一種氣體置換法空調抽真空裝置的制作方法

本實用新型涉及空調抽真空技術領域，更具體地說，涉及一種氣體置換法空調抽真空裝置。

背景技術：

對于制冷設備來說，制冷性能是一個重要的性能指標，所以在充注制冷劑前保證制冷系統的真空度是提高制冷性能的關鍵措施。

目前市場上制冷系統大多數采用旋片真空泵進行簡單的抽真空，即一次性抽真空。這樣產生三個弊端，一是抽真空所需時間過長；二是抽真空不易達到規定值；三是旋片真空泵由于其本身性能而決定的，即抽取水蒸氣能力不足。

真空度達不到要求均會造成制冷性能的下降；當機組制冷系統中含有過多的不凝性氣體時，機組運行時的排氣壓力會偏高，從而導致機組的制冷量下降，運行功耗增大，機組運行的效率降低。當機組制冷系統中含有過多的水份時，不僅會同樣降低機組運行的效率，還會腐蝕機組壓縮機電機線圈、使壓縮機潤滑油變質，嚴重影響壓縮機的運行壽命和運行穩定性，水分在真空系統殘留可能在充注制冷劑后造成制冷系統“冰堵”和“鍍銅”現象。所以制冷系統組裝完成后，用真空泵將系統內的空氣、水分抽空排盡，使制冷系統達到規定的真空度是影響制冷系統性能較為關鍵的一步。

中國專利號：ZL201120109278.4，授權公告日：2011年10月5日，發明創造名稱為：空調機組抽真空加氟裝置，該申請案公開的加氟裝置包括用于連接制冷劑鋼瓶的第一支路，所述第一支路上設有第一閥門；用于連接空調機組低壓端口的第二支路，所述第二支路上設有第二閥門；用于連接空調機組高壓端口的第三支路，所述第三支路上設有第三閥門；所述的第一支路、第二支路和第三支路并聯在一起，所述第二支路的第二閥門與第三支路的第三閥門之間設有第四閥門，第三閥門與第四閥門之間通過管路連接有真空泵。

該專利方案直接向系統內添加制冷劑，雖然進行了一定的置換，但實質上很難把空氣和水分去除，真空度得不到保證，對性能有較大影響。

中國專利申請號：201410401417.9，申請日：2014年8月15日，發明創造名稱為：一種抽真空排氣裝置，該申請案公開了一種抽真空排氣裝置，包括高真空多層絕熱容器、粗抽機組、精抽機組、電控系統、加熱裝置，所述粗抽機組通過管路與精抽機組相連，精抽機組通過主管道與高真空多層絕熱容器夾層聯通，所述高真空多層絕熱容器通過管道連接加熱裝置，所述粗抽機組、精抽機組、加熱裝置分別連接到電控系統。該抽氣裝置結構繁雜，分多個抽氣機組進行抽真空，過程較為復雜，雖然能夠達到較高的真空度，但是其效率低，可操作性低。

技術實現要素：

1.實用新型要解決的技術問題

本實用新型的目的在于克服現有技術中制冷系統抽真空效率低、易殘留水分的不足，提供了一種氣體置換法空調抽真空裝置，本實用新型利用氣體置換法，通過多次循環抽氣將制冷系統內的空氣、水分充分排盡，達到抽真空目的，提高了制冷系統的真空度和抽真空效率。

2.技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：

本實用新型的一種氣體置換法空調抽真空裝置，包括與制冷系統連接的真空泵，還包括儲氣裝置和儲氣瓶，制冷系統的抽氣管路上引出有兩條支路，一條支路與真空泵連接，并在該管路上設置第一控制閥；另一條支路上依次連接有第二控制閥、儲氣裝置、第三控制閥、儲氣瓶。

作為本實用新型更進一步的改進，所述的第一控制閥、第二控制閥和第三控制閥均為空調角閥。

作為本實用新型更進一步的改進，所述儲氣瓶內為高純氮氣或高純惰性氣體。

作為本實用新型更進一步的改進，所述抽氣管路上設置有數顯真空計。

作為本實用新型更進一步的改進，所述的惰性氣體為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣中的一種。

作為本實用新型更進一步的改進，所述真空泵為旋片式真空泵。

3.有益效果

采用本實用新型提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果：

(1)本實用新型的一種氣體置換法空調抽真空裝置，通過兩條支路分別連接真空泵和儲氣瓶，并在儲氣瓶所在支路上設置儲氣裝置，該儲氣裝置能夠作為中間容器進行臨時氮氣或惰性氣體存儲，并與空氣、水進行置換，從而能夠較為充分的去除制冷系統中空氣和水，達到抽真空目的；

(2)本實用新型的一種氣體置換法空調抽真空裝置，設置有多個控制閥，通過控制閥之間的配合來切換氣體流通管路，從而實現不同的流通狀態，可達到多次循環抽氣的目的；

(3)本實用新型的一種氣體置換法空調抽真空方法，通過對儲氣裝置容積的設計，充注到制冷系統內的高純氮氣或惰性氣體的壓強略高于啟動壓強，再次對制冷系統抽真空時，由于制冷系統壓強的升高，對應的抽氣速率會提高，多次循環后抽取真空的效率比一次性抽真空的效率大幅提高；

(4)本實用新型的一種氣體置換法空調抽真空裝置，通過三個控制閥的有序切換和多次循環充注在制冷系統中，并和制冷系統里的空氣、水分充分混合后，在多次抽取高純氮氣/惰性氣體、空氣和水分混合氣體的過程中，制冷系統內的空氣和水分呈數量級的減少，尤其降低了制冷系統中的水分的飽和蒸汽壓，使抽取水蒸氣能力大大增強。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種氣體置換法空調抽真空裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型的抽真空裝置抽真空的流程圖；

圖3為本實用新型中真空泵的抽氣曲線示意圖。

示意圖中的標號說明：1、制冷系統；2、真空泵；3、第一控制閥；4、第二控制閥；5、儲氣裝置；6、第三控制閥；7、儲氣瓶；8、數顯真空計。

具體實施方式

為進一步了解本發明的內容，結合附圖和實施例對本發明作詳細描述。

實施例1

結合圖1，本實施例的一種氣體置換法空調抽真空裝置，主要由真空泵2、儲氣裝置5和儲氣瓶7，制冷系統1的抽氣管路上引出有兩條支路，一條支路與真空泵2連接，并在該管路上設置第一控制閥3；另一條支路上依次連接有第二控制閥4、儲氣裝置5、第三控制閥6、儲氣瓶7。

對制冷系統抽真空時，當達到真空泵性能參數的極限壓強時，對應的抽氣速率會降低，而且最后抽真空難度較大，水氣難以被完全除掉。因此，本實施例中儲氣裝置5的容積是根據真空泵的極限壓強、抽氣速率、啟動壓強等性能參數曲線和制冷系統的容積進行科學的設計和計算，如圖3所示，該圖中曲線為真空泵口抽氣曲線，由圖中可以看出抽氣速度是根據氣體的壓強的降低而不斷降低的，在真空度為10^-2～10托(對應1.33Pa～1330Pa)抽速基本相同，在真空度為0.133Pa以下時，抽氣速率迅速下降。通過控制儲氣裝置5的容積，把儲氣裝置5中的高純氮氣充注到制冷系統1內后，制冷系統1內的氣壓高于啟動壓強，壓力約為1.33Pa，恰好是真空泵的最大抽速范圍，再次抽真空時，由于制冷系統壓強的升高，對應的抽氣速率會提高，多次循環后抽取真空的效率比一次性抽真空的效率大幅提高，節約了時間成本。

作為一種優選，本實施例中的第一控制閥3、第二控制閥4和第三控制閥6均為空調角閥，空調角閥通徑大，能夠有效防止管路堵塞。

儲氣瓶7內為高純氮氣，利用高純氮氣進行空氣和水的置換，高純氮氣在常溫下的性能接近于惰性氣體，其微量的殘余氣體對制冷劑性能幾無影響，而且空氣中的主要成分是氮氣，排出的氮氣不會對空氣造成污染。

實施例2

本實施例的一種氣體置換法空調抽真空裝置，其基本結構與實施例1相同，其不同之處在于：為了便于觀測制冷系統1內的真空度，在抽氣管路上設置有數顯真空計8，該數顯真空計8可以實時檢測制冷系統1內的真空度，根據其測量的真空度進行判斷，對三個控制閥的有序切換和配合，達到氣體置換、循環抽真空的目的。

實施例3

結合圖2，本實施例的一種氣體置換法空調抽真空方法，采用上述實施例中的氣體置換法空調抽真空裝置進行抽真空，以高純氮氣為例進行說明，其步驟為：

步驟1：開啟第一控制閥3和第二控制閥4，對制冷系統1和儲氣裝置5進行抽真空；

該步驟的主要目的是先對制冷系統1抽真空，同時對儲氣裝置5抽真空，以便后續能夠向儲氣裝置5中充入高純氮氣。

步驟2、關閉第二控制閥4，打開第三控制閥6，將高純氮氣充注在儲氣裝置5中，然后關閉第三控制閥6；以儲氣裝置5作為媒介，將高純氮氣先充入儲氣裝置5中，然后再利用儲氣裝置5向制冷系統1中充氣置換。

步驟3、通過數顯真空計8檢測制冷系統1內壓力，達到3Pa時(不同真空泵可根據其曲線變化選定，沒有具體要求)，關閉第一控制閥3，打開第二控制閥4，高純氮氣充注在制冷系統內1，使高純氮氣和制冷系統1內的空氣、水分充分混合；

由于制冷系統1內被抽真空，其氣壓較低，因此，當打開第二控制閥4后，高純氮氣會快速進入制冷系統1內，高純氮氣與制冷系統1內的空氣、水分充分混合，剩余的空氣和水分在混合氣體中的總分量成數量級減少，相對于直接一次性置換抽真空，本方法能夠獲得含水分更少的制冷系統。

此外，由于儲氣裝置5容積的特定設計，當把儲氣裝置5中的高純氮氣沖入到制冷系統中后，制冷系統內的壓強會高于啟動壓強，再次對制冷系統抽真空時，由于制冷系統壓強的升高，對應的抽氣速率會提高。

步驟4、關閉第二控制閥4，打開第一控制閥3，對制冷系統1再次抽真空，同時打開第三控制閥6，再次向儲氣裝置5內充注高純氮氣后，關閉第三控制閥6；

步驟5、按步驟3到步驟4循環操作3次，至達到真空系統1所要求的真空度。

實施例4

本實施例的一種氣體置換法空調抽真空方法，采用上述實施例中的氣體置換法空調抽真空裝置進行抽真空，所采用的氣體可以是氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣中的任意一種，以高純氬氣為例進行說明，其步驟為：

步驟1：開啟第一控制閥3和第二控制閥4，對制冷系統1和儲氣裝置5進行抽真空；

步驟2、關閉第二控制閥4，打開第三控制閥6，將高純氬氣充注在儲氣裝置5中，然后關閉第三控制閥6；

步驟3、通過數顯真空計8檢測制冷系統1內壓力，達到規定真空度時，關閉第一控制閥3，打開第二控制閥4，將儲氣瓶內高純氬氣充注在制冷系統內1，使充注高純氬氣和制冷系統1內的空氣、水分充分混合；

步驟4、關閉第二控制閥4，打開第一控制閥3，對制冷系統1再次抽真空，同時打開第三控制閥6，再次向儲氣裝置5內充注高純氬氣后，關閉第三控制閥6；

步驟5、按步驟3到步驟4循環操作，至達到真空系統1所要求的真空度。

實施例5

本實施例的一種氣體置換法空調抽真空方法，采用上述實施例中的氣體置換法空調抽真空裝置進行抽真空，以氦氣為例進行說明，其步驟為：

步驟1：開啟第一控制閥3和第二控制閥4，對制冷系統1和儲氣裝置5進行抽真空；

步驟2、關閉第二控制閥4，打開第三控制閥6，將氦氣充注在儲氣裝置5中，然后關閉第三控制閥6；

步驟3、通過數顯真空計8檢測制冷系統1內壓力，達到規定真空度時，關閉第一控制閥3，打開第二控制閥4，將儲氣瓶內氦氣充注在制冷系統內1，使充注氦氣和制冷系統1內的空氣、水分充分混合；

步驟4、關閉第二控制閥4，打開第一控制閥3，對制冷系統1再次抽真空，同時打開第三控制閥6，再次向儲氣裝置5內充注氦氣后，關閉第三控制閥6

步驟5、按步驟3到步驟4循環操作，至達到真空系統1所要求的真空度。

普通抽真空方法中也有利用氮氣置換抽真空法，但大多是直接將儲氣瓶中的氮氣充入制冷系統中，利用流量閥控制充氮量，這種氮氣置換只是簡單的利用氮氣把制冷系統中的空氣和水分趕出，但由于氣體的對流，部分空氣和水分會滯留在制冷系統中，即便后續抽真空，也很難將其抽出，從而導致部分水分會殘留在制冷系統中影響系統工作。在制冷時，水分的殘留會造成制冷系統出現“冰堵”和“鍍銅”現象，所殘留的空氣中的氧會造成管道被腐蝕，嚴重影響系統工作。

惰性氣體很難進行化學反應，因此在制冷系統內不會影響系統的正常運行，可用于空氣的置換；高純氮氣在常溫下的性能接近于惰性氣氣體，其微量的殘余氣體對制冷劑性能幾無影響，而且排放到空氣中不會有污染，因此，兩者可用于置換制冷系統中的空氣和水分。

在本發明所提供的抽真空方法中，通過三個控制閥的有序切換，能夠實現向制冷系統中循環充注高純氮氣/惰性氣體，使制冷系統內的空氣和水分呈數量級的減少。此外，所充入的氣體降低了制冷系統中的水分的飽和蒸汽壓，使抽取水蒸氣能力大大增強。

此外，制冷系統內的氣壓略高于啟動壓強，再次抽真空時，由于制冷系統壓強的升高，對應的抽氣速率會提高，多次循環后抽取真空的效率比一次性抽真空的效率大幅提高；制冷系統內的有害雜質氣體，如氧氣、水蒸氣的含量大大減少，有效的提高了制冷系統的真空度和生產效率。

以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。