高低温试验装置的制作方法

本发明涉及试验检测设备技术领域，特别涉及一种高低温试验装置。

背景技术：

高低温试验装置可以模拟大气环境中温度的变化规律，用于为各种材料、器件、仪器、设备等提供动态温度控制的测试环境，高低温试验装置的温度控制范围一般在-60℃～100℃之间，广泛应用于汽车、电子、通信、新能源(光伏、新型电池等)、材料合成等民用行业，还应用于军工行业和各种科研实验室。

高低温试验装置的温度变化可以分为降温段、低温恒温段、升温段和高温恒温段，以模拟不同的温度变化，而现有的高低温试验装置的结构适用场景单一，不能适应多种应用场合。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种高低温试验装置，旨在提高高低温试验装置的普适性。

为实现上述目的，本发明提出的高低温试验装置包括：

试验箱，所述试验箱用于为待测件提供温度可控的试验环境；

制冷机构，所述制冷机构包括压缩机、过冷器和蒸发器，所述压缩机、所述过冷器和所述蒸发器依次连通形成制冷回路，所述蒸发器设于所述试验箱内；

释冷机构，所述释冷机构与所述过冷器连通，用于向所述过冷器释放冷量，以降低所述过冷器内的制冷剂的温度。

可选地，所述制冷机构还包括冷凝器和节流装置，所述压缩机、所述冷凝器、所述过冷器、所述节流装置和所述蒸发器依次连通形成所述制冷回路。

可选地，所述过冷器包括第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路相邻设置；

所述第一管路的入口与所述冷凝器的出口连通，所述第一管路的出口与所述节流装置的入口连通，所述第二管路的入口与所述释冷机构的第一出口连通，所述第二管路的出口与所述释冷机构的第二入口连通。

可选地，所述释冷机构包括：

蓄冷箱，所述蓄冷箱的第一入口与所述节流装置的出口连通，所述蓄冷箱的第二出口与所述压缩机的入口连通；

蓄冷剂，所述蓄冷剂设于所述蓄冷箱内，用于储存经过所述蓄冷箱的制冷剂携带的冷量；

释冷组件，所述释冷组件的入口与所述蓄冷箱的第一出口连通，所述释冷组件的出口与所述蓄冷箱的第二入口连通，所述释冷组件用于带动所述蓄冷剂通过所述第二管路。

可选地，所述释冷组件包括：

水泵，所述水泵的入口与所述第二管路的出口连通，所述水泵的出口与所述蓄冷箱的第二入口连通，所述第二管路的入口与所述蓄冷箱的第一出口连通。

可选地，所述释冷组件还包括：

流量调节阀，所述流量调节阀的入口与所述蓄冷箱的第一出口连通，所述流量调节阀的出口与所述第二管路的入口连通，所述水泵为变频水泵。

可选地，所述制冷机构还包括至少两个第一电磁阀，所述第一电磁阀的入口与所述蒸发器的出口连通，所述第一电磁阀的出口与所述压缩机的入口连通；

所述压缩机至少设为两个，所述第一电磁阀与所述压缩机一一对应。

可选地，至少一个所述压缩机为降温压缩机，至少一个所述压缩机为恒温压缩机。

可选地，所述试验箱包括：

保温箱体，所述蒸发器设于所述保温箱体内；

试验载体，所述试验载体设于所述保温箱体内，用于为待测件提供温度可控的试验环境；

加热器，所述加热器设于所述保温箱体内。

可选地，所述试验箱还包括：

风机，所述试验载体与所述保温箱体的内壁之间形成有风道，在所述风道内的空气流动方向上，所述蒸发器、所述加热器和所述风机依次设置。

本发明技术方案的试验箱用于为待测件提供温度可控的试验环境，使得试验箱内的温度可以在降温、升温、低温恒温和高温恒温中的任一阶段转换，以满足用户用于测试待测件的需求；制冷回路包括压缩机、过冷器和蒸发器，压缩机用于吸取制冷回路内的制冷剂，并将吸取的气态制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，过冷器用于冷却经过过冷器的制冷剂，蒸发器用于将制冷回路内的制冷剂汽化，并在该汽化过程中释放制冷剂携带的冷量，以降低试验箱内的温度，而释放冷量后的制冷剂又可以被压缩机吸取并压缩，从而形成制冷回路；释冷机构与过冷器连通，用于向过冷器释放冷量，以降低制冷回路内的制冷剂经过过冷器后的温度；而试验箱内在工作时，本身就可以产生热量，能提高试验箱内的温度，因此当制冷机构工作时，可以向试验箱内释放冷量，以维持或降低试验箱内的温度，当制冷机构停止工作时，试验箱产生的热量则提高了试验箱内的温度，由此可以使得试验箱内的温度可控；通过释冷机构冷却制冷回路内的经过过冷器的制冷剂，实现试验箱内的温度可控，而释冷机构则可以根据实际需求，将释冷机构单独设置，或与制冷回路连通形成循环回路，以应用于不同场合，从而提高高低温试验箱的普适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明高低温试验装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中的部分结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种高低温试验装置，用于为待测件提供温度可控的试验环境。

在本发明实施例中，如图1及图2所示，该高低温试验装置包括试验箱1、制冷机构2和释冷机构3，试验箱1用于为待测件提供温度可控的试验环境；制冷机构2包括压缩机21、过冷器22和蒸发器24，压缩机21、过冷器22和蒸发器24依次连通形成制冷回路，蒸发器24设于试验箱1内，释冷机构3与过冷器22连通，用于向过冷器22释放冷量，以降低过冷器22内的制冷剂的温度。

本发明技术方案的试验箱1用于为待测件提供温度可控的试验环境，使得试验箱1内的温度可以在降温、升温、低温恒温和高温恒温中的任一阶段转换，以满足用户用于测试待测件的需求；制冷回路包括压缩机21、过冷器22和蒸发器24，压缩机21用于吸取制冷回路内的气态制冷剂，并将吸取的气态制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，过冷器22用于冷却经过过冷器22的制冷剂，蒸发器24用于将制冷回路内的制冷剂汽化，并在该汽化过程中释放制冷剂携带的冷量，以降低试验箱1内的温度，而释放冷量后的制冷剂又可以被压缩机21吸取并压缩，从而形成制冷回路；释冷机构3与过冷器22连通，用于向过冷器22释放冷量，以降低制冷回路内的制冷剂经过过冷器22后的温度；而试验箱1内在工作时，本身就可以产生热量，能提高试验箱1内的温度，因此当制冷机构2工作时，可以向试验箱1内释放冷量，以维持或降低试验箱1内的温度，当制冷机构2停止工作时，试验箱1产生的热量则提高了试验箱1内的温度，由此可以使得试验箱1内的温度可控；通过释冷机构3冷却制冷回路内的经过过冷器22的制冷剂，实现试验箱1内的温度可控，而释冷机构3则可以根据实际需求，将释冷机构3单独设置，或与制冷回路连通形成循环回路，以应用于不同场合，从而提高高低温试验箱的普适性。

可以理解地，本申请实施例中所提到的“连通”可以是直接连通，也可以是间接连通，当间接连通时，可以增加管道以方便连通。

在一实施例中，如图1及图2所示，制冷机构2还包括冷凝器25和节流装置23，压缩机21、冷凝器25、过冷器22、节流装置23和蒸发器24依次连通形成制冷回路，冷凝器25用于冷却从压缩机21出来的高温高压的气态制冷剂，将高温高压的气态制冷剂冷却为低温高压的液态制冷剂，以降低制冷剂的温度，并且通过释冷机构3与冷凝器25的双重冷却，增加了制冷回路内的制冷剂的冷量，提高了制冷回路冷却试验箱1的效率；同时，由于释冷机构3与冷凝器25的双重冷却，可以相应地选择小功率的压缩机21就能满足冷却试验箱1内的温度的需求，还能减小压缩机21的体积；节流装置23用于节流并减压经过节流装置23的低温高压的制冷剂，为制冷剂经过蒸发器24吸收热量创造条件，避免到达蒸发器24的制冷剂的压力过高。

可选地，冷凝器25冷却制冷回路内的制冷剂的方式为：通过空气或水带走制冷剂在蒸发器24吸收的热量，以及制冷剂在压缩机21压缩气态制冷剂的过程中吸收的热量，从而降低经过冷凝器25的制冷剂的温度。

可选地，节流装置23为热力膨胀阀或毛细管。

在一实施例中，如图1所示，过冷器22包括第一管路221和第二管路321，第一管路221和第二管路321相邻设置；第一管路221的入口与冷凝器25的出口连通，第一管路221的出口与节流装置23的入口连通，第二管路321的入口与释冷机构3的第一出口313连通，第二管路321的出口与释冷机构3的第二入口312连通。通过第二管路321能将释冷机构3的冷量传递到第一管路221内的制冷剂，以降低第一管路221内的制冷剂的温度，从而增加单位质量的制冷剂的制冷量，提高对试验箱1的降温效率。

在一实施例中，如图1所示，释冷机构3包括蓄冷箱31、蓄冷剂和释冷组件32，蓄冷箱31的第一入口311与节流装置23的出口连通，蓄冷箱31的第二出口314与压缩机21的入口连通，蓄冷剂设于蓄冷箱31内，用于储存经过蓄冷箱31的制冷剂携带的冷量，当制冷剂从节流装置23的出口进入蓄冷箱31的第一入口311时，经过蓄冷箱31内的制冷剂携带的冷量被蓄冷箱31内的蓄冷剂吸收，该蓄冷剂可以为水，以水作为蓄冷剂能使水结冰，其成本较低，从而将制冷剂携带的冷量储存在蓄冷箱31内的蓄冷剂中，以方便将制冷回路内的多余冷量储存在蓄冷箱31内，避免了旁通调节损失造成的浪费，以便后续能利用储存在蓄冷箱31内的冷量，提高能量利用率；

释冷组件32的入口与蓄冷箱31的第一出口313连通，释冷组件32的出口与蓄冷箱31的第二入口312连通，释冷组件32用于带动蓄冷剂通过第二管路321，当蓄冷箱31内的冷量充足，并且制冷回路需要冷量时，释冷组件32能将蓄冷箱31内的蓄冷剂带动，并使其通过第二管路321，第二管路321内的蓄冷剂携带的冷量可以传递给第一管路221内的制冷剂，以降低第一管路221内的制冷剂的冷量，从而将储存在蓄冷箱31内的冷量转移到制冷回路内，增加制冷回路内的制冷剂携带的冷量，以提高制冷回路降温试验箱1的速度，并且提高了高低温试验箱1的能量利用率，减少了能量损失，还能减小压缩机21的功率和体积，而在过冷器22释放冷量的蓄冷剂又能回到蓄冷箱31内，形成一个循环。

具体地，如图1所示，释冷机构3的第一出口与蓄冷箱31的第一出口为同一个出口，释冷机构3的第二入口与蓄冷箱31的第二入口为同一个入口。

可以理解地，当制冷剂从节流装置23的出口出来之后，分成了两路，一路可以进入蓄冷箱31的第一入口311，一路进入蒸发器24的入口。

可以理解地，当试验箱1需要保持在低温恒温状态或高温恒温状态时，制冷回路内的冷量充足或有多余的冷量，此时可以打开蓄冷箱31，将制冷回路内多余的冷量储存在蓄冷箱31内，并在试验箱1需要降温时，可以将储存在蓄冷箱31内的冷量通过释冷组件32和第二管路321传递到制冷回路内再利用，以提高高低温试验箱1的能量利用率。

在一实施例中，如图1所示，释冷机构3还包括第四电磁阀33，第四电磁阀33的入口与节流装置23的出口连通，第四电磁阀33的出口与蓄冷箱31的第一入口311连通，用于控制进入蓄冷箱31内的制冷剂的流量。

在一实施例中，如图1所示，释冷组件32包括水泵322，水泵322的入口与第二管路321的出口连通，水泵322的出口与蓄冷箱31的第二入口312连通，第二管路321的入口与蓄冷箱31的第一出口313连通，水泵322用于提供动力以使蓄冷箱31内的蓄冷剂通过第二管路321，从而将蓄冷箱31内的冷量通过第二管路321传递至第一管路221内的制冷剂，便于冷量的转移。

在一实施例中，如图1所示，释冷组件32还包括流量调节阀323，流量调节阀323的入口与蓄冷箱31的第一出口313连通，流量调节阀323的出口与第二管路321的入口连通，水泵322为变频水泵，通过变频水泵与流量调节阀323的控制，可以精确控制通过第二管路321的蓄冷剂的流量，从而精确控制将蓄冷箱31内的蓄冷剂的冷量传递至制冷回路内的冷量，以提高调节试验箱1的温度变化的精度，改善待测件的试验环境。

在一实施例中，如图1所示，制冷机构2还包括至少两个第一电磁阀26，第一电磁阀26的入口与蒸发器24的出口连通，第一电磁阀26的出口与压缩机21的入口连通；压缩机21至少设为两个，第一电磁阀26与压缩机21一一对应。通过第一电磁阀26可以控制进入压缩机21的气态制冷剂的流量，从而控制制冷回路内的制冷剂携带的冷量，以便可以精确调节试验箱1温度变化，第一电磁阀26还可以通过控制制冷剂的流量，以相应控制压缩机21的工作数量，以便在试验箱1对温度的不同需求阶段时，启停压缩机21的工作数量，从而提高能量利用率，避免压缩机21的功率过大，产生过多的剩余冷量，还可以根据实际需求，选择相应数量的压缩机21，以降低耗电量；相比于一个现有技术中的一个压缩机21，多个压缩机21的体积更小，因此可以减小制冷机构2的体积。

在一实施例中，如图1所示，至少一个压缩机21为降温压缩机211，至少一个压缩机21为恒温压缩机212，以根据实际需求选择恒温压缩机212或降温压缩机211，以提高制冷回路的能量利用率，避免实际需要的冷量与实际产生的冷量误差太大，造成能量浪费。

在一实施例中，如图1所示，制冷机构2还包括第二电磁阀27，第二电磁阀27的入口与蒸发器的出口连通，第二电磁阀27的出口与第一电磁阀26的入口连通，以通过第二电磁阀27控制进入所有压缩机21内的气态制冷剂的总量，提高对试验箱1的温度调节的精度，并方便用户控制制冷回路的工作与否，提高用户的使用体验。

在一实施例中，如图2所示，试验箱1包括保温箱体11、试验载体12和加热器13，蒸发器24设于保温箱体11内，以通过蒸发器24内的制冷剂降低保温箱体11内的温度，而保温箱体11则可以减少其内的热量损失，便于控制试验载体12的温度变化；试验载体12设于保温箱体11内，用于为待测件提供温度可控的试验环境，可以将待测件放置于试验载体12内的空间内进行性能测试；加热器13设于保温箱体11内，用于产生热量，当试验载体12需要升温或保持高温恒温状态时，可以选择开启加热器13，产生热量，以提高保温箱体11内的温度，进而提高试验载体12的温度。可以理解地，当试验载体12处于降温或低温恒温状态时，加热器13处于关闭状态。

可选地，当待测件为材料时，可直接将待测件放入试验载体12内的测试空间内进行测试；当待测件为电子器件时，可将电子器件加载于试验载体12内，以使电子器件形成通路进行测试。

在一实施例中，如图2所示，试验箱1还包括风机14，试验载体12与保温箱体11的内壁之间形成有风道15，在风道15内的空气流动方向上，蒸发器24、加热器13和风机14依次设置。风机14可以提高保温箱体11内的空气流动速度，以提高保温箱体11内的温度变化精度，而顺次设置在风道15上的蒸发器24、加热器13和风机14则可以更快地使保温箱体11内的温度变化保持一致。

在一实施例中，如图1所示，制冷机构2还包括第三电磁阀28，第三电磁阀28的入口与节流装置23的出口连通，第三电磁阀28的出口与蒸发器的入口连通，以通过第三电磁阀28控制制冷回路内的制冷剂到达蒸发器24的流量，从而使得对于试验箱1内的温度控制更加精确。

如图1及图2所示，现对本发明实施例的制冷回路作用进一步叙述：

当试验箱1处于降温阶段时，制冷剂依次通过第二电磁阀27、两个第一电磁阀26、降温压缩机211和恒温压缩机212、冷凝器25、过冷器22、节流装置23、第三电磁阀28与蒸发器24，并从蒸发器24回到第二电磁阀27形成制冷回路；同时，蓄冷箱31内的蓄冷剂依次通过流量调节阀323、第二管路321与变频水泵，再从变频水泵回到蓄冷箱31，形成循环回路。

当试验箱1处于高温恒温或低温恒温阶段时，制冷剂依次通过第二电磁阀27、一个第一电磁阀26、恒温压缩机212、冷凝器25、过冷器22、节流装置23、第三电磁阀28与蒸发器24，释冷机构3处于关闭状态；同时，制冷剂从节流装置23出来之后，部分进入蓄冷箱31，将其携带的冷量储存在蓄冷箱31内的蓄冷剂中，可以理解地，当蓄冷箱31内的蓄冷不足时，蓄冷箱31内才开始蓄冷。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。