[发明专利]冻融循环试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验设备，特别涉及一种具有快速冷冻、融化的冻融循环试验机。 

背景技术

冻融循环试验机是检验材料稳定性及耐久性时，快速模拟环境变化的一种试验用机器。其经常被应用在建筑及材料科学领城中，对使用的各种材料在人工模拟环境温度升降的情况下，进行材料的安全性能及耐久性性能检验。一般做一次试验，设备需长时间连续运转30天左右。目前，使用的各种冻融循环试验机，加热方式均采用电热管加热，其结构简单、使用方便，但存在热转换效率低，一般标准28个混凝土试件配置的设备至少需要10KW以上的功率才能满足快速升温的要求，而且，电热管加热还存在漏电的危险，增大了试验机使用过程的风险系数。而制冷的方式都采用压缩机制冷，制冷时压缩机所产生的热量，主要采用两种方式排放，一种使用风机式热交换器式换热器排放，利用空气强制式流动进行散热，这种风机式热交换器式换热器排放热量过程中，受环境温度影响较大，在夏天，尤其是在30℃以上气温的情况下，压缩机制冷效率太大缩减，厂家在设计中不得不增大风机式热交换器和压缩机的功率，这不但浪费了电源，还增加了试验室的噪音排放，而且由于环境气温的变化，给试验产生了不稳定因素，造成所出的结果存在误差。另一种是用水冷式排放热量，即用冷却水塔来进行散热，用冷却水塔虽然散热的效果比较理想，但整个冷却系统结构设计复杂、维护成本高，已逐渐被各厂商自然淘汰。如何解决这些问题，减少检测单位的检测成本，同时又能快速稳定的模拟检测所需环境，对各种建材安全性及耐久性进 行检测，提高国家工程质量是本发明需要解决的。 

发明内容

鉴于上述现有技术中的不足，本发明旨在提供一种节能、高效、稳定而安全的冻融循环试验机。 

本发明是通过以下技术方案来实现的： 

一种冻融循环试验机，包括冷热交换机组、试件箱和控制装置，冷热交换机组包括制冷剂压缩机、风机式热交换器、板式热交换器和压力保护装置，制冷剂压缩机高压端口通过管道穿过风机式热交换器后与板式热交换器连通，并从低压口回到制冷剂压缩机中，压力保护装置连接在制冷剂压缩机高压口和低压口之间，试件箱和板式热交换器之间连接有密闭的循环通道，通道上设有离心式循环泵，控制装置分别与冷热交换机组和试件箱连接、冷热交换机组中还包括能量存储装置，能量存储装置连接在冷热交换机组中板式热交换器和风机式热交换器之间。 

所述能量存储装置包括能量存储器、两个储液罐、两个控制阀组和一个四通阀，两个控制阀组分别连接在两个储液罐的出口上，两套连接着的控制阀组的出口和储液罐进口之间相互交叉连接，交叉连接的控制阀组和储液罐连接在板式热交换器和能量存储器之间，能量存储器上的另一接口连接在风机式热交换器的接口上，风机式热交换器上的另一个接口与四通阀连通，四通阀上还分别连接有板式热交换器接口以及制冷剂压缩机高压口和低压口，四通阀通过导线与控制装置连接。 

所述能量存储器上两个接口之间还设有连接通道，通道上连接有单向限流阀。 

所述控制阀组包括依次顺序连通的膨胀阀、单向阀和过滤器，过滤器连接在储液罐出口上。 

所述能量存储器包括腔体、热交换器和能量存储器循环泵，所述腔体外围设有保温材料，腔体中放有乙二醇，热交换器和能量存储器循环泵位于乙二醇中，热交换器上的一个接口与交叉连接的控制阀组和储液罐的一端连通，另一接口与风机式热交换器的一个接口连通；所述能量存储器循环泵通过导线与控制装置连接。 

所述热交换器为蛇形管道热交换器。 

本发明所述的冻融循环试验机，利用能量存储器将以往为试件箱做制冷工作时所需排放的一部分废弃热能存储起来，并在需要为试件箱做加热工作时将存储的热量有效释放，从而提高加热过程的速度，而释放热量后的能量存储器同时又会降到低温状态，当需要再次为试件箱降温时，利用能量存储器的低温状态、对经过风机式热交换器降温后的制冷剂进行二次降温，运到对制冷剂快速降温目的。本发明所述的冻融循环试验机不仅回收、利用了大量的废弃能源，降低了能源消耗，提高了工作效率，而且具有升降温速度快、噪音小、工作环境适应性强，不管是炎热的夏季还是在寒冷的冬季，设备都能高效稳定的运行，适合在各种试验场所及自然温度环境下工作。 

附图说明

图1为本发明的结构示意简图； 

图2为加热过程中冷热交换机组内部制冷剂流向示意图； 

图3为制冷过程中冷热交换机组内部制冷剂流向示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：