CN219572322U - 一种高精度小型制冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度小型制冷装置，包括溶液循环系统，所述溶液循环系统上设置有溶液冷却系统，所述溶液循环系统包括入液管和出液管，所述入液管和出液管的其中一端分别与储液箱连接，另一端分别与溶液冷却系统连接，所述入液管和出液管上分别设置有实验设备和水泵；还包括控制器。本实用新型结构简单，设计合理，通过设置压控阀控制进入冷凝器的高压、气态氟利昂的压力，并且在液管上设置第二温控阀以及在液管上设置旁通阀和第一温控阀来控制进入蒸发器的低压、液态氟利昂的温度，在控制器、温度传感器和阀门的作用下，精确控制溶液冷却系统中氟利昂的温度和压力，从而实现对溶液温度的精确控制，降低能耗，提升冷却效果。

Description

一种高精度小型制冷装置

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及一种高精度小型制冷装置。

背景技术

用于半导体元件测试的实验设备，在测试过程中需要向实验设备持续输入特定温度的溶液，以防止测试半导体温度过热；

然而现有技术提供该溶液的装置结构复杂，且不能精确、可控的控制溶液的温度，无法满足半导体测试的需求。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种高精度小型制冷装置，结构简单，设计合理，在压缩机与冷凝器之间的气管上设置安装有旁通阀的热气旁通管，在控制器和温度传感器的作用下，通过调节进入蒸发器制冷剂的温度，来精确快速控制进入蒸发器溶液的温度，保证进入实验设备溶液温度的稳定，且能耗低。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种高精度小型制冷装置，包括溶液循环系统，其特征在于，所述溶液循环系统上设置有溶液冷却系统，所述溶液循环系统包括入液管和出液管，所述入液管和出液管的其中一端分别与储液箱连接，另一端分别与溶液冷却系统连接，所述入液管和出液管上分别设置有实验设备和水泵；

还包括控制器，所述控制器与实验设备、水泵和溶液冷却系统电性连接。

优选的，所述溶液冷却系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器、气管和液管，所述入液管和出液管分别与蒸发器连接，所述气管的一端与蒸发器连接，另一端通过压缩机与冷凝器连接，所述液管的一端与蒸发器连接，另一端与冷凝器连接；所述控制器与蒸发器、压缩机和冷凝器电性连接。

优选的，所述溶液冷却系统还包括热气旁通管，所述热气旁通管与气管的连接点位于压缩机与冷凝器之间；所述热气旁通管的另一端与液管连接；所述热气旁通管上依次设置有旁通阀和第一温控阀，所述第一温控阀用于控制进入液管的高压、气态制冷剂的温度；所述气管靠近冷凝器的一端设置有压控阀，所述压控阀用于控制进入冷凝器的高压、气态制冷剂的压力；所述液管靠近蒸发器的一端设置有第二温控阀，所述第二温控阀用于控制液管的低压、液态制冷剂的温度；

所述旁通阀、第一温控阀、压控阀和第二温控阀与控制器电性连接。

优选的，位于压缩机与蒸发器之间的气管上依次设置有第一压力传感器和第一压力开关，位于压缩机与冷凝器之间的气管上设置有第二压力传感器和第二压力开关；所述热气旁通管与气管的连接点位于第一压力传感器与第一压力开关之间；

所述控制器与第一压力传感器、第二压力传感器、第一压力开关和第二压力开关电性连接。

优选的，所述入液管靠近蒸发器的一端设置有第一温度传感器，所述出液管靠近蒸发器的一端设置有第二温度传感器；所述控制器与第一温度传感器、第二温度传感器电性连接。

优选的，所述冷凝器上还设置有冷却水入水管和冷却水出水管；所述冷却水入水管上设置有第三温度传感器，所述冷却水出水管上依次设置第四温度传感器和水流开关；所述控制器与第三温度传感器、第四温度传感器和水流开关电性连接。

优选的，所述入液管上还设置有电子流量计，所述电子流量计与控制器电性连接。

优选的，所述液管位于第二温控阀与冷凝器之间设置有储液罐。

优选的，所述储液箱内设置有液位开关，所述液位开关与控制器电性连接。

优选的，所述蒸发器和冷凝器为蒸发器，泠凝器都采用板式换热器。相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

该实用新型结构简单，设计合理，通过设置压控阀控制进入冷凝器的高压、气态氟利昂的压力，并且在液管上设置第二温控阀以及在液管上设置旁通阀和第一温控阀来控制进入蒸发器的低压、液态氟利昂的温度，在控制器、温度传感器和阀门的作用下，精确控制溶液冷却系统中氟利昂的温度和压力，从而实现对溶液温度的精确控制，降低能耗，提升冷却效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：溶液循环系统1、溶液冷却系统2、实验设备3、旁通阀4、电子流量计5、储液罐6、第一温度传感器10、入液管11、出液管12、储液箱13、水泵14、第二温度传感器20、蒸发器21、压缩机22、冷凝器23、气管24、液管25、热气旁通管26、第三温度传感器30、第四温度传感器40、水流开关50、第一压力传感器60、第二压力传感器70、液位开关80、冷却水入水管100、冷却水出水管200、第一温控阀300、压控阀400、第二温控阀500、第一压力开关600、第二压力开关700。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1所示，一种高精度小型制冷装置，包括溶液循环系统1，所述溶液循环系统1上设置有溶液冷却系统2，所述溶液循环系统1包括入液管11和出液管12，所述入液管11和出液管12的其中一端分别与储液箱13连接，另一端分别与溶液冷却系统2连接，所述入液管11和出液管12上分别设置有实验设备3和水泵14；

还包括控制器(未在图中显示)，所述控制器与实验设备3、水泵14和溶液冷却系统2电性连接。

在该实施例中，实验设备3运行时，在控制器的作用下，水泵14持续工作，使经实验设备3吸热后的溶液进入溶液冷却系统2换热后形成所需温度溶液持续供实验设备3使用。

进一步的，如图1所示，包括溶液循环系统1，其特征在于，所述溶液冷却系统2包括蒸发器21、压缩机22、冷凝器23、气管24和液管25，所述入液管11和出液管12分别与蒸发器21连接，所述气管24的一端与蒸发器21连接，另一端通过压缩机22与冷凝器23连接，所述液管25的一端与蒸发器21连接，另一端与冷凝器23连接；所述控制器与蒸发器21、压缩机22和冷凝器23电性连接。

在该实施例中，溶液冷却系统2的工作原理：液管25和气管24内流动的是氟利昂，首先低压、液态的氟利昂进入蒸发器21与吸热后的溶液进行换热，低压、液态的氟利昂吸热后形成低压气态，然后低温的溶液进入实验设备3，对实验设备3进行冷却降温；然后低压气态氟利昂经压缩机22后形成高压气态，高压气态的氟利昂经冷凝器23与冷却水换热后形成高压液态，然后经换热后形成低压气态进入蒸发器21，从而循环不断的对溶液进行冷却。

进一步的，如图1所示，所述溶液冷却系统2还包括热气旁通管26，所述热气旁通管26与气管24的连接点位于压缩机22与冷凝器23之间；所述热气旁通管26的另一端与液管25连接；所述热气旁通管26上依次设置有旁通阀4和第一温控阀300，所述第一温控阀300用于控制进入液管25的高压、气态制冷剂的温度；所述气管24靠近冷凝器23的一端设置有压控阀400，所述压控阀400用于控制进入冷凝器23的高压、气态制冷剂的压力；所述液管25靠近蒸发器21的一端设置有第二温控阀500，所述第二温控阀500用于控制液管的低压、液态制冷剂的温度；

所述旁通阀4、第一温控阀300、压控阀400和第二温控阀500与控制器电性连接。

在该实施例中，进入热气旁通管26的氟利昂的温度高于进入液管11氟利昂的温度，当低压、液态氟利昂的温度低于第二温控阀500的温度控制范围时，控制器控制旁通阀4开启，使高压、液态氟利昂经第一温控阀300后进入液管25与低温的低压、液态氟利昂混合，从而升高进入蒸发器21的低压、液态氟利昂的温度至设定的温度范围，从而快速使溶液的温度恢复到设定的温度范围值，实现温度的精确控制；另外通过压控阀400控制进入冷凝器23的高压、气态氟利昂的压力，避免压力不稳定造成氟利昂温度的不稳定；

上述结构，通过设置压控阀400控制进入冷凝器23的高压、气态氟利昂的压力，并且在液管25上设置第二温控阀500以及在液管25上设置旁通阀4和第一温控阀300来控制进入蒸发器21的低压、液态氟利昂的温度，从而通过对溶液冷却系统2中氟利昂的温度和压力精确控制，实现对溶液温度的精确控制，降低能耗，提升冷却效果。

进一步的，位于压缩机22与蒸发器21之间的气管24上依次设置有第一压力传感器60和第一压力开关600，位于压缩机22与冷凝器23之间的气管24上设置有第二压力传感器70和第二压力开关700；所述热气旁通管26与气管24的连接点位于第一压力传感器60与第一压力开关600之间；

所述控制器与第一压力传感器60、第二压力传感器70、第一压力开关600和第二压力开关700电性连接。

在该实施例中，所述第一压力传感器60用于实时监控从蒸发器21输送至压缩机22的态氟利昂的压力，当检查的压力值低于设定范围时，控制第一压力开关600关闭，并停机检修；所述第二压力传感器70用于实时监控从压缩机22输送至冷凝器23的态氟利昂的压力，当检查的压力值高于设定范围时，控制第一压力开关600关闭，并停机检修，从而确保设备的正常运行。

进一步的，如图1所示，所述入液管11靠近蒸发器21的一端设置有第一温度传感器10，所述出液管12靠近蒸发器21的一端设置有第二温度传感器20；所述控制器与第一温度传感器10、第二温度传感器20电性连接。

在该实施例中，所述第一温度传感器10用于检测冷却后溶液的温度，所述第二温度用于检测吸热后溶液的温度，并且在控制器的作用下，通过二者的温差来控制溶液冷却系统2，实现高效、节能控制。

进一步的，如图1所示，所述冷凝器23上还设置有冷却水入水管100和冷却水出水管200；所述冷却水入水管100上设置有第三温度传感器30，所述冷却水出水管200上依次设置第四温度传感器40和水流开关50；所述控制器与第三温度传感器30、第四温度传感器40和水流开关50电性连接。

在该实施例中，高压、气态的高温氟利昂进入冷凝器23的冷却水换热形成低压、液体的低温氟利昂，在控制器的作用下，根据第四温度传感器40检测的温度值控制水流开关50的开度，从而确保换热效果，提升换热效率，降低能耗。

进一步的，如图1所示，所述入液管11上还设置有电子流量计5，所述电子流量计5与控制器电性连接。

在该实施例中，通过电子流量计5实时检测溶液的流量，当容易流量大小超出设定范围值时，通过控制水泵14的转速维持溶液流量的相对稳定。

进一步的，如图1所示，所述液管25位于第二温控阀500与冷凝器23之间设置有储液罐6。

在该实施例中，储液罐6的设置，用于存储低压、气态氟利昂，可以确保进入蒸发器21氟利昂量的稳定。

进一步的，如图1所示，所述储液箱13内设置有液位开关80，所述液位开关80与控制器电性连接。

在该实施例中，如图1所示，通过液位开关80实时检测储液箱13内溶液存储量，当溶液的存储量低于设定值时，则通过控制器体现加液。

进一步的，所述蒸发器21和冷凝器23为蒸发器21，泠凝器都采用板式换热器。

在该实施例中，上述结构，有效优化结构，减少整体体积。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型专利权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度小型制冷装置，包括溶液循环系统，其特征在于，所述溶液循环系统上设置有溶液冷却系统，所述溶液循环系统包括入液管和出液管，所述入液管和出液管的其中一端分别与储液箱连接，另一端分别与溶液冷却系统连接，所述入液管和出液管上分别设置有实验设备和水泵；

还包括控制器，所述控制器与实验设备、水泵和溶液冷却系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，所述溶液冷却系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器、气管和液管，所述入液管和出液管分别与蒸发器连接，所述气管的一端与蒸发器连接，另一端通过压缩机与冷凝器连接，所述液管的一端与蒸发器连接，另一端与冷凝器连接；所述控制器与蒸发器、压缩机和冷凝器电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，所述溶液冷却系统还包括热气旁通管，所述热气旁通管与气管的连接点位于压缩机与冷凝器之间；所述热气旁通管的另一端与液管连接；所述热气旁通管上依次设置有旁通阀和第一温控阀，所述第一温控阀用于控制进入液管的高压、气态制冷剂的温度；所述气管靠近冷凝器的一端设置有压控阀，所述压控阀用于控制进入冷凝器的高压、气态制冷剂的压力；所述液管靠近蒸发器的一端设置有第二温控阀，所述第二温控阀用于控制液管的低压、液态制冷剂的温度；

所述旁通阀、第一温控阀、压控阀和第二温控阀与控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，位于压缩机与蒸发器之间的气管上依次设置有第一压力传感器和第一压力开关，位于压缩机与冷凝器之间的气管上设置有第二压力传感器和第二压力开关；所述热气旁通管与气管的连接点位于第一压力传感器与第一压力开关之间；

所述控制器与第一压力传感器、第二压力传感器、第一压力开关和第二压力开关电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，所述入液管靠近蒸发器的一端设置有第一温度传感器，所述出液管靠近蒸发器的一端设置有第二温度传感器；所述控制器与第一温度传感器、第二温度传感器电性连接。

6.根据权利要求2所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，所述冷凝器上还设置有冷却水入水管和冷却水出水管；所述冷却水入水管上设置有第三温度传感器，所述冷却水出水管上依次设置第四温度传感器和水流开关；所述控制器与第三温度传感器、第四温度传感器和水流开关电性连接。

7.根据权利要求2所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，所述入液管上还设置有电子流量计，所述电子流量计与控制器电性连接。

8.根据权利要求3所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，所述液管位于第二温控阀与冷凝器之间设置有储液罐。

9.根据权利要求1所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，所述储液箱内设置有液位开关，所述液位开关与控制器电性连接。

10.根据权利要求2所述的一种高精度小型制冷装置，其特征在于，所述蒸发器和冷凝器为蒸发器，泠凝器都采用板式换热器。