一种带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机

技术领域

本发明属于激光冷水机设备热传递设计技术领域，尤其涉及一种带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机。

背景技术

光纤激光设备在使用过程，其激光器和激光头输出激光时会产生多余的热量，需要用冷切水带走多余的热量来保证激光设备的正常运行。由于激光器和激光头工作模式和结构的差异，两者所需要的冷却水存在较大的温差，为保证两个核心部件均能够处于稳定的工作温度范围，需要提供两路水，一路为低温水、一路为常温水，分别匹配两路冷却需求，因此诞生了单泵双温冷水机，单泵双温冷水机使用一台水泵直接输出低温水，并将低温水分为两路，一路直接供给低温冷却回路，一路通过加热棒对低温水加热输出常温水供给常温冷却回路，但是使用这种方式就会产生以下问题：加热棒产生的热量最终还是要靠冷水机的制冷量来抵消，降低了冷水机输出的制冷输出，导致制冷剂内部形成内耗，增大了冷水机的功耗，同时加热棒安装不方便，使用时间长了容易故障，上述问题导致单泵双温冷水机的整体能耗效率无法进一步提升，而随着光纤激光设备精度和性能的不断发展，市场对于冷水机配套产品的性能要求越来越高，现有产品已经越来越难以满足市场需求。

发明内容

本发明的目的在于，通过改良现有冷水机的冷热循环结构，通过热回收冷凝结构实现热量的冷热资源的循环回收利用，通过热回收冷凝器回收的热量来加热低温水，降低输出常温水对于加热棒的需求，增加冷水机的制冷量，提供一种能够降低冷水机能耗，提高冷水机性能的带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本申请的一种带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机，包括由压缩机1、热回收冷凝器2、节流阀3、蒸发器4构成的热回收回路，以及由低温水箱5、水泵6、调节阀7、加热管路8构成的双温冷却回路；

所述蒸发器4设于低温水箱5内部以向低温水箱5内介质放热；

所述热回收回路中：压缩机1输出口连通热回收冷凝器2的放热回路，之后经节流阀3以及蒸发器4最后返回至压缩机1输入口；

所述双温冷却回路中：低温水箱1输出口连接水泵6向外输出，水泵6输出分开形成两个冷却支路，其中一个冷却支路连接至低温负载的冷却回路最后返回低温水箱5；另一个冷却支路经由调节阀7连接至热回收冷凝器2的吸热回路以及加热管路8后连接至常温负载的冷却回路最后返回低温水箱5。

对前述带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机的进一步改进或者优选实施方案，所述加热管路是由电加热管制成。

对前述带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机的进一步改进或者优选实施方案，所述热回收冷凝器2是由微通道冷凝器的集液管外包裹吸热管路制成。

对前述带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机的进一步改进或者优选实施方案，所述热回收冷凝器2包括两段双层集液管20以及设置于两段双层集液管20之间的多个扁平的内分流板21和外分流板22；所述内分流板21和外分流板22成对设置且大端面紧贴，内分流板21和外分流板22内部均匀设置有导流孔道2a内分流板21的两端分别插入双层集液管20的内层管腔中；外分流板22的两端分别插入双层集液管20的外层管腔中。

对前述带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机的进一步改进或者优选实施方案，成对设置的内分流板21和外分流板22之间设置有散热翅片23。

对前述带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机的进一步改进或者优选实施方案，靠近双层集液管20两端的管壁上分别设置有进水管头和出水管头202；进水管头和出水管头202分别与双层集液管20的内腔和外腔连通。

其有益效果在于：

本申请的带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机通过改良现有单泵双温冷水机的冷热传递结构，利用热回收冷凝器来回收进入常温冷却回路中的低温水中的冷量，使其回收至低温水箱用于制冷，同时将低温水转变为常温水以降低加热管的依赖，实现冷量资源的回收利用，同时降低加热器的使用，实现节能减排，提高冷水机效率和性能。

附图说明

图1是带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机的管路连接结构示意图；

图2是实施例微通道冷凝器的侧视图；

图3是实施例微通道冷凝器的剖视图；

图4是实施例微通道冷凝器的斜视图；

其中附图标记包括：

压缩机1、热回收冷凝器2、导流孔道2a、双层集液管20、进水管头201、出水管头202、内分流板21、外分流板22、散热翅片23、节流阀3、蒸发器4、低温水箱5、水泵6、调节阀7、加热管路8。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作详细说明。

本申请的一种带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机，主要用于提供一种传统单泵双温冷水机的改良结构，通过回收冷水机在产生低温水过程中产生的热量来加热部分低温水以使其满足常温冷却的需求，将通往常温冷却回路的低温水的冷量回收用于产生低温冷却水，实现冷热量的循环回收和利用，改变原有单泵双温冷水机需要利用加热器加热低温水来获得常温冷却水，导致冷书籍预产冷量被消耗以及加热器使用引起的能源浪费，提高冷水机性能，降低其综合能耗以及设备被损耗，实现节能环保以及提高设备性能等多重目的。

如图1所示，带有热回收微通道冷凝器的单泵双温冷水机的主要结构包括由压缩机1、热回收冷凝器2、节流阀3、蒸发器4构成的热回收回路，以及由低温水箱5、水泵6、调节阀7、加热管路8构成的双温冷却回路；

蒸发器4设于低温水箱5内部以向低温水箱5内介质放热；

热回收回路中：压缩机1输出口连通热回收冷凝器2的放热回路，之后经节流阀3以及蒸发器4最后返回至压缩机1输入口；

双温冷却回路中：低温水箱1输出口连接水泵6向外输出，水泵6输出分开形成两个冷却支路，其中一个冷却支路连接至低温负载的冷却回路最后返回低温水箱5；另一个冷却支路经由调节阀7连接至热回收冷凝器2的吸热回路以及加热管路8后连接至常温负载的冷却回路最后返回低温水箱5。

具体使用过程中，压缩机压缩制冷剂形成循环，利用蒸发器、热回收冷凝器结合制冷剂的气液转换形成热量的循环，液态高压制冷剂在低温水箱内的蒸发器中吸热气化形成气态低压制冷剂，气态低压制冷剂在压缩机的驱动下进入热回收冷凝器中被压缩并放热降温形成低温低温液态制冷剂经节流阀返回蒸发器形成循环，低温水箱输出低温低温冷却水，低温冷却水分两路，一路直接供给低温制冷回路最后返回低温水箱，一路流经热回收冷凝器吸收制冷剂压缩过程中散发的热量被加热形成常温冷却水，在必要时利用加热管路进行补热和进一步升温一般直接使用点加热管以压缩冷水机体积，常温冷却水流入常温冷却回路最后返回低温水箱。

在具体实施过程中，为实现冷热量回收利用，热回收冷凝器2是由微通道冷凝器的集液管外包裹吸热管路制成。

其具体结构如图2~4所示，热回收冷凝器2包括两段双层集液管20以及设置于两段双层集液管20之间的多个扁平的内分流板21和外分流板22；内分流板21和外分流板22成对设置且大端面紧贴，内分流板21和外分流板22内部均匀设置有导流孔道2a内分流板21的两端分别插入双层集液管20的内层管腔中；外分流板22的两端分别插入双层集液管20的外层管腔中。为进一步提高换热效率，在成对设置的内分流板21和外分流板22之间设置有散热翅片23。

上述结构具有结构简单，换热效率高，热量交换量大的特点，能够满足快速实现高温气态介质与低温冷却水之间进行热量交换的目的。

为连接冷却循环回路，在靠近双层集液管20两端的管壁上分别设置有进水管头和出水管头202；进水管头和出水管头202分别与双层集液管20的内腔和外腔连通。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。