递至所述报警器55，所述报警器55发出警报或关闭警报。当液位计54感应到液位处于下阈值时，报警器55立刻报警，提示即将打开排气阀56，当随着气体排出，液位逐渐上升，上升至上阈值时，报警器55关闭，报警器55实际起到所述排气阀56是否开启，以及所述分离器罐体51内的气体情况的一个状态监测作用。
为了能够在合适的时间进行除气，更具体的，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口53位置1-5厘米；所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口52位置1-5厘米。当制冷剂注入所述分离器罐体51且充满整个罐体时，罐体内原本的空气被排除，而随着制冷剂进口52和制冷剂出口53同步打开，流入量和流出量相等，经过一段时间，由于制冷剂的夹杂的气体溢出，聚集在所述分离器罐体51的顶端，而制冷剂位于底端，时间越长，顶端气体聚集越多，会将制冷剂的液面往下压，从而导致液位下降，在液位下降到下阈值时，液位计54将液位信号传递给控制器57。
需要说明的是所述液位计54为磁浮子式液位计，还可以为其它型号的液位计，该液位计有感应液位的高低，并能传递液位信号给控制器57即可。更优选的，磁浮子式液位计可用型号有：UHZ-25型磁浮子液位计和UHZ-27型顶装浮球液位计，其可配置远传液位变送器，用以实现液位信号远传的数/模显示。主要技术参数：量程：由测量范围H确定；误差：±10mm；输出信号：4～20mA.DC(两线制)；负载电阻：≤550Ω；供电电压：24V.DC。该液位计具有结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。
为了能够长时间使用，所述分离器罐体51的材料为不锈钢材料；所述排气阀56的材料为不锈钢材料，不锈钢材料硬度高、防腐蚀性好，且耐低温。
为了排出所述分离器罐体51内的气体，所述分离器罐体51的顶端设置有制冷剂进口52，所述制冷剂进口52一端与所述蓄能器3连接，另一端通入所述分离器罐体51。所述分离器罐体51的底端设置有制冷剂出口53，所述制冷剂出口53一端与所述分离器罐体51连接，另一端通入所述灌注机4。所述分离器罐体51内充满制冷剂的步骤包括：打开制冷剂进口52，关闭制冷剂出口53，待制冷剂完全充满所述分离器罐体51，打开所述制冷剂出口53，以使制冷剂的流入量等于流出量。需要说明的的是，所述制冷剂进口52和所述制冷剂出口53开口面积相同，以确保流入量等于流出量，同时也起到连通所述蓄能器3和灌注机5的作用。
为了达到除菌的目的，所述制冷剂出口53处设置有除菌滤网5301，所述除菌滤网5301的滤径为0.22μm。除菌滤网可以过滤掉制冷剂中大于0.22μm的杂质，间接的对冰箱柜的制冷系统起保护作用，另外滤网的滤径不仅限于0.22μm，也可以根据实际生产需求对滤径进行调整。
为了防止所述液位计发生偏移，液位感应不准确，所述液位计54一侧设置有固定装置5401，所述固定装置5401一端与所述液位计54连接，另一端与所述分离器罐体51的内壁连接。所述固定装置5401与所述液位计54插入所述分离器罐体51的插入孔，处于同一垂线上，与所述分离器罐体51的内壁平行，可以使所述液位计54垂直于所述分离器罐体51的底部，确保液位感应的准确性。
参见图4，为控制器内各模块的框架图。本申请实施例第另一方面提供一种控制器，所述控制器为冰箱柜用制冷剂的除气系统中所述气液分离器中的控制器57；所述控制器57包括：
S1，罐满模块，用于接收所述分离器罐体51内充满制冷剂的信号；
S2，下阈值接收模块，用于接收所述液位计54感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口53位置的液位值；
S3，排气开启模块，用于控制所述排气阀56打开，排出所述分离器罐体51内的气体；
S4，上阈值接收模块，用于接收所述液位计54感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口52位置的液位值；
S5，排气关闭模块，用于控制所述排气阀56关闭。
制冷剂注入所述分离器罐体51，打开制冷剂进口52，关闭制冷剂出口53，待制冷剂完全充满所述分离器罐体51，罐满模块接收所述分离器罐体51内充满制冷剂的信号，所述控制器57接收到信号，打开所述制冷剂出口53，以使制冷剂的流入量等于流出量；当液位下降至下阈值时，液位计54感应到液位下降至下阈值的信号，所述下阈值接收模块接收所述液位计54感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，将信号传递至排气开启模块，控制所述排气阀56打开，排出所述分离器罐体51内的气体；液位上升，液位计54感应到液位上升至上阈值的信号，上阈值接收模块接收所述液位计54感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，将信号传递至排气关闭模块，控制所述排气阀56关闭。整个控制排气阀56开启或关闭的过程都由所述控制器57控制，全程自动执行，无需人手动关闭或打开所述排气阀56，可以节约人力物力，且效率高。
参见图5，为本申请实施例提供的冰箱柜用制冷剂的除气方法的流程图。本申请实施例第三方面提供一种冰箱柜用制冷剂的除气方法，所述方法包括：
S101，接收所述分离器罐体51内充满制冷剂的信号。
S102，接收所述液位计54感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口53位置的液位值。
S103，控制所述排气阀56打开，排出所述分离器罐体51内的气体。
S104，接收所述液位计54感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口52位置的液位值。
S105，控制所述排气阀56关闭。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种冰箱柜用制冷剂的除气系统、控制器及方法，可排除制冷剂灌注系统中存在的杂质气体，使制冷系统的制冷效果正常。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，包括：依次连接的制冷剂储罐(1)、增压泵(2)、蓄能器(3)和灌注机(4)，其特征在于，还包括：气液分离器(5)，所述蓄能器(3)通过所述气液分离器(5)与所述灌注机(4)连接，所述气液分离器(5)包括分离器罐体(51)、液位计(54)、排气阀(56)和控制器(57)，其中：
所述液位计(54)插入所述分离器罐体(51)内，所述液位计(54)用于感应所述分离器罐体(51)内制冷剂的液位；所述排气阀(56)设置在所述分离器罐体(51)表面，所述排气阀(56)用于排除所述分离器罐体(51)内的气体；所述控制器(57)设置在所述分离器罐体(51)表面，用于接收所述液位计(54)传递的液位信号，控制所述排气阀(56)的开启或关闭；
所述控制器被配置为执行以下操作：
接收所述分离器罐体(51)内充满制冷剂的信号；
接收所述液位计(54)感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口(53)位置的液位值；
控制所述排气阀(56)打开，排出所述分离器罐体(51)内的气体；
接收所述液位计(54)感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口(52)位置的液位值；
控制所述控制器(57)控制所述排气阀(56)关闭。
2.根据权利要求1所述的一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，其特征在于，还包括：报警器(55)，所述报警器(55)设置在所述分离器罐体(51)表面，所述报警器(55)用于发出警报。
3.根据权利要求2所述的一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，其特征在于，所述报警器(55)发出警报的方式为：所述液位计(54)将液位信号传递至所述报警器(55)，所述报警器(55)发出警报或关闭警报。
4.根据权利要求1所述的一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，其特征在于，所述分离器罐体(51)的顶端设置有制冷剂进口(52)，所述制冷剂进口(52)一端与所述蓄能器(3)连接，另一端通入所述分离器罐体(51)。
5.根据权利要求1所述的一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，其特征在于，所述分离器罐体(51)的底端设置有制冷剂出口(53)，所述制冷剂出口(53)一端与所述分离器罐体(51)连接，另一端通入所述灌注机(4)。
6.根据权利要求1所述的一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，其特征在于，所述制冷剂出口(53)处设置有除菌滤网(5301)，所述除菌滤网(5301)的滤径为0.22μm。
7.根据权利要求1所述的一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，其特征在于，所述液位计(54)一侧设置有固定装置(5401)，所述固定装置(5401)一端与所述液位计(54)连接，另一端与所述分离器罐体(51)的内壁连接。
8.根据权利要求1所述的一种冰箱柜用制冷剂的除气系统，其特征在于，所述分离器罐体(51)内充满制冷剂的步骤包括：打开制冷剂进口(52)，关闭制冷剂出口(53)，待制冷剂完全充满所述分离器罐体(51)，打开所述制冷剂出口(53)，以使制冷剂的流入量等于流出量。
9.一种控制器，其特征在于，所述控制器为冰箱柜用制冷剂的除气系统中的控制器；所述控制器包括：
罐满模块，用于接收所述分离器罐体(51)内充满制冷剂的信号；
下阈值接收模块，用于接收所述液位计(54)感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口(53)位置的液位值；
排气开启模块，用于控制所述排气阀(56)打开，排出所述分离器罐体(51)内的气体；
上阈值接收模块，用于接收所述液位计(54)感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口(52)位置的液位值；
排气关闭模块，用于控制所述排气阀(56)关闭。
10.一种冰箱柜用制冷剂的除气方法，其特征在于，采用权利要求1-8所述的一种冰箱柜用制冷剂的除气系统来执行，所述方法包括：
接收所述分离器罐体(51)内充满制冷剂的信号；
接收所述液位计(54)感应制冷剂液位下降至下阈值时的信号，所述下阈值为液位低于所述制冷剂出口(53)位置的液位值；
控制所述排气阀(56)打开，排出所述分离器罐体(51)内的气体；
接收所述液位计(54)感应制冷剂液位上升至上阈值时的信号，所述上阈值为液位高于所述制冷剂进口(52)位置的液位值；
控制所述排气阀(56)关闭。
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|---|---|---|---|
| CN202210846118.0A CN115164460A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 一种冰箱柜用制冷剂的除气系统、控制器及方法 |
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