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1、(10)申请公布号 CN 101963626 A (43)申请公布日 2011.02.02 CN 101963626 A *CN101963626A* (21)申请号 201010510080.7 (22)申请日 2010.10.15 G01R 1/02(2006.01) G01R 31/00(2006.01) (71)申请人 上海科泰电源股份有限公司 地址 201703 上海市青浦区青浦工业园区崧 华路 888 号 (72)发明人 张清正 蔡行荣 庄衍平 郭国良 (74)专利代理机构 上海兆丰知识产权代理事务 所 ( 有限合伙 ) 31241 代理人 黄美英 (54) 发明名称 极端低温环境。
2、试验方舱 (57) 摘要 本发明公开了一种极端低温环境试验方舱， 包括一集装式箱体、 电控柜、 内室风道、 制冷机组、 冷风循环系统及控制系统。箱体自左至右依次通 过左、 右隔板分割成操作室、 中隔室及测试室。操 作室中安装电控柜 ； 中隔室作为气体混合及热量 传递中心 ； 测试室中安装待测机组， 该测试室的 前、 后侧面的上部分别开设一测试室进风口， 该测 试室进风口内安装有配备变频器的风机 ； 测试室 的前侧面上还开设一测试室百叶窗 ； 内室风道位 于测试室的上部， 该内室风道的一端与内室风道 进风口相接， 另一端位于测试室内 ； 制冷机组的 外机安装在试验方舱的左端面外， 制冷机组的蒸 。
3、发器安装在中隔室的中部， 该蒸发器的上部与内 室风道相通， 下部与中隔层进风口相接。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 3 页 CN 101963627 A1/2 页 2 1. 一种极端低温环境试验方舱， 其特征在于， 所述试验方舱包括一集装式箱体、 电控 柜、 内室风道、 制冷机组、 冷风循环系统及控制系统， 所述箱体自左至右依次通过左、 右隔板分割成操作室、 中隔室及测试室 ； 所述操作室中安装所述电控柜 ； 所述中隔室作为气体混合及热量传递中心 ； 所述左隔板的上端两头分别开设一吸风口， 所述右隔。
4、板上的上端开设一内室风道进风 口， 中部开设一中隔层进风口 ； 所述测试室中安装待测机组， 该测试室的前、 后侧面的上部分别开设一测试室进风口， 该测试室进风口内安装有配备变频器的风机 ； 所述测试室的前侧面上还开设一测试室百叶 窗 ； 所述内室风道位于所述测试室的上部， 该内室风道的一端与所述内室风道进风口相 接， 另一端位于所述测试室内， 使所述中隔室和测试室的气流相通 ； 所述制冷机组的外机安装在所述试验方舱的左端面外， 所述制冷机组的蒸发器安装 在所述中隔室的中部， 该蒸发器的上部与所述内室风道相通， 下部与所述中隔层进风口相 接 ； 所述冷风循环系统包括 ： 冷却气流的循环， 所述蒸。
5、发器自动吸入所述中隔室内的空气， 该空气在所述蒸发器中 进行热交换形成冷却气流， 该冷却气流通过所述内室风道进入所述测试室， 对所述测试室 和所述待测机组进行冷却， 再通过所述中隔层进风口到达所述中隔室 ； 待测机组的热流循环， 所述待测机组内部的散热风机吸入所述测试室内的空气， 经过 所述待测机组在运行过程中自身产生的热量加热形成机组热流， 该机组热流从所述待测机 组的排风口排出， 通过所述中隔层进风口到达所述中隔室， 再进入所述内室风道到达所述 测试室 ； 新鲜空气的提供和自动热平衡， 来自于所述测试室进风口的新鲜空气进入所述测试 室， 该新鲜空气在所述测试室内与所述冷却气流及所述机组热流。
6、依据所述电控柜提供的条 件自动混合 ； 所述控制系统包括传感器、 信号采集器、 中央处理单元、 控制设备、 输入输出接口及操 作设备， 所述中央处理单元包括 CPU、 数据转存模块、 数据处理模块及功能转换模块 ； 所述 操作设备包括人机界面或远程通讯 ； 所述传感器通过数据总线与所述信号采集器连接， 所 述信号采集器与所述CPU连接， 所述CPU分别与所述数据转存模块、 数据处理模块及功能转 换模块连接， 所述功能转换模块通过数据总线与所述控制设备连接， 所述输入输出接口分 别通过数据总线与所述 CPU 和所述操作设备连接 ； 通过所述人机界面或远程通讯输入设定的相关条件信号， 这些相关条件。
7、信号通过所述 输入输出接口送至所述 CPU， 所述 CPU 发出数据采样信号至所述信号采集器， 所述信号采集 器收集所述传感器发出的实时信号并回传至所述 CPU， 所述 CPU 将这些实时信号通过所述 数据处理模块进行数据运算并通过所述数据转存模块进行转存， 再通过所述功能转换模块 转换成若干控制信号并传给所述控制设备， 最后再通过所述输入输出接口传送指令给操作 设备。 2. 根据权利要求 1 所述的极端低温环境试验方舱， 其特征在于， 权 利 要 求 书 CN 101963626 A CN 101963627 A2/2 页 3 所述人机界面或远程通讯输入的相关条件信号包括温度信号、 湿度信号。
8、及气压信号 ； 所述传感器发出的实时信号包括标准电压信号、 标准电流信号、 频率信号、 热电偶信号 及热电阻信号 ； 所述控制设备包括变频控制器、 流量控制器、 温度补偿器、 仪表兼容器、 数字校正器、 位 式调节器及平衡调温调湿器 ； 所述操作设备还包括自动风量调整装置、 自动百叶窗角度调整装置、 报警输出装置、 数 据传送装置及打印装置。 3. 根据权利要求 1 所述的极端低温环境试验方舱， 其特征在于， 所述制冷机组包括压 缩机、 空气冷却器、 膨胀阀、 汽液分离器和风冷冷凝器。 4. 根据权利要求 1 所述的极端低温环境试验方舱， 其特征在于， 所述操作室的后侧面 上设有一进风口和一百。
9、叶窗， 所述操作室的前侧面上设有一扇操作室门。 5. 根据权利要求 1 所述的极端低温环境试验方舱， 其特征在于， 所述蒸发器通过一固 定架安装在所述中隔室中。 6. 根据权利要求 1 所述的极端低温环境试验方舱， 其特征在于， 所述测试室的右端面 上开设一扇测试室门， 该测试室门和所述测试室的前侧面上分别设有一观察窗。 权 利 要 求 书 CN 101963626 A CN 101963627 A1/4 页 4 极端低温环境试验方舱 技术领域 0001 本发明涉及一种环境试验设备， 具体涉及一种极端低温环境试验方舱， 用于对小 型柴油发电机组、 静音型发电机组的极端低温环境试验。 背景技术 。
10、0002 发电机组广泛用于电信、 财政金融部门、 医院、 学校、 商业等部门、 工矿企业等特殊 用途的独立电源。发电机组制造完毕后要进行一系列试验， 其中最重要的就是要在极端低 温的环境下进行全面的性能试验。 目前， 在发电机组制造行业， 尚未见有标准的环境试验室 能在模拟极端低温环境条件 (-40 ) 下， 对整套发电机组和静音型机组进行全面的性能试 验。 发明内容 0003 本发明的目的是为了克服现有技术的不足， 提供一种极端低温环境试验方舱， 它 能够模拟环境温度 -40及以上各档温度， 对小型柴油发电机组、 静音型发电机组进行极端 低温环境条件下各种电气性能的试验。 0004 实现上述。
11、目的的一种技术方案是 ： 一种极端低温环境试验方舱包括一集装式箱 体、 电控柜、 内室风道、 制冷机组、 冷风循环系统及控制系统。其中 ： 0005 所述箱体自左至右依次通过左、 右隔板分割成操作室、 中隔室及测试室 ； 0006 所述操作室中安装所述电控柜 ； 0007 所述中隔室作为气体混合及热量传递中心 ； 0008 所述左隔板的上端两头分别开设一吸风口， 所述右隔板上的上端开设一内室风道 进风口， 中部开设一中隔层进风口 ； 0009 所述测试室中安装待测机组， 该测试室的前、 后侧面的上部分别开设一测试室进 风口， 该测试室进风口内安装有配备变频器的风机 ； 所述测试室的前侧面上还开。
12、设一测试 室百叶窗 ； 0010 所述内室风道位于所述测试室的上部， 该内室风道的一端与所述内室风道进风口 相接， 另一端位于所述测试室内， 使所述中隔室和测试室的气流相通 ； 0011 所述制冷机组的外机安装在所述试验方舱的左端面外， 所述制冷机组的蒸发器安 装在所述中隔室的中部， 该蒸发器的上部与所述内室风道相通， 下部与所述中隔层进风口 相接 ； 0012 所述冷风循环系统包括 ： 0013 冷却气流的循环， 所述蒸发器自动吸入所述中隔室内的空气， 该空气在所述蒸发 器中进行热交换形成冷却气流， 该冷却气流通过所述内室风道进入所述测试室， 对所述测 试室和所述待测机组进行冷却， 再通过所。
13、述中隔层进风口到达所述中隔室 ； 0014 待测机组的热流循环， 所述待测机组内部的散热风机吸入所述测试室内的空气， 经过所述待测机组在运行过程中自身产生的热量加热形成机组热流， 该机组热流从所述待 说 明 书 CN 101963626 A CN 101963627 A2/4 页 5 测机组的排风口排出， 通过所述中隔层进风口到达所述中隔室， 再进入所述内室风道到达 所述测试室 ； 0015 新鲜空气的提供和自动热平衡， 来自于所述测试室进风口的新鲜空气进入所述测 试室， 该新鲜空气在所述测试室内与所述冷却气流及所述机组热流依据所述电控柜提供的 条件自动混合 ； 0016 所述控制系统包括传感。
14、器、 信号采集器、 中央处理单元、 控制设备、 输入输出接口 及操作设备， 所述中央处理单元包括 CPU、 数据转存模块、 数据处理模块及功能转换模块 ； 所述操作设备包括人机界面或远程通讯 ； 所述传感器通过数据总线与所述信号采集器连 接， 所述信号采集器与所述 CPU 连接， 所述 CPU 分别与所述数据转存模块、 数据处理模块及 功能转换模块连接， 所述功能转换模块通过数据总线与所述控制设备连接， 所述输入输出 接口分别通过数据总线与所述 CPU 和所述操作设备连接 ； 0017 通过所述人机界面或远程通讯输入设定的相关条件信号， 这些相关条件信号通过 所述输入输出接口送至所述 CPU，。
15、 所述 CPU 发出数据采样信号至所述信号采集器， 所述信号 采集器收集所述传感器发出的实时信号并回传至所述 CPU， 所述 CPU 将这些实时信号通过 所述数据处理模块进行数据运算并通过所述数据转存模块进行转存， 再通过所述功能转换 模块转换成若干控制信号并传给所述控制设备， 最后再通过所述输入输出接口传送指令给 操作设备。 0018 上述的极端低温环境试验方舱， 其中， 所述人机界面或远程通讯输入的相关条件 信号包括温度信号、 湿度信号及气压信号 ； 所述传感器发出的实时信号包括标准电压信号、 标准电流信号、 频率信号、 热电偶信号及热电阻信号 ； 所述控制设备包括变频控制器、 流量 控制。
16、器、 温度补偿器、 仪表兼容器、 数字校正器、 位式调节器及平衡调温调湿器 ； 所述操作设 备还包括自动风量调整装置、 自动百叶窗角度调整装置、 报警输出装置、 数据传送装置及打 印装置。 0019 上述的极端低温环境试验方舱， 其中， 所述制冷机组包括压缩机、 空气冷却器、 膨 胀阀、 汽液分离器和风冷冷凝器。 0020 上述的极端低温环境试验方舱， 其中， 所述操作室的后侧面上设有一进风口和 一百叶窗， 所述操作室的前侧面上设有一扇操作室门。 0021 上述的极端低温环境试验方舱， 其中， 所述蒸发器通过一固定架安装在所述中隔 室中。 0022 上述的极端低温环境试验方舱， 其中， 所述测。
17、试室的右端面上开设一扇测试室门， 该测试室门和所述测试室的前侧面上分别设有一观察窗。 0023 本发明的极端低温环境试验方舱的技术方案， 采用标准集装箱的形式， 内置制冷、 控温、 保温等装置， 能够模拟环境温度 -40及以上各档温度， 对小型柴油发电机组、 静音型 发电机组进行极端低温环境条件下各种电气性能的试验。同时， 该试验方舱的标准集装箱 的外型结构， 能实现快速移动和露天停放使用， 极大地方便了用户的使用。 附图说明 0024 图 1 为本发明的极端低温环境试验方舱的结构示意图 ； 0025 图 2 为图 1 中的 A-A 向剖视图 ； 说 明 书 CN 101963626 A CN。
18、 101963627 A3/4 页 6 0026 图 3 为图 1 中的 B-B 向剖视图 ； 0027 图 4 为图 1 中的 C-C 向剖视图 ； 0028 图 5 为图 2 中的 D-D 向剖视图 ； 0029 图 6 为本发明的极端低温环境试验方舱在冷却时的气体循环示意图 ； 0030 图 7 为本发明的极端低温环境试验方舱的控制系统结构框图。 具体实施方式 0031 下面通过具体地实施例并结合附图对本发明的技术方案进行说明 ： 0032 请参阅图1至图5， 本发明的一种极端低温环境试验方舱， 包括一箱体100、 电控柜 6、 内室风道 2、 制冷机组、 冷风循环系统及控制系统。 00。
19、33 箱体 100 为集装箱式， 省去了建造试验室的昂贵费用和土地占用， 能实现快速移 动和露天停放使用， 极大地方便了用户的使用 ； 箱体 1 自左至右依次通过左、 右隔板 21、 22 分割成操作室 8、 中隔室 11 及测试室 9。箱体 100 的内壁上还覆设有保温层， 保温层为硬质 聚氨脂发泡加上少量的超细玻璃棉和岩棉， 具有强度高， 保温性有好等特点。 0034 操作室 8 中安装电控柜 6 ； 操作室 8 的后侧面上设有一进风口 1 和一百叶窗 7， 操 作室 8 的前侧面上设有一扇操作室门 10。 0035 测试室 9 中安装待测机组 4， 该测试室 9 的前、 后侧面的上部分别。
20、开设一测试室进 风口 3， 该测试室进风口 3 内安装有配备变频器的风机， 能根据电控柜 6 设定的参数， 依据 测试室9内的具体温度情况， 调节风机的转速 ； 测试室9的前侧面上还开设一测试室百叶窗 12 和一观察窗 13 ； 测试室 9 的右端面上开设一扇测试室门 17， 该测试室门 17 上也设有一 观察窗 16。观察窗 13 和观察窗 16 的外框采用铝塑材料、 双层防爆玻璃， 方便观察测试室 9 内机组设备的试验状况， 外型整体美观大方。 0036 中隔室 11 作为气体混合及热量传递中心。左隔板 21 的上端两头分别开设一吸风 口， 右隔板 22 上的上端开设一内室风道进风口， 中。
21、部开设一可调节大小的中隔层进风口 5。 0037 内室风道 2 位于测试室 9 的上部， 该内室风道 2 的一端与右隔板 22 上的内室风道 进风口相接， 另一端位于测试室 9 内， 使中隔室 11 和测试室 9 的气流相通。 0038 本方舱采用采用成套制冷压缩机组冷却测试室内的空气， 利用内部的蒸发器 15 循环风机使室内空气自动循环。以保持测试室 9 内温度的均匀和稳定。 0039 制冷机组的外机 18 安装在试验方舱的左端面外， 制冷机组的蒸发器 15 通过一固 定架 14 安装在中隔室 11 的中部， 该蒸发器 15 的上部与内室风道 2 相通， 下部与中隔层进 风口 5 相接。 0。
22、040 制冷机组包括压缩机、 空气冷却器、 膨胀阀、 汽液分离器和风冷冷凝器， 用管道将 室内外机连接成一个闭式的用制冷剂 R22 的循环系统， 其工作过程如下 ： 液态的高压制冷 剂从冷凝器出来， 经过膨胀阀节流降压后进入蒸发器， 借助管外空气的热量而蒸发成低压 蒸汽， 然后被压缩机吸入并压缩至冷凝器， 放热后冷凝成高压液体， 从而完成了一个制冷循 环。 0041 测试室 9 内空气通过蒸发器 15 被冷却后被风机送回测试室 9 ； 由于压缩机、 风机 的不断工作， 测试室 9 内的温度不断下降， 最终达到要求的低温设定值。 0042 再请参阅图 6， 冷风循环系统包括冷却气流的循环、 待测。
23、机组的热流循环及新鲜空 说 明 书 CN 101963626 A CN 101963627 A4/4 页 7 气的提供和自动热平衡。 0043 冷却气流的循环为 ： 蒸发器 15 自动吸入中隔室 11 内的空气， 该空气在蒸发器 15 中进行热交换形成冷却气流 200， 该冷却气流 200 通过内室风道 2 进入测试室 9， 对测试室 9 和待测机组 4 进行冷却， 再通过中隔层进风口 5 到达中隔室 11。 0044 待测机组的热流循环为 ： 待测机组4内部的散热风机吸入测试室9内的空气， 经过 待测机组4在运行过程中自身产生的热量加热形成机组热流300， 该机组热流300从待测机 组 4 。
24、的排风口排出， 通过中隔层进风口 5 到达中隔室 11， 再进入内室风道 2 到达测试室 9。 0045 新鲜空气的提供和自动热平衡为 ： 来自于测试室进风口 3 的新鲜空气 400 进入测 试室9， 该新鲜空气400在测试室9内与冷却气流200及机组热流300依据电控柜提供的条 件自动混合。 0046 再请参阅图 7， 控制系统包括传感器 51、 信号采集器 52、 中央处理单元 50、 控制设 备 53、 输入输出接口 54 及操作设备 55。中央处理单元 50 包括 CPU500、 数据转存模块 501、 数据处理模块 502 及功能转换模块 503 ； 操作设备 53 包括人机界面 5。
25、31、 远程通讯 532、 自 动风量调整装置 533、 自动百叶窗角度调整装置 534、 报警输出装置 535、 数据传送装置 536 及打印装置 537 ； 控制设备 55 包括变频控制器 551、 流量控制器 552、 温度补偿器 553、 仪表 兼容器 554、 数字校正器 555、 位式调节器 556 及平衡调温调湿器 557。 0047 传感器 51 通过数据总线 61 与信号采集器 52 连接， 信号采集器 52 通过与 CPU500 连接， CPU500 通过分别与数据转存模块 501、 数据处理模块 502 及功能转换模块 503 连接， 功能转换模块 503 通过数据总线 。
26、62 与控制设备 53 连接， 输入输出接口 54 分别通过数据总 线 63 与 CPU500 和操作设备 55 连接。 0048 通过人机界面 531 或远程通讯 532 输入设定的相关条件信号， 这些相关条件信号 通过输入输出接口 54 送至 CPU500， 这些相关条件信号包括温度信号、 湿度信号及气压信 号 ； CPU500 发出数据采样信号至信号采集器 52， 信号采集器 52 收集传感器 51 发出的实时 信号并回传至 CPU500， 传感器 51 发出的实时信号包括标准电压信号、 标准电流信号、 频率 信号、 热电偶信号及热电阻信号 ； CPU500 将这些实时信号通过数据处理模。
27、块 502 进行数据 运算并通过数据转存模块 501 进行转存， 再通过功能转换模块 403 转换成若干控制信号并 传给控制设备 53， 最后再通过输入输出接口 54 传送指令给操作设备 55。 0049 本技术领域中的普通技术人员应当认识到， 以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定， 只要在本发明的实质精神范围内， 对以上所述实施例的变 化、 变型都将落在本发明的权利要求书范围内。 说 明 书 CN 101963626 A CN 101963627 A1/3 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 101963626 A CN 101963627 A2/3 页 9 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 101963626 A CN 101963627 A3/3 页 10 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 101963626 A 。