本發(fā)明涉及熱交換系統(tǒng)，尤其涉及一種高精度溫控?zé)峤粨Q系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在制冷技術(shù)領(lǐng)域中，常見為利用制冷系統(tǒng)控制冷水機(jī)所需的低溫區(qū)域和利用加熱絲加熱控制冷水機(jī)高溫區(qū)域，但在所需的溫度區(qū)域制冷量無法調(diào)節(jié)，通常只利用壓縮機(jī)制冷方式很難同時滿足調(diào)節(jié)制冷量，控溫精度和控溫范圍的多重需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種高精度溫控?zé)峤粨Q系統(tǒng)，解決了只利用制冷系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)制冷量，控溫精度和控溫范圍的難題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種高精度溫控?zé)峤粨Q系統(tǒng)，其特征在于，其包括冷凍機(jī)，所述冷凍機(jī)包括第一冷凝器、第二冷凝器、壓縮機(jī)、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，所述冷凍機(jī)中的冷媒在第二冷凝器中進(jìn)行熱交換，空氣由第一冷凝器進(jìn)入，所述第一冷凝器包括輸入端口和與輸入端口連通的輸出端口，所述第二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，所述壓縮機(jī)的輸出端口與所述第一冷凝器的輸入端口相連通；所述第一冷凝器的輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置與第二冷凝器的第一輸入端口相連通，所述第二冷凝器的第一輸出端口通過第三電子膨脹閥裝置與所述壓縮機(jī)的輸入端口相連通，所述壓縮機(jī)的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置與第二冷凝器的第一輸入端口相連通，所述冷卻流體從所述第二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。

優(yōu)選的，所述熱交換系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述冷卻流體通路上的用于檢測所述冷卻流體流量的流量傳感器和用于檢測所述冷卻流體溫度的溫度傳感器。

優(yōu)選的，所述電子膨脹閥單元的開關(guān)比例是可控的。

優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)中的冷媒有兩條通路，第一條通路是：從所述壓縮機(jī)的輸出端口流出的冷媒，經(jīng)過所述第一冷凝器的輸入端口和輸出端口、第一電子膨脹閥裝置、所述第二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(jī)的輸入端口流回至所述壓縮機(jī)；第二條通路是：從所述壓縮機(jī)的輸出端口流出的冷媒，經(jīng)過第二電子膨脹閥裝置、所述第二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(jī)的輸入端口流回至所述壓縮機(jī)。

優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)還包括設(shè)置在所述冷媒的通路中的吸蓄池和干燥器，所述第一冷凝器的輸出端口與所述干燥器的輸入端口連通，所述干燥器的輸出端口與所述第一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二冷凝器的第一輸出端口連通，所述吸蓄池的輸出端口與所述第三電子膨脹閥裝置的輸入端口連通。

優(yōu)選的，所述熱交換系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述冷卻流體通路上的用于儲存所述冷卻流體的冷卻流體罐，在所述冷卻流體罐內(nèi)設(shè)置有第一浮動開關(guān)和第二浮動開關(guān)。

優(yōu)選的，所述熱交換系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述冷卻流體通路上的泵和馬達(dá)，以驅(qū)動所述循環(huán)流體的流動。

優(yōu)選的，在所述第一冷凝器的外部設(shè)置于調(diào)速風(fēng)扇；當(dāng)所述調(diào)速風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時，在第一冷凝器內(nèi)形成受迫對流換熱，帶走由第一冷凝器運(yùn)轉(zhuǎn)時生成的熱量。

優(yōu)選的，所述冷卻流體為冷卻水。

本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在熱交換系統(tǒng)的冷凍機(jī)中設(shè)置溫度傳感器、流量傳感器和電子膨脹閥，可以同時監(jiān)測和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量值和溫度值，實(shí)現(xiàn)熱交換系統(tǒng)冷媒流量的精確控制，從而實(shí)現(xiàn)被控對象的精確溫度控制。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，111、第一冷凝器，112、調(diào)速風(fēng)扇，113、壓縮機(jī)，114、吸蓄池，115、干燥器，116、第二冷凝器，EV1、第一電子膨脹閥裝置，EV2、第二電子膨脹閥裝置，EV3、第三電子膨脹閥裝置，121、冷卻流體入口，122、流量傳感器，123、冷卻流體罐，124、泵，125、溫度傳感器，126、冷卻流體出口，K1、第一浮動開關(guān)，K2、第二浮動開關(guān)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

如圖1所示，一種高精度溫控?zé)峤粨Q系統(tǒng)，其包括冷凍機(jī)，所述冷凍機(jī)包括第一冷凝器111、第二冷凝器116、壓縮機(jī)113、第一電子膨脹閥裝置EV1、第二電子膨脹閥裝置EV2和第三電子膨脹閥裝置EV3，所述冷凍機(jī)中的冷媒在第二冷凝器116中進(jìn)行熱交換，空氣由第一冷凝器111進(jìn)入，所述第一冷凝器111包括輸入端口和與輸入端口連通的輸出端口，所述第二冷凝器116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，所述壓縮機(jī)113的輸出端口與所述第一冷凝器111的輸入端口相連通；所述第一冷凝器111的輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置EV1與第二冷凝器116的第一輸入端口相連通，所述第二冷凝器116的第一輸出端口通過第三電子膨脹閥裝置EV3與所述壓縮機(jī)113的輸入端口相連通，所述壓縮機(jī)113的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置EV2與第二冷凝器116的第一輸入端口相連通，所述冷卻流體從所述第二冷凝器116的第二輸入端口流入，從所述冷凝器116的第二輸出端口流出。

優(yōu)選的方案是，所述熱交換系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述冷卻流體通路上的用于檢測所述冷卻流體流量的流量傳感器122和用于檢測所述冷卻流體溫度的溫度傳感器125。

優(yōu)選的方案是，所述電子膨脹閥單元的開關(guān)比例是可控的，比如100% 開啟至0%開啟，每5% 一個調(diào)整等級，那么則有0%，5%，10%，……，95%，100% 這么多的開關(guān)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(diào)整冷媒流過的流量，從而可以精確的控制熱交換的功率，進(jìn)而精確的控制循環(huán)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式膨脹閥的開關(guān)比例的步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，通過控制所述步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)來控制所述電子式膨脹閥的開關(guān)比例。

可以看出，所述冷凍機(jī)中的冷媒有兩條通路，第一條通路是：從所述壓縮機(jī)113的輸出端口流出的冷媒，經(jīng)過所述第一冷凝器111的輸入端口和輸出端口、第一電子膨脹閥裝置EV1、所述第二冷凝器116的第一輸入端口和第一輸出端口、第三電子膨脹閥裝置EV3、壓縮機(jī)113的輸入端口流回至所述壓縮機(jī)113；第二條通路是：從所述壓縮機(jī)113的輸出端口流出的冷媒，經(jīng)過第二電子膨脹閥裝置EV2、所述第二冷凝器116的第一輸入端口和第一輸出端口、第三電子膨脹閥裝置EV3、壓縮機(jī)113的輸入端口流回至所述壓縮機(jī)113。

優(yōu)選的方案是，所述冷凍機(jī)還包括設(shè)置在所述冷媒的通路中的吸蓄池114和干燥器115，所述第一冷凝器111的輸出端口與所述干燥器115的輸入端口連通，所述干燥器115的輸出端口與所述第一電子膨脹閥裝置EV1的輸入端口連通，所述吸蓄池114的輸入端口與第二冷凝器116的第一輸出端口連通，所述吸蓄池114的輸出端口與所述第三電子膨脹閥裝置EV3的輸入端口連通。

在所述冷卻流體通路上包括與第二冷凝器116的第二輸入端口連通的冷卻流體入口121和與第二冷凝器116第二輸出端口連通的冷卻流體出口126。所述冷卻流體從所述第二冷凝器116的第二輸入端口流入，從第二冷凝器116的第二輸出端口流出。所述熱交換系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述冷卻流體通路上的用于檢測所述冷卻流體流量的流量傳感器122和用于檢測所述冷卻流體溫度的溫度傳感器125，基于所述溫度傳感器125檢測到的循環(huán)流體溫度來控制各個電子膨脹閥裝置ELV1、ELV2 和ELV3 的開關(guān)比例，從而實(shí)現(xiàn)熱交換系統(tǒng)中冷凍機(jī)的冷媒流量的精確控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)被控對象的精確溫度控制。在本實(shí)施例中，在所述冷卻流體管道入口后設(shè)置有一個檢測所述冷卻流體流量的流量傳感器122，在所述冷卻流體管道出口126前設(shè)置有一個檢測所述循環(huán)流體溫度的溫度傳感器125。

優(yōu)選的方案是，所述熱交換系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述冷卻流體通路上的用于儲存所述冷卻流體的冷卻流體罐123，在所述冷卻流體罐內(nèi)設(shè)置有第一浮動開關(guān)K1和第二浮動開關(guān)K2。

優(yōu)選的方案是，所述熱交換系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述冷卻流體通路上的泵124，以驅(qū)動所述循環(huán)流體的流動。

優(yōu)選的方案是，在所述第一冷凝器的外部設(shè)置于調(diào)速風(fēng)扇112；當(dāng)所述調(diào)速風(fēng)扇112運(yùn)轉(zhuǎn)時，在第一冷凝器111內(nèi)形成受迫對流換熱，帶走由第一冷凝器111運(yùn)轉(zhuǎn)時生成的熱量，所述第一冷凝器111的外部設(shè)置有調(diào)速風(fēng)扇112，進(jìn)而可提第一冷凝器單位面積上的制冷功率。

優(yōu)選的方案是，所述冷卻流體為冷卻水。

本發(fā)明利用了冷媒的特性，在制冷系統(tǒng)中增加了壓縮機(jī)113第三電子膨脹閥裝置EV3以控制冷媒回到壓縮機(jī)113的量，根據(jù)附圖工作原理，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定溫度恒定時，泵124輸送出去的水的溫度保持恒定，冷凍系統(tǒng)工作原理為：第一電子膨脹閥裝置EV1和第二電子膨脹閥裝置EV2根據(jù)PID控制開度，始終保持泵124輸送出去的水的溫度恒定，第三電子膨脹閥裝置EV3開度受壓縮機(jī)113排氣溫度控制，使壓縮機(jī)113排氣溫度控制在一定范圍內(nèi)如100度，當(dāng)冷卻流體溫度發(fā)生變化時，在第一電子膨脹閥裝置EV1和第二電子膨脹閥裝置EV2根據(jù)PID控制溫度的同時，第三電子膨脹閥裝置EV3根據(jù)壓縮機(jī)113排氣溫度自動調(diào)節(jié)開度，當(dāng)?shù)谌娮优蛎涢y裝置EV3開度加大時，進(jìn)入壓縮機(jī)113的冷媒量加大，制冷量也隨之加大，當(dāng)?shù)谌娮优蛎涢y裝置EV3開度減小時，進(jìn)入壓縮機(jī)113的冷媒量減少，制冷量也隨之減少，從而使整個冷凍系統(tǒng)穩(wěn)定工作；當(dāng)系統(tǒng)需要升溫時，第一電子膨脹閥裝置EV1關(guān)閉，第二電子膨脹閥裝置EV2全開，此時第三電子膨脹閥裝置EV3會根據(jù)壓縮機(jī)113排氣溫度自動調(diào)整開度，避免壓縮機(jī)113因液態(tài)冷媒回流過多氣液分離器不能完全分離液態(tài)冷媒而導(dǎo)致壓縮機(jī)損壞，此時的冷凍系統(tǒng)由于第三電子膨脹閥裝置EV3的開度控制，使進(jìn)入壓縮機(jī)113的冷媒量得到了控制從而控制壓縮機(jī)113的排氣溫度，當(dāng)壓縮機(jī)113排氣溫度控制在100度時，系統(tǒng)水的溫度最高可控制在90度；當(dāng)系統(tǒng)需要降溫時，第一電子膨脹閥裝置EV1全開，第二電子膨脹閥裝置EV2全閉，第三電子膨脹閥裝置EV3根據(jù)壓縮機(jī)排氣溫度控制開度，使冷凍系統(tǒng)保持控制平衡。

綜上所述，本發(fā)明的熱交換系統(tǒng)通過在所述第一冷凝器111的輸出端口和第二冷凝器116的第一輸入端口之間設(shè)置第一電子膨脹閥裝置ELV1；在所述壓縮機(jī)113的輸出端口和第二冷凝器116的第一輸入端口之間設(shè)置第二電子膨脹閥裝置ELV2；在所述第二冷凝器116的第一輸出端口與所述壓縮機(jī)113的輸入端口之間設(shè)置第三電子膨脹閥裝置ELV3。在所述熱交換系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述冷卻流體通路上的用于檢測所述冷卻流體流量的流量傳感器122和用于檢測所述冷卻流體溫度的溫度傳感器125，基于所述流量傳感器122檢測到的冷卻流體流量，基于所述溫度傳感器125檢測到的冷卻流體溫度來控制各個電子膨脹閥裝置的開關(guān)比例，從而實(shí)現(xiàn)熱交換系統(tǒng)中冷凍機(jī)的冷媒流量的精確控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)被控對象的精確溫度控制。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。