一种用于复杂气候环境的氙灯水冷却系统的制作方法

本实用新型涉及水冷却系统，特别是一种用于复杂气候环境的氙灯水冷却系统。

背景技术：

在科研领域经常会用到氙灯作为太阳光照模拟试验，因此氙灯的功率需求越来越大，而氙灯的散热量要求越来越大。因此，氙灯的散热需要水冷却。

现在的冷却循环水系统，通常是采用散热片散热的风冷方式。具体地，是在循环纯水的管道上加装管翅式散热器，同时外设风机鼓风，加速散热器的散热效率。然而这种方式，不适用于干旱高温的环境下,氙灯的水冷却系统通过冷却水作为介质,将氙灯的发热量通过散热器向外界自然环境散热。如果自然环境温度高就必然导致氙灯的进水温度高，降低的氙灯的散热效果，影响氙灯的使用寿命和可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种氙灯水冷却系统，能够在复杂的气候环境下保证氙灯的散热。

为了实现本实用新型的目的，采用的具体技术方案是：

一种用于复杂气候环境的氙灯水冷却系统，包括纯水冷却系统模块和逆卡诺循环制冷系统模块，两者通过换热器连接进行热交换。

进一步地，所述纯水冷却系统，包括串联成闭环的主循环泵、换热器、主过滤器、单向阀、待冷却的水冷式氙灯和气液分离装置。

进一步地，纯水冷却系统的单向阀和待冷却的水冷式氙灯之间接入旁通的气路系统。

进一步地，所述气路系统是由气泵、电磁阀和气路单向阀串联组成。

进一步地，所述逆卡诺循环制冷系统包括串联成闭环的制冷压缩机、冷凝器、节流元件和换热器。

进一步地，所述节流元件可以采用热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管中的一种。

进一步地，所述换热器可以采用板式换热器或壳管式换热器。

该氙灯水冷却系统的纯水冷却介质经主循环水泵流向换热器，与逆卡诺循环制冷系统进行热交换，变成低温状态，再流经主过滤器和单向阀，然后进入待冷却的水冷式氙灯，最后进入气液分离装置，循环换热。

在逆卡诺循环制冷系统,制冷剂经过制冷压缩机压缩后,变成高温高压的气态制冷剂,流经冷凝器冷却后，变成高压常温的液态制冷剂，再经过节流元件变成低温低压的气液共存状态的制冷剂，最后进入换热器蒸发，与纯水冷却系统换热。

进一步地，所述制冷剂采用氟利昂。

本实用新型的有效效果是：本实用新型利用气路系统及时排空水冷式氙灯内部残余的冷却水，避免了在低温环境下残余的冷却水结冰，保护了水冷式氙灯。本实用新型利用了逆卡诺循环的制冷系统作为强制冷却的冷源，对纯水冷却系统进行冷却，从而间接冷却了氙灯；保证了在高温干旱的环境下，氙灯水冷却系统的正常换热。

附图说明

图1本实用新型的结构模块示意图。

图2本实用新型的具体结构示意图。

图3本实用新型的气路系统结构示意图。

其中，1为纯水冷却系统；2为逆卡诺循环制冷系统；3为主循环水泵系统；4为换热器；5为主过滤器；6为单向阀；7为气路系统；8为待冷却的水冷式氙灯；9为气液分离器装置；10为制冷压缩机；11为冷凝器；12为节流元件。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本实用新型的实施方式。

一种用于复杂气候环境的氙灯水冷却系统，包括纯水冷却系统1和逆卡诺循环制冷系统2，所述的纯水冷却系统1和逆卡诺循环制冷系2统通过换热器4进行热量交换；逆卡诺循环制冷系统2对纯水冷却系统1进行强制换热。

进一步作为优选的实施方式，所述纯水冷却系统1包括串联成闭环的主循环水泵系统3、换热器4、主过滤器5、单向阀6、待冷却的水冷式氙灯8和气液分离装置9。具体地，经过主循环水泵系统3的纯水冷却介质，流经换热器4与逆卡诺循环制冷系统2进行热交换，变成低温状态，再流经主过滤器5和单向阀6之后，进入待冷却的水冷式氙灯8，最后进入气液分离装置9，循环换热。

进一步作为优选的实施方式，所述纯水冷却系统1的单向阀6和待冷却的水冷式氙灯8之间接入旁通的气路系统7。具体地，氙灯试验结束之后，通过气路系统的压缩空气将水冷式氙灯内部残余的冷却水排到气液分离装置9，避免在低温环境下，残余的冷却水结冰，保护水冷式氙灯。

进一步作为优选的实施方式，所述气路系统7，由气泵13、电磁阀14和气路单向阀15串连而成。具体地，当氙灯试验结束之后，气泵13和电磁阀14启动，达到设置的时间后关闭，气路单向阀15的作用是纯水冷却系统1工作的时候，避免纯水冷却介质对气路系统7造成影响。

进一步作为优选的实施方式，所述逆卡诺循环制冷系2包括串联成闭环的制冷压缩机10、冷凝器11、节流元件12和换热器4；所述换热器4与纯水冷却系统1连接，并让流经换热器4的制冷剂与纯水冷却系统1换热。具体地，经过制冷压缩机10压缩的高温高压制冷剂气体流经冷凝器11冷却，变成高压常温的液态制冷剂，再经过节流元件12变成低温低压的气液共存状态的制冷剂，最后进入换热器4蒸发，与纯水冷却系统1换热。制冷剂采用氟利昂。

进一步作为优选的实施方式，所述节流元件12可以采用热力膨胀阀。

进一步作为优选的实施方式，所述节流元件12可以采用电子膨胀阀。

进一步作为优选的实施方式，所述节流元件12可以采用毛细管。

进一步作为优选的实施方式，所述换热器4可以采用板式换热器。

进一步作为优选的实施方式，所述换热器4可以采用壳管式换热器。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。