一种复叠隔板冻干机双路制冷装置的制作方法

本实用新型涉及冻干机的温控装置技术领域，尤其是涉及一种复叠隔板冻干机的双路温控装置。

背景技术：

冻干机是将含水物质先冻结成固态，然后使其中的水份从固态升华成气态，从而除去水份而保存物质的方法。冻干机是在低温下干燥的，不会使蛋白质产生变形，但可是微生物等失去生物活力，特别适用于热稳定性差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等。

隔板型冻干机是在冻干仓内放置有多个隔板，物料放置在隔板上，隔板上固定有硅油管，通过硅油管内的散热介质硅油与冻干仓进行换热，以使各个隔板能够均匀的降温。冻干机中还设置有冷阱，冷阱通过制冷，利用物理吸附吸收冻干仓内的水汽。现有的冻干机冷阱和冻干仓共用一套冷却装置进行冷却，冷却装置在对冻干仓进行控温时，造成冷阱内冷量供应不足，导致冷阱温度回升较大。另外，采用一套制冷装置进行制冷时，制冷效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种复叠隔板冻干机双路制冷装置，解决冻干机制冷效率低，冷阱温度回升大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种复叠隔板冻干机双路制冷装置，包括预冷单元、制冷单元和冻干仓，预冷单元为制冷单元进行预冷或制冷，制冷单元为冻干仓进行制冷；

所述制冷单元包括低压压缩机、冷凝器、板式换热器二、板式换热器一，低压压缩机与冷凝器之间通过连接管连通，低压压缩机与冷凝器之间的连接管上设置有油气分离器，冷凝器与板式换热器二之间通过连接管二连通，板式换热器二与板式换热器一之间通过连接管三连通，连接管三上设置有膨胀阀三，板式换热器一与低压压缩机之间通过连接管连通，板式换热器一与低压压缩机之间的连接管上设置有气体分离器；板式换热器一通过硅油管与冻干仓循环连接，板式换热器一与冻干仓之间的硅油管上设置有循环泵，硅油管内硅油与制冷单元内的制冷剂在板式换热器一内进行换热；

板式换热器二与冷阱之间通过连接管四连通，连接管四上设置有膨胀阀二，冷阱与低压压缩机之间通过连接管连通，并且冷阱与低压压缩机之间的连接管上设置有气体分离器；

膨胀阀三与板式换热器一之间的连接管三上设置有并联连接的支管一和支管二，支管一及支管二均与连接管三连通，支管一的内径大于支管二的内径，支管一上设置有电磁阀五，支管二上设置有电磁阀四。

进一步的，所述预冷单元包括高压压缩机、冷凝器和板式换热器二，高压压缩机与冷凝器之间通过连接管连通，冷凝器与板式换热器二之间通过连接管一连通，板式换热器二与高压压缩机之间通过连接管连通，连接管一上从冷凝器向板式换热器二方向依次设置有过滤器二、电磁阀一和膨胀阀一，制冷单元内的制冷剂与预冷单元内的制冷剂在板式换热器二内进行换热。

进一步的，所述连接管三上膨胀阀三与板式换热器二之间设置有电磁阀三，连接管四上膨胀阀二与板式换热器二之间设置有电磁阀二。

进一步的，所述连接管二上设置有过滤器一。

本实用新型通过电电磁阀二和电磁阀三的开启和关闭实现对冻干仓和冷阱的单独降温或同时降温。制冷时，首先启动高压压缩机，在板式换热器二中利用预冷单元内部的制冷剂对制冷单元内的制冷剂进行预冷，然后高压压缩机与低压压缩机同时运行，预冷单元内的制冷剂对制冷单元内的制冷剂进行进一步的制冷，然后制冷单元内的制冷剂在板式换热器一内与硅油进行换热，再通过硅油与冻干仓换热，提高了冷却效率。

连接管三上设置有两个并联的支管一和支管二，支管一的内径大于支管二的内径，支管一与支管二上分别设置有电磁阀五和电磁阀四。冻干仓在控温阶段或冷阱需要大部分冷量时，关闭电磁阀五，打开电磁阀四，小内径的支管二开通，降低流入冻干仓内的冷量，提高流入冷阱内的冷量，避免冷阱内温度回升较大造成的水汽捕捉效果变差。在冻干仓的预冷阶段，打开电磁阀五，关闭电磁阀四，大内经的支管二开通，使大部分的冷量流入冻干仓内。根据需要进行电磁阀四和电磁阀五的切换降低了能量的消耗，提高了制冷效率。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型一种复叠隔板冻干机双路制冷装置实施例的结构示意图。

附图标记

1、连接管一；2、连接管二；3、连接管三；4、连接管四；5、支管一；6、支管二。

具体实施方式

实施例

图1为本实用新型一种复叠隔板冻干机双路制冷装置实施例的结构示意图。如图所示，一种复叠隔板冻干机双路制冷装置，包括预冷单元、制冷单元和冻干仓，预冷单元为制冷单元进行预冷，制冷单元为冻干仓进行制冷。预冷单元包括高压压缩机、冷凝器和板式换热器二。高压压缩机与冷凝器之间通过连接管连通，冷凝器与板式换热器二之间通过连接管一1连通，板式换热器二与高压压缩机之间通过连接管连通。连接管一1上从冷凝器向板式换热器二的方向依次设置有过滤器一、电磁阀一和膨胀阀一，电磁阀一的作用是控制连接管一1的开通与关闭，膨胀阀一的作用为调节连接管一1内液态制冷剂的压力。

制冷单元包括低压压缩机、冷凝器、板式换热器二、板式换热器一。低压压缩机与冷凝器之间通过连接管连通，连接管上设置有油气分离器，油气分离器将气体中混合的液体汽油进行收集然后送入低压压缩机中进行回收利用，减少空压机的耗油量。油气分离器为现有的结构，市售产品就可以满足需要，油气分离器的结构不是本申请的重点，在此不再赘述。冷凝器与板式换热器二之间通过连接管二2连通，连接管二2上设置有过滤器一，过滤器一对液态的制冷剂具有过滤作用。

板式换热器二与板式换热器一之间通过连接管三3连通，连接管三3上设置有电磁阀三和膨胀阀三，电磁阀三用于控制连接管三3的开、关，膨胀阀三用于调节连接管三3内液态制冷剂的压力。膨胀阀三与板式换热器一之间的连接管三3上设置有并联连接的支管一5和支管二6，支管一5及支管二6均与连接管三3连通。支管一5的内径大于支管二6的内径，支管一5上设置有电磁阀五，支管二6上设置有电磁阀四。通过电磁阀五和电磁阀四的切换，可以控制制冷剂流入板式换热器一内的流量大小，从而调整供给冻干仓的冷量。板式换热器一与低压压缩机之间通过连接管连通，连接管上设置有气体分离器。气体分离器用于对气态制冷剂和液态制冷剂进行分离。

板式换热器一通过硅油管与冻干仓循环连接，硅油管上设置有循环泵。硅油管内硅油与制冷剂在板式换热器一内进行换热，硅油管均匀的分布在冻干仓的隔板上，硅油管内填充有硅油，硅油作为传热介质与隔板上的物料进行换热，使物料温降均匀。循环泵为硅油的循环提供动力。

低压压缩机、高压压缩机分别通过连接管二2、连接管一1与板式换热器二连通，即板式换热器二内的两个管路一个填充有预冷单元的制冷剂，另一个填充有制冷单元的制冷剂，预冷单元的制冷剂对制冷单元的制冷剂进行预冷或进一步的制冷，提高制冷效率。

板式换热器二与冷阱之间通过连接管四4连通，连接管四4上设置有电磁阀二和膨胀阀二。电磁阀二用于控制连接管四4的开、关，膨胀阀二用于调节连接管四4上液态制冷剂的压力。冷阱与低压压缩机之间通过连接管连通，连接管上设置有气体分离器。气体分离器用于对气态制冷剂内混杂的液态制冷剂进行分离，防止液态制冷剂进入到压缩机内。气体分离器为现有的技术，再此对其结构不再赘述。冷阱通过连接管路与冻干仓连接，用于吸收冻干仓内升华的水蒸气。冷阱在制冷剂的作用下冷却，冻干仓过来的水蒸气在冷阱壁上凝结成霜，实现对水蒸气的捕捉。

通过电磁阀二和电磁阀三的切换，可以实现冷阱和冻干仓的单独制冷或同时制冷。

预冷单元内的制冷剂与制冷单元内的制冷剂沸点不同，预冷单元内的制冷剂具有较高的沸点。

本实用新型所述的温控装置有四种循环状态，预冷时，仅启动高压压缩机，高压压缩机将压缩后的气态制冷剂送入冷凝器中，冷凝器将气态的制冷剂转化成液态制冷剂，然后通过连接管一1流入板式换热器二中，制冷单元的制冷剂与预冷单元的制冷剂在板式换热器二内进行热交换，对制冷单元的制冷剂进行预冷，预冷单元的液态制冷剂吸热变成气态制冷剂，然后通过连接管进入高压压缩机中形成一个循环；依此进行循环。

在对冷阱进行制冷时，打开电磁阀二，启动低压压缩机，低压压缩机和高压压缩机同时运行，低压压缩机将压缩后的气态制冷剂送入冷凝器中，冷凝器将气态的制冷剂转化成液态制冷剂，然后通过连接管二2流入板式换热器二中，在板式换热器二中预冷单元的制冷剂对制冷单元的制冷剂进行进一步的制冷，然后通过电磁阀二和膨胀阀二进入冷阱中，对冷阱进行制冷，换热后的制冷剂通过连接管和气体分离器进入低压压缩机中，形成一个循环，并依此进行循环。

在对冻干仓进行制冷时，打开电磁阀三，启动低压压缩机，低压压缩机和高压压缩机同时运行，低压压缩机将压缩后的气态制冷剂送入冷凝器中，冷凝器将气态的制冷剂转化成液态制冷剂，然后通过连接管二2流入板式换热器二中，在板式换热器二中预冷单元的制冷剂对制冷单元的制冷剂进行进一步的制冷，然后通过电磁阀三和膨胀阀三经连接管三3流入板式换热器一中。制冷剂在连接管三3种流动时，根据需要选择打开电磁阀四或电磁阀五，制冷单元的液态制冷剂与硅油管中的硅油在板式换热器一中进行换热，硅油进入冻干仓对物料进行制冷，换热后的混合态制冷剂进入气体分离器进行分离，然后送入低压压缩机中，形成一个循环，并依此进行循环。

当冻干仓处于控温阶段或需要大部分冷量供给冷阱使用时，关闭电磁阀五，打开电磁阀四，使大部分冷量流入冷阱中。当冻干机处于预冷阶段时，打开电磁阀五，关闭电磁阀四，使大部分冷量流入冻干仓中，提高了冷却效率，提高了能量的利用率，降低了能量消耗。

通过电磁阀二和电磁阀三的开启和关闭能够实现对冻干仓和冷阱的单独降温或同时降温，采用一台压缩机就可以实现二者的温降，降低了能量消耗。采用高压压缩机和板式换热器二对制冷单元的制冷剂进行预冷或进一步的制冷，提高了冷却效率。

电磁阀、膨胀阀、过滤器市售的产品就可以满足使用要求，并且其结构不是本申请的重点，关于电磁阀、膨胀阀、过滤器的结构再此不做赘述。

因此，本实用新型采用上述结构的复叠隔板冻干机双路制冷装置，能够解决冻干机制冷效率低，冷阱温度回升大的问题。

以上是本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围不应局限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此本实用新型的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。