專利名稱：閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及制冷技術(shù)領域，具體講是具有超低溫功能的閉循環(huán)低溫制冷器。
背景技術(shù)：
閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器分為兩種型式一種型式是單級壓縮，單級節(jié)流，為了獲得低溫需要工質(zhì)的節(jié)流前溫度進行預冷，或者將工質(zhì)壓縮至較高壓力，再冷卻后進行節(jié)流，系統(tǒng)復雜，制造成本高，可靠性差，效率低。還有一種型式如中國專利ZL922422992.3號專利文獻所公開的技術(shù)方案，它是利用混合工質(zhì)單級壓縮，多級節(jié)流獲得最終的低溫溫度。這種結(jié)構(gòu)方案制冷器結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，節(jié)流元件一般采用毛細管，制冷溫度控制是靠制冷器的頻繁啟停來實現(xiàn)的，這樣一方面影響機器的工作壽命，同時由于壓縮機停機后三～五分鐘內(nèi)不能啟動，所以很難精確控制制冷溫度，當負載為間歇工作時，制冷器停機后重新啟動并達到所需要的工作溫度需較長時間，另外此種低溫制冷器不具備除霜功能。
普通的空調(diào)、冰箱等制冷設備除霜都是采用制冷機工作模式轉(zhuǎn)換的方式實現(xiàn)，即由制冷轉(zhuǎn)為制熱，壓縮機產(chǎn)生的高溫高壓工質(zhì)直接進入蒸發(fā)器除霜，這樣壓縮機油會和工質(zhì)一起進入蒸發(fā)器并需由工質(zhì)將油溶解并帶回壓縮機，在普冷溫度沒有問題，但在低溫制冷器中特別是工作溫度低于-80℃的制冷器中，采用此方式壓縮機潤滑油帶入蒸發(fā)器后會在低溫下凝結(jié)，造成蒸發(fā)器和低溫端節(jié)流閥在工作溫度下堵塞，使制冷效率大大降低，甚至無法工作。因此，這種方式在低溫制冷器中無法使用。
技術(shù)內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)課題是提供一種可以工作在-40℃以下的單級壓縮混合工質(zhì)多級節(jié)流閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，其工作溫度可以精確控制，當負載為間歇工作時，制冷器可以保持制冷狀態(tài)，并不輸出冷量，當負載轉(zhuǎn)入低溫狀態(tài)時，可向其迅速提供冷量。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，它包括壓縮單元、制冷單元，其特征在于本實用新型還包括負載單元和電控單元，制冷單元采用單級壓縮混合工質(zhì)多級節(jié)流，壓縮機產(chǎn)生的高壓混合工質(zhì)經(jīng)油分離器、冷凝器、過濾器、中間換熱器和一級換熱器、二級換熱器至節(jié)流控溫閥節(jié)流降溫后負載換熱器，制冷單元中的一級換熱器與一級氣液分離器之間連有一級節(jié)流閥，二級換熱器與二級氣液分離器之間連有二級節(jié)流閥，所述的一級節(jié)流閥和二級節(jié)流閥用于對高壓工質(zhì)進行預冷。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型是一種基于混合工質(zhì)單級壓縮多次節(jié)流的閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，工質(zhì)經(jīng)壓縮機壓縮至高壓，經(jīng)多級預冷后節(jié)流獲得低溫，制冷溫度可以實現(xiàn)精確的調(diào)節(jié)控制，當負載為間歇工作時，可停止輸出冷量，前級預冷級可以正常工作，使末級節(jié)流閥前保持低溫狀態(tài)，在負載需要制冷時可迅速達到工作溫度。
附圖概述


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施方式
如
圖1所示，一種閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，它包括壓縮單元22、制冷單元21，還包括含隔熱層17的負載單元15和電控單元20，負載單元15內(nèi)包括蒸發(fā)器16，制冷單元21采用單級壓縮混合工質(zhì)多級節(jié)流，壓縮機1產(chǎn)生的高壓混合工質(zhì)經(jīng)油分離器2、冷凝器3、過濾器6、回熱器7和一級換熱器10、二級換熱器13至節(jié)流控溫閥14節(jié)流降溫后負載蒸發(fā)器16，制冷單元21中的一級換熱器10與一級氣液分離器8之間連有一級節(jié)流閥9，二級換熱器13與二級氣液分離器11之間連有二級節(jié)流閥12，所述的一級節(jié)流閥9和二級節(jié)流閥12用于對高壓工質(zhì)進行預冷，所述的制冷單元21包括二級以上的預冷級。所述的節(jié)流控溫閥14可以是手動閥，也可以是電動或氣動閥，并通過電控單元20控制，當冷卻溫度達到設定值后，電控單元20控制節(jié)流控溫閥14的開度，使溫度控制在設定值。節(jié)流控溫閥14可以完全關(guān)閉，此時蒸發(fā)器16無冷量輸出，而前級預冷級可以正常工作，使節(jié)流控溫閥14前溫度保持在低溫狀態(tài)，在負載需要制冷時，打開節(jié)流控溫閥14，蒸發(fā)器16可迅速進入工作溫度。
上述各單元中壓縮單元和電控單元20工作在常溫狀態(tài)，制冷單元21和冷藏單元工作在低溫狀態(tài)，需要進行保溫，如制冷單元21中含有隔熱層19。
所述的制冷單元還包括一個除霜回路，它是從制冷單元21的一級氣液分離器8和二級氣液分離器11中任何一級的氣相端引出一部分工質(zhì)，經(jīng)中間換熱器5利用壓縮機產(chǎn)生的熱量加熱后至負載蒸發(fā)器16，使蒸發(fā)器16回溫除霜，因為工質(zhì)經(jīng)過油分離器和汽液分離器的分離，所以不會造成蒸發(fā)器的油污染。所述的除霜回路中的中間換熱器5和冷藏單元之間連有一個除霜閥4，電控單元20的一路信號輸出端連到除霜閥4控制信號輸入端。
所述的電控單元20的一個信號輸入端與設置在負載單元15中的傳感器18相連，三個控制輸出端分別與壓縮機1、設置在負載單元15與制冷單元21之間的節(jié)流控溫閥14和除霜回路中的除霜閥4相連。除霜時，除霜閥4打開，節(jié)流控溫閥14關(guān)閉，根據(jù)除霜溫度的不同要求，所述的中間換熱器5可以選擇設置在冷凝器3和過濾器6之間或油分離器2和冷凝器3之間。
由上所述，本實用新型是將工質(zhì)經(jīng)過壓縮機壓縮至高壓，經(jīng)過多級預冷節(jié)流獲得低溫，根據(jù)負載狀況可以迅速提供適當?shù)墓ぷ鞯蜏?，本實用新型還具有除霜功能，除霜溫度根據(jù)需要設定，并且能夠有效避免除霜過程中對蒸發(fā)器的油污染。
權(quán)利要求1.一種閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，它包括壓縮單元、制冷單元，其特征在于本實用新型還包括負載單元和電控單元，制冷單元采用單級壓縮混合工質(zhì)多級節(jié)流，壓縮機(1)產(chǎn)生的高壓混合工質(zhì)經(jīng)油分離器(2)、冷凝器(3)、過濾器(6)、回熱器(7)和一級換熱器(10)、二級換熱器(13)至節(jié)流控溫閥(14)節(jié)流降溫后負載蒸發(fā)器(16)，制冷單元中的一級換熱器(10)與一級氣液分離器(8)之間連有一級節(jié)流閥(9)，二級換熱器(13)與二級氣液分離器(11)之間連有二級節(jié)流閥(12)，所述的一級節(jié)流閥(9)和二級節(jié)流閥(12)用于對高壓工質(zhì)進行預冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，其特征在于所述的制冷單元還包括一個除霜回路，它是從制冷單元的一級氣液分離器(8)和二級氣液分離器(11)中任何一級的氣相端引出一部分工質(zhì)，經(jīng)中間換熱器(5)利用壓縮機產(chǎn)生的熱量加熱后至負載蒸發(fā)器(16)，所述的除霜回路中的中間換熱器(5)和冷藏單元之間連有一個除霜閥(4)，電控單元的一路信號輸出端連到除霜閥(4)控制信號輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，其特征在于所述的中間換熱器(5)可以選擇設置在冷凝器(3)和過濾器(6)之間或油分離器(2)和冷凝器(3)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，其特征在于所述的制冷單元包括二級以上的預冷級。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，其特征在于所述的電控單元的一個信號輸入端與設置在負載單元中的傳感器(18)相連，三個控制輸出端分別與壓縮機(1)、節(jié)流控溫閥(14)和除霜閥(4)相連。
專利摘要本實用新型公開一種具有超低溫功能的閉循環(huán)節(jié)流低溫制冷器，它包括壓縮、制冷、負載和電控單元，制冷單元采用單級壓縮混合工質(zhì)多級節(jié)流，壓縮機產(chǎn)生的高壓混合工質(zhì)經(jīng)油分離器、冷凝器、一、二級換熱器等至節(jié)流控溫閥節(jié)流降溫后負載換熱器，經(jīng)多級預冷后節(jié)流獲得低溫，制冷溫度可以實現(xiàn)精確的調(diào)節(jié)控制，當負載為間歇工作時，可停止輸出冷量，前級預冷級可以正常工作，使末級節(jié)流閥前保持低溫狀態(tài)，在負載需要制冷時可迅速達到工作溫度。
文檔編號F25B47/02GK2658657SQ03277550
公開日2004年11月24日 申請日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者王焱 申請人:合肥方匯低溫技術(shù)有限公司