压缩机性能测试系统及方法与流程

[0001]
本发明压缩机测试技术领域，尤其涉及一种压缩机性能测试系统及方法。


背景技术：

[0002]
制冷及空调技术领域是应用压缩机最主要的领域，其具备应用领域广、工作条件差异性大等特点，产品可以涉及冷冻冷藏、家用空调、工商用空调、车载空调、生活热水等各方面，与人们的生活品质息息相关。为实现不同制冷设备的不同需求，压缩机的种类也被设计成多样化，目前市场应用最主要的类型包括转子式、涡旋式、活塞式、螺杆式以及离心式等等。然而，我国目前制造企业在压缩机核心技术方面仍与世界先进水平存在着一定差距，在安全性、耐久性、工作性能、噪声、震动以及寿命方面仍有待提高，尤其在压缩机性能方面，国内制造企业的产品质量参差不齐，导致实际性能与贴牌参数差异比较大，因此，如何有效的检测和标定压缩机性能参数，成了压缩机产业进一步发展亟待解决的问题。
[0003]
目前，根据gb/t 5773-2016《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》，压缩机的性能测试主要应用第二制冷剂量热器(如图1)、满液式制冷剂量热器(如图2)以及干式制冷剂量热器(如图3)。根据标准规定，在检测过程中应用以上三种方法之一，同时采用制冷剂气体流量计法进行测试，当两种测试结果偏差在
±
4％以内时，取两者平均值为最终测量结果。然而，国内外并没有一种压缩机测试系统可以同时使用第二制冷剂量热器(如图1)、满液式制冷剂量热器(如图2)以及干式制冷剂量热器(如图3)中的两者测试，因此为实现测试结果精度及可靠性更高，有必要研发一种多功能的压缩机测试系统同时实现应用两种检测方法进行测试。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本发明提供一种压缩机性能测试系统及方法，以实现通过同一系统可利用多种方法对压缩机进行测试。
[0005]
一方面，本发明提供一种压缩机性能测试系统，包括:第二制冷剂量热器(1)、量热器、四通换向阀(4)、热交换器(5)、双向阀(6)、第一双向流量计(7a)、第二双向流量计(7b)、第一温度传感器(9a)、第二温度传感器(9b)、第三温度传感器(9e)以及第四温度传感器(9f)；所述第二制冷剂量热器(1)内设置有第一盘管(101)以及第一加热器(102)；所述量热器内设置有第二盘管以及第二加热器；所述第二制冷剂量热器(1)的顶部接口与所述热交换器(5)的顶部接口连接，所述第二制冷剂量热器(1)的底部接口与所述热交换器(5)的底部接口连接；所述四通换向阀(4)的第一端用于连接被测压缩机(3)的排气口，所述四通换向阀(4)的第二端连接量热器的顶部接口，所述四通换向阀(4)的第三端连接所述第一盘管(101)的第一接口，所述四通换向阀(4)的第四端用于连接被测压缩机(3)的吸气口；所述量热器的底部接口依次通过所述第二双向流量计(7b)、双向阀(6)以及第一双向流量计(7a)连接所述第一盘管(101)的第二接口；所述第一温度传感器(9a)以及第二温度传感器(9b)分别用于感测流经所述第一盘管(101)的第一接口以及第二接口处的制冷剂温度；所述第
三温度传感器(9e)以及第四温度传感器(9f)分别用于感测流经所述量热器的顶部接口以及底部接口处的制冷剂温度；所述四通换向阀(4)包括第一工作状态以及第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述四通换向阀(4)的第一端与第二端导通，且第三端与第四端导通，第二盘管中通入冷却剂，第二加热器不工作，第一加热器(102)工作，热交换器(5)不与所述第二制冷剂量热器(1)中的制冷剂进行热交换；在所述第二工作状态时，所述四通换向阀(4)的第一端与第三端导通，且第二端与第四端导通，第一加热器(102)不工作，热交换器(5)与所述第二制冷剂量热器(1)中的制冷剂进行热交换，第二加热器工作。
[0006]
进一步地，所述的压缩机性能测试系统还包括：第五温度传感器(9c)、第六温度传感器(9d)、第一压力传感器(10a)、以及第二压力传感器(10b)；所述第五温度传感器(9c)以及第一压力传感器(10a)分别用于感测被测压缩机(3)的排气口的制冷剂的温度以及压力；所述第六温度传感器(9c)以及第一压力传感器(10a)分别用于感测被测压缩机(3)的吸气口的制冷剂的温度以及压力；所述双向阀(6)用于根据所述第五温度传感器(9c)、第六温度传感器(9d)、第一压力传感器(10a)、以及第二压力传感器(10b)的感测值进行工作状态调节以使被测压缩机(3)运行在预设的标准工况下。
[0007]
进一步地，所述的压缩机性能测试系统还包括：第一截止阀(8a)以及第二截止阀(8b)；所述四通换向阀(4)的第二端通过所述第一截止阀(8a)连接量热器的顶部接口；所述量热器的底部接口通过所述第二截止阀(8b)连接所述第二双向流量计(7b)。
[0008]
进一步地，所述的压缩机性能测试系统还包括：第三截止阀(8c)、以及第四截止阀(8d)；所述四通换向阀(4)的第三端通过所述第三截止阀(8c)连接所述第一盘管(101)的第一接口；所述第一双向流量计(7a)通过所述第四截止阀(8d)连接所述第一盘管(101)的第二接口。
[0009]
进一步地，所述的压缩机性能测试系统还包括：第五截止阀(8e)以及溶液泵(11)；所述第二制冷剂量热器(1)的底部接口依次通过第五截止阀(8e)以及溶液泵(11)与所述热交换器(5)的底部接口连接。
[0010]
进一步地，所述双向阀(6)为双向电子膨胀阀；其中所述第一加热器(102)为电加热器。
[0011]
进一步地，所述量热器包括满液式量热器(2)，所述第二加热器为电加热器(202)；所述量热器包括干式量热器(2a)，所述第二加热器为电加热器(203)，所述干式量热器(2a)还包括风扇(203a)。
[0012]
进一步地，所述第二盘管(201)的一端连接所述干式量热器(2a)的顶部接口，所述第二盘管(201)的另一端连接所述干式量热器(2a)的底部接口。
[0013]
另一方面，本发明提供一种压缩机性能测试方法，利用如上所述的压缩机性能测试系统对压缩机进行测试。
[0014]
再一方面，本发明提供一种压缩机性能测试方法，包括：
[0015]
在四通换向阀处于第一工作状态时，将第二制冷剂量热器用作系统的蒸发器，将量热器作为系统的冷凝器使用，通过第二制冷剂量热器法对压缩机的性能参数进行检测；
[0016]
在四通换向阀处于第二工作状态时，将量热器用作系统的蒸发器，将第二制冷剂量热器用作系统的冷凝器使用，通过量热器对压缩机的性能参数进行检测。
[0017]
本发明压缩机性能测试系统，在四通换向阀的第一工作状态时(即压缩机性能测
试系统正循环运行过程中)，第二制冷剂量热器作为系统的蒸发器使用，量热器作为系统的冷凝器使用，此时通过第二制冷剂量热器法对压缩机的性能参数进行检测；在四通换向阀的第二工作状态时(即压缩机性能测试系统反循环运行过程中)，量热器作为系统的蒸发器使用，第二制冷剂量热器作为系统的冷凝器使用，此时通过量热器对压缩机的性能参数进行检测，由此实现通过同一系统可利用两种方法对压缩机进行测试，进而提高检测的可靠性和精度。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]
图1为现有利用第二制冷剂量热器的压缩机性能测试系统结构图。
[0020]
图2为现有利用满液式制冷剂量热器的压缩机性能测试系统结构图。
[0021]
图3为现有利用干式制冷剂量热器的压缩机性能测试系统结构图。
[0022]
图4为根据本发明示例性第一实施例的压缩机性能测试系统中四通换向阀处于第一工作状态的结构图。
[0023]
图5为根据本发明示例性第一实施例的压缩机性能测试系统中四通换向阀处于第二工作状态的结构图。
[0024]
图6为根据本发明示例性第二实施例的压缩机性能测试系统中四通换向阀处于第一工作状态的结构图。
[0025]
图7为根据本发明示例性第二实施例的压缩机性能测试系统中四通换向阀处于第二工作状态的结构图。
具体实施方式
[0026]
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0027]
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0028]
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0029]
如图4所示，本发明一种压缩机性能测试系统，包括：第二制冷剂量热器1、量热器、四通换向阀4、热交换器5、双向阀6、第一双向流量计7a、第二双向流量计7b、第一温度传感器9a、第二温度传感器9b、第三温度传感器9e以及第四温度传感器9f；所述第二制冷剂量热器1内设置有第一盘管101以及第一加热器102；所述量热器内设置有第二盘管以及第二加
热器；所述第二制冷剂量热器1的顶部接口与所述热交换器5的顶部接口连接，所述第二制冷剂量热器1的底部接口与所述热交换器5的底部接口连接。
[0030]
其中，所述四通换向阀4的第一端用于连接被测压缩机3的排气口，所述四通换向阀4的第二端连接量热器的顶部接口，所述四通换向阀4的第三端连接所述第一盘管101的第一接口，所述四通换向阀4的第四端用于连接被测压缩机3的吸气口；所述量热器的底部接口依次通过所述第二双向流量计7b、双向阀6以及第一双向流量计7a连接所述第一盘管101的第二接口；所述第一温度传感器9a以及第二温度传感器9b分别用于感测流经所述第一盘管101的第一接口以及第二接口处的制冷剂温度；所述第三温度传感器9e以及第四温度传感器9f分别用于感测流经所述量热器的顶部接口以及底部接口处的制冷剂温度；所述四通换向阀4包括第一工作状态以及第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述四通换向阀4的第一端与第二端导通，且第三端与第四端导通，第二盘管中通入冷却剂，第二加热器不工作，第一加热器102工作，热交换器5不与所述第二制冷剂量热器1中的制冷剂进行热交换；在所述第二工作状态时，所述四通换向阀4的第一端与第三端导通，且第二端与第四端导通，第一加热器102不工作，热交换器5与所述第二制冷剂量热器1中的制冷剂进行热交换，第二加热器工作。
[0031]
继续参见图4，优选地，压缩机性能测试系统还包括：第五温度传感器9c、第六温度传感器9d、第一压力传感器10a、以及第二压力传感器10b；所述第五温度传感器9c以及第一压力传感器10a分别用于感测被测压缩机3的排气口的制冷剂的温度以及压力；所述第六温度传感器9c以及第一压力传感器10a分别用于感测被测压缩机3的吸气口的制冷剂的温度以及压力；所述双向阀6用于根据所述第五温度传感器9c、第六温度传感器9d、第一压力传感器10a、以及第二压力传感器10b的感测值进行工作状态调节以使被测压缩机3运行在预设的标准工况下。
[0032]
继续参见图4，优选地，压缩机性能测试系统还包括：第一截止阀8a以及第二截止阀8b；所述四通换向阀4的第二端通过所述第一截止阀8a连接量热器的顶部接口；所述量热器的底部接口通过所述第二截止阀8b连接所述第二双向流量计7b。
[0033]
继续参见图4，优选地，压缩机性能测试系统还包括：第三截止阀8c、以及第四截止阀8d；所述四通换向阀4的第三端通过所述第三截止阀8c连接所述第一盘管101的第一接口；所述第一双向流量计7a通过所述第四截止阀8d连接所述第一盘管101的第二接口。
[0034]
继续参见图4，优选地，压缩机性能测试系统还包括：第五截止阀8e以及溶液泵11；所述第二制冷剂量热器1的底部接口依次通过第五截止阀8e以及溶液泵11与所述热交换器5的底部接口连接。
[0035]
具体操作时，所述双向阀6可以为双向电子膨胀阀。所述第一加热器102可以为电加热器。所述量热器可以为满液式量热器2，所述第二加热器可以为电加热器202。所述第一温度传感器9a布置在第二制冷剂量热器1内的第一盘管101出口侧。所述第二温度传感器9b布置在第二制冷剂量热器1内的第一盘管101入口侧。所述第五温度传感器9c布置在被测压缩机3排气侧。所述第六温度传感器9d布置在被测压缩机3吸气侧。所述第三温度传感器9e布置在满液式量热器2顶部入口侧。所述第四温度传感器9f布置在满液式量热器2底部出口侧。所述第一压力传感器10a布置在被测压缩机3排气侧。所述第二压力传感器10b布置在被测压缩机3吸气侧。所述第二制冷剂量热器1内底部布置第一电加热器102。所述满液式量热
器2内底部布置第二电加热器202。所述热交换器内通入的冷却介质为水。所述满液式量热器内盘管201内的冷却介质为水。所述第二制冷剂为r134a。
[0036]
图4中压缩机性能测试系统的四通换向阀处于第一工作状态，压缩机性能测试系统在正循环时，其具体连接特征为：被测压缩机3排气口连接四通换向阀4，通过四通换向阀4后连接第一截止阀8a，进而连接满液式量热器2顶部，使系统中的第一制冷剂喷洒进入满液式量热器2，满液式量热器2底部出口端依次连接第二截止阀8b、第二双向流量计7b、双向电子膨胀阀6以及第一双向流量计7a，第一双向流量计7a出口连接第四截止阀8d后进而连接第二制冷剂量热器1内的第一盘管101，使系统中的第一制冷剂从盘管中流过，第二制冷剂量热器1内的第一盘管101出口端连接第三截止阀8c，第三截止阀8c连接四通换向阀4，四通换向阀4连接被测压缩机3吸气口，由此构成被测压缩机3中的第一制冷剂循环。
[0037]
所述第二制冷剂量热器1，其循环部分具体连接特征为：第二制冷剂量热器1底部出口端依次连接第五止回阀8e、溶液泵后进而连接热交换器5，热交换器5出口端连接第二制冷剂量热器1顶部使第二制冷剂量热器1中的第二制冷剂喷洒进入第二制冷剂量热器1中。由此构成第二制冷剂循环。
[0038]
所述压缩机性能测试系统，其运行原理为：在正循环时，第一制冷剂从被测压缩机3排气口排出，通过四通换向阀4、第一截止阀8a后由满液式量热器2顶部喷洒进入其内部，满液式量热器2内部盘管201内通入冷却水将第一制冷剂冷凝成液态。此时，满液式量热器2作为系统的冷凝器使用，第二电加热器202关闭。冷凝后的液态第一制冷剂从满液式量热器2底部流出并依次经过第二截止阀8b，第二双向流量计7b进入双向电子膨胀阀6，通过双向电子膨胀阀6的调节作用使得第一制冷剂压力降低后流经第一双向流量计7a以及第四截止阀8d，进入第二制冷剂量热器1内的盘管101，第一电加热器102打开使得第二制冷剂量热器1内的第二制冷剂蒸发，蒸发后的第二制冷剂气体加热盘管101内的第一制冷剂进而使得第一制冷剂蒸发。此时，第二制冷剂量热器1作为蒸发器以及量热器使用。蒸发后的第一制冷剂流经第三截止阀8c、四通换向阀4后返回被测压缩机3的吸气口。在正循环时，第五截止阀8e以及水泵11关闭，即此时关闭第二制冷剂量热器1的冷却循环。使用靠近第二制冷剂量热器1的第一双向流量计7a读取第一制冷剂流量数据，用于使用流量法计算被测压缩机的制冷量。通过第一温度传感器9a和第二温度传感器9b读取第一制冷剂进出第二制冷剂量热器1时的温度值，同时采集第一电加热器102的电量，进而使用第二制冷剂量热器法计算被测压缩机的制冷量。双向电子膨胀阀6通过被测压缩机3吸排气侧的第一压力传感器10a、第二压力传感器10b、第五温度传感器9c、第六温度传感器9d实现自动控制，使被测压缩机运行在标准工况下。
[0039]
图5为根据本发明示例性第一实施例的压缩机性能测试系统中四通换向阀处于第二工作状态的结构图。如附图5所示，当所述压缩机性能测试系统四通换向阀4切换时，其运行原理为：第一制冷剂从被测压缩机3排气口排出，通过四通换向阀4流经第三截止阀8c后进入第二制冷剂量热器1内盘管101中，此时循环中打开第五截止阀8e和水泵11，使得第二制冷剂从第二制冷剂量热器1底部流经第五截止阀8e后进入热交换器5，被冷却后的第二制冷剂喷洒进入第二制冷剂量热器1并冷却盘管101中的第一制冷剂，从而使得第一制冷剂完成冷凝。此过程中第一电加热器102关闭，第二制冷剂量热器1作为冷凝器使用。被冷凝后的第一制冷剂依次流经第四截止阀8d和第一双向流量计7a后进入双向电磁膨胀阀6，通过双
向电磁膨胀阀6的节流作用使得第一制冷剂压力降低，随后第一制冷剂依次流经第二双向流量计7b和第二截止阀8b后从底部进入满液式量热器2，此时第二电加热器202打开，第一制冷剂在第二电加热器的加热作用下蒸发并从满液式量热器2顶部流出。此过程关闭满液式量热器2冷却盘管201的冷却水循环，满液式量热器2作为蒸发器使用。蒸发后的气态第一制冷剂依次经过第一截止阀8a和四通换向阀4后返回被测压缩机3的吸气口。在反循环时，使用靠近满液式量热器2的第二双向流量计7b读取第一制冷剂流量数据，用于使用流量法计算被测压缩机的制冷量。通过第四温度传感器9f和第三温度传感器9e读取第一制冷剂进出满液式量热器2时的温度值，同时采集第二电加热器202的电量，进而使用满液式制冷剂量热器法计算被测压缩机的制冷量。被测压缩机运行状态的控制方法与正循环一致，区别在于四通换向阀4的导通方向不一样。
[0040]
本实施例与现有压缩机性能测试系统仅使用单一形式的量热器作为蒸发器，冷凝器则使用常规冷凝器不同，使用两种形式的量热器分别作为系统的蒸发器和冷凝器，在系统正反两种循环运转时，可以分别通过两种检测方法进行压缩机的性能测量，使得测试结果的可靠性和测量准确度大幅提升。另一方面，通过单一系统实现两种测试方法也节省了压缩机在拆装过程中的时间，提升测试效率。
[0041]
图6及图7分别为根据本发明示例性第二实施例的压缩机性能测试系统中四通换向阀处于第一工作状态以及第二工作状态的结构图。图6及图7所示的压缩机性能测试系统，其结构与第一实施例中基本相同，区别在于采用干式量热器2a代替满液式量热器2。所述干式量热器2a包括干式量热器内盘管201a、第三电加热器202a和风扇203a。
[0042]
参见图6，压缩机性能测试系统在正循环时工作原理为：第一制冷剂从被测压缩机3排气口排出，通过四通换向阀4、第一截止阀8a后进入干式量热器2a内部的盘管201a中，此时风扇203a打开，第三电加热器202a关闭，采用风冷的方式冷却盘管201a中的气态第一制冷剂并使之冷凝，该循环中，干式量热器2a作为冷凝器使用。冷凝后的液态第一制冷剂依次经过第二截止阀8b，第二双向流量计7b进入双向电子膨胀阀6，通过双向电子膨胀阀6的调节作用使得第一制冷剂压力降低后流经第一双向流量计7a以及第四截止阀8d，进入第二制冷剂量热器1内的盘管101，第一电加热器102打开使得第二制冷剂量热器1内的第二制冷剂蒸发，蒸发后的第二制冷剂气体加热盘管101内的第一制冷剂进而使得第一制冷剂蒸发。此时，第二制冷剂量热器1作为蒸发器以及量热器使用。蒸发后的第一制冷剂流经第三截止阀8c、四通换向阀4后返回被测压缩机3的吸气口。在该循环下所使用的压缩机检测方法与图4所示实施例相同。
[0043]
参见图7，当四通换向阀4切换时，压缩机性能测试系统的工作原理为：第一制冷剂从被测压缩机3排气口排出，通过四通换向阀4流经第三截止阀8c后进入第二制冷剂量热器1内盘管101中，此时循环中打开第五截止阀8e和水泵11，使得第二制冷剂从第二制冷剂量热器1底部流经第五截止阀8e后进入热交换器5，被冷却后的第二制冷剂喷洒进入第二制冷剂量热器1并冷却盘管101中的第一制冷剂，从而使得第一制冷剂完成冷凝。此过程中第一电加热器102关闭，第二制冷剂量热器1作为冷凝器使用。被冷凝后的第一制冷剂依次流经第四截止阀8d和第一双向流量计7a后进入双向电磁膨胀阀6，通过双向电磁膨胀阀6的节流作用使得第一制冷剂压力降低，随后第一制冷剂依次流经第二双向流量计7b和第二截止阀8b后进入干式量热器2a的内盘管201a中，此时关闭风扇203a，打开第三电加热器202a，加热
盘管201a中的液态第一制冷剂并使其蒸发。此状态下干式量热器2a作为系统蒸发器使用。蒸发后的气态第一制冷剂依次经过第一截止阀8a和四通换向阀4后返回被测压缩机3的吸气口。在反循环时，使用靠近干式量热器2a的第二双向流量计7b读取第一制冷剂流量数据，用于使用流量法计算被测压缩机的制冷量。在反循环时，通过第四温度传感器9f和第三温度传感器9e读取第一制冷剂进出干式量热器2a时的温度值，同时采集第三电加热器202a的电量，进而使用干式制冷剂量热器法计算被测压缩机的制冷量。被测压缩机运行状态的控制方法与图5所示实施例中一致。
[0044]
具体操作时，在系统检修过程中可以关闭第一截止阀8a，第二截止阀8b，第三截止阀8c，第四截止阀8d，对第二制冷剂量热器1、满液式量热器2、干式量热器2a进行拆卸维护。
[0045]
在其他变形例中，可以使用本发明所述的干式量热器2a和满液式量热器2分别作为压缩机检测系统的蒸发器和冷凝器，实现同时使用满液式制冷剂量热器法以及干式制冷剂量热器法对压缩机性能进行测试，在此不再进行进一步描述但均在本发明专利保护范围中。
[0046]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。