CN117128666A - 一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置，包括板式换热器、制冷系统、供液系统，制冷系统中压缩机输出的制冷剂依次经冷凝器、储液器、热力膨胀阀后进入所述板式换热器，再由板式换热器流出后经气液分离器返回压缩机；供液系统中循环泵将冷却液箱中冷却液输送至板式换热器，板式换热器流出的冷却液返回至冷却液箱，还包括电控系统、电子膨胀阀、二通阀，电子膨胀阀并联压缩机和冷凝器，二通阀接入循环泵、板式换热器之间，电控系统分别控制电连接电子膨胀阀、二通阀。本发明具有高精度温度和流量调节的功能，结构简单、安全可靠，可广泛应用于液冷装置。

Description

一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置

技术领域

本发明涉及液冷装置领域，具体是一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置。

背景技术

液冷装置一般用于给发热负载提供低温冷却液，也可用于测试发热负载的发热量。作为测试仪器，液冷装置需要人工设定温度目标值和流量目标值，并需要液冷装置能够实现高精度控制温度和流量，而现有的液冷装置无法满足目标设备高精度温度和流量控制的要求。

发明内容

本发明提供了一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置，以解决现有技术液冷装置无法实现高精度温度和流量控制的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置，包括板式换热器、制冷系统、供液系统，其中制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液器、热力膨胀阀、气液分离器，压缩机输出的制冷剂依次经冷凝器、储液器、热力膨胀阀后进入所述板式换热器，再由板式换热器流出后经气液分离器返回压缩机；供液系统包括冷却液箱、循环泵，由循环泵将冷却液箱中冷却液输送至板式换热器，冷却液在板式换热器中与所述制冷剂形成热交换，板式换热器流出的冷却液返回至冷却液箱，还包括电控系统、电子膨胀阀、二通阀，所述电子膨胀阀进口旁路连通至压缩机、冷凝器之间，电子膨胀阀出口旁路连通至热力膨胀阀、板式换热器之间，所述二通阀接入循环泵、板式换热器之间，所述电控系统分别控制电连接所述电子膨胀阀、二通阀，由电控系统控制电子膨胀阀的开度以及二通阀的开度。

进一步的，所述热力膨胀阀配置有感温包，所述感温包设于板式换热器、气液分离器之间，由感温包感测板式换热器流出的制冷剂温度。

进一步的，还包括供液温度传感器，供液温度传感器设于循环泵、板式换热器之间，供液温度传感器与电控系统信号传递电连接，由供液温度传感器采集输送至板式换热器的冷却液温度并送入电控系统。

进一步的，还包括供液流量传感器，供液流量传感器设于循环泵、板式换热器之间，供液流量传感器与电控系统信号传递电连接，由供液流量传感器采集输送至板式换热器的冷却液流量并送入电控系统。

本发明的制冷系统中热力膨胀阀作为节流部件，电子膨胀阀作为旁通部件；热力膨胀阀不需要电控系统控制，以供液温度作为目标参数，电控系统通过控制电子膨胀阀开度来实现温度的精确控制。供液系统中，采用调节型二通阀，以供液流量作为目标参数，电控系统通过控制二通阀开度来实现流量的精确控制。

与现有技术相比，本发明优点为：

1、本发明提出的液冷装置具有高精度温度和流量调节的功能；

2、本发明结构简单、安全可靠；

3、本发明原理简单、适用范围广、可广泛应用于液冷装置。

附图说明

图1是本发明实施例结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本实施例公开了一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置，包括板式换热器7、制冷系统、供液系统、电控系统19、电子膨胀阀8、二通阀17，板式换热器7中具有制冷剂流道和冷却液流道，其中：

制冷系统包括压缩机2、冷凝器3、储液器5、热力膨胀阀6、气液分离器1。压缩机2的制冷剂出口通过管路与冷凝器3的进口连接，冷凝器3配置有冷凝风机4，冷凝器3的出口通过管路与储液器5的进口连接。储液器5的出口通过管路与热力膨胀阀6的进口连接，热力膨胀阀6的出口通过管路与板式换热器7中制冷剂流道的进口连接，板式换热器7中制冷剂流道的出口通过管路与气液分离器1的进口连接。热力膨胀阀6配置有感温包9，感温包9设于板式换热器7中制冷剂流道出口与气液分离器1进口之间管路，由感温包9感测板式换热器7流出的制冷剂温度。气液分离器1的出口通过管路与压缩机2的制冷剂回口连接。

由此，压缩机2输出的制冷剂依次经冷凝器3、储液器5、热力膨胀阀6后进入板式换热器7的制冷剂流道，再由板式换热器7流出后经气液分离器1返回压缩机；从而形成制冷剂循环。

电子膨胀阀8设于制冷系统中，具体的，电子膨胀阀8的进口通过管路旁路连通至压缩机2制冷剂出口、冷凝器3进口之间管路，电子膨胀阀8的出口通过管路旁路连通至热力膨胀阀6出口、板式换热器7制冷剂流道进口之间管路。

供液系统包括冷却液箱10、循环泵11、过滤器12、安全阀18、供液口15、回液口16。冷却液箱10的进口通过管路与板式换热器7中冷却液流道出口连接，冷却液箱10的出口通过管路与循环泵11的进口连接，循环泵11的出口通过管路与过滤器12的进口连接，过滤器12的出口通过管路与供液口15的进口连接，供液口15的出口通过管路与回液口16的进口连接，安全阀18的进口通过管路旁路连通至过滤器12出口、供液口15进口之间管路，安全阀18的出口通过管路旁路连通至板式换热器7冷却液流道出口、冷却液箱10进口之间管路。二通阀17为调节型二通阀，二通阀17的进口通过管路与回液口16的出口连接，二通阀17的出口通过管路与板式换热器7中冷却液流道的进口连接。

由此，循环泵11将冷却液箱10中冷却液依次经过过滤器12、供液口15、回液口16、二通阀17输送至板式换热器7的冷却液流道，冷却液在板式换热器7中与制冷剂形成热交换，板式换热器7流出的冷却液返回至冷却液箱10。

本实施例还包括供液温度传感器13、供液流量传感器14，供液温度传感器13、供液流量传感器14分别设于过滤器12出口、供液口15进口之间管路，由供液温度传感器13采集循环泵11输送的冷却液温度，并由供液流量传感器14采集循环泵14输送的冷却液流量。

供液温度传感器13、供液流量传感器14分别与电控系统19信号传递电连接，电控系统19还分别控制电连接压缩机2、冷凝风机4、循环泵11、电子膨胀阀8、二通阀17。

本实施例中，电控系统19用于控制压缩机2，冷凝风机4、循环泵11、电子膨胀阀8、二通阀17的工作。

液冷装置工作中，电控系统19控制压缩机2，冷凝风机4、循环泵11工作，制冷系统将低温制冷剂输送给板式换热器7进气口，供液系统通过循环泵将高温冷却液输送给板式换热器7进液口，低温制冷剂与高温冷却液在板式换热器7中进行热交换，从板式换热器7出液口输出低温冷却液。

制冷系统中，热力膨胀阀6起节流作用，不需要电控系统19控制。电子膨胀阀8起旁通作用，用于调节制冷剂的节流量。以供液温度作为目标参数，电控系统19通过PID算法调节电子膨胀阀8的开度实现供液温度的精确控制。供液系统中，采用调节型二通阀17，以供液流量作为目标参数，电控系统19通过PID算法调节二通阀17的开度来实现流量的精确控制。

由上述方案可知：液冷装置工作时，制冷系统中，热力膨胀阀6起节流作用，不需要电控系统19控制。电子膨胀阀8起旁通作用，用于调节制冷剂的节流量。以供液温度作为目标参数，电控系统19通过PID算法调节电子膨胀阀8的开度实现供液温度的精确控制。供液系统中，采用调节型二通阀17，以供液流量作为目标参数，电控系统19通过PID算法调节二通阀17的开度来实现流量的精确控制。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，这种组合只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内以及不脱离本发明设计思想的前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置，包括板式换热器、制冷系统、供液系统，其中制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液器、热力膨胀阀、气液分离器，压缩机输出的制冷剂依次经冷凝器、储液器、热力膨胀阀后进入所述板式换热器，再由板式换热器流出后经气液分离器返回压缩机；供液系统包括冷却液箱、循环泵，由循环泵将冷却液箱中冷却液输送至板式换热器，冷却液在板式换热器中与所述制冷剂形成热交换，板式换热器流出的冷却液返回至冷却液箱，其特征在于，还包括电控系统、电子膨胀阀、二通阀，所述电子膨胀阀进口旁路连通至压缩机、冷凝器之间，电子膨胀阀出口旁路连通至热力膨胀阀、板式换热器之间，所述二通阀接入循环泵、板式换热器之间，所述电控系统分别控制电连接所述电子膨胀阀、二通阀，由电控系统控制电子膨胀阀的开度以及二通阀的开度。

2.根据权利要求1所述的一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置，其特征在于，所述热力膨胀阀配置有感温包，所述感温包设于板式换热器、气液分离器之间，由感温包感测板式换热器流出的制冷剂温度。

3.根据权利要求1所述的一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置，其特征在于，还包括供液温度传感器，供液温度传感器设于循环泵、板式换热器之间，供液温度传感器与电控系统信号传递电连接，由供液温度传感器采集输送至板式换热器的冷却液温度并送入电控系统。

4.根据权利要求1所述的一种具有高精度温度和流量调节的液冷装置，其特征在于，还包括供液流量传感器，供液流量传感器设于循环泵、板式换热器之间，供液流量传感器与电控系统信号传递电连接，由供液流量传感器采集输送至板式换热器的冷却液流量并送入电控系统。