CN221656605U - 具有辅助冷却装置的环境试验箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有辅助冷却装置的环境试验箱，该具有辅助冷却装置的环境试验箱包括：箱体、加热器、冷却装置以及辅助冷却装置，加热器以及冷却装置的输出端均设置于箱体内部，加热器以及冷却装置的输出端能够对箱体内部的气体环境分别通过加热以及冷却的方式进行温度控制，辅助冷却装置的输出端连接冷却装置，从而使得辅助冷却装置能够对冷却装置中的冷媒进行辅助冷却。本实用新型的具有辅助冷却装置的环境试验箱通过在冷却装置的基础上增设辅助冷却装置，以对冷却装置中回流的冷媒进行辅助冷却，从而使得冷却装置中冷媒的冷却工作由辅助冷却装置部分完成，从而提升冷却装置在实际选型中的灵活性。

Description

具有辅助冷却装置的环境试验箱

技术领域

本实用新型涉及环境试验箱技术领域，特别是涉及一种具有辅助冷却装置的环境试验箱。

背景技术

高低温试验设备主要是根据国家标准的要求或用户自身的要求，对产品在低温、高温和各种条件下的物理及其他相关特性进行环境模拟试验。通过测试后，可以初步判断产品的性能是否仍能满足预定要求，主要用于产品设计、改进、鉴定和出厂检验。而高低温环境试验箱则是用于对低温、高温和各种条件下的物理及其他相关特性的环境进行模拟。试验箱在正常使用时是按照一定的高低温循环运行，其制冷系统通常均采用压缩机进行制冷，所以压缩机的能耗直接决定了设备的能耗高低。

现有的环境试验箱在压缩机设计选型时均按照压缩机最不利工况下的制冷量进行选型设计，通常是工作条件下制冷剂的冷凝温度最高时的制冷量作为选型依据，按此选出的压缩机，在冬季冷凝温度较低时，制冷量是富余的，但压缩机能耗基本保持不变，从而的导致不必要的能耗增加，使得环境试验箱的能源利用率降低。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的环境试验箱在低温环境中的制冷量冗余、能量利用率低的技术问题，提供一种具有辅助冷却装置的环境试验箱。

一种具有辅助冷却装置的环境试验箱，该具有辅助冷却装置的环境试验箱包括箱体、加热器、冷却装置以及辅助冷却装置，加热器以及冷却装置的输出端均设置于箱体内部，加热器以及冷却装置的输出端能够对箱体内部的气体环境分别通过加热以及冷却的方式进行温度控制，辅助冷却装置的输出端连接冷却装置，从而使得辅助冷却装置能够对冷却装置中的冷媒进行辅助冷却。

冷却装置包括第一压缩机、第一冷凝器、第一节流阀以及蒸发器，第一压缩机、第一冷凝器、第一节流阀以及蒸发器依序管道连接形成制冷系统，其中，蒸发器设置于箱体内部；第一冷凝器与辅助冷却装置管道连接。

在其中一个实施例中，上述的第一冷凝器为水冷式冷凝器，第一冷凝器的冷却水输入端连接辅助冷却装置的输出端，第一冷凝器的冷却水输出端连接辅助冷却装置的回流端，辅助冷却装置通过水冷的方式对第一冷凝器进行冷却降温。

在其中一个实施例中，上述的辅助冷却装置包括水塔、手动球阀、过滤器以及水泵，水塔的输出端、手动球阀、过滤器以及水泵的输入端依序管道连接，水泵的输出端管道连接第一冷凝器的冷却水输入端，第一冷凝器的冷却水输出端管道连接水塔的回流端。

在其中一个实施例中，上述的冷却装置还包括第一板式换热器，第一板式换热器设置于第一冷凝器与第一节流阀之间，也即，第一板式换热器高温一侧的输入端管道连接第一冷凝器的出液端，第一板式换热器高温一侧的输出端管道连接第一节流阀的输入端；第一板式换热器低温一侧连接辅助冷却装置的输出端。

在其中一个实施例中，上述的辅助冷却装置还包括辅助制冷系统，辅助制冷系统分别与水塔以及第一板式换热器低温一侧管道连接。

在其中一个实施例中，上述的辅助制冷系统包括第二压缩机、第二冷凝器以及第二节流阀，第二压缩机的输出端、第二冷凝器以及第二节流阀的输入端依序管道连接，第二节流阀的输出端管道连接第一板式换热器低温一侧的输入端，第一板式换热器低温一侧的输出端管道连接第二压缩机的输入端；第二冷凝器的冷却水输入端管道连接水泵的输出端，第二冷凝器的冷却水输出端管道连接水塔的回流端。

在其中一个实施例中，上述的辅助冷却装置还包括第一电动球阀以及第二电动球阀，第一电动球阀设置于水泵与第二冷凝器之间，也即，第一电动球阀一端管道连接水泵的输出端，第一电动球阀的另一端管道连接第二冷凝器的冷却水输入端；第二电动球阀设置于水塔与第二冷凝器之间，也即，第二电动球阀一端管道连接第二冷凝器的冷却水输出端，第二电动球阀的另一端管道连接水塔的回流端。

在其中一个实施例中，上述的冷却装置还包括第二板式换热器，第二板式换热器设置于第一冷凝器与第一板式换热器之间，也即，第二板式换热器高温一侧的输入端管道连接第一冷凝器的出液端，第二板式换热器高温一侧的输出端管道连接第一板式换热器高温一侧的输入端；第二板式换热器低温一侧连接辅助冷却装置的输出端。

在其中一个实施例中，上述的第二板式换热器低温一侧的输入端管道连接水泵的输出端，第二板式换热器低温一侧的输出端管道连接水塔的回流端。

在其中一个实施例中，上述的辅助冷却装置还包括第三电动球阀以及第四电动球阀，第三电动球阀设置于水塔与第二板式换热器之间，也即，第三电动球阀的一端管道连接水塔的回流端，第三电动球阀的另一端管道连接第二板式换热器低温一侧的输出端；第四电动球阀设置于水泵与第二板式换热器之间，也即，第四电动球阀的一端管道连接第二板式换热器低温一侧的输入端，第四电动球阀的另一端管道连接水泵的输出端。

在其中一个实施例中，上述的箱体还包括工作腔体以及风道，风道的出风口连通工作腔体的一端，风道的回风口连通工作腔体的另一端，从而使得风道与工作腔体结合形成气流循环回路。

在其中一个实施例中，上述的加热器以及蒸发器均设置于风道内部。

在其中一个实施例中，上述的箱体还设置有风机，风机设置于风道的出风口出，并且，风机的出风侧对应朝向工作腔体设置。

综上所述，本实用新型所揭示的具有辅助冷却装置的环境试验箱通过在冷却装置的基础上增设辅助冷却装置，以对冷却装置中回流的冷媒进行辅助冷却，从而使得冷却装置中冷媒的冷却工作由辅助冷却装置部分完成，从而提升冷却装置在实际选型中的灵活性、降低冷却装置最大输出功率的选用标准，在环境温度较低时，充分利用环境冷量，有效降低环境试验箱的能源消耗。在实际应用中，冷却装置的第一压缩机可选用功率较低的压缩机，第一压缩机的输出功率不足，导致冷却装置内部回流的冷媒在第一冷凝器中降温冷凝不足而造成制冷量不足，此时启用辅助冷却装置，并通过辅助冷却装置对冷却装置内部回流的冷媒进行进一步冷却降温，以此补足冷却装置缺失的部分制冷量，进而保证环境试验箱的制冷量能够满足要求。其中，当外部环境温度较高时，辅助冷却装置中的冷却水自然温度也较高，此时启用第一板式换热器以及辅助制冷系统对冷却装置内部回流的冷媒进行冷却；当外部环境温度较低时，辅助冷却装置中的冷却水自然温度较低，此时关闭辅助制冷系统打开第三电动球阀以及第四电动球阀，并启用第二板式换热器通过使用环境冷水对冷却装置内部回流的冷媒进一步降温冷却，即可在低功耗的情况下满足环境试验箱制冷量需求，以此有效降低环境试验箱的能源消耗。

附图说明

图1为一个实施例中具有辅助冷却装置的环境试验箱的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本实用新型揭示了一种具有辅助冷却装置4的环境试验箱，该具有辅助冷却装置4的环境试验箱包括箱体1、加热器2、冷却装置3以及辅助冷却装置4，加热器2以及冷却装置3的输出端均设置于箱体1内部，加热器2以及冷却装置3的输出端能够对箱体1内部的气体环境分别通过加热以及冷却的方式进行温度控制，辅助冷却装置4的输出端连接冷却装置3，从而使得辅助冷却装置4能够对冷却装置3中的冷媒进行辅助冷却。冷却装置3中冷媒的冷却工作由辅助冷却装置4部分完成，从而提升冷却装置3在实际选型中的灵活性、降低冷却装置3最大输出功率的选用标准，在环境温度较低时，充分利用环境冷量，有效降低环境试验箱的能源消耗。

进一步的，冷却装置3包括第一压缩机31、第一冷凝器32、第一节流阀33以及蒸发器34，第一压缩机31、第一冷凝器32、第一节流阀33以及蒸发器34依序管道连接形成制冷系统，其中，蒸发器34设置于箱体1内部；第一冷凝器32与辅助冷却装置4管道连接。在实际应用中，冷却装置3内部回流的冷媒高温高压蒸汽通过第一冷凝器32的蒸气入口进入第一冷凝器32进行冷凝，辅助冷却装置4能够对第一冷凝器32进行冷却散热，以此提升第一冷凝器32的散热效率，完成冷凝后的冷媒由第一冷凝器32的出液端流向第一节流阀33。

具体的，第一冷凝器32为水冷式冷凝器，第一冷凝器32的冷却水输入端连接辅助冷却装置4的输出端，第一冷凝器32的冷却水输出端连接辅助冷却装置4的回流端，辅助冷却装置4通过水冷的方式对第一冷凝器32进行冷却降温。

进一步的，辅助冷却装置4包括水塔41、手动球阀42、过滤器43以及水泵44，水塔41的输出端、手动球阀42、过滤器43以及水泵44的输入端依序管道连接，水泵44的输出端管道连接第一冷凝器32的冷却水输入端，第一冷凝器32的冷却水输出端管道连接水塔41的回流端。在实际应用中，当操作人员开启手动球阀42时，水塔41内部储存的冷却水先经过过滤器43进行过滤，继而在水泵44的驱动下流经第一冷凝器32对其进行冷却降温，吸热后的冷却水由水塔41的回流端回流至水塔41内部完成冷却水循环。

进一步的，冷却装置3还包括第一板式换热器35，第一板式换热器35设置于第一冷凝器32与第一节流阀33之间，也即，第一板式换热器35高温一侧的输入端管道连接第一冷凝器32的出液端，第一板式换热器35高温一侧的输出端管道连接第一节流阀33的输入端；第一板式换热器35低温一侧连接辅助冷却装置4的输出端，从而使得辅助冷却装置4能够通过第一板式换热器35对冷却装置3内回流的冷媒进行进一步冷却。

具体的，辅助冷却装置4还包括辅助制冷系统45，辅助制冷系统45分别与水塔41以及第一板式换热器35低温一侧管道连接，从而使得辅助制冷系统45能够通过第一板式换热器35对冷却装置3内部回流的冷媒进行进一步冷却。在实际应用中，当外部环境温度较高时，辅助冷却装置中的冷却水自然温度也较高，此时启用第一板式换热器以及辅助制冷系统对冷却装置内部回流的冷媒进行冷却。

进一步的，辅助制冷系统45包括第二压缩机451、第二冷凝器452以及第二节流阀453，第二压缩机451的输出端、第二冷凝器452以及第二节流阀453的输入端依序管道连接，第二节流阀453的输出端管道连接第一板式换热器35低温一侧的输入端，第一板式换热器35低温一侧的输出端管道连接第二压缩机451的输入端，从而使得辅助制冷系统45内部回流的冷媒能够通过第一板式换热器35与冷却装置3内部回流的冷媒进行热交换；第二冷凝器452的冷却水输入端管道连接水泵44的输出端，第二冷凝器452的冷却水输出端管道连接水塔41的回流端，从而使得水塔41内部储存的冷却水能够对第二冷凝器452进行冷却降温。

进一步的，辅助冷却装置4还包括第一电动球阀46以及第二电动球阀47，第一电动球阀46设置于水泵44与第二冷凝器452之间，也即，第一电动球阀46一端管道连接水泵44的输出端，第一电动球阀46的另一端管道连接第二冷凝器452的冷却水输入端；第二电动球阀47设置于水塔41与第二冷凝器452之间，也即，第二电动球阀47一端管道连接第二冷凝器452的冷却水输出端，第二电动球阀47的另一端管道连接水塔41的回流端。在实际应用中，辅助冷却装置4通过第一电动球阀46以及第二电动球阀47控制水塔41与第二冷凝器452之间冷却水的回流流速，以控制第一板式换热器35的换热量。

进一步的，冷却装置3还包括第二板式换热器36，第二板式换热器36设置于第一冷凝器32与第一板式换热器35之间，也即，第二板式换热器36高温一侧的输入端管道连接第一冷凝器32的出液端，第二板式换热器36高温一侧的输出端管道连接第一板式换热器35高温一侧的输入端；第二板式换热器36低温一侧连接辅助冷却装置4的输出端，从而使得辅助冷却装置4能够通过第二板式换热器36对冷却装置3内部回流的冷媒进行进一步冷却。

具体的，第二板式换热器36低温一侧的输入端管道连接水泵44的输出端，第二板式换热器36低温一侧的输出端管道连接水塔41的回流端，从而使得水塔41内部储存的冷却水能够通过第二板式换热器36与冷却装置3内部回流的冷媒进行热交换，进而达到对冷却装置3内部冷媒进一步降温的目的。

进一步的，辅助冷却装置4还包括第三电动球阀48以及第四电动球阀49，第三电动球阀48设置于水塔41与第二板式换热器36之间，也即，第三电动球阀48的一端管道连接水塔41的回流端，第三电动球阀48的另一端管道连接第二板式换热器36低温一侧的输出端；第四电动球阀49设置于水泵44与第二板式换热器36之间，也即，第四电动球阀49的一端管道连接第二板式换热器36低温一侧的输入端，第四电动球阀49的另一端管道连接水泵44的输出端。在实际应用中，当外部环境温度较低时，辅助冷却装置4中的冷却水自然温度较低，此时关闭辅助制冷系统打开第三电动球阀48以及第四电动球阀49，通过使用环境冷水对冷却装置内部回流的冷媒进一步降温冷却，即可在低功耗的情况下满足环境试验箱制冷量需求，以此有效降低环境试验箱的能源消耗。

进一步的，箱体1还包括工作腔体11以及风道12，风道12的出风口121连通工作腔体11的一端，风道12的回风口122连通工作腔体11的另一端，从而使得风道12与工作腔体11结合形成气流循环回路。具体的，加热器2以及蒸发器34均设置于风道12内部。

进一步的，箱体1还设置有风机13，风机13设置于风道12的出风口121出，并且，风机13的出风侧对应朝向工作腔体11设置，从而使得风机13能够驱动箱体1内部的气流沿风道12、箱体1再回流至风道12的方向进行循环流动。

综上所述，本实用新型所揭示的具有辅助冷却装置的环境试验箱通过在冷却装置的基础上增设辅助冷却装置，以对冷却装置中回流的冷媒进行辅助冷却，从而使得冷却装置中冷媒的冷却工作由辅助冷却装置部分完成，从而提升冷却装置在实际选型中的灵活性、降低冷却装置最大输出功率的选用标准，在环境温度较低时，充分利用环境冷量，有效降低环境试验箱的能源消耗。在实际应用中，冷却装置的第一压缩机可选用功率较低的压缩机，第一压缩机的输出功率不足，导致冷却装置内部回流的冷媒在第一冷凝器中降温冷凝不足而造成制冷量不足，此时启用辅助冷却装置，并通过辅助冷却装置对冷却装置内部回流的冷媒进行进一步冷却降温，以此补足冷却装置缺失的部分制冷量，进而保证环境试验箱的制冷量能够满足要求。其中，当外部环境温度较高时，辅助冷却装置中的冷却水自然温度也较高，此时启用第一板式换热器以及辅助制冷系统对冷却装置内部回流的冷媒进行冷却；当外部环境温度较低时，辅助冷却装置中的冷却水自然温度较低，此时关闭辅助制冷系统打开第三电动球阀以及第四电动球阀，并启用第二板式换热器通过使用环境冷水对冷却装置内部回流的冷媒进一步降温冷却，即可在低功耗的情况下满足环境试验箱制冷量需求，以此有效降低环境试验箱的能源消耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，包括：箱体、加热器、冷却装置以及辅助冷却装置，所述加热器以及所述冷却装置的输出端均设置于所述箱体内部，所述辅助冷却装置的输出端连接所述冷却装置，从而使得所述辅助冷却装置能够对所述冷却装置中的冷媒进行辅助冷却；

所述冷却装置包括第一压缩机、第一冷凝器、第一节流阀以及蒸发器，所述第一压缩机、所述第一冷凝器、所述第一节流阀以及所述蒸发器依序管道连接形成制冷系统，其中，所述蒸发器设置于所述箱体内部；所述第一冷凝器与所述辅助冷却装置管道连接。

2.根据权利要求1所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述第一冷凝器为水冷式冷凝器，所述第一冷凝器的冷却水输入端连接所述辅助冷却装置的输出端，所述第一冷凝器的冷却水输出端连接所述辅助冷却装置的回流端，所述辅助冷却装置通过水冷的方式对所述第一冷凝器进行冷却降温。

3.根据权利要求2所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述辅助冷却装置包括水塔、手动球阀、过滤器以及水泵，所述水塔的输出端、所述手动球阀、所述过滤器以及所述水泵的输入端依序管道连接，所述水泵的输出端管道连接所述第一冷凝器的冷却水输入端，所述第一冷凝器的冷却水输出端管道连接所述水塔的回流端。

4.根据权利要求3所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述冷却装置还包括第一板式换热器，所述第一板式换热器高温一侧的输入端管道连接所述第一冷凝器的出液端，所述第一板式换热器高温一侧的输出端管道连接所述第一节流阀的输入端；所述第一板式换热器低温一侧连接所述辅助冷却装置的输出端。

5.根据权利要求4所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述辅助冷却装置还包括辅助制冷系统，所述辅助制冷系统分别与所述水塔以及所述第一板式换热器低温一侧管道连接。

6.根据权利要求5所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述辅助制冷系统包括第二压缩机、第二冷凝器以及第二节流阀，所述第二压缩机的输出端、所述第二冷凝器以及所述第二节流阀的输入端依序管道连接，所述第二节流阀的输出端管道连接所述第一板式换热器低温一侧的输入端，所述第一板式换热器低温一侧的输出端管道连接所述第二压缩机的输入端；所述第二冷凝器的冷却水输入端管道连接所述水泵的输出端，所述第二冷凝器的冷却水输出端管道连接所述水塔的回流端。

7.根据权利要求4所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述冷却装置还包括第二板式换热器，所述第二板式换热器高温一侧的输入端管道连接所述第一冷凝器的出液端，所述第二板式换热器高温一侧的输出端管道连接所述第一板式换热器高温一侧的输入端；所述第二板式换热器低温一侧连接所述辅助冷却装置的输出端。

8.根据权利要求7所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述第二板式换热器低温一侧的输入端管道连接所述水泵的输出端，所述第二板式换热器低温一侧的输出端管道连接所述水塔的回流端。

9.根据权利要求1所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述箱体还包括工作腔体以及风道，所述风道的出风口连通所述工作腔体的一端，所述风道的回风口连通所述工作腔体的另一端，从而使得所述风道与所述工作腔体结合形成气流循环回路。

10.根据权利要求9所述的具有辅助冷却装置的环境试验箱，其特征在于，所述加热器以及所述蒸发器均设置于所述风道内部。