專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)氟電冰箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電冰箱教學(xué)與技術(shù)培訓(xùn)用的電冰箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。屬于教學(xué)儀器類(lèi)。
目前出現(xiàn)的電冰箱教學(xué)儀器均以氫氟烴為制冷劑，學(xué)員作“抽空、充氟”訓(xùn)練時(shí)，將大量R-12排放于大氣中破壞臭氧層，R-12價(jià)格較貴，實(shí)驗(yàn)成本高。近年出現(xiàn)的“無(wú)氟電冰箱”以氫氯氟烴及氫氟烴代替氯氟烴對(duì)臭氧層破壞作用減小到1/20，為環(huán)保所允許。但價(jià)格比R-12更昂貴，且難以購(gòu)買(mǎi)，大量的普及培訓(xùn)或教學(xué)無(wú)法采用。也有采用摸擬方法，以電子燈順序點(diǎn)亮代表制冷劑循環(huán)過(guò)程的，因缺少真實(shí)性，影響教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)速度的提高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種直觀、真實(shí)、學(xué)生可動(dòng)手操作的無(wú)氟電冰箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，演示電冰箱的構(gòu)造、原理、使用與維修的多功能教學(xué)儀器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。它由制冷循環(huán)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)和箱體及支座組成。


圖1為制冷循環(huán)系統(tǒng)圖。圖2為電器控制系統(tǒng)圖。圖3為溫度顯示系統(tǒng)圖。圖4是箱體及支座的外形圖。
分別敘述如下(1)制冷循環(huán)系統(tǒng)本實(shí)用新型采用真實(shí)電冰箱的零部件壓縮機(jī)1、冷凝器2、干燥過(guò)濾器3、節(jié)流毛細(xì)管4和主蒸發(fā)器5、副蒸發(fā)器6經(jīng)管路連成一個(gè)密封循封系統(tǒng)。此外還增加下面的用于教學(xué)的專(zhuān)用機(jī)構(gòu)高壓表7限量1.6MPa的壓力表，裝于壓縮機(jī)排氣管處，以顯示工質(zhì)循環(huán)高壓側(cè)壓力，即排氣壓力Pk。
低壓表8量限0.6MPa，帶負(fù)壓的(真空)壓力表，以顯示工質(zhì)循環(huán)低壓側(cè)壓力，即吸氣壓力P0。
排氣閥9裝于排氣管路中的直通閥門(mén)，用以演示壓縮機(jī)排氣閥片的密封性等。
吸氣閥9a裝于吸氣管路中的直通閥門(mén)，用于演示壓縮機(jī)吸氣閥片的密封性等。
貯液器10與貯液閥門(mén)11加裝在冷凝器與干燥過(guò)濾器之間的密封容器。用于貯存一定量的工質(zhì)。用于演示“缺氟”(此處“氟”是制冷劑代名詞。不一定是氟里昂下同)?！斑^(guò)氟”或“適量氟”之用。
冰堵、臟堵實(shí)驗(yàn)閥12裝于毛細(xì)管與蒸發(fā)器之間的直通閥門(mén)用于演示冰堵、臟堵之用。
噴“氟”觀察裝置13裝于毛細(xì)管與蒸發(fā)器之間的玻璃管，用于觀察高壓液態(tài)工作物質(zhì)迅速蒸發(fā)吸熱現(xiàn)象。
回氣觀察管14連接于副蒸發(fā)器與壓縮機(jī)吸氣管之間的透明尼龍管，用于觀察回氣的狀態(tài)。
(2)電器控制系統(tǒng)本儀器采用真實(shí)電冰箱電器控制系統(tǒng)零件部壓縮機(jī)電機(jī)15(與壓縮機(jī)一體)、熱保護(hù)繼電器16、啟動(dòng)元件(PTC元件)17、溫度控制器18、箱內(nèi)照明燈19及開(kāi)關(guān)20等組成電冰箱的電器控制系統(tǒng)。全部元件按照電原理圖布置在平面有機(jī)玻璃板上。構(gòu)成完整的示教析。敷設(shè)于箱體的一個(gè)側(cè)面。此外還加裝本實(shí)用新型特有的為了教學(xué)需要的元件如下總電流表21量程為10A的交流電表，用于顯示整機(jī)工作電流和啟動(dòng)時(shí)整機(jī)電流。
總電壓表22量程為250V的交流電壓表。用于顯示整機(jī)工作電壓。
啟動(dòng)電流表23量程為3A的交流電流表。用于顯示啟動(dòng)電流的變化。
演示用溫控器24除箱內(nèi)裝有控制箱內(nèi)溫度的溫控器18外，加裝一個(gè)開(kāi)蓋的溫控器在電路里，用以顯示溫控器的作用與動(dòng)作原理。
測(cè)試點(diǎn)25壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)三個(gè)端子、PTC、熱保護(hù)器、溫控器各元件兩端均引出接線(xiàn)柱，用以對(duì)上述元件進(jìn)行電性測(cè)理，顯示檢查與維修方法。
(3)溫度顯示系統(tǒng)為了使用本實(shí)用新型提供的儀器作制冷循環(huán)壓焓圖。需要測(cè)量工作物質(zhì)在循環(huán)中四個(gè)點(diǎn)的溫度。為此在排氣管、吸氣管、主蒸發(fā)器、冷凝器上安置四個(gè)溫度傳感器26(與管路密接)通過(guò)切換(四刀互鎖式)開(kāi)關(guān)22與數(shù)字測(cè)溫儀表連接。該數(shù)字測(cè)溫儀表由測(cè)溫電阻電橋28、31/2位CMOC雙積分A/D轉(zhuǎn)換器710129直接驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器LED30，顯示亮度高，可視距離大，測(cè)溫精度為±0.5℃。
為了顯示冷凍室及冷藏室溫度分別置一個(gè)指針式溫度計(jì)。
(4)箱體與支座箱體采用6mm厚有機(jī)玻璃制成雙門(mén)結(jié)構(gòu)。上面的冷凍室31，下面的冷藏室32，冷藏室下面留有壓縮機(jī)所占空間。為了保溫而且透明，箱壁及箱門(mén)均用雙層結(jié)構(gòu)。兩個(gè)箱門(mén)也用磁性門(mén)封條33密封，既減少漏熱又與實(shí)際電冰箱一致。
為使本儀器各側(cè)面包括內(nèi)容便于從各方面觀察。該支座具有自由旋轉(zhuǎn)的功能。為觀察其上、下各部結(jié)構(gòu)、性能，本支座有升降功能。本支座下裝四個(gè)輪子，具有行走功能。便于大場(chǎng)合多人觀察。
由于采用上述方案本實(shí)用新型的積極效果在于以前電冰箱教學(xué)中遇到的困難得以解決。
1、使電冰箱的制冷循環(huán)系統(tǒng)電器控制系統(tǒng)的構(gòu)造一目了然，遠(yuǎn)大于解剖實(shí)際電冰箱的效果。
2、工質(zhì)在循環(huán)中各點(diǎn)的狀態(tài)、壓力、溫度全部顯示出來(lái)，對(duì)制冷原理加深理解。
3、該儀器可作制冷循環(huán)壓焓圖?？捎?jì)算出單位制冷量qo單位熱負(fù)荷qk、單位耗功量W。及制冷熱效率?？蓮睦碚撋蠈?duì)電冰箱冷系統(tǒng)原理定量理解。
4、噴“氟”觀察。電冰箱與空調(diào)器的制冷原理是過(guò)熱液態(tài)制冷劑低壓蒸發(fā)汽化的過(guò)程。這一關(guān)鍵過(guò)程過(guò)去是無(wú)法看到的。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了噴“氟”觀察這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
5、多功能性。本實(shí)用新型除能完成有關(guān)電冰箱的全部示教工作外?？勺鞫囗?xiàng)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。即它集演示儀器與分組實(shí)驗(yàn)器材于一體。可作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下(1)電冰箱的檢漏，(2)抽真空實(shí)驗(yàn)，(3)充注制冷劑實(shí)驗(yàn)，(4)欠“氟”過(guò)“氟”、與適量“氟”的鑒別，(5)作制冷循環(huán)壓焓圖，(6)壓縮機(jī)吸、排氣閥片密封性檢查，(7)壓縮機(jī)電機(jī)繞組電阻、電流及絕緣等級(jí)的檢查，(8)熱保護(hù)器的功能檢查，(9)溫控器動(dòng)作原理與檢查，(10)PTC元件的啟動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)，(11)整機(jī)電流、電壓的測(cè)量與耗電量計(jì)算，(12)冰堵、臟堵故障鑒別，(13)冷凝壓力、蒸發(fā)壓力、平衡壓力與環(huán)境溫度關(guān)系的研究觀察，(14)冷凝溫度的確定實(shí)驗(yàn)，(15)制冷性能測(cè)試，(16)噪音評(píng)估，(17)瞬間斷電延時(shí)保護(hù)功能，(18)過(guò)壓保護(hù)功能，(19)欠壓保護(hù)功能，(20)溫控器的調(diào)節(jié)與箱內(nèi)溫度、環(huán)境溫度的關(guān)系等。
6、代替氟的決定意義。
學(xué)員實(shí)驗(yàn)操作能否進(jìn)行就取決于尋找既廉價(jià)易得又符合環(huán)保要求的氟的代替物。其制冷性能以滿(mǎn)足教學(xué)要求為限。經(jīng)大量研究選取液化石油氣中相近成分(丙烷、丙烯)為宜。其價(jià)格僅是R—12的1/5。其飽和蒸汽壓的對(duì)比附后。
需要說(shuō)明的是，本文中所列零件及元件器件參數(shù)的選擇僅是實(shí)施例之一，實(shí)際制作中，可以選用其他參數(shù)。
附飽和蒸汽壓對(duì)比
權(quán)利要求1.一種用于教學(xué)或技術(shù)培訓(xùn)的無(wú)氟電冷箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀，由制冷循環(huán)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、箱體及支座組成，其特征在于箱體是由有空氣夾層的雙層有機(jī)玻璃制成的透明體，固定在可旋轉(zhuǎn)、升降、行走的支架上；制冷劑采用液化石油汽中丙烷丙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于制冷循環(huán)系統(tǒng)中有高低壓壓力表(7)、(8)，吸、排氣閥門(mén)(9)、(9a)，貯液器(10)及閥門(mén)(11)，冰堵、臟堵實(shí)驗(yàn)閥門(mén)(12)；并裝有用玻璃管制的噴“氟”觀察裝置(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)儀，其特征是電器控制系統(tǒng)有整機(jī)總電流表(21)、電壓表(22)、啟動(dòng)電流表(23)、附加溫控器(24)，全部電器控制系統(tǒng)裝成一塊示教板，敷設(shè)于箱體側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)險(xiǎn)儀，其特征是采用4個(gè)溫度傳感器(26)，數(shù)字顯示電路(27-30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)儀，其特征是壓縮機(jī)裝有強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱風(fēng)扇。
專(zhuān)利摘要一種用于教學(xué)或技術(shù)培訓(xùn)的無(wú)氟電冰箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀，由制冷循環(huán)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、箱體和支座組成。具有直觀性、真實(shí)性、教學(xué)雙向可操作性，運(yùn)用傳感器及數(shù)字顯示技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)溫度測(cè)量，可制作制冷循環(huán)壓焓圖。由于利用廉價(jià)且不損害環(huán)境的氟代替物，使抽空、充制冷劑訓(xùn)練能在培訓(xùn)中進(jìn)行。
文檔編號(hào)G09B23/16GK2217244SQ9520759
公開(kāi)日1996年1月10日 申請(qǐng)日期1995年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月14日
發(fā)明者黃守學(xué) 申請(qǐng)人:黃守學(xué)