高精度温控热交换系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高精度温控热交换系统，其包括冷冻机，所述冷冻机包括压缩机、冷凝器、热交换器，压缩机的输出端口与冷凝器的第一输入端口相连通，冷凝器的第一输出端口通过第一电子膨胀阀装置与热交换器的第一输入端口相连通，热交换器的第一输出端口与所述压缩机的输入端口相连通，压缩机的输出端口还通过第二电子膨胀阀装置与热交换器的第一输入端口相连通，冷凝器的第一输出端口通过第三电子膨胀阀装置与压缩机的输入端口相连通，其中，第一电子膨胀阀装置和第二电子膨胀阀装置均包括多个并联的相互独立的电子膨胀阀单元。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过在热交换系统的冷冻机中设置电子膨胀阀的并联驱动，从而实现大功率热交换系统冷媒流量的精确控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

高精度温控热交换系统
本技术涉及热交换领域，尤其涉及一种高精度温控热交换系统。
技术介绍
利用冷冻机进行温度控制的系统，大多是采用控制冷冻机冷媒(氟利昂)膨胀后的流量达到对控温物体的温度控制。而需要被控制的物体(设备)通常需要另外一个恒定温度或一个需要在一个可变的温度范围，例如摄氏-20度 80度中的某个温度。常用的方法是使用另外一种液体或气体(一次液体或气体，以下称循环流体)与上述冷冻机冷媒(氟利昂) 通过热交换器进行热交换达到精确的循环液体温度控制，之后利用所述循环流体去控制控温物体的温度。这种热交换是通过控制冷冻机冷媒(氟利昂)的流量来调节热交换功率的， 通常冷媒的流量多是通过0N/0FF (开/关)动作的电磁阀或机械感温式膨胀阀或毛细管等来完成，这些膨胀阀都很难对冷媒流量进行精确的控制。因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提出一种热交换系统，其可以实现大功率热交换系统中冷冻机的冷媒流量的精确控制，从而实现被控对象的精确温度控制。为了解决上述问题，本技术提出一种热交换系统，其包括冷冻机，所述冷冻机包括压缩机、冷凝器、热交换器，所述冷冻机中的冷媒与冷却流体在冷凝器处进行热交换， 循环流体与所述冷冻机中的冷媒在热交换器处进行热交换，所述冷凝器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，所述热交换器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，所述冷冻机还包括第一电子膨胀阀装置、第二电子膨胀阀装置和第三电子膨胀阀装置，所述压缩机的输出端口与所述冷凝器的第一输入端口相连通，所述冷凝器的第一输出端口通过第一电子膨胀阀装置与热交换器的第一输入端口相连通，所述热交换器的第一输出端口与所述压缩机的输入端口相连通，所述压缩机的输出端口还通过第二电子膨胀阀装置与热交换器的第一输入端口相连通，所述冷凝器的第一输出端口还通过第三电子膨胀阀装置与所述压缩机的输入端口相连通；所述循环流体从所述热交换器的第二输入端口流入，从所述热交换器的第二输出端口流出，所述冷却流体从所述冷凝器的第二输入端口流入，从所述冷凝器的第二输出端口流出。进一步的，第一电子膨胀阀装置和第二电子膨胀阀装置均包括多个并联的相互独立的电子膨胀阀单元，所述热交换系统还包括设置于所述循环流体的通路上的用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制各个电子膨胀阀装置。其中所述电子膨胀阀单元的开关比例是可控的。进一步的，所述冷冻机中的冷媒有三条通路，第一条通路是从所述压缩机的输出端口流出的冷媒，经过所述冷凝器的第一输入端口和第一输出端口、第一电子膨胀阀装置、所述热交换器的第一输入端口和第一输出端口、压缩机的输入端口流回所述压缩机；第二条通路是从所述压缩机的输出端口流出的冷媒，经过第二电子膨胀阀装置、所述热交换器的第一输入端口和第一输出端口、压缩机的输入端口流回所述压缩机；第三条通路是从所述压缩机的输出端口流出的冷媒，经过所述冷凝器的第一输入端口和第一输出端口、第三电子膨胀阀装置、压缩机的输入端口流回所述压缩机。进一步的，所述冷冻机还包括设置在所述冷媒的通路中的吸蓄池、接收罐、干燥器和视窗，所述冷凝器的第一输出端口与所述接收罐的输入端口连通，所述接收罐的输出端口经过干燥器和视窗与第一电子膨胀阀装置的输入端口和第三电子膨胀阀装置的输入端口连通，所述吸蓄池的输入端口与第三电子膨胀阀装置的输出端口和所述热交换器的第一输出端口连通，所述吸蓄池的输出端口与所述压缩机的输入端口连通。进一步的，所述热交换系统还包括设置于所述循环流体的通路上的用于储存所述循环流体的循环流体罐，在所述流体罐内设置有加热丝，根据所述温度传感器检测到的循环流体温度使能所述加热丝。进一步的，所述热交换系统还包括设置于所述循环流体的通路上的泵和马达，以驱动所述循环流体的流动。进一步的，在所述循环流体通路的入口后和所述循环流体通路的出口前还设置有连通所述循环流体管道的旁通阀。更进一步的，所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为冷却水。与现有技术相比，本技术通过在热交换系统的冷冻机中设置电子膨胀阀的并联驱动，从而实现大功率热交换系统冷媒流量的精确控制，进而实现被控对象的精确温度控制。附图说明图I为本技术中的热交换系统在一个实施例中的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术做详细说明。此处所称的“ 一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本技术至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本技术的限制。图I为本技术中的高精度温控热交换系统100在一个实施例中的结构示意图。如图I所示，所述热交换系统100包括冷冻机110、冷却流体通路120和循环流体通路 130。所述冷冻机110包括压缩机112，冷凝器114、热交换器115 (或者称为蒸发器)、第一电子膨胀阀装置ELV1、第二电子膨胀阀装置ELV2和第三电子膨胀阀装置ELV3。所述冷冻机110中的冷媒与冷却流体通路120中的冷却流体在冷凝器114处进行热交换；循环流体通路130中的循环流体与所述冷冻机110中的冷媒在热交换器115处进行热交换。所述冷凝器114包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口。所述热交换器115包括第一输入端口、 与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端 □。所述压缩机112的输出端口与所述冷凝器114的第一输入端口相连通，所述冷凝器114的第一输出端口通过第一电子膨胀阀装置ELVl与热交换器115的第一输入端口相连通，所述热交换器115的第一输出端口与所述压缩机112的输入端口相连通，所述压缩机 112的输出端口还通过第二电子膨胀阀装置ELV2与热交换器115的第一输入端口相连通， 所述冷凝器114的第一输出端口通过第三电子膨胀阀装置ELV3与所述压缩机112的输入端口相连通。其中，第一电子膨胀阀装置ELVl和第二电子膨胀阀装置ELVl均包括多个并联的相互独立的电子膨胀阀单元。由于单个电子膨胀阀单元的流量口径一般较小，在大功率中的热交换应用中一般不采用这种电子膨胀阀单元，而在本技术中通过采用多个电子膨胀阀单元并联的方式来增大的整个电磁膨胀装置的总体流量口径，从而可以满足大功率中的热交换应用。此外，每个电子膨胀阀单元的开关比例都是可调的，比如100%开启至0% 开启，每5% 一个调整等级，那么则有0%，5%，10%,……，95%，100%这么多的开关比例等级， 这样相对于整个电子膨胀阀装置的总体流量口径来讲，可以非常精确的调整冷媒流过的流量，从而可以精确的控制热交换的功率，进而精确的控制循环流体的温度。每个电子膨胀阀单元包括电子式膨胀阀和控制所述电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换系统，其包括冷冻机，所述冷冻机包括压缩机、冷凝器、热交换器，所述冷冻机中的冷媒与冷却流体在冷凝器处进行热交换，循环流体与所述冷冻机中的冷媒在热交换器处进行热交换，所述冷凝器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，所述热交换器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，其特征在于，所述冷冻机还包括第一电子膨胀阀装置、第二电子膨胀阀装置和第三电子膨胀阀装置，所述压缩机的输出端口与所述冷凝器的第一输入端口相连通，所述冷凝器的第一输出端口通过第一电子膨胀阀装置与热交换器的第一输入端口相连通，所述热交换器的第一输出端口与所述压缩机的输入端口相连通，所述压缩机的输出端口还通过第二电子膨胀阀装置与热交换器的第一输入端口相连通，所述冷凝器的第一输出端口还通过第三电子膨胀阀装置与所述压缩机的输入端口相连通；所述循环流体从所述热交换器的第二输入端口流入，从所述热交换器的第二输出端口流出，所述冷却流体从所述冷凝器的第二输入端口流入，从所述冷凝器的第二输出端口流出。

【技术特征摘要】
1.一种热交换系统，其包括冷冻机，所述冷冻机包括压缩机、冷凝器、热交换器，所述冷冻机中的冷媒与冷却流体在冷凝器处进行热交换，循环流体与所述冷冻机中的冷媒在热交换器处进行热交换， 所述冷凝器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口， 所述热交换器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，其特征在于， 所述冷冻机还包括第一电子膨胀阀装置、第二电子膨胀阀装置和第三电子膨胀阀装置，所述压缩机的输出端口与所述冷凝器的第一输入端口相连通，所述冷凝器的第一输出端口通过第一电子膨胀阀装置与热交换器的第一输入端口相连通，所述热交换器的第一输出端口与所述压缩机的输入端口相连通，所述压缩机的输出端口还通过第二电子膨胀阀装置与热交换器的第一输入端口相连通，所述冷凝器的第一输出端口还通过第三电子膨胀阀装置与所述压缩机的输入端口相连通； 所述循环流体从所述热交换器的第二输入端口流入，从所述热交换器的第二输出端口流出，所述冷却流体从所述冷凝器的第二输入端口流入，从所述冷凝器的第二输出端口流出。2.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，第一电子膨胀阀装置和第二电子膨胀阀装置均包括多个并联的相互独立的电子膨胀阀单元，所述热交换系统还包括设置于所述循环流体通路上的用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制各个电子膨胀阀装置的开关比例。3.根据权利要求2所述的热交换系统，其特征在于，所述电子膨胀阀单元的开关比例是可控的。4.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述冷冻机中的冷媒有三条通路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，
申请(专利权)人：无锡溥汇机械科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：