专利名称：冰箱制冷系统综合模拟实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冰箱制冷系统综合模拟实验装置，主要应用于学生的实验教学， 进行演示实验，帮助学生形成概念，获得知识和技能，培养学生的观察能力、自学能力、综合 分析问题和解决问题的能力。
背景技术：
目前常见的冰箱的基本流程如图1所示，压缩机1产生的高温高压的制冷剂气体， 进入冷凝器3冷却成制冷剂液体，冷却后的高温高压制冷剂液体经过干燥过滤器5通过电 磁阀15进入第一毛细管7内进行截流，截流后低温低压的制冷剂液体进入冷藏室蒸发器 21，吸收冷藏室21内的热量，之后通过三通换向阀20进入冷冻室蒸发器22，吸收冷冻室内 的热量，随后以气体的形式蒸发进入压缩机1进行压缩。当冷藏室7内的温度超过设定值时电磁阀3将毛细管4导通，高温高压的制冷剂 液体进入蒸发器6，吸收蒸发器6内的热量，之后通过三通换向阀8进入冷冻室蒸发器9。现有的冰箱系统都是用外壳封闭，学生不易直观的了解其内部结构以及工作原 理，而且也不能实现各种不同的故障条件下的模拟，不易达到学习的目的。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服常规的冰箱不能模拟各种工况的不足，提供一种供实 践教学使用的冰箱制冷系统综合模拟实验装置。本系统采用的技术方案如下本系统包括压缩机1、第一玻璃管2、第二玻璃管4、冷凝器3、干燥过滤器5、第一 热力膨胀阀6、第二热力膨胀阀11、第一毛细管7、第二毛细管8、第三毛细管13、第一蒸发 器9、第二蒸发器14、第一窥液镜10、第二窥液镜17、第一感温包12、第二感温包16、电磁阀 15、气液分离器18、高低压控制器19。其中压缩机1出口与第一玻璃管2入口相连通，第一 玻璃管2出口与冷凝器3相连通，冷凝器3与第二玻璃管4的入口相连通，第二玻璃管4的 出口与干燥过滤器5的入口相连通，干燥过滤器5的出口分为两路第一路通过四条并联的线路与第一蒸发器9的入口相连接，第一蒸发器9的出口 连接有第一窥液镜10 ；所述的四条并联线路中的第一条管路上串联有第一热力膨胀阀6和 阀门，第二条管路上串联有第一毛细管7和阀门，第三条管路上串联有第二毛细管8和阀 门，第四条管路上只连接有阀门，第二条管路上的第一毛细管7的长度比第三条管路上的 第二毛细管8的长度长；在第一蒸发器9的出口管路上设置有第一感温包12，第一热力膨 胀阀6的出口与第一感温包12相连接。第二路通过两条并联的线路与第二蒸发器14的入口相连通，第二蒸发器14的出 口连接有第二窥液镜17，所述的两条并联线路中的第一条管路上串联有第二热力膨胀阀 11和阀门，第二条管路上串联有第三毛细管13和阀门，在第二蒸发器14的出口管道上布置 有第二感温包16，第二热力膨胀阀的出口与第二感温包16相连接。[0010]最终两条路汇集到一起即第一窥液镜10所在的第一蒸发器9的出口管路与第二 窥液镜17所在的第二蒸发器14的出口管路相连通后又与气液分离器18的入口相连通，气 液分离器18的出口与压缩机1的入口相连通。压缩机1出口还通过电磁阀15与第二蒸发 器14的入口相连通，第二蒸发器14的出口与气液分离器18的入口相连通。高低压控制器19的两端分别与压缩机的入口和出口相连接。本实用新型中，系统管道采用专用制冷软管道连接，减少焊接点，从而提高系统的 可靠性。制冷量为不小于100W，双蒸发器系统，冷室容积不小于0. 2立方米，外壁为50mm厚 彩钢板，传热系数约为0. 37ff/m2 ·Κ。第一蒸发器9设置透明玻璃管观察口以观察系统中的 制冷剂的状态以及流量，第一蒸发器9 (0度)采用4种并联节流方式热力膨胀阀(正常型 号以保障正常流量/过热度调节)，毛细管(过长，演示其不具流量调节功能)，毛细管(过 短，演示其不具流量调节功能)，阀门(演示系统阻塞)。系统中设置高低测量装置，温度传 感器，能够测量蒸发温度/压力，冷凝温度/压力，吸气/排气温度/压力，过热度，制冷剂 流量，所有参数在仪表盘显示显示，蒸发器14 (-10度)采用EKC+AKV电子膨胀阀温控系统 代替热力膨胀阀系统。蒸发器14 (-10度)可模拟结冰并采用两种溶冰方式电热化霜，热 气旁通化霜。采用变速风机改变蒸发/冷凝压力引发系统高低压保护。能够模拟蒸发/冷 凝器胀堵。能够模拟蒸发/冷凝器风量不足。能够模拟过滤器脏堵。能够模拟压缩机高压 切段，低压切断(用截流针阀)。能够模拟排气温度过高保护。能够模拟制冷剂冲注不足/ 冲注过量。模拟热力膨胀阀冰堵。本实用新型主要应用于学生的实验教学，进行演示实验，帮助学生形成概念，获得 知识和技能，培养学生的观察能力、自学能力、综合分析问题和解决问题的能力。
图1家用冰箱系统流程图图2冰箱制冷系统综合模拟实验装置图中1、压缩机，2、第一玻璃管，3、冷凝器，4、第二玻璃管，5、干燥过滤器，6、第一 热力膨胀阀，7、第一毛细管，8、第二毛细管，9、第一蒸发器，10、第一窥液镜，11、第二热力膨 胀阀，12、第一感温饱，13、第三毛细管，14、第二蒸发器，15、电磁阀，16、第二感温饱，17、第 二窥液镜，18、气液分离器，19、高低压控制器，21、冷藏室蒸发器，20、三通换向阀，22、冷冻
室蒸发器。
具体实施方式
以下结合附图2为例对本实用新型作进一步说明如图2所示，本系统包括压缩机1、第一玻璃管2、第二玻璃管4、冷凝器3、干燥过 滤器5、第一热力膨胀阀6、第二热力膨胀阀11、第一毛细管7、第二毛细管8、第三毛细管 13、第一蒸发器9、第二蒸发器14、第一窥液镜10、第二窥液镜17、第一感温包12、第二感温 包16、电磁阀15、气液分离器18、高低压控制器19。其中，压缩机1产生高温高压的制冷剂 气体与第一玻璃管2的入口相连通，通过第一玻璃管2观察制冷剂气体流动状态，第一玻璃 管2的出口与冷凝器3的入口相连通，在冷凝器3中制冷剂液体冷凝成为液体，冷凝器3的 出口与第二玻璃管4相连通，通过第二玻璃管4观察制冷剂液体的流动状态，第二玻璃管4的出口与干燥过滤器5相连接，通过干燥过滤器5吸收制冷剂中的水分以及除去杂质，干燥 过滤器5的出口分为两路，第一路通过四条并联的线路分别模拟热力膨胀阀(正常型号以 保障正常流量/过热度调节)、毛细管过长、毛细管过短以及系统阻塞四种状况，并联线路 的出口与第一蒸发器9的入口相连通，吸收第一蒸发器9中的热量，第一蒸发器9的出口与 第一窥液镜9相连通，通过第一窥液镜9观察系统中制冷剂的含水量；第二路通过两条并 联的线路分别模拟热力膨胀阀(正常型号以保障正常流量/过热度调节)、毛细管(演示其 不具流量调节功能)两种状况，并联线路的出口与第二蒸发器14的入口相连通，吸收第二 蒸发器14中的热量，第二蒸发器14的出口与第二窥液镜17相连通，通过第二窥液镜17观 察系统中制冷剂的含水量，随后两条路汇聚到一起与气液分离器18相连通。所述的四条并联线路中的第一条管路上串联有第一热力膨胀阀6和阀门，第二条 管路上串联有第一毛细管7和阀门，第三条管路上串联有第二毛细管8和阀门，第四条管路 上只连接有阀门，第二条管路上的第一毛细管7的长度比第三条管路上的第二毛细管8的 长度长；在第一蒸发器9的出口管路上设置有第一感温包12，第一热力膨胀阀6的出口与 第一感温包12相连接。所述的两条并联线路中的第一条管路上串联有第二热力膨胀阀11和阀门，第二 条管路上串联有第三毛细管13和阀门，在第二蒸发器14的出口管道上布置有第二感温包 16，第二热力膨胀阀的出口与第二感温包16相连接。高低压控制器19的两端分别与压缩机的入口和出口相连接。气液分离器18使气液分离保证进入压缩机的制冷剂为气体，气液分离器18的出 口与压缩机1的入口相连接。当需要除霜时系统有自动化霜装置，将压缩机与电磁阀中间 的阀门打开，由压缩机产生高温高压的制冷剂气体与电磁阀15相连通，电磁阀另一端与第 二蒸发器14相连通，由高温高压的制冷剂气体将第二蒸发器14的霜化去，第二蒸发器14 的出口与气液分离器18相连通，实现气液分离保证进入压缩机的制冷剂为气体，气液分离 器18的出口与压缩机的入口相连接，从而完成循环。
权利要求1. 一种冰箱制冷系统综合模拟实验装置，其特征在于包括压缩机(1)、第一玻璃管 (2)、第二玻璃管(4)、冷凝器(3)、干燥过滤器(5)、第一热力膨胀阀(6)、第二热力膨胀 阀(11)、第一毛细管(7)、第二毛细管(8)、第三毛细管(13)、第一蒸发器(9)、第二蒸发器(14)、第一窥液镜(10)、第二窥液镜(17)、第一感温包(12)、第二感温包(16)、电磁阀(15)、 气液分离器(18)、高低压控制器(19)；其中压缩机(1)出口与第一玻璃管(2)入口相连 通，第一玻璃管⑵出口与冷凝器⑶相连通，冷凝器⑶与第二玻璃管⑷的入口相连通， 第二玻璃管(4)的出口与干燥过滤器(5)的入口相连通，干燥过滤器(5)的出口分为两路第一路通过四条并联的线路与第一蒸发器(9)的入口相连接，第一蒸发器(9)的出口 连接有第一窥液镜(10)；所述的四条并联线路中的第一条管路上串联有第一热力膨胀阀 (6)和阀门，第二条管路上串联有第一毛细管(7)和阀门，第三条管路上串联有第二毛细管 (8)和阀门，第四条管路上只连接有阀门，第二条管路上的第一毛细管(7)的长度比第三 条管路上的第二毛细管(8)的长度长；在第一蒸发器(9)的出口管路上设置有第一感温包 (12)，第一热力膨胀阀(6)的出口与第一感温包(12)相连接；第二路通过两条并联的线路与第二蒸发器(14)的入口相连通，第二蒸发器(14)的出 口连接有第二窥液镜(17)，所述的两条并联线路中的第一条管路上串联有第二热力膨胀阀 (11)和阀门，第二条管路上串联有第三毛细管(13)和阀门，在第二蒸发器(14)的出口管道 上布置有第二感温包(16)，第二热力膨胀阀的出口与第二感温包(16)相连接；最终两路汇集到一起即第一窥液镜(10)所在的第一蒸发器(9)的出口管路与第二窥 液镜(17)所在的第二蒸发器(14)的出口管路相连通后又与气液分离器(18)的入口相连 通，气液分离器(18)的出口与压缩机(1)的入口相连通；压缩机(1)出口还通过电磁阀(15)与第二蒸发器(14)的入口相连通，第二蒸发器(14)的出口与气液分离器(18)的入口 相连通；高低压控制器(19)的两端分别与压缩机的入口和出口相连接。
专利摘要本实用新型是一种冰箱制冷系统综合模拟实验装置，应用于学生的实验教学进行演示实验。本系统包括压缩机、第一玻璃管、第二玻璃管、冷凝器、干燥过滤器、热力膨胀阀、第一蒸发器、第一蒸发器、感温包、气液分离器等部件。其中压缩机出口与第一玻璃管相连通，第一玻璃管出口与冷凝器相连通，冷凝器与第二玻璃管相连通，第二玻璃管出口与干燥过滤器相连通，过滤器出口分为两路，第一路通过四条并联的线路与第一蒸发器相连接；第二路通过两条并联的线路与第二蒸发器相连通；最终两条路汇集到一起与气液分离器相连通，气液分离器的出口与压缩机入口相连通。本实用新型能够帮助学生形成概念，获得知识和技能，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力。
文档编号G09B25/02GK201886685SQ201020256518
公开日2011年6月29日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者刘忠宝, 崔金菊, 张克武 申请人:北京工业大学