本實用新型涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在制取較低溫度時，單機蒸汽壓縮制冷已經(jīng)不能滿足要求，混合工質(zhì)回?zé)嶂评溲h(huán)被廣泛應(yīng)用，采用混合工質(zhì)回?zé)嶂评溲h(huán)的制冷系統(tǒng)通常被稱作混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)。這種制冷系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡單可靠性高、壽命長、成本低等優(yōu)點，成為研究的熱門。

現(xiàn)有技術(shù)中，混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)主要用于制取-40℃以下的溫度，選擇合適的工質(zhì)配比、優(yōu)化的運行參數(shù)、在高低沸點組分間實現(xiàn)復(fù)疊，以制取較低的溫度。

混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)啟動之后的一段時間內(nèi)，系統(tǒng)高壓側(cè)的壓力往往很高。這時由于在系統(tǒng)啟動初期，由于制冷溫度較高，系統(tǒng)中工質(zhì)需求的流量較大，而此時系統(tǒng)平均溫度接近常溫，高壓側(cè)的低溫工質(zhì)無法馬上冷凝，從而造成高壓側(cè)壓力很高，有可能造成管路破裂。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的實施例提供一種工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)，能夠解決制冷系統(tǒng)啟動時出現(xiàn)的工質(zhì)高壓問題。

為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，一種工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)，包括壓縮制冷裝置、中間回?zé)崞骱偷谝还?jié)流單元以及蒸發(fā)器單元；

所述中間回?zé)崞鞯臒崃魅肟谕ㄟ^管路與壓縮制冷裝置的第一出口連通，所述中間回?zé)崞鞯臒崃鞒隹谕ㄟ^所述第一節(jié)流單元連接至所述蒸發(fā)器單元的入口；所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟谕ㄟ^管路與所述蒸發(fā)器單元的出口連通，所述中間回?zé)崞鞯睦淞鞒隹谕ㄟ^管路與壓縮制冷裝置的入口連通；所述中間回?zé)崞鞯牡诙淞魅肟谕ㄟ^管路與所述壓縮制冷裝置的第二出口連通；

所述低溫制冷系統(tǒng)還包括：工質(zhì)膨脹貯存裝置；

其中，所述工質(zhì)膨脹貯存裝置的出入口連接于所述蒸發(fā)器單元的出口以及所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟?，用于在所述低溫制冷系統(tǒng)啟動后，向所述中間回?zé)崞鬏斎牍べ|(zhì)；或者在所述工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)關(guān)閉后，存儲所述蒸發(fā)器單元流入的工質(zhì)。

上述提供工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)中，其中工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)，包括壓縮制冷裝置、中間回?zé)崞骱偷谝还?jié)流單元以及蒸發(fā)器單元；所述壓縮制冷裝置連接所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟?、第二冷流入口、熱流入口和冷流出口；所述中間回?zé)崞鞯臒崃鞒隹谕ㄟ^所述第一節(jié)流單元連接至所述蒸發(fā)器單元的入口；所述蒸發(fā)器單元的出口連接至所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟?；所述低溫制冷系統(tǒng)還包括：工質(zhì)膨脹貯存裝置；其中，所述工質(zhì)膨脹貯存裝置的出入口連接于所述蒸發(fā)器單元的出口以及所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟冢糜谠诘蜏刂评湎到y(tǒng)啟動后，向所述中間回?zé)崞鬏斎牍べ|(zhì)；或者在低溫制冷系統(tǒng)關(guān)閉后，存儲所述蒸發(fā)器單元流入的工質(zhì)。在所述低溫制冷系統(tǒng)啟動后，伴隨著制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的溫度降低，制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力逐步降低，工質(zhì)存儲裝置的工質(zhì)能夠逐步流入所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟?，向工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)補充工質(zhì)，直至系統(tǒng)降溫至所需溫度；在所述低溫制冷系統(tǒng)關(guān)閉后，伴隨著制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的升溫，系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力升高，蒸發(fā)器出口的工質(zhì)能夠逐步流入工質(zhì)存儲裝置，從而能夠解決制冷系統(tǒng)啟動時出現(xiàn)的工質(zhì)高壓問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的實施例提供的一種工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的另一實施例提供的一種工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的再一實施例提供的一種工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

壓縮制冷裝置-11；

壓縮機-111；

冷凝器-112；

氣液分離器-113；

第二節(jié)流單元-114；

氣分裝置-115；

過濾器-116；

高壓保護器-117；

中間回?zé)崞?12；

第一節(jié)流單元-13；

蒸發(fā)器單元-14；

工質(zhì)膨脹貯存裝置-15；

微流量控制開關(guān)-151；

膨脹罐-152；

冷凍箱-16。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)制取的目標(biāo)溫度較低時，系統(tǒng)中需求的工質(zhì)含量較大，混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)啟動之后的一段時間內(nèi)，系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力往往很高。這是由于在系統(tǒng)啟動初期，制冷溫度較高，系統(tǒng)中工質(zhì)需求的流量較大，而此時系統(tǒng)平均溫度接近常溫，低溫工質(zhì)無法馬上冷凝，從而造成系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力很高，有可能造成管路破裂。為解決上述問題，本實用新型的原理為：在中間回?zé)崞鞯睦淞魅肟谔幗尤牍べ|(zhì)膨脹貯存裝置；其中，工質(zhì)膨脹貯存裝置能夠向中間回?zé)崞鬏斎牍べ|(zhì)以向混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)補充工質(zhì)，或者存儲蒸發(fā)器單元流入的工質(zhì)以吸收混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)的工質(zhì)。當(dāng)系統(tǒng)制取的目標(biāo)溫度較低時，由于在系統(tǒng)啟動后工質(zhì)膨脹貯存裝置能夠伴隨溫度的降低持續(xù)向混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)補充工質(zhì)，從而保證系統(tǒng)制取溫度持續(xù)下降過程中，工質(zhì)壓力平衡；當(dāng)在系統(tǒng)關(guān)閉后，工質(zhì)膨脹貯存裝置能夠伴隨溫度的升高持續(xù)吸收混合工質(zhì)低溫制冷系統(tǒng)的工質(zhì)，保證工質(zhì)壓力平衡。

具體的參照圖1所示，本實用新型的實施例提供的，工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)，包括壓縮制冷裝置11、中間回?zé)崞?2和第一節(jié)流單元13以及蒸發(fā)器單元14；

所述中間回?zé)崞?2的熱流入口in2通過管路與壓縮制冷裝置11的第一出口連通，所述中間回?zé)崞?2的熱流出口out2通過所述第一節(jié)流單元13連接至所述蒸發(fā)器單元14的入口；所述中間回?zé)崞?2的第一冷流入口in1通過管路與所述蒸發(fā)器單元14的出口連通，所述中間回?zé)崞?2的冷流出口out1通過管路與壓縮制冷裝置11的入口連通；所述中間回?zé)崞?1的第二冷流入口in3通過管路與所述壓縮制冷裝置11的第二出口連通；

其中，所述工質(zhì)膨脹貯存裝置15的出入口連接于所述蒸發(fā)器單元14的出口以及所述中間回?zé)崞?2的第一冷流入口in1，用于在所述低溫制冷系統(tǒng)啟動后，向所述中間回?zé)崞?2輸入工質(zhì)，或者在所述低溫制冷系統(tǒng)關(guān)閉后，存儲所述蒸發(fā)器單元14流入的工質(zhì)。

如圖1所示，蒸發(fā)器單元14設(shè)置于冷凍箱16外側(cè)或嵌入冷凍箱16外壁。其中，第一節(jié)流單元13為毛細管，中間回?zé)崞?2、所述第一節(jié)流單元13、所述蒸發(fā)器單元14設(shè)置于保溫層中。其中，第一冷流入口in1與冷流出口out1構(gòu)成中間回?zé)崞?2的冷流通道，熱流入口in2和熱流出口out2構(gòu)成中間回?zé)崞?2的熱流通道，第二冷流入口in3為位于冷流通道上的另一入口，具體位置不做限定，示例性的可以在工質(zhì)流動方向上位于冷流通道的中部或后端。

上述提供工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)中，其中工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)，包括壓縮制冷裝置、中間回?zé)崞骱偷谝还?jié)流單元以及蒸發(fā)器單元；所述中間回?zé)崞鞯臒崃魅肟谕ㄟ^管路與壓縮制冷裝置的第一出口連通，所述中間回?zé)崞鞯臒崃鞒隹谕ㄟ^所述第一節(jié)流單元連接至所述蒸發(fā)器單元的入口；所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟谕ㄟ^管路與所述蒸發(fā)器單元的出口連通，所述中間回?zé)崞鞯睦淞鞒隹谕ㄟ^管路與壓縮制冷裝置的入口連通；所述中間回?zé)崞鞯牡诙淞魅肟谕ㄟ^管路與所述壓縮制冷裝置的第二出口連通；所述低溫制冷系統(tǒng)還包括：工質(zhì)膨脹貯存裝置；其中，所述工質(zhì)膨脹貯存裝置的出入口連接于所述蒸發(fā)器單元的出口以及所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟?，用于在低溫制冷系統(tǒng)啟動后，向中間回?zé)崞鬏斎牍べ|(zhì)，或者在低溫制冷系統(tǒng)關(guān)閉后，存儲蒸發(fā)器單元流入的工質(zhì)；在所述低溫制冷系統(tǒng)啟動后，伴隨著制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的溫度降低，制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力逐步降低，工質(zhì)存儲裝置的工質(zhì)能夠逐步流入所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟?，向工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)補充工質(zhì)，直至系統(tǒng)降溫至所需溫度；在所述低溫制冷系統(tǒng)關(guān)閉后，伴隨著制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的升溫，系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力升高，蒸發(fā)器出口的工質(zhì)能夠逐步流入工質(zhì)存儲裝置，從而能夠解決制冷系統(tǒng)啟動時出現(xiàn)的工質(zhì)高壓問題。

其中，參照圖2所示，提供一種工質(zhì)膨脹貯存裝置15的示例，其包括：微流量控制開關(guān)151和膨脹罐152，所述膨脹罐152用于貯存工質(zhì)，所述微流量控制開關(guān)151用于控制流入或流出所述出入口的工質(zhì)的流量。

其中，參照圖3所示，該制冷系統(tǒng)中，壓縮制冷裝置11包括：壓縮機111、冷凝器112、氣液分離器113、第二節(jié)流單元114和氣分裝置115；

其中所述中間回?zé)崞?2的冷流出口out1通過所述氣分裝置115連接至所述壓縮機111的入口，所述壓縮機111的出口連接至所述冷凝器112的入口，所述冷凝器112的出口連接至所述氣液分離器113的入口，所述氣液分離器113的液相出口通過所述第二節(jié)流單元114連接至所述中間回?zé)崞?2的第二冷流入口in3；所述氣液分離器113的氣相出口連接所述中間回?zé)崞?2的熱流入口in2。

此外，所述壓縮制冷裝置11還包括：過濾器116，所述冷凝器112的出口通過所述過濾器116連接至所述氣液分離器113的入口。

所述壓縮制冷裝置11還包括：高壓保護器117，所述高壓保護器117連接于所述壓縮機111的入口和出口之間。示例性的，第二節(jié)流單元114為毛細管。

本實用新型的實施例提供上述工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

101、在所述低溫制冷系統(tǒng)啟動后，控制所述工質(zhì)存儲裝置的工質(zhì)流入所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟冢?/p>

102、在所述低溫制冷系統(tǒng)關(guān)閉后，控制所述蒸發(fā)器出口的工質(zhì)流入所述工質(zhì)存儲裝置。

上述提供工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)的控制方法中，在所述低溫制冷系統(tǒng)啟動后，伴隨著制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的溫度降低，制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力逐步降低，工質(zhì)存儲裝置的工質(zhì)能夠逐步流入所述中間回?zé)崞鞯牡谝焕淞魅肟?，向工質(zhì)壓力自適應(yīng)低溫制冷系統(tǒng)補充工質(zhì)，直至系統(tǒng)降溫至所需溫度；在所述低溫制冷系統(tǒng)關(guān)閉后，伴隨著制冷系統(tǒng)中工質(zhì)的升溫，系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力升高，蒸發(fā)器出口的工質(zhì)能夠逐步流入工質(zhì)存儲裝置，從而能夠解決制冷系統(tǒng)啟動時出現(xiàn)的工質(zhì)高壓問題。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。