一种自复叠式超低温制冷装置的制作方法

本实用新型涉及制冷装置技术领域，尤其是涉及一种自复叠式超低温制冷装置。

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。

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。现有冻干机通过一台压缩机进行制冷，很难将冷阱降低到较低的温度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自复叠式超低温制冷装置，解决现有制冷设备很难达到较低温度的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种自复叠式超低温制冷装置，包括压缩机，压缩机与冷凝器之间通过连接管一连接，冷凝器与气液分离器顶部通过连接管连接，气液分离器的顶部通过连接管四与蒸发器连接，气液分离器的底部通过连接管五与蒸发器连接，连接管五为毛细管，蒸发器通过连接管六与压缩机连接，形成循环回路；

所述连接管四为阶梯管，包括管径依次减小的管段一、管段二和管段三，管段一通过管段二与管段三连通，管段二及管段三为毛细管，管段三的末端与连接管五的末端在蒸发器内与连接管六的一端连通；

压缩机内制冷剂为具有不同沸点的三种制冷剂的混合物。

优选的，所述压缩机与冷凝器之间的连接管一上设置有油分。

优选的，所述冷凝器与气液分离器之间设置有过滤器，冷凝器与过滤器之间通过连接管二连接，过滤器与气液分离器之间通过连接管三连接。

优选的，所述三种制冷剂分别为r600a、r23和r14。

优选的，所述管段一的内径为6mm，管段二的内径为4mm，管段三的内径为1mm。

优选的，所述连接管五的内径为1mm。

优选的，所述气液分离器包括壳体，壳体的上方设置有盖板，壳体的顶部设置有密封圈，密封圈位于壳体与盖板之间，盖板上设置有进气管和出气管，进气管的出气口位于壳体的下部，出气管的进气口位于壳体的顶部，壳体的底部设置有出液管；进气管与冷凝器和气液分离器之间的连接管连通，出气管与连接管四连通，出液管与连接管五连通。

优选的，所述进气管的下部设置有折边，折边的底部设置有朝向壳体内壁的出气口。

本实用新型所述的自复叠式超低温制冷装置，能够解决现有制冷设备很难达到较低温度的问题，蒸发器末端的温度可以降低到-100℃，具有结构简单的优点。

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为本实用新型一种自复叠式超低温制冷装置实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种自复叠式超低温制冷装置实施例的蒸发器内部管路结构示意图；

图3为本实用新型一种自复叠式超低温制冷装置实施例的气液分离器结构示意图。

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、连接管五；6、连接管六；7、管段一；8、管段二；9、管段三；10、壳体；11、盖板；12、密封圈；13、进气管；14、出气管；15、出液管。

具体实施方式

实施例

图1为本实用新型一种自复叠式超低温制冷装置实施例的结构示意图，图2为本实用新型一种自复叠式超低温制冷装置实施例的蒸发器内部管路结构示意图。如图所示，一种自复叠式超低温制冷装置，包括压缩机，压缩机现有现有的结构，压缩机用于将气态制冷剂进行压缩得到高温高压的气态制冷剂。压缩机内制冷剂为具有不同沸点的三种制冷剂的混合物，三种制冷剂分别为r600a、r23和r14，这三种制冷剂为现有常用的制冷剂。

压缩机与冷凝器之间通过连接管一1连接，压缩机与冷凝器之间的连接管一1上设置有油分。油分即油气分离器，为现有结构，油分分别通过连接管与压缩机和冷凝器连接，油分还通过回油管与压缩机连接。油气分离器将气体制冷剂中混合的液体汽油进行收集然后通过回油管送入压缩机中进行回收利用，减少压缩机的耗油量。通过压缩机压缩后的混合气态制冷剂通过连接管一1送入冷凝器中，制冷剂在冷凝器中与空气进行热交换，r600a在冷凝器中换热后变成液态，r23和r14仍保持气态。高压高温的混合气态制冷剂经过冷凝器后得到高压中温的气液混合态混合制冷剂。

冷凝器与气液分离器顶部通过连接管连接。冷凝器与气液分离器之间设置有过滤器，冷凝器与过滤器之间通过连接管二2连接，过滤器与气液分离器的顶部通过连接管三3连接。过滤器对混合制冷剂仅有过滤的作用，过滤器为现有的结构。气液分离器的顶部通过连接管四4与蒸发器连接，气液分离器的底部通过连接管五5与蒸发器连接。从冷凝器出来的气液混合态的混合制冷剂通过连接管二2、过滤器和连接管三3进入到气液分离器中，气态制冷剂和液态制冷剂在气液分离器中进行分离，液态的r600a通过底部的连接管五5进入到蒸发器中，气态的r23和r14混合制冷剂通过连接管四4进入到蒸发器中。蒸发器通过连接管六6与压缩机连接，将混合的制冷剂通过连接管六6送入压缩机中，形成循环回路。

连接管四4为阶梯管，包括管径依次减小的管段一7、管段二8和管段三9，管段一7通过管段二8与管段三9连通。管段一7的内径为6mm，管段二8及管段三9为毛细管，管段二8的内径为4mm，管段三9的内径为1mm。连接管五5为内径为1mm的毛细管。管段三9的末端与连接管五5的末端在蒸发器内与连接管六6的一端连通，管段三9内的r23和r14混合制冷剂与连接管五5中的r600a制冷剂在连接管六6中进行混合，然后通过连接管六6再送入压缩机内。毛细管为一个内径较小的长铜管，为现有的结构。毛细管具有节流、降压、降温的作用。

蒸发器内连接管五5中的液态r600a制冷剂在蒸发器内蒸发吸热变成气态制冷剂；r600a在蒸发吸热过程中为管段二8中的r23和r14混合气态制冷剂进行降温，当温度达到沸点较高的r23的冷凝点时，r23在管段二8中冷凝成液态，r14仍然保持气态状态；液态的r23制冷剂在管段二8的作用下节流、降压，在蒸发器中开始蒸发吸热，在管段二8与管段三9的连接处，r23蒸发成气态；r23在蒸发过程中为r14制冷降温，当温度达到r14的冷凝点后r14冷凝成液态，液态的r14制冷剂在管段三9的节流和降压作用下，在蒸发器内开始蒸发吸热变成气态，在管段三9的末端，r14蒸发成气态；全部变成气态的三种制冷剂在连接管六6中混合然后通过连接管六6返回压缩机中，完成一个循环。

蒸发器内发生制冷剂的蒸发，从外界吸收热量，在管段三9的末端温度可降低至-100℃。本实用新型所述的制冷装置可以为冷阱等制冷设备进行制冷，也可以作为冷头使用。

图3为本实用新型一种自复叠式超低温制冷装置实施例的气液分离器结构示意图。气液分离器包括壳体10，壳体10为铜材质或不锈钢材质。壳体10的上方设置有盖板11，盖板11与壳体10通过螺钉固定连接。壳体10的顶部设置有o型的橡胶密封圈12，密封圈12位于壳体10与盖板11之间对壳体10与盖板11的连接处进行密封。盖板11上设置有进气管13和出气管14，进气管13的出气口位于壳体10的下部。进气管13的下部设置有折边，折边的底部设置有朝向壳体10内壁的出气口。出气管14的底端位于壳体10的顶部。壳体10的底部设置有出液管15。进气管13与连接管三3连通，出气管14与连接管四4连通，出液管15与连接管五5连通。混合态的混合制冷剂从进气管13中流入气液分离器中，液态的制冷剂重力较大，液态的r600a制冷剂沿着壳体10的内壁向下流动汇集在壳体10的底部，通过出液管15和连接管五5流入蒸发器中。气态的r23和r14混合制冷剂比重较小，通过出气管14和连接管流入蒸发器中；实现气态制冷剂和液态制冷剂的分离。

因此，本实用新型采用上述结构的自复叠式超低温制冷装置，能够解决现有制冷设备很难达到较低温度的问题，蒸发器末端的温度可以降低到-100℃，具有结构简单的优点。

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。