制冷剂散热模块能力测试试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种制冷剂散热模块能力测试试验装置。

背景技术：

目前大型机房机电设备以及机车上大量机电等设备采用制冷剂散热模块为电子设备降温散热，因此制冷剂散热模块的性能直接影响设备的降温散热，是设备安全、可靠运行的基础。

然而，目前还没有针对制冷剂散热模块的能力测试装置，为了在实际运行和设计计算基础上进一步提升制冷剂散热模块的性能，急需开发相应的测试装置，用于对制冷剂散热模块的能力测试。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够测试制冷剂散热模块的性能，适用范围广，测试可靠的试验装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：制冷剂散热模块能力测试试验装置，包括一端具有测试进接口、另一端具有测试出接口的测试回路，测试时，被测制冷剂散热模块的进口与测试回路的测试进接口连接，被测制冷剂散热模块的出口与测试回路的测试出接口连接，第一制冷剂在测试回路和被测制冷剂散热模块内循环流动，还包括辅助蒸发回路，所述辅助蒸发回路的两端分别连接在测试回路上。

进一步地，所述测试回路上沿着从测试出接口到测试进接口的方向依次设有压缩机、冷凝器、过冷器、第一膨胀阀以及流量计。

进一步地，所述辅助蒸发回路上设有蒸发器，所述蒸发器位于一加热器内。

进一步地，所述辅助蒸发回路上还设有第三膨胀阀。

进一步地，所述测试回路上还设有储液罐。

进一步地，所述测试回路上还设有干燥过滤器。

进一步地，所述测试回路上还设有检测部件，所述检测部件包括视液镜、压力传感器、温度传感器中任意一种或任意两种或三种。

进一步地，所述测试回路上还设有气分和油分，且所述气分位于压缩机之前，所述油分位于压缩机之后、冷凝器之前。

进一步地，还包括压力控制流道，所述压力控制流道的一端连接在测试回路上位于压缩机之前的位置处、另一端连接在测试回路上位于压缩机之后的位置处，所述压力控制流道上设有高低压控制器高压表和低压表。

进一步地，所述测试回路上还设有调节阀。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型能够测试不同容量不同制冷剂(比如制冷剂为R134a，或R410A，或R22)不同工况(制冷剂进入散热模块的工作状态，以干度来衡量)下制冷剂散热模块的性能，对给定制冷剂散热模块，通过调控进入制冷剂散热模块制冷剂流量、制冷剂压力，研究制冷剂不同状态下，制冷剂散热模块的换热特性。

而且本实用新型设置的辅助蒸发回路能够辅助测试回路蒸发能力不足(当制冷剂散热模块散热量较小时)，适用范围广，测试可靠。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例中试验台的结构示意图。

附图中各部件的标记为：10测试回路、101测试进接口、102测试出接口、103压缩机、104冷凝器、105储液罐、106干燥过滤器、107过冷器、108第一膨胀阀、109流量计、1010气分、1011油分、1012第二膨胀阀、1013调节阀、1014视液镜、1015压力传感器、1016温度传感器、1017针阀、1018开关阀、1019电磁阀、20辅助蒸发回路、201蒸发器、202第三膨胀阀、30压力控制流道、301高低压控制器、302高压表、303低压表、40加热器、401电加热器、50直通路、60试验台、601滚轮、602机械室、603控制室、604控制显示面板、605垂直安装架、70被测制冷剂散热模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

参见图1。

本实用新型一实施例的制冷剂散热模块能力测试试验装置，包括一端具有测试进接口101、另一端具有测试出接口102的测试回路10，测试时，被测制冷剂散热模块70的进口与测试回路10的测试进接口101连接，被测制冷剂散热模块70的出口与测试回路10的测试出接口102连接，第一制冷剂在测试回路10和被测制冷剂散热模块70内循环流动；

本实施例中，所述测试回路10上沿着从测试出接口102到测试进接口101的方向依次设有压缩机103、冷凝器104、储液罐105、干燥过滤器106、过冷器107、第一膨胀阀108以及流量计109，这种结构的测试回路10结构简单，循环效果可靠。

装置还包括辅助蒸发回路20，所述辅助蒸发回路20的一端连接在测试回路10上位于压缩机103之前的位置处、另一端连接在测试回路10上位于过冷器107和第一膨胀阀108之间的位置处，所述辅助蒸发回路20上设有蒸发器201，所述蒸发器201位于一加热器40内。辅助蒸发回路20是为了辅助测试回路蒸发能力的不足(当制冷剂散热模块散热量较小时)，加热器40作用是提供热量给蒸发器。

本实施例中，所述加热器40包括密闭容器，内部有第二制冷剂，电加热器401浸没于所述第二制冷剂中，且蒸发器201也安装在其中。其工作过程为电加热器401对第二制冷剂进行加热，使制冷剂沸腾汽化，汽化的制冷剂上升同布置在上方的蒸发器201接触传热给蒸发器201，同时冷凝掉下到电加热管区域。这种加热器的优点是相变换热，换热效果好，易于控制输入热量。

本实施例中，所述辅助蒸发回路20上还设有第三膨胀阀202，所述第三膨胀阀202位于蒸发器201的靠近第一膨胀阀108的一侧。第三膨胀阀202起节流作用，使进入辅助回路的高压高温液态制冷剂被节流为低压低温液体，在流经蒸发器时能吸收热量。

本实施例中，所述测试回路10上还设有气分1010和油分1011，且所述气分1010位于压缩机103之前，在设置了辅助蒸发回路20的情况下，气分1010位于辅助蒸发回路20的连接点之后，所述油分1011位于压缩机103之后、冷凝器104之前。气分1010和油分1011均为气液分离装置，从被测制冷剂散热模块流出的第一制冷剂可能会有少量以液态形式存在，气分1010的作用是在第一制冷剂进入压缩机103之前，将少量以液态第一制冷剂分离储存起来，而从压缩机103流出的第一制冷剂可能会夹带少量的润滑油，油分1011的作用是将夹带的少量润滑油分离储存起来，在具体实施中，可将分离出的润滑油通过回油管10111送回压缩机103内。

本实施例中，还包括压力控制流道30，所述压力控制流道30的一端连接在测试回路10上位于压缩机103之前的位置处、另一端连接在测试回路10上位于压缩机103之后的位置处，所述压力控制流道30上设有高低压控制器301、高压表302和低压表303。在设置了气分1010和油分1011的情况下，压力控制流道30的一端连接在测试回路10上位于压缩机103和气分1010之间的位置处、另一端连接在测试回路10上位于油分1011和冷凝器104之间的位置处。该设计为压缩机运行保护监控回路，通过高低压力控制器来监测压缩机吸气压力和排气压力，并与设定值比较，当超过设定值即运行高低压力偏离正常值，压缩机将会出现故障，这时系统将直接切断压缩机电源以保护压缩机。

本实施例中，还包括与第一膨胀阀108并联的第二膨胀阀1012。第二膨胀阀1012和第一膨胀阀108一样起节流作用。

本实施例中，所述测试回路10上还设有调节阀1013，所述调节阀1013位于压缩机103之前。调节阀1013的作用是对测试回路的流量和压力进行粗调节。

本实施例中，所述测试回路10上还设有针阀1017。针阀1017作为检修阀，方便给制冷系统充放制冷剂。

当然，在本装置的各流道上，尤其是各部件的进出口位置处，根据需要安装开关阀1018和电磁阀1019。

本实施例中，在靠近测试进接口101和测试出接口102的位置均设置视液镜1014、压力传感器1015和温度传感器1016，视液镜1014用于视觉观察制冷剂，压力传感器1015和温度传感器1016用于测量制冷剂压力和温度，其它位置，根据需要也可相应设置。

本实施例中，还包括与储液罐105并联的直通路50。用于第一制冷剂直接通过，而不经过储液罐105。

具体实施中，流量计109采用质量流量计；冷凝器104可采用风冷冷凝器或水冷冷凝器；过冷器107上设置有过冷器电加热器，作用是当过冷温度偏低时提供热量给过冷器；测试进出接口部分设置快速接头，用于快速与被测制冷剂散热模块70快速连接；加热器40也可用导热油加热器替代；压缩机103采用变频压缩机，为了适应不同容量机组，变频压缩机配置两台，一大一小，或是用类似能够提供压缩制冷剂同时调节制冷剂输送流量的制冷动力机械替代。

本实施例中，还包括用作载体的试验台60，方便装置的使用。具体实施中，试验台60底部可设置用于行走的滚轮601，试验台60内配置机械室602，用于上述各部件的安装。

具体实施中，试验台60内还配置控制室603，用于安装控制系统，控制系统包括数据采集器、主控机和调节仪表PID1-PID5，各膨胀阀均采用电子膨胀阀，各阀、温度传感器、压力传感器和流量计均与所述数据采集器相连接，所述数据采集器与所述主控机相连接；试验台60设置与主控机连接的控制显示面板604，方便操控，垂直安装架605，用于固定散热模块。

本试验装置通过下述技术配置和方法，可解决如下测试需求：

1.流量的控制和测量：由流量计109测量测试回路10的流量，该流量反馈给控制仪表PID1，仪表PID1输出调节信号给压缩机103，控制压缩机103转速，从而调节测试回路10的循环的第一制冷剂的流量；

2.入口压力的控制和测量：由压力传感器1015测量被测制冷剂散热模块70入口制冷剂压力，该压力被反馈给压力调节仪表PID2，压力调节仪表PID2输出调节信号给第一膨胀阀108和第二膨胀阀1012，控制各膨胀阀的开度，达到对阀后压力的调节；

3.同时配置辅助蒸发器+加热器部分，并对压缩机吸气压力进行调节，由吸气压力调节仪表PID3调节电子膨胀阀202实现，达到辅助系统正常运行；

4.为保证制冷系统的正常稳定运行，对系统的冷凝压力通过调节仪表PID4调节冷凝器调速风扇控制；并对过冷度通过调节仪表PID5控制过冷凝器调速风扇和加热器；

5.配置视液镜1014，方便测试人员观察确认进出口制冷剂流体状态。

本试验装置能够实现对制冷剂散热模块制冷剂工作状态参数的监控和调节，包括进入样机制冷剂的压力调节和控制，流量调节和控制，入口状态的视觉观测，对入口压力、温度和出口压力、出口温度的测量，达到模拟制冷剂散热模块内制冷剂在液汽两态不同干度下的工作状态，分析制冷剂散热模块的换热效果。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本实用新型，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，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。