[實用新型]一種具有精確控制溫度的液冷源機組

有效

• 申請號: 201420398143.8
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN204006860U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 高福學;鄧長權;許永峰;趙貝
• 申請（專利權）人: 合肥天鵝制冷科技有限公司
• 主分類號: F25B49/02
• 分類號: F25B49/02
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

技術領域

本實用新型涉及制冷設備技術領域，具體涉及一種具有精確控制溫度的液冷源機組。

背景技術

激光器等高精密設備對為其降溫的冷卻液溫度有著嚴格的要求，不同溫度的冷卻液會造成其工作性能的大幅變化。隨著激光器等精密設備的日益發展，為其降溫的液冷源對供液溫度精確控制的要求也越來越高，而使用側發熱設備的熱負荷往往是實時變化的，因此供液溫度精確控制存在一定難度。

要保證使用側較為恒定的溫度，現有的措施主要有三種：

一是制冷系統不做調整，而在使用側加裝加熱設備來平衡制冷系統超出使用側熱負荷的部分制冷量。該方法優點是制冷與加熱是兩套單獨的系統，可保證使用側的溫度非常恒定，即控溫精度高；缺點是加入了額外的加熱設備，造成了設備本身的復雜性，并造成能源的浪費。

二是根據使用側溫度的高低等因素，控制制冷系統的啟停來達到使用側溫度在一個范圍內變化。該方法優點是控制方式簡單易于實現，缺點是溫度控制精度較低，供液溫度波動較大，而且頻繁啟停會造成壓縮機使用壽命的降低。

三是根據使用側熱負荷的變化來調節制冷系統的制冷量，以保證使用側較恒定的溫度。該方法的實現措施主要有調節壓縮機排氣量及制冷系統內部卸載兩種：調節壓縮機排氣量的方式主要包括壓縮機變頻、活塞壓縮機缸體的卸載、螺桿壓縮機的滑閥卸載及渦旋壓縮機中的數碼渦旋技術，這些方式均在使用中均有一定的局限性：變頻在考慮電磁兼容性的特殊場合不能使用，而且使用變頻器的初期投入和后期維護成本較高；活塞壓縮機缸體的卸載是級數卸載，控溫精度不高；而市場上具有滑閥卸載功能的螺桿壓縮機制冷量往往非常大，在小系統中無法使用，數碼渦旋壓縮機僅有個別實力強的大廠提供的產品具有這些功能，大部分廠家的產品不具備調節能力，使用具有一定的局限性。

制冷系統內部卸載是采用旁通能量調節閥來實現，閥的入口連接壓縮機排氣管，閥的出口連接壓縮機回氣；當熱負荷降低時，壓縮機的吸氣壓力下降至設定值時旁通能量調節閥開啟，壓縮機排出的溫度較高的氣態制冷劑回流到壓縮機吸氣側，用于補償部分熱負荷；使用旁通能量調節閥的優勢是該閥的開啟是通過吸氣壓力來自動進行調節不需要額外設置，但缺點是該閥的開啟不能人工進行干預，其工作點不能進行動態調整，導致在使用側的要求控制溫度發生較大變化時，其能量旁通量不能滿足要求，最終導致控溫精度出現較大偏差。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供一種具有精確控制溫度的液冷源機組，有效解決制冷系統存在熱負荷變化情況下控制溫度精度不高的不足，可以在熱負荷大范圍（0~100%）無極變化情況的下，仍能保證高控溫精度的制冷系統。

為達到上述效果，本實用新型提供一種具有精確控制溫度的液冷源機組，包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、發熱設備，所述蒸發器出液口與壓縮機進液口連接；所述壓縮機的排氣口與冷凝器的進氣口連接；所述壓縮機的排氣口與蒸發器的進液口之間還設有電控閥門；所述冷凝器的出液口與蒸發器的進液口連接。

進一步，所述冷凝器與蒸發器之間設有節流裝置。

上述方案構成本實用新型的制冷系統。

所述發熱設備的出液口與水箱的進液口連接；所述水箱的出液口與供液泵的進液口連接；所述供液泵的出液口與蒸發器的另一進液口連接；所述蒸發器的另一出液口與發熱設備的進液口連接。

進一步，所述蒸發器與發熱設備之間設有溫度傳感器。

上述方案構成本實用新型的冷卻液循環系統。

所述電控閥門和溫度傳感器連接于系統控制裝置。

在制冷系統的控制中，采用合適的控制方法根據使用側溫度與設定溫度之間的差值及使用側溫度變化率等參數來控制壓縮機排氣口與蒸發器入口之間電控閥門的啟閉或開啟大小，實現將壓縮機排氣口出來的溫度較高的氣態制冷劑直接進入蒸發器，為蒸發器提供一個除使用側發熱設備之外的熱負荷；同時該額外熱負荷可實時電動調節，實現總的熱負荷和制冷量相匹配，保證使用側很高的控溫精度。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型在制冷系統存在熱負荷變化情況下實現了高精度控制溫度的目的。

2、本實用新型不需要添加額外加熱設備、不需要使用排氣量調節壓縮機及旁通能量調節閥等設備來實現高精度控制溫度。

3、本實用新型通過設置電控閥門，實現了額外熱負荷的實時電動控制，最終實現總的熱負荷和制冷量相匹配，保證為使用側提供精確控制的供液溫度。