专利名称：制冷实验(实训)设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种教学实验设备，尤其涉及一种能渐变调试且使学生清晰观察到不同现象 、提高学生调试和维修技能的制冷实验(实训)设备，也适用于对制冷设备的制冷剂的回收
背景技术：
目前我国制冷实验(实训)设备发展比较缓慢，出现创新的实验(实训)设备更少，适 合学员动手的设备也不多见，远远落后于高速发展的中职和高等教育的发展，制冷教育行业 渴望早日有创新的制冷实验(实训)设备出现，以提高学员的动手操作能力，同时提高学员 分析制冷系统问题和解决制冷系统问题的综合能力。作为小型制冷设备的制冷系统， 一般由 压縮机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等组成传统的制冷循环系统。学员采用一套 制冷设备做实验(实训)时，若需要添加制冷剂则直接从焊接在压縮机上的工艺管加入，等 制冷系统运行稳定后，记录不同压力下的参数。如需要排放制冷剂则直接将制冷剂从工艺管 排到空气中，从而造成资源的大量浪费，也破坏大气层、污染环境，把氟里昂类制冷剂排入 大气层里，将会破坏大气层的臭氧层，由于大气层的臭氧层被破坏，太阳的紫外线直接照射 在人的皮肤上，人的皮肤容易生皮肤癌。假如每次在向制冷系统多加制冷剂的同时不小心把 空气也带入制冷系统，则整个制冷系统在运行时表现出来的现象是制冷系统里有空气。制冷 剂过多和制冷系统有空气的现象是有区别的，到时候可能会误导学员。另一方面排放制冷剂 时也会把压縮机的润滑油带入空气中，排放次数过多会造成压縮机失油卡死，造成制冷实验 (实训)设备的损坏。若采用多套含有不同量制冷剂的制冷设备，学员不能感受到调试渐变 过程的乐趣，也不能提高学员的感性认识，学员更感受不到常态和非常态下制冷系统不同加 液量与压縮机运行电流、压縮机运行功率(耗电量)、冷凝压力、冷凝温度、蒸发压力和蒸 发温度的变化关系，故而对提高学员的创新设计、调试和维修的动手技能非常不利。
发明内容
本发明主要解决原有的制冷实验设备无法实现制冷剂的渐变调试，学生感受不到制冷剂 的多少与制冷系统中各参数间的变化关系，降低了学生的感性认识和实验乐趣的技术问题； 提供一种能轻松实现制冷剂的渐变调试，使学生能清楚感受到制冷剂的多少与制冷系统中各 参数间的变化关系，有效提升学生的感性认识和实验乐趣，从而有效提高学员的创新设计、调试和维修的动手技能的制冷实验(实训)设备。
本发明同时解决原有的制冷实验设备在减少制冷剂时是直接将制冷剂排放到空气中，造 成资源的大量浪费，也破坏大气层、污染环境，排放次数过多还会造成压縮机失油卡死的技 术问题；提供一种不用将制冷剂排放到空气中，制冷剂能100%重复循环利用，节约资源，保 护环境，对压縮机不造成损坏的制冷实验(实训)设备。
本发明还解决原有的制冷实验设备从外界添加制冷剂时，容易把空气带入制冷系统，影 响实验效果，会误导学员的技术问题；提供一种向制冷系统添加制冷剂时不需要从外界添加 ，避免将空气带入制冷系统，从而确保实验效果的精确的制冷实验(实训)设备。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本发明包括依次相连而构 成一个回路的压縮机、第一冷凝器、干燥过滤器、毛细管、第一蒸发器，所述的第一冷凝器 的进、出管路上分别设有第一截止阀、第二截止阀，所述的压縮机的输出端和所述的干燥过 滤器的输入端之间连接有一个支路，该支路包括第三截止阀、第四截止阀以及连接于第三截 止阀和第四截止阀之间的第二冷凝器或第一贮液器；或者所述的第一蒸发器的进、出管路上 分别设有第五截止阀、第六截止阀，所述的压縮机的输入端和所述的毛细管的输出端之间连 接有一个支路，该支路包括第七截止阀、第八截止阀以及连接于第七截止阀和第八截止阀之 间的第二蒸发器或第二贮液器。通过第一、第二、第三、第四截止阀的开闭组合实现制冷系 统的多种工作状态，如完成制冷系统的抽真空、渐变增加制冷剂、渐变减少制冷剂等，抽 真空或减少制冷剂时将制冷剂收集在第二冷凝器或第一贮液器中，增加制冷剂时再将收集在 第二冷凝器或第一贮液器中的制冷剂排放到制冷系统管路中。或者通过第五、第六、第七、 第八截止阀的开闭组合实现制冷系统的多种工作状态，如完成制冷系统的抽真空、渐变增加 制冷剂、渐变减少制冷剂等，抽真空或减少制冷剂时将制冷剂收集在第二蒸发器或第二贮 液器中，增加制冷剂时再将收集在第二蒸发器或第二贮液器中的制冷剂排放到制冷系统管路 中。能在同一系统中完成制冷剂加多加少的渐变调试，使学生清楚感受到制冷剂的多少与制 冷系统中各参数间的变化关系，有效提高学员的实验乐趣和调试、维修的动手技能。同时制 冷剂100%重复循环利用，节约能源，保护环境，也延长压縮机的使用寿命。再一个向制冷系 统添加制冷剂时不需要从外界添加，避免将空气带入制冷系统，确保实验效果。
作为优选，所述的第二冷凝器的容量或第一贮液器的容量大于第一冷凝器的容量，所述 的第二蒸发器的容量或第二贮液器的容量大于第一蒸发器的容量。便于更好地实现对制冷系 统的抽真空及向制冷系统加入过多的制冷剂的功能。
作为优选，所述的第三截止阀的一侧与压縮机的输出端相连，其另一侧与第二冷凝器的进管相连，第二冷凝器的出管与第一贮液器的进管相连，第一贮液器的出管与第四截止阀的 一侧相连，其另一侧与干燥过滤器的输入端相连。支路上既有第二冷凝器，又有第一贮液器 ，对制冷系统抽真空或减少制冷剂时将制冷剂收集在第二冷凝器和第一贮液器中，能收集的 容量更大、更多。
作为优选，所述的第二冷凝器和第一贮液器的总容量大于第一冷凝器的容量。便于更好 地实现对制冷系统的抽真空及向制冷系统加入过多的制冷剂的功能。
作为优选，所述的第七截止阀的一侧与毛细管的输出端相连，其另一侧与第二贮液器的 进管相连，第二贮液器的出管与第二蒸发器的进管相连，第二蒸发器的出管与第八截止阀的 一侧相连，其另一侧与压縮机的输入端相连。支路上既有第二蒸发器，又有第二贮液器，对 制冷系统抽真空或减少制冷剂时将制冷剂收集在第二蒸发器和第二贮液器中，能收集的容量 更大、更多。
作为优选，所述的第二蒸发器和第二贮液器的总容量大于第一蒸发器的容量。便于更好 地实现对制冷系统的抽真空及向制冷系统加入过多的制冷剂的功能。
作为优选，还包括第九截止阀、第十截止阀、第十一截止阀、第十二截止阀，所述的第 九截止阀设于压縮机的输出端，所述的第十一截止阀设于压縮机的输入端，设有第十截止阀 的管路的一端与压縮机的输入端相连，其另一端与第九截止阀的输出侧相连，设有第十二截 止阀的管路的一端与压縮机的输出端相连，其另一端与第十一截止阀的输入侧相连。通过第 五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二截止阀的开闭组合更好、更完善地实 现制冷系统的多种工作状态，如完成制冷系统的抽真空、渐变增加制冷剂、渐变减少制冷剂 等。
本发明的有益效果是采用单压縮机，制冷剂加多或加少和制冷剂加过多和过少能在同 一系统展现，充分展示制冷剂在制冷系统的"量变到质变"的魅力，使学生轻松完成制冷剂 的渐变调试，清楚感受到制冷剂的多少与制冷系统中各参数间的变化关系，使学员由理性认 识升华到感性认识，有效提升学生的感性认识和实验乐趣，有效提高学员的创新设计、调试 和维修的动手技能。另一方面，制冷剂100%重复循环利用，确保制冷剂不浪费，有效节约资 源，保护环境，延长压縮机的使用寿命。
图l是本发明的一种连接结构示意图。 图2是本发明的又一种连接结构示意图。
图中l.压縮机，2.第一冷凝器，3.干燥过滤器，4.毛细管，5.第一蒸发器，6.第二冷凝器，7.第一贮液器，8.第二蒸发器，9.第二贮液器，ll.第一截止阀，12.第二截止阀， 13.第三截止阀，14.第四截止阀，15.第五截止阀，16.第六截止阀，17.第七截止阀，18.第 八截止阀，19.第九截止阀，20.第十截止阀，21.第十一截止阀，22.第十二截止阀。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 实施例l:本实施例的一种制冷实验(实训)设备，如图1所示，包括依次相连而构成一 个回路的压縮机l、第一冷凝器2、干燥过滤器3、毛细管4、第一蒸发器5。第一冷凝器2的进 、出管路上分别安装有第一截止阀ll、第二截止阀12，压縮机1的输出端和干燥过滤器3的输 入端之间连接有一个支路，该支路由第二冷凝器6、第一贮液器7、第三截止阀13和第四截止 阀14构成，第三截止阀13的一侧与压縮机1的输出端相连，其另一侧与第二冷凝器6的进管相 连，第二冷凝器6的出管与第一贮液器7的进管相连，第一贮液器7的出管与第四截止阀14的 一侧相连，其另一侧与干燥过滤器3的输入端相连。第二冷凝器6和第一贮液器7的总容量大 于第一冷凝器2的容量。 工作过程
1、 打开第一截止阀和第二截止阀，关闭第三截止阀和第四截止阀，制冷系统流程为压 縮机一第一截止阀一第一冷凝器一第二截止阀一干燥过滤器一毛细管一第一蒸发器一压縮机 ，启动压縮机，制冷系统处于平衡的循环运行状态。
2、 关闭第四截止阀和第一截止阀，打开第二截止阀和第三截止阀，制冷系统流程为压 縮机一第三截止阀一第二冷凝器一第一贮液器一第四截止阀，第一截止阀一第一冷凝器一第 二截止阀一干燥过滤器一毛细管一第一蒸发器一压縮机，制冷剂被收集到第二冷凝器和第一 贮液器中，制冷系统处于抽真空运行状态。抽一会停机，同时关掉第三截止阀，打开第一截 止阀，停机5分钟以上，然后关闭第三截止阀和第四截止阀，打开第一截止阀和第二截止阀
，制冷系统流程为压縮机一第一截止阀一第一冷凝器一第二截止阀一干燥过滤器一毛细管一 第一蒸发器一压縮机，制冷系统处于压力较低状况运行，等系统运行稳定后，配有仪表学员 可以记录需要的参数，并用手感受系统不同部位的温度。
3、 停机5分钟以上，重复第2步，制冷系统处于压力更低状况运行，等系统运行稳定后 ，配有仪表学员可以记录需要的参数，并用手感受系统不同部位的温度。
4、 停机5分钟以上，重复以上步骤，直到制冷系统抽成接近真空状态，制冷剂几乎全部 被收集在第二冷凝器和第一贮液器中，再停机5分钟以上，系统可以进行下面的运行。
5、 打开第一截止阀和第二截止阀，关闭第三截止阀和第四截止阀，制冷系统流程为压縮机一第一截止阀一第一冷凝器一第二截止阀一干燥过滤器一毛细管一第一蒸发器一压縮机 ，稍微打开第四截止阀，使第一贮液器中的制冷剂有少量的排到制冷系统中，即给制冷系统 加一点制冷剂，然后关闭第四截止阀，制冷系统处于低压状况运行，等系统运行稳定后，配 有仪表学员记录需要的参数，并用手感受系统不同部位的温度。再稍微打开第四截止阀，给 系统再加一点制冷剂，然后关闭第四截止阀，制冷系统处于较高压力状况运行，等系统运行 稳定后，配有仪表学员记录需要的参数，并用手感受系统不同部位的温度。重复以上操作步 骤直到无法给系统加制冷剂为止。
6、 打开第四截止阀，再关闭第二截止阀，制冷系统流程为压縮机一第一截止阀一第一 冷凝器一第二截止阀，第三截止阀一第二冷凝器一第一贮液器一第四截止阀一干燥过滤器一 毛细管一第一蒸发器一压縮机，系统处于加液状态，稍微运行一会后关闭第四截止阀，再打 开第二截止阀，等系统运行稳定后，配有仪表学员记录需要的参数，并用手感受系统不同部 位的温度。继续进行以下操作。
7、 先关闭第二截止阀，然后再打开第四截止阀，制冷系统流程为压縮机一第一截止阀 —第一冷凝器一第二截止阀，第三截止阀一第二冷凝器一第一贮液器一第四截止阀一干燥过 滤器一毛细管一第一蒸发器一压縮机，系统处于继续加液状态，稍微运行一会后关闭第四截 止阀，再打开第二截止阀，等系统运行稳定后，配有仪表学员记录需要的参数，并用手感受 系统不同部位的温度。继续重复进行以上操作，直到系统运行的高压压力接近允许最大值。
8、 打开第一、第二、第三、第四截止阀，系统又重新回到起初状态。
实施例2:本实施例的一种制冷实验(实训)设备，如图2所示，包括依次相连而构成一 个回路的压縮机l、第一冷凝器2、干燥过滤器3、毛细管4、第一蒸发器5，还包括第二蒸发 器8、第二贮液器9、第五到第十二截止阀。第一蒸发器5的进、出管路上分别安装有第五截 止阀15、第六截止阀16，由第二蒸发器8、第二贮液器9、第七截止阀17和第八截止阀18构成 一个支路，第七截止阀17的一侧与毛细管4的输出端相连，其另一侧与第二贮液器9的进管相 连，第二贮液器9的出管与第二蒸发器8的进管相连，第二蒸发器8的出管与第八截止阀18的 一侧相连，其另一侧经过第十一截止阀21与压縮机1的输入端相连。第九截止阀19安装于压 縮机l的输出端，第十一截止阀21安装于压縮机1的输入端，安装有第十截止阀20的管路的一 端与压縮机l的输入端相连，其另一端与第九截止阀19的输出侧相连，安装有第十二截止阀 22的管路的一端与压縮机1的输出端相连，其另一端与第十一截止阀21的输入侧相连。第二 蒸发器8和第二贮液器9的总容量大于第一蒸发器5的容量。
第九截止阀、第十截止阀、第十一截止阀和第十二截止阀可以用四通电磁换向阀代替，图2是一个热泵空调制冷系统图，为了简单起见未画汽液分离器和单向阀等器件。 工作过程
1、 打开第十一截止阀、第六截止阀、第五截止阀和第九截止阀，关闭第十截止阀、第 十二截止阀、第八截止阀和第七截止阀，制冷系统流程为压縮机一第九截止阀一第一冷凝器 —干燥过滤器一毛细管一第五截止阀一第一蒸发器一第六截止阀一第十一截止阀一压縮机， 制冷系统处于平衡的循环运行状态。
2、 关闭第十一截止阀、第六截止阀、第七截止阀和第九截止阀，打开第十截止阀、第
十二截止阀、第八截止阀和第五截止阀，制冷系统流程为压縮机一第十二截止阀一第八截止 阀一第二蒸发器一第二贮液器一第七截止阀，第六截止阀一第一蒸发器一第五截止阀一毛细 管一干燥过滤器一第一冷凝器一第十截止阀一压縮机，制冷系统处于抽真空运行状况。抽一
会后停机，关掉第八截止阀，打开第六截止阀。5分钟后继续进行下面的运行。
3、 打开第十截止阀、第十二截止阀、第六截止阀和第五截止阀，关闭第十一截止阀、 第八截止阀、第七截止阀和第九截止阀，制冷系统流程为压縮机一第十二截止阀一第六截止 阀一第一蒸发器一第五截止阀一毛细管一干燥过滤器一第一冷凝器一第十截止阀一压縮机， 制冷系统处于较低压力状况下运行，等系统运行稳定后，配有仪表学员可以记录需要的参数 ，并用手感受系统不同部位的温度。5分钟后系统继续进行下面的运行。
4、 重复第2步，制冷系统继续处于抽真空运行状况。抽一会后停机，关掉第八截止阀， 打开第六截止阀，5分钟后系统继续进行下面的运行。
5、 重复第3步，制冷系统处于更低压力状况下运行，等系统运行稳定后，配有仪表学员 记录需要的参数，并用手感受系统不同部位的温度。5分钟后系统继续进行下面的运行。
6、 重复以上操作步骤直到系统抽成接近真空状态。停机5分钟以上系统可以进行下面的 实验。
7、 打开第十截止阀、第十二截止阀、第六截止阀和第五截止阀，关闭第十一截止阀、 第八截止阀、第七截止阀和第九截止阀，制冷系统流程为压縮机一第十二截止阀一第六截止 阀一第一蒸发器一第五截止阀一毛细管一干燥过滤器一第一冷凝器一第十截止阀一压縮机， 稍微打开第七截止阀，给系统加一点制冷剂，然后关闭第七截止阀，制冷系统处于低压状况 下运行，等系统运行稳定后，配有仪表学员可以记录需要的参数，并用手感受系统不同部位 的温度。再稍微打开第七截止阀，给系统再加一点制冷剂，然后关闭第七截止阀，制冷系统 处于较高压力状况下运行，等系统运行稳定后，配有仪表学员记录需要的参数，并用手感受 系统不同部位的温度。重复以上操作步骤直到无法给系统加制冷剂为止。200810306163.7
说明书第7/7页
8、 关闭第十一截止阀、第八截止阀、第五截止阀和第九截止阀，打开第十截止阀、第 十二截止阀、第六截止阀和第七截止阀，制冷系统流程为压縮机一第十二截止阀一第六截止 阀一第一蒸发器一第五截止阀，第八截止阀一第二蒸发器一第二贮液器一第七截止阀一毛细 管一干燥过滤器一第一冷凝器一第十截止阀一压縮机，系统处于加液状态。稍微运行一会后 关闭第七截止阀，再打开第五截止阀，等系统运行稳定后，配有仪表学员记录需要的参数， 并用手感受系统不同部位的温度。继续进行以下操作。
9、 关闭第十一截止阀、第八截止阀、第五截止阀和第九截止阀，打开第十截止阀、第 十二截止阀、第六截止阀和第七截止阀，制冷系统流程为压縮机一第十二截止阀一第六截止 阀一第一蒸发器一第五截止阀，第八截止阀一第二蒸发器一第二贮液器一第七截止阀一毛细 管一干燥过滤器一第一冷凝器一第十截止阀一压縮机，系统处于继续加液状态。稍微运行一 会后，关闭第七截止阀，再打开第五截止阀，等系统运行稳定后，配有仪表学员记录需要的 参数，并用手感受系统不同部位的温度。继续重复进行以上操作，直到系统运行高压压力接 近允许最大值。
10、 打开第八截止阀、第六截止阀、第五截止阀和第七截止阀，系统又重新回到起初状态。
本发明也可实现在真空状态下，打开制冷系统使空气进入，设置泄漏点，让学员充氮气 检漏或用其它方法检漏，找出泄漏点后补漏，补漏后试漏，检査是否补好，补好后再用真空 泵对制冷系统抽真空，抽真空完毕后，再由支路上的部件向制冷系统加制冷剂运行，不需要 添加额外的制冷剂。
本发明也可实现通过手工采集数据，然后绘制常态和非常态下制冷系统不同加液量与压 縮机运行电流、冷凝压力、冷凝温度、蒸发压力和蒸发温度的曲线图和表，绘制常态和非常 态下压縮机运行功率(耗电量)与制冷系统不同加液量、冷凝压力、冷凝温度、蒸发压力和 蒸发温度的曲线图和表，学员可以用手感受制冷系统不同部位温度变化，然后与教材仔细对 照，提高学员的感性认识。
权利要求
权利要求1一种制冷实验(实训)设备，包括依次相连而构成一个回路的压缩机(1)、第一冷凝器(2)、干燥过滤器(3)、毛细管(4)、第一蒸发器(5)，其特征在于所述的第一冷凝器(2)的进、出管路上分别设有第一截止阀(11)、第二截止阀(12)，所述的压缩机(1)的输出端和所述的干燥过滤器(3)的输入端之间连接有一个支路，该支路包括第三截止阀(13)、第四截止阀(14)以及连接于第三截止阀(13)和第四截止阀(14)之间的第二冷凝器(6)或第一贮液器(7)；或者所述的第一蒸发器(5)的进、出管路上分别设有第五截止阀(15)、第六截止阀(16)，所述的压缩机(1)的输入端和所述的毛细管(4)的输出端之间连接有一个支路，该支路包括第七截止阀(17)、第八截止阀(18)以及连接于第七截止阀(17)和第八截止阀(18)之间的第二蒸发器(8)或第二贮液器(9)。
2. 根据权利要求l所述的制冷实验(实训)设备，其特征在于所述的 第二冷凝器(6)的容量或第一贮液器(7)的容量大于第一冷凝器(2)的容量，所述的第 二蒸发器(8)的容量或第二贮液器(9)的容量大于第一蒸发器(5)的容量。
3. 根据权利要求l所述的制冷实验(实训)设备，其特征在于所述的 第三截止阀(13)的一侧与压縮机(1)的输出端相连，其另一侧与第二冷凝器(6)的进管 相连，第二冷凝器(6)的出管与第一贮液器(7)的进管相连，第一贮液器(7)的出管与 第四截止阀(14)的一侧相连，其另一侧与干燥过滤器(3)的输入端相连。
4. 根据权利要求3所述的制冷实验(实训)设备，其特征在于所述的 第二冷凝器(6)和第一贮液器(7)的总容量大于第一冷凝器(2)的容量。
5. 根据权利要求l所述的制冷实验(实训)设备，其特征在于所述的 第七截止阀(17)的一侧与毛细管(4)的输出端相连，其另一侧与第二贮液器(9)的进管 相连，第二贮液器(9)的出管与第二蒸发器(8)的进管相连，第二蒸发器(8)的出管与 第八截止阀(18)的一侧相连，其另一侧与压縮机(1)的输入端相连。
6. 根据权利要求5所述的制冷实验(实训)设备，其特征在于所述的第二蒸发器(8)和第二贮液器(9)的总容量大于第一蒸发器(5)的容量。
7.根据权利要求1或5所述的制冷实验(实训)设备，其特征在于还 包括第九截止阀(19)、第十截止阀(20)、第十一截止阀(21)、第十二截止阀(22)， 所述的第九截止阀(19)设于压縮机(1)的输出端，所述的第十一截止阀(21)设于压縮 机(1)的输入端，设有第十截止阀(20)的管路的一端与压縮机(1)的输入端相连，其另 一端与第九截止阀(19)的输出侧相连，设有第十二截止阀(22)的管路的一端与压縮机( 1)的输出端相连，其另一端与第十一截止阀(21)的输入侧相连。
全文摘要
本发明涉及一种制冷实验(实训)设备，包括依次相连而构成一个回路的压缩机、第一冷凝器、干燥过滤器、毛细管、第一蒸发器。第一冷凝器的进、出管路上分别设有第一截止阀、第二截止阀，压缩机的输出端和干燥过滤器的输入端之间连接有一个支路，该支路包括第三截止阀、第四截止阀以及连接于第三截止阀和第四截止阀之间的第二冷凝器或第一贮液器。本发明通过各截止阀的开闭组合实现制冷系统中制冷剂的增或减，使学生轻松完成制冷剂的渐变调试，清楚感受到制冷剂的多少与制冷系统中各参数间的变化关系，有效提高学生的感性认识、实验乐趣以及调试和维修的动手技能。制冷剂100％重复循环利用，有效节约资源，保护环境，也延长压缩机的使用寿命。
文档编号G09B25/00GK101447142SQ20081030616
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者杨洪林 申请人:杨洪林