CN112433550A - 一种冷却液缓存箱、热电温控设备及方法 - Google Patents

一种冷却液缓存箱、热电温控设备及方法 Download PDF

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CN112433550A CN201910790504.0A CN201910790504A CN112433550A CN 112433550 A CN112433550 A CN 112433550A CN 201910790504 A CN201910790504 A CN 201910790504A CN 112433550 A CN112433550 A CN 112433550A
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朱文选
顾湘杰
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/30Automatic controllers with an auxiliary heating device affecting the sensing element, e.g. for anticipating change of temperature

Abstract

本发明适用于热电温控设备技术领域,提供了一种冷却液缓存箱、热电温控设备及方法,一箱体、设置在所述箱体一侧下的单向阀、设置在所述箱体内的液位传感器、以及设置在所述箱体下悬浮组件;其中,所述箱体一侧上设有一加液口,所述悬浮组件与所述箱体对应处设有一入液孔。本发明能有效的进行温度控制以及提高制冷效果。

Description

一种冷却液缓存箱、热电温控设备及方法
技术领域
本发明属于热电温控设备技术领域,尤其涉及一种冷却液缓存箱、热电温控设备及方法。
背景技术
在现代半导体工业生产中,温度控制是很重要的一环,通常需要对特定生产步骤的工艺腔体进行升温或降温至特定温度。温度的稳定性直接影响到半导体集成电路的尺寸良率。现有技术中的控温设备(以下简称制冷机)通常采用压缩机进行制冷,采用电加热器件进行加热。这样的结构导致如下结果:制冷机的体积过大,潜在的氟里昂的泄漏造成对环境的污染,并损耗大量额外能源在温度维持上。随着热电材料生产技术的提高,使用热电材料同时具有的加热和制冷功能可以大幅减小制冷机的体积,使得制冷机可以非常靠近工艺生产腔体安装,降低无谓能耗,为温控领域提供了新的发展方向。采用热电控温技术的制冷机的制冷能力取决于是否能提供足够的制冷功率和能否持续维持热电芯片的工作效率,需要多枚热电制冷片协同工作以提供足够的输出能力,同时对热电芯片进行有效的二级散热。由此可见足够的二级散热能力是使热电制冷片可以保持稳定的制冷效率的关键。现有技术热电制冷片通常应用的散热端采用风扇制冷,散热能力受限于空气导热能力,存在散热不足的影响,如果采用大尺寸风扇,则影响到整体的结构,为此限制了半导体制冷机的应用。因此目前的热电制冷控制技术多局限于相对小功率应用。
发明内容
本发明提供一种冷却液缓存箱、热电温控设备及方法,旨在解决制冷差的问题。
本发明是这样实现的,提供了一种冷却液缓存箱,包括:一箱体、设置在所述箱体一侧下的单向阀、设置在所述箱体内的液位传感器、以及设置在所述箱体下悬浮组件;其中,所述箱体一侧上设有一加液口,所述悬浮组件与所述箱体对应处设有一入液孔。
更进一步地,所述悬浮组件包括:设置在所述箱体下的悬浮球以及用于限制所述悬浮球始终在垂直方向上浮动的限位槽,所述悬浮球的顶端设有一凸点,所述悬浮球通过所述凸点可将所述入液孔堵住。
本发明提供了一种热电温控设备,包括所述的冷却液缓存箱,还包括热交换器及双路液冷模块,所述热交换器与所述悬浮组件通过一连接件固定连接,所述悬浮球在液位降低时会下降而暴露所述入液孔,以使冷却液通过并传递到所述热交换器内;所述悬浮球在液位升高时会上升而关闭所述入液孔,以使过压冷却液通过单向阀传递到所述缓存箱体内。
更进一步地,所述热交换器包括:一腔体、设置在所述腔体内包括至少一个热电制冷片,每个所述热电制冷片两侧各安装有一散热片。
更进一步地,所述热电制冷片可通过串联或并联连接第二热电制冷片。
更进一步地,所述散热片为铜散热片。
更进一步地,所述腔体还包括第一腔体和第二腔体,所述第一腔体、所述第二腔体用于连通所述双路液冷模块。
更进一步地,所述双路液冷模块包括:内循环冷却液回路以及外循环散热回路,所述内循环冷却液回路连接所述第一腔体,所述外循环散热回路连接所述第二腔体,所述内循环液冷回路用于控制主机台温度以及将多余的热量从所述主机台带到所述热交换器上,所述外循环散热回路用于对所述热交换器散热并将热量传递出去。
更进一步地,所述热交换器上还设有回液口、出液口以及内循环泵,所述内循环入口安装在所述腔体上,冷却液通过所述依次通过所述出液口、所述内循环泵及所述回液口到所述腔体内。
本发明还提供了一种热电温控方法,包括步骤:热交换器将冷却液通过内循环液冷回路传递到主机台上;所述热交换器通过内循环液冷回路流回吸收所述主机台热量的冷却液至腔体内;通过所述腔体内的热电制冷片和散热片进行冷却;重复上述的步骤;在所述热交换器通过通过内循环液冷回路流回吸收所述主机台热量的冷却液至腔体内中,还包括步骤:
冷却液高温膨胀,液体体积增加,管内压力增大,液位升高顶起悬浮球上升;所述悬浮球上凸点顶住冷却液缓存箱的入液口,过压液体通过单向阀排到所述冷却液缓存箱内。
更进一步地,还包括步骤:
通过改变所述热交换器的热电制冷片的电流通入方向;
所述热交换器将冷却液加热后并通过所述内循环液冷回路传递到主机台上;
所述热交换器通过流回被所述主机台吸收热量的冷却液至所述腔体内;
通过所述腔体内的热电制冷片和散热片进行加热;
重复上述的步骤;
在所述热交换器通过内循环液冷回路流回被所述主机台吸收热量的冷却液至所述腔体内时,还包括步骤:
冷却液液温度降低,所述内循环液冷回路的冷却液收缩,所述热交换器与所述冷却液缓存箱中压力不同,液位下降,所述悬浮球下降;所述冷却液缓存箱中的液体通过所述入液孔流入所述内循环液冷回路中进行工作。
本发明所达到的有益效果,在冷却液缓存箱下安装有一悬浮组件,通过悬浮组件所处的空间内受到冷却液体积增加,液位升高顶起悬浮组件上升顶住入液孔,使得过压液体能通过单向阀从冷却液缓存箱排出,保证系统安全;当循环回路内的压力达到一定的程度时,则可以顶开单向阀,使过压的液体或气液排入冷却液缓存箱;当循环回路中的冷却液温度降下来后,回路中的冷却液体积收缩,造成热交换器和冷却液缓存水箱中的压力不同,此时悬浮球会下降,从而缓存箱中的液体会通过入液孔流入内循环回路中进行工作。本发明能有效的进行温度控制以及提高制冷效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种热电温控设备整体结构示意图;
图2是本发明提供的热交换器整体结构示意图;
图3是本发明提供的双路液冷模块结构示意图;
图4是本发明提供的一种热电温控系统模块图;
图5是本发明提供的一种热电温控方法流程图;
图6是本发明提供的一种热电温控方法流程图;
图7是本发明提供的一种热电温控方法流程图。
图中,1、冷却液缓存箱,11、箱体,12、加液口,13、液位传感器,14、入液孔,15、单向阀,2、悬浮组件,21、悬浮球,22、限位槽,23、凸点,3、热交换器,31、腔体,311、第一腔体,312、第二腔体,32、热电制冷片,33、散热片,34、双路液冷模块,341、内循环冷却回路,342、外循环散热回路,343、主机台,35、出液口,36、回液口,37、内循环泵,4、连接件,41、通孔,5、热电温控系统,6、热交换模块,7、冷却液缓存箱模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明通过在冷却液缓存箱下安装有一悬浮组件,通过悬浮组件所处的空间内受到冷却液体积增加,液位升高顶起悬浮组件上升顶住入液孔,使得气液能通过单向阀从冷却液缓存箱排出,保证系统过压状态安全;当循环回路内的压力达到一定的程度时,则可以顶开单向阀,使过压的液体或气液排入冷却液缓存箱;当循环回路中的冷却液温度降下来后,回路中的冷却液体积收缩,造成热交换器和冷却液缓存水箱中的压力不同,此时悬浮球会下降,从而缓存箱中的液体会通过入液孔流入内循环回路中进行工作。
实施例一
本发明提供了一种冷却液缓存箱,结合附图1-3所示,包括:一箱体11、设置在所述箱体一侧下的单向阀15、设置在所述箱体11内的液位传感器13、以及设置在所述箱体11下悬浮组件2;所述箱体11一侧上设有一加液口12,所述悬浮组件与所述箱体对应处设有一入液孔14。箱体11内用于存储冷却液,而设置在箱体11内的液位传感器13用于检测箱体11内冷却液的容量,避免箱体11内冷却液过少而使得冷却效果不佳。当所述箱体11内的冷却液容量过低时,通过所述加液口12通入冷却液来保证箱体11内冷却液体不变。而所述悬浮组件2在受到液位升高时,会向所述箱体11方向移动来顶住所述入液孔14,使得液体或气体从所述箱体11下的单向阀15进入到所述箱体11内,通过所述箱体11排出去。由于单向阀15只可以单向导通,不可逆向的作用,使得箱体内的冷却液不能回到回路中,安全性高。
在本实施例中,结合附图1所示,所述悬浮组件2包括:设置在所述箱体11下的悬浮球21以及用于限制所述悬浮球21始终在垂直方向上浮动的限位槽22,所述悬浮球21的顶端设有一凸点23,所述悬浮球21通过所述凸点23可将所述入液孔14堵住。所述限位槽22固定设置在所述箱体11下,所述悬浮球21能在所述限位槽22内上下移动,当所述限位槽22内的液位不变时,所述悬浮球21处在原始位置上。当冷却液的温度过高发生膨胀后,冷却液体积增加,气压也随之增大而顶开所述悬浮球21,气液通过所述箱体11的单向阀15排出。
在本实施例中,结合附图1所示,所述入液孔14与所述悬浮球21对应设置。所述入液孔14能通过所述悬浮球21在温度升高时冷却液膨胀使所述凸点23抵住所述入液孔14,使得气体或液体从单向阀15流入所述箱体11内进行冷却。当温度降低时,回路中冷却液体积收缩,所述悬浮球下降,所述冷却液缓存箱内的液体通过所述入液孔流入内循环回路中工作。
实施例二
结合附图1-3所示,本发明还提供了一种热电温控设备,包括所述的冷却液缓存箱1,还包括设置在所述冷却液缓存箱1下的热交换器3及双路液冷模块,所述热交换器3与所述悬浮组件2通过一连接件4固定连接,所述悬浮球21在液位升高时会随所述限位槽22上升而顶住所述入液孔14,以使过压气液通过所述单向阀15传递到所述箱体11内。
所述热交换器3用于将热量从热流体传递到冷流体上,通过所述热交换器3将热量传递到冷却液缓存箱1上,由于所述冷却液缓存箱1内不断的吸收从所述热交换器3上传递来的热量,使得所述冷却液缓存箱1内的冷却液温度升高,液体体积增大,液位升高会顶开所述悬浮球21,同时将热气液从所述冷却液缓存箱1排出,对热交换器3回路起到保护的效果。通过双路液冷模块对所述热交换器3进行冷却,或者通过热交换器通过所述双路液冷模块将冷却液作为中间媒介对工艺生产主机台343进行温控效果。
在本实施例中,结合附图1-3所示,所述热交换器3包括:一腔体31、设置在所述腔体31内包括至少一个热电制冷片32,每个热电制冷片32两侧各安装有一散热片33。所述腔体31用于安装设置所述多个热电制冷片32以及多个散热片33,所述腔体31外部用于连接所述双路液冷模块34,通过双路液冷模块34对所述腔体31内进行冷却。所述热电制冷片32能提供大功率的制冷输出效果,所述散热片33被安装在所述热电制冷片32两侧上,这样便于将热量有效的从热电制冷片32的表面传递出来,以保持热电制冷片32的制冷效率。
进一步的,如果是加温的应用需要,热电制冷片32通过简单的改变电流方向即可从制冷转为加温方式,将所需的热量带入工艺生产腔体31。
在本实施例中,结合附图2所示,所述热电制冷片32可通过串联或并联连接第二热电制冷片32。通过串联或并联设置的多个热电制冷片32能提高制冷的输出能力,从而使得热电制冷片32的制冷效果更佳。
在本实施例中,结合附图2所示,所述散热片33为铜散热片33。由于铜散热片33是设置在多个热电制冷片32两面上,铜散热片33的导热性好,便于将热电制冷片32中热量快速传递到箱体11上,通过箱体11内的冷却液进行冷却。铜制散热片33抗氧化能力强,便于长时间使用。
进一步的,所述多个散热片33还可以是银、铝、钢等。银的导热效果比铜好,但是银成本过高,不适于广泛使用。而铝和钢导热效果不如铜,因此,使用铜散热片33成本适宜,导热效果好,便于推广使用。
在本实施例中,结合附图1所示,所述热交换器3上还设有一回液口36与出液口35,所述出液口35处还设有一内循环泵37,所述内循环泵37的另一端通过管道连接在所述回液口36。内循环冷却液通过管路从工艺生产主机台回到热交换器3的回液口36中,经过内循环热交换器3进行热量交换,然后从出液口35经过内循环泵37,内循环泵37将经过热交换的冷却液泵回到主机台,完成内循环过程。所示内循环泵37能推动冷却液循环来提高热交换器3的冷却效果。
在本实施例中,结合附图1所示,所述冷却液缓存箱1与所述热交换器3为一体结构。这样一体化的设计得到最大程度压缩的体积,及消除传统温控制冷设备内部繁琐的液体管路结构,从而进一步提高热管理效率,达到最佳节能效果。
在本实施例中,结合附图1-2所示,所述腔体31还包括第一腔体311和第二腔体312,所述第一腔体311、所述第二腔体312用于连通所述双路液冷模块。所述第一腔体311用于双路液冷模块内循环冷却液的制冷或加热效果,通过内循环冷却液对主机台343进行温度控制,保证主机台343的工作正常运行,增加主机台343的使用寿命,提高生产效率。
在本实施例中,结合附图1-3所示,所述所述双路液冷模块34包括:内循环冷却液回路341以及外循环散热回路342,所述内循环冷却液回路连接所述第一腔体,所述外循环散热回路连接所述第二腔体。所述内循环的冷却液回路作为中间媒介对工艺生产主机台343进行直接温控,负责将多余的热量从工艺生产腔体中带到热交换器3。采用厂务水作为热传递媒介的外循环的散热回路作为二级散热,传递出制冷机,以完成制冷的过程。
在本实施例中,所述连接件4下设有一通孔41,所述通孔41设置在所述悬浮球下方位置上,冷却冷缓存箱内的冷却液可以通过所述通孔41进入循环回路中。
实施例三
结合附图1-4所示,本发明还提供了一种热电温控系统5,包括:
本发明还提供了一种热电温控系统,包括:
热交换模块6,用于将热流体传递到冷流体上;
双路液冷模块34,设置在所述热交换模块6两侧上,包括内循环冷却液回路341和外循环散热回路342;所述内循环冷却液回路341用于对工艺生产主机台进行温度控制,所述外循环散热回路342用于通过冷却液对所述热交换模块6进行散热;
冷却液缓存箱模块7,通过一连接件4固定设置在所述热交换模块6上,用于热交换模块内冷却液的体积量。
具体的,通过所述热交换模块6将热量传递到所述冷却液缓存箱模块7上,使所述内循环冷却液回路工艺生产主机台343进行温度控制效果,而外循环散热回路342能通过外部冷却液对热交换模块进行散热效果,保证热交换模块6的正常运行,同时,也能使主机台343的工作运行稳定,避免停机。所述外循环散热回路342为厂务水外循环散热回路,通过厂务水对热交换模块进行散热,保证热交换模块能为主机台提供持续的制冷效果,并对主机台343进行温度控制,提高了主机台的工作效率。通过内循环的冷却液回路作为中间媒介对工艺生产腔体进行直接温控,负责将多余的热量从工艺生产腔体中带到热电温控设备(热交换器)。采用厂务水作为热传递媒介的外循环的散热回路作为二级散热,传递出制冷机,以完成制冷的过程。
在本实施例中,结合附图1-4所示,所述冷却液缓存箱模块包括:一箱体11、设置在所述箱体一侧下的单向阀15、设置在所述箱体11内的液位传感器13、以及设置在所述箱体11下悬浮组件2;所述箱体11一侧上设有一加液口12,所述悬浮组件与所述箱体对应处设有一入液孔14。箱体11内用于存储冷却液,而设置在箱体11内的液位传感器13用于检测箱体11内冷却液的容量,避免箱体11内冷却液过少而使得冷却效果不佳。当所述箱体11内的冷却液容量过低时,通过所述加液口12通入冷却液来保证箱体11内冷却液体不变。而所述悬浮组件2在受到液位升高时,会向所述箱体11方向移动来顶住所述入液孔14,使得液体或气体从所述箱体11下的单向阀15进入到所述箱体11内,通过所述箱体11排出去。由于单向阀15只可以单向导通,不可逆向的作用,使得箱体内的冷却液不能回到回路中,安全性高。
在本实施例中,结合附图1所示,所述悬浮组件2包括:设置在所述箱体11下的悬浮球21以及用于限制所述悬浮球21始终在垂直方向上浮动的限位槽22,所述悬浮球21的顶端设有一凸点23,所述悬浮球21通过所述凸点23可将所述入液孔14堵住。所述限位槽22固定设置在所述箱体11下,所述悬浮球21能在所述限位槽22内上下移动,当所述限位槽22内的液位不变时,所述悬浮球21处在原始位置上。当冷却液的温度过高发生膨胀后,冷却液体积增加,气压也随之增大而顶开所述悬浮球21,气液通过所述箱体11的单向阀15排出。
在本实施例中,结合附图1所示,所述入液孔14与所述悬浮球21对应设置。所述入液孔14能通过所述悬浮球21在温度升高时冷却液膨胀而抵住所述入液孔14,使得气体或液体从单向阀15流入所述箱体11内进行冷却。当温度降低时,回路中冷却液体积收缩,所述悬浮球下降,所述冷却液缓存箱内的液体通过所述入液孔流入内循环回路中工作。
在本实施例中,结合附图1-4所示,所述热交换模块包括:一腔体31、设置在所述腔体31内包括至少一个热电制冷片32,每个所述热电制冷片32两侧各安装一散热片33。所述腔体31用于安装设置所述多个热电制冷片32以及多个散热片33,所述腔体31外部用于连接所述双路液冷模块34,通过双路液冷模块34的外循环散热回路对所述腔体31内进行冷却。所述多个热电制冷片32能提供大功率的制冷输出效果,所述多个散热片33被安装在所述热电制冷片32两侧上,这样便于将热量有效的从热电制冷片32的表面传递出来,以保持热电制冷片32的制冷效率。
进一步的,如果是加温的应用需要,热电制冷片32通过简单的改变电流方向即可从制冷转为加温方式,将所需的热量带入工艺生产主机台上。
进一步的,所述热交换模块4通过改变通常的风冷为水冷,有效的提高热交换效率,使得在一个制冷机中可以有效的安装多枚热电制冷片32,以达到足够的热交换功率。
在本实施例中,所述腔体31还包括第一腔体311和第二腔体312,所述第一腔体311、所述第二腔体312用于连通所述双路液冷模块。所述第一腔体311用于双路液冷模块内循环冷却液的制冷或加热效果,通过内循环冷却液对主机台343进行温度控制,保证主机台343的工作正常运行,增加主机台343的使用寿命,提高生产效率。
在本实施例中,结合附图1-4所示,所述热电制冷片32可通过串联或并联连接第二热电制冷片32。通过串联或并联设置的多个热电制冷片32能提高制冷的输出能力,从而使得热电制冷片32的制冷效果更佳。
在本实施例中,结合附图1-4所示,所述多个散热片33为铜散热片33。由于铜散热片33是设置在多个热电制冷片32两面上,铜散热片33的导热性好,便于将热电制冷片32中热量快速传递到箱体11上,通过箱体11内的冷却液进行冷却。铜制散热片33抗氧化能力强,便于长时间使用。
在本实施例中,结合附图1-4所示,所述热交换模块4上还设有一回液口36与出液口35,所述出液口35处还设有一内循环泵37,所述内循环泵37的另一端通过管道连接在所述回液口36。内循环冷却液通过管路从工艺生产主机台回到热交换器3的回液口36中,经过内循环热交换器3进行热量交换,然后从出液口35经过内循环泵37,内循环泵37将经过热交换的冷却液泵回到主机台,完成内循环过程。
具体的,通过采用多枚热电制冷片32多枚热电制冷片32,多枚铜散热片33(两倍于半导体制冷片的数量),和双路液冷模块冷却模块5的高度集成制冷机系统。这样的系统有效的提高了热电温控设备的制冷能力,减小的设备体积使之可以进一步广泛的应用到工业生产中,取代现有的压缩机制冷系统。本热交换模块4通过加入泵,缓存水箱,液位控制装置及电源控制部件,由此组成的温控系统可以提供1000W至5000W的有效制冷能力(以室温25°为准),在此应用范围以取代现有压缩机制冷系统。
实施例三
结合附图5所示,本发明还提供了一种热电温控方法,包括步骤:
S101、热交换器将冷却液通过内循环液冷回路传递到主机台上;
S102、所述热交换器通过流回吸收所述主机台热量的冷却液至腔体内;
S103、通过所述腔体内的热电制冷片和散热片进行冷却;
S104、重复上述S101至S103的步骤。
在所述热交换器通过流回吸收所述主机台热量的冷却液至腔体内,还包括步骤:
S1021、当冷却液高温膨胀时,液体体积增加,液位升高顶起悬浮球上升;所述悬浮球上凸点顶住冷却液缓存箱的入液口,过压液体通过单向阀排到所述冷却液缓存箱内。
具体实施时,通过热交换器的热交换能力,将腔体内的热量进行热交换,将冷却液通过内循环液冷回路传递到主机台上。通过管道内流经的冷却液将主机台的热量进行吸收,并将吸收多余的热量的冷却液通过管道回到回液口处,通过回路口流到腔体内进行冷却。通过腔体内的热电制冷片对带有余热的冷却液进行降温,并通过腔体的另一端的出液口将冷却后的冷却液经过内循环泵将提供动力,将冷却液流经主机台,内循环液冷回路的冷却液循环流过。使得主机台的工作温度始终保持在允许范围内,主机台工作稳定。由于内循环回路中的冷却液经过主机台,这个主机台产生的热量被带入冷却液中,此时的冷却液温度升高,则需要进行降温,高温冷却液经内循环回路进入热交换器,通过热交换器的内循环腔体,利用制冷片散热片进行温度降温;当进入的冷却液的温度过高时,管内的压力会过大,影响热交换器的散热效率。而热交换器是将热流体热量传递到冷流体的设备,通过热交换器将热量进行传递出去能提高制冷机的冷却效率。在冷却液缓存箱内还设有用于检测水箱内液面的液位传感器,通过液位传感器能时刻保证水箱内冷却液的体积,当冷却液体积降低时,通过液位传感器将信号传递到控制器上,通过控制器调节水箱上的加液口打开,通入冷却液,从而保持水箱内的液面。当冷却液高温膨胀时,液体体积增加,液位升高顶起悬浮球上升;所述悬浮球上凸点顶住冷却液缓存箱的入液口,过压液体通过单向阀排到所述冷却液缓存箱内;当冷却液液温度降低时,所述内循环液冷回路的冷却液收缩,所述热交换器与所述冷却液缓存箱中压力不同,所述悬浮球下降;所述冷却液缓存箱中的液体通过所述入液孔流入所述内循环液冷回路中进行工作。通过缓存箱的来平衡水压,增加散热的效率。
结合附图6所示,在本实施例中,所述方法还包括步骤:
S201、通过改变所述热交换器的热电制冷片的电流通入方向。
S202、所述热交换器将冷却液加热后并通过内循环液冷回路传递到主机台上。
S203、所述热交换器通过内循环液冷回路流回被所述主机台吸收热量的冷却液至所述腔体内。
S204、通过所述腔体内的热电制冷片和散热片进行加热。
S205、重复上述的步骤S202至S204。
在步骤S203中,还包括步骤:
S2031、冷却液温度降低,所述内循环液冷回路的冷却液收缩,所述热交换器内液位下降,所述悬浮球下降,所述冷却液缓存箱中的液体通过所述入液孔流入所述内循环液冷回路中进行工作。
具体实施时,由于主机台正常工作不能处在温度过低的环境中,工作温度过低或过高都会影响到工艺生产设备主机台的工作状态。当温度过低时,主机台的部分功能会受到影响,从而影响到整个生产过程和生产效率。因此,当主机台温度过低时,通过将原来正在工作的热电交换器的电流输入方向进行改变,使得热交换器能将制冷转为加热方式。通过将冷却液加热后由内循环液冷回路的内循环泵提供动力传递到主机台上。通过管道内流经的加热冷却液将主机台的将热量传递到主机台上,使得主机台吸收冷却液的温度而升高,保证了主机台的正常运行。通过将流经主机台后冷却液温度降低,并由管道通过回液口流到热交换器中,通过腔体内的热电制冷片进行加热,并将加热后冷却液通过出液口由内循环泵流到主机台上进行温度控制。重复上述的步骤,保证主机台能长时间运行,提高主机台的生产效率,同时,还能对主机台起到保护效果,增加主机台的使用寿命。当冷却液高温膨胀时,液体体积增加,液位升高顶起悬浮球上升;所述悬浮球上凸点顶住冷却液缓存箱的入液口,过压液体通过单向阀排到所述冷却液缓存箱内;当冷却液液温度降低时,所述内循环液冷回路的冷却液收缩,所述热交换器与所述冷却液缓存箱中压力不同,所述悬浮球下降;所述冷却液缓存箱中的液体通过所述入液孔流入所述内循环液冷回路中进行工作。通过缓存箱的来平衡水压,增加散热的效率。
结合附图7所示,在本实施例中,还包括步骤:
S301、通过外循环散热回路将冷却液流入所述热交换器的腔体中。
S302、通过冷却液吸收所述腔体内的热量并由管道排到所述外循环散热回路中。
S303、重复上述步骤S301至S302。
具体实施时,由于热交换器在工作时也会产生热量,为了保证热交换器的持久正常工作,需要对热交换器进行散热处理。由于热交换器在制冷或加热过程中都会发热,而其本身又不能自己进行降温,因此,需要通过外循环回路来帮助热交换器散热,以此来对热交换器进行降温。通过外循环散热回路将冷却液流入所述热交换器的腔体中。通过冷却液吸收所述腔体内的热量并由管道排到所述外循环散热回路中。外循环散热回路也就是厂务水系统,这个厂务水也就是外循环回路。厂务水中的冷却液进入热交换器腔体带走过余的热量,以保证热交换器的工作效率。
综上所述,本发明通过在冷却液缓存箱1下安装有一悬浮组件,通过悬浮组件2所处的空间内受到冷却液体积增加,液位升高顶起悬浮组件2上升顶住入液孔14,使得气液能通过单向阀15从冷却液缓存箱排出,提高了热交换器的冷却效果。当内循环回路(冷却单元)中的冷却液充满整个回路时,所述冷却也称作为冷媒。悬浮球21会由于浮力的原因悬停于限位槽22的最上端,因而堵住了入液孔14;如果是需要加热的升温过程,由于冷却液在升温过程中随着温度的升高会出现膨胀,冷却液液体体积会增加,造成内循环回路中压力升高。此时就需要进行减压派出,但是由于悬浮球21上的凸点23堵着入液孔14,受热膨胀的液体或气体在内循环回路中无法派出,因此,需要设置一个单向阀15,当循环回路内的压力达到一定的程度时,则可以顶开单向阀15,使过压的液体或气体排入冷却液缓存箱;当循环回路中的冷却液温度降下来后,回路中的冷却液体积收缩,造成热交换,3和冷却液缓存水箱中的压力不同,此时悬浮球会下降,从而冷却液缓存箱1中的液体会通过入液孔14流入内循环回路中进行工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种冷却液缓存箱,其特征在于,包括:一箱体、设置在所述箱体一侧下的单向阀、设置在所述箱体内的液位传感器、以及设置在所述箱体下悬浮组件;其中,所述箱体一侧上设有一加液口,所述悬浮组件与所述箱体对应处设有一入液孔。
2.如权利要求1所述的冷却液缓存箱,其特征在于,所述悬浮组件包括:设置在所述箱体下的悬浮球以及用于限制所述悬浮球始终在垂直方向上浮动的限位槽,所述悬浮球的顶端设有一凸点,所述悬浮球通过所述凸点可将所述入液孔堵住。
3.一种热电温控设备,包括如权利要求1-2任一所述的冷却液缓存箱,其特征在于,还包括热交换器及双路液冷模块,所述热交换器与所述悬浮组件通过一连接件固定连接,所述悬浮球在液位降低时会下降而暴露所述入液孔,以使冷却液通过并传递到所述热交换器内;所述悬浮球在液位升高时会上升而关闭所述入液孔,以使过压冷却液通过单向阀传递到所述缓存箱体内。
4.如权利要求3所述的热电温控设备,其特征在于,所述热交换器包括:一腔体、设置在所述腔体内包括至少一个热电制冷片,每个所述热电制冷片两侧各安装有一散热片。
5.如权利要求4所述的热电温控设备,其特征在于,所述热电制冷片可通过串联或并联连接第二热电制冷片。
6.如权利要求4-5任一所述的热电温控设备,其特征在于,所述散热片为铜散热片。
7.如权利要求4所述的热电温控设备,其特征在于,所述腔体还包括第一腔体和第二腔体,所述第一腔体、所述第二腔体用于连通所述双路液冷模块。
8.如权利要求7所述的热电温控设备,其特征在于,所述双路液冷模块包括:内循环冷却液回路以及外循环散热回路,所述内循环冷却液回路连接所述第一腔体,所述外循环散热回路连接所述第二腔体,所述内循环液冷回路用于控制主机台温度以及将多余的热量从所述主机台带到所述热交换器上,所述外循环散热回路用于对所述热交换器散热并将热量传递出去。
9.如权利要求3所述的热电温控设备,其特征在于,所述热交换器上还设有回液口、出液口以及内循环泵,所述内循环入口安装在所述腔体上,冷却液通过所述依次通过所述出液口、所述内循环泵及所述回液口到所述腔体内。
10.一种热电温控方法,包括步骤:热交换器将冷却液通过内循环液冷回路传递到主机台上;所述热交换器通过内循环液冷回路流回吸收所述主机台热量的冷却液至腔体内;通过所述腔体内的热电制冷片和散热片进行冷却;重复上述的步骤;其特征在于,在所述热交换器通过通过内循环液冷回路流回吸收所述主机台热量的冷却液至腔体内中,还包括步骤:
冷却液高温膨胀,液体体积增加,管内压力增大,液位升高顶起悬浮球上升;所述悬浮球上凸点顶住冷却液缓存箱的入液口,过压液体通过单向阀排到所述冷却液缓存箱内。
11.如权利要求10所述的热电温控方法,其特征在于,还包括步骤:
通过改变所述热交换器的热电制冷片的电流通入方向;
所述热交换器将冷却液加热后并通过所述内循环液冷回路传递到主机台上;
所述热交换器通过内循环液冷回路流回被所述主机台吸收热量的冷却液至所述腔体内;
通过所述腔体内的热电制冷片和散热片进行加热;
重复上述的步骤;
在所述热交换器通过内循环液冷回路流回被所述主机台吸收热量的冷却液至所述腔体内时,还包括步骤:
冷却液温度降低,所述内循环液冷回路的冷却液收缩,所述热交换器内液位下降,所述悬浮球下降;所述冷却液缓存箱中的液体通过所述入液孔流入所述内循环液冷回路中进行工作。
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