[发明专利]一种热回收式恒温槽循环设备及其恒温方法

说明书

技术领域

本发明涉及恒温槽循环设备技术领域，更具体地说，涉及一种热回收式恒温槽循环设备。

背景技术

随着科技快速发展、生活条件不断改善，制冷空调技术在各个行业、各个部门中得到了广泛的应用。为保证制冷空调产品具有优良的性能，制冷空调产品出厂前必须经过一系列严格检查，对制冷空调产品的各种参数进行检测，试验其是否满足国家标准。目前可采用电器性能实验室(包括空调焓差实验室、冰箱性能实验室、换热器性能实验室)人工模拟制冷空调产品的运行环境和工况，提供一个稳定、精确的模拟环境，从而实现检验制冷空调产品的工作性能，研制开发新产品。这样不仅加快了产品研制和生产的速度，而且还可以节约试验费用。但是建设一个标准的电器性能实验室所需要的场地比较大，投入的设备仪器成本比较高，一般的企业及科研院所都难以承担。鉴于上述情况，开发了一款单工位的小型电器性能实验室，供科研、教学及中小企业做性能实验使用，成为现阶段急需解决的问题。

小型电器性能实验室需要配置恒温源。恒温源可采用恒温槽循环器，现有恒温槽循环器一般包括溶液箱、压缩机制冷装置和电加热器，通过压缩机制冷装置和电加热器直接对溶液箱中溶液进行制冷和加热。实验室中设有风机盘管，恒温槽循环器将溶液箱中溶液输出到风机盘管，与房间内空气进行换热，然后再流回溶液箱中，实现实验室温度调节和恒定。但是，压缩机制冷过程中产生的大量冷凝热通过风冷方式向环境排放，对环境造成热污染。以一个EER为2.0的制冷机为例，提供一份电能制取2份冷量就会向环境排放3份热量，恒温源的整体效率低。

小型电器性能实验室中设有大量的测温装置，例如热电偶、铂电阻等。为了保证检测结果的准确性和维持环境温度的控制精度，测温装置在使用前需要检定，在使用一段时间后需要校核。校核过程中，对校核环境温度的控制精度要求高；因此校核需要使用高造价的专业设备，进一步提高了小型电器性能实验室的使用和维护成本。

现时我国及世界各国生产使用的恒温槽循环器，液体的热交换、搅拌均在一个容器内完成，由于存在高功率密度的加热/冷却元件，使温度场均匀性难以保证。若增加液体容积，虽然可以获得较好的温度场稳定性、均匀性，但能耗加大，升/降温时间长。有厂家采用机械搅拌及电磁搅拌来均匀水温，提高精度，但机械搅拌及电磁搅拌会引入噪声及消耗电能。

发明内容

为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的其中一个目的是提供一种高效节能、温度调节精度高的热回收式恒温槽循环设备；该设备回收制冷过程中产生的冷凝热，并将冷凝热利用到设备工作溶液的温度调节中，可有效提高设备的整体效率。本发明的另一个目的是提供一种热回收式恒温槽循环设备的恒温方法；该恒温方法可实现冷凝热回收；且通过冷溶液箱溶液和热溶液箱溶液不同比例混合来实现设备工作溶液温度恒温调节；温度控制精度高，溶液温度均匀，响应速度快。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种热回收式恒温槽循环设备，设有输出端与输入端分别与用户端连接，其特征在于，包括：

冷溶液箱，设有制冷盘管一和温度传感器一；

热溶液箱，设有制热盘管和温度传感器二；

恒温溶液箱，设有加热装置和温度传感器三；

以及压缩机，压缩机、制热盘管和制冷盘管一依次连通形成制冷剂循环回路一；

所述冷溶液箱和热溶液箱分别通过流体调节装置一和流体调节装置二与恒温溶液箱连通；

所述恒温溶液箱通过流体调节装置三与输出端连通；输入端分别通过流体调节装置四、流体调节装置五和流体调节装置六与冷溶液箱、热溶液箱和恒温溶液箱连通。

本发明设备可用作电器性能实验室的恒温源，为制冷电器、换热器等性能测试提供稳定的温度环境。本发明设备的运行原理是：压缩机、制热盘管和制冷盘管一依次连通形成制冷剂循环回路一；制冷盘管一设置在冷溶液箱中，降低冷溶液箱溶液温度；制热盘管设置在热溶液箱中，升高热溶液箱溶液温度；冷溶液箱和热溶液箱分别通过流体调节装置一和流体调节装置二与恒温溶液箱连通；通过冷溶液箱和热溶液箱中不同温度的溶液进行不同比例混合来实现设备工作溶液温度调节。恒温溶液箱溶液温度均匀，温度控制精度高。由于冷溶液箱中存储低温溶液，热溶液箱中存储高温溶液；因此当恒温溶液箱溶液目标温度变化时，可改变冷溶液箱和热溶液箱的溶液混合比例，以实现恒温溶液箱溶液温度的快速变化。与传统循环设备相比，本发明设备还实现了冷凝热回收；本发明设备采用热溶液箱对制热盘管降温，并将冷凝热利用到设备工作溶液温度调节中，可有效减少设备的耗电量，提高设备的整体利用效率；设备与环境之间没有热交换，避免热污染。