[发明专利]超低温冰槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温测试装置，具体地说是一种超低温冰槽。

背景技术

低温冰槽是一种用来对各种物质材料做低温物理性能测试的装置。各种物 质材料在不同的温度下都会呈现不同的温度特性，通过低温物理性能测试，可 以得出各种物质材料在不同的低温下所表现出的不同的物理性能，从而决定每 种物质材料适用的领域和环境。所测试的低温性能特性包括很多方面，如检测 原料的低温脆性，低温脆性的测定无论在科学研究或是生产制造环节都是不可 或缺的。

控温精确是对实验设备基本要求，只有温度控制精确，测量数值才准确。 低温冰槽作为一种低温物理性能测试的装置，其中一个不可或缺的功能是，可 控制温度已达到测试所需。比如需要测试某物理材料在-20℃所表现出的物理 性能，低温冰槽就需要把温度控制在恒温-20℃。

目前，现有技术的相应进口产品及国内生产厂家生产的同类产品，都采用 冷热平衡原理以达到控温目的。具体方式即：两级压机降温工作，温度到达设 定值时，由电控输出信号接触器吸合，加热棒开始工作，维持冰槽内设定温度 (一般加热棒的电功率大于压机的功率)；温度波动系数大，大约在±1℃温度 范围内变化。由于冰槽温度设定值在0℃——80℃之间。当设定温度为0℃时， 第二级压机蒸发压力高制冷量大(一般在1500W-2500W)；如果要保持冰槽内设 定温度，加热棒功率至少需要2500W热量来消耗压机产生越2500W制冷量；加 上双机复迭压机制冷消耗功率，总消耗功率约5KW。这种控温方式不但控温精 度差，而且造成了极大的能源浪费。且适用范围较窄。

因此，测试温度超低，适用范围广，控温精度高，能耗少的低温冰槽是当 今技术科学和社会发展的需求。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种测试温度超低、适用范围广、控温精度高、 能耗少的超低温冰槽。

如图1、图3、图4、图5所示，本发明的技术任务是按以下方式实现的， 超低温冰槽，包括箱体、冰槽容器、操作屏、压缩机制冷系统、蒸发器、风扇 电机和电气部分，冰槽容器、压缩机制冷系统、蒸发器和风扇电机设置在箱体 内部，操作屏设置在箱体上部；蒸发器设置在冰槽容器周边，箱体上设置有与 冰槽容器上口相对应的开口，开口处设置有密封盖对冰槽容器进行密封；压缩 机制冷系统与蒸发器相连；压缩机制冷系统排出的冷媒通过蒸发器对冰槽容器 内的冷却介质进行制冷；风扇电机对压缩机制冷系统中的冷凝器进行降温，箱 体上位于风扇电机附近开有风机进风口，箱体相对于风机进风口的另外一侧面 上开有风机排风口；压缩机制冷系统采用双级复叠式压缩机制冷技术；电气部 分对压缩机制冷系统进行控制，电气部分连接操作屏，压缩机制冷系统为一级 制冷系统和二级制冷系统，一级制冷系统和二级制冷系统的环路上的换热器套 在一起组成套管式换热器，套管式换热器为外管内套入内管，外管为一级制冷 系统的换热器，内管为二级制冷系统的换热器；控温方式采用双蒸发器，双电 子膨胀阀控制冷媒流量，即旁通分流式的控温方式；双蒸发器分为冰槽蒸发器 和副蒸发器，冰槽蒸发器设置在冰槽容器周边对冰槽容器内的冷却介质进行制 冷，副蒸发器对冷量进行旁通式分流；电气部分包括单片机、电脑控制板、电 子膨胀阀，单片机设置在电脑控制板上，电脑控制板连接电子膨胀阀和操作屏， 通过电脑控制板和单片机的配合使用，使得可在操作屏上操作；电子膨胀阀设 置在冰槽蒸发器和副蒸发器的制冷剂入口管路上，单片机通过电脑控制板来控 制电子膨胀阀开度，单片机根据操作指令设定温度，对其下发指令进行温度调 节。

一级制冷系统包括一级压缩机、一级冷凝器、一级过冷器、过滤器、节流 元件、套管式换热器的外管；一级压缩机、一级冷凝器、一级过冷器、过滤器、 节流元件和套管式换热器的外管之间通过管路连通成一循环体；即一级压缩机 的排气端连通一级冷凝器一端，一级冷凝器另一端连通一级过冷器一端，一级 过冷器另一端连通过滤器，过滤器连通节流元件，节流元件连通套管式换热器 的外管的一端口，套管式换热器的外管的另一端口连通到一级压缩机的吸气 端；套管式换热器的外管与一级压缩机的吸气端之间的管路一部分缠绕在一级 过冷器的外部；一级压缩机的吸气端外的管路上设置有单向阀；一级冷凝器外 设置有风扇电机。