[发明专利]一种热管工质精准充注系统及充注方法

说明书

本发明公开了一种热管工质精准充注系统，包括待充注部件、抽真空单元、充注量温压测控单元和工质储存单元，所述抽真空单元通过控制阀Ⅰ与待充注部件连通，所述充注量温压测控单元包括气库和温度压力采集机构，所述气库两端分别通过阀体与待充注部件、工质储存单元连通，所述温度压力采集机构与所述气库连接并采集气库内的压力和温度信息后输出用于计算控制充注量；一种热管工质精准充注方法，根据气库内温度和压力及待充注气体工质质量，计算充注完成时气库内压力来精准控制充注量；本发明通过气库结合温度压力采集机构实现对待充注部件的气体工质的精准控制充注，可对不同应用温区和充液率气体工质充注量精准控制，而且结构简单，成本低廉。

技术领域

本发明是涉及一种充注系统及充注方法，具体说，是涉及一种热管工质精准充注系统及充注方法，属于制冷技术领域，特别适用于在中低温区实验用工质(如甲烷、乙烷、R508B，CO2和氮气等气体)的不同充液率的充注应用。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，为了满足日常生活及工业领域如航空航天方面发展的需要，我国的科研工作者在中低温领域的研究范围越来越广，如小型低温制冷机斯特林制冷机、脉管制冷机等，中低温区高效传热装置脉动热管等，在对这些装置进行实验之前一般都需要对其进行制冷剂的充注，充注工质全部换算成冷凝温度下液体的体积与热管的容积的比值称为热管的充液率，充液率的大小是影响热管传热性能的一个重要因素，而制冷剂充注的准确率对实验结果的准确性有着直接的影响。

现有的充注系统多为空调领域的冷媒充注系统，如对空调系统中的蒸发器冲入冷媒，其冷媒充注装置主要包括：干燥过滤器、二通电磁阀、电子膨胀阀、室内机、气液分离器和压力传感器等。其中冷媒通过连接管进入干燥过滤器后，在其中进行干燥和杂志过滤，然后会经过电子膨胀阀、二通电磁阀、室内机、气液分离器和压力传感其，从液态转化为气态，压力降低，最后进入蒸发器系统。在整个过程中，当冷媒充注装置进行充注时需要将充注街头与蒸发器的进液管道连接，当压力传感器检查到蒸发器内的压力达到设定值时，电磁阀门自动进行充注，然后当蒸发器内压力达到所设定的上限值后，电磁阀又会关闭，完成充注实验。这种充注方法虽然简单，但是存在几个明显的缺点，一是在对蒸发器进行充注之前没有进行抽真空，蒸发器内的残留气体等会对后续的实验造成无法估计的误差，二是会造成蒸发其的腐蚀导致冷媒的泄露等情况。

也有中国专利201410483994.7公开了一种冷媒充注系统及方法，包括：抽真空模块，用于对待充注部件抽真空，并判断其所述的待充注部件里的真空度是否达到要求，如果是则将产生指令至充注模块，然后向待充注部件进行充注；计量模块，包括流量传感器和流量计，用于测量所述实际充注部件内的冷媒的实际充注量；控制模块，用于判断所述实际充注量是否等于预设充注量，如果是则发送指令至充注模块以使其停止充注。对于这种充注系统及方法，其计量模块中使用流量传感器和流量计来测量实际的充注量，其所得的值与蒸发器内冷媒的实际值会有偏差，并且受充注应用环境温度的不同其可应用范围有限，尤其是在对中低温区的制冷剂进行充注时，所需的充注压力很低，使用流量计来测量误差会明显增大且成本高昂。介于上述原因，研发一种热管工质精准充注系统及充注方法，通过测量温度和压力指标实现在不同应用温区的气体工质充注量的精准控制，避免简单流量计测量因温度变化带来的充注误差，但至今未见相关技术报道。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种热管工质精准充注系统及充注方法，通过测量温度和压力指标实现在不同应用温区的不同充液率的气体工质充注量的精准控制，避免简单流量计测量因温度变化带来的充注误差。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：