一种高精度混合制冷工质充注装置及充注方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种充注装置及充注方法，特别是一种高精度混合制冷工质充注装置及充注方法。
【背景技术】
[0002]称重法是目前制冷系统中充注制冷工质常用的方法，相对于其它充注方法，如测温法、测压力法，测工作电流法，称重法操作简单，测量准确，运用范围广，但仅限于一些轻质的可以称重的制冷工质钢瓶。对于一些饱和压力较高的制冷工质，如果盛装制冷工质的钢瓶过重，量程较小的台秤则无法直接通过差值法来计算充注量，需导入小瓶充，且每次只能充入很少的量，不利于充注效率的提升。
[0003]发明专利ZL 200710047016.8公开了一种高精度的制冷剂充注装置，利用储液罐充注前后压力的变化根据物性计算出制冷工质的充注量，此种方法在一定程度上提高了制冷工质充注量的精度，但是此种装置也有一定的不足，只适用于单一工质的应用充注，针对混合制冷工质的充注劣势就很突出了。针对这一不足，我们提出一种高精度混合制冷工质的充注装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:克服称重法由于制冷工质钢瓶过重，而台秤的量程较小无法直接通过差值法来计算充注量，需导入小瓶充注的弊端，而且克服了现有技术中只适用于单一制冷工质充注的不足。
[0005]本发明不仅可应用称重法冲灌制冷工质，而且还可以采用测温、测压的低压充注法充注不易称重的饱和压力较高的工质，而且还适用于多种工质充注。本发明的原理是将制冷工质的钢瓶与充注装置的入口端相连，注液口与制冷系统相连，储液罐进出口有阀门控制，并且储液罐有一旁路装置。如果工质的钢瓶可以称重时我们只需断开储液罐两端的阀门，打开旁路装置的阀门利用称重法充注工质。如果工质的钢瓶较重不适合采用称重法灌注时，要打开储液罐两端的阀门，关闭旁路装置的阀门，当充注时记下环境温度和充注前后储液罐压力，根据温度压力分别计算出其对应的比体积，由于储液罐的容积已定，根据物性软件计算出制冷工质的充注量。这种装置容易控制制冷工质的充注量，安全而且不易损坏部件，制冷工质成气态后，需经过干燥过滤器处理，除去制冷工质中的微量水分及杂质。
[0006]为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现:
[0007]本发明的一个方面是提供一种高精度混合制冷工质充注装置，包括充注架，充注架中设置有:充液阀组、储气罐、精密压力表、干燥过滤器和抽真空口，
[0008]充注架入口端处有充液阀组，充液阀组上的每个调节阀门通过毛细管连接制冷工质钢瓶；
[0009]储气罐位于充注架的中间，其通过毛细管接有精密压力表，在储气罐入口端和出口端处皆设有调节阀门；
[0010]充注架入口端充液阀组与储气罐入口端阀门之间连接有干燥过滤器；
[0011]充注架出口端经毛细管与压缩机的低压端相连，毛细管接口处安有调节阀门，
[0012]其中储气罐还有一个旁路装置，其包括调节阀门，旁路装置调节阀门入口端与储气罐入口端阀门入口相连，旁路装置调节阀门出口端与储气罐出口端阀门出口相连。
[0013]其中抽真空口布置在储气罐出口端阀门和充注架出口端阀门之间。
[0014]优选情况下，其中充液阀组上调节阀门的数量为两个以上。
[0015]优选情况下，抽真空口采用针阀形式，通过皮管与真空泵相连；抽真空口也可以用来放空。
[0016]优选情况下，其中储气罐通过螺栓固定在架体上。
[0017]本发明的另一个方面，是提供一种高精度混合制冷工质充注装置进行制冷工质充注的方法，包括以下两种工作模式:
[0018]模式1:当制冷工质钢瓶较轻可以使用称重法充注制冷工质时，关闭储气罐入口端和出口端调节阀门，打开旁路装置调节阀门，使用称重法充注预定质量制冷工质；
[0019]模式2:当制冷工质的钢瓶较重不适合称重时，关闭旁路装置调节阀门，打开储气罐入口端和出口端调节阀门，通过充注先后压力表的变化计算出制冷工质的充注量。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果是，解决了一些制冷系统因充注多种工质，工质种类多，物性不尽相同，单一的制冷工质充注装置难以适用的难题，而且具有结构简单、紧凑、制冷工质充注精度高，适用范围广，加工、使用和控制简便以及维修方便等优点。
[0021]本发明可用于因制冷工质钢瓶过载，而难以准确计算制冷工质充注量的制冷系统也可适用于常规的制冷工质灌注，更可适用于采用混合工质的制冷系统。通过测量充注前后容器内的压力的大小和温度，根绝不同的制冷工质物性参数，分别计算不同的制冷工质的充注量。充注量的精度依赖台秤，温度计、压力表、和储气罐容积的测量精度。本发明可广泛用于不同的充注场合，满足不同的充注要求。
【附图说明】
[0022]图1为混合制冷工质充注装置示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，本领域技术人员应该理解，实施例和附图只是为了更好地理解本发明，并不用来做出任何限制。一种高精度混合制冷工质充注装置，包括有充注架，充注架包括:储气罐4、压力表5、干燥过滤器3和真空口，储气罐4通过毛细管接有精密压力表5，位于充注架的中间通过螺栓固定在架体上，在储气罐4两侧皆设调节有阀门，包括储气罐入口端调节阀门SV2-1，储气罐出口端调节阀门SV2-2。其中充注架入口端充液阀组与储气罐入口端调节阀门SV2-1之间连接有干燥过滤器3。真空口布置在储气罐出口阀门SV2-2和出口段之间，真空口采用针阀6的形式，通过皮管与真空泵相连。其中储气罐还有一个旁路装置，旁路装置入口端与储气罐入口端调节阀门SV2-1入口相连，旁路装置出口端与储气罐出口端调节阀门SV2-2出口相连，旁路装置上安有调节阀门SV2-3。
[0024]充注架入口端处有充液阀组，充液阀组上的每个调节阀门通过毛细管连接制冷工质钢瓶，充注架出口端经毛细管与压缩机的低压端相连，毛细管接口处安有调节阀门。
[0025]本发明中阀门限定于某一类，可以是电磁阀，构成充液阀组的充液管道的数量不一定限定于5个，至少是两个。
[0026]混合工质以三种为例，一种采用称重法另外两种工质采用测温测压法，分别以Rl，R2，R3表示三种工质。
[0027]首先将三种工质的钢瓶接入充注架A端，B端接入制冷系统。
[0028]1.充注Rl工质，打开SV1-1，SV2-3，SV3，其余关闭，真空口连接真空泵抽真空，抽真空完成后关闭SV1-1，SV3。然后打开Rl工质钢瓶的阀门，打开SV1-1，称重，然后打开SV4灌注，灌注ml质量的Rl，灌注完成后依次关闭阀门SV4，SV2-3，SVl-1。
[0029]2.充注R2工质，打开SV1-2，SV2-1，SV2-2，SV3其余关闭，抽真空。抽真空完成后，关闭阀门SV2-2，SV3，打开制冷工质R2钢瓶，制冷工质由A侧入口通过毛细管2缓慢进入充注架，经过干燥过滤器3干燥后，进入储气罐4，记录环境温度为TC，待储气罐4压力到达一定数值的时候，关闭储气罐入口端调节阀门SV2-1。记录此时压力表的数值Pl ;打开储气罐出口端调节阀门SV2-2和SV4向B侧的制冷系统充注制冷工质R2，当压力表5读数降到一定数值的时候关闭出口端调节阀门SV4，再记下此时压力表5的数值P2，使用测温测压的低压充注法完成一次充注。
[0030]3.充注R3工质，重复步骤2直到充注量满足要求。
[0031]充注量的计算:
[0032]根据物性计算软件，计算出TO环温下，压力为Pl的时候，制冷工质的比体积vl。同样计算出TO环温下，压力位P2的时候，制冷工质的比体积V2。又因为储气罐的容积一定，可以分别求出压力为Pl和P2下储气罐中的制冷工质的质量。两值只差即为此次制冷工质的充注量。然后重复上述步骤，直到充注量满足要求m2。
[0033]充注R3工质，重复R2工质操作方法，注量满足要求m3。制冷系统总的充注量即为ml，m2，m3 之和。
【主权项】
1.一种高精度混合制冷工质充注装置，包括充注架，充注架中设置有:充液阀组、储气罐、精密压力表、干燥过滤器和抽真空口，其特征在于: 充注架入口端处设置有充液阀组，充液阀组上的每个调节阀门通过毛细管连接制冷工质钢瓶； 储气罐位于充注架的中间，其通过毛细管接有精密压力表，在储气罐入口端和出口端处皆设有调节阀门； 充注架入口端充液阀组与储气罐入口端阀门之间连接有干燥过滤器； 充注架出口端经毛细管与压缩机的低压端相连，毛细管接口处安有调节阀门； 其中储气罐还有一个旁路装置，其包括调节阀门，旁路装置调节阀门入口端与储气罐入口端调节阀门入口相连，旁路装置调节阀门出口端与储气罐出口端调节阀门出口相连； 其中抽真空口布置在储气罐出口端阀门和充注架出口端阀门之间。
2.根据权利要求1所述的高精度混合制冷工质充注装置，其中充液阀组上调节阀门的数量为两个以上。
3.根据权利要求1所述的高精度混合制冷工质充注装置，抽真空口采用针阀形式，通过皮管与真空泵相连；抽真空口也可以用来放空。
4.根据权利要求1所述的高精度混合制冷工质充注装置，其中储气罐通过螺栓固定在架体上。
5.一种利用权利要求1一4任意一项所述的高精度混合制冷工质充注装置进行制冷工质充注的方法，包括以下两种工作模式: 模式1:当制冷工质钢瓶较轻可以使用称重法充注制冷工质时，关闭储气罐入口端和出口端调节阀门，打开旁路装置调节阀门，使用称重法充注预定质量制冷工质； 模式2:当制冷工质的钢瓶较重不适合称重时，关闭旁路装置调节阀门，打开储气罐入口端和出口端调节阀门，通过充注先后压力表的变化计算出制冷工质的充注量。
【专利摘要】本发明提供一种高精度混合制冷工质充注装置及方法，充注装置包括有充注架和充液阀组，充注架包括：储气罐、压力表、干燥过滤器和真空口，储气罐通过毛细管接有精密压力表，位于充注架的中间通过螺栓固定在架体上，在储气罐左右两侧开口处皆设有阀门。本发明克服称重法由于制冷工质钢瓶过重，而台秤的量程较小无法直接通过差值法来计算充注量，需导入小瓶充注的弊端，而且克服了现有技术中只适用于单一制冷工质充注的不足。
【IPC分类】F17C5-04, F17C13-02, F17C13-04, F17C13-00
【公开号】CN104791600
【申请号】CN201510196512
【发明人】吴银龙, 张华 , 王子龙, 邱金友, 王崇愿, 王路路
【申请人】上海理工大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月22日