CN109107618A - 蓄冷型温控试验箱及控制方法 - Google Patents

蓄冷型温控试验箱及控制方法 Download PDF

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CN109107618A
CN109107618A CN201811112152.5A CN201811112152A CN109107618A CN 109107618 A CN109107618 A CN 109107618A CN 201811112152 A CN201811112152 A CN 201811112152A CN 109107618 A CN109107618 A CN 109107618A
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涂平
邓献奇
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Abstract

本发明公开一种蓄冷型温控试验箱及控制方法,其中,该蓄冷型温控试验箱包括:压缩机、冷凝器、第一蓄冷机构,所述压缩机、所述冷凝器及所述第一蓄冷机构依次连接形成第一冷媒循环回路;所述第一蓄冷机构包括第一换热器,所述第一换热器设有第一通道和第二通道,所述第一通道连通所述第一冷媒循环回路,所述第二通道内容纳有蓄冷球,所述蓄冷球通过所述第一换热器与所述第一通道内的冷媒进行热交换。本发明蓄冷型温控试验箱有效地实现冷量的存储和释放,提高能源的利用效率,有效地避免能源的浪费。

Description

蓄冷型温控试验箱及控制方法
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域,特别涉及一种蓄冷型温控试验箱、及应用于该蓄冷型温控试验箱的控制方法。
背景技术
现有的制冷装置在使用中,被冷却对象通常会自发地产热,导致加大了制冷装置的制冷负荷,影响制冷效果。为了避免被冷却对象自发产热导致制冷出力不足,在生产中通常采用最大冷功率的制冷装置,这就造成了在很多时候设计功率大于实际使用功率的问题,进而导致制冷装置产生的冷量过多地损失,即造成能源浪费。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种蓄冷型温控试验箱及控制方法,旨在避免使用制冷装置时因设计功率大于实际使用功率所造成的能源浪费问题。
为实现上述目的,本发明提出的蓄冷型温控试验箱包括,压缩机、冷凝器、第一蓄冷机构,所述压缩机、所述冷凝器及所述第一蓄冷机构依次连接形成第一冷媒循环回路;所述第一蓄冷机构包括第一换热器,所述第一换热器设有第一通道和第二通道,所述第一通道连通所述第一冷媒循环回路,所述第二通道内容纳有蓄冷球,所述蓄冷球通过所述第一换热器与所述第一通道内的冷媒进行热交换。
优选地,所述第一蓄冷机构还包括与所述第二通道连通的第二换热器、第一传送机及第二传送机,所述第一换热器的第二通道、所述第一传送机、所述第二换热器及所述第二传送机依次连通形成第一蓄冷回路;所述第一换热器具有输送物料的旋转壁面,以使所述蓄冷球在所述第一蓄冷回路内循环流动,所述蓄冷球与所述第一通道内的冷媒进行热交换。
优选地,所述蓄冷球在所述第二通道内的流动方向与冷媒在所述第一通道内的流动方向相反;
且/或,所述蓄冷球包括罩体和设于所述罩体的丝网,所述罩体内存储有蓄冷液。
优选地,所述蓄冷型温控试验箱还包括与所述第二换热器连通的冷室组件,冷室组件设置有容腔,所述容腔用于放置待冷藏物品;
所述第二换热器设有第一换热通道和第二换热通道,所述第二换热通道与所述容腔连通并形成换热环路,所述第一换热通道通过所述第一传送机和所述第二传送机与所述第二通道连通,并构成所述第一蓄冷回路,
所述蓄冷球在所述第一蓄冷回路内循环流动,以使所述蓄冷球与所述换热环路内的冷媒进行热交换。
优选地,所述第二换热器包括箱体和套筒,所述套筒套设于所述箱体内形成所述第一换热通道;所述套筒与所述箱体之间形成所述第二换热通道连通。
优选地,所述套筒上设置多个通孔,定于所述通孔的直径为D,定义所述蓄冷球的直径为L,D<L。
优选地,所述蓄冷型温控试验箱还包括气液分离器,所述气液分离器设于所述第一蓄冷机构和所述冷凝器之间,且所述气液分离器还通过管路与所述压缩机连通,用于将气化的冷媒传输回所述压缩机。
优选地,所述冷凝器与所述气液分离器之间还依次连接有第一电磁阀和第一节流元件,所述第一电磁阀和所述第一节流元件配合实现控制所述第一冷媒循环回路中冷媒的流通。
优选地,所述蓄冷型温控试验箱还包括第三换热器,所述压缩机、冷凝器及所述第三换热器依次连接形成第二冷媒循环回路,所述第三换热器与所述第一蓄冷机构并联设置;
所述第三换热器还通过管道与所述压缩机的壳体连接形成冷却环路,所述冷却环路用于降低所述压缩机的温度;所述冷凝器与所述第三换热器之间还依次连接有第二电磁阀和第二节流元件;所述第二电磁阀和第二节流元件配合实现控制所述第二冷媒循环回路中冷媒的流通。
本发明实施例还提出一种控制方法,应用于所述的蓄冷型温控试验箱,该控制方法包括:
在接收到开始启动蓄冷型温控试验箱的控制指令时,启动压缩机,检测第三换热器的温度,生成温度检测数据;
根据所述温度检测数据,控制第一电磁阀和/或第二电磁阀打开。
本发明蓄冷型温控试验箱通过在压缩机和冷凝器的结构基础上,连接第一蓄冷机构,使得通过第一蓄冷机构对产生的冷量进行储蓄,有效地避免了常规无蓄冷型温控试验箱时因制冷装置设计功率大于实际使用功率所造成的冷量损失,避免了能源浪费;另一方面,由于在第一蓄冷机构中设置有蓄冷球的结构,无需采用液体载冷回路;并且,由于多个蓄冷球之间存在一定的间隙,蓄冷球堆积体具有很大的比表面积,当气流通过时,换热效率高,能有效地吸收蓄冷球储存的冷量;当制冷需求不同时,可以方便地调节蓄冷球循环速度和气流速度,以适应制冷需求。该蓄冷型温控试验箱有效地实现冷量的存储和释放,提高能源的利用效率,有效地避免能源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明蓄冷型温控试验箱一实施例的结构示意图;
图2为图1中蓄冷型温控试验箱的另一结构示意图;
图3为图2中第一换热器的结构示意图;
图4为图3中第一换热器的另一结构示意图;
图5为图2中第二换热器的结构示意图;
图6为图2中第三换热器的结构示意图;
图7为图2中蓄冷球的结构示意图;
图8为图2中蓄冷型温控试验箱通过第二冷媒循环回路进行蓄冷的循环流路图;
图9为图2中蓄冷型温控试验箱通过第一冷媒循环回路进行蓄冷的循环流路图。
附图标号说明:
标号 名称 标号 名称
11 压缩机 27 蓄冷球
12 冷凝器 271 罩体
13 气液分离器 272 丝网
20 第一蓄冷机构 273 蓄冷液
21 第一换热器 30 冷室组件
211 第一通道 31 容腔
212 第二通道 32 风机
22 第二换热器 41 第二电磁阀
221 箱体 42 第二节流元件
2211 入气孔 43 第三换热器
2212 出气孔 431 制冷盘管
222 套筒 4311 蓄冷入口
2221 通孔 4312 蓄冷出口
2222 隔板 432 内环管
223 第一换热通道 4321 释冷出口
224 第二换热通道 4322 释冷入口
23 第一传送机 433 壳体
24 第二传送机 434 蓄冷溶液
25 第一电磁阀 435 载冷剂泵
26 第一节流元件
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
在本发明一实施例
本发明提出一种蓄冷型温控试验箱,具体地,参考图1,为本发明蓄冷型温控试验箱一实施例的结构示意图;参考图2,为图1中蓄冷型温控试验箱的另一结构示意图;参考图3,为图2中第一换热器的结构示意图;参考图4,为图3中第一换热器的另一结构示意图;参考图5,为图2中第二换热器的结构示意图;参考图6,为图2中第三换热器的结构示意图;参考图7,为图2中蓄冷球的结构示意图;参考图8,为图2中蓄冷型温控试验箱通过第二冷媒循环回路进行蓄冷的循环流路图;参考图9,为图2中蓄冷型温控试验箱通过第一冷媒循环回路进行蓄冷的循环流路图。
在本发明实施例中,如图1所示,并结合图2和图3所示,该蓄冷型温控试验箱,包括:压缩机11、冷凝器12、第一蓄冷机构20,压缩机11、冷凝器12及第一蓄冷机构20依次连接形成第一冷媒循环回路;第一蓄冷机构20包括第一换热器21,第一换热器21设有第一通道211和第二通道212,第一通道211连通第一冷媒循环回路,第二通道212内容纳有蓄冷球27,蓄冷球27通过第一换热器21与第一通道211内的冷媒进行热交换。
在本实施例中,该蓄冷型温控试验箱可用于常见的科研制冷设备,例如:用于进行科学实验的试验箱和冷冻室等;或者,该蓄冷型温控试验箱也可以用于一般常见的家电,例如:冰箱、冰柜及制冷器,也即是,该蓄冷型温控试验箱主要用于将制冷设备产生的冷量进行储蓄,在有利于提高冷量的利用率的前提下,在此不做该蓄冷型温控试验箱应用于任一种电子设备的限定。
为了实现通过蓄冷型温控试验箱实现冷量的存储,在此处应用有蓄冷球27的结构,通过蓄冷球27将制冷设备产生的冷量进行储蓄,有效地提高冷量使用效率,避免产生的冷量散失于环境中。具体地,该处的蓄冷球27通常采用具有球型外壳结构,球形外壳结构的内部设置有相变材料,通过相变材料有效地储蓄冷量(相变材料具备相变密度高的特点,能够利用较小的体积存储较多的冷量)。另一方面,蓄冷球27可大规模生产,成本低,易于更换。
具体地,为了实现有效地高密度存储冷量,该处的相变材料为固-液相变材料,也即是该相变材料在常温下通常为液态,当相变材料吸收冷量时,能够由液态变成固态,实现蓄冷;当该储蓄有冷量的相变材料与温度较高的外环境进行热交换时,可将冷量释放至外环境,该相变材料由固态变为液态。如此,相变材料在热交换中通常为固态和液态相互转换中进行。
为了实现具有较好的使用体验,避免蓄冷型温控试验箱的损坏,蓄冷球27的外壳通常的硬质耐磨材料,以实现在相变材料由液态变为固态时,对相变材料的形变进行限缩。另一方面,由于蓄冷球27的外壳为硬质材料,使得多个蓄冷球27堆积的时候,能够产生一定的孔隙,蓄冷球27堆积体具有较大的比表面积,当气流通过时,换热效率高(也即是,蓄冷球27能够快速的对外释放冷量)。
第一换热器21设有用于与第一冷媒循环回路连通的第一通道211,和设置有蓄冷球27的第二通道212。具体地,可以理解为,第一换热器21中设置有用于冷媒流通的第一通道211,并在第二通道212中设置蓄冷球27,使得蓄冷球27能够与第一通道211中流通的冷媒进行热交换。
在该蓄冷型温控试验箱的使用中,具体为:首先,通过压缩机11将冷媒压缩,形成高温高压的气体,并将该气体输送至冷凝器12;然后,通过冷凝器12实现高温高压的冷媒的冷凝形成低温液态的冷媒、或者形成低温气液混合的冷媒,并将该冷媒传输至第一换热器21(也即是,传输至第一蓄冷机构20中进行热交换);再进一步,冷媒流经第一换热器21,第一换热器21中的蓄冷球27于冷媒进行热交换,蓄冷球27对外放热,使得液态的冷媒吸热蒸发形成气态冷媒;最终,第一换热器21将气态的冷媒传回压缩机11中,以此循环实现该蓄冷型温控试验箱的蓄冷。
在本实施例中,通过在压缩机11和冷凝器12的结构基础上,连接第一蓄冷机构20,使得通过第一蓄冷机构20对产生的冷量进行储蓄,有效地避免了常规无蓄冷型温控试验箱时因制冷装置设计功率大于实际使用功率造成的冷量损失,避免了能源浪费;另一方面,由于在第一蓄冷机构20中设置有蓄冷球27的结构,使得通过蓄冷球27有效地进行冷量的储蓄,无需采用液体载冷回路;并且,由于多个蓄冷球27之间存在一定的间隙,蓄冷球堆积体具有很大的比表面积,当气流通过时,换热效率高,能有效地储存冷量;当制冷需求不同时,可以方便地调节蓄冷球27循环速度和气流速度,以适应不同的制冷需求。该蓄冷型温控试验箱有效地实现冷量的存储和释放,提高能源的利用效率,有效地避免能源的浪费,进而避免了采用过大功率的制冷装置,能够减小压缩机或制冷装置的尺寸。
进一步地,第一蓄冷机构20还包括与第二通道212连通的第二换热器22、第一传送机23及第二传送机24;第一换热器21的第二通道212、第一传送机23、第二换热器22及第二传送机24依次连通形成第一蓄冷回路;第一换热器21具有输送物料的旋转壁面,以使蓄冷球27在第一蓄冷回路内循环流动,蓄冷球27与第一通道211内的冷媒进行热交换。
具体地,第一换热器21与第一冷媒循环回路连接,再使得第一换热器21的第二通道212与第二换热器22通过第一传送机23及第二传送机24连通形成第一蓄冷回路;在第一换热器21、第二换热器22、第一传送机23及第二传送机24的配合下,实现蓄冷球27的循环流动,也即是,多个蓄冷球27通过第一换热器21与第一冷媒循环回路中的冷媒进行热交换,实现储蓄冷量后,蓄冷球27循环流动至第二换热器22,再进行与第二换热器22连接的外环境进行热交换,如此循环实现冷量的储蓄和传递。
在本实施例中,第一换热器21、第一传送机23、第二换热器22及第二传送机24依次连通形成第一蓄冷回路,使得蓄冷球27在第一蓄冷回路中循环流动,使得蓄冷球27能够冷量的储蓄和传递,有效地提高能源的利用率,同时,避免另外开设管道用于制冷,提高该蓄冷设备的应用效果。另一方面,由于采用了第一传送机23和第二传送机24传送蓄冷球27,有效地提高蓄冷球27的流动性,提高蓄冷球27储蓄冷量的效果。
优选地,第一换热器21为具有物料驱动能力的动壁面换热器。
优选地,结合图3和图4所示,第一换热器21为空心桨叶换热器或滚筒换热器。可选地,第一换热器21可为立式结构,也可为卧式结构,在此不做限定性说明。
优选地,第二换热器22为释冷器。第二换热器22为立式布置,以此实现蓄冷球27在第二换热器22内受重力作用,与第一传送机23和第二传送机24配合实现蓄冷球27在第一蓄冷回路中循环流动。第二换热器22也可为卧式结构,此时需要采用具有物料驱动能力的动壁面换热器,在此不做限定性说明。
优选地,第一传送机23和第二传送机24传均为螺旋输送机,以实现有效地传输蓄冷球27。第一传送机23和第二传送机24可为立式结构,也可为倾斜或卧式结构,在此不做限定性说明。
进一步地,蓄冷球27在第二通道212内的流动方向与冷媒在第一通道211内的流动方向相反,通过使得蓄冷球27在第二通道212内的流动方向与冷媒在第一通道211内的流动方向相反的方式,使得蓄冷球27能够与冷媒产生对流,提高蓄冷球27的热交换效果,进而实现提高蓄冷球27的蓄冷效果。
且/或,结合图7所示,蓄冷球27包括罩体271和设于罩体271的丝网272,罩体271内存储有蓄冷液273。通过采用罩体271上设置有丝网272的结构,使得丝网272增强罩体271的结构强度,同时使得丝网272为金属导热材质,能够有效地提高蓄冷球27的换热速度,提高蓄冷球27的蓄冷效果和释冷效果。另一方面,蓄冷液273通常采用无机盐溶液(例如:优太盐),有效降低蓄冷液273的凝固点,使得蓄冷液273在较低温度时才由液态凝结为固态,可以适应低温需求。
进一步地,结合图5所示,蓄冷型温控试验箱还包括与第二换热器22连通的冷室组件30,冷室组件30设置有容腔31,容腔31用于放置待冷藏物品;
第二换热器22设有第一换热通道223和第二换热通道224,第二换热通道224与容腔31连通并形成换热环路,第一换热通道223通过第一传送机23和第二传送机24与第二通道212连通,并构成第一蓄冷回路,蓄冷球27在第一蓄冷回路内循环流动,以使蓄冷球27与所述换热环路内的冷媒进行热交换,进而冷却容腔31,也即是,换热环路用于第二换热通道224内的冷媒与第一换热通道223内流动的蓄冷球27进行热交换,以使第二换热通道224内的冷媒携带冷量,并传递至容腔31。
在本实施例中,通过在第二换热器22处连接冷室组件30,使得冷室组件30与第二换热器22进行热交换,实现将冷量传递至冷室组件30的容腔31,降低容腔31内的环境温度。由于第一蓄冷回路内循环流动有蓄冷球27,因此,蓄冷球27由第一换热器21处获得冷量,将冷量传递至第二换热器22处;在第二换热器22处,蓄冷球27与容腔31实现热交换,实现蓄冷球27吸热并释放能量,容腔31的内环境降温;此后蓄冷球27再次传输回第一换热器21,再一次实现蓄冷;如此,通过蓄冷球27进行冷量的储蓄和传递,使得蓄冷球27能够有效地实现蓄冷,并且使得蓄冷球27能现将冷量进行储蓄,在经过第二换热器22时释放部分冷量用于冷室组件30的换热,以此避免冷量的浪费,有效地提高能源的使用效率。
可选地,该冷室组件30还可包括:控制器,制热器(可为发热丝,通过发热丝进行容腔31内环境的加热),灯光组件,气体过滤器等常用装置。
进一步地,第二换热器22包括箱体221和套筒222,套筒222套设于箱体221内形成第一换热通道223;套筒222与箱体221之间形成第二换热通道224连通。通过采用箱体221和套筒222配合形成第一换热通道223,实现蓄冷球27的循环流动,进而实现蓄冷球27的冷量储蓄和释放;同时,套筒222与箱体221之间形成第二换热通道224,实现容腔31的环境与第一换热通道223的对流,实现有效地热交换,使得能够更有效地冷却容腔31的内环境。
进一步地,套筒222上设置多个通孔2221,定于通孔2221的直径为D,定义蓄冷球27的直径为L,D<L。通过使得套筒222上设置有多个通孔2221,以此能能够实现第一换热通道223和第二换热通道224的连通,以此,配合多个蓄冷球27之间的间隙,实现增强容腔31内环境与蓄冷球27的对流,增强蓄冷球27对外的释冷效果。
可选地,该冷室组件30与第二换热器22之间可设置有干燥器,通过干燥器实现过滤湿润气体,避免设备的损坏。
优选地,容腔31与第二换热通道224之间通过空气实现换热,并在容腔31与第二换热通道224之间设置有风机32,通过风机32将容腔31的气体吹入至第二换热通道224,实现提高换热效果的目的。
优选地,第二换热器22还包括连通箱体221的内壁和外壁的入气孔2211和出气孔2212,入气孔2211和出气孔2212均与容腔31连通;入气孔2211用于空气的流入,出气孔2212用于空气的流出,入气孔2211和出气孔2212均连通第二换热通道224,以实现空气的流入,使空气与蓄冷球27实现换热。另一方面,入气孔2211和出气孔2212之间还设置有隔板2222,通过设置有隔板2222的结构,使得气体能够由入气孔2211流入,流经第二换热器22后再由出气孔2212流出,提高热交换效率。
进一步地,蓄冷型温控试验箱还包括气液分离器13,气液分离器13设于第一蓄冷机构20和冷凝器12之间,且气液分离器13还通过管路与压缩机11连通,用于将气化的冷媒传输回压缩机11。通过采用第一蓄冷机构20和冷凝器12之间设置气液分离器13的结构,使得第一冷媒循环回路中传输的冷媒经过气液分离器13的结构,将气态的冷媒传回压缩机11,避免传递至第一换热器21的冷媒为气液混合状态,有效提高蓄冷型温控试验箱的蓄冷效果。
可选地,也可在第一换热器21与压缩机11之间另外设置一气液分离器,以避免液态冷媒流入压缩机11,避免设备损坏。
进一步地,冷凝器12与气液分离器13之间还依次连接有第一电磁阀25和第一节流元件26,第一电磁阀25和第一节流元件26配合实现控制第一冷媒循环回路中冷媒的流通。通过采用冷凝器12与气液分离器13之间还依次连接有第一电磁阀25和第一节流元件26,使得该蓄冷型温控试验箱能够根据实际情况开启或者关闭第一电磁阀25,实现控制第一冷媒循环回路中冷媒的流通。
进一步地,蓄冷型温控试验箱还包括第三换热器43,压缩机11、冷凝器12及第三换热器43依次连接形成第二冷媒循环回路,第三换热器43与第一蓄冷机构20并联设置;也即是,在第一冷媒循环回路的基础上,另外增设了一个第二冷媒循环回路,第一冷媒循环回路与第二冷媒循环回路并联,以此实现第二蓄冷机构(图中未标识)。
第三换热器43还通过管道与压缩机11的外壳连接形成冷却环路,冷却环路用于降低压缩机11的温度,也即是,在第三换热器43与第一蓄冷机构20并联设置的基础上,第三换热器43也通过管道与压缩机11的外壳连接形成冷却环路,以实现冷却压缩机11,有助于改进压缩机11的性能。
具体地,通过压缩机11、冷凝器12及第三换热器43的配合,实现第三换热器43的蓄冷,进而,再通过第三换热器43与压缩机11的外壳通过管路实现热交换,以此能够有效地实现降低压缩机11的高温部分温度,进而提高设备的安全性能,同时有利于增大压缩机111的出力,在同等设计条件下,可以减小压缩11机尺寸并最终减少能耗。
优选地,第三换热器43为蒸发器结构。
优选地,第三换热器43与压缩机11的外壳之间的管道中流通有气体,且第三换热器43与压缩机11的外壳之间的管道设置有载冷剂泵435,载冷剂泵435使得能够加快气体的流动,实现降低压缩机11的温度。载冷剂泵435为用于抽取气体的气泵。
进一步地,冷凝器12与第三换热器43之间还依次连接有第二电磁阀41和第二节流元件42;第二电磁阀41和第二节流元件42配合实现控制第二冷媒循环回路中冷媒的流通。通过在冷凝器12与第三换热器43之间还依次连接有第二电磁阀41和第二节流元件42,以控制第二冷媒循环回路的流通,进而配合第一电磁阀25和第一节流元件26控制第一冷媒循环回路的流通的结构,实现合理的控制蓄冷设备的蓄冷,以此提高蓄冷效果的目的。
具体地,为了实现控制第一电磁阀25或第二电磁阀41,通常还具备一控制器结构,以及设于控制器结构的控制指令。在开始冷室组件30中容腔31的冷却时,首先,使得第一电磁阀25断开,和使第二电磁阀41闭合,实现第二冷媒循环回路的流通,以此实现第三换热器43的蓄冷;当第三换热器43储蓄一定冷量后,关闭第二电磁阀41,闭合第一电磁阀25,使得实现第一冷媒循环回路的流通,进而实现冷室组件30中容腔31的环境的冷却,期间,使得冷却环路导通,以此实现压缩机11的冷却,提高蓄冷型温控试验箱的工作效率。
进一步地,结合图6所示,第三换热器43包括制冷盘管431、内环管432及壳体433;制冷盘管431和内环管432设于壳体433处,壳体433内存储有蓄冷溶液434;具体地,可使得制冷盘管431和内环管432均设于壳体433内;或者,均缠绕于壳体433外;亦或者,制冷盘管431和内环管432二者之一均设于壳体433内,二者之另一设于壳体433外。
制冷盘管431与第二冷媒循环回路连通,内环管432与压缩机11的外壳连接形成冷却环路。
优选地,制冷盘管431上设有蓄冷入口4311和蓄冷出口4312,蓄冷入口4311与冷凝器12连接,用于输入冷媒,蓄冷出口4312与压缩机11连接,用于将释放冷量的气态冷媒传回压缩机11,当然,蓄冷出口4312与压缩机11之间也可设置气液分离器,避免液体进入压缩机11。
内环管432上设有释冷出口4321和释冷入口4322;释冷出口4321、释冷入口4322及压缩机11的外壳上的管道连接形成冷却环路。
可选地,壳体433内存储的蓄冷溶液434为水,也可为无机盐溶液。
结合图8和图9所示,在该蓄冷型温控试验箱工作时,第一步,断开第一蓄冷环路,通过第二蓄冷环路输出冷媒至第三换热器43,第三换热器43存储冷量;第二步,当第三换热器43的冷量达到一定范围时,断开第二蓄冷环路,通过第一蓄冷环路输出冷媒,蓄冷球27存储冷量,进而使得冷室组件30的容腔31内环境降温,期间,冷却环路闭合,实现第三换热器43对压缩机11的冷却。如此,实现通过蓄冷球27进行冷量的储蓄,可避免过大地设计压缩机11的功率,有效地减小制冷装置的尺寸;同时,采用第三换热器43对压缩机11进行冷却,实现减少设备发热,较少了制冷负荷,实现减少能耗。
可选地,也可同时使得第一蓄冷环路和第二蓄冷环路共同工作,实现蓄冷球27蓄冷和压缩机11冷却同时进行。
本发明还提出一种控制方法,该控制方法用于控制本发明一实施例中的蓄冷型温控试验箱,实现调节该蓄冷型温控试验箱中冷室组件30的容腔31内环境温度,该控制方法包括以下步骤:
步骤1:在接收到开始启动蓄冷型温控试验箱的控制指令时,启动压缩机11,检测第三换热器43的温度,生成温度检测数据;
步骤2:根据所述温度检测数据,控制第一电磁阀25和/或第二电磁阀41打开。
具体地,所述步骤2包括:
步骤21:根据所述温度检测数据,在第三换热器43的温度低于预设温度时(此时,第三换热器43储蓄足够的冷量),控制第二电磁阀41关闭,第一电磁阀25打开,以及采用第一蓄冷机构20驱动蓄冷球27在第一蓄冷回路循环流动,以使蓄冷球27与第一冷媒循环回路的冷媒进行热交换,实现蓄冷球27储蓄冷量;同时,控制载冷剂泵435工作以使冷却环路携带冷量至压缩机11,实现降低压缩机11的温度。
可选地,该预设温度为用户自定义的温度,以满足蓄冷需求,以实现最好的蓄冷效果。
优选地,所述预设温度为低于或等于0摄氏度。也即是,当第三换热器43的温度低于或者等于预设温度时,为第三换热器43已经储蓄了足够的冷量,如此,通过控制第一冷媒循环回路实现蓄冷球27的蓄冷,避免资源浪费。
可选地,所述预设温度为-10至30摄氏度。在能够实现有效地冷却压缩机11的前提下,在此不做限定性说明。
进一步地,第一蓄冷机构20驱动蓄冷球27在第一蓄冷回路循环流动具体为:同时启动第一换热器21、第一传送机23、第二换热器22及第二传送机24,第一换热器21、第一传送机23、第二换热器22及第二传送机24驱动蓄冷球27在第一蓄冷回路内循环流动。进而,所述蓄冷球27与所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行热交换,储蓄和传递冷量。
进一步地,第二换热器22还与冷室组件30连接,第二换热器22与冷室组件30之间设置风机32,在第一蓄冷机构20驱动蓄冷球27在第一蓄冷回路循环流动时,还包括:启动风机32,使得风机32驱动空气流通,空气与蓄冷球27产生对流,空气与蓄冷球27热交换,使得空气携带冷量至冷室组件30。
步骤22:根据所述温度检测数据,在第三换热器43的温度高于预设温度时,控制第二电磁阀41打开,第一电磁阀25关闭,及载冷剂泵435关闭,以使第三换热器43通过第二冷媒循环回路储蓄冷量。具体地,当第三换热器43的温度大于0摄氏度时(或者,第三换热器43的温度大于30摄氏度时),所述第三换热器43为冷量不足,也即是,在需要进行该蓄冷型温控试验箱工作时,需要预先通过第三换热器43储蓄一定的冷量,以满足冷却压缩机11。
可选地,步骤2还包括:也可同时控制第一电磁阀25和第二电磁阀41打开,以实现第三换热器43和第一蓄冷机构20均可同时蓄冷。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的创造构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种蓄冷型温控试验箱,其特征在于,包括:压缩机、冷凝器、第一蓄冷机构,所述压缩机、所述冷凝器及所述第一蓄冷机构依次连接形成第一冷媒循环回路;所述第一蓄冷机构包括第一换热器,所述第一换热器设有第一通道和第二通道,所述第一通道连通所述第一冷媒循环回路,所述第二通道内容纳有蓄冷球,所述蓄冷球通过所述第一换热器与所述第一通道内的冷媒进行热交换。
2.如权利要求1所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在于,所述第一蓄冷机构还包括与所述第二通道连通的第二换热器、第一传送机及第二传送机,所述第一换热器的第二通道、所述第一传送机、所述第二换热器及所述第二传送机依次连通形成第一蓄冷回路;
所述第一换热器具有输送物料的旋转壁面,以使所述蓄冷球在所述第一蓄冷回路内循环流动,所述蓄冷球与所述第一通道内的冷媒进行热交换。
3.如权利要求2所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在于,所述蓄冷球在所述第二通道内的流动方向与冷媒在所述第一通道内的流动方向相反;
且/或,所述蓄冷球包括罩体和设于所述罩体的丝网,所述罩体内存储有蓄冷液。
4.如权利要求3所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在于,所述蓄冷型温控试验箱还包括与所述第二换热器连通的冷室组件,冷室组件设置有容腔,所述容腔用于放置待冷藏物品;
所述第二换热器设有第一换热通道和第二换热通道,所述第二换热通道与所述容腔连通并形成换热环路,所述第一换热通道通过所述第一传送机和所述第二传送机与所述第二通道连通,并构成所述第一蓄冷回路,
所述蓄冷球在所述第一蓄冷回路内循环流动,以使所述蓄冷球与所述换热环路内的冷媒进行热交换。
5.如权利要求4所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在于,所述第二换热器包括箱体和套筒,所述套筒套设于所述箱体内形成所述第一换热通道;所述套筒与所述箱体之间形成所述第二换热通道连通。
6.如权利要求5所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在于,所述套筒上设置多个通孔,定于所述通孔的直径为D,定义所述蓄冷球的直径为L,D<L。
7.如权利要求1-6中任一项所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在于,所述蓄冷型温控试验箱还包括气液分离器,所述气液分离器设于所述第一蓄冷机构和所述冷凝器之间,且所述气液分离器还通过管路与所述压缩机连通,用于将气化的冷媒传输回所述压缩机。
8.如权利要求7所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在于,所述冷凝器与所述气液分离器之间还依次连接有第一电磁阀和第一节流元件,所述第一电磁阀和所述第一节流元件配合实现控制所述第一冷媒循环回路中冷媒的流通。
9.如权利要求1所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在于,所述蓄冷型温控试验箱还包括第三换热器,所述压缩机、冷凝器及所述第三换热器依次连接形成第二冷媒循环回路,所述第三换热器与所述第一蓄冷机构并联设置;
所述第三换热器还通过管道与所述压缩机的壳体连接形成冷却环路,所述冷却环路用于降低所述压缩机的温度;
所述冷凝器与所述第三换热器之间还依次连接有第二电磁阀和第二节流元件;所述第二电磁阀和第二节流元件配合实现控制所述第二冷媒循环回路中冷媒的流通。
10.一种控制方法,应用于权利要求1-9中任一项所述的蓄冷型温控试验箱,其特征在用,该控制方法包括:
在接收到开始启动蓄冷型温控试验箱的控制指令时,启动压缩机,检测第三换热器的温度,生成温度检测数据;
根据所述温度检测数据,控制第一电磁阀和/或第二电磁阀打开。
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