本發(fā)明涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置，特別是一種基于油分離法的含油率控制裝置。

背景技術(shù)：

目前的制冷系統(tǒng)含油率測試方法通常有采樣稱重法、光吸收法、聲速法、投射法以及油分離法，而現(xiàn)有的制冷系統(tǒng)性能測試試驗(yàn)臺(tái)大部分都沒有配備專用的可以準(zhǔn)確測量并控制制冷系統(tǒng)的潤滑油循環(huán)率的裝置。

中國專利CN200910047464.7公開一種用于檢測和控制制冷系統(tǒng)潤滑油循環(huán)率的測試裝置，其采用兩個(gè)油分離器以將從壓縮機(jī)排出的制冷劑和潤滑油的混合物中的潤滑油完全分離出來，僅使制冷劑進(jìn)入冷凝器，而分離出來的潤滑油蓄存在儲(chǔ)油箱內(nèi)，再利用油泵從儲(chǔ)油箱中抽送潤滑油送至冷凝器進(jìn)口端的制冷劑管路中，并應(yīng)用手動(dòng)針閥來精確控制和測量制冷系統(tǒng)的潤滑油側(cè)循環(huán)率。由于系統(tǒng)除了壓縮機(jī)作為動(dòng)力源外，又采用了油泵作為潤滑油的動(dòng)力源，對(duì)系統(tǒng)的能耗增加了額外的負(fù)擔(dān)；同時(shí)，擁有兩個(gè)動(dòng)力源也給系統(tǒng)帶來潛在的更多的不穩(wěn)定因素。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了降低在含油率測試過程中由油泵帶來的額外能耗以及提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提供了一種新的用于制冷元器件測試的含油率控制裝置，通過調(diào)節(jié)壓差來作為潤滑油的動(dòng)力源，完全替代了油泵在含油率測試裝置中的作用，降低了系統(tǒng)的能耗，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采取以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置，包括第一油分離器、第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥、泄壓閥、第一儲(chǔ)油罐、第一補(bǔ)油閥、第二補(bǔ)油閥、供油罐、補(bǔ)壓閥、壓縮機(jī)、第二油分離器、第二儲(chǔ)油罐、油位控制器、第一潤滑油管路、冷媒管路、第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥、冷凝器、主路流量計(jì)、含油率調(diào)節(jié)二通閥、油路流量計(jì)、控制器、第二潤滑油管路、泄壓管路、補(bǔ)壓管路和取壓管路；

所述第一油分離器的出口端依次連接第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥、壓縮機(jī)、第二油分離器、第二降壓壓差二通閥、冷凝器和主路流量計(jì)；所述第一油分離器、第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥、壓縮機(jī)、第二油分離器、第二降壓壓差二通閥和冷凝器之間通過冷媒管路連接；

所述第二油分離器的出油端連接第二儲(chǔ)油罐進(jìn)口端，第二儲(chǔ)油罐出口端連接油位控制器進(jìn)口端，油位控制器出口端連接壓縮機(jī)的潤滑油進(jìn)口端；所述第二油分離器、第二儲(chǔ)油罐、油位控制器和壓縮機(jī)之間通過第一潤滑油管路連接；

所述第一儲(chǔ)油罐包括第一出口、第二出口、第一進(jìn)口和第二進(jìn)口，所述第一出口依次連接泄壓閥與第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥出口，所述第二出口依次連接第二補(bǔ)油閥與供油罐進(jìn)口，所述供油罐出口連接第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥進(jìn)口，所述供油罐的出油端依次連接含油率調(diào)節(jié)二通閥、油路流量計(jì)和冷凝器出口；所述控制器分別與含油率調(diào)節(jié)二通閥、油路流量計(jì)電連接；所述第一進(jìn)口依次連接第一補(bǔ)油閥與第一油分離器的出油端；所述第二進(jìn)口依次連接補(bǔ)壓閥與第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥的進(jìn)口；所述第一油分離器、第一補(bǔ)油閥、第一儲(chǔ)油罐、第二補(bǔ)油閥、供油罐、含油率調(diào)節(jié)二通閥和油路流量計(jì)之間通過第二潤滑油管路連接；所述第一儲(chǔ)油罐、泄壓閥和第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥之間通過泄壓管路連接；所述第一儲(chǔ)油罐、補(bǔ)壓閥和第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥之間通過補(bǔ)壓管路連接；所述供油罐與第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥之間通過取壓管路連接。

優(yōu)選地，所述第一儲(chǔ)油罐底部的高度高于供油罐頂部的高度，使得第一儲(chǔ)油罐內(nèi)部的潤滑油能在重力下流向供油罐。

壓縮機(jī)采用獨(dú)立的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)，由壓縮機(jī)、第二油分離器、第二儲(chǔ)油罐、油位控制器和第一潤滑油管路構(gòu)成。壓縮機(jī)的出口連接第二油分離器進(jìn)口端，第二油分離器的出油端連接第二儲(chǔ)油罐進(jìn)口端，第二儲(chǔ)油罐出口端連接油位控制器進(jìn)口端，油位控制器出口端連接壓縮機(jī)的潤滑油進(jìn)口端，以上構(gòu)成壓縮機(jī)獨(dú)立的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)(第一潤滑油循環(huán)回路)。潤滑油與冷媒的混合物從壓縮機(jī)出口出來后，經(jīng)過第二油分離器分離后，冷媒從第二油分離器出口進(jìn)入第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥，而潤滑油則從第二油分離器的出油端進(jìn)入第二儲(chǔ)油罐。當(dāng)壓縮機(jī)缺油時(shí)，安裝于壓縮機(jī)潤滑油出口端的油位控制器檢測到油位下降，自動(dòng)打開油位控制器上的電磁閥，潤滑油從第二儲(chǔ)油罐回到壓縮機(jī)。

潤滑油與冷媒的混合物在進(jìn)入第一油分離器后，冷媒從第一油分離器的冷媒出口出來經(jīng)過第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥后，進(jìn)入壓縮機(jī)，而潤滑油暫時(shí)存儲(chǔ)于第一油分離器的底部。

本發(fā)明通過第一儲(chǔ)油罐的油位高低以及第一油分離器的油位高低來綜合判斷第一儲(chǔ)油罐該進(jìn)行補(bǔ)壓還是泄壓操作，油位高低可以通過設(shè)定某一目標(biāo)值來實(shí)現(xiàn)：

當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)油罐的油位不高于某一目標(biāo)值并且第一油分離器的油位較高(高于某一目標(biāo)值)時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)壓閥，打開泄壓閥，調(diào)節(jié)第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥的開度，第一儲(chǔ)油罐內(nèi)部壓力低于第一油分離器內(nèi)部壓力，然后打開第一補(bǔ)油閥，第一油分離器內(nèi)的潤滑油將在壓力作用下進(jìn)入第一儲(chǔ)油罐。

當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)油罐的油位較高(高于某一目標(biāo)值)或第一油分離器的油位較低(低于某一目標(biāo)值時(shí))時(shí)，關(guān)閉泄壓閥，打開補(bǔ)壓閥，第一儲(chǔ)油罐內(nèi)部壓力將和供油罐內(nèi)部壓力相等。打開第二補(bǔ)油閥，第一儲(chǔ)油罐的底部高度高于供油罐的頂部高度，潤滑油將在重力作用下從第一儲(chǔ)油罐經(jīng)過第二補(bǔ)油閥進(jìn)入供油罐。

調(diào)節(jié)第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥，供油罐內(nèi)部壓力將高于冷凝器出口壓力，供油罐內(nèi)部的潤滑油將在壓力作用下經(jīng)過含油率調(diào)節(jié)二通閥、油路流量計(jì)進(jìn)入主路流量計(jì)。

第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥、泄壓閥、補(bǔ)壓閥、第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥、泄壓管路、補(bǔ)壓管路和取壓管路共同構(gòu)成壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為第二潤滑油循環(huán)回路(即由第一油分離器、第一補(bǔ)油閥、第一儲(chǔ)油罐、第二補(bǔ)油閥、供油罐、含油率調(diào)節(jié)二通閥、油路流量計(jì)、主路流量計(jì)和相應(yīng)管路圍成的潤滑油循環(huán)回路)提供動(dòng)力源。

第一潤滑油循環(huán)回路和第二潤滑油循環(huán)回路分別為獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)。

第一油分離器將測試系統(tǒng)的潤滑油全部分離出來，并依次經(jīng)過第一補(bǔ)油閥、第一儲(chǔ)油罐、第二補(bǔ)油閥、供油罐、含油率調(diào)節(jié)二通閥和油路流量計(jì)，注入冷凝器出口重新回到測試系統(tǒng)。

本發(fā)明通過壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)第一儲(chǔ)油罐進(jìn)行補(bǔ)壓與泄壓的操作，從而建立多段壓差，進(jìn)而完成第二潤滑油循環(huán)回路的循環(huán)過程；另外，本發(fā)明通過控制器來調(diào)節(jié)含油率調(diào)節(jié)二通閥，從而控制第二潤滑油循環(huán)回路中潤滑油的流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷元器件測試系統(tǒng)含油率的控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明可以降低在系統(tǒng)在含油率測試過程中由油泵帶來的額外能耗以及提高測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明制冷元器件測試的含油率控制裝置，其含油率可調(diào)。油路流量計(jì)顯示的是進(jìn)入測試系統(tǒng)的油流量，主路流量計(jì)顯示的是進(jìn)入測試系統(tǒng)的潤滑油與冷媒混合物的總流量。含油率值為油路流量計(jì)的流量值與主路流量計(jì)的流量值的比值，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測流量計(jì)的當(dāng)前值，并實(shí)時(shí)計(jì)算為達(dá)到當(dāng)前設(shè)定的含油率值所需要油路流量值，并將其實(shí)時(shí)反饋給控制器，控制器來調(diào)節(jié)含油率調(diào)節(jié)二通閥，通過控制油流量進(jìn)而控制測試系統(tǒng)的含油率。

本發(fā)明制冷元器件測試的含油率控制裝置，通過壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)來為測試系統(tǒng)潤滑油提供循環(huán)動(dòng)力，不僅有效的達(dá)成了控制系統(tǒng)含油率的目的，而且相比與其他的含油率控制裝置更加穩(wěn)定，能耗也更低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置的原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)描述。

參見圖1，一種用于制冷元器件測試的含油率控制裝置，包括第一油分離器1、第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥2、泄壓閥3、第一儲(chǔ)油罐4、第一補(bǔ)油閥5、第二補(bǔ)油閥6、供油罐7、補(bǔ)壓閥8、壓縮機(jī)9、第二油分離器10、第二儲(chǔ)油罐11、油位控制器12、第一潤滑油管路13、冷媒管路14、第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥15、冷凝器16、主路流量計(jì)17、含油率調(diào)節(jié)二通閥18、油路流量計(jì)19、控制器20、第二潤滑油管路21、泄壓管路22、補(bǔ)壓管路23和取壓管路24。

第一油分離器1的出口端依次連接第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥2、壓縮機(jī)9、第二油分離器10、第二降壓壓差二通閥15、冷凝器16和主路流量計(jì)17。第一油分離器1、第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥2、壓縮機(jī)9、第二油分離器10、第二降壓壓差二通閥15和冷凝器16之間通過冷媒管路14連接。

第一油分離器1的進(jìn)口端與主流流量計(jì)17出口端分別用于連接制冷元器件測試系統(tǒng)的兩端，制冷元器件測試系統(tǒng)屬于現(xiàn)有技術(shù)，如中國專利CN200910047464.7公開一種用于檢測和控制制冷系統(tǒng)潤滑油循環(huán)率的測試裝置，其壓縮機(jī)進(jìn)口和第一流量計(jì)出口分別連接的也是制冷元器件測試系統(tǒng)的兩端。

第二油分離器10的出油端連接第二儲(chǔ)油罐11進(jìn)口端，第二儲(chǔ)油罐11出口端連接油位控制器12進(jìn)口端，油位控制器12出口端連接壓縮機(jī)9的潤滑油進(jìn)口端。第二油分離器10、第二儲(chǔ)油罐11、油位控制器12和壓縮機(jī)9之間通過第一潤滑油管路13連接。

第一儲(chǔ)油罐4包括第一出口、第二出口、第一進(jìn)口和第二進(jìn)口。其中，第一出口依次連接泄壓閥3與第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥2出口。第二出口依次連接第二補(bǔ)油閥6與供油罐7進(jìn)口。供油罐7出口連接第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥15進(jìn)口。供油罐7的出油端依次連接含油率調(diào)節(jié)二通閥18、油路流量計(jì)19和冷凝器16出口?？刂破?0分別與含油率調(diào)節(jié)二通閥18、油路流量計(jì)19電連接。第一進(jìn)口依次連接第一補(bǔ)油閥5與第一油分離器1的出油端。第二進(jìn)口依次連接補(bǔ)壓閥23與第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥15的進(jìn)口。第一油分離器1、第一補(bǔ)油閥2、第一儲(chǔ)油罐4、第二補(bǔ)油閥6、供油罐7、含油率調(diào)節(jié)二通閥18和油路流量計(jì)19之間通過第二潤滑油管路21連接。第一儲(chǔ)油罐4、泄壓閥3和第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥2之間通過泄壓管路22連接。第一儲(chǔ)油罐4、補(bǔ)壓閥23和第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥15之間通過補(bǔ)壓管路23連接。供油罐7與第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥15之間通過取壓管路24連接。

第一儲(chǔ)油罐4底部的高度高于供油罐7頂部的高度，使得第一儲(chǔ)油罐4內(nèi)部的潤滑油能在重力下流向供油罐7。

壓縮機(jī)9采用獨(dú)立的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)，由壓縮機(jī)9、第二油分離器10、第二儲(chǔ)油罐11、油位控制器12和第一潤滑油管路13構(gòu)成。壓縮機(jī)9的出口連接第二油分離器10進(jìn)口端，第二油分離器10的出油端連接第二儲(chǔ)油罐11進(jìn)口端，第二儲(chǔ)油罐11出口端連接油位控制器12進(jìn)口端，油位控制器12出口端連接壓縮機(jī)9的潤滑油進(jìn)口端，以上構(gòu)成壓縮機(jī)獨(dú)立的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)(第一潤滑油循環(huán)回路)。潤滑油與冷媒的混合物從壓縮機(jī)9出口出來后，經(jīng)過第二油分離器10分離后，冷媒從第二油分離器10出口進(jìn)入第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥15，而潤滑油則從第二油分離器10的出油端進(jìn)入第二儲(chǔ)油罐11。當(dāng)壓縮機(jī)9缺油時(shí)，安裝于壓縮機(jī)9潤滑油出口端的油位控制器12檢測到油位下降，自動(dòng)打開油位控制器12上的電磁閥，潤滑油從第二儲(chǔ)油罐11回到壓縮機(jī)9。

潤滑油與冷媒的混合物在進(jìn)入第一油分離器1后，冷媒從第一油分離器1的冷媒出口出來經(jīng)過第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥2后，進(jìn)入壓縮機(jī)9，而潤滑油暫時(shí)存儲(chǔ)于第一油分離器1的底部。

本發(fā)明通過第一儲(chǔ)油罐4的油位高低以及第一油分離器1的油位高低來綜合判斷第一儲(chǔ)油罐4該進(jìn)行補(bǔ)壓還是泄壓操作，油位高低可以通過設(shè)定某一目標(biāo)值來實(shí)現(xiàn)：

當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)油罐4的油位不高于某一目標(biāo)值并且第一油分離器1的油位較高(高于某一目標(biāo)值)時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)壓閥23，打開泄壓閥3，調(diào)節(jié)第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥2的開度(達(dá)到降壓效果)，第一儲(chǔ)油罐4內(nèi)部壓力低于第一油分離器1內(nèi)部壓力，然后打開第一補(bǔ)油閥5，第一油分離器1內(nèi)的潤滑油將在壓力作用下進(jìn)入第一儲(chǔ)油罐4。

當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)油罐4的油位較高(高于某一目標(biāo)值)或第一油分離器1的油位較低(低于某一目標(biāo)值)時(shí)，關(guān)閉泄壓閥3，打開補(bǔ)壓閥23，第一儲(chǔ)油罐1內(nèi)部壓力將和供油罐7內(nèi)部壓力相等。打開第二補(bǔ)油閥6，第一儲(chǔ)油罐4的底部高度高于供油罐7的頂部高度，潤滑油將在重力作用下從第一儲(chǔ)油罐4經(jīng)過第二補(bǔ)油閥6進(jìn)入供油罐7。

調(diào)節(jié)第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥15，供油罐7內(nèi)部壓力將高于冷凝器16出口壓力，供油罐7內(nèi)部的潤滑油將在壓力作用下經(jīng)過含油率調(diào)節(jié)二通閥18、油路流量計(jì)19進(jìn)入主路流量計(jì)17。

第一降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥2、泄壓閥3、補(bǔ)壓閥23、第二降壓壓差調(diào)節(jié)二通閥15、泄壓管路22、補(bǔ)壓管路23和取壓管路24共同構(gòu)成壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為第二潤滑油循環(huán)回路(即由第一油分離器1、第一補(bǔ)油閥5、第一儲(chǔ)油罐4、第二補(bǔ)油閥6、供油罐7、含油率調(diào)節(jié)二通閥18、油路流量計(jì)19、主路流量計(jì)17和相應(yīng)管路圍成的潤滑油循環(huán)回路)提供動(dòng)力源。

第一潤滑油循環(huán)回路和第二潤滑油循環(huán)回路分別為獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)。

第一油分離器1將測試系統(tǒng)的潤滑油全部分離出來，并依次經(jīng)過第一補(bǔ)油閥5、第一儲(chǔ)油罐4、第二補(bǔ)油閥6、供油罐7、含油率調(diào)節(jié)二通閥18和油路流量計(jì)19，注入冷凝器16出口重新回到測試系統(tǒng)。

本發(fā)明通過壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)第一儲(chǔ)油罐4進(jìn)行補(bǔ)壓與泄壓的操作，從而建立多段壓差，進(jìn)而完成第二潤滑油循環(huán)回路的循環(huán)過程；另外，本發(fā)明通過控制器20來調(diào)節(jié)含油率調(diào)節(jié)二通閥18，從而控制第二潤滑油循環(huán)回路中潤滑油的流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷元器件測試系統(tǒng)含油率的控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明可以降低在系統(tǒng)在含油率測試過程中由油泵帶來的額外能耗以及提高測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明制冷元器件測試的含油率控制裝置，其含油率可調(diào)。油路流量計(jì)顯示的是進(jìn)入測試系統(tǒng)的油流量，主路流量計(jì)顯示的是進(jìn)入測試系統(tǒng)的潤滑油與冷媒混合物的總流量。含油率值為油路流量計(jì)的流量值與主路流量計(jì)的流量值的比值，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測流量計(jì)的當(dāng)前值，并實(shí)時(shí)計(jì)算為達(dá)到當(dāng)前設(shè)定的含油率值所需要油路流量值，并將其實(shí)時(shí)反饋給控制器，控制器來調(diào)節(jié)含油率調(diào)節(jié)二通閥，通過控制油流量進(jìn)而控制測試系統(tǒng)的含油率。

本發(fā)明制冷元器件測試的含油率控制裝置，通過壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)來為測試系統(tǒng)潤滑油提供循環(huán)動(dòng)力，不僅有效的達(dá)成了控制系統(tǒng)含油率的目的，而且相比與其他的含油率控制裝置更加穩(wěn)定，能耗也更低。

惟以上所述者，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施之范圍，即大凡依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說明書所記載的內(nèi)容所作出簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明權(quán)利要求所涵蓋范圍之內(nèi)。此外，摘要部分和標(biāo)題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，并非用來限制本發(fā)明之權(quán)利范圍。