一种用于制冷元器件测试的含油率控制装置的制作方法

本发明涉及检测技术领域，具体地说是一种用于制冷元器件测试的含油率控制装置，特别是一种基于油分离法的含油率控制装置。

背景技术：

目前的制冷系统含油率测试方法通常有采样称重法、光吸收法、声速法、投射法以及油分离法，而现有的制冷系统性能测试试验台大部分都没有配备专用的可以准确测量并控制制冷系统的润滑油循环率的装置。

中国专利CN200910047464.7公开一种用于检测和控制制冷系统润滑油循环率的测试装置，其采用两个油分离器以将从压缩机排出的制冷剂和润滑油的混合物中的润滑油完全分离出来，仅使制冷剂进入冷凝器，而分离出来的润滑油蓄存在储油箱内，再利用油泵从储油箱中抽送润滑油送至冷凝器进口端的制冷剂管路中，并应用手动针阀来精确控制和测量制冷系统的润滑油侧循环率。由于系统除了压缩机作为动力源外，又采用了油泵作为润滑油的动力源，对系统的能耗增加了额外的负担；同时，拥有两个动力源也给系统带来潜在的更多的不稳定因素。

因此，现有技术有待改进。

技术实现要素：

本发明为了降低在含油率测试过程中由油泵带来的额外能耗以及提高系统的稳定性，提供了一种新的用于制冷元器件测试的含油率控制装置，通过调节压差来作为润滑油的动力源，完全替代了油泵在含油率测试装置中的作用，降低了系统的能耗，提高了系统的稳定性。

本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：

一种用于制冷元器件测试的含油率控制装置，包括第一油分离器、第一降压压差调节二通阀、泄压阀、第一储油罐、第一补油阀、第二补油阀、供油罐、补压阀、压缩机、第二油分离器、第二储油罐、油位控制器、第一润滑油管路、冷媒管路、第二降压压差调节二通阀、冷凝器、主路流量计、含油率调节二通阀、油路流量计、控制器、第二润滑油管路、泄压管路、补压管路和取压管路；

所述第一油分离器的出口端依次连接第一降压压差调节二通阀、压缩机、第二油分离器、第二降压压差二通阀、冷凝器和主路流量计；所述第一油分离器、第一降压压差调节二通阀、压缩机、第二油分离器、第二降压压差二通阀和冷凝器之间通过冷媒管路连接；

所述第二油分离器的出油端连接第二储油罐进口端，第二储油罐出口端连接油位控制器进口端，油位控制器出口端连接压缩机的润滑油进口端；所述第二油分离器、第二储油罐、油位控制器和压缩机之间通过第一润滑油管路连接；

所述第一储油罐包括第一出口、第二出口、第一进口和第二进口，所述第一出口依次连接泄压阀与第一降压压差调节二通阀出口，所述第二出口依次连接第二补油阀与供油罐进口，所述供油罐出口连接第二降压压差调节二通阀进口，所述供油罐的出油端依次连接含油率调节二通阀、油路流量计和冷凝器出口；所述控制器分别与含油率调节二通阀、油路流量计电连接；所述第一进口依次连接第一补油阀与第一油分离器的出油端；所述第二进口依次连接补压阀与第二降压压差调节二通阀的进口；所述第一油分离器、第一补油阀、第一储油罐、第二补油阀、供油罐、含油率调节二通阀和油路流量计之间通过第二润滑油管路连接；所述第一储油罐、泄压阀和第一降压压差调节二通阀之间通过泄压管路连接；所述第一储油罐、补压阀和第二降压压差调节二通阀之间通过补压管路连接；所述供油罐与第二降压压差调节二通阀之间通过取压管路连接。

优选地，所述第一储油罐底部的高度高于供油罐顶部的高度，使得第一储油罐内部的润滑油能在重力下流向供油罐。

压缩机采用独立的润滑油循环系统，由压缩机、第二油分离器、第二储油罐、油位控制器和第一润滑油管路构成。压缩机的出口连接第二油分离器进口端，第二油分离器的出油端连接第二储油罐进口端，第二储油罐出口端连接油位控制器进口端，油位控制器出口端连接压缩机的润滑油进口端，以上构成压缩机独立的润滑油循环系统(第一润滑油循环回路)。润滑油与冷媒的混合物从压缩机出口出来后，经过第二油分离器分离后，冷媒从第二油分离器出口进入第二降压压差调节二通阀，而润滑油则从第二油分离器的出油端进入第二储油罐。当压缩机缺油时，安装于压缩机润滑油出口端的油位控制器检测到油位下降，自动打开油位控制器上的电磁阀，润滑油从第二储油罐回到压缩机。

润滑油与冷媒的混合物在进入第一油分离器后，冷媒从第一油分离器的冷媒出口出来经过第一降压压差调节二通阀后，进入压缩机，而润滑油暂时存储于第一油分离器的底部。

本发明通过第一储油罐的油位高低以及第一油分离器的油位高低来综合判断第一储油罐该进行补压还是泄压操作，油位高低可以通过设定某一目标值来实现：

当第一储油罐的油位不高于某一目标值并且第一油分离器的油位较高(高于某一目标值)时，关闭补压阀，打开泄压阀，调节第一降压压差调节二通阀的开度，第一储油罐内部压力低于第一油分离器内部压力，然后打开第一补油阀，第一油分离器内的润滑油将在压力作用下进入第一储油罐。

当第一储油罐的油位较高(高于某一目标值)或第一油分离器的油位较低(低于某一目标值时)时，关闭泄压阀，打开补压阀，第一储油罐内部压力将和供油罐内部压力相等。打开第二补油阀，第一储油罐的底部高度高于供油罐的顶部高度，润滑油将在重力作用下从第一储油罐经过第二补油阀进入供油罐。

调节第二降压压差调节二通阀，供油罐内部压力将高于冷凝器出口压力，供油罐内部的润滑油将在压力作用下经过含油率调节二通阀、油路流量计进入主路流量计。

第一降压压差调节二通阀、泄压阀、补压阀、第二降压压差调节二通阀、泄压管路、补压管路和取压管路共同构成压力调节系统，为第二润滑油循环回路(即由第一油分离器、第一补油阀、第一储油罐、第二补油阀、供油罐、含油率调节二通阀、油路流量计、主路流量计和相应管路围成的润滑油循环回路)提供动力源。

第一润滑油循环回路和第二润滑油循环回路分别为独立的循环系统。

第一油分离器将测试系统的润滑油全部分离出来，并依次经过第一补油阀、第一储油罐、第二补油阀、供油罐、含油率调节二通阀和油路流量计，注入冷凝器出口重新回到测试系统。

本发明通过压力调节系统，对第一储油罐进行补压与泄压的操作，从而建立多段压差，进而完成第二润滑油循环回路的循环过程；另外，本发明通过控制器来调节含油率调节二通阀，从而控制第二润滑油循环回路中润滑油的流量，实现对制冷元器件测试系统含油率的控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明可以降低在系统在含油率测试过程中由油泵带来的额外能耗以及提高测试系统的稳定性。

本发明制冷元器件测试的含油率控制装置，其含油率可调。油路流量计显示的是进入测试系统的油流量，主路流量计显示的是进入测试系统的润滑油与冷媒混合物的总流量。含油率值为油路流量计的流量值与主路流量计的流量值的比值，通过实时监测流量计的当前值，并实时计算为达到当前设定的含油率值所需要油路流量值，并将其实时反馈给控制器，控制器来调节含油率调节二通阀，通过控制油流量进而控制测试系统的含油率。

本发明制冷元器件测试的含油率控制装置，通过压力调节系统来为测试系统润滑油提供循环动力，不仅有效的达成了控制系统含油率的目的，而且相比与其他的含油率控制装置更加稳定，能耗也更低。

附图说明

图1为本发明一种用于制冷元器件测试的含油率控制装置的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细描述。

参见图1，一种用于制冷元器件测试的含油率控制装置，包括第一油分离器1、第一降压压差调节二通阀2、泄压阀3、第一储油罐4、第一补油阀5、第二补油阀6、供油罐7、补压阀8、压缩机9、第二油分离器10、第二储油罐11、油位控制器12、第一润滑油管路13、冷媒管路14、第二降压压差调节二通阀15、冷凝器16、主路流量计17、含油率调节二通阀18、油路流量计19、控制器20、第二润滑油管路21、泄压管路22、补压管路23和取压管路24。

第一油分离器1的出口端依次连接第一降压压差调节二通阀2、压缩机9、第二油分离器10、第二降压压差二通阀15、冷凝器16和主路流量计17。第一油分离器1、第一降压压差调节二通阀2、压缩机9、第二油分离器10、第二降压压差二通阀15和冷凝器16之间通过冷媒管路14连接。

第一油分离器1的进口端与主流流量计17出口端分别用于连接制冷元器件测试系统的两端，制冷元器件测试系统属于现有技术，如中国专利CN200910047464.7公开一种用于检测和控制制冷系统润滑油循环率的测试装置，其压缩机进口和第一流量计出口分别连接的也是制冷元器件测试系统的两端。

第二油分离器10的出油端连接第二储油罐11进口端，第二储油罐11出口端连接油位控制器12进口端，油位控制器12出口端连接压缩机9的润滑油进口端。第二油分离器10、第二储油罐11、油位控制器12和压缩机9之间通过第一润滑油管路13连接。

第一储油罐4包括第一出口、第二出口、第一进口和第二进口。其中，第一出口依次连接泄压阀3与第一降压压差调节二通阀2出口。第二出口依次连接第二补油阀6与供油罐7进口。供油罐7出口连接第二降压压差调节二通阀15进口。供油罐7的出油端依次连接含油率调节二通阀18、油路流量计19和冷凝器16出口。控制器20分别与含油率调节二通阀18、油路流量计19电连接。第一进口依次连接第一补油阀5与第一油分离器1的出油端。第二进口依次连接补压阀23与第二降压压差调节二通阀15的进口。第一油分离器1、第一补油阀2、第一储油罐4、第二补油阀6、供油罐7、含油率调节二通阀18和油路流量计19之间通过第二润滑油管路21连接。第一储油罐4、泄压阀3和第一降压压差调节二通阀2之间通过泄压管路22连接。第一储油罐4、补压阀23和第二降压压差调节二通阀15之间通过补压管路23连接。供油罐7与第二降压压差调节二通阀15之间通过取压管路24连接。

第一储油罐4底部的高度高于供油罐7顶部的高度，使得第一储油罐4内部的润滑油能在重力下流向供油罐7。

压缩机9采用独立的润滑油循环系统，由压缩机9、第二油分离器10、第二储油罐11、油位控制器12和第一润滑油管路13构成。压缩机9的出口连接第二油分离器10进口端，第二油分离器10的出油端连接第二储油罐11进口端，第二储油罐11出口端连接油位控制器12进口端，油位控制器12出口端连接压缩机9的润滑油进口端，以上构成压缩机独立的润滑油循环系统(第一润滑油循环回路)。润滑油与冷媒的混合物从压缩机9出口出来后，经过第二油分离器10分离后，冷媒从第二油分离器10出口进入第二降压压差调节二通阀15，而润滑油则从第二油分离器10的出油端进入第二储油罐11。当压缩机9缺油时，安装于压缩机9润滑油出口端的油位控制器12检测到油位下降，自动打开油位控制器12上的电磁阀，润滑油从第二储油罐11回到压缩机9。

润滑油与冷媒的混合物在进入第一油分离器1后，冷媒从第一油分离器1的冷媒出口出来经过第一降压压差调节二通阀2后，进入压缩机9，而润滑油暂时存储于第一油分离器1的底部。

本发明通过第一储油罐4的油位高低以及第一油分离器1的油位高低来综合判断第一储油罐4该进行补压还是泄压操作，油位高低可以通过设定某一目标值来实现：

当第一储油罐4的油位不高于某一目标值并且第一油分离器1的油位较高(高于某一目标值)时，关闭补压阀23，打开泄压阀3，调节第一降压压差调节二通阀2的开度(达到降压效果)，第一储油罐4内部压力低于第一油分离器1内部压力，然后打开第一补油阀5，第一油分离器1内的润滑油将在压力作用下进入第一储油罐4。

当第一储油罐4的油位较高(高于某一目标值)或第一油分离器1的油位较低(低于某一目标值)时，关闭泄压阀3，打开补压阀23，第一储油罐1内部压力将和供油罐7内部压力相等。打开第二补油阀6，第一储油罐4的底部高度高于供油罐7的顶部高度，润滑油将在重力作用下从第一储油罐4经过第二补油阀6进入供油罐7。

调节第二降压压差调节二通阀15，供油罐7内部压力将高于冷凝器16出口压力，供油罐7内部的润滑油将在压力作用下经过含油率调节二通阀18、油路流量计19进入主路流量计17。

第一降压压差调节二通阀2、泄压阀3、补压阀23、第二降压压差调节二通阀15、泄压管路22、补压管路23和取压管路24共同构成压力调节系统，为第二润滑油循环回路(即由第一油分离器1、第一补油阀5、第一储油罐4、第二补油阀6、供油罐7、含油率调节二通阀18、油路流量计19、主路流量计17和相应管路围成的润滑油循环回路)提供动力源。

第一润滑油循环回路和第二润滑油循环回路分别为独立的循环系统。

第一油分离器1将测试系统的润滑油全部分离出来，并依次经过第一补油阀5、第一储油罐4、第二补油阀6、供油罐7、含油率调节二通阀18和油路流量计19，注入冷凝器16出口重新回到测试系统。

本发明通过压力调节系统，对第一储油罐4进行补压与泄压的操作，从而建立多段压差，进而完成第二润滑油循环回路的循环过程；另外，本发明通过控制器20来调节含油率调节二通阀18，从而控制第二润滑油循环回路中润滑油的流量，实现对制冷元器件测试系统含油率的控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明可以降低在系统在含油率测试过程中由油泵带来的额外能耗以及提高测试系统的稳定性。

本发明制冷元器件测试的含油率控制装置，其含油率可调。油路流量计显示的是进入测试系统的油流量，主路流量计显示的是进入测试系统的润滑油与冷媒混合物的总流量。含油率值为油路流量计的流量值与主路流量计的流量值的比值，通过实时监测流量计的当前值，并实时计算为达到当前设定的含油率值所需要油路流量值，并将其实时反馈给控制器，控制器来调节含油率调节二通阀，通过控制油流量进而控制测试系统的含油率。

本发明制冷元器件测试的含油率控制装置，通过压力调节系统来为测试系统润滑油提供循环动力，不仅有效的达成了控制系统含油率的目的，而且相比与其他的含油率控制装置更加稳定，能耗也更低。

惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。