一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104941707 A (43)申请公布日(43)申请公布日 2015.09.30

(21)申请号 201510262910.1(22)申请日 2015.05.20

(71)申请人东莞市科宝试验设备有限公司

地址523000 广东省东莞市大岭山镇大塘朗

村兴园路金雄达科技园F栋第二层B单元(72)发明人邓廷文

(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务

所(普通合伙) 11350

代理人肖平安(51)Int.Cl.

B01L 7/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

(54)发明名称

一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统(57)摘要

本发明公开了一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，其包括热交换器及高、低温制冷组件，高温制冷组件包括高温制冷压缩机、第一电子膨胀阀，低温制冷组件包括低温制冷压缩机、低温制冷蒸发器、第二电子膨胀阀，高温制冷压缩机、低温制冷压缩机的出口分别通过输气管道连接壳管式冷凝器，第一电子膨胀阀的出口与热交换器的其中一入口连接，与第一电子膨胀阀对应的热交换器出口与高温制冷压缩机的入口连接，第二电子膨胀阀的入口与热交换器另一出口连接，与低温制冷压缩机对应的壳管式冷凝器出口与热交换器的另一入口连接。通过上述结构设计，本发明具有设计新颖、节能效果好、稳定可靠性好、制备成本低且工作效率高的优点。 C N 1 0 4 9 4 1 7 0 7 A CN 104941707 A

权 利 要 求 书

1/1页

1.一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，其特征在于：包括有高温制冷组件(1)以及低温制冷组件(2)，高温制冷组件(1)包括有高温制冷压缩机(11)，低温制冷组件(2)包括有低温制冷压缩机(21)、低温制冷蒸发器(22)，高温制冷压缩机(11)、低温制冷压缩机(21)的出口分别通过输气管道连接有壳管式冷凝器(3)；

该应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统还包括有热交换器(4)，与高温制冷压缩机(11)对应的壳管式冷凝器(3)出口通过输液管道连接有第一电子膨胀阀(12)，第一电子膨胀阀(12)的出口通过输液管道与热交换器(4)的其中一入口连接，与第一电子膨胀阀(12)对应的热交换器(4)出口通过输气管道与高温制冷压缩机(11)的入口连接，热交换器(4)与低温制冷蒸发器(22)之间装设有第二电子膨胀阀(23)，第二电子膨胀阀(23)的出口通过输液管道与低温制冷蒸发器(22)的入口连接，第二电子膨胀阀(23)的入口通过输液管道与热交换器(4)另一出口连接，，与低温制冷压缩机(21)对应的壳管式冷凝器(3)出口通过输液管道与热交换器(4)的另一入口连接，低温制冷蒸发器(22)的出口通过输气管道与低温制冷压缩机(21)的入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，其特征在于：所述高温制冷压缩机(11)的出口与相应的所述壳管式冷凝器(3)的入口之间的输气管道装设有第一油分离器(13)、第一压力开关(14)。

3.根据权利要求2所述的一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，其特征在于：所述低温制冷压缩机(21)的出口与相应的所述壳管式冷凝器(3)的入口之间的输气管道装设有第二油分离器(24)、第而压力开关。

4.根据权利要求3所述的一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，其特征在于：连接所述第一电子膨胀阀(12)入口的输液管道装设有第一干燥过滤器(15)。

5.根据权利要求4所述的一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，其特征在于：连接所述第二电子膨胀阀(23)入口的输液管道装设有第二干燥过滤器(26)。

2

CN 104941707 A

说 明 书

一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统

1/4页

技术领域

[0001]

本发明涉及恒温恒湿试验箱技术领域，尤其涉及一种应用于恒温恒湿试验箱的制

冷系统。背景技术

恒温恒湿试验箱也称恒温恒湿试验机、恒温恒湿实验箱、恒温机或恒温恒湿箱，其主要用于检测材料在各种环境下性能的设备及试验各种材料耐热、耐寒、耐干、耐湿性能；其中，恒温恒湿试验箱被广泛地应用于电子、电器、通讯、仪表、车辆、塑胶制品、金属、食品、化学、建材、医疗、航天等制品检测中。[0003] 对于恒温恒湿试验箱而言，其制冷系统一般采用机械式制冷以及辅助液氮制冷；其中，机械式制冷采用蒸发压缩式制冷，即由压缩机、冷凝器、节流机构以及蒸发器组成。需进一步指出，一旦试验温度低温要达到-55℃，单级制冷难以满足要求，因此恒温恒湿试验箱一般采用复叠式制冷结构设计。

[0004] 对于目前使用的恒温恒湿试验箱制冷系统而言，压缩机的使用功率产生100％的输出，想要达到的温度点一般都需要用电加热的方式来平衡温度，这样一来整个恒温恒湿试验箱的能耗就明显增加。

[0002]

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种应用于恒温恒湿试验箱的制

冷系统，该应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统设计新颖、节能效果好、稳定可靠性好、制备成本低且工作效率高。[0006] 为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。[0007] 一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，包括有高温制冷组件以及低温制冷组件，高温制冷组件包括有高温制冷压缩机，低温制冷组件包括有低温制冷压缩机、低温制冷蒸发器，高温制冷压缩机、低温制冷压缩机的出口分别通过输气管道连接有壳管式冷凝器；

该应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统还包括有热交换器，与高温制冷压缩机对应的壳管式冷凝器出口通过输液管道连接有第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀的出口通过输液管道与热交换器的其中一入口连接，与第一电子膨胀阀对应的热交换器出口通过输气管道与高温制冷压缩机的入口连接，热交换器与低温制冷蒸发器之间装设有第二电子膨胀阀，第二电子膨胀阀的出口通过输液管道与低温制冷蒸发器的入口连接，第二电子膨胀阀的入口通过输液管道与热交换器另一出口连接，与低温制冷压缩机对应的壳管式冷凝器出口通过输液管道与热交换器的另一入口连接，低温制冷蒸发器的出口通过输气管道与低温制冷压缩机的入口连接。

[0005]

其中，所述高温制冷压缩机的出口与相应的所述壳管式冷凝器的入口之间的输气

管道装设有第一油分离器、第一压力开关。

[0008]

3

CN 104941707 A[0009]

说 明 书

2/4页

其中，所述低温制冷压缩机的出口与相应的所述壳管式冷凝器的入口之间的输气管道装设有第二油分离器、第而压力开关。[0010] 其中，连接所述第一电子膨胀阀入口的输液管道装设有第一干燥过滤器。[0011] 其中，连接所述第二电子膨胀阀入口的输液管道装设有第二干燥过滤器。[0012] 本发明的有益效果为：本发明所述的一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，其包括热交换器及高、低温制冷组件，高温制冷组件包括高温制冷压缩机，低温制冷组件包括低温制冷压缩机、低温制冷蒸发器，高温制冷压缩机、低温制冷压缩机的出口分别通过输气管道连接有壳管式冷凝器；与高温制冷压缩机对应的壳管式冷凝器出口通过输液管道连接有第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀的出口通过输液管道与热交换器的其中一入口连接，与第一电子膨胀阀对应的热交换器出口通过输气管道与高温制冷压缩机的入口连接，热交换器与低温制冷蒸发器之间装设有第二电子膨胀阀，第二电子膨胀阀的出口通过输液管道与低温制冷蒸发器的入口连接，第二电子膨胀阀的入口通过输液管道与热交换器另一出口连接，与低温制冷压缩机对应的壳管式冷凝器出口通过输液管道与热交换器的另一入口连接，低温制冷蒸发器的出口通过输气管道与低温制冷压缩机的入口连接。通过上述结构设计，本发明具有设计新颖、节能效果好、稳定可靠性好、制备成本低且工作效率高的优点。附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

[0014] 图1为本发明的结构示意图。[0015] 在图1中包括有：

1——高温制冷组件 11——高温制冷压缩机12——第一电子膨胀阀 13——第一油分离器14——第一压力开关 15——第一干燥过滤器2——低温制冷组件 21——低温制冷压缩机22——低温制冷蒸发器 23——第二电子膨胀阀24——第二油分离器 25——第二压力开关26——第二干燥过滤器 3——壳管式冷凝器4——热交换器。

[0013]

具体实施方式

[0016] 下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。[0017] 如图1所示，一种应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统，包括有高温制冷组件1以及低温制冷组件2，高温制冷组件1包括有高温制冷压缩机11，低温制冷组件2包括有低温制冷压缩机21、低温制冷蒸发器22，高温制冷压缩机11、低温制冷压缩机21的出口分别通过输气管道连接有壳管式冷凝器3。

进一步的，该应用于恒温恒湿试验箱的制冷系统还包括有热交换器4，与高温制冷

压缩机11对应的壳管式冷凝器3出口通过输液管道连接有第一电子膨胀阀12，第一电子膨胀阀12的出口通过输液管道与热交换器4的其中一入口连接，与第一电子膨胀阀12对应

[0018]

4

CN 104941707 A

说 明 书

3/4页

的热交换器4出口通过输气管道与高温制冷压缩机11的入口连接，热交换器4与低温制冷蒸发器22之间装设有第二电子膨胀阀23，第二电子膨胀阀23的出口通过输液管道与低温制冷蒸发器22的入口连接，第二电子膨胀阀23的入口通过输液管道与热交换器4另一出口连接，与低温制冷压缩机21对应的壳管式冷凝器3出口通过输液管道与热交换器4的另一入口连接，低温制冷蒸发器22的出口通过输气管道与低温制冷压缩机21的入口连接。[0019] 下面结合具体的动作过程来对本发明进行详细的说明，具体为：对于高温制冷组件1而言，经高温制冷压缩机11做功后的高压气态制冷剂经由壳管式冷凝器3而变成高压液态制冷剂，高压液态制冷剂经过第一电子膨胀阀12而变成低压液态制冷剂，经过第一电子膨胀阀12的低压液态制冷剂经过热交换器4而变成低压气态制冷剂并最终回流至高温制冷压缩机11中；对于低温制冷组件2而言，经低温制冷压缩机21做功后的高压气态制冷剂经由壳管式冷凝器3而变成高压液态制冷剂，高压液态制冷剂依次经过热交换器4、第一电子膨胀阀12而变成低压液态制冷剂，经过第二电子膨胀阀23的低压液态制冷剂经过低温制冷蒸发器22而变成低压气态制冷剂并最终回流至低温制冷压缩机21中；其中，在高温制冷组件1以及低温制冷组件2的制冷剂分别通过热交换器4的过程中，高温制冷组件1的制冷剂蒸发吸收来自低温制冷组件2的制冷剂的热量而汽化，低温制冷组件2的制冷剂的蒸发则从被冷却对象(恒温恒湿试验箱内的空气)吸热以获得冷量，高温制冷组件1、低温制冷组件2通过热交换器4联系起来，热交换器4既是高温制冷组件1的蒸发器，也是低温制冷组件2的冷凝器。

[0020] 本发明的高温制冷组件1、低温制冷组件2分别通过相应的第一电子膨胀阀12、第二电子膨胀阀23来实现制冷过程控制，通过采用电子膨胀阀设计，本发明具有以下效果，具体为：1、能够使高温制冷组件1的部分温度回到恒温恒湿试验箱里面，从而来平衡温度点，这样会减少电加热的功率，达到节能效果；2、停机时可令各电子膨胀阀全关，防止冷凝器的高温液体流入蒸发器，造成再次启动时的能量损失，而在开机前，将各电子膨胀阀全开，使系统高低压侧平衡，然后开机，这样既实现了压缩机的轻载启动，又减少了压缩机启、停造成的热损失，节省电费约6％左右；3、采用电子膨胀阀来控制压缩机排气温度，可以防止因排气温度的升高对系统性能产生的不利影响，同时可省去专设的安全保护器，节约成本，提高工作效率；4、电子膨胀阀可以在接近零过度下平稳运行且不会产生振荡，从而充分发挥蒸发器的传热效率；5、电子膨胀阀具有很好的双向流通性能，2个流向的流量系数很小，偏差小于4％。

[0021] 综合上述情况可知，通过上述结构设计，本发明具有设计新颖、节能效果好、稳定可靠性好、制备成本低且工作效率高的优点。[0022] 作为优选的实施方式，如图1所示，所述高温制冷压缩机11的出口与相应的所述壳管式冷凝器3的入口之间的输气管道装设有第一油分离器13、第一压力开关14；同样的，所述低温制冷压缩机21的出口与相应的所述壳管式冷凝器3的入口之间的输气管道装设有第二油分离器24、第而压力开关。[0023] 作为优选的实施方式，如图1所示，连接所述第一电子膨胀阀12入口的输液管道装设有第一干燥过滤器15；同样的，连接所述第二电子膨胀阀23入口的输液管道装设有第二干燥过滤器26。

[0024] 以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的

5

CN 104941707 A

说 明 书

4/4页

思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

6

CN 104941707 A

说 明 书 附 图

1/1页

图1

7