高精度恒温冷水机制造技术

本实用新型专利技术适用于恒温设备领域，提供了一种高精度恒温冷水机，其包括：压缩机、冷凝器、干燥过滤器、电子膨胀阀、能量调节阀、板式换热器、水箱、水泵、温度传感器、固态继电器、ＰＩＤ控制器。本实用新型专利技术在旁通循环回路上，使用了能量调节阀替代了现有的电磁阀，然后通过温度传感器反馈的温度信号给ＰＩＤ控制器，ＰＩＤ控制器产生不同占空比的脉冲信号经过固态继电器转换为开关信号，以控制电子膨胀阀的开启与关闭，从而恒定水箱中的水温，可使温度波动小于等于±０．１℃；其还可长时间稳定运行，非常适合于对水温有很高要求的精密仪器使用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于恒温设备领域，尤其涉及一种温控精度在士o. rc以内的高精度 恒温冷水机。
技术介绍
现有的冷水机的结构如图1所示，其主要由压縮机1、冷凝器2、干燥过滤器3、电 磁阀4、节流装置5、蒸发器6和旁通路电磁阀7构成的，压縮机1的输出端与冷凝器2的输 入端管路连接，冷凝器2的输出端与干燥过滤器3的输入端管路连接，干燥过滤器3的输出 端与电磁阀4的输入端管路连接，电磁阀4的输出端与节流装置5输入端管路连接，节流装 置5的输出端与蒸发器6的输入端管路连接，蒸发器6的输出端与压縮机1的输入端管路 连接；另外，在压縮机1的输出端与蒸发器6的输入端之间并联接入有一旁通管路，在旁通 管路上接入另一电磁阀7 ;进一步地，水箱8的一端与蒸发器6管路连接，另一端与一水泵9 管路连接，而水泵9与蒸发器6管路连接。 冷水机需要制冷时，电磁阀7关闭，制冷剂被压縮机1压縮成高温高压的气体进入 冷凝器2，经冷凝器2换热成中温高压的液体通过电磁阀4，经过电磁阀4进入节流装置5， 并在节流装置5中变为低温低压的湿蒸汽后进入蒸发器6中，低温低压的湿蒸汽与进入蒸 发器6中的循环水进行热交换，低温低压的湿蒸汽吸收热量后蒸发成气态而重新被吸入压 縮机1，如此循环反复，直至将水箱8中的水制冷到所设定的温度。 当水箱8中的水温低于设定的温度时，此时电磁阀4关闭，制冷剂被压縮机压縮成 高温高压的气体通过电磁阀7，再经过蒸发器6并与进入蒸发器6中的循环水热交换，高温 高压的气体放热后变成中温高压的液体在进入压縮机1，如此循环反复，直至将水箱8中的 水升温到所设定的温度。 该类型的冷水机在一定程度上可达到恒温的效果，但其水温波动较大。另外在制 冷系统所选用的电磁阀7由于本身结构上的原因，其开关动作的次数寿命较少，一般不会 超过200万次；按此电磁阀7动作的周期为10秒来计算，冷水机每天工作的时间为12小 时，那么此冷水机的使用寿命为 200万*10秒/ (3600*12*30*12) = 1. 286年 200万*10秒=可正常工作的总时间 3600*12 =—天的工作时间 3600*12*30 =—个月的工作时间 3600*12*30*12 =—年的工作时间 另外一种高精度冷水机，其主要是使用变频技术达到恒温的效果。但其成本较高，而且维修不方便，且在变频过程产生的电磁干扰较大，从而限制了其使用范围。 常见的高精度冷水机在电气控制上，一般采取的是使用普通的继电器来转化不同占空比的脉冲信号为开关信号，从而控制电磁阀的开启和关闭，而这种普通的继电器动作寿命非常短， 一般不会超过30万次。
技术实现思路
本技术的目的在于克服了现有的恒温冷水机所存在的缺点，提供一种恒温精 度高、成本低廉、且整体使用寿命长的冷水机。 本技术是这样实现的，一种高精度恒温冷水机，包括压縮机、冷凝器、干燥过滤器、电子膨胀阀、换热器、水箱、水泵，所述压縮机的输出端与所述冷凝器的输入端管路连接，所述冷凝器的输出端与所述干燥过滤器的输入端管路连接，所述干燥过滤器的输出端与所述电子膨胀阀的输入端管路连接，所述电子膨胀阀输出端与所述换热器制冷剂侧的输入端管路连接，所述换热器制冷剂侧的输出端与所述压縮机的输入端管路连接，所述水箱一端与所述换热器水侧的输入端管路连接，所述水箱另一端与所述水泵管路连接，所述水泵与所述换热器水侧的输出端管路连接，所述水箱内还设有一温度传感器，所述温度传感器与一PID控制器电连接，所述PID控制器与一固态继电器电连接，所述固态继电器与所述电子膨胀阀电连接，所述压縮机的输出端与所述换热器制冷剂侧的输入端之间并联接入有一旁通管路，所述旁通管路上接入一能量调节阀。 具体地，所述换热器为板式换热器。 本高精度恒温冷水机在旁通循环回路上，使用了能量调节阀替代了现有的电磁 阀，然后通过温度传感器反馈的温度信号给PID控制器，PID控制器产生不同占空比的脉冲 信号经过固态继电器转换为开关信号，以控制电子膨胀阀的开启与关闭，从而恒定水箱中 的水温，可使温度波动小于等于±0. rc ;其还可长时间稳定运行，非常适合于对水温有很 高要求的精密仪器使用。附图说明图1是现有技术提供的冷水机的结构图； 图2是本技术实施例提供的高精度冷水机的结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。 如图2所示，本技术实施例提供的高精度恒温冷水机，包括压縮机10、冷凝 器20、干燥过滤器30、电子膨胀阀40、板式换热器(蒸发器)60、水箱80、水泵70，所述压縮 机10的输出端与所述冷凝器20的输入端管路连接，所述冷凝器20的输出端与所述干燥过 滤器30的输入端管路连接，所述干燥过滤器30的输出端与所述电子膨胀阀40的输入端管 路连接，所述电子膨胀阀40输出端与所述板式换热器60制冷剂侧的输入端管路连接，所述 板式换热器60制冷剂侧的输出端与所述压縮机10的输入端管路连接，所述水箱80 —端与 所述板式换热器60水侧的输入端管路连接，所述水箱80另一端与所述水泵70管路连接， 所述水泵70另一端与所述板式换热器60水侧的输出端管路连接，所述水箱80内还设有一 温度传感器90，所述温度传感器90与一 PID控制器100电连接，所述PID控制器100与一 固态继电器110电连接，所述固态继电器110与所述电子膨胀阀40电连接，所述温度传感器90将水箱80中水的温度信号反馈给PID控制器100，所述PID控制器100输出不同占空比的脉冲信号给固态继电器110，所述固态继电器110将脉冲信号转化为开关信号以控制电子膨胀阀40的开启与关闭；另外，所述压縮机10的输出端与所述板式换热器60制冷剂侧的输入端之间并联接入有一旁通管路，所述旁通管路上接入一能量调节阀50。冷水机进行工作时，温度传感器90将水箱80中水的温度信号反馈给PID控制器100， PID控制器100通过自动演算后对固态继电器110进行控制，而固态继电器110再控制电子膨胀阀40开启与关闭，从而现实制冷系统的制冷与不制冷的控制，最终使得水箱80中的水温稳定在设定值，实现高精度的恒温效果。 本技术的高精度恒温冷水机的具体工作过程如下 (1)首先将压縮机10设置为不停机工作方式，当需要对水箱80中的水进行制冷 时，温度传感器90将水箱80中水的温度信号反馈给PID控制器100， PID控制器100通过 自动演算后对固态继电器110进行控制，而固态继电器110再控制电子膨胀阀40开启，能 量调节阀50的出口端压力就会迅速上升，上升到能量调节阀50的设定动作值时，能量调节 阀50自动关闭该旁通管路，从压縮机10排出的高温高压的制冷剂气体经过冷凝器20后变 成中温高压的制冷剂气体通过干燥过滤器30，经过干燥过滤器30进入电子膨胀阀40，经过 电子膨胀阀40后变为低温低压的湿蒸汽后进入板式换热器60制冷剂侧，板式换热器60制 冷剂侧中的低温低压的湿蒸汽与由水泵70抽入板式换热器60水侧中的循环水进行换热， 使水温降低，换热后的制冷剂再回到压縮机10，如此反复循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度恒温冷水机，包括：压缩机、冷凝器、干燥过滤器、电子膨胀阀、换热器、水箱、水泵，所述压缩机的输出端与所述冷凝器的输入端管路连接，所述冷凝器的输出端与所述干燥过滤器的输入端管路连接，所述干燥过滤器的输出端与所述电子膨胀阀的输入端管路连接，所述电子膨胀阀输出端与所述换热器制冷剂侧的输入端管路连接，所述换热器制冷剂侧的输出端与所述压缩机的输入端管路连接，所述水箱一端与所述换热器水侧的输入端管路连接，所述水箱另一端与所述水泵管路连接，所述水泵与所述换热器水侧的输出端管路连接，其特征在于：所述水箱内还设有一温度传感器，所述温度传感器与一ＰＩＤ控制器电连接，所述ＰＩＤ控制器与一固态继电器电连接，所述固态继电器与所述电子膨胀阀电连接，所述压缩机的输出端与所述换热器制冷剂侧的输入端之间接入有一旁通管路，所述旁通管路上接入一能量调节阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高云峰，郭召永，温德烙，胡显春，
申请(专利权)人：深圳市大族激光科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]