一种单蓄冷循环调节的冷液机

技术领域

本发明涉及冷液机技术领域，尤其涉及一种具有间歇蓄冷和放冷功能的单蓄冷循环调节的冷液机。

背景技术

具有间歇蓄冷和放冷功能的冷液机是近年来一些高端装备发展的一个方向，其主要目的是避免集中消耗能源，特别适用于高功率激光、电磁脉冲等武器系统间歇性工作或热负载波动大的场合，以降低对电源的需求，实现小型化。

目前，这类具有蓄冷功能的冷液机通常采用去离子水或乙二醇水溶液作为冷却液，蓄冷方式以非相变的液体蓄冷为主流。主要技术特点是要求热负载突然加载或减载工作时，设备仍能保持供液温度和供液压力的稳定，如通常要求供液温度波动±0.1℃～±0.5℃，供液压力波动±1%～±10%。为了满足短时间内迅速释放冷量，传统的相变蓄冷因放冷缓慢而无法满足指标要求，所以目前常用的做法是设计两个水箱，即一个为蓄冷水箱作为蓄冷用（如温度为－10℃～7℃），另一个为热水箱作为前期工作循环用（如温度为20℃～25℃）。负载非工作时，先将热水箱的温度调节到设定的供液温度；负载工作时，通过三通比例调节阀将蓄冷水箱中的冷却液和热水箱中的冷却液，按负载变化速率进行比例调节，保持供液温度稳定。由于三通比例调节阀存在自身的工作特点，如开启时间需要12s～45s左右，开启过程中还伴有“工作死区”，从而造成温度响应慢，无法满足需求。另一方面，热水箱的存在需要占用一定空间和重量指标，这给车载、机载和舰载等条件下应用的高精度冷液机带来不少困扰。

取消热水箱，保留单蓄冷水箱，同时克服三通比例调节阀的开启弱点，实现设备的小型化和轻量化，值得研究。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种单蓄冷循环调节的冷液机，通过取消热水箱，增加一只电动调节阀，来提供一种简单、可靠的解决方案。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种单蓄冷循环调节的冷液机，包括有蓄冷箱、第一级过滤器、供液循环泵、手动调节阀、第二级过滤器、热负载、电动调节阀、三通比例调节阀、电加热罐、制冷循环泵、换热器和压缩制冷机组，所述的蓄冷箱的第一出口与第一级过滤器进口连通，第一级过滤器出口与供液循环泵进口连通，供液循环泵出口分两路，其中一路通过压力安全阀后，接入蓄冷箱第一进口，另一路通过手动调节阀、第二级过滤器后，接入热负载的入口，热负载的出口分两路，其中一路接入电动调节阀的入口，另一种接入所述三通比例调节阀的入口，所述三通比例调节阀的一个出口接入所述电加热罐的入口，电加热罐的出口接入供液循环泵的入口，所述三通比例调节阀的另一个出口与所述电动调节阀的出口并联后，接入蓄冷箱第二进口；所述制冷循环泵的入口与蓄冷箱第二出口连通，制冷循环泵的出口与所述换热器的冷却液进口端连通，换热器的冷却液出口端接入蓄冷箱第三进口；所述压缩制冷机组的进口端与换热器的制冷剂出口端连通，压缩制冷机组的出口端与换热器的制冷剂进口端连通。

所述电动调节阀开启调节的时间不小于所述三通比例调节阀开启时产生流量死区或波动期的时间。

所述的蓄冷箱为保温水箱，内设有冷却液，其冷却液容量依据负载工作时段所需冷量而确定。

所述的冷却液为去离子水或乙二醇水溶液。

所述的电加热罐为装有电加热的密封容器，电加热采用可控硅控制方式，其投热量依据低温环境和控温精度要求而确定。

本发明的优点是：

1、本发明取消热水箱，并利用一个蓄冷箱实现快速蓄冷和放冷功能，为设备的小型化提供了一种解决方案。

2、本发明利用一只电动调节阀和一只三通比例调节阀的配合调节，使供液不产生流量死区或波动期，响应及时。

3、本发明减少了冷却液用量，更符合节能环保需求。

4、本发明涉及的管系简洁，控制方便，易于实现。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种单蓄冷循环调节的冷液机，包括有蓄冷箱1、第一级过滤器2、供液循环泵3、手动调节阀4、第二级过滤器5、负载6、电动调节阀7、三通比例调节阀8、电加热罐9、压力安全阀10、制冷循环泵11、换热器12和压缩制冷机组13，负载6不工作时，所述压缩制冷机组13先投入工作，通过制冷循环泵11和换热器12将蓄冷箱1中的冷却液冷却到蓄冷温度；负载工作前，供液循环泵3工作，形成循环Ⅰ；负载工作时，供液循环泵3工作，形成循环Ⅱ；所述负载6为间歇式工作方式。

从所述供液循环泵3出口分2路，其中一路通过压力安全阀10后，接入蓄冷箱1，另一路通过手动调节阀4、第二级过滤器5后，接入负载6的入口，负载6的出口分2路，其中一路接入电动调节阀7的入口，另一种接入所述三通比例调节阀8的入口，所述三通比例调节阀8的一个出口接入所述电加热罐9的入口，电加热罐9的出口接入供液循环泵3的入口，所述三通比例调节阀8的另一个出口与所述电动调节阀7的出口并联后，接入蓄冷箱1。所述供液循环泵3入口有2路接入，其中一路通过蓄冷箱1、第一级过滤器2接入，另一路由所述电加热罐9的出口接入。

所述循环Ⅰ，冷却液从所述供液循环泵3出口排出、经手动调节阀4、第二级过滤器5、负载6、三通比例调节阀8、电加热罐9，返回供液循环泵3入口。

所述循环Ⅱ，负载工作时，所述电动调节阀7先逐步开启，从负载6返回的冷却液一部分被切换到蓄冷箱1，同时蓄冷箱1中的低温冷却液逐步被所述供液循环泵3吸入；所述三通比例调节阀8在所述电动调节阀7开启后，也逐步开启，从负载返回的冷却液一部分也被切换到蓄冷箱1。

所述制冷循环泵11的入口与蓄冷箱1出口连通，制冷循环泵11的出口通过管路与所述换热器12的冷却液进口端连通，换热器12的冷却液出口端通过管路接入蓄冷箱1，由此构成冷却液制冷循环。

所述压缩制冷机组13的进口端通过管路与换热器12的制冷剂出口端连通，压缩制冷机组13的出口端通过管路与换热器12的制冷剂进口端连通，由此构成压缩机制冷循环。

所述电动调节阀7开启调节的时间不应小于所述三通比例调节阀8开启时产生流量死区或波动期的时间。

所述的蓄冷箱1为保温水箱，其冷却液容量依据负载工作时段所需冷量而确定。

所述的电加热罐9为装有电加热的密封容器，电加热可采用可控硅控制方式，其投热量依据低温环境和控温精度要求而确定。

所述的冷却液为去离子水或乙二醇水溶液。

以下结合附图对本发明作进一步的说明：

所述压缩机制冷循环和冷却液制冷循环的目的是将蓄冷箱1内的冷却液温度冷却到蓄冷温度T

负载工作前，供液循环泵3工作，所述循环Ⅰ应满足初始的设定供液温度，如设定供液温度T

所述循环Ⅰ产生的热胀冷缩，由所述蓄冷箱1进行补偿，同时蓄冷箱1给所述供液循环泵3提供定压、缓冲作用。若所述蓄冷箱1为闭式水箱，则可以增设膨胀罐等措施。

负载工作时，由所述电动调节阀7和三通比例调节阀8配合开启或关闭，经过负载6产生的高温冷却液T

所述压力安全阀10，是当供液压力超标时，起到卸压调节作用。

负载6所需供液流量和压力由所述手动调节阀4进行调节，由于这类设备要求供液流量和压力相对稳定，管阻也相对固定，所以手动调节阀4调节可以满足。若负载有变流量等要求，可通过更换电动调节阀等措施，这与本专利所要保护的内容不冲突。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施方式，但本发明不限于上述实施方式，对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。