M336837 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本新型是有關於一種工具機冷卻器測試裝置，且特別 是有關於一種與加熱器合為一機以及搭配熱氣旁通裝置 的工具機冷卻器測試裝置。 【先前技術】 工具機目前正迅速朝向高轉速、高精度及高效率等趨 勢發展，然而由於傳統工具機冷卻器採用壓縮機ON-OFF 控制策略時存在明顯的餘冷及餘熱現象，造成此策略在工 具機冷卻之應用顯然已無法實現高精度溫控之嚴格要 求，因此建立一工具機冷卻器測試裝置以測試實驗並發展 高精度溫控之策略將是一個重要的課題。 此外，2007年根據聯合國跨政府氣候變遷小組 (Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)第三階 段的氣候變遷報告指出，全球必須立即採取行動，讓氣溫 提升幅度限制在2°C以内，才能避免暖化帶來災難性的氣 候變遷，故全面將舊有系統中對環境有害之冷媒換裝為低 的地球暖化潛能(global warming potentials，GWP)值及零 臭氧層破壞潛能（ozone depletion potential，ODP)值的新環 保冷媒將勢在必行。 然而部份新環保冷媒屬於非共沸（non-azeotropic)冷媒 系列，在飽和區域具有温度滑移（temperature glide)現象， 且目前國内工具機冷卻器製造廠商對於溫度滑移現象對 5 M336837 :卻_統性能所造成的影響尚無完善的解決方法，因此 =一卫具機冷卻器測試裝置用以測試研發—匹配新環 保冷媒之工具機冷卻器是相當急迫的。
…再者以往進盯冷部|§系統之性能測試實驗時，對於 置，度及過冷度的調整及固定-般是很難精確 工y ^再運用-怪溫設備用以控制過熱度及過冷度， 2幅提高實驗之成本。另—方面，實驗中若系統有需要 更換不同元件而進行性能改善測試時，將必須透過相當繁 =系統處理步驟（如焊接、探漏及冷媒重灌等），造成 大里材料的消耗及人力、時間資源的浪費。 【新型内容】 口此本新型之目的是在提供—種水冷卻系統與可調 m功率式模擬負載合為—機的卫具機冷卻器測試裝置，可 彈[手動4整加熱S之功率以模擬測試不同實務負載時 =系統之影響。同時該測試裝置亦可提供換裝非共沸的新 %保冷媒進行溫度滑移對性能影響之測試實驗。 、本新型的另一目的是藉由冷凝器出口及蒸發器出口 的k’、、、過冷度調整裝置，可簡易地固定及調節不同的過 熱度及過冷度’進行不同條件之測試實驗，進 的改善效果。 佳 本新型#又-目的是在提供一種工具機冷卻器測試 裳=選擇不同的熱氣旁通裝置，且搭配多功能的操作面 板設定不同的熱氣旁通控制策略以因應模擬負载之變 6
遠水冷卻系統， 控制閥、一流量計、 連接該儲水部之出水 M336837 化，進而執打不同温度控制策略之實驗測試，藉以達到精 後控制循1辰水溫之效果。 本新型的又另一目的是能夠透過安裝在冷東循環系 統中各主要70件（如壓縮機、冷凝器、膨脹裝置、蒸發器 等）進、出口之關斷閥門裝置，可提供進行測試實驗時能 迅速地變更系統元件，且能省掉系統焊接的步驟，對於需 要更換變頻壓縮機之系、統進行恆溫測試及更換系統元件 以分析性能改善之優劣時，具有極佳的便利性。 根據本新型之上述目的提出之一種工具機冷卻器測 試裝置，包含至少-操作面板、_冷;東循環系統、一水冷 卻系統以及複數個架體。該冷涞循環系統包含—壓縮機、 -冷凝器、-過冷度調整裝置、—乾燥過㈣、—冷媒流 里汁、-毛細官裝置、一蒸發器、一過熱度調整裝置、一 熱器旁通裝置、一閥門裝置以及一視窗裝置。 該冷凝器與壓縮機之排氣口管路連接，該過冷度調整 衣置與冷心之出口 f路連接，該乾燥過濾器連接該過冷 度调整▲置排出口’该冷媒流量計連接乾燦過濾器之出 口 ’該毛細官裝置連接該冷媒流量計之出口，該蒸發器連 接/ 一毛、田&虞置之排氣口，且連接該壓縮機進氣口形成 一冷絲環，該冷Μ «關由祕與㈣作面板相連 接0 包含一儲水部、一抽水馬達、一流量 一熱交換部、一加熱器。該抽水馬達 口 ’該流量控制閥連接該抽水馬達之 7 M336837 出水口，該流量計連接該熱交換部之出水口，該熱交換部 連接該流量計之入水口，該加熱器連接該流量計之出水 Π ° 本新型之一種工具機冷卻器測試裝置，為了達到真正 測試之需要，即設計易變更且可拆卸系統元件之方式，此 設計將可方便更換依負載需求所需的元件，以解決因實驗 重置系統所需花費的人力及物料。 【實施方式】 參照第1圖，係為本新型的一實施例的立體圖。 參照第2圖，係為本新型的一實施例的面板配置圖。 參知、苐3圖，係為本新型的一實施例的系統線路圖。 本新型之工具機冷卻器測試裝置包含一多功能的操 作面板100、一冷凍循環系統2〇〇、一水冷卻系統3〇〇以 及複數個架體400。該操作面板1〇〇包含一面板開關11〇、 一負載電源開關120、一加熱器操控區13〇、一冷凍循環 系統操控區140、複數個溫度顯示器15〇以及複數個壓力 顯示錶160、一冷媒質量流量顯示器17〇、複數個水壓顯 示錶180。該面板開關11〇可開啟面板以供快速檢查冷凍 循環系統200與負載電源内部線路是否有誤以及可以方便 更換該操作面板100上各元件。該負載電源開關12〇包含 一總電源開關121以及一緊急切斷開關ία。該加熱器操 控區130包含一加熱器電源13丨、一加熱器電源顯示燈 132、一手動調整功率鈕134、一水流量計136、一功率顯 M336837 示器m以及-過載保護器139，其中藉由該手動調整功 率紐m可彈性地調整加熱器之功率，配合功率顯示器137 顯不出負載加熱功率值’將可精確地模擬並測試不同實務 負載時之影響’而當功率調整過高時，過载保護器139將 立即自動切斷加熱器功率。伴隨不同加熱功率值而改變的 水冷部系統300之水溫’可由溫度顯示器15〇即時地顯示 出。
該冷/東循㈣統操控區14G包含-冷〉東循環系統開關 14卜一冷凍循環系統電源顯示燈142、一熱氣旁通閥切換 開關143、一熱氣旁通控制面板144，該冷凍循環系統開 關141啟動後，使用該熱氣旁通閥切換開關143選擇是否 採用熱氣旁通之溫控方式，並由該熱氣旁通控制面板144 a又疋熱氣旁通之是採用比例式流量控制器28丨或電磁閥流 量控制器282進行旁通熱氣之工作。 該些溫度顯示器150顯示冷凍循環系統2〇〇及水冷卻 系統300内部之溫度，該些壓力顯示器ι6〇顯示冷凍循環 系統200内部之壓力’該些水壓顯示錶丨8〇顯示水冷卻系 統300内部之壓力。 該冷束循環系統200包含一壓縮機210、一冷凝器 220、一過冷度調整裝置230、一乾燥過濾器240、一冷媒 流量計250、一毛細管裝置260、一蒸發器270、一過熱度 調整裝置271、一熱氣旁通裝置280、一閥門裝置290、一 視窗裝置291以及一檢測裝置292。 該Μ縮機210之排氣口經由管路與該冷凝器220連 9 M336837 接。該冷凝器220採氣冷式散熱並包含一風扇以及一散熱 管路。該冷4盗220之入風以及出風口各置放該溫度計22! 顯示其溫度差。該冷凝器220與該乾燥過濾器24〇之間設 有該過冷度调整裝置230，該過冷度調整裝置主要是用以 調節及固定系統過冷度，當過冷之溫度太多時，該調整裝 置將適時的提供一熱量將過冷度固定在某一定值，避免溫 度變數影響實驗測試過程，可大幅提高實驗結果之準確 性。該乾燥過濾器240是用以乾燥系統中之水氣，並能過 濾冷媒（冷凍循環系統工作流體）及該冷凍循環系統2〇〇 之雜質，該乾燥過濾器240後方連接該冷媒流量計25〇， 該冷媒流量計250感測冷媒流量後可在該冷媒質量流量顯 不器170即時地顯示出冷媒之流量，冑供實驗測試者精準 地得知冷媒流量值，進而能夠方便地計算冷凍循環系統 200之冷凍能力及性能係數（c〇efficient 〇f perf^mance， COP)以分析冷凍系統之效率。 該冷媒流量計250與該毛細管裝置26〇相連接，該毛 細官裝置260採用可藉由進、出口之閥門裝置29〇更換不 同尺寸之毛細管搭配該冷;東循環純綱進行性能測試而 父替使用。冷媒經該毛細管降低壓力後經由管路進入到該 蒸發器270進行蒸發吸取熱負載之工作，該蒸發器，連 接至該過熱度調整裝置271，該過熱度調整裝置π主要 是用以固定及調節過熱度，當過熱之溫度太少日夺，該調整 裝置將適時的提供-熱量將過熱度固定在某-定值，避免 過熱A度㈣而影響實驗結果之精確性。該過熱度調整裝 M336837 置271連接至壓縮機210進氣口形成一封閉之迴路。 該熱氣旁通裝置280包含一比例式流量控制器281、 一電磁閥流量控制器282及一管線283，該熱氣旁通裝置 280置於該毛細管裝置260出口與該壓縮機210排氣口之 間，另外也可以透過該閥門裝置290將該熱氣旁通器280 置於該蒸發器270出口與該壓縮機210排氣口之間，可彈 性的提供不同熱氣旁通策略來進行溫度控制精度之測試 實驗，進而分析比較其溫度控制精度之優劣。該管線283 可彈性地提供其他不同之閥件進行熱氣旁通測試實驗之 用途。該比例式流量控制器281是配合該熱氣旁通控制面 板144來設定比例微分積分值，進而能夠控制冷媒熱氣之 旁通流量，藉此達到控制水冷卻系統3〇〇之循環水溫，該 電磁閥流量控制器282則能控制旁通之冷媒流量的流動與 關斷，進而控制水冷卻系統3〇〇之循環水溫。經由分別採 用該比例式流量控制器281及該電磁閥流量控制器282進 • 卩循環水溫度之測試比較實驗後，將可得到較精密的溫度 控制方法。 該閥門裝Ϊ 290言更置在該冷束循環系统2〇〇中各元件 ’可供該冷凍循環系統200中各
之進入口與排出口管路上， 元件需要交替互換時，可〇 人力資源，有效楛弁眚驗^ M336837 以及冷媒壓力。 该水冷卻系統300，包含一儲水部3 1 〇、一抽水馬達 320、一流量控制閥33〇、一流量計34〇、一熱交換部35〇、 一加熱器360，該儲水部31〇經由管路與該抽水馬達32〇 連接，循環水由該抽水幫浦320抽至該流量控制閥33〇， 流量控制閥330以及熱交換部350相連接，該熱交換部35〇 後方連結該流量計340,該熱交換部350包含一進水端351 以及一出水端352，該熱交換部350内部置入該蒸發器 270 ’其功能為與加熱器36〇供給之模擬負載進行熱交換， 該蒸發器270將該熱交換部350之熱能帶走，保持水冷卻 糸統3 0 0之擔ί辰水為低溫。 該熱交換部350與該儲水部31〇之間並接該加熱器 360,該加熱器360配合功率調整器可手動調整加熱器36〇 之功率來模擬測試不同實務負載下對冷卻器系統之影響。 該架體400可包含複數支撐架用以支撐與保護冷凍循 環系統200以及水冷卻系統3〇〇，架體4〇〇周圍使用易拆 卸式的透明壓克力板圍住，可增加該工具機冷卻器測試裝 置實驗之便利性、安全性以及教學時易觀察之實用性。 上述該工具機冷卻器測試裝置能用以測試各種環保 冷媒之特性以及溫度控制精度之策略，更可提供模擬不同 負載以進行測試。為了因應實際測試之需要，在每個元件 的進口及出口位置皆設有檢測裝置292、閥門裝置29〇以 及視窗裝i 291 ’可提供即時该測冷媒狀態（如壓力或溫 度）及快速進灯變換不同系統元件之實驗，大幅增加實驗 12 M336837 測試上的便利性，更可解決因實驗更換元件時所需花費的 人力、時間及物料等資源。 雖然本新型已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精 神和fe圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 处為讓本新型之上述和其他㈣、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1圖係為本新型的一實施例的立體圖。 第2圖係為本新型的一實施例的面板配置圖。 第3圖係為本新型的一實施例的系統線路圖。
【主要元件符號說明】 100 :操作面板 120 :負載電源開關 12 2 ·緊急切斷開關 131 :加熱器電源 134 :手動調整功率鈕 137 :功率顯示器 140 :冷凍循環系統操控區 142 ··冷凍循環系統電源顯示 110 : 面板開關… 121 ： 總電源開關 130 ： 加熱器操控 區 132 ： 加熱器電源 顯示燈 136 ： 水流量計 139 ： :過載保護器 141 ： 冷凍循環系 統開關 143 ： •熱氧旁通閥 切換開 13 M336837 燈 150 :溫度顯示器 170 :冷媒質量流量顯示器 200 :冷凍循環系統 220 :冷凝器 230 :過冷度調整裝置 250 :冷媒流量計 270 :蒸發器 280 :熱氣旁通裝置 282 :電磁閥流量控制器 290 :閥門裝置 292 :檢測裝置 310 :儲水部 330 :流量控制閥 350 :熱交換部 400 :架體 144 :熱氣旁通控制面板 160 :壓力顯示器 180 :水壓顯示錶 210 :壓縮機 221 :溫度計 240 :乾燥過濾器 260 ··毛細管裝置 271 :過熱度調整裝置 281 :比例式流量控制器 283 :管線 291 :視窗裝置 300 :水冷卻系統 320 :抽水馬達 340 :流量計 360 :加熱器 14