一种带喷气增焓的低温制冷系统的制作方法

本实用新型涉及低温制冷技术领域，具体的说，涉及一种带喷气增焓的低温制冷系统，维持低温存储柜的-40℃～-50℃的低温，主要用于医学样本、疫苗、组织及远洋渔业等低温存储。

背景技术：

在生物医疗、远洋渔业、医学样本保存及科研领域，常需要温度介于-40℃～-50℃的低温保存环境。在R404A单一制冷剂下，传统低温保存箱很难维持-40℃～-50℃低温，甚至难以达到-40℃低温，并存在机组启停比高、能耗大、系统稳定性差等缺点。由于医学标本、疫苗及药品、特殊食品的珍贵性，在保存过程中不允许出现任何问题，这就对低温保存系统的温度提出了更为严格的要求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种更稳定的带喷气增焓的低温制冷系统，通过在系统中增加喷射回路(喷气增焓回路)来实现制冷剂的过冷，降低制冷剂蒸发压力，易实现低温存储柜内的低温保存工况。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带喷气增焓的低温制冷系统，包括喷气增焓压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、节流阀、板式换热器、毛细管、蒸发器；板式换热器包括高温级和低温级，喷气增焓压缩机包括回气口、中间喷气口、排气口；喷气增焓压缩机的排气口、油分离器、冷凝器、干燥过滤器依次相接后分成主回路和喷射回路；在喷射回路中，节流阀、板式换热器的低温级依次相接后，再接回喷气增焓压缩机的中间喷气口；在主回路中，板式换热器的高温级、毛细管、蒸发器依次相接，再接回喷气增焓压缩机的回气口。

作为一种优选，一种带喷气增焓的低温制冷系统，还包括电磁阀；电磁阀设置在喷射回路中节流阀之前。在高温阶段时该电磁阀处于关闭状态，当箱体温度降至-30℃时打开，可加快箱体在高温阶段时的降温速率。

作为一种优选，蒸发器和喷气增焓压缩机的回气口之间的管路为回气管，毛细管缠绕回气管。

作为一种优选，板式换热器的高温级的入口在右侧、出口在左侧，板式换热器的低温级的入口在左侧、出口在右侧。

作为一种优选，一种带喷气增焓的低温制冷系统，为R404A低温制冷系统。本实用新型具有一定的普适性，通过采用不同种类的制冷剂可实现-30℃～-50℃内的不同低温工况，如-40～-50℃区间内可采用R507，R404A和R29等，-30～-40℃区间内可采用R12，R134a或R404A。

作为一种优选，一种带喷气增焓的低温制冷系统，安装在520L低温存储柜中；蒸发器为5层Φ8丝管式蒸发器，喷气增焓压缩机为1-3/4HP，毛细管为Φ1.5×4m～5m，板式换热器为2HP。低温存储柜中也可在500L～600L中选取，制冷剂的加注量优选550g～650g。

作为一种优选，一种带喷气增焓的低温制冷系统，将毛细管替换为热力膨胀阀。一种带喷气增焓的低温制冷系统安装在520L低温存储柜中；蒸发器为5层Φ8丝管式蒸发器，喷气增焓压缩机为1-3/4HP，热力膨胀阀为1.5P内平衡式热力膨胀阀，板式换热器为2HP。

一种带喷气增焓的低温制冷系统，包括低温压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、节流阀、板式换热器、毛细管、蒸发器；板式换热器包括高温级和低温级，低温压缩机包括回气口、排气口；低温压缩机的排气口、油分离器、冷凝器、干燥过滤器依次相接后分成主回路和喷射回路；在喷射回路中，节流阀、板式换热器的低温级依次相接后，再接回低温压缩机的回气口；在主回路中，板式换热器的高温级、毛细管、蒸发器依次相接，再接回低温压缩机的回气口；喷射回路和主回路在末端汇合后接回低温压缩机的回气口。这种带喷气增焓的低温制冷系统还包括电磁阀；电磁阀设置在喷射回路中节流阀之前。

本实用新型的原理是：利用部分制冷剂经喷射回路节流在板式换热器中冷凝主回路制冷剂，降低了主回路制冷剂的蒸发压力；此外通过毛细管缠绕回气管来实现制冷剂的二次过冷，使系统在R404A制冷剂下维持箱体内-40℃～-50℃的低温，在降低机组的启停比的同时提高机组的使用寿命及系统的可靠性。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

1.通过毛细管缠绕回气管来实现制冷剂的二次过冷，配合喷射回路进一步降低制冷剂的过冷度和蒸发压力，在降低机组启停比和能耗的同时，提高了系统运行的稳定性及可靠度。

2.喷射回路中安装有电磁阀和节流阀，在机组开始降温时电磁阀处于关闭状态，制冷剂仅在主回路中完成循环，提高机组在初始阶段的降温速率。

3.主回路制冷剂在板式换热器中实现一次过冷，再经过毛细管缠绕回气管实现制冷剂的二次过冷，以维持箱体内-40℃～-50℃低温工况。

4.喷射回路中安装有电磁阀和节流阀，在机组开始降温时电磁阀处于关闭状态，制冷剂仅在主回路中完成循环，提高机组在初始阶段的降温速率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是蒸发器的结构示意图。

图3是蒸发器安装在低温存储柜的结构示意图。

其中，1为喷气增焓压缩机，2为油分离器，3为冷凝器，4为干燥过滤器，5为电磁阀，6为节流阀，7为板式换热器，8为毛细管，9为蒸发器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例一

一种带喷气增焓的低温制冷系统，包括喷气增焓压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、节流阀、板式换热器、毛细管、蒸发器。板式换热器包括高温级和低温级，喷气增焓压缩机包括回气口、中间喷气口、排气口。

喷气增焓压缩机的排气口、油分离器、冷凝器、干燥过滤器依次相接后分成主回路和喷射回路；在喷射回路中，电磁阀、节流阀、板式换热器的低温级依次相接后，再接回喷气增焓压缩机的中间喷气口；在主回路中，板式换热器的高温级、毛细管、蒸发器依次相接，再接回喷气增焓压缩机的回气口。

蒸发器和喷气增焓压缩机的回气口之间的管路为回气管，毛细管缠绕回气管。板式换热器的高温级的入口在右侧、出口在左侧，板式换热器的低温级的入口在左侧、出口在右侧，采用逆流换热。

本实施例的低温制冷系统为R404A低温制冷系统，安装在520L低温存储柜中；蒸发器为5层Φ8丝管式蒸发器，喷气增焓压缩机为1-3/4HP，毛细管为Φ1.5×4m～5m，板式换热器为2HP；制冷剂的加注量优选550g～650g。通过优选的参数设置，维持-40～-50℃的低温。

制冷剂经喷气增焓压缩机的排气口，油分离器、冷凝器、干燥过滤器后；部分制冷经经喷射回路的节流阀节流后进入板式换热器去冷却主回路中的制冷剂，然后回喷气增焓压缩机的中间喷气口；而主回路中的制冷剂在板式换热器中被冷却后，经毛细管节流后进入蒸发器后回喷气增焓压缩机的回气口。

系统中，部分制冷剂经喷射回路中的节流阀节流后进入板式换热器，以实现对主回路制冷剂的一次过冷；此外，通过毛细管缠绕回气管可实现制冷剂的二次过冷，在降低机组蒸发压力及启停比的同时，提高系统的稳定性。

开机后通过关闭电磁阀可实现机组在高温阶段的快速降温，通过控制节流阀开度可实现对机组降温速率的控制及主回路制冷剂的蒸发压力，以满足物品保存过程中对不同降温速率的要求。

系统的参数配置为最优配置，包括压缩机的选型，毛细管的长度和直径，制冷剂的加载量，板式换热器的选型，喷射回路中阀门的选择等，提高系统的运行效率，降低能耗。

实施例二

本实施例中，在实施例一的基础上，将毛细管替换为1.5P内平衡式热力膨胀阀。

本实施例未提及部分同实施例一。

实施例三

本实施例中，将实施例一的喷气增焓压缩机替换成低温压缩机。

一种带喷气增焓的低温制冷系统，包括低温压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、节流阀、板式换热器、毛细管、蒸发器。板式换热器包括高温级和低温级，低温压缩机包括回气口、排气口。

低温压缩机的排气口、油分离器、冷凝器、干燥过滤器依次相接后分成主回路和喷射回路；在喷射回路中，电磁阀、节流阀、板式换热器的低温级依次相接后，再接回低温压缩机的回气口；在主回路中，板式换热器的高温级、毛细管、蒸发器依次相接，再接回低温压缩机的回气口；喷射回路和主回路在末端汇合后接回低温压缩机的回气口。

本实施例未提及部分同实施例一。

本实用新型提及的设备，如喷气增焓压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、节流阀、板式换热器、毛细管、蒸发器、低温压缩机、热力膨胀阀均为现有设备。

上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。