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    • 专利摘要:
    本实用新型是多通道节能型制冷加热控温系统，其结构包括循环系统、制冷系统和小型制冷系统。本实用新型的优点：1)结构紧凑、合理，操作与使用方便，能使制冷机在高温(‑10～100℃)的工况下线性降温到低温段；2)增加了对抗制冷系统，对抗制冷系统主要用于外部无负载或低负载时，利用一套独立的小型制冷系统产生的冷量来保持循环载冷介质温度的恒定，小型制冷系统的压缩机功率很小，工作时间越长，节能的优势越明显；3)本系统为一拖多控温系统，通过分水器和集水器确保每一路分配的流量都相同；4)可采用多点运算加无模型自建树算法，针对大滞后系统控温，使滞后目标值的温度能恒温的控制在±0.5℃以内，而且不出现上下频发波动。
    公开号:CN214333088U
    申请号:CN202120136731.4U
    申请日:2021-01-19
    公开日:2021-10-01
    发明作者:颜厥枝
    申请人:Wuxi Guanya Constant Temperature Refrigeration Technology Co ltd；
    IPC主号:F25B1-00
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及的是一种多通道节能型制冷加热控温系统。
    [n0002] 现有技术中一拖多的制冷加热系统，很难保证每一路流量的一致性，流量不一致就会导致每一路的温度难以同步，而如果每一路都采用独立制冷加热系统，虽然可以解决上述存在的问题，但制造成本和故障率会成倍的增加。
    [n0003] 对于有控温需要的降温加热系统，需要实时监测载冷介质的温度，这样就需要载冷介质在管道内循环流动，来保持整个管道内温度的均匀性，这种情况下循环泵需要持续工作，由于循环泵本身工作会产生一定的热量，这部分热量会被载冷介质带走，造成温度不断上升，这样就需要制冷机组运行来对抗这部分的热量，而对于大型制冷机组而言，压缩机的制冷功率往往远大于循环泵运行产生的热量，可以通过压缩机需要频繁启停来维持温度的上升，此种方式很不节能，而且频繁的启停对压缩机的寿命有很大的影响，或者也可以通过能量调节的方式来控制制冷机组冷量的输出，这种方式虽然优于频繁启停压缩机，但是往往制造成本会高很多，复杂的控制程序增加了故障出现的频率，同时能量调节一般有一个最低限值，如果低于这个值，温度波动会比较大，在大型制冷系统中往往会出现这样的情况。
    [n0004] 对于控温精度，在降温过程中，当温度快接近于设定值时，往往需要通过加热器来对抗制冷压缩机多余的冷量，达到控温的要求，这样会导致整个设备功率消耗过大，能效比低。
    [n0005] 本实用新型提出的是一种多通道节能型制冷加热控温系统，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，提供一种节能、高效、安全可靠的一拖多控温系统，保证每一路的流量都相同。
    [n0006] 本实用新型的技术解决方案：一种多通道节能型制冷加热控温系统，其结构包括循环系统、制冷系统和小型制冷系统，
    [n0007] 所述的循环系统包括膨胀罐、气液分离器、蒸发器、加热管、集水器和分水器，膨胀罐顶部通过带有排气截止阀的管道连接气液分离器顶部，膨胀罐底部通过带有单向阀的管道连接气液分离器侧面，气液分离器侧面通过管道连接集水器，气液分离器底部通过管道依次连接循环泵、蒸发器第一通路、加热管和分水器，集水器和分水器分别连接导热介质进管和导热介质出管，导热介质进管和导热介质出管分别设有温度传感器；
    [n0008] 所述的制冷系统包括压缩机、回热器、油分离器、套管冷凝器和储液罐，压缩机分别通过管道连接油分离器顶部和底部，油分离器顶部还通过管道连接套管冷凝器底部，套管冷凝器底部通过管道连接储液罐顶部，套管冷凝器底部连接冷却水进管和带流量开关的冷却水出管，储液罐顶部通过管道连接干燥过滤器，干燥过滤器通过带有节流装置的管道连接回热器第一通路，回热器第一通路通过管道连接蒸发器第二通路，蒸发器第二通路通过管道连接回热器第二通路，回热器第二通路通过管道连接压缩机，油分离器和套管冷凝器之间管道与回热器第一通路和管道连接蒸发器第二通路之间管道之间设热气旁通管；
    [n0009] 所述的小型制冷系统包括对抗套管冷凝器、对抗压缩机、对抗回热器、对抗干燥过滤器、对抗储液罐和对抗蒸发器，对抗套管冷凝器底部通过两根管道分别连接套管冷凝器底部冷却水进管和冷却水出管，对抗套管冷凝器底部通过管道连接对抗压缩机，对抗压缩机通过管道连接对抗回热器第一通路，对抗回热器第一通路通过管道连接对抗蒸发器第一通路，对抗蒸发器第一通路通过管道连接对抗回热器第二通路，对抗回热器第二通路通过管道连接对抗干燥过滤器，对抗干燥过滤器通过管道连接对抗储液罐，对抗储液罐通过管道连接对抗套管冷凝器底部，对抗蒸发器第二通路分别通过管道连接加热管与分水器之间管道、气液分离器和集水器之间管道。
    [n0010] 优选的，所述的膨胀罐上设有液位计、顶部设加液口。
    [n0011] 优选的，所述的节流装置包括设置在干燥过滤器与回热器之间管道上的膨胀阀、以及干燥过滤器与回热器之间管道的旁通管道上的辅路供液电磁阀和铜球阀。
    [n0012] 优选的，所述的热气旁通管上设快开阀、空调伐和消音器。
    [n0013] 优选的，所述的回热器第二通路与压缩机之间管道上设充油低压表，压缩机与油分离器顶部之间管道上设充油高压表，回热器第二通路与压缩机之间管道、压缩机与油分离器顶部之间管道都与高低压控制器连接。
    [n0014] 优选的，所述的加热管为U型光管，加热管连接三相调压器、机械式温度保护开关和载冷介质流量开关。
    [n0015] 优选的，所述的对抗套管冷凝器与对抗压缩机之间管道上设充油高压表和高压开关，对抗压缩机和对抗回热器之间管道上设充油低压表和低压开关，对抗回热器和对抗干燥过滤器之间管道上设对抗用膨胀阀，对抗蒸发器与加热管和分水器之间管道间的管道上设电动调节阀。
    [n0016] 本实用新型的优点：1)结构紧凑、合理，操作与使用方便，能使制冷机在高温(-10～100℃)的工况下线性降温到低温段；
    [n0017] 2)增加了对抗制冷系统，对抗制冷系统主要用于外部无负载或低负载时，利用一套独立的小型制冷系统产生的冷量来保持循环载冷介质温度的恒定，小型制冷系统的压缩机功率很小，工作时间越长，节能的优势越明显；
    [n0018] 3)本系统为一拖多控温系统，通过分水器和集水器确保每一路分配的流量都相同；
    [n0019] 4)可采用多点运算加无模型自建树算法，针对大滞后系统控温，使滞后目标值的温度能恒温的控制在±0.5℃以内，而且不出现上下频发波动。
    [n0020] 图1是本实用新型多通道节能型制冷加热控温系统的结构示意图。
    [n0021] 图中的A是循环系统、B是制冷系统、C是小型制冷系统、1是膨胀罐、101是排气截止阀、102是单向阀、2是气液分离器、201是循环泵、3是蒸发器、4是加热管、5是集水器、6是分水器、7是压缩机、71是高低压控制器、8是回热器、81是充油低压表、82是充油高压表、9是油分离器、91是快开阀、92是(热气旁通)空调伐、93是消音器、10是套管冷凝器、11是储液罐、12是干燥过滤器、121是膨胀阀、122是辅路供液电磁阀、123是铜球阀、13是对抗套管冷凝器、14是对抗压缩机、15是对抗回热器、16是对抗干燥过滤器、17是对抗储液罐、18是对抗蒸发器。
    [n0022] 下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
    [n0023] 如图1所示，一种多通道节能型制冷加热控温系统，其结构包括循环系统A、制冷系统B和小型制冷系统C。
    [n0024] 所述的循环系统A包括膨胀罐1、气液分离器2、蒸发器3、加热管4、集水器5和分水器6，膨胀罐1顶部通过带有排气截止阀101的管道连接气液分离器2顶部，膨胀罐1底部通过带有单向阀102的管道连接气液分离器2侧面，气液分离器2侧面通过管道连接集水器5，气液分离器2底部通过管道依次连接循环泵201、蒸发器3第一通路、加热管4和分水器6，集水器5和分水器6分别连接导热介质进管和导热介质出管，导热介质进管和导热介质出管分别设有温度传感器。
    [n0025] 所述的膨胀罐1上设有液位计、顶部设加液口。
    [n0026] 所述的循环系统A为全密闭系统，高温时不会有油雾，低温不吸收空气中的水份，系统在运行中不会因为高温使压力上升，低温自动补充导热介质。
    [n0027] 循环系统A导热油加注时：将导热油加注到膨胀罐1中，开启排气截止阀101，打开循环泵201，从膨胀罐1中抽导热油到系统中，同时将系统中的空气排出，通过不断的加注导热油使系统中的空气不断的排出，直到系统中绝大部分的空气排出，关闭排气截止阀101。使之构成一个不与空气接触的循环系统。(第一次排气可能系统中有少许残留空气，通过几次升降温过程会顺着膨胀过程将残留空气带出。)
    [n0028] 设备开机后循环泵201会一直运行，通过安装在循环管道上的温度传感器来检测介质出口的温度，从而控制制冷压缩机7的运行，同时通过三相调压器调整电热管4的输出比例，实现精确控温。
    [n0029] 所述的制冷系统B包括压缩机7、回热器8、油分离器9、套管冷凝器10和储液罐11，压缩机7分别通过管道连接油分离器9顶部和底部，油分离器9顶部还通过管道连接套管冷凝器10底部，套管冷凝器10底部通过管道连接储液罐11顶部，套管冷凝器10底部连接冷却水进管和带流量开关的冷却水出管，储液罐11顶部通过管道连接干燥过滤器12，干燥过滤器12通过带有节流装置的管道连接回热器8第一通路，回热器8第一通路通过管道连接蒸发器3第二通路，蒸发器3第二通路通过管道连接回热器8第二通路，回热器8第二通路通过管道连接压缩机7，油分离器9和套管冷凝器10之间管道与回热器8第一通路和管道连接蒸发器3第二通路之间管道之间设热气旁通管。
    [n0030] 所述的节流装置包括设置在干燥过滤器12与回热器8之间管道上的膨胀阀121、以及干燥过滤器12与回热器8之间管道的旁通管道上的辅路供液电磁阀122和铜球阀123。
    [n0031] 所述的热气旁通管上设快开阀91、空调伐92和消音器93。
    [n0032] 所述的回热器8第二通路与压缩机7之间管道上设充油低压表81，压缩机7与油分离器9顶部之间管道上设充油高压表82，回热器8第二通路与压缩机7之间管道、压缩机7与油分离器9顶部之间管道都与高低压控制器71连接。
    [n0033] 制冷模式：压缩机7运行，将气态制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，经过油分离器9将制冷剂蒸汽中携带的冷冻油分离出来，通过回油管回到压缩机7中，然后经过套管冷凝器10后被冷凝成高压液态制冷剂，高压液态制冷剂从套管冷凝器10出来后流入储液罐11内，储液罐11可以储存大量的液态制冷剂，保证蒸发器3的供液量，同时避免因为负载变化，引起的波动，液态制冷剂从储液罐11出来后，经过干燥过滤器12将杂质和水份过滤掉，然后液体制冷剂进入节流装置，当从高温直接制冷时，辅路供液电磁阀122打开向回热器8和蒸发器3内供液，当温度降至某一设定值，辅路供液电磁阀122关闭，经过节流的液态制冷剂先经过回热器8，在回热器8内蒸发与蒸发器3出来的气态制冷剂换热，确保压缩机7的回气温度不会过高。在制冷模式下，当温度降到接近设定值时，热气旁通功能开始介入，参与制冷量的调节，通过快开阀91的输出比例来实现控温需求。热气旁通通过安装的空调伐92也可以实现手动调节，后置消音器93，在热气旁通过程中不会有太大的气流声。
    [n0034] 所述的加热管4为U型光管，加热管4连接三相调压器、机械式温度保护开关和载冷介质流量开关。
    [n0035] 加热模式，加热管4采用U型光管置于储液罐内，根据设定的温度值，通过三相调压器，调节加热功率的输出比例，配有机械式温度保护开关和载冷介质流量开关，有效的防止加热管干烧。
    [n0036] 所述的小型制冷系统C包括对抗套管冷凝器13、对抗压缩机14、对抗回热器15、对抗干燥过滤器16、对抗储液罐17和对抗蒸发器18，对抗套管冷凝器13底部通过两根管道分别连接套管冷凝器10底部冷却水进管和冷却水出管，对抗套管冷凝器13底部通过管道连接对抗压缩机14，对抗压缩机14通过管道连接对抗回热器15第一通路，对抗回热器15第一通路通过管道连接对抗蒸发器18第一通路，对抗蒸发器18第一通路通过管道连接对抗回热器15第二通路，对抗回热器15第二通路通过管道连接对抗干燥过滤器16，对抗干燥过滤器16通过管道连接对抗储液罐17，对抗储液罐17通过管道连接对抗套管冷凝器13底部，对抗蒸发器18第二通路分别通过管道连接加热管4与分水器6之间管道、气液分离器2和集水器5之间管道。
    [n0037] 所述的对抗套管冷凝器13与对抗压缩机14之间管道上设充油高压表和高压开关，对抗压缩机14和对抗回热器15之间管道上设充油低压表和低压开关，对抗回热器15和对抗干燥过滤器16之间管道上设对抗用膨胀阀，对抗蒸发器18与加热管4和分水器6之间管道间的管道上设电动调节阀。
    [n0038] 对抗模式，当外部无负载或低负载时，利用一套独立的小型制冷系统C产生的冷量来保持循环载冷介质温度的恒定，小型制冷系统C的对抗压缩机14功率很小，制冷原理较为简单，主压缩机7一旦停机，立刻进入对抗模式，对抗压缩机14启动，通过电动调节阀来控制进入对抗蒸发器18的介质流量，从而精确的控制对抗所需要的制冷量。
    [n0039] 以上所述各部件均为现有技术，本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。
    [n0040] 以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。
    权利要求:
    Claims (7)
    [0001] 1.一种多通道节能型制冷加热控温系统，其特征包括循环系统(A)、制冷系统(B)和小型制冷系统(C)，
    所述的循环系统(A)包括膨胀罐(1)、气液分离器(2)、蒸发器(3)、加热管(4)、集水器(5)和分水器(6)，膨胀罐(1)顶部通过带有排气截止阀(101)的管道连接气液分离器(2)顶部，膨胀罐(1)底部通过带有单向阀(102)的管道连接气液分离器(2)侧面，气液分离器(2)侧面通过管道连接集水器(5)，气液分离器(2)底部通过管道依次连接循环泵(201)、蒸发器(3)第一通路、加热管(4)和分水器(6)，集水器(5)和分水器(6)分别连接导热介质进管和导热介质出管，导热介质进管和导热介质出管分别设有温度传感器；
    所述的制冷系统(B)包括压缩机(7)、回热器(8)、油分离器(9)、套管冷凝器(10)和储液罐(11)，压缩机(7)分别通过管道连接油分离器(9)顶部和底部，油分离器(9)顶部还通过管道连接套管冷凝器(10)底部，套管冷凝器(10)底部通过管道连接储液罐(11)顶部，套管冷凝器(10)底部连接冷却水进管和带流量开关的冷却水出管，储液罐(11)顶部通过管道连接干燥过滤器(12)，干燥过滤器(12)通过带有节流装置的管道连接回热器(8)第一通路，回热器(8)第一通路通过管道连接蒸发器(3)第二通路，蒸发器(3)第二通路通过管道连接回热器(8)第二通路，回热器(8)第二通路通过管道连接压缩机(7)，油分离器(9)和套管冷凝器(10)之间管道与回热器(8)第一通路和管道连接蒸发器(3)第二通路之间管道之间设热气旁通管；
    所述的小型制冷系统(C)包括对抗套管冷凝器(13)、对抗压缩机(14)、对抗回热器(15)、对抗干燥过滤器(16)、对抗储液罐(17)和对抗蒸发器(18)，对抗套管冷凝器(13)底部通过两根管道分别连接套管冷凝器(10)底部冷却水进管和冷却水出管，对抗套管冷凝器(13)底部通过管道连接对抗压缩机(14)，对抗压缩机(14)通过管道连接对抗回热器(15)第一通路，对抗回热器(15)第一通路通过管道连接对抗蒸发器(18)第一通路，对抗蒸发器(18)第一通路通过管道连接对抗回热器(15)第二通路，对抗回热器(15)第二通路通过管道连接对抗干燥过滤器(16)，对抗干燥过滤器(16)通过管道连接对抗储液罐(17)，对抗储液罐(17)通过管道连接对抗套管冷凝器(13)底部，对抗蒸发器(18)第二通路分别通过管道连接加热管(4)与分水器(6)之间管道、气液分离器(2)和集水器(5)之间管道。
    [0002] 2.如权利要求1所述的一种多通道节能型制冷加热控温系统，其特征是所述的膨胀罐(1)上设有液位计、顶部设加液口。
    [0003] 3.如权利要求1所述的一种多通道节能型制冷加热控温系统，其特征是所述的节流装置包括设置在干燥过滤器(12)与回热器(8)之间管道上的膨胀阀(121)、以及干燥过滤器(12)与回热器(8)之间管道的旁通管道上的辅路供液电磁阀(122)和铜球阀(123)。
    [0004] 4.如权利要求1所述的一种多通道节能型制冷加热控温系统，其特征是所述的热气旁通管上设快开阀(91)、空调伐(92)和消音器(93)。
    [0005] 5.如权利要求1所述的一种多通道节能型制冷加热控温系统，其特征是所述的回热器(8)第二通路与压缩机(7)之间管道上设充油低压表(81)，压缩机(7)与油分离器(9)顶部之间管道上设充油高压表(82)，回热器(8)第二通路与压缩机(7)之间管道、压缩机(7)与油分离器(9)顶部之间管道都与高低压控制器(71)连接。
    [0006] 6.如权利要求1所述的一种多通道节能型制冷加热控温系统，其特征是所述的加热管(4)为U型光管，加热管(4)连接三相调压器、机械式温度保护开关和载冷介质流量开关。
    [0007] 7.如权利要求1所述的一种多通道节能型制冷加热控温系统，其特征是所述的对抗套管冷凝器(13)与对抗压缩机(14)之间管道上设充油高压表和高压开关，对抗压缩机(14)和对抗回热器(15)之间管道上设充油低压表和低压开关，对抗回热器(15)和对抗干燥过滤器(16)之间管道上设对抗用膨胀阀，对抗蒸发器(18)与加热管(4)和分水器(6)之间管道间的管道上设电动调节阀。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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