高精度溫控熱交換系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種高精度溫控熱交換系統，其包括冷凍機，所述冷凍機包括壓縮機、冷凝器、熱交換器，壓縮機的輸出端口與冷凝器的第一輸入端口相連通，冷凝器的第一輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，熱交換器的第一輸出端口與所述壓縮機的輸入端口相連通，壓縮機的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，冷凝器的第一輸出端口通過第三電子膨脹閥裝置與壓縮機的輸入端口相連通，其中，第一電子膨脹閥裝置和第二電子膨脹閥裝置均包括多個并聯的相互獨立的電子膨脹閥單元。與現有技術相比，本實用新型專利技術通過在熱交換系統的冷凍機中設置電子膨脹閥的并聯驅動，從而實現大功率熱交換系統冷媒流量的精確控制。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

高精度溫控熱交換系統
本技術涉及熱交換領域，尤其涉及一種高精度溫控熱交換系統。
技術介紹
利用冷凍機進行溫度控制的系統，大多是采用控制冷凍機冷媒(氟利昂)膨脹后的流量達到對控溫物體的溫度控制。而需要被控制的物體(設備)通常需要另外一個恒定溫度或一個需要在一個可變的溫度范圍，例如攝氏-20度 80度中的某個溫度。常用的方法是使用另外一種液體或氣體(一次液體或氣體，以下稱循環流體)與上述冷凍機冷媒(氟利昂) 通過熱交換器進行熱交換達到精確的循環液體溫度控制，之后利用所述循環流體去控制控溫物體的溫度。這種熱交換是通過控制冷凍機冷媒(氟利昂)的流量來調節熱交換功率的， 通常冷媒的流量多是通過0N/0FF (開/關)動作的電磁閥或機械感溫式膨脹閥或毛細管等來完成，這些膨脹閥都很難對冷媒流量進行精確的控制。因此，有必要提出一種改進的技術方案來解決上述問題。
技術實現思路
針對現有技術中存在的問題，本技術提出一種熱交換系統，其可以實現大功率熱交換系統中冷凍機的冷媒流量的精確控制，從而實現被控對象的精確溫度控制。為了解決上述問題，本技術提出一種熱交換系統，其包括冷凍機，所述冷凍機包括壓縮機、冷凝器、熱交換器，所述冷凍機中的冷媒與冷卻流體在冷凝器處進行熱交換， 循環流體與所述冷凍機中的冷媒在熱交換器處進行熱交換，所述冷凝器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，所述熱交換器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，所述冷凍機還包括第一電子膨脹閥裝置、第二電子膨脹閥裝置和第三電子膨脹閥裝置，所述壓縮機的輸出端口與所述冷凝器的第一輸入端口相連通，所述冷凝器的第一輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，所述熱交換器的第一輸出端口與所述壓縮機的輸入端口相連通，所述壓縮機的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，所述冷凝器的第一輸出端口還通過第三電子膨脹閥裝置與所述壓縮機的輸入端口相連通；所述循環流體從所述熱交換器的第二輸入端口流入，從所述熱交換器的第二輸出端口流出，所述冷卻流體從所述冷凝器的第二輸入端口流入，從所述冷凝器的第二輸出端口流出。進一步的，第一電子膨脹閥裝置和第二電子膨脹閥裝置均包括多個并聯的相互獨立的電子膨脹閥單元，所述熱交換系統還包括設置于所述循環流體的通路上的用于檢測所述循環流體溫度的溫度傳感器，基于所述溫度傳感器檢測到的循環流體溫度來控制各個電子膨脹閥裝置。其中所述電子膨脹閥單元的開關比例是可控的。進一步的，所述冷凍機中的冷媒有三條通路，第一條通路是從所述壓縮機的輸出端口流出的冷媒，經過所述冷凝器的第一輸入端口和第一輸出端口、第一電子膨脹閥裝置、所述熱交換器的第一輸入端口和第一輸出端口、壓縮機的輸入端口流回所述壓縮機；第二條通路是從所述壓縮機的輸出端口流出的冷媒，經過第二電子膨脹閥裝置、所述熱交換器的第一輸入端口和第一輸出端口、壓縮機的輸入端口流回所述壓縮機；第三條通路是從所述壓縮機的輸出端口流出的冷媒，經過所述冷凝器的第一輸入端口和第一輸出端口、第三電子膨脹閥裝置、壓縮機的輸入端口流回所述壓縮機。進一步的，所述冷凍機還包括設置在所述冷媒的通路中的吸蓄池、接收罐、干燥器和視窗，所述冷凝器的第一輸出端口與所述接收罐的輸入端口連通，所述接收罐的輸出端口經過干燥器和視窗與第一電子膨脹閥裝置的輸入端口和第三電子膨脹閥裝置的輸入端口連通，所述吸蓄池的輸入端口與第三電子膨脹閥裝置的輸出端口和所述熱交換器的第一輸出端口連通，所述吸蓄池的輸出端口與所述壓縮機的輸入端口連通。進一步的，所述熱交換系統還包括設置于所述循環流體的通路上的用于儲存所述循環流體的循環流體罐，在所述流體罐內設置有加熱絲，根據所述溫度傳感器檢測到的循環流體溫度使能所述加熱絲。進一步的，所述熱交換系統還包括設置于所述循環流體的通路上的泵和馬達，以驅動所述循環流體的流動。進一步的，在所述循環流體通路的入口后和所述循環流體通路的出口前還設置有連通所述循環流體管道的旁通閥。更進一步的，所述循環流體為液體或氣體，所述冷卻流體為冷卻水。與現有技術相比，本技術通過在熱交換系統的冷凍機中設置電子膨脹閥的并聯驅動，從而實現大功率熱交換系統冷媒流量的精確控制，進而實現被控對象的精確溫度控制。附圖說明圖I為本技術中的熱交換系統在一個實施例中的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術做詳細說明。此處所稱的“ 一個實施例”或“實施例”是指與所述實施例相關的特定特征、結構或特性至少可包含于本技術至少一個實現方式中。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非必須都指同一個實施例，也不必須是與其他實施例互相排斥的單獨或選擇實施例。此外，表示一個或多個實施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構成對本技術的限制。圖I為本技術中的高精度溫控熱交換系統100在一個實施例中的結構示意圖。如圖I所示，所述熱交換系統100包括冷凍機110、冷卻流體通路120和循環流體通路 130。所述冷凍機110包括壓縮機112，冷凝器114、熱交換器115 (或者稱為蒸發器)、第一電子膨脹閥裝置ELV1、第二電子膨脹閥裝置ELV2和第三電子膨脹閥裝置ELV3。所述冷凍機110中的冷媒與冷卻流體通路120中的冷卻流體在冷凝器114處進行熱交換；循環流體通路130中的循環流體與所述冷凍機110中的冷媒在熱交換器115處進行熱交換。所述冷凝器114包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口。所述熱交換器115包括第一輸入端口、 與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端 □。所述壓縮機112的輸出端口與所述冷凝器114的第一輸入端口相連通，所述冷凝器114的第一輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置ELVl與熱交換器115的第一輸入端口相連通，所述熱交換器115的第一輸出端口與所述壓縮機112的輸入端口相連通，所述壓縮機 112的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置ELV2與熱交換器115的第一輸入端口相連通， 所述冷凝器114的第一輸出端口通過第三電子膨脹閥裝置ELV3與所述壓縮機112的輸入端口相連通。其中，第一電子膨脹閥裝置ELVl和第二電子膨脹閥裝置ELVl均包括多個并聯的相互獨立的電子膨脹閥單元。由于單個電子膨脹閥單元的流量口徑一般較小，在大功率中的熱交換應用中一般不采用這種電子膨脹閥單元，而在本技術中通過采用多個電子膨脹閥單元并聯的方式來增大的整個電磁膨脹裝置的總體流量口徑，從而可以滿足大功率中的熱交換應用。此外，每個電子膨脹閥單元的開關比例都是可調的，比如100%開啟至0% 開啟，每5% 一個調整等級，那么則有0%，5%，10%,……，95%，100%這么多的開關比例等級， 這樣相對于整個電子膨脹閥裝置的總體流量口徑來講，可以非常精確的調整冷媒流過的流量，從而可以精確的控制熱交換的功率，進而精確的控制循環流體的溫度。每個電子膨脹閥單元包括電子式膨脹閥和控制所述電子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱交換系統，其包括冷凍機，所述冷凍機包括壓縮機、冷凝器、熱交換器，所述冷凍機中的冷媒與冷卻流體在冷凝器處進行熱交換，循環流體與所述冷凍機中的冷媒在熱交換器處進行熱交換，所述冷凝器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，所述熱交換器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，其特征在于，所述冷凍機還包括第一電子膨脹閥裝置、第二電子膨脹閥裝置和第三電子膨脹閥裝置，所述壓縮機的輸出端口與所述冷凝器的第一輸入端口相連通，所述冷凝器的第一輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，所述熱交換器的第一輸出端口與所述壓縮機的輸入端口相連通，所述壓縮機的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，所述冷凝器的第一輸出端口還通過第三電子膨脹閥裝置與所述壓縮機的輸入端口相連通；所述循環流體從所述熱交換器的第二輸入端口流入，從所述熱交換器的第二輸出端口流出，所述冷卻流體從所述冷凝器的第二輸入端口流入，從所述冷凝器的第二輸出端口流出。

【技術特征摘要】
1.一種熱交換系統，其包括冷凍機，所述冷凍機包括壓縮機、冷凝器、熱交換器，所述冷凍機中的冷媒與冷卻流體在冷凝器處進行熱交換，循環流體與所述冷凍機中的冷媒在熱交換器處進行熱交換， 所述冷凝器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口， 所述熱交換器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，其特征在于， 所述冷凍機還包括第一電子膨脹閥裝置、第二電子膨脹閥裝置和第三電子膨脹閥裝置，所述壓縮機的輸出端口與所述冷凝器的第一輸入端口相連通，所述冷凝器的第一輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，所述熱交換器的第一輸出端口與所述壓縮機的輸入端口相連通，所述壓縮機的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，所述冷凝器的第一輸出端口還通過第三電子膨脹閥裝置與所述壓縮機的輸入端口相連通； 所述循環流體從所述熱交換器的第二輸入端口流入，從所述熱交換器的第二輸出端口流出，所述冷卻流體從所述冷凝器的第二輸入端口流入，從所述冷凝器的第二輸出端口流出。2.根據權利要求1所述的熱交換系統，其特征在于，第一電子膨脹閥裝置和第二電子膨脹閥裝置均包括多個并聯的相互獨立的電子膨脹閥單元，所述熱交換系統還包括設置于所述循環流體通路上的用于檢測所述循環流體溫度的溫度傳感器，基于所述溫度傳感器檢測到的循環流體溫度來控制各個電子膨脹閥裝置的開關比例。3.根據權利要求2所述的熱交換系統，其特征在于，所述電子膨脹閥單元的開關比例是可控的。4.根據權利要求1所述的熱交換系統，其特征在于，所述冷凍機中的冷媒有三條通路，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張翔，
申請(專利權)人：無錫溥匯機械科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：