一种冰箱换热器效率测试台的制作方法

本实用新型涉及一种冰箱换热器效率测试台。

背景技术：

作为冰箱制冷系统的重要组成部分，冰箱换热器换热性能的提高对于冰箱系统整体性能的提高具有很大的影响。目前，能够用于测量冰箱换热器性能的试验台很多。但是，由于冰箱中的蒸发器和冷凝器的换热量比较小,准确测量冰箱换热器性能还比较困难，因此建设冰箱专用的小换热量换热器性能测试平台很有意义。急需一种测试台，可以准确测量出各种换热器在不同工况下的换热量，对其换热特性进行数据化体现；其次为不同换热器的换热性能提升提供数据支撑，确立改善方向，缩短开发周期。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种冰箱换热器效率测试台，其能快速提供设定温度的水流，并能为冰箱换热器的测量提供不同工况，为换热性能提升提供数据。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种冰箱换热器效率测试台，包括空气预处理箱、用于放置冰箱换热器的样品箱、测量箱、调速风机、供水装置、测控机；空气预处理箱里设有空气预处理通道，空气预处理通道一端为预处理空气入口，其另一端为连通样品箱内部的预处理空气出口；测量箱里设有空气测量通道，空气测量通道一端为连通样品箱内部的测量空气入口，其另一端为连通调速风机的测量空气出口；供水装置与冰箱换热器连接；空气预处理通道为样品箱提供不同温度的空气，并测量空气的温度；空气测量通道测量流入的空气的温度和流量；调速风机从空气测量通道内部抽出空气并吹向外面；供水装置为冰箱换热器内部提供不同温度、不同流量的水流，并测量水流的温度、流量、压损；预处理箱、测量箱、调速风机、供水装置分别与测控机电气连接；预处理箱、调速风机、供水装置共同为冰箱换热器效率测试台提供不同的工况。

进一步的，在空气预处理通道里，从预处理空气入口到预处理空气出口之间依次设有空气加热器、第一铂电阻；空气加热器和第一铂电阻分别与测控机电气连接，测控机获取第一铂电阻的电阻值与设定值对比后根据结果输出加热控制信号控制空气加热器。由于铂电阻的电阻值与温度是有对应关系的，所述测控机获得铂电阻的电阻值，就可以查出温度值。

进一步的，在空气测量通道里，从测量空气入口到测量空气出口之间依次设有第二铂电阻、喷嘴流量计；第二铂电阻和喷嘴流量计分别与测控机电气连接，测控机获取喷嘴流量计测出的流量值与设定值对比后根据结果输出风机控制信号控制调速风机；测控机获取第二铂电阻的电阻值。

进一步的，在空气预处理通道里还设有第一混流器、第一整流网，第一混流器位于空气加热器与第一铂电阻之间，第一整流网位于第一铂电阻与预处理空气出口之间。

进一步的，在空气测量通道里还设有第二混流器、第二整流网，第二混流器位于测量空气入口与第二铂电阻之间，第二整流网位于第二铂电阻与喷嘴流量计之间。

用于所述的冰箱换热器效率测试台的供水装置，所述供水装置设有能提供不同温度的热水的热水箱、电动三通阀、水泵、第三铂电阻、第四铂电阻、流量表、第一控制器、第二控制器、差压变送器，热水箱的进水口通过回流管道连接冰箱换热器的出水口，水箱的出水口连接电动三通阀的第一进水口，电动三通阀的第二进水口连接回流管道，电动三通阀出水口连接水泵的进水口，水泵的出水口通过进水管道连接冰箱换热器的进水口；在进水管道上设有第三铂电阻，在回流管道上设有第四铂电阻和流量表；第一控制器的输入端和输出端分别与第三铂电阻和电动三通阀电气连接，第一控制器获取第三铂电阻的电阻值与设定值对比后根据结果输出三通阀控制信号控制电动三通阀；第二控制器的输入端和输出端分别与流量表和水泵电气连接，第二控制器获取流量表的数值与设定值对比后根据输出流量控制信号控制水泵；差压变送器一端连接进水管道，其另一端连接回流管道；第一控制器、第二控制器、第四铂电阻、差压变送器分别与测控机电气连接。

设电动三通阀的原因为：如果用热水箱直接提供设定温度的水流，会出现严重的滞后，例如，当水温不够时，需要很长时间的加热，当水温过高时，又需要很长时间的冷却；为了解决这个难题，用热水箱提供比设定温度高的水流，电动三通阀的第二进水口与回流管道连接，由于回流管道的水流是流经冰箱换热器的水流，其水温是比较低的，电动三通阀引入回流管道的低温水混入从热水箱出来的高温水，从而快速获得设定温度的水流。

进一步的，供水装置还设有侧流管道，侧流管道一端连通进水管道，其另一端连通回流管道，侧流管道与进水管道的连接处位于水泵与第三铂电阻之间，侧流管道与回流管道的连接处位于流量表与热水箱的进水口之间，侧流管道上设有侧流阀。

进一步的，热水箱设有电加热器、温度计、第三控制器、调功器，第三控制器输入端与温度计电气连接，第三控制器输出端与调功器控制输入端电气连接，调功器输出端与电加热器电气连接，第三控制器与测控机电气连接；第三控制器获取温度计数值与设定值对比，并输出功率控制信号控制调功器从而控制电加热器加热。

进一步的，热水箱的出水口处设有Y型过滤器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过电动三通阀与热水箱的配合，能快速提供设定温度的水流。

2、本实用新型的测控机获取第一铂电阻的电阻值与设定值对比后根据结果输出加热控制信号控制空气加热器，从而控制进入冰箱换热器效率测试台的空气的温度；测控机通过喷嘴流量计获取冰箱换热器效率测试台里的风量与设定值对比后根据结果输出风机控制信号控制调速风机，从而控制冰箱换热器效率测试台里的风量；第一控制器获取第三铂电阻的电阻值与设定值对比后根据结果输出温度控制信号控制电动三通阀，从而控制进入冰箱换热器的水流的温度；第二控制器获取流量表的数值与设定值对比后根据结果输出流量控制信号控制水泵，从而控制流量。所以本实用新型能为冰箱换热器的测量提供不同工况。

3、本实用新型通过第一铂电阻获取流入测量箱的空气的温度、通过第二铂电阻获取流经冰箱换热器后的空气的温度、通过喷嘴流量计获取空气的流量，根据上述数据也可以得出空气焓值；还通过第一控制器获取第三铂电阻的电阻值，从而获得流入冰箱换热器的水流的温度；通过获取第四铂电阻的电阻值，从而获得流出冰箱换热器的水流的温度；通过差压变送器获取流入冰箱换热器的水流的水压与流出冰箱换热器的水流的水压之间的差值；通过第二控制器获取流量计里测出的流量值。所以本实用新型为换热性能提升提供了数据。

附图说明

图1是本实用新型的正视示意图；

图2是本实用新型的供水装置的原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进一步描述。

如图1、图2所示，本实用新型设有空气预处理箱1、用于放置冰箱换热器10的样品箱3、测量箱5、调速风机15、供水装置、测控机。

空气预处理箱1里设有空气预处理通道2，空气预处理通2道一端为预处理空气入口16，其另一端为连通样品箱3内部的预处理空气出口17。从预处理空气入口16到预处理空气出口17之间依次设有空气加热器6、第一混流器7、第一铂电阻8、第一整流网9，并且空气加热器6和第一铂电阻8分别与测控机电气连接。空气从预处理空气入口16进入，经过空气加热器6加热；再将加热的空气经过第一混流器7的混流作用，这样空气的温度会变得均匀，利于设于第一混流器7后方的第一铂电阻8的测量，也将获得温度均匀的测试用的气流；第一铂电阻8的电阻值与其温度是有对应值的，所以测控机只需获取第一铂电阻8的电阻值就可以查出空气的温度；空气经过第一铂电阻8后，再经过第一整流网9的作用后，才从预处理空气出口17进入样品箱3内部，第一整流网9的作用是将前面经第一混流器7作用后的空气整流成速度较均匀、方向较一致的空气流，利于空气较均匀流经冰箱换热器10的外表面。测控机获取第一铂电阻8的电阻值，得出温度后与设定值对比后根据结果输出加热控制信号控制空气加热器6，从而控制进入空气预处理通道2的空气的温度。

样品箱3为两端设有开口的箱体，其一端连通空气预处理通道2，其另一端连通空气测量通道4，冰箱换热器10放于样品箱中间，冰箱换热器10与样品箱3壁之间的空隙用保温材料填充，在样品箱3的底部开有用于冰箱换热器10与供水装置连接的孔，用软管39一端连接冰箱换热器10，另一端穿过该孔，再与供水装置连接。

测量箱5里设有空气测量通道4，空气测量通道4一端为连通样品箱3内部的测量空气入口18，其另一端为连通调速风机15的测量空气出口19。从测量空气入口18到测量空气出口19之间依次设有第二混流器11、第二铂电阻12、第二整流网13、喷嘴流量计14，并且第二铂电阻12、喷嘴流量计14与测控机电气连接。样品箱3出来的空气从测量空气入口18进入，先经第二混流器11的混流作用，使得温度更均匀，利于第二铂电阻12的测量；空气经过第二铂电阻12后，在经过第二整流网13，获得速度较均匀、方向基本一致的空气流，利于喷嘴流量计14的测量；经喷嘴流量计14后，空气从测量空气出口19流出。调速风机15从测量箱5内部抽出空气并吹向外面，调速风机15与测控机电气连接。测控机通过喷嘴流量计14获取冰箱换热器效率测试台里的风量并与设定值对比后根据结果输出风机控制信号控制调速风机15，从而控制冰箱换热器效率测试台里的风量。测控机也通过第二铂电阻12获取流经冰箱换热器10后的空气的温度。

供水装置包括热水箱26、电动三通阀33、水泵34、第三铂电阻38、第四铂电阻21、流量表22、第一控制器37、第二控制器36、差压变送器20。

热水箱的进水口42通过回流管道24连接软管39，再连接冰箱换热器的出水口40。在回流管道24上，从冰箱换热器的出水口40到热水箱的进水口52之间依次设有第四铂电阻21和流量计22。热水箱的出水口43连接电动三通阀33的第一进水口，电动三通阀33的第二进水口连接回流管道24，电动三通阀33的出水口连接水泵34的进水口，水泵34的出水口通过进水管道44连接软管39，再连接冰箱换热器的进水口41，在进水管道44上设有第三铂电阻38，在水泵的出水口处设有进水开关阀35。

还设有侧流管道25，侧流管道25一端连通进水管道44，其另一端连通回流管道24，侧流管道25与进水管道44的连接处位于进水开关阀35与第三铂电阻38之间，侧流管道25与回流管道24的连接处位于流量表22与热水箱进水口42之间，侧流管道25上设有侧流阀23。侧流管道25的使用方式为：当测试需求的水流量很小时，而水泵34在最小功率时提供的水流量还是大于需求的水流量，此时就需要开启侧流阀23，让部分水流直接流入回流管道24。

第一控制器37的输入端和输出端分别与第三铂电阻38和电动三通阀33电气连接，第一控制器37获取第三铂电阻38的电阻值与设定值对比后根据结果输出温度控制信号控制电动三通阀33。如果不设电动三通阀33，用热水箱26直接提供设定温度的水流，会出现严重的滞后，例如，当水温不够时，需要很长时间的加热，当水温过高时，又需要很长时间的冷却。所以用热水箱26提供比设定温度高的水流，电动三通阀33的第二进水口与回流管道24连接，由于回流管道24的水流是流经冰箱换热器的水流，所以回流管道24里的水的水温是比较低的，电动三通阀33引入回流管道24的低温水混入从热水箱26出来的高温水，从而快速获得设定温度的水流。

第二控制器36的输入端和输出端分别与流量表22和水泵34电气连接，第二控制器36获取流量表22的数值与设定值对比后根据结果输出流量控制信号控制水泵34，从而调节流入进水管道44的流量。

差压变送器20一端连接进水管道44，其另一端连接回流管道24，差压变送器20与进水管道44和回流管道24的连接处分别靠近供水装置与冰箱换热器的连接处。通过差压变送器20获取流入冰箱换热器10的水流的水压与流出冰箱换热器10的水流的水压之间的差值。

第一控制器37、第二控制器36、第四铂电阻21分别与测控机电气连接，测控机可以通过第一控制器37获取第三铂电阻38的电阻值，从而获得流入冰箱换热器的水流的温度；通过获取第四铂电阻21的电阻值，从而获得流出冰箱换热器的水流的温度；通过差压变送器20获取流入冰箱换热器的水流的水压与流出冰箱换热器的水流的水压之间的差值；通过第二控制器36获取流量计22里测出的流量值。

热水箱26设有电加热器29、温度计30、第三控制器27、调功器28，第三控制器27输入端与温度计30电气连接，第三控制器27输出端与调功器28的控制输入端电气连接，调功器28的输出端与电加热器29电气连接，第三控制器27获取温度计数值与设定值对比后根据结果输出功率控制信号控制调功器28从而控制电加热器29加热，第三控制器27与测控机电气连接。热水箱26的出水口处设有Y型过滤器32和热水箱开关阀31，Y型过滤器32用于过滤水流中的杂质。

空气预处理箱1、样品箱3、测量箱5都分别用支架支撑。

测控系统为现有设备，主要由PLC控制器、计算机、打印机等组成。操作者可以通过测控机输入空气预处理通道的温度的设定值、测试用的风量的设定值、进水管道水流温度的设定值、进入冰箱换热器流量的设定值、水箱里热水温度的设定值。测控机也将获取的数据储存，操作者也可以通过测控机查阅测试获取的数据，或打印出数据。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。