一种全封闭多功能自复叠热交换装置的制作方法

本发明涉及自复叠热交换装置，特别涉及一种全封闭多功能自复叠热交换装置。

背景技术：

1、自复叠热交换是一种热交换技术，其特点是高温流体和低温流体的热量交换在同一装置内进行，且能够实现自动调节和控制。自复叠热交换器能够实现高温流体和低温流体的热量交换，并且可以自动调节和控制温度，从而提高了热量的利用率。现在市场上的超低温技术普遍采用单机自复叠制冷模式，复叠制冷循环将较大的总温差分成两段或几段，根据各段的温度区间选择合适的制冷循环，再叠加，利用高温制冷量来承受低温段的冷凝负荷，从而得到降低制冷温度的方法，

2、常规的单机自复叠制冷模式采用多个制冷部件串联，制冷部件占空间大，成本高，换热效率低，生产装配复杂，由于没有新的技术优化，单机自复叠制冷一直处于成本高，低能效的状态，我们研发团队考虑以下一些技术优化方案：

3、优化制冷部件设计：通过改进制冷部件的设计，减少其占用的空间，降低成本，提高换热效率。例如，采用更高效的热交换器设计，减少换热器的体积和成本。

4、采用新型制冷技术：研究新型的制冷技术，如吸附制冷、磁制冷等，这些技术可以降低成本和提高能效。例如，吸附制冷可以利用吸附剂和冷媒之间的吸附特性，实现制冷循环，具有较低的能耗和较高的能效。

5、引入智能控制技术：通过引入智能控制技术，实现制冷系统的优化控制，提高系统的稳定性和能效。例如，采用先进的控制算法，根据系统的运行状态实时调整各个制冷部件的工作参数，使系统始终处于最佳运行状态。

6、模块化设计：将制冷系统划分为若干个模块，每个模块负责一部分制冷任务，这样可以将系统复杂度降低，提高生产装配的便利性。同时，如果某个模块出现问题，可以方便地进行更换和维修，提高系统的可靠性和维护性。

7、优化系统布局：通过对制冷系统的布局进行优化，减少物料在系统中的流动距离和时间，降低物料的传热阻力，提高换热效率。

8、采用集成封装设计:将全部制冷部件封装在密闭的空间，减少制冷部件外露，最大限度减少系统冷量的损失。例如，一级冷媒蒸发吸热，二级冷媒冷凝放热，二级冷媒过冷过程和低温混合气态冷媒过热过程均在同一个密闭空间进行。

9、通过以上这些技术优化方案，可以一定程度上解决单机自复叠制冷所面临的问题，提高系统的性能和能效，降低成本，为此，提出一种全封闭多功能自复叠热交换装置。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明希望提供一种全封闭多功能自复叠热交换装置，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种全封闭多功能自复叠热交换装置，包括主体组件，所述主体组件包括壳体、气液分离器、二级冷媒冷凝器、一级冷媒节流装置、一级冷媒干燥过滤器、二级冷媒干燥过滤器、二级冷媒节流装置、气态二级冷媒出口、液态二级冷媒出口和气态二级冷媒进口；

3、所述壳体的内部竖向设置有气液分离器，所述气液分离器的底部连通有一级冷媒干燥过滤器，所述一级冷媒干燥过滤器的底部连通有一级冷媒节流装置，所述一级冷媒节流装置的外侧套设有二级冷媒冷凝器，所述气液分离器的顶部一侧连通有气态二级冷媒出口，所述二级冷媒冷凝器的一端设置有液态二级冷媒出口，所述气态二级冷媒出口的内侧壁固定连接于液态二级冷媒出口的外侧壁，所述二级冷媒冷凝器的另一端设置有气态二级冷媒进口，所述气态二级冷媒进口的外侧壁安装有二级冷媒干燥过滤器，所述二级冷媒干燥过滤器的冷媒出口连通有二级冷媒节流装置。

4、进一步优选的，所述壳体的上表面中部开设有装配孔，所述气液分离器的顶部另一侧连通有气液混合冷媒入口，所述气液混合冷媒入口的外侧壁固定连接于装配孔的内侧壁。

5、进一步优选的，所述壳体的上表面一侧连通有气态混合冷媒出口，所述二级冷媒节流装置的二级冷媒出口贯穿于气态混合冷媒出口的内部。

6、进一步优选的，所述壳体的上表面另一侧连通有气态二级冷媒进管。

7、进一步优选的，所述气液分离器的内侧壁上部焊接有分区挡片，所述分区挡片设置于气液混合冷媒入口和气态二级冷媒出口之间，所述分区挡片的靠近气态二级冷媒出口的一侧安装有捕雾器。

8、进一步优选的，所述二级冷媒冷凝器为内外三层或若干层螺旋管。

9、进一步优选的，所述一级冷媒节流装置套设于一级冷媒干燥过滤器和气液分离器的外侧，所述一级冷媒节流装置为竖向螺旋管。

10、进一步优选的，所述一级冷媒节流装置的底部设置有一级冷媒入口，所述一级冷媒入口的顶部连通于一级冷媒干燥过滤器的冷媒出口。

11、进一步优选的，一级冷媒节流装置的顶部设置有一级冷媒出口，所述一级冷媒出口位于气液分离器的外侧下部。

12、进一步优选的，所述气液分离器的底部中心处设置有液态一级冷媒出管，所述液态一级冷媒出管的底部连通于一级冷媒干燥过滤器的冷媒入口。

13、本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

14、本发明通过把气液分离器、一级冷媒节流装置、一级干燥过滤器、二级冷媒干燥过滤器、二级冷媒节流装置、二级冷媒冷凝器及外壳体集成在一种全封闭多功能自复叠热交换装置上，解决制冷部件多，体积大，制冷效率低，成本高，及制造效率低的问题；让制冷系统一级冷媒和二级冷媒在一个全封闭装置内部进行冷媒沉浸式间壁换热，并同时集成干燥过滤、节流、储液功能，大大的降低材料成本和减少整机制造工序，因是全封闭换热，避免了冷量的损失，从而提高制冷效率。

15、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：包括主体组件(100)，所述主体组件(100)包括壳体(1)、气液分离器(2)、二级冷媒冷凝器(3)、一级冷媒节流装置(4)、一级冷媒干燥过滤器(5)、二级冷媒干燥过滤器(6)、二级冷媒节流装置(7)、气态二级冷媒出口(14)、液态二级冷媒出口(18)和气态二级冷媒进口(19)；

2.根据权利要求1所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：所述壳体(1)的上表面中部开设有装配孔(11)，所述气液分离器(2)的顶部另一侧连通有气液混合冷媒入口(13)，所述气液混合冷媒入口(13)的外侧壁固定连接于装配孔(11)的内侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：所述壳体(1)的上表面一侧连通有气态混合冷媒出口(9)，所述二级冷媒节流装置(7)的二级冷媒出口贯穿于气态混合冷媒出口(9)的内部。

4.根据权利要求3所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：所述壳体(1)的上表面另一侧连通有气态二级冷媒进管(10)。

5.根据权利要求1所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：所述气液分离器(2)的内侧壁上部焊接有分区挡片(16)，所述分区挡片(16)设置于气液混合冷媒入口(13)和气态二级冷媒出口(14)之间，所述分区挡片(16)的靠近气态二级冷媒出口(14)的一侧安装有捕雾器(15)。

6.根据权利要求5所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：所述二级冷媒冷凝器(3)为内外三层或若干层螺旋管。

7.根据权利要求1所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：所述一级冷媒节流装置(4)套设于一级冷媒干燥过滤器(5)和气液分离器(2)的外侧，所述一级冷媒节流装置(4)为竖向螺旋管。

8.根据权利要求7所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：所述一级冷媒节流装置(4)的底部设置有一级冷媒入口(22)，所述一级冷媒入口(22)的顶部连通于一级冷媒干燥过滤器(5)的冷媒出口。

9.根据权利要求7所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：一级冷媒节流装置(4)的顶部设置有一级冷媒出口(23)，所述一级冷媒出口(23)位于气液分离器(2)的外侧下部。

10.根据权利要求7所述的一种全封闭多功能自复叠热交换装置，其特征在于：所述气液分离器(2)的底部中心处设置有液态一级冷媒出管(17)，所述液态一级冷媒出管(17)的底部连通于一级冷媒干燥过滤器(5)的冷媒入口。

技术总结
本发明提供了一种全封闭多功能自复叠热交换装置，包括主体组件，所述主体组件包括壳体、气液分离器、二级冷媒冷凝器、一级冷媒节流装置、一级冷媒干燥过滤器和气态二级冷媒进口。本发明通过把气液分离器、一级冷媒节流装置、一级干燥过滤器、二级冷媒干燥过滤器、二级冷媒节流装置、二级冷媒冷凝器及外壳体集成在一种全封闭多功能自复叠热交换装置上，解决制冷部件多，体积大，制冷效率低，成本高，及制造效率低的问题；让制冷系统一级冷媒和二级冷媒在一个全封闭装置内部进行冷媒沉浸式间壁换热，并同时集成干燥过滤、节流、储液功能，大大的降低材料成本和减少整机制造工序，因是全封闭换热，避免了冷量的损失，从而提高制冷效率。

技术研发人员：刘波
受保护的技术使用者：苏州威尔博机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5