冷媒注入装置和冷媒注入方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷空调系统，设备设计制造领域，更具体地说，本发明涉及一种冷媒注入装置和冷媒注入方法。
【背景技术】
[0002]冷媒(又称制冷剂)是在冷冻空调系统中，用以传递热能，产生冷冻效果之工作流体。在试验生产过程中，一般需要进行冷媒和冷冻机油混合物的压力-粘度-温度(PVT)试验测量。PVT试验测量装置需要在冲注了冷冻机油的高压平衡腔中注入冷媒，实际注入冷媒质量需要被控制和记录。
[0003]但是，由于试验主体的平衡釜安装有较多管路和传感器，且固定在高低温交变箱中，所以现有技术中常用的称重法不适用于该装置，且称重及手动关闭输入闸的方式质量误差较大。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够有效控制冷媒注入质量的冷媒注入装置和冷媒注入方法。
[0005]为了实现上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种冷媒注入装置，包括:控制器以及由控制器控制的冷媒冲注管路系统，所述管路系统包括通过管路连接的真空泵、存储有冷媒的冷媒罐、电磁阀和质量流量计；其中，电磁阀的第一端连接至冷媒罐；电磁阀的第二端连接至质量流量计的第一端；质量流量计的第二端连接至冷媒待注入装置；质量流量计的第二端还与真空泵连接；所述控制器分别与电磁阀、质量流量计和真空泵电气连接。
[0006]优选地，冷媒待注入装置安装在恒温箱里。
[0007]优选地，冷媒待注入装置为高压釜；所述高压釜内设有封闭的高压平衡腔，高压平衡腔内预先冲注入一定量的冷冻机油。
[0008]优选地，冷媒罐与电磁阀的第一端之间的管路连接有毛细管和冷媒气化容器；所述毛细管的第一端与冷媒罐连接，毛细管的第二端连接至冷媒气化容器的第一端；冷媒气化容器的第二端连接至电磁阀第一端。
[0009]优选地，真空泵与质量流量计的第二端之间的管路连接有真空表；所述质量流量计的第二端与冷媒待注入装置之间的管路连接有压力表。
[0010]优选地，紧邻所述冷媒罐的管路设有第一阀门；质量流量计的第二端与压力表之间设有第四阀门；第四阀门与真空表之间设有第二阀门，压力表与冷媒待注入装置之间设有第三阀门。
[0011 ] 优选地，第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门是手动球阀。
[0012]优选地，控制器安装在防爆柜内；所述防爆柜还包括控制器与电磁阀、质量流量计和真空泵的电气连接线路；所述冷媒冲注管路系统安装于冷媒柜内。
[0013]优选地，控制器是可编程逻辑控制器。
[0014]根据本发明的第二方面，提供了一种冷媒注入方法，采用了上述冷媒注入装置，其特征在于包括:首先利用真空泵对整个冷媒注入装置的管路抽真空；在冷媒注入系统的管路达到预定真空度后，从存储有冷媒的冷媒罐向冷媒注入装置注入冷媒并且利用冷媒注入装置的质量流量计测量注入的冷媒的质量，在测量结果显示注入的冷媒达到预定质量时质量流量计反馈信号给控制器，自动控制电磁阀关闭系统，停止注入。
[0015]本发明提供的冷媒注入装置能够通过质量流量计、电磁阀和可编程逻辑控制器(PLC)的联动，从而实现控制冷媒注入质量的目的。即试验过程中质量流量计不受压力、温度或者流体状态(气相或液相)影响，不受外部环境影响，精度和重复性很高，以获得所需要的系统压力和冷媒/油的注入比例(油事先加入PVT试验装置的高压釜中)。
【附图说明】
[0016]结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:
[0017]图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的冷媒注入装置的结构框图。
[0018]图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的冷媒注入装置的管路的主要部分的示意图。
[0019]图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的冷媒注入装置的PVT实验装置冷媒注入示意图。
[0020]需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
[0022]本发明设计了一套冷媒注入装置，在其中完成“抽真空一冷媒注入一达到固定质量停止注入”的整个过程，并通过质量流量计、电磁阀和可编程逻辑控制器(PLC)实现冷媒质量精确控制和记录。下面将具体描述本发明的优选实施例。
[0023]图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的冷媒注入装置的结构框图。
[0024]如图1所示，根据本发明优选实施例的冷媒注入装置包括:控制器(例如可编程逻辑控制器，未在图1中示出)以及由控制器控制的冷媒冲注管路系统400，所述管路系统400包括通过管路连接的真空泵200、存储有冷媒的冷媒罐100、电磁阀30和质量流量计40。
[0025]冷媒冲注管路系统400安装于冷媒柜内300。
[0026]控制器安装在冷媒柜300 —侧的防爆柜内，防爆柜上设触摸屏。控制器分别与电磁阀30、质量流量计40和真空泵200通过电气线路连接，主要的电气线路安置在防爆柜中。
[0027]图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的冷媒注入装置的管路的主要部分的示意图。
[0028]如图2所示，根据本发明优选实施例的冷媒冲注管路系统400还包括:毛细管10和冷媒气化容器20。
[0029]其中，毛细管10的第一端通过第一手动阀1 (例如，手动球阀)与冷媒罐100连接，毛细管10的第二端连接至冷媒气化容器20的第一端；毛细管10用于对流入的冷媒进行减压处理。
[0030]冷媒气化容器20的第二端连接至电磁阀30的第一端；冷媒气化容器20用于对流入的冷媒进行气化处理。
[0031]电磁阀30的第二端连接至质量流量计40的第一端；电磁阀30用于控制冷媒气化容器20至质量流量计40的接通和关闭。质量流量计40用于测量流经的冷媒的质量和流量。
[0032]根据本发明优选实施例的冷媒冲注管路系统400还包括:真空表210和压力表310。
[0033]质量流量计40的第二端通过第四手动阀4(例如，手动球阀)连接至压力表310 ；
[0034]质量流量计40的第二端通过第四手动阀4和第二手动阀2(例如，手动球阀)连接至真空泵200和真空表210，而且质量流量计40的第二端通过第四手动阀4和第三手动阀3 (例如，手动球阀)连接至冷媒待注入装置。
[0035]根据本发明优选实施例的冷媒待注入装置为高压釜，高压釜内设有封闭的高压平衡腔，高压平衡腔内预先冲注入一定量的冷冻机油。
[0036]优选地，高压釜安装在恒温箱里，便于控制高压平衡腔的温度，维持高压釜的低温状态。通过对高压釜的降温(约-10°c )增加了高压釜内的冷媒密度，保证冷媒的足量冲注，也降低了管路残存冷媒带入的误差。
[0037]具体地说，本发明可以在冷媒柜一侧安装防爆柜，主要的电气部分安置在防爆柜中，而且可以设计成利用触摸屏通过控制器来控制电气部分。这样即使管路发生漏气，也能尽量避免泄露的冷媒气体(包括R32等弱燃性气体)与电路接触。
[0038]通过采用毛细管减压和冷媒气化容器，保证了冷