一种高精度冷热一体机的制作方法

本技术涉及工业控温设备，尤其是涉及一种高精度冷热一体机。

背景技术：

1、在现有技术中，冷热一体机是一种能够提供冷源和热源的设备，能够帮助实验设备模拟不同的环境温度，从而测试各种材料、装备、仪器等在不同温度中的性能变化和可靠程度，其广泛应用于新能源测试、实验检测、半导体测试、能源化工等领域。而实验检测设备需要的(冷热源)温度范围较宽，高温可达150℃，低温可达-40℃，并要求升降温采用匀速线性控制，一般从高温往低温降温时，温度超过了压缩机的正常工作温度范围，不能直接开启压缩机进行降温，需要先用辅助冷却装置将介质温度降低至压缩机正常工作温度，才能开启压缩机进行控温，由于实验检测设备对冷热源的控温精度和升降温速度(斜率)都有着苛刻的要求，目前常规的工业用冷热一体机控温精度普遍在±1℃左右，无法满足精密仪器设备对控温精度的需求，普通的制冷设备无法从高温段直接使用压缩机进行降温，是因为介质温度过高时，直接降温会导致回气温度过高，造成压缩机超温，损害压缩机使用寿命。长期超温运行还会加速压缩机冷冻油的碳化，加快了机组保养频率，提高了设备使用成本

2、申请号为：202121466686.5的中国实用新型专利公开了一种高精度冷热一体机组，包括支撑底板，主体支撑侧板，导流管，转动密封轴，电动机，传动带，固定基础板，降温结构和升温结构，其中：主体支撑侧板通过螺栓安装在支撑底板的表面，且导流管通过转轴镶嵌在主体支撑侧板的内部，该转动密封轴镶嵌在导流管的内部；所述电动机通过螺栓安装在支撑底板的表面，且传动带嵌套在电动机和导流管的表面，该固定基础板通过螺栓安装在支撑底板的表面；所述降温结构和升温结构通过螺栓安装在固定基础板的两侧。然而该种高精度冷热一体机组结构过于简单，其无法满足精密仪器设备对控温精度的需求，其通过导流管实现降温，会导致回气温度过高，造成压缩机超温，损害压缩机使用寿命。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种高精度冷热一体机。

2、为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是：

3、一种高精度冷热一体机，包括机体，所述机体架设在地面上，还包括用于构成双级复叠式制冷系统的制冷模块、用于实现设备制热功能的加热模块以及用于将制冷模块与加热模块进行连接的介质循环模块，制冷模块布置在所述机体的内部，加热模块装配在所述机体的内部一侧，介质循环模块配置在制冷模块与加热模块之间。

4、制冷模块包括壳管冷凝器、蒸发冷凝器、干燥过滤器、高温制冷系统以及低温制冷系统，所述壳管冷凝器设置在所述机体的内侧下部且与所述机体固定连接，所述壳管冷凝器包含具有高温段以及低温段，所述蒸发冷凝器对应所述壳管冷凝器设置在所述机体的内侧上部且与所述机体固定连接，所述干燥过滤器布置在所述机体内侧中部且通过管路与高温制冷系统以及低温制冷系统连通，高温制冷系统布置在所述机体内侧下部且与所述壳管冷凝器以及所述蒸发冷凝器连通，低温制冷系统与高温制冷系统相邻布置且与所述壳管冷凝器以及所述蒸发冷凝器连通。

5、高温制冷系统包括高温压缩机、高温油分离器以及高温气液分离器，所述高温压缩机设置在所述机体的内侧下部且与所述机体固定连接，所述高温油分离器与所述高温压缩机相邻布置且与所述高温压缩机连通，所述高温油分离器的气体出口与所述壳管冷凝器的高温段连通，所述高温气液分离器与所述高温油分离器相邻布置且与所述蒸发冷凝器以及所述高温压缩机连通。

6、还包括高温膨胀阀，所述高温膨胀阀设置在所述干燥过滤器与所述蒸发冷凝器之间。

7、低温制冷系统包括低温压缩机、低温油分离器、回热器以及低温气液分离器，所述低温压缩机设置在所述机体的内侧下部且与所述机体固定连接，所述低温压缩机与所述高温压缩机并排间隔布置，低温油分离器与所述低温压缩机相邻布置且与所述低温压缩机以及管壳式冷凝器的低温段连通，所述回热器设置在所述机体的内侧上部且与所述蒸发冷凝器以及干燥过滤器连通，所述低温气液分离器与低温油分离器相邻布置且与所述低温压缩机以及所述回热器连通。

8、还包括蒸发器、回气冷却器以及膜片式制冷单向阀，所述蒸发器设置在所述机体内侧上部且与所述回热器连通，所述回气冷却器与所述蒸发器相邻布置且与所述低温气液分离器以及所述蒸发器连通，所述膜片式制冷单向阀设置在所述蒸发器与所述回气冷却器之间且与所述蒸发器以及所述回气冷却器连通。

9、还包括低温油分离器由一级油分与二级油分组成，所述一级油分与所述二级油分相邻布置在所述机体的内侧下部且与所述机体固定连接。

10、加热模块包括加热器，所述加热器设置在所述机体内部一侧且与所述机体固定连接，所述加热器与所述蒸发器连通，所述加热器为u型电加热器。

11、介质循环模块包括介质循环泵、集液器、循环介质入口以及循环介质出口，所述介质循环泵设置在所述机体的内侧下部且与所述机体固定连接，所述介质循环泵与所述蒸发器连通，所述集液器对应所述介质循环泵设置在所述机体的内部且与所述介质循环泵连通，所述循环介质入口设置在所述集液器上且与所述集液器连通，所述循环介质出口设置在所述加热器上且与所述加热器连通。

12、还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱设置在所述机体的内侧上部且与所述机体固定连接，所述膨胀水箱与所述集液器连通，所述壳管冷凝器的一端设有冷却水入口以及冷却水出口。

13、本实用新型的有益效果是：

14、设有制冷模块，其采用双级复叠式制冷系统构成，包含两个单独的制冷系统，可以扩展制冷压缩机的工作温度范围，控温范围可达-40℃-150℃，具备回气冷却装置，即使循环介质从150℃开始降温，也可直接开启压缩机降温而不损伤压缩机，加快了降温速率，节省设备运行成本，设有加热模块，可以配合制冷模块实现-40℃-150℃的线性交变控温，控温精度可达±0.1℃，设有介质循环模块，可将加热模块与制冷模块进行连接以实现介质循环，设备整体结构紧凑，便于操作与使用。

技术特征：

1.一种高精度冷热一体机，包括机体(1)，所述机体(1)架设在地面上，其特征在于，还包括用于构成双级复叠式制冷系统的制冷模块、用于实现设备制热功能的加热模块以及用于将制冷模块与加热模块进行连接的介质循环模块，制冷模块布置在所述机体(1)的内部，加热模块装配在所述机体(1)的内部一侧，介质循环模块配置在制冷模块与加热模块之间。

2.如权利要求1所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，制冷模块包括壳管冷凝器(2)、蒸发冷凝器(3)、干燥过滤器(4)、高温制冷系统以及低温制冷系统，所述壳管冷凝器(2)设置在所述机体(1)的内侧下部且与所述机体(1)固定连接，所述壳管冷凝器(2)包含具有高温段以及低温段，所述蒸发冷凝器(3)对应所述壳管冷凝器(2)设置在所述机体(1)的内侧上部且与所述机体(1)固定连接，所述干燥过滤器(4)布置在所述机体(1)内侧中部且通过管路与高温制冷系统以及低温制冷系统连通，高温制冷系统布置在所述机体(1)内侧下部且与所述壳管冷凝器(2)以及所述蒸发冷凝器(3)连通，低温制冷系统与高温制冷系统相邻布置且与所述壳管冷凝器(2)以及所述蒸发冷凝器(3)连通。

3.如权利要求2所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，高温制冷系统包括高温压缩机(5)、高温油分离器(6)以及高温气液分离器(7)，所述高温压缩机(5)设置在所述机体(1)的内侧下部且与所述机体(1)固定连接，所述高温油分离器(6)与所述高温压缩机(5)相邻布置且与所述高温压缩机(5)连通，所述高温油分离器(6)的气体出口与所述壳管冷凝器(2)的高温段连通，所述高温气液分离器(7)与所述高温油分离器(6)相邻布置且与所述蒸发冷凝器(3)以及所述高温压缩机(5)连通。

4.如权利要求3所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，还包括高温膨胀阀(8)，所述高温膨胀阀(8)设置在所述干燥过滤器(4)与所述蒸发冷凝器(3)之间。

5.如权利要求4所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，低温制冷系统包括低温压缩机(9)、低温油分离器、回热器(10)以及低温气液分离器(11)，所述低温压缩机(9)设置在所述机体(1)的内侧下部且与所述机体(1)固定连接，所述低温压缩机(9)与所述高温压缩机(5)并排间隔布置，低温油分离器与所述低温压缩机(9)相邻布置且与所述低温压缩机(9)以及管壳式冷凝器的低温段连通，所述回热器(10)设置在所述机体(1)的内侧上部且与所述蒸发冷凝器(3)以及干燥过滤器(4)连通，所述低温气液分离器(11)与低温油分离器相邻布置且与所述低温压缩机(9)以及所述回热器(10)连通。

6.如权利要求5所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，还包括蒸发器(12)、回气冷却器(13)以及膜片式制冷单向阀(14)，所述蒸发器(12)设置在所述机体(1)内侧上部且与所述回热器(10)连通，所述回气冷却器(13)与所述蒸发器(12)相邻布置且与所述低温气液分离器(11)以及所述蒸发器(12)连通，所述膜片式制冷单向阀(14)设置在所述蒸发器(12)与所述回气冷却器(13)之间且与所述蒸发器(12)以及所述回气冷却器(13)连通。

7.如权利要求6所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，还包括低温油分离器由一级油分(15)与二级油分(16)组成，所述一级油分(15)与所述二级油分(16)相邻布置在所述机体(1)的内侧下部且与所述机体(1)固定连接。

8.如权利要求7所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，加热模块包括加热器(17)，所述加热器(17)设置在所述机体(1)内部一侧且与所述机体(1)固定连接，所述加热器(17)与所述蒸发器(12)连通，所述加热器(17)为u型电加热器(17)。

9.如权利要求8所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，介质循环模块包括介质循环泵(18)、集液器(19)、循环介质入口(20)以及循环介质出口(21)，所述介质循环泵(18)设置在所述机体(1)的内侧下部且与所述机体(1)固定连接，所述介质循环泵(18)与所述蒸发器(12)连通，所述集液器(19)对应所述介质循环泵(18)设置在所述机体(1)的内部且与所述介质循环泵(18)连通，所述循环介质入口(20)设置在所述集液器(19)上且与所述集液器(19)连通，所述循环介质出口(21)设置在所述加热器(17)上且与所述加热器(17)连通。

10.如权利要求9所述的一种高精度冷热一体机，其特征在于，还包括膨胀水箱(22)，所述膨胀水箱(22)设置在所述机体(1)的内侧上部且与所述机体(1)固定连接，所述膨胀水箱(22)与所述集液器(19)连通，所述壳管冷凝器(2)的一端设有冷却水入口以及冷却水出口。

技术总结本技术公开了一种高精度冷热一体机，包括机体，所述机体架设在地面上，还包括用于构成双级复叠式制冷系统的制冷模块、用于实现设备制热功能的加热模块以及用于将制冷模块与加热模块进行连接的介质循环模块，制冷模块布置在所述机体的内部，加热模块装配在所述机体的内部一侧，介质循环模块配置在制冷模块与加热模块之间，本技术的有益效果是设有制冷模块，其采用双级复叠式制冷系统构成，包含两个单独的制冷系统，可以扩展制冷压缩机的工作温度范围，控温范围可达‑40℃‑150℃，设有加热模块，可以配合制冷模块实现‑40℃‑150℃的线性交变控温，控温精度可达±0.1℃，设有介质循环模块，可将加热模块与制冷模块进行连接以实现介质循环。技术研发人员：郝身改,姚雄,周红果受保护的技术使用者：天津市美科冷暖设备有限公司技术研发日：20231122技术公布日：2024/7/15