一种使用液氮获取超低温度的制冷系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，包括液氮容器及试验空间，液氮容器上设置有安全阀，液氮容器与试验空间间连接有低温电磁阀，低温电磁阀与液氮容器间设置有控制箱，控制箱与液氮容器间设有压力传感器，压力传感器通过第一测试线与控制箱连接，低温电磁阀的数量取决于不同的试验空间，及需要的制冷量大小、降温速率、温度控制精度的不同而不同，优选为2个，低温电磁阀通过一液氮喷管连接于试验空间。本实用新型专利技术提供的一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，结构简单、可靠，生产成本及运行成本低，改变了原有机械式压缩机制冷生产成本高的现状，且能将温度快速降低至超低温。

【技术实现步骤摘要】

 本技术涉及制冷系统，具体涉及一种利用液氮获取超低温度的制冷系统。
技术介绍
在许多行业的生产、科研、检测、储存等各种各样的设备、装置中，需要制造和维持低温、超低温的条件和环境。现有广泛应用的机械式压缩机制冷系统，通过采用单台压缩机的特殊循环系统，或者采用多台压缩机复叠交联的系统，可以获得－70℃、－80℃的低温，－110℃至－150℃的超低温的各种温度环境。但是，在受到各种客观因素的限制时（例如设备结构复杂、维护困难、造价高昂等等），机械式压缩机制冷系统则不宜使用；在具有液氮供应保障条件的地区，采用液氮作为消耗性制冷剂，使用由特殊的容器、管路、阀门、喷头和电气控制器构成的“液氮制冷系统”，自动控制调节，可以获得和维持自环境温度开始下降，直至降至－190℃的低温、超低温的各个温度点的温度环境。特别是在环境试验设备行业，对于试验设备的快速降温的使用要求，一般试验设备均很难满足要求，一般的试验设备，温度的升、降的变化速率为1～2℃/min；在航空、航天领域的科研、生产中，需要进行产品的10℃/min、15℃/min、25℃/min、30℃/min，甚至更快速率的温度变化的工艺和质量、性能检测的模拟试验；显然一般试验设备满足不了快速改变速率的要求。对于试验设备，采用通常的电加热的方式，通过加大电功率，很容易实现快速升温；但快速降温则要困难得多，采用机械制冷的试验设备，实现快速的降温，需要配置较庞大的制冷机组；采用机械制冷在试验设备的结构制造的可行范围内，一般仅能实现25℃/min的降温速率，对于更高的温度变化速率的要求，试验设备的制造和使用，已经不具有合理性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，结构简单，制作成本低，且能实现快速降温的需求。为了实现以上目的，本技术提供一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，包括液氮容器及试验空间，液氮容器上设置有安全阀，液氮容器与试验空间间连接有低温电磁阀，低温电磁阀与液氮容器间设置有控制箱，控制箱与液氮容器间设有压力传感器，压力传感器通过第一测试线与控制箱连接。进一步的，低温电磁阀的数量可以为单个或多个。优选的，低温电磁阀的数量为2个。进一步的，低温电磁阀通过一液氮喷管连接于试验空间。进一步的，液氮容器通过第一电磁阀连接有压力表及氮气瓶，第一电磁阀的控制线连接于控制箱。进一步的，试验空间一端设有排放管，排放管与试验空间间增设有第二电磁阀，第二电磁阀的控制线连接于控制箱。进一步的，试验空间内设有温度传感器，温度传感器通过第二测试线与控制箱连接。本技术提供一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，结构简单、可靠，生产成本及运行成本低，改变了原有机械式压缩机制冷生产成本高的现状，可以轻易达到30～60℃/min的快速降温，具有广泛的适用性，适合于试验设备的体积、耗电、造价、有严格要求、以及有超过25℃/min的速率要求的配置场合。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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获得其他的附图。图1为本技术提供的结构示意图。具体实施方式本技术提供的液氮制冷系统，结构简单，制作成本低，且能实现快速降温的需求。下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，包括液氮容器1及试验空间2，液氮容器1上设置有安全阀7，液氮容器1与试验空间2间连接有低温电磁阀3，低温电磁阀的数量可以为单个或多个，主要取决于不同的试验空间，及需要的制冷量大小、降温速率、温度控制精度的不同而不同，此处优选为两个以并联方式连接，低温电磁阀3与液氮容器1间设置有控制箱4，控制箱4与液氮容器1间设有压力传感器5，压力传感器5通过第一测试线6与控制箱4连接；低温电磁阀3通过一液氮喷管8连接于试验空间2；液氮容器1通过第一电磁阀9连接有压力表12及氮气瓶16，第一电磁阀9的控制线连接于控制箱4。液氮容器1为自增压式，即容器内可以自动维持一定的气体压力状态，调节为略高于试验空间内的气压；由于压差，液氮会沿管路流向试验空间2；当试验空间2的液氮用量很大，使得液氮容器1的自增压的能力跟不上需要时，则要依靠输入氮气瓶16中的干燥氮气来增加压力；当液氮容器的自增压不能满足需要时，液氮容器1内的最适当的压力，由控制箱4通过压力传感器5的监测，对低温电磁阀3的点动控制来实现；试验空间2一端设有排放管11，排放管11与试验空间2间增设有第二电磁阀10，第二电磁阀10的控制线连接于控制箱4，液氮从液氮容器1开始向试验空间2输送的同时，第二电磁阀10要同步开启，使得气化、换热后的氮气能排出试验空间外，保证试验空间2内与液氮容器1内的必要的压差，液氮的消耗量取决于试验空间的大小、试验空间内的热负荷的大小、降温速率的快慢、低温的等级，以及试验持续时间的长短，根据试验需要，液氮储存容器的容积可以在一、二百升至四、五千升间选用；进一步的，试验空间2内设有温度传感器15，温度传感器15通过第二测试线14与控制箱4连接。通过以上描述可知，本技术提供的一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，结构简单、可靠，生产成本及运行成本低，改变了原有机械式压缩机制冷生产成本高的现状，可以轻易达到30～60℃/min的快速降温，具有广泛的适用性，适合于试验设备的体积、耗电、造价、有严格要求、以及有超过25℃/min的速率要求的配置场合。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，包括液氮容器及试验空间，液氮容器上设置有安全阀，其特征在于，液氮容器与试验空间间连接有低温电磁阀，低温电磁阀与液氮容器间设置有控制箱，控制箱与液氮容器间设有压力传感器，压力传感器通过第一测试线与控制箱连接。

【技术特征摘要】
1.一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，包括液氮容器及试验空间，液氮容器上设置有安全阀，其特征在于，液氮容器与试验空间间连接有低温电磁阀，低温电磁阀与液氮容器间设置有控制箱，控制箱与液氮容器间设有压力传感器，压力传感器通过第一测试线与控制箱连接。
2.根据权利要求1所述的一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，其特征在于，低温电磁阀的数量可以为单个或多个。
3.根据权利要求2所述的一种使用液氮获取超低温度的制冷系统，其特征在于，低温电磁阀的数量优选为2个。
4.根据权利要求1所述的一种使用液氮获取超低温度的制冷系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志东，
申请(专利权)人：广州东之旭试验设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44