超低温冰槽制造技术

本发明专利技术公开了一种超低温冰槽，属于低温测试装置，其结构采用双级复叠式压缩机制冷技术，一级制冷系统的一级压缩机冷媒经一级冷凝器冷凝，后经节流元件节流，然后进入套管式换热器蒸发，给二级制冷系统降温；二级制冷系统中的二级压缩机的冷媒经电子膨胀阀节流后低温冷媒进入蒸发器蒸发，对冰槽容器内冷却介质进行降温；当冰槽容器内温度接近设定时温度时，旁通电子膨胀阀根据单片机的指令进行冷量调节，以保持冰槽容器内的温度。本发明专利技术的超低温冰槽和现有技术相比，具有测试温度超低、适用范围广、控温精度高、能耗少等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低温测试装置，具体地说是一种超低温冰槽。
技术介绍
低温冰槽是一种用来对各种物质材料做低温物理性能测试的装置。各种物质材 料在不同的温度下都会呈现不同的温度特性，通过低温物理性能测试，可以得出各种物 质材料在不同的低温下所表现出的不同的物理性能，从而决定每种物质材料适用的领域 和环境。所测试的低温性能特性包括很多方面，如检测原料的低温脆性，低温脆性的测 定无论在科学研究或是生产制造环节都是不可或缺的。 控温精确是对实验设备基本要求，只有温度控制精确，测量数值才准确。低温 冰槽作为一种低温物理性能测试的装置，其中一个不可或缺的功能是，可控制温度已达 到测试所需。比如需要测试某物理材料在-2(TC所表现出的物理性能，低温冰槽就需要把 温度控制在恒温-20°C 。 目前，现有技术的相应进口产品及国内生产厂家生产的同类产品，都采用冷热 平衡原理以达到控温目的。具体方式即两级压机降温工作，温度到达设定值时，由电 控输出信号接触器吸合，加热棒开始工作，维持冰槽内设定温度(一般加热棒的电功率大于压机的功率)；温度波动系数大，大约在士rc温度范围内变化。由于冰槽温度设定 值在ot:—8(TC之间。当设定温度为ot:时，第二级压机蒸发压力高制冷量大(一般在1500W-2500W);如果要保持冰槽内设定温度，加热棒功率至少需要2500W热量来消耗压机产生越2500W制冷量；加上双机复迭压机制冷消耗功率，总消耗功率约5KW。这种控温方式不但控温精度差，而且造成了极大的能源浪费。且适用范围较窄。 因此，测试温度超低，适用范围广，控温精度高，能耗少的低温冰槽是当今技术科学和社会发展的需求。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是提供一种测试温度超低、适用范围广、控温精度高、能耗 少的超低温冰槽。 如图l、图3、图4、图5所示，本专利技术的技术任务是按以下方式实现的，超低 温冰槽，包括箱体、冰槽容器、操作屏、压縮机制冷系统、蒸发器、风扇电机和电气部 分，冰槽容器、压縮机制冷系统、蒸发器和风扇电机设置在箱体内部，操作屏设置在箱 体上部；蒸发器设置在冰槽容器周边，箱体上设置有与冰槽容器上口相对应的开口，开 口处设置有密封盖对冰槽容器进行密封；压縮机制冷系统与蒸发器相连；压縮机制冷 系统排出的冷媒通过蒸发器对冰槽容器内的冷却介质进行制冷；风扇电机对压縮机制冷 系统中的冷凝器进行降温，箱体上位于风扇电机附近开有风机进风口，箱体相对于风机 进风口的另外一侧面上开有风机排风口；压縮机制冷系统采用双级复叠式压縮机制冷技 术；电气部分对压縮机制冷系统进行控制，电气部分连接操作屏，压縮机制冷系统为一级制冷系统和二级制冷系统， 一级制冷系统和二级制冷系统的环路上的换热器套在一起 组成套管式换热器，套管式换热器为外管内套入内管，外管为一级制冷系统的换热器， 内管为二级制冷系统的换热器；控温方式采用双蒸发器，双电子膨胀阀控制冷媒流量， 即旁通分流式的控温方式；双蒸发器分为冰槽蒸发器和付蒸发器，冰槽蒸发器设置在冰 槽容器周边对冰槽容器内的冷却介质进行制冷，付蒸发器对冷量进行旁通式分流；电气 部分包括单片机、电脑控制板、电子膨胀阀，单片机设置在电脑控制板上，电脑控制板 连接电子膨胀阀和操作屏，通过电脑控制板和单片机的配合使用，使得可在操作屏上操 作；电子膨胀阀设置在冰槽蒸发器和付蒸发器的制冷剂入口管路上，单片机通过电脑控 制板来控制电子膨胀阀开度，单片机根据操作指令设定温度，对其下发指令进行温度调 节。 —级制冷系统包括一级压縮机、 一级冷凝器、 一级过冷器、过滤器、节流元 件、套管式换热器的外管； 一级压縮机、 一级冷凝器、 一级过冷器、过滤器、节流元件 和套管式换热器的外管之间通过管路连通成一循环体；即一级压縮机的排气端连通一级 冷凝器一端， 一级冷凝器另一端连通一级过冷器一端， 一级过冷器另一端连通过滤器， 过滤器连通节流元件，节流元件连通套管式换热器的外管的一端口，套管式换热器的外 管的另一端口连通到一级压縮机的吸气端；套管式换热器的外管与一级压縮机的吸气端 之间的管路一部分缠绕在一级过冷器的外部；一级压縮机的吸气端外的管路上设置有单 向阀；一级冷凝器外设置有风扇电机。 —级制冷系统的冷媒流程为 一级压縮机排出高温高压冷媒至一级冷凝器，一 级冷凝器外的风扇电机对其降温，使冷媒冷却变成高压液体，然后经一级过冷器、过滤 器，后经节流元件节流进入套管式换热器的外管内蒸发，从而对套管式换热器的内管降 温；彻底蒸发后的低压冷媒，最后经一级压縮机的吸气端又回到一级压縮机进行再循 环； 一级压縮机的吸气端外冷媒管路上设置有单向阀，使冷媒只进不出。 二级制冷系统包括二级压縮机、油分离器、四通换向阀、二级冷凝器、套管式 换热器的内管、二级过冷器、过滤器、电子膨胀阀、节流元件；四通换向阀和电子膨胀 阀均受单片机控制；二级压縮机、油分离器、四通换向阀、二级冷凝器、套管式换热器 的内管、过滤器、电子膨胀阀、节流元件、蒸发器和二级过冷器之间通过管路连通成一 循环体；即二级压縮机的排气端连通油分离器，油分离器的一端通过设置有过滤器、节 流元件的管路连通到二级压縮机的吸气端；油分离器还有一端通过管路联通到四通换向 阀的接口一，四通换向阀的接口二连通到二级冷凝器的一端，二级冷凝器的另一端连通 到套管式换热器的内管的一端，套管式换热器的内管的另一端通过过滤器后分两路，一 路通过冰槽蒸发器的电子膨胀阀后经过节流元件和过滤器连通到冰槽蒸发器的一端，冰 槽蒸发器的另一端通过管路连通到二级过冷器一端，另一路通过付蒸发器的电子膨胀阀 后经过节流元件连通到付蒸发器的一端，付蒸发器的另一端接通有带有单向阀的管路， 二级过冷器的另一端通过管路与付蒸发器的另一端接通的管路汇合后连通到四通换向阀 的接口三，四通换向阀的接口四通过管路连通到二级压縮机的吸气端；套管式换热器的 内管与过滤器之间的管路一部分缠绕在二级过冷器上；二级冷凝器外设置有风扇电机。 二级制冷系统制冷时的冷媒流程为二级压縮机排出的高温高压冷媒通过油分 离器油气分离，油通过油分离器，经过节流元件节流送回到二级压縮机的吸气端；冷媒经四通换向阀的接口一进入从四通换向阀的接口二出，然后进入二级冷凝器初步冷凝， 二级冷凝器外的风扇电机对其降温，然后冷媒进入套管式换热器的内管内彻底冷凝降 温，从套管式换热器的内管出来后通过过滤器后分两路， 一路冷媒经冰槽蒸发器的电子 膨胀阀、节流元件节流、过滤器进入冰槽蒸发器蒸发，冰槽蒸发器的电子膨胀阀控制流 量，维持冰槽容器内冷热平衡，确保冰槽容器内温度基本不变，冷媒从冰槽蒸发器出来 后进入二级过冷器；另一路冷媒经付蒸发器的电子膨胀阀、节流元件节流进入付蒸发器 旁通蒸发，蒸发完毕后和二级过冷器出来的冷媒一起进入四通换向阀的接口三，从四通 换向阀的接口四出回到二级压縮机的吸气端。付蒸发器的冷媒出口处的管路上设置有单 向阀，使此处冷媒只能往外走向。 付蒸发器分流的多余冷量也可经单片机控制四通换向阀，从四通换向阀的接口 三进入，从四通换向阀的接口二排出，后进入二级冷凝器，再进入套管式换热器的内 管，可对套管式换热器的外管进行降温，减小了一级压縮机的制冷负荷。 当冰槽容器内温度需要升高时，单片机可本文档来自技高网...

【技术保护点】
超低温冰槽，包括箱体、冰槽容器、操作屏、压缩机制冷系统、蒸发器、风扇电机和电气部分，冰槽容器、压缩机制冷系统、蒸发器和风扇电机设置在箱体内部，操作屏设置在箱体上部；蒸发器设置在冰槽容器周边，箱体上设置有与冰槽容器上口相对应的开口，开口处设置有密封盖对冰槽容器进行密封；压缩机制冷系统与蒸发器相连；风扇电机设置在压缩机制冷系统中的冷凝器旁边，箱体上位于风扇电机附近开有风机进风口，箱体相对于风机进风口的另外一侧面上开有风机排风口；压缩机制冷系统采用双级复叠式压缩机制冷技术；电气部分对压缩机制冷系统进行控制，电气部分连接操作屏，其特征在于压缩机制冷系统包括一级制冷系统和二级制冷系统，一级制冷系统和二级制冷系统的环路上的换热器套在一起组成套管式换热器，套管式换热器为外管内套入内管，外管为一级制冷系统的换热器，内管为二级制冷系统的换热器；控温方式采用双蒸发器，双电子膨胀阀控制冷媒流量，即旁通分流式的控温方式；双蒸发器为冰槽蒸发器和付蒸发器，冰槽蒸发器设置在冰槽容器周边对冰槽容器内的冷却介质进行制冷，付蒸发器对冷量进行旁通式分流；电气部分包括单片机、电脑控制板、电子膨胀阀，单片机设置在电脑控制板上，电脑控制板连接电子膨胀阀和操作屏，电子膨胀阀设置在冰槽蒸发器和付蒸发器的制冷剂入口管路上，单片机通过电脑控制板来控制电子膨胀阀开度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦丙泉，安继周，秦楠，
申请(专利权)人：秦丙泉，
类型：发明
国别省市：88[]