专利名称：一种脉冲式纯水维持系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体循环恒温领域，尤其涉及一种脉冲式纯水维持系统。
背景技术：
在液体循环恒温系统中，由于一些被控物体的特性，需要电气绝缘，即需要水有一定的电阻值，例如纯水。在循环过程中维持或制造水阻值的方法通常是采取水与树脂做离子交换的方式。通常使用的树脂多数只能用在中低温领域，例如摄氏60度以下。在高温域，例如摄氏60度以上，树脂的温度会随循环液温度增高，以致于会降低树脂的使用寿命。通常解决树脂在高温寿命短的方法是，循环水在通过树脂桶或树脂柱前先予以降温，例如降到摄氏60度以下，后再与树脂进行离子交换，通常称为预冷处理。但是目前的冷处理方法，对流量和温度不能精确控制。有的虽投入小，但冷却效果差，有的虽冷却效果好，却投入成本大。因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种脉冲式纯水维持系统，其可以实现在高温域冷处理，且对流量精确控制，从而实现对离子交换前温度的精确控制。为解决上述技术问题，本发明提供一种脉冲式纯水维持系统，其包括循环流体通路，所述循环流体通路包括循环流体入口、热交换器、离子交换容器和循环流体出口，循环流体与冷却流体在所述热交换器处进行热交换，所述热交换器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，所述热交换器的第一输入端口与所述循环流体入口相连通，所述热交换器的第一输出端口与所述循环流体出口相连通，其特征在于，所述循环流体通路还包括第一软管盘管，所述第一软管盘管的输入端口与所述循环流体出口相连通，所述第一软管盘管的输出端口与所述离子交换容器的输入端口相连通，所述离子交换容器的输出端口与所述循环流体入口相连通，所述循环流体从所述热交换器的第一输入端口流入，从所述热交换器的第一输出端口流出，所述冷却流体从所述热交换器的第二输入端口流入，从所述热交换器的第二输出端口流出。进一步的，所述第一软管盘管在室温环境中或缠绕于所述冷却流体从所述热交换器的第二输入端口流入前的预冷处理管道上。进一步的，所述循环流体通路还包括电磁阀，所述电磁阀连接所述循环流体出口和所述第一软管盘管，所述电磁阀的输入端口与所述循环流体出口相连通，所述电磁阀的输出端口与所述第一软管盘管输入端口相连通，在所述电磁阀导通时 ，所述循环流体能够从所述循环流体出口通过所述电磁阀进入所述第一软管盘管，在第一软管盘管处对所述循环流体进行降温，之后循环流体进入所述离子交换容器进行离子交换，离子交换后的循环流体流至所述循环流体入口。进一步的，所述循环流体通路还包括第二软管盘管，所述第二软管盘管连接所述离子交换容器和所述循环流体入口，所述离子交换容器的输出端口与所述第二软管盘管输入端口相连通，所述第二软管盘管的输出端口与所述循环流体入口相连通，所述循环流体能够从所述循环流体出口进入所述第一软管盘管，在第一软管盘管处对所述循环流体进行降温，之后所述循环流体进入所述离子交换容器进行离子交换，离子交换后的循环流体在流至所述第二软管盘管进行升温，升温后的循环流体流至所述循环流体入口。进一步的，所述第二软管盘管缠绕于所述冷却流体从所述热交换器的第二输出端口流出后的管道上。进一步的，所述循环流体通路还包括用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制所述电磁阀的开关比例。进一步的，所述电磁阀的开关比例是可控的。进一步的，所述循环流体通路还包括用于储存所述循环流体的流体罐，所述循环流体在经过所述热交换器前分流，一部分流入所述热交换器，另一部分流入所述流体罐，所述流体罐的一个输入端口与所述循环流体入口连通，所述流体罐的另一个输入端口与所述热交换器的第一输出端口连通。进一步的，所述循环流体通路还包括设置于所述流体罐的输出口处的泵和马达，以驱动所述循环流体的流动。更进一步的，其还包括有连通循环流体入口和循环流体出口的旁通阀。与现有技术相比，本发明`在高温域冷处理过程中，实现对流量精确控制，从而实现对离子交换前温度的精确控制，而且投入成本小，方法环保，便于操作。
图1为本发明中的脉冲式纯水维持系统在一个实施例中的结构示意图。图2为本发明中的脉冲式纯水维持系统在另一个实施例中的结构示意图。其中:100为脉冲式纯水维持系统，110为冷却流体通路，111为冷却流体入口，112为冷却流体出口，120为循环流体通路，121为循环流体入口，122为循环流体出口，123为热交换器，124为第一软管盘管，125为离子交换容器，126为电磁阀，127为第二软管盘管，128为温度传感器，129为流体罐，130为泵和马达，131为旁通阀。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本发明至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本发明的限制。图1为本发明中的脉冲式纯水维持系统在一个实施例中的结构示意图。图2为本发明中的脉冲式纯水维持系统在另一个实施例中的结构示意图。如图1和图2所示，所述脉冲式纯水维持系统100包括冷却流体通路110和循环流体通路120。所述循环流体通路120包括循环流体入口 121、热交换器123、离子交换容器125和循环流体出口 122。循环流体与冷却流体在所述热交换器123处进行热交换。所述热交换器123包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口。所述热交换器123的第一输入端口与所述循环流体入口 121相连通，所述热交换器123的第一输出端口与所述循环流体出口 122相连通。所述循环流体通路120还包括第一软管盘管124，所述第一软管盘管124的输入端口与所述循环流体出口 122相连 通，所述第一软管盘管124的输出端口与所述离子交换容器125的输入端口相连通，所述离子交换容器125的输出端口与所述循环流体入口 121相连通。可以看出，所述循环流体通路120的包括主通路及辅助通路，主通路是:所述循环流体入口 121、所述热交换器120和所述循环流体出口 122形成的通路，具体的，所述循环流体从所述循环流体入口 121进入，流经所述热交换器120，在所述热交换器120处进行热交换，随后经过所述循环流体出口 122流出。辅助通路是:所述循环流体入口 121、所述离子交换容器125、所述第一软管盘管124和所述循环流体出口 122形成的通路，具体的，所述循环流体从所述循环流体出口 122进入所述第一软管盘管124，流经所述离子交换容器125，返回所述循环流体入口 121。冷却流体入口 111与所述热交换器123的第二输入端口相连通，冷却流体出口与所述热交换器123的第二输出端口相连通，这样，所述冷却流体从热交换器123的第二输入端口流入，从热交换器123的第二输出端口流出。在本实施例中，预冷部分采用具有一定长度的塑料软管，即第一软管盘管124，考虑到空间和换热效率等问题，将预冷部分的第一软管盘管124以螺旋状态在室温环境中上，使其在进入离子交换容器125前得以充分的降温。在另一实施例中，第一软管盘管124缠绕于所述冷却流体入口 111附近的管道上，即第一软管盘管124缠绕于所述冷却流体从热交换器123的第二输入端口流入前的预冷处
理管道上。所述循环流体通路120还包括电磁阀126，所述电磁阀126连接所述循环流体出口 122和所述第一软管盘管124，所述电磁阀126的输入端口与所述循环流体出口 122相连通，所述电磁阀126的输出端口与所述第一软管盘管124输入端口相连通，这样，所述循环流体从所述电磁阀126的输入端口流入，从所述电磁阀126的输出端口流出，先流经第一软管盘管124，接着流入离子交换容器125，最后返回循环流体入口 121。在循环流体进入第一软管盘管124前加装电磁阀126，打开电磁阀126让一部分循环流体进入第一软管盘管124内后关闭电磁阀126，让循环流体在第一软管盘管124内停留一段时间，得到充分的冷却后再打开电磁阀126使其进入到离子交换容器125中，这样的脉冲式操作，可有效的控制预冷量，降低进入离子交换容器125的水温。
其中电磁阀126的开关比例是可调的，比如100%开启至0%开启，每5%—个调整等
级，那么则有0%，5%，10%,----95%，100%这么多的开关比例等级，这样相对于整体控制系
统流量口径来讲，可以非常精确的调整流量，进而精确的控制循环流体的温度。电磁阀126带有控制开关比例的步进电机或直流电机，通过控制所述步进电机或直流电机来控制所述电磁阀126的开关比例。在另一个如图2所示的实施例中，所述循环流体通路120还包括第二软管盘管127，所述第二软管盘管127连接所述离子交换容器125和所述循环流体入口 121，所述离子交换容器125的输出端口与所述第二软管盘管127输入端口相连通，所述第二软管盘管的输出端口与所述循环流体入口 121相连通，这样，所述循环流体从离子交换容器125流出，经第二软管盘管127返回所述循环流体入口 121。可以得知，由于预冷离子交换部分的循环流体温度降低，当这部分循环流体再次进入到设备主循环中，会影响设备的高温加热能力，即加热功率，从而影响设备的控温精度，为此，在一个实施例中一个简单的缓解方法是将所述第二软管盘管127缠绕于所述冷却流体从所述热交换器123的第二输出端口流出后的管道上，给预冷后的循环流体再次加热后返回到设备的主循环。在本实施例中，所述循环流体通路120还包括用于储存所述循环流体的流体罐129，所述循环流 体在经过所述热交换器123前分流，一部分流入所述热交换器123，另一部分流入所述流体罐129，所述流体罐129的一个输入端口与所述循环流体入口 121连通，所述流体罐129的另一个输入端口与所述热交换器123的第一输出端口连通。在本实施例中，在所述循环流体通路120上还包括温度传感器128，所述温度传感器128用于检测所述循环流体的温度。基于所述温度传感器128检测到的循环流体温度来控制所述电磁阀126的开关比例。从而实现对脉冲式纯水维持系统100中的循环流体温度的精确控制。在本实施例中，所述脉冲式纯水维持系统100还包括设置于所述流体罐129的输出口处的用以驱动所述循环流体的流动的泵和马达130，以及连通所述循环流体入口 121后和所述循环流体出口 122的旁通阀126，以减小设备出口的循环液体压力损失。其具体工作原理为:所述循环流体从循环流体入口 121流入，一部分经热交换器123、流体罐129、泵和马达130、温度传感器128从循环流体出口 122流出，另一部分经流体罐129、泵和马达130、温度传感器128从循环流体出口 122流出，或者另一部分经热交换器123、流体罐129、泵和马达130、温度传感器128、电磁阀126、第一软管盘管124、离子交换容器125、第二软管盘管127流入循环流体入口 121，还有另一部分经热交换器123、流体罐129、泵和马达130、旁通阀131流入循环流体入口 121。在本实施例中，所述循环流体为液体，所述冷却流体为冷却水。综上所述，本发明的脉冲式纯水维持系统100通过在所述热交换器123第一出口端和离子交换容器125入口端之间设置第一软管盘管124，使其在进入离子交换容器125前得以充分的降温；在所述热交换器123第一出口端和所述第一软管盘管124入口端之间设置电磁阀126，以有效的控制预冷量，降低进入离子交换容器125的水温；在所述离子交换容器125出口端和所述热交换器123第一入口端之间设置第二软管盘管127，以便给预冷后的循环流体再次加热。所述脉冲式纯水维持系统100还包括设置于所述循环流体通路120上的用于检测所述循环流体温度的温度传感器128，基于所述温度传感器128检测到的循环流体温度来控制电磁阀126的开关比例，从而有效地做到实现对离子交换前温度的精确控制。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，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精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范 围当中。
权利要求
1.一种脉冲式纯水维持系统,其包括循环流体通路,所述循环流体通路包括循环流体A 口、热交换器、离子交换容器和循环流体出口，循环流体与冷却流体在所述热交换器处进行热交换， 所述热交换器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口， 所述热交换器的第一输入端口与所述循环流体入口相连通，所述热交换器的第一输出端口与所述循环流体出口相连通，其特征在于， 所述循环流体通路还包括第一软管盘管，所述第一软管盘管的输入端口与所述循环流体出口相连通，所述第一软管盘管的输出端口与所述离子交换容器的输入端口相连通，所述离子交换容器的输出端口与所述循环流体入口相连通， 所述循环流体从所述热交换器的第一输入端口流入，从所述热交换器的第一输出端口流出，所述冷却流体从所述热交换器的第二输入端口流入，从所述热交换器的第二输出端口流出。
2.如权利要求1所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:所述第一软管盘管在室温环境中或缠绕于所述冷却流体从所述热交换器的第二输入端口流入前的预冷处理管道上。
3.如权利要求1所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:所述循环流体通路还包括电磁阀，所述电磁阀连接所述循环流体出口和所述第一软管盘管，所述电磁阀的输入端口与所述循环流体出口相连通，所述电磁阀的输出端口与所述第一软管盘管输入端口相连通， 在所述电磁阀导通时，所述循环流体能够从所述循环流体出口通过所述电磁阀进入所述第一软管盘管，在第一软管盘管处对所述循环流体进行降温，之后循环流体进入所述离子交换容器进行离子交换，离子交换后的循环流体流至所述循环流体入口。
4.如权利要求1所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:所述循环流体通路还包括第二软管盘管，所述第二软管盘管连接所述离子交换容器和所述循环流体入口，所述离子交换容器的输出端口与所述第二软管盘管输入端口相连通，所述第二软管盘管的输出端口与所述循环流体入口相连通， 所述循环流体能够从所述循环流体出口进入所述第一软管盘管，在第一软管盘管处对所述循环流体进行降温，之后所述循环流体进入所述离子交换容器进行离子交换，离子交换后的循环流体在流至所述第二软管盘管进行升温，升温后的循环流体流至所述循环流体入口。
5.如权利要求4所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:所述第二软管盘管缠绕于所述冷却流体从所述热交换器的第二输出端口流出后的管道上。
6.如权利要求1所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:所述循环流体通路还包括用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制所述电磁阀的开关比例。
7.如权利要求3所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:所述电磁阀的开关比例是可控的。
8.如权利要求6所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:所述循环流体通路还包括用于储存所述循环流体的流体罐，所述循环流体在经过所述热交换器前分流，一部分流入所述热交换器，另一部分流入所述流体罐，所述流体罐的一个输入端口与所述循环流体入口连通，所述流体罐的另一个输入端口与所述热交换器的第一输出端口连通。
9.如权利要求8所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:所述循环流体通路还包括设置于所述流体罐的输出口处的泵和马达，以驱动所述循环流体的流动。
10.如权利要求1所述的脉冲式纯水维持系统，其特征在于:其还包括有连通循环流体入口和循环流 体出口的旁通阀。
全文摘要
本发明公开了一种脉冲式纯水维持系统通过在所述热交换器第一出口端和离子交换容器入口端之间设置第一软管盘管，使其在进入离子交换容器前得以充分的降温；在所述热交换器第一出口端和所述第一软管盘管入口端之间设置电磁阀，以有效的控制预冷量，降低进入离子交换容器的水温；在所述离子交换容器出口端和所述热交换器第一入口端之间设置第二软管盘管，以便给预冷后的循环流体再次加热。所述脉冲式纯水维持系统还包括设置于所述循环流体通路上的用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制电磁阀的开关比例，从而有效地做到实现对离子交换前温度的精确控制。
文档编号F28D1/053GK103241802SQ20131013796
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者张翔 申请人:无锡溥汇机械科技有限公司