一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统，所述系统包括压缩机、板式换热器、冷凝器、膨胀阀、水箱、加热棒、微型齿轮泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、压力传感器、冷板、载冷剂管路和定型相变材料；所述位于载冷剂管路上的冷板、压力传感器、微型齿轮泵、水箱和板式换热器依次连接构成循环回路；所述板式换热器、压缩机、冷凝器和膨胀阀依次连接构成制冷回路；所述的第一温度传感器安装在载冷剂管路中，所述第二温度传感器暴露在空气中，所述第三温度传感器和加热棒安装在水箱中。本实用新型专利技术增大了压缩机制冷系统的工作温度范围，同时减小了整个系统的体积和重量。

A Compressor Dynamic Refrigeration System with Adaptive Ambient Temperature

The utility model provides a dynamic refrigeration system of a compressor with adaptive ambient temperature, which comprises a compressor, a plate heat exchanger, a condenser, an expansion valve, a water tank, a heating rod, a micro gear pump, a first temperature sensor, a second temperature sensor, a third temperature sensor, a pressure sensor, a cold plate and a cooling carrier. The cooling plate, pressure sensor, micro gear pump, water tank and plate heat exchanger on the refrigerant-carrying pipeline are connected in turn to form a circulating circuit; the plate heat exchanger, compressor, condenser and expansion valve are connected in turn to form a refrigerating circuit; the first temperature sensor is installed in the refrigerant-carrying pipeline. In the refrigerant pipeline, the second temperature sensor is exposed to air, and the third temperature sensor and the heating rod are installed in the water tank. The utility model enlarges the working temperature range of the compressor refrigeration system, and reduces the volume and weight of the whole system.

【技术实现步骤摘要】
一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统
本技术涉及压缩机制冷
，具体涉及一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统。
技术介绍
常用的压缩机制冷系统在高温环境下的制冷量急剧减小，从而导致其难以长时间保持正常工作，这是因为环境温度过高会使冷凝压力上升，压缩机的排气温度升高，压缩机的电机效率与绝热效率下降，同时蒸发压力上升，汽液两相有效换热区减短，导致换热能力急剧降低，压缩机的制冷量与效率降低，能耗增加。同时压缩机启动后，制冷量是突变的，即使是能调节压缩机转速的变频压缩机也难以实现制冷量的微调，从而使温度波动较大，控温精度低。在一些国军标中环境要求的最高温度可达63℃，为压缩机制冷系统带来了极大的挑战，特别是针对散热量大以及温控精度高的系统。由于受到上述压缩机制冷技术本身的限制，需要在压缩机制冷系统回路上重新设计，以满足国军标中对极高的工作环境温度要求。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统，增大工作温度范围，减小压缩机的功耗，减小温度波动，提高控温精度。本技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统，其改进之处在于，所述系统包括压缩机、板式换热器、冷凝器、膨胀阀、水箱、加热棒、微型齿轮泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、水箱、压力传感器、冷板、载冷剂管路和定型相变材料；所述位于载冷剂管路上的冷板、压力传感器、微型齿轮泵、水箱和板式换热器依次连接构成循环回路；所述板式换热器、膨胀阀、冷凝器和压缩机依次连接构成制冷回路；所述的第一温度传感器安装在载冷剂管路中，所述第二温度传感器暴露在空气中，所述第三温度传感器和加热棒安装在水箱中；进一步地，所述的压缩机为微型直流变频制冷压缩机。进一步地，所述的定型相变材料包括石蜡和高聚乙烯。进一步地，所述定型相变材料安装在冷板底面和侧面、水箱外表面。进一步地，所述定型相变材料外包裹一层隔热棉。进一步地，所述膨胀阀为电子膨胀阀。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。与最接近的现有技术相比，本技术提供的技术方案具有的优异效果是：本技术选用的微型直流变频压缩机可以在环境温度60℃时稳定工作并有一定的制冷量，增大了压缩机制冷系统的工作温度范围，同时减小了整个系统的体积和重量。本技术载冷剂的温度取第一温度传感器和第三温度传感器测量值的平均值，提高了载冷剂温度的准确性。本技术当环境温度高于定型相变材料的熔点时，相变材料吸热熔化，储存热量，使载冷剂的温度降低，减小了压缩机的功耗；当相变材料冷却时，储存的热量散发出去，给载冷剂加热；定型相变材料减小了载冷剂的温度波动，提高了控温精度。本技术电子膨胀阀在负荷变化剧烈，运行工况范围宽的条件下能自动调节制冷剂的流量，提高了制冷效率。为了上述以及相关的目的，下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1是本技术提供的一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统工作流程图。图2是本技术提供的一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统结构示意图。图2中，1-压缩机；2-板式换热器；3-膨胀阀；4-水箱；5-微型齿轮泵；6-第一温度传感器；7-第二温度传感器；8-第三温度传感器；9-压力传感器；10-冷板；11-冷凝器。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。以下描述和附图充分地示出本技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本技术的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“技术”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的技术，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个技术或技术构思。如图2所示，本技术提供一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统，所述系统包括压缩机1、板式换热器2、冷凝器11、膨胀阀3、水箱4、加热棒、微型齿轮泵5、第一温度传感器6、第二温度传感器7、第三温度传感器8、压力传感器9、冷板10、载冷剂管路和定型相变材料；所述位于载冷剂管路上的冷板10、压力传感器9、微型齿轮泵5、水箱4和板式换热器2依次连接构成循环回路；所述板式换热器2、压缩机1、冷凝器11和膨胀阀3依次连接构成制冷回路；所述的第一温度传感器6安装在载冷剂管路中，测量载冷剂的温度；所述第二温度传感器7暴露在空气中测量环境温度，所述第三温度传感器8和加热棒安装在水箱4中，所述第三温度传感器8测量载冷剂的温度。本技术载冷剂的温度取第一温度传感器6和第三温度传感器8测量值的平均值，提高载冷剂温度的准确性。上述技术方案中，所述的压缩机1为微型直流变频制冷压缩机1，体积小，重量轻，能效比高，适用于各类狭小空间、高温工况，并且便携移动。上述技术方案中，所述的定型相变材料包括石蜡和高聚乙烯，这种材料相变潜热大，相变过程容积变化小，在多次吸放热后，材料的潜热值变化不大，稳定性好。上述技术方案中，所述定型相变材料安装在冷板10底面和侧面、水箱4外表面。上述技术方案中，所述定型相变材料外包裹一层隔热棉。上述技术方案中，所述膨胀阀3为电子膨胀阀3，可以根据不同的环境温度、蒸发温度调节阀门开度，控制制冷剂的流量。本技术电子膨胀阀在负荷变化剧烈，运行工况范围宽的条件下能自动调节制冷剂的流量，提高了制冷效率。本技术是通过如下方式来实现的：在准备阶段，当初始环境温度＜50℃时，开启压缩机1，制冷剂制冷，将水温降到设置温度，并将多余的冷量存储在定型相变材料中，当初始环境温度≥50℃时，利用其它方式制冷，如液氮等，并将冷量存储下来；在工作阶段，工作时的环境温度＜50℃时，利用压缩机1持续制冷，当工作时的环境温度≥50℃时，将准备阶段储存的能量释放出来和压缩机1同时给热源制冷，并且两种模式根据环境温度动态调节。本技术当环境温度高于定型相变材料的熔点时，相变材料吸热熔化，储存热量，使载冷剂的温度降低，减小了压缩机的功耗；当相变材料冷却时，储存的热量散发出去，给载冷剂加热；定型相变材料减小了载冷剂的温度波动，提高了控温精度。实施例目标温度25℃，冷板10上安装热负载，当环境温度≥60℃时，压缩机1的制冷能力急剧下降，制冷量减小，产热量大于制冷量，载冷剂难以达到热平衡，此时定型相变材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统，其特征在于，所述系统包括压缩机、板式换热器、冷凝器、膨胀阀、水箱、加热棒、微型齿轮泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、压力传感器、冷板、载冷剂管路和定型相变材料；所述位于载冷剂管路上的冷板、压力传感器、微型齿轮泵、水箱和板式换热器依次连接构成循环回路；所述板式换热器、压缩机、冷凝器和膨胀阀依次连接构成制冷回路；所述的第一温度传感器安装在载冷剂管路中，所述第二温度传感器暴露在空气中，所述第三温度传感器和加热棒安装在水箱中。

【技术特征摘要】
1.一种环境温度自适应的压缩机动态制冷系统，其特征在于，所述系统包括压缩机、板式换热器、冷凝器、膨胀阀、水箱、加热棒、微型齿轮泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、压力传感器、冷板、载冷剂管路和定型相变材料；所述位于载冷剂管路上的冷板、压力传感器、微型齿轮泵、水箱和板式换热器依次连接构成循环回路；所述板式换热器、压缩机、冷凝器和膨胀阀依次连接构成制冷回路；所述的第一温度传感器安装在载冷剂管路中，所述第二温度传感器暴露在空气中，所述第三温度传感器和加热棒安装在水箱中。2.如权利要求1所述的一种环境温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉倩，吴海挺，刘正涛，王鹏，祝贤，时红卫，
申请(专利权)人：北京华宇德信光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11