CN218496292U - 容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器，包括主量热器筒体、环境量热器筒体；环境量热器筒体内部自上而下依次设置主量热器筒体、环境量热器降温换热器、第一电加热器；环境量热器降温换热器具有伸出环境量热器筒体之外的第一进口接管和第一出口接管；主量热器筒体内部自上而下依次设有被测压缩机对应的蒸发器、第二电加热器；蒸发器具有伸出主量热器筒体及环境量热器筒体之外的第二进口接管和第二出口接管；环境量热器筒体内设有第一压力传感器，主量热器筒体内具有第二压力传感器；主量热器筒体、环境量热器筒体各自内部管外的制冷剂相同；通过第一电加热器输出比例控制主量热器筒体内外压力相等，则温度相同，减少漏热量。

Description

容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器

技术领域

本实用新型涉及到容积式制冷剂压缩机性能测试技术的领域，具体是一种针对第二制冷剂量热器法中量热器的优化设计的容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器。

背景技术

在容积式制冷剂压缩机性能测试方法中第二制冷剂量热器法因其测试准确应用最为广泛。但其内含第二制冷剂工作压力高，容器耐压等级高，筒体质量大蓄热大，升降温惰性大。另外在做低蒸发温度时被测压缩机制冷量小，而这时漏热量却更大，对系统的稳定性和被测机制冷量测量准确性影响大。漏热修正的不确定性大，不利于快速精确测量压缩机的制冷量。如何找到一种有效的减少筒体质量从而降低筒体热惰性，减小漏热量的方法，是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器。该量热器设置为双层结构，内部为被测压缩机量热器，外层筒体内部含有降温及升温功能设备，在内层量热器内包含压力测点实时监控量热器内的压力，控制外层量热器内电加热，使内量热器筒体内外工作压力和工作温度相同。该方法可以维持量热器内外压力相同，减小了量热器内外的压力差，可以减少筒体材料厚度，减少量热器桶体的蓄热量；同时量热器内外温度相同，减少了各工况下筒体的漏热，提高了测量精度。

本实用新型采取以下技术方案：

一种容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器，包括主量热器筒体2、环境量热器筒体10；环境量热器筒体10内部自上而下依次设置所述主量热器筒体2、环境量热器降温换热器、第一电加热器11；所述环境量热器降温换热器具有伸出环境量热器筒体10之外的第一进口接管6和第一出口接管5；所述主量热器筒体2内部自上而下依次设有被测压缩机对应的蒸发器、第二电加热器4；所述蒸发器具有伸出主量热器筒体2及环境量热器筒体10之外的第二进口接管8和第二出口接管9；所述环境量热器筒体10内设有第一压力传感器7，所述主量热器筒体2内具有第二压力传感器1；所述主量热器筒体2、环境量热器筒体10各自内部管外的制冷剂相同；通过第一电加热器11输出比例控制主量热器筒体2内外压力相等，则温度相同，用以减少漏热量。

优选的，主量热器筒体2完全置于环境量热器筒体10内部，并且在主量热器筒体2和环境量热器筒体10之间留有足够的间隙。

优选的，所述第二压力传感器1测得的主量热器筒体2内压力作为控制目标值，调整第一电加热器11输出比例控制环境量热器筒体10内压力与主量热器筒体2内压力相同。

本实用新型的有益效果在于：

1)通过改变环境量热器筒体电加热，使主量热器筒体内外压力相同，温度相同，可以降低主量热器筒体内外筒体压差，减少筒体使用材料，降低热惰性，使筒体升降温更迅速，稳定更快。

2)主量热器筒体内外筒体温度相同，减小了主量热器筒体的漏热量，提高了压缩机制冷量的测量精度。

3)该量热器结构简单，运行稳定，可以有效减小第二制冷剂(量热器管外制冷剂一般称之为“第二制冷剂”，管内制冷剂一般称之为“第一制冷剂”)量热器的漏热量，提高容积式制冷剂压缩机性能测试精度。

附图说明

图1是本实用新型容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器的结构示意图。

图2是背景技术所介绍的现有技术中的容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器的结构示意图。

图3是本实用新型容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器接入测试系统后的使用状态示意图。

图中1.第二压力传感器，2.主量热器筒体，3.外保护层，4.第二电加热器，5.第一出口接管，6.第一进口接管，7.第一压力传感器，8.第二进口接管，9.第二出口接管，10.环境量热器筒体，11.第一电加热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1，一种容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器，包括主量热器筒体2、环境量热器筒体10；环境量热器筒体10内部自上而下依次设置所述主量热器筒体2、环境量热器降温换热器、第一电加热器11；所述环境量热器降温换热器具有伸出环境量热器筒体10之外的第一进口接管6和第一出口接管5；所述主量热器筒体2内部自上而下依次设有被测压缩机对应的蒸发器、第二电加热器4；所述蒸发器具有伸出主量热器筒体2 及环境量热器筒体10之外的第二进口接管8和第二出口接管9；所述环境量热器筒体10内设有第一压力传感器7，所述主量热器筒体2内具有第二压力传感器1；所述主量热器筒体2、环境量热器筒体10各自内部管外的制冷剂相同；通过第一电加热器11输出比例控制主量热器筒体2内外压力相等，则温度相同，用以减少漏热量。

需要说明的是，量热器管内的制冷剂一般称为“第一制冷剂”，管外的制冷剂一般称为“第二制冷剂”。

在此实施例中，主量热器筒体2完全置于环境量热器筒体10内部，并且在主量热器筒体2和环境量热器筒体10之间留有足够的间隙。

在此实施例中，所述第一压力传感器7设于主量热器筒体2内的顶部；所述第二压力传感器1设于所述环境量热器筒体10内的顶部。第二压力传感器1测量主量热器筒体2内第二制冷剂的压力，将该压力作为调节表的设定值。第一压力传感器7测量环境量热器筒体10内第二制冷剂的压力，将该压力作为调节表的输入值。

环境量热器筒体10为三层结构。最上层为主量热器筒体2，中间层为降温换热器，下层为用于环境量热器筒体的第一电加热器11。

环境量热器筒体10内充注第二制冷剂与被测量热器筒体2充注第二制冷剂相同。

通过第一电加热器11输出比例控制主量热器筒体2内外压力相等，温度相同，可以减少漏热量的影响。

本实施例通过增加环境量热器筒体10、调节第一电加热器11输出比例实现被主热器筒体外保温层3内外温差为零，减少了漏热影响。该量热器具有测试稳定、热惰性小，控制反应快，测量精度高的优点。

第一电加热器11输入功率可调，调节电加热输出功率使第一压力传感器7和第二压力传感器1压力测量值相等。

环境量热器筒体10与主量热器筒体2内充注相同的第二制冷剂。

主量热器筒体外保温层3采用聚氨酯发泡的方式，外层采用不锈钢外壳，内均布隔热块支撑承压。

第二电加热器4具有调功器，可以根据被测机制冷量大小调整加热量，电加热量功率可测。第二进口接管接被测压缩机制冷测试系统节流阀、第二出口接管9接被测压缩机吸气口。

第一出口接管5、第一进口接管6接外置辅助冷机系统，该制冷系统可以满足主量热器筒体2外环境降温需求。

本容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器通过改变第一电加热器11的加热，使主量热器筒体2内外压力相同，温度相同，可以降低主量热器筒体2内外筒体压差，减少筒体使用材料，降低热惰性，使筒体升降温更迅速，稳定更快。主量热器筒体2内外筒体温度相同，减小了主量热器筒体2的漏热量，提高了压缩机制冷量的测量精度。该量热器结构简单，运行稳定，可以有效减小第二制冷剂量热器的漏热量，提高容积式制冷剂压缩机性能测试精度。

以下针对通过何种过程和原理实现“低漏热量”，以及为何通过改变环境量热器筒体电加热，能够使得“主量热器筒体内外压力相同”的原理进一步进行说明：

环境量热器筒体10内充注第二制冷剂，该制冷剂处于饱和状态，在饱和状态下制冷剂饱和温度和饱和压力一一对应。当饱和温度升高时饱和压力也会相应升高，当饱和温度降低时饱和压力也会相应降低。该装置中第一进口接管5和第一出口接管6之间为可以给环境量热器筒体降温的换热器，该换热器表面温度低于第二制冷剂的饱和温度，第二制冷剂在换热器表面冷凝后环境量热器筒体10内第二制冷剂饱和温度降低，饱和压力相应降低。在环境量热器筒体10中第一电加热器11，可以给第二制冷剂加热，其表面温度高于饱和温度，当电加热输出功率大时蒸发速率加快，第二制冷剂饱和温度升高，饱和压力也相对升高。电加热输出功率可以调节，当电加热输出增加，制冷剂蒸发速率大于制冷剂冷凝速率时饱和温度上升，饱和压力上升。当蒸发速率小于制冷剂冷凝速率时饱和温度下升，饱和压力下升。当蒸发速率等于制冷剂冷凝速率时饱和温度不变，饱和压力不变。第一电加热器11以第二压力传感器测量的主量热器筒体内压力作为目标值，通过改变第一电加热器11输出量，可以改变环境量热器筒体内第二制冷剂蒸发速率，从而改变量热器筒体内第二制冷剂饱和温度，直到稳定在和主量热器筒体2内压力相同。因主量热器筒体和环境量热器筒体内都充注有相同的第二制冷剂，其物性相同，所以相同饱和压力对应相同饱和温度。通过调节第一电加热器11使得主量热器筒体内外饱和压力相等，则主量热器筒体2内外饱和温度相等，这样主量热器筒体2内外温差约等于零。根据容积式制冷剂压缩机测试标准GB/T5773中关于漏热量的计算公式：

Ф＝F1(ta-tr)Ф:漏热量F1：漏热系数ta：平均环境温度 tr：第二制冷剂的平均饱和温度。本实用新型通过调节第一电加热器11电加热输出量，实现了主量热器筒体2内外饱和温度即平均环境温度ta与制冷剂的平均饱和温度tr相等。从而实现了漏热量接近于0的目标。

需要说明的是，以上说明的内容本身属于现有技术，主要是为了说明本实用新型的该装置通过何种过程和原理实现“低漏热量”，以及为何通过改变环境量热器筒体电加热，能够使得“主量热器筒体内外压力相同”的原理。

以下针对“降低压差与减少筒体使用材料，降低热惰性，使筒体升降温的更迅速，稳定更快”因果关系进一步进行说明：

主量热器筒体2内外压差实时控制，并且能够控制使筒体内外压力相同，这样筒体内外承压会比不用该装置时承压降低，筒体内外压差越大就需要更厚的主量热器筒体材料提高筒体的抗压能力。现筒体内外压差减小可以降低筒体的厚度，筒体厚度降低，结构层热阻减小，热惰性减小。主量热器筒体2吸热放热量公式如下：Q＝cm(t-t。)，其中，Q：吸热放热量； c为主量热器筒体2材料比热；m:主量热器筒体2质量；t：是指主量热器筒体2终止温度；t。：是指主量热器筒体初温。

由该公式可知，降低筒体质量，在温度变化时需要更小的热量，从而实现筒体温度快速和筒体内部温度一致的目的。因测试压缩机制冷量需要主量热器筒体2进入稳态，所以通过减小主量热器筒体2质量，可以缩短进入测试稳态运行的时间。而现有技术中因为没有本实用新型的“环境量热器筒体”，则量热器筒体蓄热量大，而且为了降低漏热，只能增加筒体保温材料的厚度。

需要说明的是，以上“降低压差与减少筒体使用材料，降低热惰性，使筒体升降温的更迅速，稳定更快”因果关系的说明的内容本身属于现有技术。

参见图3，图3展示了本实用新型容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器接入测试系统后的使用状态示意图。结合图2和图3，可以看出本实用新型的容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器与现有技术中的量热器之间在使用方式上的区别。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器，其特征在于：

包括主量热器筒体(2)、环境量热器筒体(10)；

环境量热器筒体(10)内部自上而下依次设置所述主量热器筒体(2)、环境量热器降温换热器、第一电加热器(11)；

所述环境量热器降温换热器具有伸出环境量热器筒体(10)之外的第一进口接管(6)和第一出口接管(5)；

所述主量热器筒体(2)内部自上而下依次设有被测压缩机对应的蒸发器、第二电加热器(4)；

所述蒸发器具有伸出主量热器筒体(2)及环境量热器筒体(10)之外的第二进口接管(8)和第二出口接管(9)；

所述环境量热器筒体(10)内设有第一压力传感器(7)，所述主量热器筒体(2)内具有第二压力传感器(1)；

所述主量热器筒体(2)、环境量热器筒体(10)各自内部管外的制冷剂相同；通过第一电加热器(11)输出比例控制主量热器筒体(2)内外压力相等，则温度相同，用以减少漏热量。

2.如权利要求1所述的容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器，其特征在于：主量热器筒体(2)完全置于环境量热器筒体(10)内部，并且在主量热器筒体(2)和环境量热器筒体(10)之间留有间隙。

3.如权利要求1所述的容积式制冷剂压缩机性能测试用低漏热量量热器，其特征在于：将第二压力传感器(1)测得的主量热器筒体(2)内压力作为控制目标值，调整第一电加热器(11)输出比例控制环境量热器筒体(10)内压力与主量热器筒体(2)内压力相同。

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