CN103868265A - 一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，它包括制冷系统、热通道循环液系统和冷通道循环液系统；冷凝器换热之后的热量由蓄热介质吸收存储，蒸发器蒸发之后的冷量由蓄冷介质吸收存储；热通道循环液系统输入管路循环液经三通阀分配进入蓄热水箱的比例，蓄热水箱输出的循环液体与进入三通阀的循环液体混合后进入热通道循环水箱，热通道循环水箱依次连接热通道循环水泵、冷却器和热通道加热器，经热通道加热器输出；冷通道循环液系统输入管路循环液经冷通道三通阀分配进入冷通道蓄冷水箱的比例，经蓄冷水箱输出的循环液体与进入冷通道三通阀的循环液体混合后进入冷通道循环水箱，冷通道循环水箱串联连接冷通道循环水泵和冷通道加热器，经冷通道加热器输出。
Description
技术领域
本发明涉及一种温控装置，特别是关于一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置。
背景技术
温控装置所采用的制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器等组成，循环系统由水箱、水泵及加热器等组成。但是目前所使用的温控装置中具有蓄冷、蓄热功能的较少。
现有的温控装置循环系统中，循环液或称载冷剂被制冷系统制冷后，将冷量传递给使用设备，通过制冷系统制冷量的控制和循环系统加热器及流量的控制进行温度的调节和控制。在使用设备的温度波动较大的情况下，这种温控装置很难快速的将温度波动消除，达到设定的温度。另外，现有温控装置一般只能提供一种温度的循环液体，不能满足某些设备同时需要冷热两种循环液体的需求。进一步讲，某些能够提供两种温度的循环液的温控装置采用的是增加加热器数量或功率的方法，而没有使用制冷系统本身的能量。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种不仅能够满足某些设备同时需要冷热两种循环液体的需求，而且能够快速消除温度波动达到设定温度的具有蓄冷/蓄热功能的温控装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，其特征在于：它包括一制冷系统、一热通道循环液系统和一冷通道循环液系统；所述制冷系统包括一压缩机、一冷凝器、一过冷器、一膨胀阀和一蒸发器；所述热通道循环液系统包括一热通道三通阀、一蓄热水箱、一热通道循环水箱、一热通道循环水泵、一冷却器和一热通道加热器，所述蓄热水箱内设置有蓄热介质；所述冷通道循环液系统包括一冷通道三通阀、一蓄冷水箱、一冷通道循环水箱、一冷通道循环水泵和一冷通道加热器，所述蓄冷水箱内设置有蓄冷介质；所述压缩机连接所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接所述过冷器的入口，所述过冷器的出口经所述膨胀阀连接所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接所述压缩机，所述冷凝器换热之后的热量由所述蓄热介质吸收存储，所述蒸发器蒸发之后的冷量由所述蓄冷介质吸收存储；所述热通道循环液系统输入管路的入口循环液经所述热通道三通阀分配进入所述蓄热水箱的比例，所述蓄热水箱输出的循环液体与进入所述热通道三通阀的循环液体混合后进入所述热通道循环水箱的入口，所述热通道循环水箱的出口连接所述热通道循环水泵的入口，所述热通道循环水泵的出口连接所述冷却器的入口，所述冷却器的出口连接所述热通道加热器的入口，所述热通道加热器的出口连接输出管路的出口；所述冷通道循环液系统输入管路的入口循环液经所述冷通道三通阀分配进入所述冷通道蓄冷水箱的比例，经所述蓄冷水箱输出的循环液体与进入所述冷通道三通阀的循环液体混合后进入所述冷通道循环水箱的入口，所述冷通道循环水箱的出口连接所述冷通道循环水泵的入口，所述冷通道循环水泵的出口连接所述冷通道加热器的入口，所述冷通道加热器的出口连接输出管路的出口。
所述冷凝器放置在所述蓄热水箱的外部或放置在所述蓄热水箱内部；当所述冷凝器放置在所述蓄热水箱的外部时，经所述冷凝器换热之后的热量通过管路输入到所述蓄热水箱中由蓄热介质吸收存储。
所述蒸发器放置在所述蓄冷水箱的外部或放置在所述蓄冷水箱内部；当所述蒸发器放置在所述蓄冷水箱的外部时，经所述蒸发器器蒸发之后的冷量通过管路输入到所述蓄冷水箱中由蓄冷介质吸收存储。
一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，其特征在于：它包括一制冷系统、一热通道循环液系统和一冷通道循环液系统；所述制冷系统包括一压缩机、一冷凝器、一过冷器、一膨胀阀和两蒸发器；所述热通道循环液系统包括一热通道三通阀、一蓄热水箱、一热通道循环水箱、一热通道循环水泵、一冷却器和一热通道加热器，所述蓄热水箱内设置有蓄热介质；所述冷通道循环液系统包括一冷通道三通阀、一蓄冷水箱、一冷通道循环水箱、一冷通道循环水泵和一冷通道加热器，所述蓄冷水箱内设置有蓄冷介质；所述压缩机连接所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接所述过冷器的入口，所述过冷器的出口经所述膨胀阀连接第一蒸发器的入口，所述第一蒸发器的出口连接第二蒸发器的第一入口，所述第二蒸发器的第一出口连接所述压缩机，所述冷凝器换热之后的热量由所述蓄热介质吸收存储，所述第一蒸发器蒸发之后的冷量由所述蓄冷介质吸收存储；所述热通道循环液系统输入管路的入口循环液经所述热通道三通阀分配进入所述蓄热水箱的比例，所述蓄热水箱输出的循环液体与进入所述热通道三通阀的循环液体混合后进入所述热通道循环水箱的入口，所述热通道循环水箱的出口连接所述热通道循环水泵的入口，所述热通道循环水泵的出口连接所述冷却器的入口，所述冷却器的出口连接所述热通道加热器的入口，所述热通道加热器的出口连接输出管路的出口；所述冷通道循环液系统输入管路的入口循环液经所述冷通道三通阀分配进入所述冷通道蓄冷水箱的比例，经所述蓄冷水箱输出的循环液体与进入所述冷通道三通阀的循环液体混合后进入所述冷通道循环水箱的入口，所述冷通道循环水箱的出口连接所述冷通道循环水泵的入口，所述冷通道循环水泵的出口连接所述第二蒸发器的第二入口，所述蒸发器的第二出口连接所述冷通道加热器的入口，所述冷通道加热器的出口连接输出管路的出口。
所述冷凝器放置在所述蓄热水箱的外部或放置在所述蓄热水箱内部；当所述冷凝器放置在所述蓄热水箱的外部时，经所述冷凝器换热之后的热量通过管路输入到所述蓄热水箱中由蓄热介质吸收存储。
所述第一蒸发器放置在所述蓄冷水箱的外部或放置在所述蓄冷水箱内部；当所述第一蒸发器放置在所述蓄冷水箱的外部时，经所述第一蒸发器器蒸发之后的冷量通过管路输入到所述蓄冷水箱中由蓄冷介质吸收存储。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于在蓄热水箱内设置有蓄热介质且在蓄冷水箱中设置有蓄冷介质，经冷凝器换热之后的热量可以由蓄热介质吸收存储，经蒸发器器蒸发之后的冷量可以由蓄冷介质吸收存储，因此本发明能够快速应对负载温度的变化，提高了温控装置的瞬间反应能力，此功能的实现是利用了制冷系统中的余热回收，将原来由冷却水带走的热量通过蓄热介质储存起来，在提高瞬间反应能力的同时实现了节能的作用。2、本发明由于设置有蓄热及蓄冷水箱，蓄热及蓄冷水箱能够对负载设备较大的温度波动起到稳定的作用，而且能够使负载设备迅速恢复到设定温度，另外还减少了对压缩机和膨胀阀的调节，使制冷系统运行更加稳定，且延长了压缩机和膨胀阀的使用寿命。3、本发明还可以在制冷系统中串联第二蒸发器，用于冷通道的制冷，可以通过压缩机的高温排气旁通至第二蒸发器入口，在进行冷通道温度控制中减少冷冻能力，降低加热器功率，同时对蓄冷水箱的蓄冷能力影响不大，在降低加热器功率的同时保证了系统应对温度突变的能力。本发明可以广泛应用于温控系统中。
附图说明
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的另一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明的温控装置包括一制冷系统1、一热通道循环液系统2和一冷通道循环液系统3；制冷系统1包括一压缩机11、一冷凝器、一过冷器12、一膨胀阀13和一蒸发器；热通道循环液系统2包括一热通道三通阀21、一蓄热水箱22、一热通道循环水箱23、一热通道循环水泵24、一冷却器25和一热通道加热器26，其中，冷凝器放置在蓄热水箱22内，且蓄热水箱22内还设置有蓄热介质；冷通道循环液系统3包括一冷通道三通阀31、一蓄冷水箱32、一冷通道循环水箱33、一冷通道循环水泵34和一冷通道加热器35，其中，蒸发器放置在蓄冷水箱32内，且蓄冷水箱32内还设置有蓄冷介质。
压缩机11通过管路连接冷凝器的入口，冷凝器的出口通过管路连接过冷器12的入口，过冷器12的出口通过膨胀阀13连接蒸发器的入口，蒸发器的出口通过管路连接压缩机11，完成制冷系统循环。热通道循环液系统2输入管路的入口通过管路经热通道三通阀21分配进入蓄热水箱22的比例，蓄热水箱22输出的循环液体与进入热通道三通阀21的循环液体混合后进入热通道循环水箱23的入口，热通道循环水箱23的出口通过管路连接热通道循环水泵24的入口，热通道循环水泵24的出口通过管路连接冷却器25的入口，冷却器25的出口通过管路连接热通道加热器26入口，热通道加热器26的出口连接输出管路的出口。冷通道循环液系统3输入管路的入口通过管路经冷通道三通阀31分配进入冷通道蓄热水箱32的比例，经蓄冷水箱32输出的循环液体与进入冷通道三通阀31的循环液体混合后进入冷通道循环水箱33的入口，冷通道循环水箱33的出口通过管路连接冷通道循环水泵34的入口，冷通道循环水泵34的出口通过管路连接冷通道加热器35的入口，冷通道加热器35的出口连接输出管路的出口。
在一个优选的实施例中，冷凝器根据实际使用的需要可以放置在蓄热水箱22的外部，经冷凝器换热之后的热量可以通过管路输入到蓄热水箱22中由蓄热介质吸收存储。
在一个优选的实施例中，蒸发器根据实际使用的需要也可以放置在蓄冷水箱22的外部，经蒸发器器蒸发之后的冷量可以通过管路输入到蓄冷水箱32中由蓄冷介质吸收存储。
在一个优选的实施例中，如图2所示，冷通道循环液系统3在冷通道循环水泵34和冷通道加热器35之间还可设置一蒸发器14（为了方便描述，将原来的蒸发器记为第一蒸发器，将新增加的蒸发器记为第二蒸发器），目的是能够使循环液体达到更低温度，而且能够通过压缩机的热气减少第二蒸发器的冷冻能力，在降低加热器功率的同时不影响蓄冷水箱的蓄冷作用；其中，膨胀阀13的出口通过管路连接第一蒸发器的入口，第一蒸发器的出口通过管路连接第二蒸发器14的第一入口，第二蒸发器14的第一出口通过管路连接压缩机11，完成制冷系统循环；冷通道循环水泵34的出口通过管理连接第二蒸发器14的第二入口，第二蒸发器14的第二出口连接冷通道加热器26的入口。
在一个优选的实施例中，热通道三通阀21包括第一进口a、第二进口b和出口c，第一进口a与出口c可以导通，且第二进口b与出口c也可以导通，阀门的具体开度大小可以根据进入热通道循环液系统2的循环液的温度进行调节，进而对循环液进入蓄热水箱22的比例进行调节；调节后的混合液（进入蓄热水箱22的循环液与未进入蓄热水箱22的循环液混合）通过出口c流出，输送到热通道循环水箱23内。
在一个优选的实施例中，冷通道三通阀31包括第一进口A、第二进口B和出口C，第一进口A与出口C可以导通，且第二进口B与出口C可以导通，阀门的具体开度大小可以与根据进入冷通道循环液系统3的循环液的温度进行调节，进而对循环液进入蓄冷水箱的比例进行调节；调节后的混合液（进入蓄冷水箱32的循环液与未进入蓄冷水箱32的循环液混合）通过出口C流出，输送到冷通道循环水箱33内。
在一个优选的实施例中，冷却器12和过冷器25可以采用工厂冷却水（FCW）进行冷却。
在一个优选的实施例中，蓄热介质和蓄冷介质可以采用铜、铝或不锈钢等在此不作限定可以根据实际选用，但是所选用的蓄冷介质和蓄热介质需要满足不能与循环液体化学反应的要求。
下面对本发明的具有蓄冷/蓄热功能的温控装置的工作过程进行详细说明，为了更加清楚说明将本发明整个工作过程分三个过程分别进行阐述：
第一过程：制冷过程
压缩机11将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压气体输送到冷凝器中，冷凝器将高温高压气体进行冷凝同时放热，冷凝过程释放的热量被蓄热水箱22内的蓄热介质吸收存储；冷凝器将冷凝后得到的中温高压液体输送到过冷器12冷却成常温高压液体并通过膨胀阀13膨胀成低温低压湿蒸汽输送到蒸发器，蒸发器内低温低压湿蒸汽进行蒸发同时吸热，蒸发过程产生的冷量被蓄冷水箱32内的蓄冷介质吸收存储，蒸发器将蒸发后得到低温低压气体输送到压缩机11进行制冷系统的循环。
第二过程：热通道循环液过程
热通道循环液系统2的输入管路与输出管路之间连接负载LOAD，循环液体通过输入管路进入热通道循环液系统2，当负载LOAD温度出现波动时通过蓄热水箱22进行调节即：此时热通道三通阀21的第二进口b与出口c导通，根据循环液体(负载LOAD温度变化会导致输入管路的循环液体温度发生变化)的温度对热通道三通阀21的开度进行调节，使得进入到蓄热水箱22的循环液体与未进入到蓄热水箱22的循环液体进行不同比例的混合，并将混合液体通过出口c进入到热通道循环水箱23，从循环水箱出来进入热通道循环水泵24，循环水泵24将循环液加压输出到冷却器25进行冷却，冷却器25将冷却后的循环液输送到热通道加热器26，通过热通道加热器26加热到负载LOAD所需要的温度。
第三过程：冷通道循环液过程
冷通道循环液系统3的输入管路与输出管路之间连接负载LOAD，循环液体通过输入管路进入冷通道循环液系统3，当负载LOAD温度出现波动时通过蓄冷水箱32进行调节即：此时冷通道三通阀31的第二进口B与出口C导通，根据循环液体(负载LOAD温度变化会导致输入管路的循环液体温度发生变化)的温度对冷通道三通阀31的开度进行调节，使得进入到蓄冷水箱32的循环液体与未进入到冷通道蓄热水箱32的循环液体进行不同比例的混合，并将混合液体通过出口C流入到冷通道循环水箱33，从冷通道循环水箱33出来进入冷通道循环水泵33，冷通道循环水泵33将循环液加压输出到冷通道加热器35，通过冷通道加热器35加热到负载所需要的温度。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (6)
1.一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，其特征在于：它包括一制冷系统、一热通道循环液系统和一冷通道循环液系统；所述制冷系统包括一压缩机、一冷凝器、一过冷器、一膨胀阀和一蒸发器；所述热通道循环液系统包括一热通道三通阀、一蓄热水箱、一热通道循环水箱、一热通道循环水泵、一冷却器和一热通道加热器，所述蓄热水箱内设置有蓄热介质；所述冷通道循环液系统包括一冷通道三通阀、一蓄冷水箱、一冷通道循环水箱、一冷通道循环水泵和一冷通道加热器，所述蓄冷水箱内设置有蓄冷介质；
所述压缩机连接所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接所述过冷器的入口，所述过冷器的出口经所述膨胀阀连接所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接所述压缩机，所述冷凝器换热之后的热量由所述蓄热介质吸收存储，所述蒸发器蒸发之后的冷量由所述蓄冷介质吸收存储；所述热通道循环液系统输入管路的入口循环液经所述热通道三通阀分配进入所述蓄热水箱的比例，所述蓄热水箱输出的循环液体与进入所述热通道三通阀的循环液体混合后进入所述热通道循环水箱的入口，所述热通道循环水箱的出口连接所述热通道循环水泵的入口，所述热通道循环水泵的出口连接所述冷却器的入口，所述冷却器的出口连接所述热通道加热器的入口，所述热通道加热器的出口连接输出管路的出口；所述冷通道循环液系统输入管路的入口循环液经所述冷通道三通阀分配进入所述冷通道蓄冷水箱的比例，经所述蓄冷水箱输出的循环液体与进入所述冷通道三通阀的循环液体混合后进入所述冷通道循环水箱的入口，所述冷通道循环水箱的出口连接所述冷通道循环水泵的入口，所述冷通道循环水泵的出口连接所述冷通道加热器的入口，所述冷通道加热器的出口连接输出管路的出口。
2.如权利要求1所述的一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，其特征在于：所述冷凝器放置在所述蓄热水箱的外部或放置在所述蓄热水箱内部；当所述冷凝器放置在所述蓄热水箱的外部时，经所述冷凝器换热之后的热量通过管路输入到所述蓄热水箱中由蓄热介质吸收存储。
3.如权利要求1或2所述的一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，其特征在于：所述蒸发器放置在所述蓄冷水箱的外部或放置在所述蓄冷水箱内部；当所述蒸发器放置在所述蓄冷水箱的外部时，经所述蒸发器器蒸发之后的冷量通过管路输入到所述蓄冷水箱中由蓄冷介质吸收存储。
4.一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，其特征在于：它包括一制冷系统、一热通道循环液系统和一冷通道循环液系统；所述制冷系统包括一压缩机、一冷凝器、一过冷器、一膨胀阀和两蒸发器；所述热通道循环液系统包括一热通道三通阀、一蓄热水箱、一热通道循环水箱、一热通道循环水泵、一冷却器和一热通道加热器，所述蓄热水箱内设置有蓄热介质；所述冷通道循环液系统包括一冷通道三通阀、一蓄冷水箱、一冷通道循环水箱、一冷通道循环水泵和一冷通道加热器，所述蓄冷水箱内设置有蓄冷介质；
所述压缩机连接所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接所述过冷器的入口，所述过冷器的出口经所述膨胀阀连接第一蒸发器的入口，所述第一蒸发器的出口连接第二蒸发器的第一入口，所述第二蒸发器的第一出口连接所述压缩机，所述冷凝器换热之后的热量由所述蓄热介质吸收存储，所述第一蒸发器蒸发之后的冷量由所述蓄冷介质吸收存储；所述热通道循环液系统输入管路的入口循环液经所述热通道三通阀分配进入所述蓄热水箱的比例，所述蓄热水箱输出的循环液体与进入所述热通道三通阀的循环液体混合后进入所述热通道循环水箱的入口，所述热通道循环水箱的出口连接所述热通道循环水泵的入口，所述热通道循环水泵的出口连接所述冷却器的入口，所述冷却器的出口连接所述热通道加热器的入口，所述热通道加热器的出口连接输出管路的出口；所述冷通道循环液系统输入管路的入口循环液经所述冷通道三通阀分配进入所述冷通道蓄冷水箱的比例，经所述蓄冷水箱输出的循环液体与进入所述冷通道三通阀的循环液体混合后进入所述冷通道循环水箱的入口，所述冷通道循环水箱的出口连接所述冷通道循环水泵的入口，所述冷通道循环水泵的出口连接所述第二蒸发器的第二入口，所述蒸发器的第二出口连接所述冷通道加热器的入口，所述冷通道加热器的出口连接输出管路的出口。
5.如权利要求4所述的一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，其特征在于：所述冷凝器放置在所述蓄热水箱的外部或放置在所述蓄热水箱内部；当所述冷凝器放置在所述蓄热水箱的外部时，经所述冷凝器换热之后的热量通过管路输入到所述蓄热水箱中由蓄热介质吸收存储。
6.如权利要求4或5所述的一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置，其特征在于：所述第一蒸发器放置在所述蓄冷水箱的外部或放置在所述蓄冷水箱内部；当所述第一蒸发器放置在所述蓄冷水箱的外部时，经所述第一蒸发器器蒸发之后的冷量通过管路输入到所述蓄冷水箱中由蓄冷介质吸收存储。
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Date of cancellation: 20211018 Granted publication date: 20160224 Pledgee: Beijing first financing Company limited by guarantee Pledgor: BEIJING JINGYI AUTOMATION EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2020990000810 |