本發(fā)明涉及一種熱交換系統(tǒng)，尤其涉及一種冷凍機(jī)用節(jié)能型熱交換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

利用冷凍機(jī)進(jìn)行溫度控制的系統(tǒng)，大多是采用控制冷凍機(jī)冷媒膨脹后的流量達(dá)到對(duì)控溫物體的溫度控制。而需要被控制的物體通常需要另外一個(gè)恒定溫度或一個(gè)需要在一個(gè)可變的溫度范圍，例如攝氏-20 度~80 度中的某個(gè)溫度。常用的方法是使用另外一種液體或氣體與上述冷凍機(jī)冷媒通過(guò)熱交換器進(jìn)行熱交換達(dá)到精確的循環(huán)液體溫度控制，之后利用所述循環(huán)流體去控制控溫物體的溫度。對(duì)于使用廠務(wù)水做熱量移除的冷凍機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)被控物體的被控溫度（冷凍機(jī)出口溫度）高于廠務(wù)水的溫度時(shí)，現(xiàn)有的冷凍機(jī)系統(tǒng)在精密溫控的情況下，冷凍機(jī)會(huì)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)通常是采用熱媒旁通或輔助加熱絲消除其多余的制冷量，但由于冷凍機(jī)持續(xù)工作會(huì)消耗大量的電能，造成了能源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種冷凍機(jī)用節(jié)能型熱交換系統(tǒng)，在系統(tǒng)中增加節(jié)能回路，既解決了被控物體的精密溫度控制，同時(shí)也降低了總體能耗。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種冷凍機(jī)用節(jié)能型熱交換系統(tǒng)，包括循環(huán)流體通路、冷卻流體回路、廠務(wù)流體通路和被控物體，所述循環(huán)流體通路包括第一換熱器、循環(huán)流體入口和循環(huán)流體出口，循環(huán)流體與冷卻流體在所述第一換熱器處進(jìn)行熱交換，所述第一換熱器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，所述循環(huán)流體出口與被控物體相連通；

所述冷卻流體回路包括壓縮機(jī)、第二換熱器和第一電子膨脹閥，冷卻流體與廠務(wù)流體在所述第二換熱器處進(jìn)行熱交換，所述第二換熱器包括第三輸入端口、與第三輸入端口連通的第三輸出端口、第四輸入端口和與第四輸入端口連通的第四輸出端口，所述第一電子膨脹閥的輸出端口與所述第一換熱器的第二輸入端口相連通，所述第一電子膨脹閥的輸入端口與所述第二換熱器的第四輸出端口相連通，所述壓縮機(jī)的輸出端口與所述第二換熱器的第四輸入端口相連通，所述壓縮機(jī)的輸入端口與所述第一換熱器的第二輸出端口相連通；

所述廠務(wù)流體通路包括第三換熱器、第二電子膨脹閥，廠務(wù)流體入口和廠務(wù)流體出口，廠務(wù)流體與冷卻流體在所述第二換熱器處進(jìn)行熱交換，廠務(wù)流體與被控物體流出的流體在所述第三換熱器處進(jìn)行熱交換，所述第三換熱器包括第五輸入端口、與第五輸入端口連通的第五輸出端口、第六輸入端口和與第六輸入端口連通的第六輸出端口，所述第三換熱器第五輸入端口通過(guò)第二電子膨脹閥與所述廠務(wù)流體入口相連通，所述第三換熱器第五輸出端口與所述廠務(wù)流體出口相連通，所述被控物體中的流體流入所述第三換熱器的第六輸入端口，所述第三換熱器的第六輸出端口與循環(huán)流體入口相連通；

所述循環(huán)流體通路還包括用于檢測(cè)所述循環(huán)流體溫度的第一溫度傳感器，所述廠務(wù)流體通路還包括用于檢測(cè)所述廠務(wù)流體溫度的第二溫度傳感器，基于所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器檢測(cè)到的流體溫度來(lái)控制第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥的開(kāi)關(guān)比例。

優(yōu)選的，所述第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥的開(kāi)關(guān)比例是可控的。

優(yōu)選的，所述廠務(wù)流體通路有兩條通路，一條是由所述廠務(wù)流體入口流入，經(jīng)過(guò)所述第二換熱器的第三輸入端口流入，經(jīng)所述第二換熱器的第三輸出端口流出至廠務(wù)流體出口；一條是經(jīng)由所述廠務(wù)流體入口流入，經(jīng)過(guò)所述第三換熱器的第五輸入端口流入，并從所述第三換熱器的第五輸出端口流出至廠務(wù)流體出口。

優(yōu)選的，所述循環(huán)流體通路還包括用于增加所述循環(huán)流體循環(huán)動(dòng)力的循環(huán)泵，所述循環(huán)泵的輸入端口與所述第一換熱器的第一輸出端口連通，所述循環(huán)泵的輸出端口與所述循環(huán)流體出口連通。

優(yōu)選的，所述冷卻流體回路中還包括設(shè)置在冷卻流體回路中的干燥器和視窗，所述第二熱交換器的第四輸出端口依次經(jīng)過(guò)干燥器和視窗與第一電子膨脹閥的輸入端口連通。

優(yōu)選的，所述廠務(wù)流體通路還包括有設(shè)置在廠務(wù)流體通路中的流量計(jì)，所述流量計(jì)設(shè)置在所述第三換熱器包括第五輸出端口。

優(yōu)選的，所述循環(huán)流體為液體或氣體，所述冷卻流體為氟利昂制冷劑，所述廠務(wù)流體為冷卻水。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供了一種冷凍機(jī)用節(jié)能型熱交換系統(tǒng)，在熱交換系統(tǒng)中增加一路與廠務(wù)水的節(jié)能回路，當(dāng)被控物體的被控溫度高于廠務(wù)水的溫度時(shí)，可將壓縮機(jī)硬性關(guān)閉，使用廠務(wù)水替代壓縮機(jī)制冷，既解決了被控物體的精密溫度控制，同時(shí)也降低了總體能耗。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中：

圖1是本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：110 為循環(huán)流體通路，111 為循環(huán)流體入口，112 為循環(huán)流體出口，113 為第一換熱器，114 為第一溫度傳感器，115 為循環(huán)泵，120 為冷卻流體回路，121 為壓縮機(jī)，122 為第二換熱器，123 為第一電子膨脹閥，124 為干燥器，125 為視窗，130 為廠務(wù)流體通路，131 為廠務(wù)流體入口，132 為廠務(wù)流體出口，133 為第三換熱器，134 為第二電子膨脹閥，135 為第二溫度傳感器，136 為流量計(jì)，140 為被控物體。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

圖1是本發(fā)明的一種冷凍機(jī)用節(jié)能型熱交換系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，一種冷凍機(jī)用節(jié)能型熱交換系統(tǒng)，包括循環(huán)流體通路110、冷卻流體回路120、廠務(wù)流體通路130和被控物體140，所述循環(huán)流體通路110包括第一換熱器113、循環(huán)流體入口111和循環(huán)流體出口112，循環(huán)流體與冷卻流體在所述第一換熱器113處進(jìn)行熱交換，所述第一換熱器113包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，所述循環(huán)流體出口112與被控物體140相連通。

所述循環(huán)流體經(jīng)循環(huán)流體入口111 由所述第一換熱器113 的第一輸入端口流入第一換熱器113，流體從第一換熱器113 的第一輸出端口流出，并經(jīng)過(guò)所述循環(huán)流體出口112 流入至被控物體140中。

所述冷卻流體回路120包括壓縮機(jī)121、第二換熱器122和第一電子膨脹閥123，冷卻流體與廠務(wù)流體在所述第二換熱器122處進(jìn)行熱交換，所述第二換熱器122包括第三輸入端口、與第三輸入端口連通的第三輸出端口、第四輸入端口和與第四輸入端口連通的第四輸出端口，所述第一電子膨脹閥123的輸出端口與所述第一換熱器113的第二輸入端口相連通，所述第一電子膨脹閥123的輸入端口與所述第二換熱器122的第四輸出端口相連通，所述壓縮機(jī)121的輸出端口與所述第二換熱器122的第四輸入端口相連通，所述壓縮機(jī)121的輸入端口與所述第一換熱器113的第二輸出端口相連通。

所述冷卻流體經(jīng)由壓縮機(jī)121的輸出端流入至第二換熱器122 的第四輸入端口，流體從第二換熱器121 的第四輸出端口流出，并經(jīng)過(guò)第一電子膨脹閥流入至第一換熱器113 的第二輸入端口，流體從第一換熱器113 的第二輸出端口流出，由壓縮機(jī)121 的輸入端回到壓縮機(jī)121 中。

所述廠務(wù)流體通路130包括第三換熱器133、第二電子膨脹閥134，廠務(wù)流體入口131和廠務(wù)流體出口132，廠務(wù)流體與冷卻流體在所述第二換熱器121處進(jìn)行熱交換，廠務(wù)流體與被控物體流出的流體在所述第三換熱器133處進(jìn)行熱交換，所述第三換熱器133包括第五輸入端口、與第五輸入端口連通的第五輸出端口、第六輸入端口和與第六輸入端口連通的第六輸出端口，所述第三換熱器133第五輸入端口通過(guò)第二電子膨脹閥134與所述廠務(wù)流體入口131相連通，所述第三換熱器133第五輸出端口與所述廠務(wù)流體出口132相連通，所述被控物體140中的流體流入所述第三換熱器133的第六輸入端口，所述第三換熱器133的第六輸出端口與循環(huán)流體入口111相連通。

所述循環(huán)流體通路110還包括用于檢測(cè)所述循環(huán)流體溫度的第一溫度傳感器114，所述廠務(wù)流體通路130還包括用于檢測(cè)所述廠務(wù)流體溫度的第二溫度傳感器135，基于所述第一溫度傳感器114和第二溫度傳感器135檢測(cè)到的流體溫度來(lái)控制第一電子膨脹閥123和第二電子膨脹閥134的開(kāi)關(guān)比例。

優(yōu)選的方案是，所述第一電子膨脹閥123和第二電子膨脹閥134的開(kāi)關(guān)比例是可控的。比如100% 開(kāi)啟至0% 開(kāi)啟，每5% 一個(gè)調(diào)整等級(jí)，那么則有0%，5%，10%，…95%，100% 這么多的開(kāi)關(guān)比例等級(jí)，這樣相對(duì)于整體控制系統(tǒng)流量口徑來(lái)講，可以非常精確的調(diào)整流量，從而可以精確的控制熱交換的功率，進(jìn)而精確的控制循環(huán)流體的溫度。

可以看出，所述廠務(wù)流體通路130 有兩條通路，一條是由所述廠務(wù)流體入口131 流入，經(jīng)過(guò)所述第二換熱器122 的第三輸入端口流入，經(jīng)所述第二換熱器122的第三輸出端口流出至廠務(wù)流體出口132，廠務(wù)流體與冷卻流體在第二換熱器122處進(jìn)行熱交換；一條是經(jīng)由所述廠務(wù)流體入口131流入，經(jīng)過(guò)所述第三換熱器133的第五輸入端口流入，并從所述第三換熱器133的第五輸出端口流出至廠務(wù)流體出口132，廠務(wù)流體與從被控物體140流出的流體進(jìn)行熱交換。

被控物體140流出的流體由所述第三換熱器133 的第六輸入端口流入第三換熱器133，流體從第三換熱器133 的第六輸出端口流出，并經(jīng)過(guò)所述循環(huán)流體入口111 流入至循環(huán)流體通路110 中。

優(yōu)選的方案是，所述循環(huán)流體通路110 還包括用于增加所述循環(huán)流體循環(huán)動(dòng)力的循環(huán)泵115，所述循環(huán)泵115 的輸入端口與所述第一換熱器113 的第一輸出端口連通，所述循環(huán)泵115的輸出端口與所述循環(huán)流體110 出口連通。

優(yōu)選的方案是，所述冷卻流體回路120 中還包括設(shè)置在冷卻流體回路120 中的干燥器124 和視窗125，所述第二熱交換器122 的第四輸出端口依次經(jīng)過(guò)干燥器124 和視窗125 與第一電子膨脹閥123 的輸入端口連通。

優(yōu)選的方案是，所述廠務(wù)流體通路130 還包括有設(shè)置在廠務(wù)流體通路130 中的流量計(jì)136，所述流量136 計(jì)設(shè)置在所述第三換熱器包括第五輸出端口，可以協(xié)助手動(dòng)調(diào)節(jié)廠務(wù)水的流量達(dá)到被控物體所需要的制冷量。

優(yōu)選的方案是，所述循環(huán)流體為液體或氣體，所述冷卻流體為氟利昂制冷劑，所述廠務(wù)流體為冷卻水。

本發(fā)明的具體工作原理為：所述冷卻流體從壓縮機(jī)121 流出，經(jīng)第二換熱器122，所述冷卻流體在第二換熱器122 處與廠務(wù)流體進(jìn)行熱交換后，經(jīng)第一電子膨脹閥123 和第一換熱器113，所述冷卻流體在第一換熱器113 處與循環(huán)流體進(jìn)行熱交換后回到壓縮機(jī)121；當(dāng)被控物體140 的被控溫度高于廠務(wù)流體的溫度時(shí)，壓縮機(jī)121 停止制冷工作，此刻第三換熱器133開(kāi)始工作，廠務(wù)流體在第三換熱器133 處與被控物體140流出的流體進(jìn)行熱交換，被控物體140流出的流體并經(jīng)過(guò)所述循環(huán)流體入口111 流入至循環(huán)流體通路110 中，被控物體140流出的流體經(jīng)過(guò)循環(huán)流體通路110返回至被控物體140內(nèi)。

本發(fā)明在被控物體140的被控溫度高于廠務(wù)水的溫度時(shí)，使用廠務(wù)水替代壓縮機(jī)121制冷，解決了被控物體的精密溫度控制, 同事也降低了總體能耗。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。