电子产品可靠性测试系统的低温控制机构的制作方法

本实用新型涉及制冷换热设备技术领域，具体为一种电子产品可靠性测试系统的低温控制机构。

背景技术：

随着电子产品不断更新迭代，人们对电子产品的品质、安全性和可靠性上要求越来越高，相应的，电子产品在量产阶段需要进行例如老化测试、高温测试等可靠性测试。

公开号为cn105068019a，名称为一种基于电源恒温振动老化的智能监测系统的中国发明专利申请，其包括电源恒温振动老化系统，供管理者对电源恒温振动老化系统进行监控的客户终端，所述客户终端通过一数据传输模块与所述电源恒温振动老化系统连接。

上述的发明专利申请，虽然可以完成被测电源的恒温振动老化测试和性能测试，但是其仍存在问题：其仅具有能够进行加热的温度控制系统（记载在其说明书的[0034]-[0037]段），不能够对被测产品进行低温可靠性测试和快速降温可靠性测试。

现有技术中常规的制冷系统通常采用单级压缩机，其制冷量不足，蒸发器温度相对较高（仅能降至-30℃），即使在上述的智能监测系统中加装常规制冷系统，也难以满足对被测产品进行低温可靠性测试和快速降温（5℃/min以上）可靠性测试的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电子产品可靠性测试系统的低温控制机构，其制冷量大，蒸发器温度相对较低，能够满足对被测产品进行低温可靠性测试和快速降温可靠性测试的需求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电子产品可靠性测试系统的低温控制机构，所述电子产品可靠性测试系统具有用于进行电子产品可靠性测试的隔热密封室以及用于提高所述隔热密封室气温的高温控制机构；包括第一制冷机组、第二制冷机组以及板式换热器；所述板式换热器具有互不连通但能够进行热交换的第一流道和第二流道；所述第一制冷机组包括第一压缩机、第一冷凝器以及换热节流装置，所述第一压缩机、所述第一冷凝器、所述换热节流装置以及所述板式换热器的第一流道首尾依次连通形成第一冷媒循环流道；所述第二制冷机组包括第二压缩机、第二冷凝器、第二蒸发器以及第二制冷节流装置，所述第二压缩机、所述第二冷凝器、所述板式换热器的第二流道、所述第二制冷节流装置以及所述第二蒸发器首尾依次连通形成第二冷媒循环流道；所述第二蒸发器能够与所述隔热密封室内的空气热交换。

上述技术方案中，所述第一制冷机组还包括换热电磁阀，所述换热电磁阀设在所述换热节流装置的冷媒输入端之前。

上述技术方案中，所述第一制冷机组还包括第一蒸发器、第一制冷电磁阀以及第一制冷节流装置；所述第一压缩机、所述第一冷凝器、所述第一制冷电磁阀、所述第一制冷节流装置以及所述第一蒸发器首尾依次连通形成第三冷媒循环流道；所述第一蒸发器能够与所述隔热密封室内的空气热交换。

上述技术方案中，所述第一制冷机组还包括第一油分离器，所述第一油分离器设在所述第一压缩机和所述第一冷凝器之间。

上述技术方案中，所述第一制冷机组还包括第一干燥过滤器，所述第一干燥过滤器设在所述第一冷凝器的冷媒输出端之后。

上述技术方案中，所述第一制冷机组还包括第一保护电磁阀和第一保护节流装置；所述第一压缩机、所述第一冷凝器、所述第一保护电磁阀以及所述第一保护节流装置首尾依次连通形成第四冷媒循环流道；所述第一保护节流装置的冷媒输出端之后的一段所述第四冷媒循环流道流经所述第一压缩机。

上述技术方案中，所述第二制冷机组还包括膨胀容器、膨胀电磁阀以及膨胀节流装置；所述膨胀节流装置的冷媒输出端与所述膨胀容器的冷媒输入端连通，所述膨胀节流装置的冷媒输入端接入在所述板式换热器的第二流道和所述第二制冷节流装置之间，所述膨胀容器的冷媒输出端接入在所述第二冷凝器和所述板式换热器的第二流道之间；所述膨胀节流装置的冷媒输入端之前以及所述膨胀容器的冷媒输出端之后均设有所述膨胀电磁阀。

上述技术方案中，所述第二制冷机组还包括第二油分离器，所述第二油分离器设在所述第二冷凝器和所述板式换热器的第二流道之间。

上述技术方案中，所述第二制冷机组还包括第二干燥过滤器，所述第二干燥过滤器设在所述板式换热器的第二流道之后。

上述技术方案中，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器均为水冷式冷凝器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种电子产品可靠性测试系统的低温控制机构，第一压缩机、第一冷凝器、换热节流装置以及板式换热器的第一流道依次连通形成第一冷媒循环流道，第二压缩机、第二冷凝器、板式换热器的第二流道、第二制冷节流装置以及第二蒸发器依次连通形成第二冷媒循环流道；其构成双压缩机复叠式制冷机组，第二蒸发器能够获得较低的蒸发温度及大制冷量，实现较低温度的制冷和快速降温功能，配合高温控制机构使用，可在短时间内将隔热密封室的温度从高温转化至低温，满足被测产品的高降温速率要求，节约测试时间成本及人力成本，提高电子产品可靠性测试系统的适用范围。

附图说明

图1为本实用新型中的电子产品可靠性测试系统的立体视图。

图2为本实用新型中的电子产品可靠性测试系统在另一方向下的立体视图。

图3为本实用新型的低温控制机构的系统图。

图4为本实用新型的低温控制机构在电子产品可靠性测试系统中的布局结构视图。

图5为本实用新型的高温控制机构在电子产品可靠性测试系统中的布局结构视图。

附图标记为：10、第一制冷机组；101、第一压缩机；102、第一油分离器；103、第一冷凝器；104、第一干燥过滤器；105、第一蒸发器；106、第一制冷电磁阀；107、第一制冷节流装置；108、换热电磁阀；109、换热节流装置；110、第一保护电磁阀；111、第一保护节流装置；20、第二制冷机组；201、第二压缩机；202、第二冷凝器；203、第二油分离器；204、第二干燥过滤器；205、第二蒸发器；206、第二制冷节流装置；207、第二保护电磁阀；208、第二保护节流装置；209、膨胀容器；210、膨胀电磁阀；211、膨胀节流装置；30、板式换热器；40、视液镜；50、低温风机；60、低温电控门；70、机箱机构；701、框架；702、箱门；703、隔热密封室；80、测试架机构；90、高温控制机构；901、加热器；902、高温风机；903、高温电控门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种电子产品可靠性测试系统的低温控制机构，所述电子产品可靠性测试系统具有用于进行电子产品可靠性测试的隔热密封室703以及用于提高隔热密封室703气温的高温控制机构90，具体来说，所述电子产品可靠性测试系统包括机箱机构70，机箱机构70的主体为一个金属材质的框架701，机箱机构70中围成一个隔热密封室703，隔热密封室703的正面为开口，背板、顶板、底板以及左右两侧板均是由双层不锈钢板围成，围成隔热密封室703的双层不锈钢板的夹层填充保温材料，例如聚氨酯硬质泡沫塑料，也可以在围成隔热密封室703的双层不锈钢板的夹层中设置真空隔热板；隔热密封室703的正面则由对开的箱门702来封闭，箱门702铰接在机箱机构70的正面，箱门702同样为双层不锈钢板，在箱门702的夹层中同样填充有例如聚氨酯硬质泡沫塑料的保温材料，也可以在箱门702的夹层中设置真空隔热板，箱门702与机箱机构70的接触面设有橡胶密封条，增强密封程度；箱门702关闭后，隔热密封室703与外界的热交换效率较低。

隔热密封室703中设有用于放置并固定被测产品以及为被测产品提供电能的测试架机构80。

请参阅图2和图3，该种电子产品可靠性测试系统的低温控制机构包括第一制冷机组10、第二制冷机组20、板式换热器30、低温风机50以及低温电控门60。

其中，板式换热器30具有互不连通但能够相互进行热交换的第一流道和第二流道。

第一制冷机组10包括第一压缩机101、第一冷凝器103以及换热节流装置109，第一压缩机101、第一冷凝器103、换热节流装置109以及板式换热器30的第一流道首尾依次连通形成第一冷媒循环流道；冷媒依次流过第一压缩机101、第一冷凝器103、换热节流装置109以及板式换热器30的第一流道，然后被第一压缩机101吸入，完成一次制冷循环。

第二制冷机组20包括第二压缩机201、第二冷凝器202、第二蒸发器205以及第二制冷节流装置206，第二压缩机201、第二冷凝器202、板式换热器30的第二流道、第二制冷节流装置206以及第二蒸发器205首尾依次连通形成第二冷媒循环流道；第二蒸发器205能够与隔热密封室703内的空气热交换；冷媒依次流过第二压缩机201、第二冷凝器202、板式换热器30的第二流道、第二制冷节流装置206以及第二蒸发器205，然后被第二压缩机201吸入，完成一次制冷循环。

其中，第一压缩机101为比泽尔制冷技术（中国）有限公司的型号为4fe-28y的压缩机，第一制冷机组10使用r404a制冷剂作为冷媒；第二压缩机201为比泽尔制冷技术（中国）有限公司的型号为4he-18y的压缩机，第二制冷机组20使用r23制冷剂作为冷媒；第一冷凝器103和第二冷凝器202均为水冷式冷凝器，以提高散热能力，且第一冷凝器103和第二冷凝器202共用同一冷却水道；低温电控门60为电动百叶阀；低温风机50是离心风机或者贯流风机中的一种，本实施例中，低温风机50是离心风机。

进一步地，第一制冷机组10还包括第一油分离器102，第一油分离器102设在第一压缩机101和第一冷凝器103之间，以便将冷媒所混合的第一压缩机101的润滑油分离。

进一步地，第一制冷机组10还包括第一干燥过滤器104，第一干燥过滤器104设在第一冷凝器103的冷媒输出端之后，即第一干燥过滤器104的冷媒输入端与第一冷凝器103的冷媒输出端连通，以便将冷媒中的水份滤除。

第一制冷机组10还包括换热电磁阀108，换热电磁阀108设在换热节流装置109的冷媒输入端之前；本实施例中，换热电磁阀108和换热节流装置109均有两个，单个的换热电磁阀108和单个的换热节流装置109连通后组成一换热支路，即换热支路有两条，每条换热支路中，换热电磁阀108与第一干燥过滤器104的冷媒输出端连通，换热节流装置109的冷媒输出端与板式换热器30的第一流道的冷媒输入端连接，两条换热支路并联运行，降低每条换热支路的压力。

第一制冷机组10还包括第一蒸发器105、第一制冷电磁阀106以及第一制冷节流装置107；第一压缩机101、第一冷凝器103、第一制冷电磁阀106、第一制冷节流装置107以及第一蒸发器105首尾依次连通形成第三冷媒循环流道；本实施例中，第一干燥过滤器104的冷媒输出端后分出制冷支路，该制冷支路依次设有首尾连通的第一制冷电磁阀106、第一制冷节流装置107以及第一蒸发器105，第一蒸发器105的冷媒输出端与板式换热器30的第一流道的冷媒输出端合并为干路并连通至第一压缩机101的冷媒输入端；第一蒸发器105能够与隔热密封室703内的空气热交换。

第一制冷机组10还包括第一保护电磁阀110和第一保护节流装置111；第一压缩机101、第一冷凝器103、第一保护电磁阀110以及第一保护节流装置111首尾依次连通形成第四冷媒循环流道；本实施例中，第一干燥过滤器104的冷媒输出端后分出第一保护支路，该第一保护支路依次设有首尾连通的第一保护电磁阀110以及第一保护节流装置111，第一保护节流装置111的冷媒输出端之后的一段第四冷媒循环流道流经第一压缩机101，即第一保护节流装置111的冷媒输出端接入第一压缩机101的冷却接口输入口，第一压缩机101的冷却接口输出口连通至板式换热器30的第一流道后的干路，从而连通至第一压缩机101的冷媒输入端。

进一步地，第二制冷机组20还包括第二油分离器203，第二油分离器203设在第二冷凝器202和板式换热器30的第二流道之间，以便将冷媒所混合的第二压缩机201的润滑油分离。

进一步地，第二制冷机组20还包括第二干燥过滤器204，第二干燥过滤器204设在板式换热器30的第二流道之后，即第二干燥过滤器204的冷媒输入端与板式换热器30的第二流道的冷媒输出端连通，以便将冷媒中的水份滤除。

第二制冷机组20还包括膨胀容器209、膨胀电磁阀210以及膨胀节流装置211；膨胀节流装置211的冷媒输出端与膨胀容器209的冷媒输入端连通；膨胀节流装置211的冷媒输入端接入在板式换热器30的第二流道和第二制冷节流装置206之间，本实施例中，第二干燥过滤器204的冷媒输出端后分出一分压支路，该分压支路接入至膨胀节流装置211的冷媒输入端；膨胀容器209的冷媒输出端接入在第二冷凝器202和板式换热器30的第二流道之间，本实施例中，膨胀容器209的冷媒输出端接入在第二油分离器203的冷媒输出端之后，从而汇入板式换热器30的第二流道；膨胀节流装置211的冷媒输入端之前以及膨胀容器209的冷媒输出端之后均设有膨胀电磁阀210。

第二制冷机组20还包括第二保护电磁阀207和第二保护节流装置208；第二压缩机201、第二冷凝器202、板式换热器30的第二流道、第二保护电磁阀207以及第二保护节流装置208首尾依次连通形成第五冷媒循环流道，本实施例中，板式换热器30的第二流道的冷媒输出端后分出第二保护支路，该第二保护支路依次设有首尾连通的第二保护电磁阀207以及第二保护节流装置208，第二保护节流装置208的冷媒输出端之后的一段第五冷媒循环流道流经第二压缩机201，即第二保护节流装置208的冷媒输出端接入第二压缩机201的冷却接口输入口，第二压缩机201的冷却接口输出口连通至第二制冷节流装置206后的干路，从而连通至第二蒸发器205的冷媒输入端。

进一步地，该种电子产品可靠性测试系统的低温控制机构还包括视液镜40；视液镜40设在第一冷凝器103和第一干燥过滤器104之间，便于维护人员观察第一冷媒循环流道和第三冷媒循环流道中的冷媒量，进而方便维护。

请参阅图2和图4，第一制冷机组10、第二制冷机组20、板式换热器30以及视液镜40均装设在机箱机构70中。隔热密封室703的其中一侧板开设有与隔热密封室703内部连通的开口，低温电控门60装设在该开口中；第一蒸发器105和第二蒸发器205均固定在该开口旁，位于隔热密封室703的外侧；低温风机50的出风口面向第一蒸发器105和第二蒸发器205的鳍片，使低温风机50能够驱动空气在第一蒸发器105与隔热密封室703之间以及第二蒸发器205与隔热密封室703之间循环，低温风机50吹出的空气能够被第一蒸发器105和第二蒸发器205冷却为冷风。

第一压缩机101、第一制冷电磁阀106、换热电磁阀108、第一保护电磁阀110、第二压缩机201、第二保护电磁阀207、膨胀电磁阀210以及低温电控门60的运行均通过电子产品可靠性测试系统的控制器进行电控；所述的控制器为工控计算机或者可编程控制器。

第一制冷节流装置107、换热节流装置109、第一保护节流装置111、第二制冷节流装置206以及第二保护节流装置208均为膨胀阀。

根据电子产品可靠性测试系统的测试需求，确定制冷温度，当隔热密封室703的温度需要在5℃-55℃之间变化时，仅第一制冷机组10运行，有下述过程：

两个换热电磁阀108关闭，第二压缩机201不运行，第一制冷电磁阀106开启，第一压缩机101运行，冷媒（r404a制冷剂）被第一压缩机101吸入，经过压缩后成为高温高压气态，经过管路进入第一油分离器102，将冷媒所混合的第一压缩机101的润滑油分离，冷媒进入第一冷凝器103中并释放热量被冷却为常温高压液态，再经管路依次进入视液镜40和第一干燥过滤器104，被第一干燥过滤器104滤除水份，然后经过第一制冷电磁阀106后进入通过第一制冷节流装置107，膨胀为低温低压液态，随后进入第一蒸发器105，冷媒在第一蒸发器105内蒸发，低温风机50驱动空气在第一蒸发器105和隔热密封室703中进行热量交换，冷媒在第一蒸发器105中吸收热量，成为常温低压气态，最后回流至第一压缩机101，完成一次第三冷媒循环流道的制冷循环。

当隔热密封室703的温度需要在-40℃-55℃之间变化时，第一制冷机组10和第二制冷机组20同时运行，有下述两个过程：

a、两个换热电磁阀108开启，第一制冷电磁阀106关闭，第一压缩机101运行，冷媒（r404a制冷剂）被第一压缩机101吸入，经过压缩后成为高温高压气态（温度：95℃/压力：15bar），经过管路进入第一油分离器102，将冷媒所混合的第一压缩机101的润滑油分离，冷媒进入第一冷凝器103中并释放热量被冷却为常温高压液态（温度：35℃/压力：15bar），再经管路依次进入视液镜40和第一干燥过滤器104，被第一干燥过滤器104滤除水份，然后经过换热电磁阀108后进入通过换热节流装置109，膨胀为低温低压液态（温度：-25℃/压力：1.5bar），随后进入板式换热器30的第一流道，冷媒在板式换热器30的第一流道内蒸发并吸收热量，成为常温低压气态，最后回流至第一压缩机101，完成一次第一冷媒循环流道的制冷循环。

b、第二压缩机201运行，冷媒（r23制冷剂）被第二压缩机201吸入，经过压缩后成为高温高压气态（温度：95℃/压力：15bar），经过管路进入第二冷凝器202预冷凝为常温高压液态，经过管路进入第二油分离器203，将冷媒所混合的第二缩机的润滑油分离，然后进入板式换热器30的第二流道，在板式换热器30中被冷却为低温高压液态（温度：-20℃/压力：15bar），再经管路进入第二干燥过滤器204，被第二干燥过滤器204滤除水份，随后进入第二制冷节流装置206，膨胀为极低温低压液态（温度：-65℃/压力：1.5bar），随后进入第二蒸发器205内蒸发，低温风机50驱动空气在第二蒸发器205和隔热密封室703中进行热量交换，冷媒在第二蒸发器205中吸收热量，成为常温低压气态，最后回流至第二压缩机201，完成一次第二冷媒循环流道的制冷循环。

若第一压缩机101过热，开启第一保护电磁阀110，使第一冷凝器103中流出的常温高压液态冷媒能够从第四冷媒循环流道流过，并在第一保护节流装置111中膨胀为低温低压液态，进入第一压缩机101并吸收第一压缩机101的热量，从而保护第一压缩机101。

若第二压缩机201过热，开启第二保护电磁阀207，使板式换热器30的第二流道中流出的低温高压液态冷媒能够从第五冷媒循环流道流过，并在第二保护节流装置208中膨胀为极低温低压液态，进入第二压缩机201并吸收第二压缩机201的热量，从而保护第二压缩机201。

若第二冷媒循环流道的压力过大，开启膨胀电磁阀210，使第二冷媒循环流道中的一部分冷媒能够进入膨胀容器209，以平衡压力；第二制冷机组20停机时，冷媒的温度升高并膨胀，需要始终开启膨胀电磁阀210，使膨胀容器209能够容纳第二制冷机组20中的冷媒。

请参阅图5，高温控制机构90包括加热器901、高温风机902以及高温电控门903；加热器901是电阻式加热器，其发热电阻穿插于鳍片中；高温风机902是离心风机或者贯流风机中的一种；隔热密封室703的其中一侧板内凹，形成一容置空间，该容置空间即是用于容置加热器901和高温风机902的加热室，加热室与低温控制机构的开口相邻；加热器901和高温风机902均容置在加热室中，高温风机902的出风口面向加热器901的鳍片，使高温风机902能够驱动空气在隔热密封室703和加热器901之间循环，高温风机902吹出的空气能够被加热器901加热为热风；高温电控门903是电动百叶阀，高温电控门903设在加热室和隔热密封室703之间。

加热器901、高温风机902以及高温电控门903的运行均通过电子产品可靠性测试系统的控制器进行电控；所述的控制器为工控计算机或者可编程控制器。

该种电子产品可靠性测试系统的低温控制机构构成双压缩机复叠式制冷机组，第二蒸发器205能够获得较低的蒸发温度（-70℃）及大制冷量，实现较低温度的制冷和快速降温功能，配合高温控制机构90使用，可在短时间内将隔热密封室703的温度从高温转化至低温，满足被测产品的高降温速率（5℃/min以上）要求，节约测试时间成本及人力成本，提高电子产品可靠性测试系统的适用范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。