一种超低温制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超低温制冷系统，采用双压缩机复叠制冷方式，包括冷凝器模块、共用换热器的一级压缩系统和二级压缩系统；冷凝器模块包括第一管路、第二管路和第三管路；第一管路的入口端与二级压缩系统中的二级压缩机的排气端相连，第一管路的出口端换热器的第一入口相连；第二管路的入口端与一级压缩系统中的一级压缩机的排气端相连，第二管路的出口端与一级压缩系统中的除露管的入口相连；第三管路的入口端与除露管的出口端相连，第三管路的出口端与换热器的第二入口相连。本发明专利技术可以有效降低压缩机舱室内的热负荷，有利于提高压缩机舱室的降温速度，提升制冷效率。提升制冷效率。提升制冷效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超低温制冷系统


[0001]本专利技术属于制冷领域，具体涉及一种超低温制冷系统。

技术介绍

[0002]超低温柜是一类可以将箱内温度降至
‑
80℃以下并保持箱内温度的保存箱，例如进行医药类制品的保存。由于蒸发冷凝压差很大和压缩机的局限性，单个压缩机很难满足要求，目前超低温柜普遍采用双压缩机复叠制冷方式。其中，第一级制冷系统使制冷剂达到
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40℃左右给蒸发冷凝器换热，第二级制冷系统在第一级系统基础上使制冷剂达到
‑
80℃以下给超低温柜内部换热。
[0003]现有技术中，第二级系统中的制冷剂从压缩机排出，通过油分离器后进入换热器进行换热；在上述过程中，从压缩机中排出的高温制冷剂蒸汽直接进入低温级油分离器，由于蒸汽温度过高，使得该油分离器的分离效率低；使得过多润滑油进入制冷循环中后续的热交换中，降低换热效果。
[0004]另外，现有技术的第一级系统中的制冷剂从压缩机内部引出后，先进入除露管再进入冷凝器，这种方式增加了压缩机的能耗，使得压缩机舱室内的热负荷较大，影响制冷效率。
[0005]现有技术中第一级系统直接与周围环境进行热交换，即向压缩机舱室内排出热量，会导致压缩机舱室内的温度升高，热负荷过大，从而影响制冷效率。为了更好地进行散热，现有技术中多采用风扇进行散热，但是依旧存在降温速度较低的缺陷。现有技术中还存在采用水冷方式进行散热的结构，例如中国专利文献CN 202011365087.4公开的复合超低温制冷系统；然而这种方式的结构较为复杂。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的是提供一种降低压缩机舱室内热负荷和提升制冷效率的超低温制冷系统。
[0007]为了实现上述主要目的，本专利技术提供了一种超低温制冷系统，制冷系统采用双压缩机复叠制冷方式，包括共用换热器的一级压缩系统和二级压缩系统，其中：
[0008]冷凝器模块，包括第一管路、第二管路和第三管路；
[0009]第一管路的入口端与二级压缩系统中的二级压缩机的排气端相连，第一管路的出口端换热器的第一入口相连；
[0010]第二管路的入口端与一级压缩系统中的一级压缩机的排气端相连，第二管路的出口端与一级压缩系统中的除露管的入口相连；
[0011]第三管路的入口端与除露管的出口端相连，第三管路的出口端与换热器的第二入口相连。
[0012]作为本专利技术的一种具体实施方式，冷凝器模块包括壳体、风扇和翅片；
[0013]第一管路、第二管路和第三管路安装在壳体上；
[0014]风扇设置在壳体上并位于第一管路、第二管路和第三管路的相对一侧；
[0015]翅片安装在第一管路、第二管路和第三管路上。
[0016]作为本专利技术的一种具体实施方式，第一管路有效长度不超过第二管路的有效长度，第二管路的有效长度不超过第三管路的有效长度。
[0017]作为本专利技术的一种具体实施方式，第一管路、第二管路和第三管路自上而下层叠布置且相互独立。
[0018]作为本专利技术的一种具体实施方式，一级压缩系统还包括一级干燥过滤器、一级毛细管和储液器；一级压缩机、除露管、冷凝器模块、一级干燥过滤器、一级毛细管、换热器和储液器依次连通；二级压缩系统还包括油分离器、二级干燥过滤器、二级毛细管和蒸发器；二级压缩机、冷凝器模块、油分离器、二级干燥过滤器、换热器、二级毛细管和蒸发器依次连通。
[0019]作为本专利技术的一种具体实施方式，一级毛细管的出口端与换热器的第一入口相连，换热器的第一出口与储液器的入口端相连；二级干燥过滤器的出口端与换热器的第二入口相连，换热器的第二出口与二级毛细管的入口端相连。
[0020]作为本专利技术的一种具体实施方式，换热器为管式换热器。
[0021]作为本专利技术的一种具体实施方式，二级压缩系统还包括回热器；回热器的第一入口与换热器的第二出口相连，回热器的第一出口与二级毛细管的入口端相连；回热器的第二入口与蒸发器的出口端相连，回热器的第二出口与二级压缩机的回气端相连。
[0022]作为本专利技术的一种具体实施方式，回热器包括外壳和中间导通管；外壳具有回热腔，中间导通管设置在外壳内并与回热腔相隔绝；中间导通管的两端分别形成回热器的第一入口和回热器的第一出口，回热器的第二入口、回热器的第二出口均与回热腔相导通；或，中间导通管的两端分别形成回热器的第二入口和回热器的第二出口，回热器的第一入口、回热器的第一出口均与回热腔相导通。
[0023]作为本专利技术的一种具体实施方式，外壳呈柱型，中间导通管呈螺旋型。
[0024]本专利技术具备以下有益效果：
[0025]本专利技术的超低温制冷系统中，冷凝器模块采用三进三出方式，一方面通过冷凝器模块的第一管路对二级压缩系统进行预冷处理；另一方面，一级压缩机的排气先进冷凝器模块的第二管路，再进除露管，接着返回冷凝器的第三管路，最后出冷凝器；本专利技术可以有效降低压缩机舱室内的热负荷，有利于提高压缩机舱室的降温速度，提升制冷效率。
[0026]为了更清楚地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
附图说明
[0027]图1是本专利技术压缩机舱室的结构图；
[0028]图2是本专利技术压缩机舱室的俯视图；
[0029]图3是本专利技术压缩机舱室的立体剖视图；
[0030]图4是本专利技术压缩机舱室的纵向剖视图；
[0031]图5是本专利技术冷凝器模块的分解图；
[0032]图6是本专利技术冷凝器模块的部分结构图；
[0033]图7是本专利技术回热器的结构示意图；
[0034]图8是本专利技术超低温制冷系统的框架图；
[0035]图9是本专利技术超低温制冷系统的效果图；
[0036]图10是传统超低温制冷系统的效果对比图。
具体实施方式
[0037]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但本专利技术还可以采用在此基础上作出的其他变化方式来实施。因此，本领域技术人员基于本专利技术所描述的实施例而可以获知的其他可实施方式，都属于本专利技术的保护范围。
[0038]本专利技术实施例的超低温制冷设备包括箱体、压缩机舱室结构10和超低温制冷系统20；其中，箱体限定用于储藏物品的隔间，用来放置需要超低温冷藏的物品，例如生物药品等。
[0039]本专利技术实施例中的超低温制冷系统20用于冷却隔间的内部环境；超低温制冷系统20采用双压缩机复叠制冷方式，包括一级压缩系统21和二级压缩系统22；如图8所示，一级压缩系统21(高温级)包括依次连通的一级压缩机211、除露管212、冷凝器模块30、一级干燥过滤器213、一级毛细管214、换热器40和储液器215；二级压缩系统22(低温级)包括二级压缩机221、冷凝器模块30、油分离器222、二级干燥过滤器223、换热器40、二级毛细管224、蒸发器225和回热器50；其中，换热器40优选为管式换热器，以节省安装空间。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低温制冷系统，所述制冷系统采用双压缩机复叠制冷方式，包括共用换热器的一级压缩系统和二级压缩系统，其特征在于：冷凝器模块，包括第一管路、第二管路和第三管路；所述第一管路的入口端与所述二级压缩系统中的二级压缩机的排气端相连，所述第一管路的出口端所述换热器的第一入口相连；所述第二管路的入口端与所述一级压缩系统中的一级压缩机的排气端相连，所述第二管路的出口端与所述一级压缩系统中的除露管的入口相连；所述第三管路的入口端与所述除露管的出口端相连，所述第三管路的出口端与所述换热器的第二入口相连。2.如权利要求1所述的超低温制冷系统，其特征在于：所述冷凝器模块包括壳体、风扇和翅片；所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路安装在所述壳体上；所述风扇设置在所述壳体上并位于所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路的相对一侧；所述翅片安装在所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路上。3.如权利要求2所述的超低温制冷系统，其特征在于：所述第一管路有效长度不超过所述第二管路的有效长度，所述第二管路的有效长度不超过所述第三管路的有效长度。4.如权利要求2所述的超低温制冷系统，其特征在于：所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路自上而下层叠布置且相互独立。5.如权利要求1所述的超低温制冷系统，其特征在于：所述一级压缩系统还包括一级干燥过滤器、一级毛细管和储液器；所述一级压缩机、所述除露管、所述冷凝器模块、所述一级干燥过滤器、所述一级毛细管、所述换热器和所述储液器依次连通；所述二级压缩系统还包括油分离器...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐凌飞，谭海辉，符建辉，杨林林，李雄，陈巍，冼嘉琪，
申请(专利权)人：中山市凯腾电器有限公司，
类型：发明
国别省市：