CN220355606U - 一种温控系统和空调 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种温控系统和空调，温控系统包括循环回路和连接于循环回路中的第一换热器和第二换热器；还包括：加热器，加热器的入口与第二换热器的第一出口连接；热缓冲器，热缓冲器包括壳体和管体，管体分别与加热器的出口和第一换热器的第一进口连通，壳体分别与第一换热器的第一出口和第一进口连通；旁通支路，连接于第二换热器的第一出口与壳体的进口之间；第一温度传感器，设置在加热器的出口与管体的进口之间；第一阀，设置于旁通支路。本实用新型所提供的温控系统，利用旁通支路和第一阀的设置，能够将加热器的进口介质引入热缓冲器的壳体内，从而对热缓冲器的管体内的介质进行低温补偿，确保对温度精度及稳定性的需求，响应速度快。

Description

一种温控系统和空调

技术领域

本实用新型涉及空调设备领域，特别是涉及一种温控系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述温控系统的空调。

背景技术

在高精密温控空调冷却领域，温度补偿采用高温补偿的方式，此高温补偿的方式一般采用电加热来实现，即当温度接近临界的需求温度时，通过对电加热器通电发热，进行微热传导，从而快速实现温度的达标和较小的波动。

然而，现有技术中采用电加热进行温度补偿的方式，存在以下缺点：第一，采用电加热器作为耗功器件，增加了整个系统的损耗，未来随着对能效要求的越来越高，简单的电加热方式不利于节能，因此不利于降低能耗；第二，当电加热的方式使系统的温度比目标温度值更高时，此时是无法实现回调的，只能将此部分热量旁通掉或者传输到负载端，使负载温度产生波动；第三，如果系统的负载快速增大，而此时单向的补偿的方式就不易快速实现，需要后续的系统循环，进入换热器的蒸发端获取低温后，才可实现，在响应速度方面较慢。

因此，如何降低温控系统的能耗，提高温度调节效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种温控系统，能够改善温度调节响应速度，提高温度调节效率。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述温控系统的空调。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种温控系统，包括循环回路和连接于所述循环回路中的第一换热器和第二换热器；还包括：

加热器，所述加热器的入口与所述第二换热器的第一出口连接；

热缓冲器，所述热缓冲器包括壳体和管体，所述管体分别与所述加热器的出口和所述第一换热器的第一进口连通，所述壳体分别与所述第一换热器的第一出口和第一进口连通；

旁通支路，连接于所述第二换热器的第一出口与所述壳体的进口之间；

第一温度传感器，设置在所述加热器的出口与所述管体的进口之间；

第一阀，设置于所述旁通支路。

可选地，上述温控系统，还包括设置在所述第二换热器的第一出口与所述加热器的进口之间的第二温度传感器。

可选地，上述温控系统，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的精度均为±0.05度及以内；和/或，所述第一阀为开度可调节阀，所述第一阀的精度为1％及以内。

可选地，上述温控系统，还包括回水支路和回水阀，所述回水支路的进口与所述壳体的出口连接，所述回水支路的出口与所述第二换热器的第一进口连接；所述回水阀为单向阀，以供介质由所述回水支路的进口流向出口。

可选地，上述温控系统，还包括用于监测所述第一换热器负载的变化的第三温度传感器或第一压力传感器，和/或，第四温度传感器或第二压力传感器；

所述第三温度传感器或第一压力传感器设置在所述第一换热器的第一出口，所述第四温度传感器或第二压力传感器设置在所述第一换热器的第一进口。

可选地，上述温控系统，还包括设置在所述第一换热器的第一出口的流量传感器。

可选地，上述温控系统，还包括第三换热器，所述第三换热器的第一进口与所述加热器的出口连接，所述第三换热器的第一出口与所述热缓冲器的管体的入口连接。

可选地，上述温控系统，还包括与所述第二换热器进行换热的第一冷却管路，以及与所述第三换热器进行换热的第二冷却管路，所述第二冷却管路的进口与所述第一冷却管路的进口连接，所述第二冷却管路的出口与所述第一冷却管路的出口连接。

可选地，上述温控系统，所述第二冷却管路上设有第二阀。

本实用新型还提供一种空调，包括上述任意一项所述的温控系统。

本实用新型所提供的温控系统，包括循环回路和连接于所述循环回路中的第一换热器和第二换热器；还包括：加热器，所述加热器的入口与所述第二换热器的第一出口连接；热缓冲器，所述热缓冲器包括壳体和管体，所述管体分别与所述加热器的出口和所述第一换热器的第一进口连通，所述壳体分别与所述第一换热器的第一出口和第一进口连通；旁通支路，连接于所述第二换热器的第一出口与所述壳体的进口之间；第一温度传感器，设置在所述加热器的出口与所述管体的进口之间；第一阀，设置于所述旁通支路。本实用新型所提供的温控系统，利用所述加热器对所述第二换热器的第一出口的介质进行加热，当所述加热器对所述第二换热器的第一出口的介质加热至超过目标温度值时，则利用所述旁通支路和所述第一阀的设置，能够将所述加热器的进口介质引入所述热缓冲器的壳体内，由于所述加热器的进口介质温度较低，因此可以对所述热缓冲器的壳体内介质进行快速降温，从而可以对所述热缓冲器的管体内的介质进行低温补偿，从而使得所述热缓冲器的管体内的介质的温度更加接近目标温度值，采用低温补偿的方式，可以确保对温度精度及稳定性的需求，同时，低温补偿是通过所述循环回路内的介质实现的，能够快速实现温度调节；并且，利用所述第一阀的设置，可以有效提高温度调节的精度。

本实用新型所提供的空调设有上述温控系统，由于所述温控系统具有上述技术效果，因此，设有该温控系统的空调也应当具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本申请所提供的温控系统一种具体实施方式的结构示意图；

其中：第一换热器1；第二换热器2；第二温度传感器21；加热器3；第一温度传感器31；旁通支路4；第一阀41；热缓冲器5；壳体51；管体52；第三换热器6；第二冷却管路61；第二阀62；回水支路7；回水阀71。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种温控系统和空调，该温控系统能耗低，响应快，温度调节精度高，稳定性好。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本实用新型提供的温控系统，第一换热器1一般为工作端，例如可以是空调的末端，工作端通过循环回路的介质进行换热，换热后的介质温度较高，温度较高的介质需要通过第二换热器2进行降温后，再流入第一换热器1进行换热，如此循环。

在高精密温控系统中，由于第二换热器2换热时，温度的波动较大，无法直接将介质降温到第一换热器1所需要精度的目标温度值，因此，需要通过第二换热器2先将介质降温到第一换热器1第一进口的目标温度值的90-99.9％，然后再通过加热器3缓慢的调温，从而可以将介质的温度调节到比较高的精度。

本实施例通过引入旁通支路4，以将第一换热器1的第一出口流出的低温介质引入热缓冲器5的壳体51中，并对热缓冲器5的管体52内的介质进行冷却，引入系统内部低温区的温度；或者，将第二换热器2外接的第一冷却管路中的低温介质对加热器3出口的管路进行冷却的方式，即引入系统外部低温区的温度，从而可以在加热器3加热温度超过第一换热器1第一进口的目标温度值时，可以对介质的温度进行回调，通过引入温控系统内部或外部的低温流体，从而可以做到快速响应，实现介质的快速调温。

请参考图1，图1为本申请所提供的温控系统一种具体实施方式的结构示意图。

在该实施方式中，温控系统包括循环回路和连接于循环回路中的第一换热器1和第二换热器2；还包括：

加热器3，加热器3的入口与第二换热器2的第一出口连接；

热缓冲器5，热缓冲器5包括壳体51和管体52，管体52分别与加热器3的出口和第一换热器1的第一进口连通，壳体51分别与第一换热器1的第一出口和第一进口连通；

旁通支路4，连接于第二换热器2的第一出口与壳体51的进口之间；

第一温度传感器31，设置在加热器3的出口与管体52的进口之间；

第一阀41，设置于旁通支路4。

第一阀41优选为开度可调节的流量调节阀，其中，可以通过设置控制器来控制第一阀41，此时，第一阀41为电子阀，当然，第一阀41也可以通过手动进行调节和控制，此时，第一阀41为机械阀，本实施例中，第一阀41优选为电子阀，可以通过控制器用于根据加热器3的出口介质温度控制第一阀41的开度。具体的，第一阀41优选为电磁调节阀，能够通过第一阀41的开度，来改变旁通支路4内介质的流量，从而改变对加热器3的出口介质温度的补偿效果。当然，对第一阀41开度的调节依据，需要根据加热器3出口处的温度来实现，当介质经过加热器3后，如果温度高于第一换热器1第一进口的目标温度值，则启动第一阀41对介质进行降温，从而实现低温补偿。

具体的，第一换热器1作为末端换热器，用于与需要降温的零件或环境进行热量交换。第二换热器2则用于对第一换热器1流出的高温介质进行冷却。介质包括但不局限于冷却水等冷却液，根据需要也可以采用气体等流体。第一换热器1的第一出口与第二换热器2的第一进口连通，第二换热器2的第一出口与第一换热器1的第一进口连通。第一换热器1的第一出口即循环回路的回水口，第一换热器1的第一进口即循环回路的出水口，出水口流出的高精度温度控制的介质提供给需要降温的器件，回水口的介质吸收了经过第一换热器1的器件温度后，流经第二换热器2进行冷却。同时，循环回路中应当设有循环泵，为循环回路内介质的流动提供动力；循环回路中还可以设置压力传感器、流量传感器以及温度传感器等部件，对循环回路内的压力、流量以及温度等信息进行监控；其中，具体地，可以设置用于监测第一换热器1负载的变化的第三温度传感器或第一压力传感器，和/或，第四温度传感器或第二压力传感器；第三温度传感器或第一压力传感器设置在第一换热器1的第一出口，第四温度传感器或第二压力传感器设置在第一换热器1的第一进口；如此，可以通过监测第一换热器1的第一进口的温度和压力，和/或，监测第一换热器1的第一出口的温度和压力，从而可以实时监测第一换热器1负载的变化，从而可以实时调整第二换热器2的换热量、以及加热器3的加热量，以使得本实施例的温控系统的与实际使用第一换热器1的负载相匹配。

进一步，第一换热器1的第一出口与第二换热器2的第一进口连接，第二换热器2的第一出口与第一换热器1的第一进口连接，从而形成了整个循环回路，第一换热器1的第一进口和第一出口，以及第二换热器2的第一进口和第一出口，均位于循环回路中；旁通支路4的进口与第一换热器1的第一出口连通，旁通支路4的出口与第二换热器2的第一进口连通，以使旁通支路4的介质与加热器3出口的介质混合为混合介质后，流入第一换热器1的第一进口中。

本实用新型所提供的温控系统，利用加热器3对第二换热器2的第一出口的介质进行加热，当加热器3对第二换热器2的第一出口的介质加热至超过目标温度值时，则利用旁通支路4和第一阀41的设置，能够将加热器3的进口介质引入热缓冲器5的壳体51内，由于加热器3的进口介质温度较低，因此可以对热缓冲器5的壳体51内介质进行快速降温，从而可以对热缓冲器5的管体52内的介质进行低温补偿，从而使得热缓冲器5的管体52内的介质的温度更加接近目标温度值，采用低温补偿的方式，可以确保对温度精度及稳定性的需求，同时，低温补偿是通过循环回路内的介质实现的，能够快速实现温度调节；并且，利用第一阀41的设置，可以有效提高温度调节的精度。

在一些实施方式中，旁通支路4内的流量小于循环回路内的流量。具体的，旁通支路4的流量可以控制在第二换热器2第一出口流量的0.1-10％之间，如此，第一换热器1的第一出口流出的介质进入第二换热器2的第一进口，第二换热器2的第一出口的介质中90-99.9％进入加热器3中进行加热，另一部分0.1-10％的介质进入旁通支路4中，具体可以通过控制器控制开度可调节的第一阀41实现对进入旁通支路4的流量调节；通过控制旁通支路4的出口流量不高于加热器3进口的流量，以提高控制精度；由于旁通支路4作为温度补偿调节的支路，其流量通常较小，且流量越小，其相对精度越高；通过高精度调节，以使得节能温控系统满足高精密温控冷却要求。

在一些实施方式中，还包括控制器和设置在第二换热器2的第一出口与加热器3的进口之间的第二温度传感器21，控制器可以与第二温度传感器21连接，控制器可以根据第二温度传感器21的检测温度值，控制加热器3的加热量，以使加热后的介质温度值达到第一换热器1第一进口的目标温度值。上述设置，可以将第二换热器2的第一出口的介质温度值控制在目标温度值90-99.9％，然后通过加热器3进行加热，以使加热后的介质温度等于第一换热器1第一进口的目标温度值，在通过加热器3进行加热的过程中，由于加热器3的加热精度也不容易控制，因此，加热器3加热时，容易导致其加热的介质温度值超过目标温度值，此时，则可以通过旁通支路4进行回调，使介质温度值最终达到目标温度值，从而可以一步提高介质的温度精度。

在一些实施方式中，第一温度传感器31和第二温度传感器21的精度均为±0.05度及以内；如此，可以使得本温控系统应用在高精密调节系统中，对具有高精密散热需求的设备进行温度调节。

在一些实施方式中，第一阀41为开度可调节阀，第一阀41的精度为1％及以内；同样的，可以使得本温控系统应用在高精密调节系统中，对具有高精密散热需求的设备进行温度调节。

在一些实施方式中，还包括回水支路7和回水阀71，回水支路7的进口与壳体51的出口连接，回水支路7的出口与第二换热器2的第一进口连接；回水阀71为单向阀，以供介质由回水支路7的进口流向出口。具体的，当旁通支路4中需要向壳体51内加入介质时，则开启回水阀71，当壳体51内的介质充满时，壳体51内的介质可以从回路支路中流回至循环回路中。

在一些实施方式中，还包括设置在第一换热器1的第一出口的流量传感器，流量传感器与控制器连接，具体的，流量传感器用于检测旁通支路4中的流量，控制器根据加热器3出口的介质温度控制第一阀41的开度，从而改变旁通支路4中的流量，旁通支路4中也可以设置流量传感器，用于向控制器反馈旁通支路4中的流量数据。

在一些实施方式中，还包括第三换热器6，第三换热器6的第一进口与加热器3的出口连接，第三换热器6的第一出口与热缓冲器5的管体52的入口连接。上述设置，通过引入第三换热器6，当加热器3出口的介质温度高于目标温度值时，可以选择通过旁通支路4引入第二换热器2中第一出口的介质的方式，实现降温，也可以通过对第三换热器6引入外部介质的方式进行降温，或者两种降温方式同时使用；通过两种方式，可以快速响应，将介质的温度快读调节到所需要的目标温度值，并且，两种方式可以通过缓慢的调节，调节的精度更加高一些。

在一些实施方式中，还包括与第二换热器2进行换热的第一冷却管路，以及与第三换热器6进行换热的第二冷却管路61，第二冷却管路61的进口与第一冷却管路的进口连接，第二冷却管路61的出口与第一冷却管路的出口连接，也就是说，第三换热器6与第二换热器2选择同一冷却管路，以减少设备的布置成本，当然，第三换热器6也可以采用单独的冷却管路。

在一些实施方式中，第二冷却管路61上设有第二阀62，控制器还用于根据加热器3出口的介质温度控制第二阀62是否开启，也就是说，当第二温度传感器2131检测到加热器3出口的介质温度高于目标温度值时，可以通过开启第一阀41的方式降温，或者，通过开启第二阀62的方式降温，也可以同时开启第一阀41与第二阀62，并通过调节第一阀41与第二阀62的流量，来调整进入第一换热器1第一进口的介质温度。

当然，为了节省第三换热器6的安装成本，也可以直接在加热器3的出口管路上，布置换热支路，换热支路上设有换热部，换热部靠近加热器3的出口处管路，以对加热器3的出口处管路进行热交换，且换热支路的进口与第一冷却管路的进口连接，换热支路的出口与第一冷却管路的出口连接，换热支路上设有第二阀62；控制器还用于根据加热器3的出口温度控制第二阀62；上述方案，可以替换第三换热器6的安装，且不用改变加热器3的出口处管路的结构和位置。进一步，换热部为螺旋管状换热部，以提高换热效率。

在一些实施方式中，为了便于控制器对第一阀41和/或第二阀62的控制，第一阀41和/或第二阀62为调节阀，当然，在不考虑调控精度的前提下，第一阀41和/或第二阀62也可以为截止阀，成本更低。除了上述温控系统以外，本申请还提供了一种包括上述温控系统的空调，该空调的其他各部分结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的温控系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种温控系统，包括循环回路和连接于所述循环回路中的第一换热器(1)和第二换热器(2)；其特征在于，还包括：

加热器(3)，所述加热器(3)的入口与所述第二换热器(2)的第一出口连接；

热缓冲器(5)，所述热缓冲器(5)包括壳体(51)和管体(52)，所述管体(52)分别与所述加热器(3)的出口和所述第一换热器(1)的第一进口连通，所述壳体(51)分别与所述第一换热器(1)的第一出口和第一进口连通；

旁通支路(4)，连接于所述第二换热器(2)的第一出口与所述壳体(51)的进口之间；

第一温度传感器(31)，设置在所述加热器(3)的出口与所述管体(52)的进口之间；

第一阀(41)，设置于所述旁通支路(4)。

2.根据权利要求1所述的温控系统，其特征在于，还包括设置在所述第二换热器(2)的第一出口与所述加热器(3)的进口之间的第二温度传感器(21)。

3.根据权利要求2所述的温控系统，其特征在于，所述第一温度传感器(31)和所述第二温度传感器(21)的精度均为±0.05度及以内；和/或，所述第一阀(41)为开度可调节阀，所述第一阀(41)的精度为1％及以内。

4.根据权利要求1所述的温控系统，其特征在于，还包括回水支路(7)和回水阀(71)，所述回水支路(7)的进口与所述壳体(51)的出口连接，所述回水支路(7)的出口与所述第二换热器(2)的第一进口连接；所述回水阀(71)为单向阀，以供介质由所述回水支路(7)的进口流向出口。

5.根据权利要求1所述的温控系统，其特征在于，还包括用于监测所述第一换热器(1)负载的变化的第三温度传感器或第一压力传感器，和/或，第四温度传感器或第二压力传感器；

所述第三温度传感器或第一压力传感器设置在所述第一换热器(1)的第一出口，所述第四温度传感器或第二压力传感器设置在所述第一换热器(1)的第一进口。

6.根据权利要求5所述的温控系统，其特征在于，还包括设置在所述第一换热器(1)的第一出口的流量传感器。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的温控系统，其特征在于，还包括第三换热器(6)，所述第三换热器(6)的第一进口与所述加热器(3)的出口连接，所述第三换热器(6)的第一出口与所述热缓冲器(5)的管体(52)的入口连接。

8.根据权利要求7所述的温控系统，其特征在于，还包括与所述第二换热器(2)进行换热的第一冷却管路，以及与所述第三换热器(6)进行换热的第二冷却管路(61)，所述第二冷却管路(61)的进口与所述第一冷却管路的进口连接，所述第二冷却管路(61)的出口与所述第一冷却管路的出口连接。

9.根据权利要求8所述的温控系统，其特征在于，所述第二冷却管路(61)上设有第二阀(62)。

10.一种空调，包括温控系统，其特征在于，所述温控系统为权利要求1至9任意一项所述的温控系统。