结构可扩展的制冷器及其制造方法与流程

本发明涉及一种制冷器，具体涉及一种结构可扩展的制冷器及其制造方法。

背景技术：

压力容器在最终出厂前均需进行水压试验，以检查压力容器的严密性及承压能力等。在水压试验过程中，对作为试验介质的水的温度有较为严格的要求。

实际操作过程中，由于环境温度等因素的影响，实际水温会与要求值出现偏差。如，某型号产品的水压试验的水温要求为11℃，而环境温度为32℃，实际水温26℃，设备水压试验用水量为2m3。由于环境温度限制，制水系统出水水温高于要求温度，容器材质为不锈钢，传热性能良好，要自然冷却至要求温度显然无法实现，只能通过强制制冷实现，一般通过制冷器实现制冷效果。实际生产中由于压力容器产品种类较多，各型产品的容积、材质、水压用水温度等均不同。这就对制冷器制冷能力的范围提出了较高要求。

通常状态下，制冷器的尺寸均为固定尺寸，对空间的适应能力不好，并且，制冷能力范围很小。

通过对现有相关制冷器的深入研究，目前亟需解决的问题是研制一种结构可扩展的、制冷能力范围大的新型制冷器。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种结构可扩展的可变制冷效果的制冷器，该制冷器包括基础制冷单元和与之相连接的制冷剂集流装置和支撑装置，该制冷器通过增加续接制冷单元的数量，可较大范围的调节制冷器的制冷能力和制冷效果，从而扩大制冷器的制冷范围，且基础制冷单元和续接制冷单元的长度和直径尺寸较小，可增加制冷器对设备尺寸的适应。并且该制冷器的制造方法操作简单，易于实现，从而完成本发明。

本发明的目的一方面在于提供一种结构可扩展的制冷器，该制冷器包括基础制冷单元和与之相连的制冷剂集流装置。

本发明的另一方面在于提供一种结构可扩展的制冷器的制造方法，优选为制造本发明第一方面所述的制冷器的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、组装基础制冷单元；

步骤2、连接基础制冷单元与制冷剂集流装置；

步骤3、任选安装支撑装置。

本发明所具有的有益效果为：

(1)本发明所提供的制冷器可根据需要制冷量，通过增加或减少续接制冷单元的数量，实现制冷器制冷量的大范围的调整；

(2)本发明所提供的制冷器中的单元制冷管上设有阀门，通过阀门的启闭，可实现对制冷器换热制冷能力的微调；

(3)本发明提供的制冷器中的基础制冷单元和续接制冷单元的长度及直径方向尺寸较小，增加了制冷器对设备空间尺寸的适应能力；

(4)本发明所提供的制冷器的制造方法操作简单、易于实现。

附图说明

图1示出本发明一种实施方式的结构可扩展的制冷器的示意图；

图2为本发明一种优选的实施方式基础制冷单元的结构示意图；

图3示出本发明一种优选实施方式的基础制冷单元与制冷剂集流器和支撑龙骨的相对位置关系及结构示意图；

图4示出本发明一种优选的实施方式的支承装置的装配位置示意图；

图5示出本发明一种优选的实施方式的基础制冷单元、续接制冷单元、支撑龙骨与续接龙骨的装配位置示意图；

图6示出本发明一种实施方式的结构可扩展的制冷器的示意图；

图7示出本发明另一种实施方式的结构可扩展的制冷器的示意图。

附图标号说明：

1-基础制冷单元；

11-制冷剂分流管；

12-限位板；

13-单元制冷管；

131-阀门；

132-组装法兰；

13’-单元制冷管；

2-制冷剂集流装置；

21-集流管；

22-集流箱体；

23-密封盖板

3-支撑装置；

31-支撑龙骨；

32-延伸龙骨；

33-紧固螺母；

4-压缩机箱；

5-制冷剂箱；

6-止回阀；

7-橡胶管。

具体实施方式

下面通过附图和优选实施方式对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

本发明提供一种结构可扩展的制冷器，该制冷器包括连接的基础制冷单元1和与之相连的制冷剂集流装置2。

根据本发明，本发明所提供的制冷器可用于压力容器进行水压试验时，对试验工质水进行制冷，以使试验工质水达到试验要求温度，从而可对压力容器进行水压试验。

本发明中，基础制冷单元1是实现制冷效果的主要组成部分。

根据本发明，基础制冷单元1与制冷剂集流装置2固定连接，优选基础制冷单元1包括制冷剂分流管11和单元制冷管13，如图2所示，其中，制冷剂分流管11的个数与单元制冷管13的个数相一致。

根据本发明优选的实施方式，制冷剂分流管11或单元制冷管13的个数为一至多个，优选不低于2个。

根据本发明，基础制冷单元1中制冷剂分流管11和单元制冷管13的个数可根据实际需求进行增加或减少，通过增加或减少个数，可实现换热能力的调节。

根据本发明，基础制冷单元1还包括限位板12，限位板12上设有均匀分布的通孔，通孔的中心线与限位板12的横截面垂直。

根据本发明，限位板12上通孔的个数不少于制冷剂分流管11或单元制冷管13的个数。

根据本发明一种优选的实施方式，制冷剂分流管11的一端穿过限位板12上的通孔与单元制冷管13的一端固定连接，优选地为焊接连接。优选地，制冷剂分流管11和单元制冷管13的管的内径和外径相等。

根据本发明，如图2所示，单元制冷管13上设有阀门131，优选阀门131为手动阀门，通过对阀门131的开启和关闭实现对单元制冷管13的启闭控制，从而实现对制冷器制冷换热能力的微调，优选地，阀门131位于单元制冷管13上靠近限位板12的一端，例如，打开某一单元制冷管13的阀门131，该单元制冷管13为开启状态，制冷剂可通过该单元制冷管13，从而实现制冷换热的目的；关闭该单元制冷管13的阀门131，该单元制冷管13为关闭状态，制冷剂不能通过该单元制冷管13，则该单元无法进行制冷换热，通过阀门131的启闭可实现制冷换热能力范围的调节。

根据本发明，在单元制冷管13的中间部分设为螺旋状，以增大与试验工质的接触面积，提高换热能力。

根据本发明，如图3所示，制冷剂集流装置2包括依次连接的集流管21、集流箱体22和密封盖板23。

根据本发明，集流管箱体22为一面开口的长方体结构的箱体，密封盖板23能够完全覆盖集流箱体22的开口面并与集流箱体22实现固定连接，优选为螺栓连接。

根据本发明，集流管21与集流箱体22开口面的对面固定连接，连接方式优选为焊接。集流箱22与集流管21连接的一端设有通孔，通孔的个数与集流管的个数相等，集流管的个数与单元制冷管的个数相等，集流管21与集流箱体22上的通孔进行焊接从而实现与集流箱体22的连接。

根据本发明，单元制冷管13远离限位板12的一端连接有组装法兰132，优选采用焊接的方式进行连接，集流管21远离集流箱体22的一端也连接有组装法兰132，单元制冷管13和集流管21通过组装法兰132实现连接，由此，将两个组装法兰132通过螺栓连接，优选在两个组装法兰132之间加入法兰垫，可实现集流管21和单元制冷管13的密封连接，进而实现基础制冷单元1与制冷剂集流装置2的密封连接。

本发明，集流箱22收集通过单元制冷管13的制冷剂，将分散的制冷剂汇集在一起，便于制冷剂在制冷器中循环流动。

根据本发明，密封盖板23与集流箱22连接，优选地，密封盖板23通过螺栓把合方式与集流箱22结合在一起，从而实现对集流箱22的密封，密封盖板23上设有出口，该出口连接橡胶管一端，橡胶管的另一端连接压缩机箱，从而实现制冷剂集流装置2与压缩机箱的连接。

根据本发明，制冷器还包括位于基础制冷单元1和制冷剂集流装置2之间的支撑装置3，支撑装置3的目的是使制冷器获得一定刚性，便于制冷器使用过程中的调装、转移等操作。

根据本发明，如图4所示，支撑装置3包括起支撑作用的支撑龙骨31。

根据本发明，支撑龙骨31的一端设有内螺纹，另一端设有外螺纹。

根据本发明，支撑龙骨31设有外螺纹的一端与限位板12连接。

根据本发明，支撑龙骨31端设有外螺纹的一端与限位板12连接，限位板12上设有卡槽，支撑龙骨31穿过限位板12上的卡槽，通过固定螺母33与限位板12固定连接。支撑装置3可保证基础制冷单元1和制冷剂集流装置2的相对位置固定。

根据本发明，支撑龙骨31设有内螺纹的一端与集流箱体22固定连接，优选固定连接的方式为焊接。

本发明人发现，在实际操作过程中，不同型号的压力容器在进行水压试验时，对水的温度的要求是不同的，这就需要不同制冷能力的制冷器。

根据本发明一种优选的实施方式，增加单元制冷管13的数量以扩展制冷器的制冷范围。

根据本发明，制冷器还包括续接制冷单元，续接制冷单元包括单元制冷管13’，单元制冷管13’的两端均连接有组装法兰132，所述续接制冷单元中单元制冷管13’的一端与基础制冷单元1的单元制冷管13通过组装法兰132进行连接，所述续接制冷单元132的另一端与集流管21通过组装法兰132进行连接。

根据本发明，续接制冷单元中单元制冷管13’的结构与基础制冷单元1的单元制冷管13的结构相同，优选数量也相同。

根据本发明，续接制冷单元的个数为零至多个，通过增加续接制冷单元，从而实现制冷效果的调节。

本发明中，通过调节续接制冷单元的数量实现对制冷效果的可变或可调节，即通过简单的结构调整即可扩展制冷器的换热制冷能力范围，并且操作简单，易于实现。

根据本发明，随着续接制冷单元的数量的增加，为保证基础制冷单元1、续接制冷单元和制冷剂分流装置2的稳定性，需要相应增加支撑装置3的长度，具体地，延长支撑龙骨31的长度。

根据本发明，如图5所示，制冷器还包括延伸龙骨32，延伸龙骨32与支撑龙骨31连接，以实现支撑装置3长度的增加，所述延伸龙骨32的一端为内螺纹，另一端为外螺纹，延伸龙骨32的具有内螺纹的一端与支撑龙骨31具有外螺纹的一端螺纹进行螺纹连接，延伸龙骨32具有外螺纹的一端穿过限位板12的卡槽，通过紧固螺母33实现与限位板12的固定连接，所述延伸龙骨32为零至多个。

若再加入一个延伸龙骨32，则延伸龙骨32的设有外螺纹的一端与上一个延伸龙骨32设有内螺纹的一端通过螺纹连接的方式实现固定连接，续接若干个延伸龙骨32的方法依次类推。最后一个延伸龙骨32的外螺纹端与限位板12通过紧固螺母33实现固定连接。

根据本发明，完成装配后，续接的延伸龙骨32完成螺纹连接后的长度与增加的续接制冷单元的长度相等或略长于续接制冷单元的长度。

根据本发明，该制冷器还包括压缩机4、制冷剂箱5和止回阀6，如图6所示。其中，压缩机4的一端通过橡胶管6与制冷剂箱5的一端连接，制冷剂箱5的另一端通过橡胶管6与基础制冷单元1的一端连接，基础制冷单元1与制冷剂集流装置2的一端连接，制冷剂集流装置2的另一端通过橡胶管6与压缩机箱4的另一端连接。

根据本发明，基础制冷单元1、制冷剂集流装置2和支撑装置3的材质为金属材质，优选为不锈钢材料。

根据本发明，制冷剂在整个结构可扩展的制冷器中由制冷剂分流管11分流进入到单元制冷管13(和单元制冷管13’)，然后经过组装法兰132进入集流管21，流向集流箱22一侧，从集流箱22、经过橡胶管7、止回阀6、压缩机箱4和制冷剂箱5，从而使得制冷剂在制冷器系统中循环流动。

本发明还提供一种结构可扩展的制冷器的制造方法，优选为制备本发明第一方面所述的结构可扩展的制冷器的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、组装基础制冷单元1；

根据本发明，步骤1中，组装基础制冷单元1具体步骤为将制冷剂分流管11穿过限位板12，然后与单元制冷管13的一端固定连接，优选通过焊接的方式进行固定连接，其中，单元制冷管13的另一端设有组装法兰132，由此形成基础制冷单元1。

根据本发明，若根据实际制冷需要，换热量较大的情况下，需要调整制冷器的结构，以扩展制冷器的制冷范围。

根据本发明，通过增加一定数量的单元制冷管13’来调节制冷器的制冷能力，增加的单元制冷管13’的数量与制冷器分流管11(或已与制冷剂分流管11固定连接的单元制冷管13)的数量相同，且一一对应，增加的单元制冷管13’与已安装的基础制冷单元中1的单元制冷管13之间通过组装法兰132进行固定连接，由此，在原基础制冷单元1的基础上增加了一组续接制冷单元，该续接制冷单元包括单元制冷管13’以及单元制冷管13’两端的组装法兰132。

根据实际需要，可增加若干个续接制冷单元以调节制冷效果。同时，每个单元制冷管13上的阀门的启闭也可对制冷效果进行微调。

步骤2、连接基础制冷单元1与制冷剂集流装置2。

根据本发明，步骤2中，单元制冷管13设有组装法兰132的一端与集流管21设有组装法兰132的一端进行法兰固定连接，从而实现了基础制冷单元1与制冷剂集流装置2的固定连接。

步骤3、任选安装支撑装置3。

根据本发明，任选安装支撑装置3。在制冷剂集流装置2上，集流箱体22与支撑龙骨31固定连接，其中，支撑龙骨31的两端分别为内螺纹和外螺纹，其中将内螺纹的一端与集流箱体22固定连接，优选为焊接。外螺纹的一端穿入限位板12的卡槽中，然后用紧固螺母33将支撑龙骨31与限位板12固定连接。

根据本发明，在需要制冷量较大时，在基础制冷单元1和制冷剂集流装置2之间添加续接制冷单元，续接制冷单元包括单元制冷管13’和两端的组装法兰132，续接制冷单元通过组装法兰132分别与基础制冷单元1中的单元制冷管13和集流箱体22的集流管21连接，如图5所示。添加续接制冷单元后，为保证制冷器的稳固性，相应地，添加延伸龙骨32，延伸龙骨32的两端分别设有内螺纹和外螺纹，延伸龙骨32内螺纹的一端与支撑龙骨31的外螺纹进行螺纹连接，延伸龙骨32的外螺纹的一端穿过限位板12的卡槽，通过紧固螺母33实现延伸龙骨32与限位板12的连接。增加多个续接制冷单元和延伸龙骨32的方法相同。通过增加续接制冷单元的数量会较大程度的提高制冷器的制冷量和制冷范围。

根据本发明，该制造方法还包括步骤4、连接压缩机箱4和冷却剂箱5。

根据本发明，步骤2或3完成后，连接制冷剂集流装置2和压缩机箱4，将集流装置2前端的竹节头与止回阀6连接，并将止回阀6与压缩机4及制冷剂箱依次优选采用橡胶管7连接，橡胶管7的长度根据需要进行调整。

根据本发明，步骤4中，将压缩机箱4与冷却剂箱5进行连接，优选采用橡胶管连接。

根据本发明，步骤4中，冷却剂箱5与基础制冷单元1连接，优选采用橡胶管7连接。

根据本发明，止回阀6安装在集流装置2与压缩机4之间，如图1所示。

本发明所提供的结构可扩展的制冷器的制造方法简单，在实际操作中，根据制冷需要，调整制冷器的结构或调节单元制冷管的启闭可实现对制冷能力的调节，增加的制冷元件的尺寸小，空间适应能力好，能满足不同类型产品在水压试验中对试验工质的温度的需求。

实施例

实施例1

将3个制冷剂分流管11穿过限位板12，与3个单元制冷管13的管端进行焊接，分流管11和单元制冷管13的管径均为30mm其中限位板12上设有3个通孔，中央位置有卡槽，单元制冷管13的另一端焊接有组装法兰132，形成基础制冷单元1；

集流管21中焊接有组装法兰132的一端与单元制冷管13的另一端通过法兰连接，集流管21的另一端与集流箱体22开口面的对面连接，从而实现基础制冷单元1与制冷剂集流装置2的连接，采用螺栓连接用密封盖板23对集流箱体22进行密封；

支撑龙骨31的设有内螺纹的一端与集流箱体22开口面的对面进行焊接，支撑龙骨31的设有外螺纹的一端穿过限位板12的卡槽，通过紧固螺母33实现支撑龙骨31与限位板12的固定连接；

用橡胶管7连接制冷剂集流装置2和压缩机箱4、制冷剂箱5和基础制冷单元1，由此完成制冷器的制造，如图6所示。

实施例2

将3个制冷剂分流管11穿过限位板12，与3个单元制冷管13的管端进行焊接，分流管11和单元制冷管13的管径均为30mm，其中限位板12上设有3个通孔，通孔的孔径略大于制冷剂分流管11的管径，限位板12的中央位置有1个卡槽，单元制冷管13的另一端焊接有组装法兰，形成基础制冷单元1；

在基础制冷单元1的基础上添加1个续接制冷单元，续接制冷单元的一端与基础制冷单元1通过法兰连接，续接制冷单元的另一端与制冷剂集流装置2通过法兰连接。所添加的续接制冷单元为3个两端焊接有组装法兰132的单元制冷管13，3个单元制冷管13与基础制冷单元1中的3个单元制冷管13通过组装法兰132进行一一对应连接；

集流管21焊接有组装法兰132的一端与续接制冷单元中单元制冷管13通过法兰连接，集流管21的另一端与集流箱体22开口面的对面进行焊接，从而实现基础制冷单元1与制冷剂集流装置2的连接，采用螺栓连接用密封盖板23对集流箱体22进行密封；

支撑龙骨31的设有内螺纹的一端与集流箱体22开口面的对面进行焊接，支撑龙骨31的设有外螺纹的一端与延伸龙骨32的内螺纹端通过螺纹固定连接，延伸龙骨32的外螺纹端穿过限位板12的卡槽，通过紧固螺母33实现延伸龙骨32与限位板12的固定连接；

用橡胶管7连接制冷剂集流装置2和压缩机箱4、制冷剂箱5和基础制冷单元1，由此完成制冷器的制造，如图7所示。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释，并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下，可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。