液体温度控制系统的制作方法

本申请涉及工业制冷技术领域，具体而言，涉及一种液体温度控制系统。

背景技术：

随着经济的发展，社会的进步，能源节约已经成为重要的发展方向，目前在工业领域，对液体进行制冷的方法和设备常常采用将液体输入至设置有制冷压缩机的制冷罐中进行制冷，但是该方法制冷效率低，导致能源浪费。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种液体温度控制系统，用以改善现有技术中制冷效率低的问题。

本申请实施例提供一种液体温度控制系统，包括制冷装置以及第一存储箱；所述制冷装置包括腔体以及输液管，所述输液管设置于所述腔体内部；所述输液管的一端用于与输入泵连接，所述输入泵用于为所述输液管提供待处理液体，所述输液管的另一端与所述第一存储箱连接；所述腔体，用于容置制冷剂，以使所述制冷剂对所述待处理液体进行制冷；第一存储箱，用于存储制冷后的液体。

在上述实现过程中，制冷装置的输液管中通过输入泵输入待处理液体，腔体内容置有制冷剂，制冷剂与输液管内的待处理液体进行热交换制冷，然后将制冷后的液体输入至第一存储箱进行存储，由于待处理液体被输入至输液管，输液管的管道与制冷剂之间进行热交换的面积较大，从而提高了制冷效率。

可选地，所述制冷装置还包括制冷剂调节阀，所述腔体通过所述制冷剂调节阀与存储有制冷剂的制冷剂存储罐连接；所述制冷剂调节阀，用于调节所述腔体内的所述制冷剂。通过制冷剂调节阀可以调节从制冷剂存储罐中输入至腔体内的制冷剂，从而实现对制冷功率的调节。

可选地，所述系统还包括压力传感器，所述压力传感器与所述输液管的一端连接；所述压力传感器，用于检测所述输液管一端的压力值。由于制冷过程中，输液管内的待处理液体由于制冷变为固体状态，导致管道堵塞的问题，因此，设置压力传感器可以检测输液管一端的压力值实现对管道是否堵塞进行检测，从而保证液体温度控制系统的正常工作。

可选地，所述系统还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述第一存储箱连接；所述第一温度传感器，用于检测所述第一存储箱中存储的液体温度。由于存储与第一存储箱的液体可能会被环境的温度影响，因此通过设置第一温度传感器可以对第一存储箱中液体的温度进行检测，保证及时对被环境温度影响的液体进行调节操作，实现对液体温度的可控调节。

可选地，所述第一存储箱包括加热装置；所述加热装置，用于对所述第一存储箱中的液体进行加热；所述液体温度控制系统还包括第二存储箱，所述第二存储箱与所述第一存储箱通过管道连接；所述第二存储箱，用于存储经所述加热装置加热后的液体，加热装置可以对第一存储箱中制冷后的液体进行加热，以调节制冷后的液体温度与目标温度接近，实现准确的温度控制。

可选地，所述系统还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述第二存储箱连接；所述第二温度传感器，用于检测所述第二存储箱中存储的液体温度，第二温度传感器可以检测第二存储箱中液体的当前温度，以使第二存储箱中的液体温度变化时，能够及时对液体进行调节操作，实现对液体温度的可控调节。

可选地，所述第一存储箱和所述第二存储箱为保温存储箱，保温存储箱可以减缓环境温度对第一存储箱和第二存储箱中液体温度的影响。

可选地，所述系统还包括真空机以及箱体，所述真空机与所述箱体连接，所述制冷装置设置于箱体内；所述真空机，用于将所述箱体的内部抽为真空，箱体为真空状态时，可以减少液氮消耗，同时保证箱体外表面不会结冰，从而保证制冷装置的温度工作。

可选地，所述系统还包括液位检测器，所述液位检测器与所述第一存储箱连接；所述液位检测器，用于检测所述第一存储箱内液体的液位值。

在上述实现过程中，液位检测器可以检测第一存储箱内液体的量，保证及时的向液体温度控制系统中补充待处理液体。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种液体温度控制系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种液体温度控制系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种液体温度控制系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种液体温度控制系统的结构示意图。

图标：100-液体温度控制系统；110-制冷装置；111-腔体；112-输液管；113-输入泵；114-制冷剂调节阀；120-第一存储箱；121-加热装置；130-显示装置；140-第一温度传感器；150-第二输入泵；160-第二存储箱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了提高制冷效率，本申请提供一种液体温度控制系统100，请参看图1，该液体温度控制系统100包括制冷装置110以及第一存储箱120；制冷装置110包括腔体111以及输液管112，输液管112设置于腔体111内部；输液管112的一端用于与输入泵113连接，第一输入泵113用于为输液管112提供待处理液体，输液管112的另一端与第一存储箱120连接；腔体111，用于容置制冷剂，以使制冷剂对待处理液体进行制冷；第一存储箱120，用于存储制冷后的液体。

图1示出的输液管112为盘状结构，但本申请实施例中并不限定其为盘状结构，例如，输液管112还可以为u装结构，s状结构、螺旋结构等。其中，在输液管112为上述结构时，输液管112所占体积相对较小，且与制冷剂的接触面积大，因此能够提高制冷剂与待处理液体之间进行热交换的效率，也就是说，提高制冷效率。在上述实现过程中，制冷装置110的输液管112中通过输入泵113输入待处理液体，腔体111内容置有制冷剂，制冷剂与输液管112内的待处理液体进行热交换制冷，然后将制冷后的液体输入至第一存储箱120进行存储，由于待处理液体被输入至输液管112，输液管112的管道与制冷剂之间进行热交换的面积较大，从而提高了制冷效率。

请参看图2，制冷装置110还包括制冷剂调节阀114，与制冷剂调节阀114连接；腔体111通过制冷剂调节阀114与存储有制冷剂的制冷剂存储罐连接；制冷剂调节阀114，用于调节腔体111内的制冷剂，可以根据目标温度调节制冷剂调节阀114，腔体111通过制冷剂调节阀114与制冷剂存储罐连接。通过制冷剂调节阀114可以调节从制冷剂存储罐中输入至腔体111内的制冷剂，从而实现对制冷功率的调节。

以制冷剂为液氮为例，液氮可以通过喷头被喷洒于输液管112，提高液氮的利用率，此外，还可以通过多个制冷剂调节阀114将液氮均匀的输入至制冷装置110的腔体111中，液氮与待处理液体进行热交换后，液氮汽化为氮气，通过腔体111设置的排气口排出。以制冷剂为低温冷冻水为例，低温冷冻水可以通过制冷剂调节阀114输入至腔体111中，低温冷冻水与待处理液体进行热交换后，低温冷冻水变为非低温冷冻水后，非低温冷冻水可以通过制冷剂排放口被放出，同时向腔体111内输入新的低温冷冻水，为了对制冷剂实现循环利用，非低温冷冻水可以被回收重新加工为低温冷冻水输入至腔体111。

液体温度控制系统100还可以包括显示装置130，例如，操作人员可以在显示装置130中查看当前温度值，并根据目标温度调节制冷剂调节阀114，具体地，可以调节制冷剂调节阀114打开的程度，以实现对参与制冷的制冷剂量进行控制，此外，还可以实现对参与制冷的制冷剂流速进行控制，可以理解地，图2中只示出一个制冷剂调节阀114，实际情况下，可以通过设置多个制冷剂调节阀114对腔体111内的制冷剂的量进行调节。

可选地，系统还包括压力传感器，压力传感器与输液管112的一端连接；压力传感器，用于检测输液管112一端的压力值。由于制冷过程中，输液管112内的待处理液体由于制冷变为固体状态，导致管道堵塞的问题，因此，设置压力传感器可以检测输液管112一端的压力值实现对管道是否堵塞进行检测，从而保证液体温度控制系统100的正常工作。

例如，检测输液管112入口处的压力值，在入口处的压力值小于预设值时，也就是说，输液管112未发生堵塞，则可以根据目标温度调节输液管112周围的制冷剂。若入口处的压力值不小于预设值，则可以使制冷装置110停止制冷工作，具体可以调节制冷剂调节阀114停止向腔体111内送入制冷剂，或者可以控制输入泵113停止向输液管112中输入待处理液体，减小输液管112承受的压力，从而防止制冷装置110由于堵塞而被损坏。

在上述实现过程中，通过检测输液管112入口处的压力值，可以检测制冷装置110的输液管112在制冷过程中是否发生由于液体温度过低而凝固，从而导致管道堵塞的问题，在入口处的压力值小于预设值时，可以根据目标温度调节输液管112周围的制冷剂，保证正常制冷过程。

请参看图3，液体温度控制系统100还包括第一温度传感器140，第一温度传感器140与第一存储箱120连接；第一温度传感器140，用于检测第一存储箱120中存储的液体温度。由于存储与第一存储箱120的液体可能会被环境的温度影响，因此通过设置第一温度传感器140可以对第一存储箱120中液体的温度进行检测，保证及时对被环境温度影响的液体进行调节操作，实现对液体温度的可控调节。

例如，第一温度传感器140检测到第一存储箱120中存储的液体温度，当液体温度大于目标温度时，则可以控制第二输入泵150将第一存储箱120中存储的液体送至输液管112，以使温度高于目标温度的液体重新经过制冷装置110并进行制冷。

具体的，当第一存储箱120存储液体一定时间后，液体的温度可能发生较大的改变，此时，可以通过第一温度传感器140对第一存储箱120中存储的液体的温度进行检测，在第一温度传感器140检测到的温度高于预设值时，控制第二输入泵150将第一存储箱120中的液体输入至输液管112中重新进行制冷，避免第一存储箱120中的液体由于长时间的存放温度发生变化。可以理解的，第一温度传感器140在进行检查温度时，可以设定为每间隔一段时间检测一次，也可以设定为实时监测，具体设定可以根据实际情况进行设定。

请参看图4，第一存储箱120包括加热装置121；加热装置121，用于对第一存储箱120中的液体进行加热；液体温度控制系统100还包括第二存储箱160，第二存储箱160与第一存储箱120通过管道连接；第二存储箱160，用于存储经加热装置121加热后的液体，具体的，可以根据目标温度调节加热装置121的加热功率，以调节制冷后的液体温度与目标温度接近，实现准确的温度控制。

加热装置121对第一存储箱120中的液体进行加热，首先可以避免过度制冷的情况出现，其次还可以保证对液体进行准确的制冷，具体的，制冷过程可以根据目标温度值释放过量的制冷剂，以使待处理液体与制冷剂进行热交换后的温度略低与目标温度，然后通过加热装置121对液体进行加热将液体温度准确的控制在目标温度附近，使其误差最小化。

可选地，系统还包括第二温度传感器，第二温度传感器与第二存储箱160连接；第二温度传感器，用于检测第二存储箱160中存储的液体温度，第二温度传感器可以检测第二存储箱160中液体的当前温度，以使第二存储箱160中的液体温度变化时，能够及时对液体进行调节操作，实现对液体温度的可控调节。

具体地，对第二存储箱160中的温度进行检测后，可以采用以下方式对第二存储箱160中的液体温度进行调节，液体温度控制系统100还包括第二温度传感器以及第三输入泵，第二温度传感器与第二存储箱160连接，第二存储箱160通过第三输入泵与输液管112连接；第二温度传感器，用于检测第二存储箱160中存储的液体温度，可以在液体温度大于目标温度时，在显示装置130上发送提示，以提示操作人员控制第三输入泵将第二存储箱160中存储的液体送至输液管112。

对第二存储箱160中的温度进行检测后，可以采用以下方式对第二存储箱160中的液体温度进行调节，液体温度控制系统100还包括第三温度传感器以及第四输入泵，第三温度传感器与第二存储箱160连接，第二存储箱160通过第四输入泵与第一存储箱120连接；第三温度传感器，用于检测第二存储箱160中存储的液体温度在液体温度小于目标温度时，在显示装置130上发送提示，以提示操作人员控制第四输入泵将第二存储箱160中存储的液体送至第一存储箱120。

可选地，第一存储箱120和第二存储箱160为保温存储箱，保温存储箱可以避免环境对制冷后的液体温度产生较大的影响，便于制冷后的液体储存一段时间。

可选地，系统还包括真空机以及箱体，真空机与箱体连接，制冷装置110设置于箱体内；真空机，用于将箱体的内部抽为真空，箱体为真空状态时，可以减少液氮消耗，同时保证箱体外表面不会结冰，从而保证制冷装置110的温度工作，例如，在制冷剂为液氮时，考虑到由于液氮处于液相时候，其温度达到-190℃，制冷装置110的腔体111外部一周还可以设置有箱体，箱体被抽为真空，保证腔体111内部温度处于足够低状态，减少液氮消耗，同时保证箱体外表面不会结冰。

作为一种实施方式，系统还包括液位检测器，液位检测器与第一存储箱120连接；液位检测器，用于检测第一存储箱120内液体的液位值，液位检测器可以检测第一存储箱120内液体的量，保证及时的向液体温度控制系统100中补充待处理液体。

液体温度控制系统100具体对液体进行循环制冷的过程：第一输入泵113可以将待处理液体输入至制冷装置110的输液管112，第一输入泵113输入的待处理液体可以是来自于液体温度控制系统100外部的液体供应源，也可以是来自于第一存储箱120或者第二存储箱160中温度需要重新调节的液体，然后根据目标温度可以调节制冷装置110中的腔体111内的制冷剂的量或者流速，具体可以通过调节制冷剂调节阀114的开合程度进行调节，此外，还可以通过调节处于开状态的制冷剂调节阀114的数量实现对制冷剂量的调节。其中，制冷剂被输入至腔体111内时，可以通过不同的形式输入，例如，可以以流入的形式输入，还可以以喷洒的形式输入。

其中，在根据目标温度调节输液管112周围的制冷剂时，可以先接收或者设定目标温度t，然后通过一个温度传感器检测第一输入泵113输入输液管112的液体温度t1，然后将目标温度t与液体温度t1进行比对，并计算出从t1降温至t所需要的制冷功率p1，再根据制冷功率p1调节制冷装置110，以使其能够将待处理液体降温至目标温度t。

为了保证准确的温度控制，可以调节制冷装置110的制冷功率略大于制冷功率p1，使得降温后的液体温度略低于目标温度t，然后可以通过一个温度传感器检测经制冷装置110制冷的液体温度为t2，比对t2与目标温度t，并计算出从t2至t所需要的加热功率p2，再根据加热功率p2控制加热装置121对液体进行加热，然后将加热后的液体输出至第二存储箱160，并监测第二存储箱160内液体的温度t3。若t3大于t，则可以将第二存储箱160内的液体输入至制冷装置110重新进行制冷。

综上，本申请提供一种液体温度控制系统100，包括制冷装置110以及第一存储箱120；制冷装置110包括腔体111以及输液管112，输液管112设置于腔体111内部；输液管112的一端用于与输入泵113连接，输入泵113用于为输液管112提供待处理液体，输液管112的另一端与第一存储箱120连接；腔体111，用于容置制冷剂，以使制冷剂对待处理液体进行制冷；第一存储箱120，用于存储制冷后的液体，制冷装置110的输液管112中通过输入泵113输入待处理液体，腔体111内容置有制冷剂，制冷剂与输液管112内的待处理液体进行热交换制冷，然后将制冷后的液体输入至第一存储箱120进行存储，由于待处理液体被输入至输液管112，输液管112的管道与制冷剂之间进行热交换的面积较大，从而提高了制冷效率。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。