可燃制冷剂模拟泄露装置及泄露浓度测量装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种可燃制冷剂模拟泄露装置，其包括制冷剂存储单元、流量控制阀、制冷剂分配器、多个模拟泄露管，制冷剂从所述制冷剂存储单元中依次流入所述流量控制阀、制冷剂分配器，所述制冷剂分配计与所述各模拟泄露管之间设有阀门；所述多个模拟泄露管分别通入各个待测试区域；其中所述流量控制阀控制流过其中的制冷剂的流量为一预设流量值；其与一浓度测量装置连接形成一可燃制冷剂泄露浓度测量装置。本发明通过提供的可燃制冷剂模拟泄露装置通过流量控制阀、控制调节器与流量计配合自动控制并设定泄露速度；本发明提供的浓度测量装置在测量取样管取样经过测量装置后，取样气体重新被送回取样点，可以保证测量点气体浓度不受取样抽气的影响。
【专利说明】可燃制冷剂模拟泄露装置及泄露浓度测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体模拟泄露及泄露气体浓度测量领域，特别是一种可燃制冷剂的模拟泄露装置与泄露浓度测量装置。
【背景技术】
[0002]当前的空调制冷行业普遍使用R22制冷剂，该制冷剂不仅对臭氧层有明显的破坏作用，而且温室效应显著。根据《蒙特利尔协议》的规定，全球将在2030年全面限制R22的使用。寻找R22替代工质，已成为制冷行业最迫切的任务。最近国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会联合公布了《家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求》(新标准号GB4706.32-2012，代替标准号GB4706.32-2004，以下简称标准)，将可燃性制冷剂在标识、运输、安装、储存、充注等多个环节的安全操作与使用加入到标准中去。2012版空调器安全标准则等效采用了 IEC标准，意味着可燃性工质在国内被允许使用。
[0003]普遍被看好的新兴环保冷媒，因其无氟低碳、天然等特点一直被业界看好，但是由于其中一些环保制冷剂往往具有可燃性的缺点，如R290，需要严格检测其泄露可能带来危险，就必须对其进行模拟泄露试验。
[0004]标准规定了可燃制冷剂的实验要求及测试时应满足的参数条件；然而，目前还没有具体实现符合实验要求的的装置。
[0005]标准对可燃制冷剂模拟泄露的要求高并具有特殊性，主要体现为:1、模拟泄露点多；系统管路的连接处、大于90°的弯头，或是其它在制冷系统中由于壁厚减薄、易受损伤、弯头尖锐部位以及受制造过程影响而被确定的薄弱点，都是需要模拟泄露的点(以下简称薄弱点)，都需要进行考察；2、不同产品的模拟泄漏量、泄露速率是变化的，泄漏速率一般需要保持在每分钟泄漏总量的25±5%，增加了模拟泄露的复杂性；3、模拟泄露点的布置及模拟过程中不能影响器具的正常运行；4、模拟泄露同时需要对制冷剂浓度进行测试，需要对设备内部多个薄弱点进行浓度测试。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种可燃制冷剂模拟泄露装置，其包括制冷剂存储单元、流量控制阀、制冷剂分配器、多个模拟泄露管；
所述制冷剂存储单元、流量控制阀、制冷剂分配器依次通过管道连接，制冷剂从所述制冷剂存储单元中依次流入所述流量控制阀、制冷剂分配器，所述制冷剂分配器与所述多个模拟泄露管连接，所述制冷剂分配计与所述各模拟泄露管之间设有阀门；
其中所述流量控制阀控制流入所述制冷剂分配器的制冷剂流量为一预设流量值，所述多个模拟泄露管分别伸入一制冷系统的多个待测试区域。
[0007]较佳地，所述流量控制阀与所述制冷剂分配器之间设有一流量计，所述流量控制阀与一控制调节器连接，所述流量计与一计算处理器连接；
所述计算处理器获取所述流量计的实测流量值并与所述预设流量值比较，所述计算处理器将比较结果发送至所述控制调节器，所述控制调节器根据所述比较结果对所述流量控制阀的开度调节，使流量计的实测值与预设的流量值相同。
[0008]较佳地，所述流量控制阀为一步进电机调节阀，所述控制调节器为一 PID调节器。
[0009]较佳地，所述制冷剂分配器与所述各模拟泄露管之间设置的阀门为防爆电磁阀门。较佳地，所述模拟泄露管为毛细管。
[0010]本发明还提供了一种可燃制冷剂泄露浓度测量装置，其包括一可燃制冷剂模拟泄露装置与一浓度测量装置；
所述浓度测量装置包括一抽气组件与一制冷剂浓度检测仪，所述抽气组件一端设于一待测区域并通过该端在所述待测区域抽气，所述抽气组件将抽取的气体通入所述制冷剂浓度测量仪进行浓度检测，所述浓度测量仪在完成对所述气体的制冷剂浓度检测后将所述气体排入所述待测区域。
[0011]较佳地，所述抽气组件包括一抽气泵与抽气管道，所述抽气管道的一端置于所述待测区域，另一端与所述抽气泵连接，所述抽气泵通过一管道将所述气体通入所述浓度测量装置，所述浓度测量装置通过一管道将所述气体排入所述待测区域。
[0012]较佳地，所述流量控制阀与所述制冷剂分配器之间设有一流量计，所述流量控制阀与一控制调节器连接，所述流量计与一计算处理器连接；
所述计算处理器获取所述流量计的实测流量值并与所述预设流量值比较，所述计算处理器将比较结果发送至所述控制调节器，所述控制调节器根据所述比较结果对所述流量控制阀的开度调节，使流量计的实测值与预设的流量值相同。
[0013]较佳地，所述流量控制阀为一步进电机调节阀，所述控制调节器为一 PID调节器。
[0014]较佳地,所述模拟泄露管为毛细管。
[0015]本发明提供的可燃制冷剂模拟泄露装置通过流量控制阀、控制调节器与流量计配合自动控制并设定泄露速度，同时采用的毛细管可以用于狭小空间，并且采用计算处理器与PID控制器进行远程控制与数据采集，保证了测试人员的人身安全，且工作效率也得到很大提闻；
本发明提供的可燃制冷剂泄露浓度测量装置通过风机将泄露点气体通过细管抽出，可以实现狭小空间的泄露气体测量；同时为了不影响取样点浓度，测量取样管取样经过测量装置后，取样气体重新被送回取样点，可以保证测量点气体浓度不受取样抽气的影响。
[0016]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例提供的可燃制冷剂泄露浓度测量装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明实施例提供了一种可燃制冷剂模拟泄露装置，如图1所示，其包括制冷剂存储单元1、流量控制阀3、制冷剂分配器5、多个模拟泄露管11 ；
制冷剂存储单元1、流量控制阀3、制冷剂分配器5依次通过管道连接，制冷剂从制冷剂存储单元I中依次流入流量控制阀3、制冷剂分配器5，制冷剂分配器5与所述多个模拟泄露管连接11，制冷剂分配器5与各模拟泄露管11之间设有阀门6 ； 其中流量控制阀3控制流入制冷剂分配器5的制冷剂流量为一预设流量值，多个模拟泄露管11分别通入各个待测试区域7。
[0019]本实施例中，流量控制阀3与制冷剂分配器5之间设有流量计4，流量控制阀3与控制调节器11连接，流量计4与计算处理器10连接；
计算处理器10获取流量计4的实测流量值并与所述预设流量值比较，计算处理器10将比较结果发送至控制调节器11，控制调节器11根据所述比较结果对流量控制阀3的开度调节，使流量计4的实测值与预设的流量值相同。
[0020]本实施例中，流量控制阀3可以为步进电机调节阀，控制调节器11为一 PID控制器，当然也可以采用其他能够调节开度的阀门，控制调节器11也根据具体使用的阀门进行选择，本实施例仅以步进电机调节阀与PID控制器为例进行说明，本发明并不对流量控制阀3与控制调节器11进行限定；计算处理器10采用的是一个普通的计算机，也可以是一个单片机，本实施例以计算机为例进行说明，本发明不对计算处理器10做限定。
[0021]本实施例给出的制冷剂分配器5与各模拟泄露管11之间设置的阀门6为防爆电磁阀门，模拟泄露管11为毛细管。本实施例采用防爆电磁阀门，保证了阀门的安全；模拟泄露管11采用毛细管，方便通入各个不同的待测区域。当然本实施例提供的防爆电磁阀们与毛细管仅为本发明的一种实施方式。
[0022]本实施例给出的待测区域7为制冷系统中容易泄露制冷剂的薄弱点附近，制冷系统管路的连接处、大于90°的弯头，或是其它在制冷系统中由于壁厚减薄、易受损伤、弯头尖锐部位以及受制造过程影响而被确定的薄弱点，这些薄弱点根据不同的制冷系统也具有不同的薄弱点，本实施例仅具上述几个薄弱点进行说明，本实施例并不对待测区域进行限定。
[0023]本实施例提供的制冷系统可以为空调制冷系统、冷库制冷系统，也可以是其他种类的采用可燃制冷剂的制冷系统，本发明不对模拟泄露的制冷系统进行限定，本实施例提供的仅为本领域两种常用的制冷系统。
[0024]实施例二
在实施例一提供的可燃制冷剂模拟泄露装置的基础上，本实施例还提供了一浓度测量装置；所述浓度测量装置包括一抽气组件与一制冷剂浓度检测仪9，所述抽气组件一端设于一待测区域并抽取气体，并将气体通入制冷剂浓度测量仪9进行浓度检测，制冷剂浓度测量仪9在完成对所述气体的制冷剂浓度检测后将所述气体排入待测区域7。
[0025]如图1所示，所述抽气组件包括一抽气泵8与抽气管道，所述抽气管道的一端置于待测区域7，另一端与抽气泵8连接，抽气泵8通过一管道将所述气体通入制冷剂浓度测量仪9，制冷剂浓度测量仪9通过一管道将所述气体排入待测区域7。
[0026]本实施例提供的模拟泄露浓度测量过程为:
I模拟泄露装置工作过程
制冷剂从制冷剂存储单元I中放出，经过制冷剂分配器5可以分配给制冷系统内的任意待测区域7，通过电子防爆阀6可以在切点之间切换，流量计4测量值采集输送到计算处理器10，和预设流量值对比后通过PID控制器2，对流量控制阀3进行开度调节，直至流量计实测值和预设流量值相同。
[0027]II浓度测量装置工作过程 抽气泵8从待测区域7抽取气体，气体通过制冷剂浓度检测仪9，测得数据传递给计算处理器10并记录，最终得到各待测区域的模拟泄露制冷剂气体浓度，与标准比较，考察是否超过标准限定值。
[0028]本实施例进行模拟浓度测量的条件为:
待测制冷系统没有在通电前进行预加负载，进行测试时，制冷系统应在额定电压下正常运行或关闭，取其最不利的条件；如果器具在试验过程中运行，开启制冷系统的同时开始向制冷系统的待测区域注入制冷剂；
如果使用共沸混合制冷剂，那么在测试时应当使用依据GB/T 7778中的规定的具有最低燃烧限值的，最不利的制冷剂成分进行试验；
如果使用非共沸的混合制冷剂，那么试验中应当保持其成分在合理的范围内，混合制冷剂中的液态物可以从瓶底提取出来然后蒸发，气态物通过压力调节装置从一个大的混合气罐中提取出来是最佳方法。
[0029]本实施例提供的可燃制冷剂模拟泄露装置所处的试验的房间应当通风良好，并有足够大的空间用于进行试验；
实验空间满足最小的体积值为:V= (4 Xm) /LFL,
式中:
V为天花板高度不小于2.2m的体积(m3) m为制冷剂质量(kg)
LFL最低燃烧限值(kg/m3)
注1:被注入气体的量推荐用称量制冷剂瓶重的方法来测量；
注2:要注意毛细管的安装以及制冷系统的构造不要对试验结果造成不当的影响；
注3:用于检测制冷剂气体浓度的设备应该对气体浓度有快速的反应，一般为2s至3s时，不会对试验结果造成不良影响；
注4:如果使用气体光谱来界定气体浓度，取样的速度不得超过每30秒2ml。
[0030]电气元件附近的制冷剂浓度不得超过最低燃烧限值的75%，5min后或者制冷剂气体注入过程及注入后的试验时间小于5min，制冷剂浓度不得超过最低燃烧限值的50%。在预加负载期间，没有工作的元件，其周围的制冷剂浓度可以超过最低燃烧限值的75%。
[0031 ] 本发明提供的可燃制冷剂模拟泄露装置通过流量控制阀、控制调节器与流量计配合自动控制并设定泄露速度，同时采用的毛细管可以用于狭小空间，并且采用计算处理器与PID控制器进行远程控制与数据采集，保证了测试人员的人身安全，且工作效率也得到很大提闻；
本发明提供的可燃制冷剂泄露浓度测量装置通过风机将泄露点气体通过细管抽出，可以实现狭小空间的泄露气体测量；同时为了不影响取样点浓度，测量取样管取样经过测量装置后，取样气体重新被送回取样点，可以保证测量点气体浓度不受取样抽气的影响。
[0032] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的【具体实施方式】。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属【技术领域】技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【权利要求】
1.一种可燃制冷剂模拟泄露装置，其特征在于，包括制冷剂存储单元、流量控制阀、制冷剂分配器、多个模拟泄露管； 所述制冷剂存储单元、流量控制阀、制冷剂分配器依次通过管道连接，制冷剂从所述制冷剂存储单元中依次流入所述流量控制阀、制冷剂分配器，所述制冷剂分配器与所述多个模拟泄露管连接，所述制冷剂分配计与所述各模拟泄露管之间设有阀门； 其中所述流量控制阀控制流入所述制冷剂分配器的制冷剂流量为一预设流量值，所述多个模拟泄露管分别伸入一制冷系统的多个待测试区域。
2.如权利要求1所述的可燃制冷剂模拟泄露装置，其特征在于，所述流量控制阀与所述制冷剂分配器之间设有一流量计，所述流量控制阀与一控制调节器连接，所述流量计与一计算处理器连接； 所述计算处理器获取所述流量计的实测流量值并与所述预设流量值比较，所述计算处理器将比较结果发送至所述控制调节器，所述控制调节器根据所述比较结果对所述流量控制阀的开度调节，使流量计的实测值与预设的流量值相同。
3.如权利要求1所述的可燃制冷剂模拟泄露装置，其特征在于，所述流量控制阀为一步进电机调节阀，所述控制调节器为一 PID调节器。
4.如权利要求1所述的可燃制冷剂模拟泄露装置，其特征在于，所述制冷剂分配器与所述各模拟泄露管之间设置的阀门为防爆电磁阀门。
5.如权利要求1所述的可燃制冷剂模拟泄露装置，其特征在于，所述模拟泄露管为毛细管。
6.一种可燃制冷剂泄露浓度测量装置，其特征在于，包括一如权利要求1所述的可燃制冷剂模拟泄露装置与一浓度测量装置； 所述浓度测量装置包括一抽气组件与一制冷剂浓度检测仪，所述抽气组件一端设于一待测区域并通过该端在所述待测区域抽气，所述抽气组件将抽取的气体通入所述制冷剂浓度测量仪进行浓度检测，所述浓度测量仪在完成对所述气体的制冷剂浓度检测后将所述气体排入所述待测区域。
7.如权利要求6所述的可燃制冷剂浓度测量装置，其特征在于，所述抽气组件包括一抽气泵与抽气管道，所述抽气管道的一端置于所述待测区域，另一端与所述抽气泵连接，所述抽气泵通过一管道将所述气体通入所述浓度测量装置，所述浓度测量装置通过一管道将所述气体排入所述待测区域。
8.如权利要求6所述的可燃制冷剂浓度测量装置，其特征在于，所述流量控制阀与所述制冷剂分配器之间设有一流量计，所述流量控制阀与一控制调节器连接，所述流量计与一计算处理器连接； 所述计算处理器获取所述流量计的实测流量值并与所述预设流量值比较，所述计算处理器将比较结果发送至所述控制调节器，所述控制调节器根据所述比较结果对所述流量控制阀的开度调节，使流量计的实测值与预设的流量值相同。
9.如权利要求6所述的可燃制冷剂浓度测量装置，其特征在于，所述流量控制阀为一步进电机调节阀，所述控制调节器为一 PID调节器。
10.如权利要求6所述的可燃制冷剂浓度测量装置，其特征在于，所述模拟泄露管为毛细管。
【文档编号】G01N33/00GK103837304SQ201410057872
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】李敏, 李朝振, 徐倩 申请人:上海出入境检验检疫局机电产品检测技术中心