一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置的制作方法

本發明涉及檢測技術領域，具體地說是一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置，特別是一種基于油分離法的含油率控制裝置。

背景技術：

目前的制冷系統含油率測試方法通常有采樣稱重法、光吸收法、聲速法、投射法以及油分離法，而現有的制冷系統性能測試試驗臺大部分都沒有配備專用的可以準確測量并控制制冷系統的潤滑油循環率的裝置。

中國專利CN200910047464.7公開一種用于檢測和控制制冷系統潤滑油循環率的測試裝置，其采用兩個油分離器以將從壓縮機排出的制冷劑和潤滑油的混合物中的潤滑油完全分離出來，僅使制冷劑進入冷凝器，而分離出來的潤滑油蓄存在儲油箱內，再利用油泵從儲油箱中抽送潤滑油送至冷凝器進口端的制冷劑管路中，并應用手動針閥來精確控制和測量制冷系統的潤滑油側循環率。由于系統除了壓縮機作為動力源外，又采用了油泵作為潤滑油的動力源，對系統的能耗增加了額外的負擔；同時，擁有兩個動力源也給系統帶來潛在的更多的不穩定因素。

因此，現有技術有待改進。

技術實現要素：

本發明為了降低在含油率測試過程中由油泵帶來的額外能耗以及提高系統的穩定性，提供了一種新的用于制冷元器件測試的含油率控制裝置，通過調節壓差來作為潤滑油的動力源，完全替代了油泵在含油率測試裝置中的作用，降低了系統的能耗，提高了系統的穩定性。

本發明為實現上述目的，采取以下技術方案予以實現：

一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置，包括第一油分離器、第一降壓壓差調節二通閥、泄壓閥、第一儲油罐、第一補油閥、第二補油閥、供油罐、補壓閥、壓縮機、第二油分離器、第二儲油罐、油位控制器、第一潤滑油管路、冷媒管路、第二降壓壓差調節二通閥、冷凝器、主路流量計、含油率調節二通閥、油路流量計、控制器、第二潤滑油管路、泄壓管路、補壓管路和取壓管路；

所述第一油分離器的出口端依次連接第一降壓壓差調節二通閥、壓縮機、第二油分離器、第二降壓壓差二通閥、冷凝器和主路流量計；所述第一油分離器、第一降壓壓差調節二通閥、壓縮機、第二油分離器、第二降壓壓差二通閥和冷凝器之間通過冷媒管路連接；

所述第二油分離器的出油端連接第二儲油罐進口端，第二儲油罐出口端連接油位控制器進口端，油位控制器出口端連接壓縮機的潤滑油進口端；所述第二油分離器、第二儲油罐、油位控制器和壓縮機之間通過第一潤滑油管路連接；

所述第一儲油罐包括第一出口、第二出口、第一進口和第二進口，所述第一出口依次連接泄壓閥與第一降壓壓差調節二通閥出口，所述第二出口依次連接第二補油閥與供油罐進口，所述供油罐出口連接第二降壓壓差調節二通閥進口，所述供油罐的出油端依次連接含油率調節二通閥、油路流量計和冷凝器出口；所述控制器分別與含油率調節二通閥、油路流量計電連接；所述第一進口依次連接第一補油閥與第一油分離器的出油端；所述第二進口依次連接補壓閥與第二降壓壓差調節二通閥的進口；所述第一油分離器、第一補油閥、第一儲油罐、第二補油閥、供油罐、含油率調節二通閥和油路流量計之間通過第二潤滑油管路連接；所述第一儲油罐、泄壓閥和第一降壓壓差調節二通閥之間通過泄壓管路連接；所述第一儲油罐、補壓閥和第二降壓壓差調節二通閥之間通過補壓管路連接；所述供油罐與第二降壓壓差調節二通閥之間通過取壓管路連接。

優選地，所述第一儲油罐底部的高度高于供油罐頂部的高度，使得第一儲油罐內部的潤滑油能在重力下流向供油罐。

壓縮機采用獨立的潤滑油循環系統，由壓縮機、第二油分離器、第二儲油罐、油位控制器和第一潤滑油管路構成。壓縮機的出口連接第二油分離器進口端，第二油分離器的出油端連接第二儲油罐進口端，第二儲油罐出口端連接油位控制器進口端，油位控制器出口端連接壓縮機的潤滑油進口端，以上構成壓縮機獨立的潤滑油循環系統(第一潤滑油循環回路)。潤滑油與冷媒的混合物從壓縮機出口出來后，經過第二油分離器分離后，冷媒從第二油分離器出口進入第二降壓壓差調節二通閥，而潤滑油則從第二油分離器的出油端進入第二儲油罐。當壓縮機缺油時，安裝于壓縮機潤滑油出口端的油位控制器檢測到油位下降，自動打開油位控制器上的電磁閥，潤滑油從第二儲油罐回到壓縮機。

潤滑油與冷媒的混合物在進入第一油分離器后，冷媒從第一油分離器的冷媒出口出來經過第一降壓壓差調節二通閥后，進入壓縮機，而潤滑油暫時存儲于第一油分離器的底部。

本發明通過第一儲油罐的油位高低以及第一油分離器的油位高低來綜合判斷第一儲油罐該進行補壓還是泄壓操作，油位高低可以通過設定某一目標值來實現：

當第一儲油罐的油位不高于某一目標值并且第一油分離器的油位較高(高于某一目標值)時，關閉補壓閥，打開泄壓閥，調節第一降壓壓差調節二通閥的開度，第一儲油罐內部壓力低于第一油分離器內部壓力，然后打開第一補油閥，第一油分離器內的潤滑油將在壓力作用下進入第一儲油罐。

當第一儲油罐的油位較高(高于某一目標值)或第一油分離器的油位較低(低于某一目標值時)時，關閉泄壓閥，打開補壓閥，第一儲油罐內部壓力將和供油罐內部壓力相等。打開第二補油閥，第一儲油罐的底部高度高于供油罐的頂部高度，潤滑油將在重力作用下從第一儲油罐經過第二補油閥進入供油罐。

調節第二降壓壓差調節二通閥，供油罐內部壓力將高于冷凝器出口壓力，供油罐內部的潤滑油將在壓力作用下經過含油率調節二通閥、油路流量計進入主路流量計。

第一降壓壓差調節二通閥、泄壓閥、補壓閥、第二降壓壓差調節二通閥、泄壓管路、補壓管路和取壓管路共同構成壓力調節系統，為第二潤滑油循環回路(即由第一油分離器、第一補油閥、第一儲油罐、第二補油閥、供油罐、含油率調節二通閥、油路流量計、主路流量計和相應管路圍成的潤滑油循環回路)提供動力源。

第一潤滑油循環回路和第二潤滑油循環回路分別為獨立的循環系統。

第一油分離器將測試系統的潤滑油全部分離出來，并依次經過第一補油閥、第一儲油罐、第二補油閥、供油罐、含油率調節二通閥和油路流量計，注入冷凝器出口重新回到測試系統。

本發明通過壓力調節系統，對第一儲油罐進行補壓與泄壓的操作，從而建立多段壓差，進而完成第二潤滑油循環回路的循環過程；另外，本發明通過控制器來調節含油率調節二通閥，從而控制第二潤滑油循環回路中潤滑油的流量，實現對制冷元器件測試系統含油率的控制。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明可以降低在系統在含油率測試過程中由油泵帶來的額外能耗以及提高測試系統的穩定性。

本發明制冷元器件測試的含油率控制裝置，其含油率可調。油路流量計顯示的是進入測試系統的油流量，主路流量計顯示的是進入測試系統的潤滑油與冷媒混合物的總流量。含油率值為油路流量計的流量值與主路流量計的流量值的比值，通過實時監測流量計的當前值，并實時計算為達到當前設定的含油率值所需要油路流量值，并將其實時反饋給控制器，控制器來調節含油率調節二通閥，通過控制油流量進而控制測試系統的含油率。

本發明制冷元器件測試的含油率控制裝置，通過壓力調節系統來為測試系統潤滑油提供循環動力，不僅有效的達成了控制系統含油率的目的，而且相比與其他的含油率控制裝置更加穩定，能耗也更低。

附圖說明

圖1為本發明一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置的原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例作詳細描述。

參見圖1，一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置，包括第一油分離器1、第一降壓壓差調節二通閥2、泄壓閥3、第一儲油罐4、第一補油閥5、第二補油閥6、供油罐7、補壓閥8、壓縮機9、第二油分離器10、第二儲油罐11、油位控制器12、第一潤滑油管路13、冷媒管路14、第二降壓壓差調節二通閥15、冷凝器16、主路流量計17、含油率調節二通閥18、油路流量計19、控制器20、第二潤滑油管路21、泄壓管路22、補壓管路23和取壓管路24。

第一油分離器1的出口端依次連接第一降壓壓差調節二通閥2、壓縮機9、第二油分離器10、第二降壓壓差二通閥15、冷凝器16和主路流量計17。第一油分離器1、第一降壓壓差調節二通閥2、壓縮機9、第二油分離器10、第二降壓壓差二通閥15和冷凝器16之間通過冷媒管路14連接。

第一油分離器1的進口端與主流流量計17出口端分別用于連接制冷元器件測試系統的兩端，制冷元器件測試系統屬于現有技術，如中國專利CN200910047464.7公開一種用于檢測和控制制冷系統潤滑油循環率的測試裝置，其壓縮機進口和第一流量計出口分別連接的也是制冷元器件測試系統的兩端。

第二油分離器10的出油端連接第二儲油罐11進口端，第二儲油罐11出口端連接油位控制器12進口端，油位控制器12出口端連接壓縮機9的潤滑油進口端。第二油分離器10、第二儲油罐11、油位控制器12和壓縮機9之間通過第一潤滑油管路13連接。

第一儲油罐4包括第一出口、第二出口、第一進口和第二進口。其中，第一出口依次連接泄壓閥3與第一降壓壓差調節二通閥2出口。第二出口依次連接第二補油閥6與供油罐7進口。供油罐7出口連接第二降壓壓差調節二通閥15進口。供油罐7的出油端依次連接含油率調節二通閥18、油路流量計19和冷凝器16出口。控制器20分別與含油率調節二通閥18、油路流量計19電連接。第一進口依次連接第一補油閥5與第一油分離器1的出油端。第二進口依次連接補壓閥23與第二降壓壓差調節二通閥15的進口。第一油分離器1、第一補油閥2、第一儲油罐4、第二補油閥6、供油罐7、含油率調節二通閥18和油路流量計19之間通過第二潤滑油管路21連接。第一儲油罐4、泄壓閥3和第一降壓壓差調節二通閥2之間通過泄壓管路22連接。第一儲油罐4、補壓閥23和第二降壓壓差調節二通閥15之間通過補壓管路23連接。供油罐7與第二降壓壓差調節二通閥15之間通過取壓管路24連接。

第一儲油罐4底部的高度高于供油罐7頂部的高度，使得第一儲油罐4內部的潤滑油能在重力下流向供油罐7。

壓縮機9采用獨立的潤滑油循環系統，由壓縮機9、第二油分離器10、第二儲油罐11、油位控制器12和第一潤滑油管路13構成。壓縮機9的出口連接第二油分離器10進口端，第二油分離器10的出油端連接第二儲油罐11進口端，第二儲油罐11出口端連接油位控制器12進口端，油位控制器12出口端連接壓縮機9的潤滑油進口端，以上構成壓縮機獨立的潤滑油循環系統(第一潤滑油循環回路)。潤滑油與冷媒的混合物從壓縮機9出口出來后，經過第二油分離器10分離后，冷媒從第二油分離器10出口進入第二降壓壓差調節二通閥15，而潤滑油則從第二油分離器10的出油端進入第二儲油罐11。當壓縮機9缺油時，安裝于壓縮機9潤滑油出口端的油位控制器12檢測到油位下降，自動打開油位控制器12上的電磁閥，潤滑油從第二儲油罐11回到壓縮機9。

潤滑油與冷媒的混合物在進入第一油分離器1后，冷媒從第一油分離器1的冷媒出口出來經過第一降壓壓差調節二通閥2后，進入壓縮機9，而潤滑油暫時存儲于第一油分離器1的底部。

本發明通過第一儲油罐4的油位高低以及第一油分離器1的油位高低來綜合判斷第一儲油罐4該進行補壓還是泄壓操作，油位高低可以通過設定某一目標值來實現：

當第一儲油罐4的油位不高于某一目標值并且第一油分離器1的油位較高(高于某一目標值)時，關閉補壓閥23，打開泄壓閥3，調節第一降壓壓差調節二通閥2的開度(達到降壓效果)，第一儲油罐4內部壓力低于第一油分離器1內部壓力，然后打開第一補油閥5，第一油分離器1內的潤滑油將在壓力作用下進入第一儲油罐4。

當第一儲油罐4的油位較高(高于某一目標值)或第一油分離器1的油位較低(低于某一目標值)時，關閉泄壓閥3，打開補壓閥23，第一儲油罐1內部壓力將和供油罐7內部壓力相等。打開第二補油閥6，第一儲油罐4的底部高度高于供油罐7的頂部高度，潤滑油將在重力作用下從第一儲油罐4經過第二補油閥6進入供油罐7。

調節第二降壓壓差調節二通閥15，供油罐7內部壓力將高于冷凝器16出口壓力，供油罐7內部的潤滑油將在壓力作用下經過含油率調節二通閥18、油路流量計19進入主路流量計17。

第一降壓壓差調節二通閥2、泄壓閥3、補壓閥23、第二降壓壓差調節二通閥15、泄壓管路22、補壓管路23和取壓管路24共同構成壓力調節系統，為第二潤滑油循環回路(即由第一油分離器1、第一補油閥5、第一儲油罐4、第二補油閥6、供油罐7、含油率調節二通閥18、油路流量計19、主路流量計17和相應管路圍成的潤滑油循環回路)提供動力源。

第一潤滑油循環回路和第二潤滑油循環回路分別為獨立的循環系統。

第一油分離器1將測試系統的潤滑油全部分離出來，并依次經過第一補油閥5、第一儲油罐4、第二補油閥6、供油罐7、含油率調節二通閥18和油路流量計19，注入冷凝器16出口重新回到測試系統。

本發明通過壓力調節系統，對第一儲油罐4進行補壓與泄壓的操作，從而建立多段壓差，進而完成第二潤滑油循環回路的循環過程；另外，本發明通過控制器20來調節含油率調節二通閥18，從而控制第二潤滑油循環回路中潤滑油的流量，實現對制冷元器件測試系統含油率的控制。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明可以降低在系統在含油率測試過程中由油泵帶來的額外能耗以及提高測試系統的穩定性。

本發明制冷元器件測試的含油率控制裝置，其含油率可調。油路流量計顯示的是進入測試系統的油流量，主路流量計顯示的是進入測試系統的潤滑油與冷媒混合物的總流量。含油率值為油路流量計的流量值與主路流量計的流量值的比值，通過實時監測流量計的當前值，并實時計算為達到當前設定的含油率值所需要油路流量值，并將其實時反饋給控制器，控制器來調節含油率調節二通閥，通過控制油流量進而控制測試系統的含油率。

本發明制冷元器件測試的含油率控制裝置，通過壓力調節系統來為測試系統潤滑油提供循環動力，不僅有效的達成了控制系統含油率的目的，而且相比與其他的含油率控制裝置更加穩定，能耗也更低。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之范圍，即大凡依本發明權利要求及發明說明書所記載的內容所作出簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明權利要求所涵蓋范圍之內。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，并非用來限制本發明之權利范圍。