低温冷冻系统的制作方法

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种低温冷冻系统。

背景技术：

目前，低温冷冻系统作为一种获得低温环境方式在冷冻冷藏领域得到广泛应用。为获得低温环境，低温冷冻系统的压力比值较大，同时制冷剂流量也大为降低，排气温度显著升高，当排气温度高于压缩机的使用极限值，压缩机将无法工作，冷冻系统也只能停止工作。

现有的低温冷冻系统一般采用喷液的方式来解决这一问题，即使压缩机实现二级压缩，改善压缩机内部压力比值，增加制冷剂流量，降低压缩机排气温度。这一方式可满足冷冻冷藏的要求，低温冷冻系统可以运行，但在系统工作中还会存在下述问题，通常低温冷冻系统会有一个油分离器，使得排出压缩机的冷冻机油能及时回到压缩机，保证压缩机润滑及可靠运行，这些回到压缩机的冷冻机油是从压缩机的排气中分离的，具有较高的温度，会高于冷凝温度，这些高温的冷冻机油回到压缩机电机腔，提升了电机腔中油池的油温，过高的冷冻机油温降低了润滑效果，降低了压缩机运行可靠性。

技术实现要素：

根据上述提出的技术问题，而提供一种低温冷冻系统，用于解决现有的低温冷冻系统，冷冻机油具有较高的温度，会高于冷凝温度，这些高温的冷冻机油回到压缩机电机腔，提升了电机腔中油池的油温，过高的冷冻机油温降低了润滑效果，降低了压缩机运行可靠性的缺点。本实用新型采用的技术手段如下：

一种低温冷冻系统，包括：用于压缩制冷剂的压缩机、用于对气态制冷剂进行油气分离的油分离器、用于冷凝已压缩制冷剂的冷凝器、用于储存液态制冷剂的储液器、用于对降低压力的制冷剂进行热交换的蒸发器以及用于对高温冷冻机油进行冷却的油冷却器。

压缩机出口输出的高温高压制冷剂，经过油分离器分离后，高温气态制冷剂部分经过冷凝器输送进储液器，高温冷冻机油部分经过油冷却器输送回压缩机第二进口。

储液器输出的液态制冷剂，一部分制冷剂经过蒸发器输送进压缩机第三进口，另一部分制冷剂直接输送进压缩机第一进口，或经过油冷却器冷却后输送进压缩机第一进口。

作为优选所述储液器的输出端设置有用于降低已冷凝制冷剂压力的膨胀阀，所述的膨胀阀包括第一膨胀阀和第二膨胀阀，所述的第一膨胀阀设置于储液器和蒸发器连通管路上。

当储液器输出的液态制冷剂直接输送进压缩机第一进口，第二膨胀阀设置于储液器和压缩机第一进口连通的管路上。

当储液器输出的液态制冷剂，经过油冷却器冷却后输送进压缩机第一进口，第二膨胀阀设置于储液器和油冷却器连通的管路上。

作为优选所述第二膨胀阀出口端的管路上设置有截止机构，第二膨胀阀前后端的管路上并联有毛细旁通机构；所述的毛细旁通机构的进口设置于储液器和第二膨胀阀之间的管路上，毛细旁通机构的出口设置于第二膨胀阀和截止机构之间的管路上。

与现有技术相比较，本实用新型所述的低温冷冻系统，具有以下优点：

1、本实用新型所述的低温冷冻系统，油分离器中分离的冷冻机油，经油冷却器冷却后回到压缩机，降低了冷冻机油的温度，使回到压缩机电机腔中油池中油温降低，冷冻机油温度低有助于提高对压缩机摩擦面的润滑，提升了润滑效果，提高压缩机可靠性。

2、本实用新型所述的低温冷冻系统，油分离器中分离的冷冻机油，经过油冷却器中时和一部分经过节流降温的制冷剂换热，降低了回到压缩机电机腔中油池中油温降低，冷冻机油温度低有助于提高对压缩机摩擦面的润滑，提升了润滑效果，提高压缩机可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例1的示意图。

图2是本实用新型实施例2的示意图。

其中：1、压缩机Ⅰ，2、油分离器Ⅰ，3、冷凝器Ⅰ，4、储液器Ⅰ，5、第一膨胀阀Ⅰ，6、蒸发器Ⅰ，7、油冷却器Ⅰ，8、第二膨胀阀Ⅰ，9、截止机构Ⅰ，10、毛细旁通机构Ⅰ，11、第一进口Ⅰ，12、第二进口Ⅰ，13、第三进口Ⅰ；

1′、压缩机Ⅱ，2′、油分离器Ⅱ，3′、冷凝器Ⅱ，4′、储液器Ⅱ，5′、第一膨胀阀Ⅱ，6′、蒸发器Ⅱ，7′、油冷却器Ⅱ，8′、第二膨胀阀Ⅱ，9′、截止机构Ⅱ，10′、毛细旁通机构Ⅱ，11′、第一进口Ⅱ，12′、第二进口Ⅱ，13′、第三进口Ⅱ。

具体实施方式

一种低温冷冻系统，包括：用于压缩制冷剂的压缩机、用于对气态制冷剂进行油气分离的油分离器、用于冷凝已压缩制冷剂的冷凝器、用于储存液态制冷剂的储液器、用于对降低压力的制冷剂进行热交换的蒸发器以及用于对高温冷冻机油进行冷却的油冷却器。

压缩机出口输出的高温高压制冷剂，经过油分离器分离后，高温气态制冷剂部分经过冷凝器输送进储液器，使高温气态制冷剂部分冷凝为液态制冷剂存储，高温冷冻机油部分经过油冷却器输送回压缩机第二进口，进入压缩机电机腔，避免电机腔中油温过高，降低冷冻机油粘度，提高对压缩机摩擦面的润滑，提升润滑效果，提高压缩机可靠性。

储液器输出的液态制冷剂，一部分制冷剂经过蒸发器输送进压缩机第三进口，另一部分制冷剂直接输送进压缩机第一进口，或经过油冷却器冷却后输送进压缩机第一进口，使回到压缩机电机腔的冷冻机油温度降低，降低电机腔温度，提高压缩机工作可靠性。

所述储液器的输出端设置有用于降低已冷凝制冷剂压力的膨胀阀，所述的膨胀阀包括第一膨胀阀和第二膨胀阀，所述的第一膨胀阀设置于储液器和蒸发器连通管路上，使储液器输出的制冷剂通过第一膨胀阀节流后，进入蒸发器，最后回到压缩机。

当储液器输出的液态制冷剂直接输送进压缩机第一进口，第二膨胀阀设置于储液器和压缩机第一进口连通的管路上，使储液器输出的制冷剂通过第二膨胀阀节流后，最后回到压缩机。

当储液器输出的液态制冷剂，经过油冷却器冷却后输送进压缩机第一进口，第二膨胀阀设置于储液器和油冷却器连通的管路上，使储液器输出的制冷剂通过第二膨胀阀节流后，进入油冷却器，最后回到压缩机，用于降低压缩机排气温度，扩大压缩机运行范围。

所述第二膨胀阀出口端的管路上设置有截止机构，第二膨胀阀前后端的管路上并联有毛细旁通机构；所述的毛细旁通机构的进口设置于储液器和第二膨胀阀之间的管路上，毛细旁通机构的出口设置于第二膨胀阀和截止机构之间的管路上，当截止机构截止时，毛细旁通机构能够用来保护第二膨胀阀。

工作时，制冷剂在压缩机中压缩机后进入油分离器，分离出的高温冷冻机油，经油冷却器冷却后，回到压缩机，分离出的高温气态制冷剂，进入冷凝器冷却为液态，液态制冷剂储存在储液器中，一部分制冷剂通过第一膨胀阀节流后进入蒸发器，最后回到压缩机，另一部分制冷剂通过第二膨胀阀节流后喷射入压缩机。

本实用新型所述的低温冷冻系统，是一种在进行冷冻冷藏工作中降低冷冻油温度，提高压缩机可靠性的低温冷冻系统。

实施例1，如图1所示，一种低温冷冻系统，包括：用于压缩制冷剂的压缩机Ⅰ1、用于对气态制冷剂进行油气分离的油分离器Ⅰ2、用于冷凝已压缩制冷剂的冷凝器Ⅰ3、用于储存液态制冷剂的储液器Ⅰ4、用于对降低压力的制冷剂进行热交换的蒸发器Ⅰ6以及用于对高温冷冻机油进行冷却的油冷却器Ⅰ7。

压缩机Ⅰ1出口输出的高温高压制冷剂，经过油分离器Ⅰ2分离后，高温气态制冷剂部分经过冷凝器Ⅰ3输送进储液器Ⅰ4，高温冷冻机油部分经过油冷却器Ⅰ7输送回压缩机Ⅰ1第二进口Ⅰ12。

储液器Ⅰ4输出的液态制冷剂，一部分制冷剂经过蒸发器Ⅰ6输送进压缩机Ⅰ1第三进口Ⅰ13，另一部分制冷剂直接输送进压缩机Ⅰ1第一进口Ⅰ11。

所述储液器Ⅰ4的输出端设置有用于降低已冷凝制冷剂压力的膨胀阀，所述的膨胀阀包括第一膨胀阀Ⅰ5和第二膨胀阀Ⅰ8，所述的第一膨胀阀Ⅰ5设置于储液器Ⅰ4和蒸发器Ⅰ6连通管路上，第二膨胀阀Ⅰ8设置于储液器Ⅰ4和压缩机Ⅰ1第一进口Ⅰ11连通的管路上。

所述第二膨胀阀Ⅰ8出口端的管路上设置有截止机构Ⅰ9，第二膨胀阀Ⅰ8前后端的管路上并联有毛细旁通机构Ⅰ10；所述的毛细旁通机构Ⅰ10的进口设置于储液器Ⅰ4和第二膨胀阀Ⅰ8之间的管路上，毛细旁通机构Ⅰ10的出口设置于第二膨胀阀Ⅰ8和截止机构Ⅰ9之间的管路上。

所述的油冷却器Ⅰ7具有一个进口和一个出口，进口和油分离器Ⅰ2连通，出口和压缩机Ⅰ1第二进口Ⅰ12连通。

工作时，气态制冷剂在压缩机Ⅰ1中压缩成为高温高压的制冷剂，高温高压的制冷剂进入油分离器Ⅰ2，分离为高温气态制冷剂和高温冷冻机油，高温气态制冷剂进入冷凝器高温气态制冷剂Ⅰ3，冷凝为液态制冷剂存储在储液器Ⅰ4中，一部分制冷剂通过第一膨胀阀Ⅰ5节流后，进入蒸发器Ⅰ6，最后回到压缩机Ⅰ1，另一部分制冷剂通过第二膨胀阀Ⅰ8节流后，流经截止机构Ⅰ9喷射进入压缩机Ⅰ1，用于降低压缩机排气温度，扩大压缩机运行范围，毛细旁通机构Ⅰ10是和第二膨胀阀Ⅰ8并联使用，当截止机构Ⅰ9截止时保护第二膨胀阀Ⅰ8，而高温冷冻机油通过油冷却器Ⅰ13的冷却进入压缩机电机腔，避免电机腔中油温过高，降低冷冻机油粘度，提高对压缩机摩擦面的润滑，提升润滑效果，提高压缩机可靠性。

实施例2，如图2所示，一种低温冷冻系统，包括：用于压缩制冷剂的压缩机Ⅱ1′、用于对气态制冷剂进行油气分离的油分离器Ⅱ2′、用于冷凝已压缩制冷剂的冷凝器Ⅱ3′、用于储存液态制冷剂的储液器Ⅱ4′、用于对降低压力的制冷剂进行热交换的蒸发器Ⅱ6′以及用于对高温冷冻机油进行冷却的油冷却器Ⅱ7′。

压缩机Ⅱ1′出口输出的高温高压制冷剂，经过油分离器Ⅱ2′分离后，高温气态制冷剂部分经过冷凝器Ⅱ3′输送进储液器Ⅱ4′，高温冷冻机油部分经过油冷却器Ⅱ7′输送回压缩机Ⅱ1′第二进口Ⅱ12′。

储液器Ⅱ4′输出的液态制冷剂，一部分制冷剂经过蒸发器Ⅱ6′输送进压缩机Ⅱ1′第三进口Ⅱ13′，另一部分制冷剂经过油冷却器Ⅱ7′冷却后输送进压缩机Ⅱ1′第一进口Ⅱ11′。

所述储液器Ⅱ4′的输出端设置有用于降低已冷凝制冷剂压力的膨胀阀，所述的膨胀阀包括第一膨胀阀Ⅱ5′和第二膨胀阀Ⅱ8′，所述的第一膨胀阀Ⅱ5′设置于储液器Ⅱ4′和蒸发器Ⅱ6′连通管路上，第二膨胀阀Ⅱ8′设置于储液器Ⅱ4′和油冷却器Ⅱ7′连通的管路上。

所述第二膨胀阀Ⅱ8′出口端的管路上设置有截止机构Ⅱ9′，第二膨胀阀Ⅱ8′前后端的管路上并联有毛细旁通机构Ⅱ10′；所述的毛细旁通机构Ⅱ10′的进口设置于储液器Ⅱ4′和第二膨胀阀Ⅱ8′之间的管路上，毛细旁通机构Ⅱ10′的出口设置于第二膨胀阀Ⅱ8′和截止机构Ⅱ9′之间的管路上。

所述的油冷却器Ⅱ7′，具有两个进口和两个出口，一组对应的进口和出口中，进口和油分离器Ⅱ2′连通，出口和压缩机Ⅱ1′第二进口Ⅱ12′连通；另一组对应的进口和出口中，进口和打开的截止机构Ⅱ9′连通，出口和压缩机Ⅱ1′第一进口Ⅱ11′连通。

工作时，气态制冷剂在压缩机Ⅱ1′中压缩成为高温高压的制冷剂，高温高压的制冷剂进入油分离器Ⅱ2′，分离为高温气态制冷剂和高温冷冻机油，高温气态制冷剂进入冷凝器Ⅱ3′，冷凝为液态制冷剂存储在储液器Ⅱ4′中，一部分制冷剂通过第一膨胀阀Ⅱ5′节流后，进入蒸发器Ⅱ6′，最后回到压缩机Ⅱ1′，另一部分制冷剂通过第二膨胀阀Ⅱ8′节流后，流经截止机构Ⅱ9′，进入油冷却器Ⅱ7′，与高温冷冻机油在油冷却器Ⅱ7′中进行换热，冷却后的冷冻机油进入压缩机电机腔，避免电机腔中油温过高，降低冷冻机油粘度，提高对压缩机摩擦面的润滑，提升润滑效果，提高压缩机可靠性。

换热后的制冷剂喷射进入压缩机Ⅱ1′，用于降低压缩机排气温度，扩大压缩机运行范围，毛细旁通机构Ⅱ10′是和第二膨胀阀Ⅱ8′并联使用，当截止机构Ⅱ9′截止时保护第二膨胀阀Ⅱ8′。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。