CN2718558Y - 一种确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置，它由两条节流支路并联组成，第一支路由一个截止阀和一段毛细管串联而成，第二支路由两个截止阀和一个冷媒储液器串联而成，其中冷媒储液器位于两个截止阀之间。本实用新型使用时可通过调节第二支路上储液器前后的两个截止阀的开与关，以逐步改变储液器中的冷媒量和系统循环的冷媒量，使系统的能效比变化，当系统性能达到最佳时，就可确定此时系统在设定工况下对应的最佳冷媒充灌量。同时，通过对比实验选择与第一支路流量相等的毛细管，就可以实现该工况下毛细管与最佳充灌量及系统的最佳匹配，可以彻底解决理论计算和经验估计充灌量存在的误差。

Description

一种确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置

                          技术领域

本实用新型涉及一种空调器的试验装置，特别是一种确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置。

                          技术背景

冷媒充灌量对空调器性能的影响很大，不同工况都存在着与之对应的一个最佳冷媒充灌量，此时空调器系统的能效比(或性能系数)达到最高。通常，空调器系统的冷媒充灌量是根据设计工况通过理论计算或经验估计来确定的，而实际的运行工况又往往偏离设计工况，理论计算和经验估计充灌量之间也存在误差，这样，即使以设计工况确定的最佳充灌量对系统进行冷媒充灌的空调器，也不可避免地存在因工况变化产生的充灌量相对增多或减少的问题，从而影响空调器实际运行的能效比(或性能系数)。因此，如何准确确定最佳冷媒充灌量对提高空调制冷系统的匹配和效率是一个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可以彻底解决理论计算和经验估计充灌量之间存在的误差的、通用的确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：它由两条节流支路并联组成，第一支路由一个截止阀和一段毛细管串联而成，第二支路由两个截止阀和一个冷媒储液器串联而成，其中冷媒储液器位于两个截止阀之间。本实用新型使用时将其作为节流器连接在待试空调器的冷凝器和蒸发器之间，第一支路主要控制空调系统的过热度(这里以制冷循环为例)，通过调节第二支路上储液器前后的两个截止阀的开与关，以逐步改变储液器中的冷媒量和系统循环的冷媒量，使系统的能效比变化，当系统性能达到最佳时(即能效比最大时)，就可确定此时系统的冷媒充灌量减去储液器中的制冷剂量就是空调器制冷循环在设定工况下对应的最佳冷媒充灌量。同时，通过对比实验选择与第一支路流量相等的毛细管，就可以实现该工况下毛细管与最佳充灌量及系统的最佳匹配。

为了在系统性能达到最佳时方便安全地将第二支路取下，以确定此时制冷循环系统中冷媒的分布及最佳量的具体值，在第二支路的两端再分别连接一个安全辅助阀，试验时，两个安全辅助阀完全打开，当确定系统性能达到最佳时，即将两个安全辅助阀完全关闭，则可将第二支路上的两个截止阀和冷媒储液器安全取下，以确定此时制冷循环系统中冷媒的分布及最佳量的具体值。

为了增加第二支路中冷媒流动的阻尼，方便试验时储液器中的冷媒量和系统循环的冷媒量的逐步调节，在第二支路的前后两端分别连接一毛细管，这两条毛细管较第一支路中的毛细管短或粗。

为了方便安全地将第一支路取下，以便更换其它毛细管进行试验，在第一支路两端分别连接一个安全辅助阀，试验时，两个安全辅助阀完全打开，当需要取下第一支路的毛细管时，则先将两个安全辅助阀完全关闭，然后即可安全地取下第一支路的毛细管和连接在一起的截止阀。

本实用新型的有益效果在于：它通过调节第二支路上储液器前后的两个截止阀的开与关，以逐步改变储液器中的冷媒量和系统循环的冷媒量，使系统的能效比变化，当系统性能达到最佳时，就可确定此时系统在设定工况下对应的最佳冷媒充灌量。同时，通过对比实验选择与第一支路流量相等的毛细管，就可以实现该工况下毛细管与最佳充灌量及系统的最佳匹配，可以彻底解决理论计算和经验估计充灌量存在的误差。此外，还能确定工况变化范围内最佳充灌量的变化量，有助于空调器的技术改进、效率的提高。

                         附图说明

图1是附有本实用新型的空调器循环示意图(虚线框所示的就是本实用新型)。

图中：压缩机1，四通换向阀2，冷凝器3，蒸发器4，毛细管5、6、7，截止阀8、9、10，储液器11，安全辅助阀12、13、14、15。

                       具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

如图1所示，本实用新型由两条节流支路并联组成，第一支路依次由安全辅助阀14、截止阀8、毛细管5和安全辅助阀15串联而成，第二支路依次由毛细管6、安全辅助阀12、截止阀9、冷媒储液器11、截止阀10、安全辅助阀13和毛细管7串联而成。使用时，将本实用新型接入空调系统的冷凝器3和蒸发器4之间，以制冷循环为例，由图1可以看出，系统内部的冷媒有两条循环通路：第一支路是压缩机1→四通换向阀2→冷凝器3→安全辅助阀14→截止阀8→毛细管5→安全辅助阀15→蒸发器4→四通换向阀2→压缩机1，此循环通路为正常的制冷循环；第二支路是压缩机1→四通换向阀2→冷凝器3→毛细管6→安全辅助阀12→截止阀9→储液器11→截止阀10→安全辅助阀13→毛细管7→蒸发器4→四通换向阀2→压缩机1，此循环通路为制冷循环冷媒量的连续、动态调节回路。正常试验调节时安全辅助阀12、13、14、15全开，调节结束时安全辅助阀12、13、14、15全关。当储液量的调节使系统制冷(热)量最大，即对应的制冷循环系统中冷媒的分布及量最佳时，为确定这时的冷媒量需要把储液器11连同截止阀9、10一起去掉，安全辅助阀12、13保护循环冷媒不泄漏的作用才得以体现；安全辅助阀14、15的作用与12、13相似；毛细管5可以为原机的毛细管或根据经验选取，毛细管6、7主要起阻尼作用，其尺寸最好是较原机毛细管粗或短的毛细管。试验中通过截止阀9、10的开、关改变储液器11中的冷媒量和系统循环的冷媒量。

实验中以空调器能效比最大为目标，通过过热度的调节用以提高蒸发器4的效率。调节储液器11中的冷媒量，可以控制系统中的冷媒量及其分布，影响冷凝器3和压缩机1的效率，并以过冷度的变化表现出来。给定一个过热度，必然对应一个储液量才能使制冷系统有一个最佳的冷媒分布和性能。采用正交试验法的思想将较快地得到能效比最大时的过热度、最佳充灌量、功率消耗及对应的过冷度。试验时需先确定系统的初始充灌量，可按下式确定：初始充灌量＝理论计算量×(1+15％)、或初始充灌量＝经验值×(1+10％)，待改动后的系统检漏、抽真空后，关闭截止阀9、10，一次性准确定量(初始充灌量)充灌量待试。

实验过程中的调试方法如下：调节截止阀8的开度(第二支路关闭)，容易实现过热度的控制，储液器11中储液量的控制则需要截止阀9、10的配合调节，它主要由过冷度(2℃≤Tc≤5℃)来决定。当过冷度过大时，对应的冷凝温度升高或蒸发温度降低，冷凝器中的积液量增加，此时应顺序打开截止阀9、10，且要求截止阀10的开度较截止阀9小，截止阀10起节流阀的作用，使储液器11与高压联通，保证储液器11能收集高压液体；当过冷度过低时，表明冷凝器3中的积液量减少或系统需要的工质量增加，可能出现膨胀阀前有制冷剂蒸气，此时顺序打开截止阀10、9，且控制截止阀9的开度小于截止阀10，截止阀9起节流阀的作用，在满足过热度控制的前提下储液器11储存的制冷剂由低压侧逐渐放入系统；当过热度和储液量都恰到好处时，即循环的冷媒量恰好满足工况要求时，能效比获得最大值，关闭截止阀9、10和安全辅助阀12、13，使储液器11内的冷媒不再参与制冷循环。这时，连同截止阀9、10，取下储液器11，先前注入系统的充灌量减去储液器11中的制冷剂量就是空调器制冷循环在设定工况对应的最佳充灌量。由于此时第一支路1的流量就是该工况下待定毛细管5的最佳流量，因此，将安全辅助阀14、15关闭，取下毛细管5和截止阀8，通过对比实验选择与第一支路流量相等的毛细管就可以实现毛细管与最佳充灌量及系统的最佳匹配。

若有多条第二支路接入系统，便可以按照上述方法对每一个工况，逐一调节，从而得到多个工况对应的最佳充灌量、最佳性能指标(能效比)以及工况变化范围内各自的变化量。

如果实验中过热度和储液量的调节控制能自动完成，就可以保证系统在任何工况时都有最高的效率。

Claims (6)

1.一种确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置，其特征是由两条节流支路并联组成，第一支路由一个截止阀(8)和一段毛细管(5)串联而成，第二支路由两个截止阀(9)、(10)和一个冷媒储液器(11)串联而成，其中冷媒储液器(11)位于两个截止阀(9)、(10)之间。

2.根据权利要求1所述的确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置，其特征是在第二支路两端的截止阀(9)、(10)上分别连接有安全辅助阀(12)、(13)。

3.根据权利要求2所述的确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置，其特征是在第二支路两端的安全辅助阀(12)、(13)上分别连接有毛细管(6)、(7)。

4.根据权利要求3所述的确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置，其特征是所述毛细管(6)、(7)较第一支路中的毛细管(5)短或粗。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置，其特征是在第一支路两端的截止阀(8)和毛细管(5)上分别连接一个安全辅助阀(14)、(15)。

6.根据权利要求5所述的确定空调器最佳冷媒充灌量的试验装置，其特征是在上述两条节流支路上还并联有至少一条与第二支路相同的节流支路。