一種具有精確控制溫度的液冷源機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種具有精確控制溫度的液冷源機(jī)組，包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、發(fā)熱設(shè)備，所述蒸發(fā)器出液口與壓縮機(jī)進(jìn)液口連接；所述壓縮機(jī)排氣口與冷凝器進(jìn)氣口連接，與蒸發(fā)器之間設(shè)有電控閥門；所述冷凝器出液口與蒸發(fā)器進(jìn)液口連接，冷凝器與蒸發(fā)器之間設(shè)有節(jié)流裝置；所述發(fā)熱設(shè)備出液口與水箱進(jìn)液口連接；所述水箱出液口與供液泵進(jìn)液口連接；所述供液泵出液口與蒸發(fā)器另一進(jìn)液口連接；所述蒸發(fā)器另一出液口與發(fā)熱設(shè)備進(jìn)液口連接，且之間設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器和電控閥門連接于系統(tǒng)控制裝置。本實(shí)用新型通過設(shè)置電控閥門和溫度傳感器，在不增加額外加熱等設(shè)備，使制冷系統(tǒng)存在熱負(fù)荷變化情況下實(shí)現(xiàn)了高精度控制溫度的目的。
【專利說明】一種具有精確控制溫度的液冷源機(jī)組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及制冷設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有精確控制溫度的液冷源機(jī)組。

【背景技術(shù)】
[0002]激光器等高精密設(shè)備對(duì)為其降溫的冷卻液溫度有著嚴(yán)格的要求，不同溫度的冷卻液會(huì)造成其工作性能的大幅變化。隨著激光器等精密設(shè)備的日益發(fā)展，為其降溫的液冷源對(duì)供液溫度精確控制的要求也越來(lái)越高，而使用側(cè)發(fā)熱設(shè)備的熱負(fù)荷往往是實(shí)時(shí)變化的，因此供液溫度精確控制存在一定難度。
[0003]要保證使用側(cè)較為恒定的溫度，現(xiàn)有的措施主要有三種:
[0004]一是制冷系統(tǒng)不做調(diào)整，而在使用側(cè)加裝加熱設(shè)備來(lái)平衡制冷系統(tǒng)超出使用側(cè)熱負(fù)荷的部分制冷量。該方法優(yōu)點(diǎn)是制冷與加熱是兩套單獨(dú)的系統(tǒng)，可保證使用側(cè)的溫度非常恒定，即控溫精度高；缺點(diǎn)是加入了額外的加熱設(shè)備，造成了設(shè)備本身的復(fù)雜性，并造成能源的浪費(fèi)。
[0005]二是根據(jù)使用側(cè)溫度的高低等因素，控制制冷系統(tǒng)的啟停來(lái)達(dá)到使用側(cè)溫度在一個(gè)范圍內(nèi)變化。該方法優(yōu)點(diǎn)是控制方式簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是溫度控制精度較低，供液溫度波動(dòng)較大，而且頻繁啟停會(huì)造成壓縮機(jī)使用壽命的降低。
[0006]三是根據(jù)使用側(cè)熱負(fù)荷的變化來(lái)調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的制冷量，以保證使用側(cè)較恒定的溫度。該方法的實(shí)現(xiàn)措施主要有調(diào)節(jié)壓縮機(jī)排氣量及制冷系統(tǒng)內(nèi)部卸載兩種:調(diào)節(jié)壓縮機(jī)排氣量的方式主要包括壓縮機(jī)變頻、活塞壓縮機(jī)缸體的卸載、螺桿壓縮機(jī)的滑閥卸載及渦旋壓縮機(jī)中的數(shù)碼渦旋技術(shù)，這些方式均在使用中均有一定的局限性:變頻在考慮電磁兼容性的特殊場(chǎng)合不能使用，而且使用變頻器的初期投入和后期維護(hù)成本較高；活塞壓縮機(jī)缸體的卸載是級(jí)數(shù)卸載，控溫精度不高；而市場(chǎng)上具有滑閥卸載功能的螺桿壓縮機(jī)制冷量往往非常大，在小系統(tǒng)中無(wú)法使用，數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)僅有個(gè)別實(shí)力強(qiáng)的大廠提供的產(chǎn)品具有這些功能，大部分廠家的產(chǎn)品不具備調(diào)節(jié)能力，使用具有一定的局限性。
[0007]制冷系統(tǒng)內(nèi)部卸載是采用旁通能量調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，閥的入口連接壓縮機(jī)排氣管，閥的出口連接壓縮機(jī)回氣；當(dāng)熱負(fù)荷降低時(shí)，壓縮機(jī)的吸氣壓力下降至設(shè)定值時(shí)旁通能量調(diào)節(jié)閥開啟，壓縮機(jī)排出的溫度較高的氣態(tài)制冷劑回流到壓縮機(jī)吸氣側(cè)，用于補(bǔ)償部分熱負(fù)荷；使用旁通能量調(diào)節(jié)閥的優(yōu)勢(shì)是該閥的開啟是通過吸氣壓力來(lái)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)不需要額外設(shè)置，但缺點(diǎn)是該閥的開啟不能人工進(jìn)行干預(yù)，其工作點(diǎn)不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致在使用側(cè)的要求控制溫度發(fā)生較大變化時(shí)，其能量旁通量不能滿足要求，最終導(dǎo)致控溫精度出現(xiàn)較大偏差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有精確控制溫度的液冷源機(jī)組，有效解決制冷系統(tǒng)存在熱負(fù)荷變化情況下控制溫度精度不高的不足，可以在熱負(fù)荷大范圍((Γιοο%)無(wú)極變化情況的下，仍能保證高控溫精度的制冷系統(tǒng)。
[0009]為達(dá)到上述效果，本實(shí)用新型提供一種具有精確控制溫度的液冷源機(jī)組，包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、發(fā)熱設(shè)備，所述蒸發(fā)器出液口與壓縮機(jī)進(jìn)液口連接；所述壓縮機(jī)的排氣口與冷凝器的進(jìn)氣口連接；所述壓縮機(jī)的排氣口與蒸發(fā)器的進(jìn)液口之間還設(shè)有電控閥門；所述冷凝器的出液口與蒸發(fā)器的進(jìn)液口連接。
[0010]進(jìn)一步，所述冷凝器與蒸發(fā)器之間設(shè)有節(jié)流裝置。
[0011]上述方案構(gòu)成本實(shí)用新型的制冷系統(tǒng)。
[0012]所述發(fā)熱設(shè)備的出液口與水箱的進(jìn)液口連接；所述水箱的出液口與供液泵的進(jìn)液口連接；所述供液泵的出液口與蒸發(fā)器的另一進(jìn)液口連接；所述蒸發(fā)器的另一出液口與發(fā)熱設(shè)備的進(jìn)液口連接。
[0013]進(jìn)一步，所述蒸發(fā)器與發(fā)熱設(shè)備之間設(shè)有溫度傳感器。
[0014]上述方案構(gòu)成本實(shí)用新型的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
[0015]所述電控閥門和溫度傳感器連接于系統(tǒng)控制裝置。
[0016]在制冷系統(tǒng)的控制中，采用合適的控制方法根據(jù)使用側(cè)溫度與設(shè)定溫度之間的差值及使用側(cè)溫度變化率等參數(shù)來(lái)控制壓縮機(jī)排氣口與蒸發(fā)器入口之間電控閥門的啟閉或開啟大小，實(shí)現(xiàn)將壓縮機(jī)排氣口出來(lái)的溫度較高的氣態(tài)制冷劑直接進(jìn)入蒸發(fā)器，為蒸發(fā)器提供一個(gè)除使用側(cè)發(fā)熱設(shè)備之外的熱負(fù)荷；同時(shí)該額外熱負(fù)荷可實(shí)時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)總的熱負(fù)荷和制冷量相匹配，保證使用側(cè)很高的控溫精度。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:
[0018]1、本實(shí)用新型在制冷系統(tǒng)存在熱負(fù)荷變化情況下實(shí)現(xiàn)了高精度控制溫度的目的。
[0019]2、本實(shí)用新型不需要添加額外加熱設(shè)備、不需要使用排氣量調(diào)節(jié)壓縮機(jī)及旁通能量調(diào)節(jié)閥等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度控制溫度。
[0020]3、本實(shí)用新型通過設(shè)置電控閥門，實(shí)現(xiàn)了額外熱負(fù)荷的實(shí)時(shí)電動(dòng)控制，最終實(shí)現(xiàn)總的熱負(fù)荷和制冷量相匹配，保證為使用側(cè)提供精確控制的供液溫度。
[0021]4、本實(shí)用新型通過設(shè)置溫度傳感器實(shí)現(xiàn)了冷卻液實(shí)際溫度與工業(yè)溫度設(shè)定值的比較判斷，再通過智能控制對(duì)電控閥門的開啟頻率或開啟度進(jìn)行判斷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖中:1_壓縮機(jī)，2-冷凝器，3-電控閥門，4-節(jié)流裝置，5-系統(tǒng)控制裝置，6-溫度傳感器，7-蒸發(fā)器，8-供液泵，9-水箱，10-發(fā)熱設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，一種具有精確控制溫度的液冷源機(jī)組，包括壓縮機(jī)1、冷凝器2、蒸發(fā)器7、發(fā)熱設(shè)備10，所述蒸發(fā)器7出液口與壓縮機(jī)I進(jìn)液口連接；所述壓縮機(jī)I的排氣口與冷凝器2的進(jìn)氣口連接；所述壓縮機(jī)I的排氣口與蒸發(fā)器7的進(jìn)液口之間設(shè)有電控閥門3，通過電控閥門3的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)額外熱負(fù)荷的實(shí)時(shí)電動(dòng)控制，最終實(shí)現(xiàn)總的熱負(fù)荷和制冷量相匹配，保證為使用側(cè)提供精確控制的供液溫度；所述冷凝器2的出液口與蒸發(fā)器7的進(jìn)液口連接；所述冷凝器2與蒸發(fā)器7之間設(shè)有節(jié)流裝置4。
[0026]所述發(fā)熱設(shè)備10的出液口與水箱9的進(jìn)液口連接；所述水箱9的出液口與供液泵8的進(jìn)液口連接；所述供液泵8的出液口與蒸發(fā)器7的另一進(jìn)液口連接；所述蒸發(fā)器7的另一出液口與發(fā)熱設(shè)備10的進(jìn)液口連接；所述蒸發(fā)器7與發(fā)熱設(shè)備10之間設(shè)有溫度傳感器6，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)送入發(fā)熱設(shè)備10的供液溫度。
[0027]所述電控閥門3和溫度傳感器6連接于系統(tǒng)控制裝置5。
[0028]本機(jī)組的具體控制流程如下:
[0029]制冷系統(tǒng)控制裝置5將溫度傳感器6測(cè)得的冷卻液實(shí)際溫度與供液溫度設(shè)定值進(jìn)行比較判斷，通過智能控制方法來(lái)控制電控閥門3的開啟頻率或開啟度，使從壓縮機(jī)排氣口輸出的溫度較高的制冷劑送入為給蒸發(fā)器7，為蒸發(fā)器7提供一個(gè)除使用側(cè)發(fā)熱設(shè)備10之外的熱負(fù)荷，同時(shí)該熱負(fù)荷與電控閥門3開啟頻率或開啟度成正比，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制，該智能控制方法的判斷依據(jù)是使用側(cè)實(shí)際溫度與設(shè)定溫度之間的差值及該差值的變化趨勢(shì)。
[0030]以上所述的方案僅僅是對(duì)本專利的優(yōu)選方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本專利的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本專利設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本專利的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有精確控制溫度的液冷源機(jī)組，包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、發(fā)熱設(shè)備，其特征在于:所述壓縮機(jī)排氣口與蒸發(fā)器進(jìn)液口之間設(shè)有電控閥門；所述發(fā)熱設(shè)備出液口與水箱進(jìn)液口連接；所述水箱出液口與供液泵進(jìn)液口連接；所述供液泵進(jìn)液口與蒸發(fā)器的一個(gè)進(jìn)液口連接；所述蒸發(fā)器的一個(gè)出液口與發(fā)熱設(shè)備的進(jìn)液口連接，之間設(shè)有溫度傳感器。
【文檔編號(hào)】F25B49/02GK204006860SQ201420398143
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】高福學(xué), 鄧長(zhǎng)權(quán), 許永峰, 趙貝 申請(qǐng)人:合肥天鵝制冷科技有限公司