CN113917957A - 一种温控设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温控设备，包括热交换装置与排气装置；热交换装置包括液泵、出液管道、加热器，加热器进口端与液泵出口端相连通，加热器的出口端与出液管道的进口端相连通，出液管道的出口端与液泵的进口端相连通，排气装置并联连接于出液管道出口端处；排气装置包括补液箱、补液管道、进液管道和三通阀，补液管道的进口端与补液箱的出口端相连通，出液管道距离其出口端十分之一处连通有补液管道的出口端，进液管道的出口端与补液箱的进口端相连通，出液管道距离其出口端的二十分之三处固定设有三通阀，进液管道的进口端通过三通阀与出液管道相连通。本发明具有精准调节氟化液温度、方便排出出液管道中气体的优点。

Description

一种温控设备及使用方法

技术领域

本发明涉及氟化液循环系统技术领域，特别涉及一种温控设备及使用方法。

背景技术

氟化液是一种无色透明一种无色、透明、低粘度、不可燃、安全性高的液体，具有良好的化学惰性、电气绝缘性能、热传导性和独特的低表面张力等优点，是一种理想的散热材料，通常作为温控设备热交换的循环液。

目前温控设备在使用液泵抽取氟化液时，需要操作人员手动排除液泵及管道内的空气，可实现管道内充满氟化液，保证热交换的效率，但是，液泵的每次启动，均需要人工增加氟化液，而且，在增加氟化液的同时，液泵也在工作，就导致液泵长时间空抽，不仅造成时间上的浪费，同时还很容易使液泵损坏，而且，市面上的温控设备一般都在加热器与液泵的连接处设有温度传感器，由于加热器的加热温度是恒定的，通过预先测量氟化液温度再计算通过加热器进行加热的时间、加热器的温度即可完成加热，但是，这样加热后，由于氟化液是流动的，无法准确预料加热器加热后的温度时候与预先的一致。

目前，申请号为202010923346.4的中国专利公开了一种温控设备用自平衡补液排气装置，它包括液泵、出液管道、工作管路和回液管道，液泵的排液口连接出液管道的进液口，出液管道的排液口连接工作管路，工作管路连接回液管道的进液口，其特征在于：还包括加热器筒体和进液管道，回液管道的排液口连接加热器筒体的第一进液口，加热器筒体的排液口连接进液管道的进液口，进液管道的第一排液口连接液泵的进液口，还包括补液水箱、补液管和排气管，补液水箱的排液口连接补液管的进液口，补液管的排液口连接加热器筒体的第二进液口，加热器筒体的排气口连接排气管的进气口，排气管的排气口连接补液水箱的进气口，补液水箱具有连通大气的加液口。

这种温控设备用自平衡补液排气装置虽然能够避免气体通过液泵，防止液泵空转，但是加热器筒体将氟化液加热后再经过液泵加压进入工作管路，在输送过程中会导致热量损失，无法实现循环系统温度的精确调整，同时，加热器直接连通补液箱，会使得氟化液中的热量通过出气口散失到大气中，影响温度调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种温控设备，具有精准调节氟化液温度、方便排出出液管道中气体的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种温控设备，包括热交换装置与排气装置；

所述热交换装置包括液泵、出液管道、加热器，所述加热器进口端与液泵出口端相连通，所述加热器的出口端与出液管道的进口端相连通，所述出液管道的出口端与液泵的进口端相连通，所述排气装置并联连接于出液管道出口端处；

所述排气装置包括补液箱、补液管道、进液管道和三通阀，所述补液管道的进口端与补液箱的出口端相连通，所述出液管道距离其出口端十分之一处连通有补液管道的出口端，所述进液管道的出口端与补液箱的进口端相连通，所述出液管道距离其出口端的二十分之三处固定设有三通阀，所述进液管道的进口端通过三通阀与出液管道相连通。

其中优选方案如下：

优选的：所述液泵出口端与加热器进口端通过输液管道相连通。设有输液管道可以方便液泵与加热器的连接。

优选的：所述出液管道进口端与加热器出口端连接处固定设有温度传感器。设有温度传感器可以检测从加热器加热之后的氟化液。

优选的：所述补液箱顶部设有排气管道，所述补液箱远离补液箱进口端与出口端的一侧上端设有补液口。当氟化液带有气体进入补液箱内，气体通过排气管道排入至空气中，设有补液口可以用于将氟化液通过补液口对补液箱进行补液。

优选的：所述热交换装置还包括热交换箱，所述出液管道距离其出口端三分之一处固定设有热交换箱，所述出液管道位于热交换箱内的部分呈圆柱螺旋状。热交换箱内设有冷水管道，通过出液管道位于热交换箱内的圆柱螺旋状进行散热，与冷水管道进行热交换，出液管道位于热交换箱内部呈圆柱螺旋状，可做到充分的热交换。

优选的：所述出液管道上设有排液管道，所述排液管道位于补液管道出口端与液泵进口端之间，所述排液管道出口端处设有第一控制阀，所述排液管道上连通有泄压管道与加热器相连通，所述泄压管道与加热器连通处设有第二控制阀。当需要将温控设备内的氟化液排出时，关闭液泵与加热器，打开第一控制阀与第二控制阀，将出液管道的氟化液通过排液管道排出，将加热器内的氟化液通过泄压管道流入至排液管道内，再经由排液管道排出。

优选的：所述热交换装置还包括固定位于出液管道上的第一温度检测器、第二温度检测器、流量计、泵压检测器，所述第一温度检测器位于出液管道进口端与热交换箱之间，所述泵压检测器位于出液管道进口端与第一温度检测器之间，所述流量计位于第一温度检测器与热交换箱之间，所述第二温度检测器位于热交换箱与三通阀之间。经过泵压检测器可以检测氟化液在出液管道内的压力，第一温度检测器用于检测氟化液在出液管道内流通一段时间后的温度，流量计用于检测氟化液在出液管道内的流量，第二温度检测器用于检测热交换后的氟化液的温度，第一温度检测器与温度传感器之间的温度差进行对比，保证加热器的加热温度，保证氟化液从加热器流出后，到达热交换箱时的温度与热交换所需的温度一致，第二温度检测器检测从热交换箱内出来后的氟化液温度，用于检测热交换的成果。

优选的：还包括矩形框架，所述液泵固定位于矩形框架的内部左侧，所述补液箱固定位于矩形框架的右侧部，所述加热器固定位于矩形框的内部右侧。设有矩形框架，可以方便固定液泵与补液箱，使温控设备整体成型。

一种温控设备的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1：通过补液箱的补液口向补液箱内加入氟化液；

S2：液泵启动，此时关闭三通阀靠近液泵一侧的端口，打开三通阀与进液管道相连通的端口；

S3：补液箱内的氟化液在液泵的作用下进入至液泵内，再经过输液管道进入至加热器内部加热；

S4：氟化液经过加热器加热后，通过加热器的出口端进入至出液管道内部，此时位于加热器出口端的温度传感器对氟化液进行温度检测，并对温度进行对比，随后对加热器进行调控；

S5：氟化液在出液管道内流动，依次经过泵压检测器、第一温度检测器、流量计到达热交换箱，进行热交换后，再次经过第二温度检测器到达三通阀；

S6：经过三通阀，带有空气的氟化液进入至补液箱内，空气通过补液箱顶部的排气管道排出，补液箱内的氟化液继续通过补液管道流入至液泵内；

S7：两个循环内流量计检测到的流量与预先输入的进行比较，均位于预先输入的范围之内，此时，三通阀关闭与进液管道相连通的一端，打开靠近液泵一侧的端口，形成循环，此时出液管道内的压力与补液箱内部的压力一致，补液箱无法继续向出液管道中补充氟化液，若经过加温，出液管道内的压力增加，则通过补液管道向补液箱内排出。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过三通阀的设置，能够起到将带有空气的氟化液排入至补液箱内，达到排除空气的效果；

2.通过加热器位于液泵出口端处的设置，能够起到先加压后加热，减少热量的散失，精准的调节氟化液在循环回路中的温度的效果；

3.通过排液管道的设置，能够起到排出温控设备内氟化液的效果。

本发明具有精准调节氟化液温度、方便排出出液管道中气体的优点。

附图说明

图1是实施例的整体结构造型示意图。

图中，1、热交换装置；2、排气装置；3、矩形框架；4、PLC控制装置；111、液泵；112、出液管道；113、加热器；114、输液管道；115、温度传感器；116、热交换箱；117、排液管道；118、第一控制阀；119、泄压管道；120、第二控制阀；121、第一温度检测器；122、第二温度检测器；123、流量计；124、泵压检测器；211、补液箱；212、补液管道；213、进液管道；214、三通阀；215、排气管道；216、补液口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，一种温控设备，包括矩形框架3、位于矩形框架3内的热交换装置1与排气装置2，矩形框架3由角铁焊接而成，热交换装置1固定位于矩形框架3内部，排气装置2固定位于矩形框架3右侧部。

还包括PLC控制装置4，用于对温控设备的整体控制。

热交换装置1包括液泵111、出液管道112、加热器113、热交换箱116，液泵111固定位于矩形框架3的内部左侧，加热器113固定位于矩形框的内部右侧，加热器113进口端与液泵111出口端通过输液管道114相连通，液泵111将氟化液通过输液管道114输送至加热器113内进行加热，加热器113的出口端与出液管道112的进口端相连通且连接处设有温度传感器115，温度传感器115的信号输出端与PLC控制装置4的信号输入端电性连接，PLC控制装置4的信号输出端与加热器113的信号输入端电性连接，温度传感器115将刚从加热器113内流出的氟化液的温度进行检测，并将检测后的温度发送至PLC控制装置4，PLC控制装置4对检测的温度和预先输入的温度进行对比，若温度较低，则降低液泵111的输出功率，保证温度与预先输入的一致，出液管道112的出口端与液泵111的进口端相连通形成回路，液泵111对氟化液进行抽取，经过输液管道114到达加热器113，经过加热器113加热后到达热交换箱116，再通过热交换箱116到达液泵111，保证氟化液在出液管道112内的流通，出液管道112位于热交换箱116内部呈圆柱螺旋状，可做到充分的热交换。

热交换装置1还包括固定位于出液管道112上的第一温度检测器121、第二温度检测器122、流量计123、泵压检测器124，出液管道112距离其出口端三分之一处固定设有热交换箱116，经过出液管道112前方三分二的热量传导，保证了氟化液在经过热交换装置1时的温差相差距离不大；第一温度检测器121位于出液管道112进口端与热交换箱116之间，用于检测氟化液在出液管道112内流通一段时间后的温度；泵压检测器124位于出液管道112进口端与第一温度检测器121之间，经过泵压检测器124可以检测氟化液在出液管道112内的压力；流量计123位于第一温度检测器121与热交换箱116之间，用于检测氟化液在出液管道112内的流量；第二温度检测器122位于热交换箱116与三通阀214之间，用于检测热交换后的氟化液的温度。第一温度检测器121与温度传感器115之间的温度差进行对比，保证加热器113的加热温度，保证氟化液从加热器113流出后，到达热交换箱116时的温度与热交换所需的温度一致，第二温度检测器122检测从热交换箱116内出来后的氟化液温度，用于检测热交换的成果。

第一温度检测器121、第二温度检测器122、流量计123、泵压检测器124的信号输出端均与PLC控制装置4的信号输入端电性连接，第一温度检测器121、第二温度检测器122、流量计123、泵压检测器124将检测到的数据发送至PLC控制装置4，PLC控制装置4将这些数据进行对比，保证进入热交换箱116的温度是恒定的，因此在出液管道112输送过程中的热量的散发需要经过对比，即，第一温度检测器121的温度需要保持预先在PLC控制装置4输入的温度一致，则需要控制加热器113的加热温度，保证氟化液进入出液管道112后在温度传感器115处检测到的温度减去热量流失的温度，即可保证第一温度检测器121检测到的温度与PLC控制装置4内预先输入的温度一致，而第二温度检测器122将热交换后的氟化液温度发送至PLC控制装置4，PLC控住装置根据第二温度检测器122发送的数据对液泵111的功率与加热器113加热的温度进行调控，保证温度的恒定。

排气装置2并联连接于出液管道112出口端处，排气装置2包括补液箱211、补液管道212、进液管道213和三通阀214，补液管道212的进口端与补液箱211的出口端相连通，出液管道112距离其出口端十分之一处连通有补液管道212的出口端，进液管道213的出口端与补液箱211的进口端相连通，出液管道112距离其出口端的二十分之三处固定设有三通阀214，进液管道213的进口端通过三通阀214与出液管道112相连通，补液箱211顶部设有排气管道215，补液箱211远离补液箱211进口端与出口端的一侧上端设有补液口。该三通阀214为手自一体式三通阀214，三通阀214的信号输入端与PLC控制装置4的信号输出端电性连接，当氟化液需要排除内部空气时，PLC控制装置4控制三通阀214转动阀门，三通阀214位于出液管道112上靠近液泵111一侧的端口关闭，与进液管道213相连通的一端打开，补液箱211内的氟化液在液泵111的作用下，通过补液管道212进入出液管道112内，再进入至液泵111中，同时，位于出液管道112内的氟化液与空气通过三通阀214进入至补液箱211内，空气在补液箱211中，通过顶部的排气管道215排出，同时，补液箱211通过补液管道212向液泵111中继续送入氟化液，直至两个循环内流量计123检测到的流量通过PLC控制装置4进行比较，均位于预先输入的范围之内，此时，三通阀214关闭与进液管道213相连通的一端，打开靠近液泵111一侧的端口，形成循环，此时出液管道112内的压力与补液箱211内部的压力一致，补液箱211无法继续向出液管道112中补充氟化液，若经过加温，出液管道112内的压力增加，则通过补液管道212向补液箱211内排出。

出液管道112上设有排液管道117，排液管道117位于补液管道212出口端与液泵111进口端之间，排液管道117出口端处设有第一控制阀118，排液管道117上连通有泄压管道119与加热器113相连通，泄压管道119与加热器113连通处设有第二控制阀120。当需要将温控设备内的氟化液排出时，PLC控制器关闭液泵111与加热器113，同时PLC控制器打开第一控制阀118与第二控制阀120，将出液管道112的氟化液通过排液管道117排出，将加热器113内的氟化液通过泄压管道119流入至排液管道117内，再经由排液管道117排出。

具体实施过程：

步骤一：通过补液箱211的补液口向补液箱211内加入氟化液；

步骤二：液泵111启动，此时PLC控制装置4控制三通阀214关闭三通阀214靠近液泵111一侧的端口，打开三通阀214与进液管道213相连通的端口；

步骤三：补液箱211内的氟化液在液泵111的作用下进入至液泵111内，再经过输液管道114进入至加热器113内部加热；

步骤四：氟化液经过加热器113加热后，通过加热器113的出口端进入至出液管道112内部，此时位于加热器113出口端的温度传感器115对氟化液进行温度检测，并将温度发送至PLC控制装置4，PLC控制装置4对温度进行对比，并对加热器113进行调控；

步骤五：氟化液在出液管道112内流动，依次经过泵压检测器124、第一温度检测器121、流量计123到达热交换箱116，进行热交换后，再次经过第二温度检测器122到达三通阀214；

步骤六：经过三通阀214，带有空气的氟化液进入至补液箱211内，空气通过补液箱211顶部的排气管道215排出，补液箱211内的氟化液继续通过补液管道212流入至液泵111内；

步骤七：两个循环内流量计123检测到的流量通过PLC控制装置4进行比较，均位于预先输入的范围之内，此时，三通阀214关闭与进液管道213相连通的一端，打开靠近液泵111一侧的端口，形成循环，此时出液管道112内的压力与补液箱211内部的压力一致，补液箱211无法继续向出液管道112中补充氟化液，若经过加温，出液管道112内的压力增加，则通过补液管道212向补液箱211内排出。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种温控设备，其特征在于：包括热交换装置(1)与排气装置(2)；

所述热交换装置(1)包括液泵(111)、出液管道(112)、加热器(113)，所述加热器(113)进口端与液泵(111)出口端相连通，所述加热器(113)的出口端与出液管道(112)的进口端相连通，所述出液管道(112)的出口端与液泵(111)的进口端相连通，所述排气装置(2)并联连接于出液管道(112)出口端处；

所述排气装置(2)包括补液箱(211)、补液管道(212)、进液管道(213)和三通阀(214)，所述补液管道(212)的进口端与补液箱(211)的出口端相连通，所述出液管道(112)距离其出口端十分之一处连通有补液管道(212)的出口端，所述进液管道(213)的出口端与补液箱(211)的进口端相连通，所述出液管道(112)距离其出口端的二十分之三处固定设有三通阀(214)，所述进液管道(213)的进口端通过三通阀(214)与出液管道(112)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种温控设备，其特征在于：所述液泵(111)出口端与加热器(113)进口端通过输液管道(114)相连通。

3.根据权利要求1所述的一种温控设备，其特征在于：所述出液管道(112)进口端与加热器(113)出口端连接处固定设有温度传感器(115)。

4.根据权利要求1所述的一种温控设备，其特征在于：所述补液箱(211)顶部设有排气管道(215)，所述补液箱(211)远离补液箱(211)进口端与出口端的一侧上端设有补液口(216)。

5.根据权利要求1所述的一种温控设备，其特征在于：所述热交换装置(1)还包括热交换箱(116)，所述出液管道(112)距离其出口端三分之一处固定设有热交换箱(116)，所述出液管道(112)位于热交换箱内的部分呈圆柱螺旋状。

6.根据权利要求1所述的一种温控设备，其特征在于：所述出液管道(112)上设有排液管道(117)，所述排液管道(117)位于补液管道(212)出口端与液泵(111)进口端之间，所述排液管道(117)出口端处设有第一控制阀(118)，所述排液管道(117)上连通有泄压管道(119)与加热器(113)相连通，所述泄压管道(119)与加热器(113)连通处设有第二控制阀(120)。

7.根据权利要求5所述的一种温控设备，其特征在于：所述热交换装置(1)还包括固定位于出液管道(112)上的第一温度检测器(121)、第二温度检测器(122)、流量计(123)、泵压检测器(124)，所述第一温度检测器(121)位于出液管道(112)进口端与热交换箱(116)之间，所述泵压检测器(124)位于出液管道(112)进口端与第一温度检测器(121)之间，所述流量计(123)位于第一温度检测器(121)与热交换箱(116)之间，所述第二温度检测器(122)位于热交换箱(116)与三通阀(214)之间。

8.根据权利要求1所述的一种温控设备，其特征在于：还包括矩形框架(3)，所述液泵(111)固定位于矩形框架(3)的内部左侧，所述补液箱(211)固定位于矩形框架(3)的右侧部，所述加热器(113)固定位于矩形框(3)的内部右侧。

9.一种温控设备的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1：通过补液箱(211)的补液口向补液箱(211)内加入氟化液；

S2：液泵(111)启动，此时关闭三通阀(214)靠近液泵(111)一侧的端口，打开三通阀(214)与进液管道(213)相连通的端口；

S3：补液箱(211)内的氟化液在液泵(111)的作用下进入至液泵(111)内，再经过输液管道(114)进入至加热器(113)内部加热；

S4：氟化液经过加热器(113)加热后，通过加热器(113)的出口端进入至出液管道(112)内部，此时位于加热器(113)出口端的温度传感器(115)对氟化液进行温度检测，并对温度进行对比，随后对加热器(113)进行调控；

S5：氟化液在出液管道(112)内流动，依次经过泵压检测器(124)、第一温度检测器(121)、流量计(123)到达热交换箱(116)，进行热交换后，再次经过第二温度检测器(122)到达三通阀(214)；

S6：经过三通阀(214)，带有空气的氟化液进入至补液箱(211)内，空气通过补液箱(211)顶部的排气管道(215)排出，补液箱(211)内的氟化液继续通过补液管道(212)流入至液泵(111)内；

S7：两个循环内流量计(123)检测到的流量与预先输入的进行比较，均位于预先输入的范围之内，此时，三通阀(214关闭与进液管道(213)相连通的一端，打开靠近液泵(111)一侧的端口，形成循环，此时出液管道(112)内的压力与补液箱(211)内部的压力一致，补液箱(211)无法继续向出液管道(112)中补充氟化液，若经过加温，出液管道(112)内的压力增加，则通过补液管道(212)向补液箱(211)内排出。

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