专利名称：包括在柜体内的换热器的制冷机的制作方法
技术领域：
本实用新型总体涉及高性能制冷机，具体涉及与超低温制冷机一起使用的的冷冻系统。
背景技术：
与称作“高性能制冷机”的实验室冷冻机和制冷机一起使用的冷冻系统是已知的，该冷冻机和制冷机用来将其内部储存空间冷却至诸如约_30°C或更低的相对低温。ー种高性能制冷机称作“超低温制冷机”(“ULT”)，其用来将其内部储存空间冷却至诸如约-80°C或更低的相对低温。这种已知的冷冻系统包括两个冷冻级，这两个冷冻级使各自的第一制冷剂和第二制冷剂循环。第一冷冻级通过冷凝器将能量(即，热量)从第一制冷剂传递至周围环境，而 第二冷冻级的第二制冷剂通过蒸发器从冷却空间(例如，柜体内腔)接受能量。热量通过换热器从第二制冷剂传递至第一制冷剂，该换热器与冷冻系统的两个冷冻级流体地连通。在如上所述的冷冻系统的一个实例中，换热器可以是单通盘绕型的。然而，这种换热器为了允许制冷剂之间的所需换热类型而通常占据较大的空间。而且，该换热器必须与制冷剂之外的外部环境并与冷却空间隔绝，从而保持经过换热器的最佳传热效率。对于这些换热器的空间和隔绝要求迫使设计者将换热器放置在相对较大的隔绝空间中，或牺牲换热器的效率。然而，理想的是，使制冷机的冷却空间中的空间量最大化，这制约设计者对定位换热器有很少的选择。因此，传统的换热器典型地由最小量隔绝来包围，从而使冷却空间最大化，但这种程度的隔绝会不利地影响冷冻系统的效率。因此，需要与超低温制冷机一起使用的冷冻系统，该冷冻系统可以相对较高的效率运行，同时仍能使制冷机的冷却/储存空间最大化。
实用新型内容在ー个方面，一种制冷机包括平台；柜体，所述柜体支承在所述平台之上，所述柜体包括外柜壳、内腔壁和隔绝空间，所述内腔壁位于所述外柜壳之内以限定内腔，所述隔绝空间位于所述外柜壳和所述内腔壁之间；门，所述门联接至所述柜体，并可在打开位置和关闭位置之间运动以提供通向所述内腔的通路；以及串联式冷冻系统，所述串联式冷冻系统与被冷冻的柜体热连通，所述串联式冷冻系统包括第一冷冻级，所述第一冷冻级限定用于使第一制冷剂循环的第一流体回路，所述第一冷冻级具有与所述第一流体回路流体连通的第一压缩机、冷凝器、以及第ー膨胀装置；第二冷冻级，所述第二冷冻级限定用于使第二制冷剂循环的第二流体回路，所述第二冷冻级具有与所述第二流体回路流体连通的第二压缩机、第二膨胀装置、以及蒸发器；以及分流式换热器，所述分流式换热器与所述第一流体回路和第二流体回路流体连通，并位于所述柜体中的所述隔绝空间内。在一些实施例中，制冷机还包括液体管路换热器，所述液体管路换热器由所述第二流体回路限定并位于所述柜体中的所述隔绝空间内，所述液体管路换热器将热能从进入所述第二膨胀装置的第二制冷剂传递至离开所述蒸发器的第二制冷剂。所述液体管路换热器包括所述第二流体回路的铜焊在一起的两个部分。所述液体管路换热器与所述外柜壳和所述内腔壁中的每ー个都隔开。所述外柜壳包括一对相对的侧壁和与门相对定位的后壁，进ー步地，所述分流式换热器和所述液体管路换热器至少部分地位于所述隔绝空间的在所述外柜壳的后壁与所述内腔壁之间的部分内。在ー个方面，分流式换热器包括多个堆叠板，所述多个堆叠板限定供所述第一制冷剂和第二制冷剂流过所述分流式换热器的流动路径。所述分流式换热器包括铜焊板式换热器。所述分流式换热器的纵向尺寸在所述柜体的所述隔绝空间内垂直定向。所述分流式换热器是逆流型的。所述第一制冷剂在所述分流式换热器的下部附近进入所述分流式换热器，并在所述分流式换热器的上部附近离开所述分流式换热器，使得所述第一制冷剂在所述分流式换热器内大体沿向上方向流动，所述第二制冷剂在所述分流式换热器的上部附近进入所述分流式换热器，并在所述分流式换热器的下部附近离开所述分流式换热器，使得所述第二制冷剂在所述分流式换热器内大体沿向下方向流动。在另一方面，制冷机包括安装托架，所述安装托架联接至所述外柜壳和所述分流 式换热器，所述安装托架构造成将所述分流式换热器与所述外柜壳和所述内腔壁中的每ー个都隔开。所述第一膨胀装置、所述第二膨胀装置和所述蒸发器位于所述柜体的所述隔绝空间内。所述蒸发器定位成与所述柜体的所述内腔壁热连通。所述串联式冷冻系统运行以在所述内腔内提供约_30°C至约_80°C的温度。因此，分流式换热器与外柜壳和内腔壁充分隔绝，同时仍确保内腔中的最大冷却空间和冷冻系统的最佳效率。本实用新型的这些和其它目的和优点将在结合这里附图的下面详细描述中变得更加容易理解。
附图结合在说明书中并构成该说明书的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与以上给出的本实用新型总体描述和以下给出的实施例具体描述一起，用来解释本实用新型的原理。图I是根据本实用新型一实施例的超低温制冷机的局部剖开立体图。图2是根据一个与图I的制冷机一起使用的实施例的冷冻系统的示意图。图3是图I的制冷机的平台的立体图，示出了图2的冷冻系统的位于平台内的各部件。图4是图I所示制冷机的柜体的后视立体图，去除了后壁以示出图2冷冻系统的位于柜体之内的各部件。图5是安装在如图4所示的柜体内的、根据ー个实施例的分流式换热器的详细立体图。图6是示出通过图2和5的分流式换热器的第一制冷剂和第二制冷剂流动的示意分解图。图7是位于图4所示的柜体内的液体管路换热器的详细立体图。
具体实施方式
[0019]參见附图，更具体地參见图1-7，示出了根据本实用新型一个实施例的示例性制冷机10。图I的制冷机10呈超低温制冷机10(“ULT”)的形式，该制冷机包括平台12，该平台将柜体14支承在平台12上方。如同这里所用的那样，术语“平台”是指位于柜体14下方并支承柜体14的结构组件或框架。制冷机10储存物品，这些物品例如需要冷却至约_30°C至约-80°C的温度、或甚至更低的温度。有利的是，平台12和柜体14各自支承用来降低制冷机10内温度的两级串联式冷冻系统16的若干部件。结果，使柜体14内的储存空间最大化，并使串联式冷冻系统16的运行效率最优化。如图I剖切所示，柜体14包括外柜壳18和位于外柜壳18内的内腔壁20。更具体地说，围绕由内腔壁20限定的内腔24的每ー侧，外柜壳18和内腔壁20由隔绝空间22来分开。内腔24通过串联式冷冻系统16冷却至非常低温，从而隔绝空间22设置成将内腔壁20和内腔24与外柜壳18和制冷机10外环境隔绝开。如同容易理解的那样，隔绝空间22通常充填有隔绝材料，诸如膨胀泡沫隔绝材料(未示出)，以对进入内腔24的传热提供可靠的屏障。然而，如上所述，根据本实用新型，串联式冷冻系统16的若干部件也位于柜体14的隔绝空间22内。 继续參见图1，制冷机10包括联接至柜体14的门26，以提供进入内腔24的通路。在这点上，门26可在打开位置和关闭位置之间运动，以在外环境和内腔24之间提供通路。门26以与柜体14类似的方式进行隔绝。柜体14的外柜壳18还包括从门26附近延伸的ー对相对侧壁28、与门26相対的后壁30、以及与平台12相对的顶壁32。侧壁28、后壁30和顶壁32中的每个壁界围隔绝空间22的一部分，使得内腔24沿所有侧面与外环境隔绝。如上所述，平台12和柜体14支承共同限定串联式冷冻系统16的多个部件，该串联式冷冻系统与柜体14在温度上相互作用以冷却内腔24。在Brown等人的、名称为“Refrigeration System Mounted within a Deck (安装在平台内的冷冻系统)”的美国专利8011201中描述了与串联式冷冻系统16类似的示例性冷冻系统，该专利被转让给本申请的受让人并在此以參见的方式被整体引入。然而，本实用新型的串联式冷冻系统16包括下文更详细描述的附加有利特征。參见图2-7,示出了示例性串联式冷冻系统16的细节。如图2的示意图所示,冷冻系统16由第一级40和第二级42构成，第一级40和第二级42分别限定用于使第一制冷剂48和第二制冷剂50循环的第一流体回路44和第二流体回路46。多个传感器S1至S18布置成感测系统16的不同状态和/或系统16中制冷剂48、50的性质，而可通过控制器接ロ 54存取的控制器52控制系统16的运行。第一级40将能量(S卩，热量)从第一制冷剂48传递至周围环境，而第二级42的第二制冷剂50从柜体14的内腔24接受能量。热量通过分流换热器56 (图5和6)从第二制冷剂50传递至第一制冷剂48，该分流换热器与冷冻系统16的第一流体回路44和第二流体回路46流体地连通。继续參见图2，第一级40依次包括第一压缩机58、冷凝器60、第一过滤器/干燥器装置62、第一膨胀装置64、分流式换热器56、第一抽吸蓄积器装置66。风扇68引导大气经过冷凝器60、通过过滤器70，并有利于将热量从第一制冷剂48传递至周围环境。第二级42也依次包括第二压缩机72、油分离器74、去过热器76、分流式换热器56、第二过滤器/干燥器装置80、第二膨胀装置82、蒸发器84、第二抽吸蓄积器装置86。第二级42还包括如下文更详细描述的液体管路换热器88 (图7)。[0025]蒸发器84通过内腔壁20(图4)与内腔24热连通，使得热量从内腔24传递至蒸发器84，由此冷却内腔24。分流式换热器56在第一膨胀装置64和第一抽吸/蓄积器装置66之间与第一流体回路44流体地连通。分流式换热器56还在去过热器76和第二过滤器/干燥器80之间与第二流体回路46流体地连通。通常，第一制冷剂48在冷凝器60被冷凝，并保持液相，直到第一制冷剂在分流式换热器56内的某个位置蒸发为止。第二制冷剂50在蒸发器84中被蒸发，并保持气相，直到第二制冷剂在分流式换热器56内的某个位置冷凝为止。在这点上，冷冻系统16将热量从内腔24通过第二制冷剂50、分流式换热器56和第一制冷剂48传递至外环境。在运行中，当第二制冷剂50行进通过第二级42的不同的部件时，第二制冷剂50移动通过第二流体回路46的多个管道90a、90b、90c、90d、90e、90f、90g、90h。更具体地说，第二制冷剂50通过蒸发器84从内腔24接受热量，并通过管道90a从蒸发器84流动至第二抽吸蓄积器装置86。第二抽吸蓄积器装置86收集气相的和多余液相的第二制冷剂50， 并通过管道90b以受控的速率将第二制冷剂50传递至第二压缩机72。被压缩的第二制冷剂50从第二压缩机72流过管道90c并流入油分离器74，该油分离器是在第二级42中限定的油环路92的一部分。油环路92包括与管道90c流体地连通的油分离器74和将油引回进入第二压缩机72的回油管路94。附加地或替代地，第二制冷剂50然后从油分离器74通过管道90d流动至去过热器76，该去过热器对第二制冷剂50的排放流进行冷却。第二制冷剂50然后从去过热器76行进通过管道90e而进入分流式换热器56，该分流式换热器使第一流体回路44和第二流体回路46彼此热连通。第二制冷剂50呈气态形式进入分流式换热器56，并在冷凝成液态形式时将热量传递至第一制冷剂48。在这点上，第一制冷剂48的流动例如可以是相对于第二制冷剂50的逆流，从而使传热速率最大化。在一个具体的、非限制性的实例中，分流式换热器56呈铜焊板式换热器的形式，该铜焊板式换热器垂直定向在柜体14的隔绝空间22内(图4)，并设计成使第一制冷剂48和第二制冷剂50在分流式换热器56的湍流量最大化，这又使从第二制冷剂50至第一制冷剂48的传热最大化。尽管下文参见图5和7更详细地描述分流式换热器56，但其它类型或构造的换热器也是可能的。继续参见图24，第二制冷剂50以液态形式离开分流式换热器56，并流动通过管道90f、通过第二过滤器/干燥器装置80、然后通过管道90g和第二膨胀装置82、并然后经由管道90h回到蒸发器84。第二制冷剂50在蒸发器84中蒸发成气态形式，同时从内腔24吸收热量。类似地，当第一制冷剂48行进通过第一级40的不同部件时，第一制冷剂48移动通过第一流体回路44的多个管道96&、9613、96(3、96(1、966、96€。具体地说，第一制冷剂48从流过分流式换热器56的第二制冷剂50接受热量，并经由管道96a呈气态形式离开分流式换热器56。管道96a将第一制冷剂48传递至第一抽吸蓄积器装置66，该第一抽吸蓄积器装置以受控的速率将气态形式制冷剂传递至第一压缩机58并蓄积多余的液态形式制冷齐U。第一制冷剂48经由管道96b从第一抽吸蓄积器装置66流动至第一压缩机58。被压缩的第一制冷剂48从第一压缩机58流动通过管道96c而进入冷凝器60。冷凝器60中的第一制冷剂48在从气态冷凝成液态形式时，将热量传递至周围环境。第一制冷剂48然后经由管道96d流动至第一过滤器/干燥器单元62，并经由管道96e流动至第一膨胀装置64，第一制冷剂48在该第一膨胀装置处经受压降。第一制冷剂48从第一膨胀装置64通过管道96f流回分流式换热器56，呈液态形式进入该分流式换热器。参见图3和4，以上联系图2的示意图所述的串联式冷冻系统16的各种部件和管道在制冷机10中显示在位。有利的是，分流式换热器56和其它部件位于柜体14的外柜壳18和内腔壁20之间的隔绝空间22内。图2以虚框示意地示出了可位于柜体14内的各部件。更具体地说，柜体14中的隔绝空间22可包含第一膨胀装置64、第一抽吸蓄积器装置66、第二过滤器/干燥器80、第二膨胀装置82、蒸发器84、液体管路换热器88、分流式换热器56。应能理解的是，在落入本实用新型范围内的其它实施例中，冷冻系统16的更多或更少部件可被包含在隔绝空间22内。具体参见图3，示出了包含在平台12内的冷冻系统16的各种部件。如图3所示，平台12包含第一压缩机58、冷凝器60和风扇68、第一过滤器/干燥器62、其间的对应管道96c、96d。管道96b从第一压缩机58向上延伸以从柜体14接受第一制冷剂48,管道96e从 第一过滤器/干燥器62向上延伸以将第一制冷剂48传递入柜体14。图4示出了这些管道96b、96e的其它端部。如图3所示，平台12可包含第二抽吸蓄积器装置86、第二压缩机 72、油分离器74、去过热器76、其间的对应管道90b、90c、90d。管道90a从第二抽吸蓄积器装置86向上延伸以从柜体14接受第二制冷剂50，管道90e从去过热器76向上延伸以将第二制冷剂50传递入柜体14。图4示出了这些管道90a、90e的其它端部。有利的是，平台12中没有一个部件需要与外环境特别隔绝，这意味着制冷机10中所必需的基本所有热绝缘能用在柜体14上。现在参见图4，示出了安装在柜体14内的冷冻系统16的各种部件。这些部件中的每个部件位于外柜壳18和内腔壁20之间的隔绝空间22中。在这点上，隔绝空间22可包含分流式换热器56、第二过滤器/干燥器80、第二膨胀装置82、蒸发器84、液体管路换热器88、其间的对应管道90f、90g、90h。管道90a从液体管路换热器88和蒸发器84向下延伸以将第二制冷剂50传递至平台12，而管道90e从分流式换热器56向下延伸以从平台12接受第二制冷剂50。此外，隔绝空间22容纳第一膨胀装置64、分流式换热器56、第一抽吸蓄积器装置66、其间的对应管道96f、96a。管道96b从第一抽吸蓄积器装置66向下延伸以将第一制冷剂48传递至平台12，而管道96e从第一膨胀装置64向下延伸以从平台12接受第一制冷剂48。在冷冻系统16的运行过程中，第一制冷剂48和第二制冷剂50因此各自循环流入和流出平台12和柜体14中的隔绝空间22。如图4所示，第一膨胀装置64和第二膨胀装置82呈毛细管形式，但可以设想的是，这些装置也可采取其它形式，诸如但不局限于膨胀阀(未示出)。蒸发器84由于围绕内腔壁20卷绕(如图4所示)而与内腔壁20热连通。更具体地说，蒸发器84以盘管的形式围绕内腔壁20的整个周界卷绕，并通过内腔壁20上的一系列盘管架子98保持在位。尽管蒸发器84理想地直接接触内腔壁20以传热，但导电油脂层100也可定位在蒸发器84和内腔壁20之间以确保连续的热接触。参见图4和5，分流式换热器56通过也联接至外柜壳18的一对安装托架102刚性地安装在隔绝空间22内。应能理解的是，在本实用新型的其它实施例中，安装托架102或者可联接至内腔壁20。回到示例性实施例，每个安装托架102构造成将分流式换热器56的纵向尺寸垂直定向，理由将在下文更详细阐述。安装托架102较佳地由塑性材料或类似材料制成，该材料限制通过安装托架102从外柜壳18至分流式换热器56的传热。安装托架102尺寸设计成定位分流式换热器56以使分流式换热器56与外柜壳18和内腔壁20的每一个隔开。因为在作为ULT的制冷机10的一示例性运行中，外柜壳可以处于15°C，内腔壁20可以处于_86°C，而分流式换热器56在约_40°C下运行，所以这种布置和间隔是有利的。因此，当隔绝空间22充填有膨胀泡沫隔绝材料时，分流式换热器56两侧上的相对间隔确保分流式换热器56和因此冷冻系统16的高效运行(例如，使由缺乏隔绝引起的沿任一方向的能量损失最小化)。应能理解的是，在泡沫隔绝材料被注射入隔绝空间22时膨胀或发泡的过程中，安装托架102还有利地保持分流式换热器56的精确定位。如图4所示，更具体地说，位于柜体14中的冷冻系统16的各个部件至少部分地沿隔绝空间22的位于后壁30附近的一部分22a定位。在这点上，分流式换热器56和液体管路换热器88各自至少部分地位于隔绝空间22的该部分22a之内，该部分22a位于外柜壳18的后壁30与内腔壁20之间。冷冻系统16的各部件的该布置限制了需延伸通过柜体14的管道长度量，并因此限制了由冷冻系统16的各部件而非泡沫隔绝材料占据的空间量。结果，隔绝空间22沿后壁30的该部分22a可稍稍厚于隔绝空间22的其余部分，诸如在侧壁28处的部分，因此使内腔24内的可用空间量最大化。因为只需将冷冻系统16的较少部 件容纳在平台12中，所以可减小平台12的尺寸以为待冷却的物品提供内腔24内的更大空间。因此，冷冻系统16的各部件的特定布置有利地使内腔24内的可用空间最大化，同时还提高冷冻系统16的最佳效率。应能意识到的是，在与本实用新型范围相一致的其它实施例中，冷冻系统16的各部件还可沿隔绝空间22的不同部分定位在一起，或可在隔绝空间22的各个部分之间分配。如同以上参照分流式换热器56所提到的那样，考虑到第一制冷剂48和第二制冷剂50的沸点和其它特征，本领域技术人员可用来确定哪些部件应包括在隔绝空间22内的因素是特定部件在稳态运行条件下的预期运行温度，内腔24应保持的所需温度，各种运行压力，以及类似因素。例如，在具有约_86°C的预期柜体温度和一些常用制冷剂的ULT制冷机中，分流式换热器56预期将在稳态条件下以约_40°C运行。类似地，下文参见图7更详细描述的液体管路换热器88也在预期柜体温度和外部温度之间运行，从而各个换热器56、88在隔绝空间22中的该布置排除了在平台12中或在柜体14外对于附加隔绝隔室的需求。适于冷冻系统16的目前所述实施例的示例性制冷剂包括用于第一制冷剂48的相应名称为R404A的市售制冷剂，用于第二制冷剂50的R290和R508B的混合物。而且，在特定实施例中，第一制冷剂48和第二制冷剂50可与油组合，以有利于相应压缩机58、72的润滑。例如，但非限制，第一制冷剂48可与美孚EAL北极32 (Mobil EAL Arctic 32)油组合，第二制冷剂50可与齐罗150 (Zerol 150)烷基苯油组合。在本实用新型的另一方面，附图所示的各部件的精确布置将仅仅是示例性的，而非限制性的。如上所述，图2-6的实施例的分流式换热器位于隔绝空间22内，更具体地位于隔绝空间22的与柜体14的后壁30相邻的部分22a内。适用于本实用新型的一个示例性换热器是可在市场上获得来自丹麦诺德堡市丹佛斯公司(Danfoss A/S)型号为#B3-C30-14-30-HQ-QlQ2Q3 (H1/4D) /Q4 (H38D)的铜焊板式换热器。在该示例性实施例中，分流式换热器56大体垂直定向，以使第一制冷剂48沿大体向上方向流动,而使第二制冷剂50沿大体向下方向流动。更具体地说，第一制冷剂48在分流式换热器56的下部56a附近进入分流式换热器56，并在分流式换热器56的上部56b附近离开分流式换热器56。类似地，第二制冷剂50在上部56b附近进入分流式换热器56，并在下部56a附近离开分流式换热器56。如上所述,第一制冷剂48在分流式换热器56中从液态形式蒸发成气态形式,而第二制冷剂50在分流式换热器56中从气态形式冷凝成液态形式。附图所示的分流式换热器56布置成将第一制冷剂48的多股大体平行流48a和第二制冷剂50的多股大体平行流50a以逆流形式引导通过分流式换热器56，以允许第一制冷剂48和第二制冷剂50之间的换热，如图6所示。为此，示例性的分流式换热器56呈分流式铜焊板式换热器的形式，该分流式铜焊板式换热器包括多个堆叠的平板110，这些平板彼此隔开并各自在其一个或两个平坦表面上具有一系列沟槽112。例如,在一个实施例中，分流式换热器56包括十二个平板110，但应能理解的是，在其它实施例中也可适用更多或更少的板110。相邻各板110之间的各个相应空间限定腔室114、116，制冷剂48、50之一在该腔室内流动。此外，腔室114、116以交替方式布置，即，使得两个相邻腔室114、116分别接受两个不同的制冷剂流48、50。在正常条件下，应能预期的是，每个沟槽114将在其基部附近 具有液态的第一制冷剂48，第一制冷剂48在向上移动时蒸发。在正常条件下，应能预期的是，每个沟槽116将在其顶部附近具有气态的第二制冷剂50，第二制冷剂50在向下移动时冷凝。液态制冷剂48、50和混合的液态/气态制冷剂的液位可在沟槽114和沟槽116之间变化，也可在平行的沟槽114之中和在平行的沟槽116之中变化。除了系统启动期间之外，可使用控制器(未示出)来使特定沟槽114或116完全被气态制冷剂或完全被液态制冷剂占据的情形最小化。在示例性分流式换热器的一个方面，板110上的沟槽112的形状可被选定为有利于在分流式换热器56内产生瑞流,这又使制冷剂48、50之间的传热程度最大化。例如,但非限制，沟槽112可以是人字形或形成为波纹板的褶子。如同这里使用的那样，术语“分流式”换热器是指将至少一股第一或第二制冷剂流从单股流分成最终汇合成单股流体流的多股流的换热器。尽管示例性的分流式换热器56布置成接受通过其中的相应多股第一制冷剂48和第二制冷剂50，但应能设想的是，不同类型的分流式换热器56也可替代地布置成只有一种制冷剂48或50相对于另一制冷剂50或48分别以多股流形式流动。例如，但非限制，替代的分流式换热器56可采取管壳换热器、翅板换热器、或其它类型换热器的形式，以布置成允许至少一种制冷剂48、50以多股流形式呈逆流、错流(交叉流)、或平行流布置地流动。使用任何这些替代类型的换热器都被认为落入本实用新型的范围之内。此外，图6所示的示例性分流式换热器56允许第一制冷剂48的大体彼此平行的多股流的流动，第二制冷剂50的也大体彼此平行的多股流的流动。分流式换热器56内的这种流动类型将是示例性的，而非限制性的。参见图7，更详细地示出了液体管路换热器88。更具体地说，在第二过滤器/干燥器80与第二膨胀装置82之间延伸的管道90g和在蒸发器84与第二抽吸蓄积器装置86之间延伸的管道90a沿着长度的设定部分诸如在标记118处铜焊在一起。例如，管道90a、90g可在150mm或以上的长度上铜焊在一起。铜焊118将这两个管道90a、90g热联接起来，并允许在蒸发器84出口和第二膨胀装置82入口之间的传热，第二膨胀装置82通向蒸发器84。更具体地说，进入第二膨胀装置82的第二制冷剂50将附加的热能传递至离开蒸发器84的第二制冷剂50，由此在经过蒸发器84之前进一步冷却第二制冷剂50。在进入第二膨胀装置82之前的这种“预冷却”显著改进了冷冻系统16的第二级42的效率和性能。例如，液体管路换热器88能使用第二压缩机72，该第二压缩机的容量比没有液体管路换热器88的情形下将所需的第二压缩机的容量小27%。在另一方面，液体管路换热器88可减少用来将内腔24中的温度回复至开门之后所需温度的总回复时间。在还有另一方面，提高了制冷机10的总能效。因此，将液体管路换热器88与分流式换热器56组合设置进一步提高了制冷机10的效率，同时也能使内腔24内用于储存物品的空间最大化。尽管已经通过描述各个实施例来说明了本实用新型，并且尽管已经以相当的细节描述了这些实施例，但申请人的目的不在于将所保护的技术方案的范围限制或以任何方式局限于这些细节。附加的优点和修改对于本领域技术人员来说将是容易显现的。本实用新型在其最宽方面因此将不局限于具体的细节、代表性的装置和方法、以及所示和所述的示 例性实例。因此，可偏离这些细节而不偏离申请人总的发明构思的精神或范围。
权利要求1.一种制冷机，包括 平台； 柜体，所述柜体支承在所述平台之上，所述柜体包括外柜壳、内腔壁和隔绝空间，所述内腔壁位于所述外柜壳之内以限定内腔，所述隔绝空间位于所述外柜壳和所述内腔壁之间； 门，所述门联接至所述柜体，并可在打开位置和关闭位置之间运动以提供通向所述内腔的通路；以及 串联式冷冻系统，所述串联式冷冻系统与被冷冻的柜体热连通，所述串联式冷冻系统包括 第一冷冻级，所述第一冷冻级限定用于使第一制冷剂循环的第一流体回路，所述第一冷冻级具有与所述第一流体回路流体连通的第一压缩机、冷凝器、以及第ー膨胀装置； 第二冷冻级，所述第二冷冻级限定用于使第二制冷剂循环的第二流体回路，所述第二冷冻级具有与所述第二流体回路流体连通的第二压缩机、第二膨胀装置、以及蒸发器；以及 分流式换热器，所述分流式换热器与所述第一流体回路和第二流体回路流体连通，并位于所述柜体中的所述隔绝空间内。
2.如权利要求I所述的制冷机，其特征在于，还包括 液体管路换热器，所述液体管路换热器由所述第二流体回路限定并位于所述柜体中的所述隔绝空间内，所述液体管路换热器将热能从进入所述第二膨胀装置的第二制冷剂传递至离开所述蒸发器的第二制冷剂。
3.如权利要求2所述的制冷机，其特征在干，所述液体管路换热器包括所述第二流体回路的铜焊在一起的两个部分。
4.如权利要求3所述的制冷机，其特征在于，所述液体管路换热器与所述外柜壳和所述内腔壁中的每ー个都隔开。
5.如权利要求2所述的制冷机，其特征在于，所述外柜壳包括一对相对的侧壁和与门相对定位的后壁，进ー步地，所述分流式换热器和所述液体管路换热器至少部分地位于所述隔绝空间的在所述外柜壳的后壁与所述内腔壁之间的部分内。
6.如权利要求I所述的制冷机，其特征在于，所述分流式换热器包括多个堆叠板，所述多个堆叠板限定供所述第一制冷剂和第二制冷剂流过所述分流式换热器的流动路径。
7.如权利要求6所述的制冷机，其特征在于，所述分流式换热器包括铜焊板式换热器。
8.如权利要求I所述的制冷机，其特征在于，所述分流式换热器的纵向尺寸在所述柜体的所述隔绝空间内垂直定向。
9.如权利要求8所述的制冷机，其特征在于，所述分流式换热器是逆流型的。
10.如权利要求9所述的制冷机，其特征在干，所述第一制冷剂在所述分流式换热器的下部附近进入所述分流式换热器，并在所述分流式换热器的上部附近离开所述分流式换热器，使得所述第一制冷剂在所述分流式换热器内大体沿向上方向流动，所述第二制冷剂在所述分流式换热器的上部附近进入所述分流式换热器，并在所述分流式换热器的下部附近离开所述分流式换热器，使得所述第二制冷剂在所述分流式换热器内大体沿向下方向流动。
11.如权利要求I所述的制冷机，其特征在于，还包括安装托架，所述安装托架联接至所述外柜壳和所述分流式换热器，所述安装托架构造成将所述分流式换热器与所述外柜壳和所述内腔壁中的每ー个都隔开。
12.如权利要求I所述的制冷机，其特征在于，所述第一膨胀装置、所述第二膨胀装置和所述蒸发器位于所述柜体的所述隔绝空间内。
13.如权利要求I所述的制冷机，其特征在于，所述蒸发器定位成与所述柜体的所述内腔壁热连通。
14.如权利要求I所述的制冷机，其特征在于，所述串联式冷冻系统运行以在所述内腔内提供约_30°C至约_80°C的温度。
专利摘要本实用新型涉及一种制冷机，该制冷机包括平台、支承在平台之上的冷冻柜体、与冷冻柜体热连通的串联式冷冻系统。柜体包括外柜壳、内腔壁和隔绝空间，内腔壁位于外柜壳之内，隔绝空间位于外柜壳和内腔壁之间。冷冻系统包括第一冷冻级和第二冷冻级，各个冷冻级限定用于使相应制冷剂循环的流体回路。冷冻系统还包括分流式换热器，该分流式换热器与第一冷冻级和第二冷冻级的流体回路流体连通，并位于柜体中的隔绝空间内。制冷机还包括液体管路换热器，该液体管路换热器由第二流体回路限定并位于柜体中的隔绝空间内。
文档编号F25B7/00GK202613829SQ201220041340
公开日2012年12月19日 申请日期2012年1月16日 优先权日2011年11月29日
发明者R·T·布鲁克, S·耐律, 王 琦 申请人:赛默飞世尔科技(阿什维尔)有限公司