[發明專利]一種用于觀察溫度變化的系統

在審

• 申請號: 202010428549.6
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111550941A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 夏喬麥
• 申請（專利權）人: 夏喬麥
• 主分類號: F25B5/00
• 分類號: F25B5/00;F25B41/04;F25B43/00;F25B49/02;B01L7/00
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 劉亞竹

本發明提供了一種用于觀察溫度變化的系統，包括實驗區和制冷系統，制冷系統用于向實驗區提供冷從而調節實驗區的溫度，其特征在于，實驗區具有觀察區，觀察區包括顯示實驗區的溫度的溫度顯示屏和調節實驗區溫度的操作旋鈕，這種操作直接控制載有冷的制冷劑在實驗區處熱交換的效率，是一種直觀的、直接的調溫方式，操作者的體驗更加真實。

技術領域

本發明涉及實驗設備領域或技術展示領域，特別涉及一種能夠通過操作者的使用來觀察溫度變化的系統。

背景技術

溫度是物理學中一個重要學科，在物理實驗中或者物理現象演示中通常使用溫度實驗器具。操作者希望通過在實驗器具上的操作可以直觀的感知溫度隨著操作的變化，當多種參數綜合觀察時，還可以理解制冷原理和制冷過程；或者希望用實驗器具營造一個小的指定溫度的環境，從而進行一系列的試驗。

一種現有的溫度變化實驗器具包括壓縮機的制冷循環來提供溫度變化的動力，這類實驗器具的控制方式類似空調器的控制方式，使用操作界面或手柄，通過調節虛擬或實體的按鍵來操控控制器，并進一步實現控制器對溫度的檢測和調節。但作為實驗和展示用途，這類設備存在很多不足：

缺點1：調節虛擬或實體的按鍵來操控控制器，然后再由控制器來控制制冷系統，這種控制缺乏深度介入實驗的操作感，人只是發出指令，但具體的控制是由機器完成的。

缺點2：當前的溫度控制一般只能控制最終的結果溫度，但不能控制達到結果溫度的速率，比如經過多長時間才能達到結果溫度，虛擬或實體的按鍵也不存在該功能，控制器由預先寫好的程序執行升溫或降溫的操作，不會對效率進行控制。

缺點3：能耗大或者設備成本高。現有的設備在長時間開啟時，如果是壓縮機定頻控制長時間待機的話，十分耗能；如果采用變頻設備，設備本身就非常昂貴。但對于實驗設備領域或技術展示領域，最主要的是長時間在線供操作者使用，而且使用的功能較為簡單，對功率的要求也不高，因此如何長時間待機還能降低能耗也是實驗設備領域或技術展示領域的一個技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案。

一種用于觀察溫度變化的系統，包括實驗區和制冷系統，制冷系統用于向實驗區提供冷從而調節實驗區的溫度，實驗區具有觀察區，觀察區包括顯示實驗區的溫度的溫度顯示屏和調節實驗區溫度的操作旋鈕。

制冷系統包括：壓縮制冷循環：包括壓縮機單元、冷凝器、節流毛細管、第一輔助換熱器、切換閥、主換熱器順次連接的閉環；存冷循環：包括第一存冷單元、第一輔助換熱器、第二存冷單元、第二輔助換熱器順次連接的閉環；主制冷循環：包括主換熱器、切換閥連接而成的閉環，并向實驗區供冷；手動制冷循環：包括第二輔助換熱器、旋轉閥、前置過濾器、制冷塊順次連接的閉環，該閉環中還串連接入的流量控制閥和流量統計單元；其中，在切換閥的切換作用下，能夠實現壓縮制冷循環與存冷循環在第一輔助換熱器處熱交換；或壓縮制冷循環與主制冷循環在主換熱器處熱交換；或存冷循環與手動制冷循環在第二輔助換熱器處熱交換；制冷塊能對實驗區進行制冷；壓縮制冷循環將冷通過主換熱器供給主制冷循環，再由主制冷循環將冷供給實驗區。

切換閥包括左腔室和右腔室，左腔室通過第一接口、第二接口接入存冷循環，右腔室通過第四接口、第六接口接入主制冷循環，切換閥閥芯具有中間通道，切換閥左腔室的第二接口、中間通道及右腔室的第五接口以常通狀態接入壓縮制冷循環，切換閥閥芯在左腔室設有左柱閥片并在右腔室設有右柱閥片，切換閥閥芯在第一狀態下通導右腔室截斷左腔室，第二狀態下通導左腔室截斷右腔室。

旋轉閥包括閥芯和閥座，閥芯具有兩道通道，閥座設有第一端、第二端、第三端和第四端，閥芯在閥座第一位置時，第一端作為入口與第二端連通，第三端作為出口和第四端連通；閥芯在閥座第二位置時，第一端作為出口與第四端連通，第三端作為入口與第二端連通，第二端、前置過濾器、制冷塊、第四端順次連接，第一端、第三端接入手動制冷循環。