可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的制作方法

本发明涉及冷链运输领域，具体涉及可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统。

背景技术：

冷藏集装箱是目前常见的一种冷链运输设备，该设备可通过相关制冷设备将箱内的低温环境调节至要求温度范围，以用于水产品等冷冻冷藏食品及医用疫苗等的低温运输，且该设备可海陆两用，极大地扩展了冷链运输范围。

由于冷藏集装箱在运输中内环境一般为-18℃及温度更低的低温环境，在长时间制冷的过程中，箱门处容易结冰，尤其是箱门边缘与冷藏集装箱接触的位置，若产生结冰现象，会使工作人员开关门的难度加大、产生细菌滋生地带，因此对于冷藏集装箱箱门进行防冻处理，可以有效地提高运用冷藏集装箱进行冷链运输的效率。

根据lucacecchinato等对运用二氧化碳作为制冷剂的多种制冷系统的理论分析，总结出双级压缩的分流循环制冷系统在cop值上要高于普通的双级压缩制冷系统及辅助压缩制冷循环系统等多种二氧化碳制冷系统，而二氧化碳无金属腐蚀、不挥发、无毒无害且不会对臭氧层造成危害，在目前逐渐减少对臭氧层有害的制冷剂使用的背景之下，使用二氧化碳可以有效地保护环境。

考虑到上述情况，如果能运用二氧化碳制冷系统作为冷藏集装箱的制冷系统可以有效地保护环境，尤其对于臭氧层，且将制冷系统中的高温管路的温度运用至箱门防冻，可以省去加热丝等防冻设备的安装，对于高温管路部分能量的利用率也可以提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统，将制冷系统的高温管路进行延长，沿着冷藏集装箱的底边安装至冷藏集装箱箱门边缘周围，环绕箱门一周，在高温管路中的高温制冷剂通过时传热，以进行箱门防冻处理，防止冷藏集装箱箱门产生结冰的现象。

为了实现上述目的，本发明一个实施方式提供了可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统，包括压缩机、油分离器、气体冷却器、回热器、电子膨胀阀、气液分离器、蒸发器、吸气压力调节阀、油位电磁阀、气体冷却器压力调节阀、差压调节阀、蒸发压力调节阀、电磁阀、单向阀、流量计、压力传感器、温度传感器、箱门防冻区域、冷藏集装箱外壳、冷藏集装箱箱门、制冷机组区域、防冻管道及紧固部件；所述压缩机包括低压级压缩机及高压级压缩机；

所述油分离器包括第一油分离器及第二油分离器；所述气体冷却器包括第一气体冷却器及第二气体冷却器；所述回热器包括第一回热器及第二回热器；所述电子膨胀阀包括第一电子膨胀阀及第二电子膨胀阀；所述气液分离器包括第一气液分离器及第二气液分离器；所述吸气压力调节阀包括第一吸气压力调节阀及第二吸气压力调节阀；所述油位电磁阀包括第一油位电磁阀及第二油位电磁阀；所述气体冷却器压力调节阀包括第一气体冷却器压力调节阀及第二气体冷却器压力调节阀；所述差压调节阀包括第一差压调节阀及第二差压调节阀；所述电磁阀包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀及第六电磁阀；所述单向阀包括第一单向阀、第二单向阀及第三单向阀；所述流量计包括第一流量计及第二流量计；所述压力传感器包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、第六压力传感器、第七压力传感器、第八压力传感器、第九压力传感器、第十压力传感器、第十一压力传感器及第十二压力传感器；所述温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第六温度传感器、第七温度传感器、第八温度传感器、第九温度传感器、第十温度传感器、第十一温度传感器及第十二温度传感器；所述冷藏集装箱箱门包括第一冷藏集装箱箱门及第二冷藏集装箱箱门；所述紧固部件包括第一紧固部件、第二紧固部件、第三紧固部件、第四紧固部件、第五紧固部件及第六紧固部件；

低压级压缩机出口连接至第一油分离器；第一油分离器的气体出口连接至第一气体冷却器入口；

第一气体冷却器出口与第一气液分离器出口的管路交汇并一同连接至高压级压缩机入口；高压级压缩机的出口连接至第二油分离器；

第二油分离器的气体出口的管路通过箱门防冻区域，并连接至第二气体冷却器入口，在该管路中并联一条可不经过箱门防冻区域的管路；

第二气体冷却器出口的管路分为两路，分别到达第一回热器的高温端入口与低温端入口，需到达第一回热器的低温端入口的管路先连接至第一电子膨胀阀，再连接第一回热器的低温端入口，需到达第一回热器的高温端入口的管路直接连接至第一回热器的高温端入口；

到达第一回热器的低温端入口的管路通过第一回热器，并连接至第一气液分离器；

到达第一回热器的高温端的管路通过第一回热器，并连接至第二回热器高温端入口，在该管路旁并联一条无需通过第一回热器并直接连接至第二回热器高温端入口的管路；

第二回热器低温端出口连接至第二电子膨胀阀；

第二电子膨胀阀连接至蒸发器入口；蒸发器出口连接至第二气液分离器；

第二气液分离器的气体出口连接至第二回热器低温端入口；

第二回热器高温端出口连接至低压级压缩机；

在低压级压缩机及高压级压缩机前的管路上分别安装第一吸气压力调节阀及第二吸气压力调节阀；

第一油分离器及第二油分离器分别与低压级压缩机及高压级压缩机对应有一条并联管路进行连接，在这两条并联管路上分别安装有第一油位电磁阀及第二油位电磁阀；

在第一气体冷却器及第二气体冷却器前的管路上分别安装第一气体冷却器压力调节阀及第二气体冷却器压力调节阀，并在旁边并联一条管路，分别安装第一差压调节阀及第二差压调节阀；

在用于管路切换处安装电磁阀；

在防止管路产生回灌现象处，安装单向阀；

在蒸发器出口处安装蒸发压力调节阀；

在第二气体冷却器出口处与第二回热器低温端出口分别安装第一流量计与第二流量计；

第一压力传感器与第一温度传感器为第一温压监测组；第二压力传感器与第二温度传感器为第二温压监测组；第三压力传感器与第三温度传感器为第三温压监测组；第四压力传感器与第四温度传感器为第四温压监测组；第五压力传感器与第五温度传感器为第五温压监测组；第六压力传感器与第六温度传感器为第六温压监测组；第七压力传感器与第七温度传感器为第七温压监测组；第八压力传感器与第八温度传感器为第八温压监测组；第九压力传感器与第九温度传感器为第九温压监测组；第十压力传感器与第十温度传感器为第十温压监测组；第十一压力传感器与第十一温度传感器为第十一温压监测组；第十二压力传感器与第十二温度传感器为第十二温压监测组；

在有温度要求的管路位置上安装第一温压监测组、第二温压监测组、第三温压监测组、第四温压监测组、第五温压监测组、第六温压监测组、第七温压监测组、第八温压监测组、第九温压监测组、第十温压监测组、第十一温压监测组、第十二温压监测组；

防冻管道从制冷机组区域伸出，沿着冷藏集装箱外壳内边缘进行安装，并顺时针绕第一冷藏集装箱箱门及第二冷藏集装箱箱门一圈，再沿着冷藏集装箱外壳内边缘连回制冷机组区域；

第一紧固部件、第二紧固部件、第三紧固部件、第四紧固部件、第五紧固部件及第六紧固部件将防冻管道进行固定。

优选地，制冷系统的制冷剂选用二氧化碳。

优选地，制冷系统选用可切换运行管路的制冷系统，分别为双级压缩的分流循环制冷系统与普通的双级压缩制冷循环。

优选地，制冷系统的电磁阀通断必须按照设定的情况进行，即运行主要制冷系统时必须处于第一电磁阀及第二电磁阀开启、且第三电磁阀关闭的状态，运行备用制和系统时必须处于第一电磁阀及第二电磁阀关闭、且第三电磁阀开启的状态，箱门防冻区域的管路正常时必须处于第四电磁阀及第六电磁阀开启、且第五电磁阀关闭的状态，箱门防冻区域的管路出现问题时必须处于第四电磁阀及第六电磁阀关闭、且第五电磁阀开启的状态。

可选地，冷藏集装箱外壳由三层制成，外层与内层由不锈钢制成，中间层为保温层，可选用真空绝热板或聚氨酯板。

可选地，防冻管道预留10～20cm的长度作为弹性余量。

优选地，紧固部件的材料选用不锈钢。

本发明设计了可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统，主要是将冷藏集装箱内制冷系统的高温管路进行延长，安装至冷藏集装箱箱门边缘周围，以用于箱门防冻，选用二氧化碳作为制冷剂，无金属腐蚀、不挥发、无毒无害且不会对臭氧层造成危害，制冷系统主要采用了二氧化碳制冷系统中cop值的双级压缩的分流循环制冷系统，且可通过控制电磁阀通断切换为普通的双级压缩制冷系统，或切换管路以避免防冻管道出现问题影响整个制冷系统。通过本发明的设计，为冷藏集装箱的箱门防冻设计提供了一种新的思路。

附图说明

图1为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的制冷系统整体结构示意图，包括1.1-低压级压缩机、1.2-高压级压缩机、2.1-第一油分离器、2.2-第二油分离器、3.1-第一气体冷却器、3.2-第二气体冷却器、4.1-第一回热器、4.2-第二回热器、5.1-第一电子膨胀阀、5.2-第二电子膨胀阀、6.1-第一气液分离器、6.2-第二气液分离器、7-蒸发器、8.1-第一吸气压力调节阀、8.2-第二吸气压力调节阀、9.1-第一油位电磁阀、9.2-第二油位电磁阀、10.1-第一气体冷却器压力调节阀、10.2-第二气体冷却器压力调节阀、11.1-第一差压调节阀、11.2-第二差压调节阀、12-蒸发压力调节阀、13.1-第一电磁阀、13.2-第二电磁阀、13.3-第三电磁阀、13.4-第四电磁阀、13.5-第五电磁阀、13.6-第六电磁阀、14.1-第一单向阀、14.2-第二单向阀、14.3-第三单向阀、15.1-第一流量计、15.2-第二流量计、16.1-第一压力传感器、16.2-第二压力传感器、16.3-第三压力传感器、16.4-第四压力传感器、16.5-第五压力传感器、16.6-第六压力传感器、16.7-第七压力传感器、16.8-第八压力传感器、16.9-第九压力传感器、16.10-第十压力传感器、16.11-第十一压力传感器、16.12-第十二压力传感器、17.1-第一温度传感器、17.2-第二温度传感器、17.3-第三温度传感器、17.4-第四温度传感器、17.5-第五温度传感器、17.6-第六温度传感器、17.7-第七温度传感器、17.8-第八温度传感器、17.9-第九温度传感器、17.10-第十温度传感器、17.11-第十一温度传感器、17.12-第十二温度传感器及18-箱门防冻区域。

图2为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的主要制冷系统的结构示意图，包括1.1-低压级压缩机、1.2-高压级压缩机、2.1-第一油分离器、2.2-第二油分离器、3.1-第一气体冷却器、3.2-第二气体冷却器、4.1-第一回热器、4.2-第二回热器、5.1-第一电子膨胀阀、5.2-第二电子膨胀阀、6.1-第一气液分离器、6.2-第二气液分离器、7-蒸发器、8.1-第一吸气压力调节阀、8.2-第二吸气压力调节阀、9.1-第一油位电磁阀、9.2-第二油位电磁阀、10.1-第一气体冷却器压力调节阀、10.2-第二气体冷却器压力调节阀、11.1-第一差压调节阀、11.2-第二差压调节阀、12-蒸发压力调节阀、13.1-第一电磁阀、13.2-第二电磁阀、13.4-第四电磁阀、13.5-第五电磁阀、13.6-第六电磁阀、14.1-第一单向阀、14.2-第二单向阀、14.3-第三单向阀、15.1-第一流量计、15.2-第二流量计、16.1-第一压力传感器、16.2-第二压力传感器、16.3-第三压力传感器、16.4-第四压力传感器、16.5-第五压力传感器、16.6-第六压力传感器、16.7-第七压力传感器、16.8-第八压力传感器、16.9-第九压力传感器、16.10-第十压力传感器、16.11-第十一压力传感器、16.12-第十二压力传感器、17.1-第一温度传感器、17.2-第二温度传感器、17.3-第三温度传感器、17.4-第四温度传感器、17.5-第五温度传感器、17.6-第六温度传感器、17.7-第七温度传感器、17.8-第八温度传感器、17.9-第九温度传感器、17.10-第十温度传感器、17.11-第十一温度传感器、17.12-第十二温度传感器及18-箱门防冻区域。

图3为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的主要制冷系统的压焓图，包括状态点a、状态点b、状态点c、状态点d、状态点e、状态点f、状态点g、状态点h、状态点i、状态点j、状态点k及状态点l。

图4为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的备用制冷系统的结构示意图，包括1.1-低压级压缩机、1.2-高压级压缩机、2.1-第一油分离器、2.2-第二油分离器、3.1-第一气体冷却器、3.2-第二气体冷却器、4.2-第二回热器、5.2-第二电子膨胀阀、6.2-第二气液分离器、7-蒸发器、8.1-第一吸气压力调节阀、8.2-第二吸气压力调节阀、9.1-第一油位电磁阀、9.2-第二油位电磁阀、10.1-第一气体冷却器压力调节阀、10.2-第二气体冷却器压力调节阀、11.1-第一差压调节阀、11.2-第二差压调节阀、12-蒸发压力调节阀、13.3-第三电磁阀、13.4-第四电磁阀、13.5-第五电磁阀、13.6-第六电磁阀、14.1-第一单向阀、15.1-第一流量计、15.2-第二流量计、16.1-第一压力传感器、16.2-第二压力传感器、16.3-第三压力传感器、16.4-第四压力传感器、16.5-第五压力传感器、16.6-第六压力传感器、16.9-第九压力传感器、16.10-第十压力传感器、16.11-第十一压力传感器、16.12-第十二压力传感器、17.1-第一温度传感器、17.2-第二温度传感器、17.3-第三温度传感器、17.4-第四温度传感器、17.5-第五温度传感器、17.6-第六温度传感器、17.9-第九温度传感器、17.10-第十温度传感器、17.11-第十一温度传感器、17.12-第十二温度传感器及18-箱门防冻区域。

图5为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的备用制冷系统的压焓图，包括状态点m、状态点n、状态点p、状态点q、状态点r、状态点s、状态点u及状态点v。

图6为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的冷藏集装箱俯视剖视结构示意图，包括19-冷藏集装箱外壳、20.1-第一冷藏集装箱箱门、20.2-第二冷藏集装箱箱门、21-制冷机组区域、22-防冻管道、23.1-第一紧固部件、23.2-第二紧固部件、23.3-第三紧固部件及23.4-第四紧固部件。

图7为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的冷藏集装箱左视剖视结构示意图，包括19-冷藏集装箱外壳、20.2-第二冷藏集装箱箱门、21-制冷机组区域、22-防冻管道、23.2-第二紧固部件、23.4-第四紧固部件及23.6-第六紧固部件。

图8为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的冷藏集装箱右视剖视结构示意图，包括19-冷藏集装箱外壳、20.1-第一冷藏集装箱箱门、21-制冷机组区域、22-防冻管道、23.1-第一紧固部件、23.3-第三紧固部件及23.5-第五紧固部件。

图9为本发明可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的冷藏集装箱后视剖视结构示意图，包括19-冷藏集装箱外壳、20.1-第一冷藏集装箱箱门、20.2-第二冷藏集装箱箱门、22-防冻管道、23.1-第一紧固部件、23.2-第二紧固部件、23.3-第三紧固部件、23.4-第四紧固部件、23.5-第五紧固部件及23.6-第六紧固部件。

具体实施方式

下面结合附图，以具体实施例为例，详细说明本发明的实施方式。

本实施例选用的冷藏集装箱箱体外壳尺寸为1.2×1.2×1.2m，壁厚为80mm。

如图1所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的制冷系统整体结构图，包括低压级压缩机1.1、高压级压缩机1.2、第一油分离器2.1、第二油分离器2.2、第一气体冷却器3.1、第二气体冷却器3.2、第一回热器4.1、第二回热器4.2、第一电子膨胀阀5.1、第二电子膨胀阀5.2、第一气液分离器6.1、第二气液分离器6.2、蒸发器7、第一吸气压力调节阀8.1、第二吸气压力调节阀8.2、第一油位电磁阀9.1、第二油位电磁阀9.2、第一气体冷却器压力调节阀10.1、第二气体冷却器压力调节阀10.2、第一差压调节阀11.1、第二差压调节阀11.2、蒸发压力调节阀12、第一电磁阀13.1、第二电磁阀13.2、第三电磁阀13.3、第四电磁阀13.4、第五电磁阀13.5、第六电磁阀13.6、第一单向阀14.1、第二单向阀14.2、第三单向阀14.3、第一流量计15.1、第二流量计15.2、第一压力传感器16.1、第二压力传感器16.2、第三压力传感器16.3、第四压力传感器16.4、第五压力传感器16.5、第六压力传感器16.6、第七压力传感器16.7、第八压力传感器16.8、第九压力传感器16.9、第十压力传感器16.10、第十一压力传感器16.11、第十二压力传感器16.12、第一温度传感器17.1、第二温度传感器17.2、第三温度传感器17.3、第四温度传感器17.4、第五温度传感器17.5、第六温度传感器17.6、第七温度传感器17.7、第八温度传感器17.8、第九温度传感器17.9、第十温度传感器17.10、第十一温度传感器17.11、第十二温度传感器17.12及箱门防冻区域18。

第一压力传感器16.1与第一温度传感器17.1为第一温压监测组；

第二压力传感器16.2与第二温度传感器17.2为第二温压监测组；

第三压力传感器16.3与第三温度传感器17.3为第三温压监测组；

第四压力传感器16.4与第四温度传感器17.4为第四温压监测组；

第五压力传感器16.5与第五温度传感器17.5为第五温压监测组；

第六压力传感器16.6与第六温度传感器17.6为第六温压监测组；

第七压力传感器16.7与第七温度传感器17.7为第七温压监测组；

第八压力传感器16.8与第八温度传感器17.8为第八温压监测组；

第九压力传感器16.9与第九温度传感器17.9为第九温压监测组；

第十压力传感器16.10与第十温度传感器17.10为第十温压监测组；

第十一压力传感器16.11与第十一温度传感器17.11为第十一温压监测组；

第十二压力传感器16.12与第十二温度传感器17.12为第十二温压监测组。

本发明的制冷系统连接为：低压级压缩机1.1出口连接至第一油分离器2.1；

第一油分离器2.1的气体出口连接至第一气体冷却器3.1入口；

第一气体冷却器3.1出口与第一气液分离器6.1出口的管路交汇并一同连接至高压级压缩机1.2入口；

高压级压缩机1.2的出口连接至第二油分离器2.2；

第二油分离器2.2的气体出口的管路通过箱门防冻区域18，并连接至第二气体冷却器3.2入口，在该管路中并联一条可不经过箱门防冻区域18的管路；

第二气体冷却器3.2出口的管路分为两路，分别到达第一回热器4.1的高温端入口与低温端入口，需到达第一回热器4.1的低温端入口的管路先连接至第一电子膨胀阀5.1，再连接第一回热器4.1的低温端入口，需到达第一回热器4.1的高温端入口的管路直接连接至第一回热器4.1的高温端入口；

到达第一回热器4.1的低温端入口的管路通过第一回热器4.1，并连接至第一气液分离器6.1；

到达第一回热器4.1的高温端的管路通过第一回热器4.1，并连接至第二回热器4.2高温端入口，在该管路旁并联一条无需通过第一回热器4.1并直接连接至第二回热器4.2高温端入口的管路；

第二回热器4.1低温端出口连接至第二电子膨胀阀5.2；

第二电子膨胀阀5.2连接至蒸发器7入口；蒸发器7出口连接至第二气液分离器6.2；

第二气液分离器6.2的气体出口连接至第二回热器4.2低温端入口；

第二回热器4.2高温端出口连接至低压级压缩机1.1。

本发明的制冷系统的控制系统连接为：在低压级压缩机1.1前的管路上安装第一吸气压力调节阀8.1；

在高压级压缩机1.2前的管路上安装第第二吸气压力调节阀8.2；

第一油分离器2.1与低压级压缩机及高压级压缩机1.1有一条并联管路进行连接，在这条并联管路上安装第一油位电磁阀9.1；

第二油分离器2.2与高压级压缩机1.2有一条并联管路进行连接，在这条并联管路上安装第二油位电磁阀9.2；

在第一气体冷却器3.1前的管路上安装第一气体冷却器压力调节阀10.1，并在旁边并联一条管路，在该管路上安装第一差压调节阀11.1；

在第二气体冷却器3.2前的管路上安装第二气体冷却器压力调节阀10.2，并在旁边并联一条管路，在该管路上安装第二差压调节阀11.2；

在第一电子膨胀阀5.1前的管路上安装第一电磁阀13.1；在第一回热器4.1的高温端入口前的管路上安装第二电磁阀13.2；

在并联于第一回热器4.1旁的管路上安装第三电磁阀13.3；

在第二油分离器2.2与第二气体冷却器3.2间的管路上安装第四电磁阀13.4、第五电磁阀13.5及第6电磁阀13.6；在蒸发器7出口的管路上安装蒸发压力调节阀12；

在第一气体冷却器3.1出口的管路上安装第一单向阀14.1；

在第一气液分离器6.1气体出口的管路上安装第二单向阀14.2；

在第一回热器4.1低温端出口的管路上安装第三单向阀14.3。

本发明的制冷系统的监测设备的连接为：在第二气体冷却器3.2出口管路（分流前）上安装第一流量计15.1；

在第二回热器4.2低温端出口管路上安装第二流量计15.2；在低压级压缩机1.1入口的管路上安装第一温压监测组；

在第一气体冷却器3.1入口的管路上安装第二温压监测组；

在第一气体冷却器3.1出口的管路上安装第三温压监测组；

在高压级压缩机1.2前的管路上安装第四温压监测组；

在第二油分离器2.2气体出口的管路上安装第五温压监测组；

在第二气体冷却器出口的管路（分流前）上安装第六温压监测组；

在第一电子膨胀阀5.1后的管路上安装第七温压监测组；

在第一气液分离器6.1气体出口的管路上安装第八温压监测组；

在第二回热器4.2高温端入口的管路上安装第九温压监测组；

在第二回热器4.2低温端出口的管路上安装第十温压监测组；

在蒸发器7入口的管路上安装第十一温压监测组；

在第二回热器4.2高温端出口的管路上安装第十二温压监测组。

制冷剂选用二氧化碳，该制冷剂无金属腐蚀、不挥发、无毒无害且不会对臭氧层造成危害，对环境保护有益，制冷剂在制冷系统中的走向如图1中的箭头所示。

第一油分离器2.1对离开低压级压缩机1.1的二氧化碳进行脱油处理，去除从低压级压缩机1.1带出的润滑油，防止润滑油进入第一气体冷却器3.1；第二油分离器2.2对离开高压级压缩机1.2的二氧化碳进行脱油处理，去除从高压级压缩机1.2带出的润滑油，防止润滑油进入第二气体冷却器3.2。

第一气液分离器6.1对离开第一回热器4.1的二氧化碳进行脱水处理，去除二氧化碳带的水分，保证送至高压级压缩机1.2的二氧化碳为不含水分的气态二氧化碳；第二气液分离器6.2对离开蒸发器7的二氧化碳进行脱水处理，去除二氧化碳带的水分，保证送至第二回热器4.2的二氧化碳为不含水分的气态二氧化碳。

第一吸气压力调节阀8.1对进入低压级压缩机1.1前的二氧化碳的压力进行调控；第二吸气压力调节阀8.2对进入高压级压缩机1.2前的二氧化碳的压力进行调控。

第一油位电磁阀9.1对第一油分离器2.1的油位及低压级压缩机1.1的润滑情况进行调控；第二油位电磁阀9.2对第二油分离器2.2的油位及高压级压缩机1.2的润滑情况进行调控。

第一气体冷却器压力调节阀10.1与第一差压调节阀11.1一同对第一气体冷却器3.1出口二氧化碳的压力进行调控；第二气体冷却器压力调节阀10.2与第二差压调节阀11.2一同对第二气体冷却器3.2出口二氧化碳的压力进行调控。

蒸发压力调节阀12对蒸发器7出口的二氧化碳的压力进行调控。

本制冷系统为可切换运行管路的双级压缩的分流循环制冷系统，主要的制冷系统为双级压缩的分流循环制冷系统，在该系统运行时第一电磁阀13.1及第二电磁阀13.2开启，第三电磁阀13.3关闭，若第一电磁阀13.1控制的管路出现问题或时，关闭第一电磁阀13.1及第二电磁阀13.2，且开启第三电磁阀13.3，即可切换为普通的双级压缩制冷系统，该系统的cop值低于双级压缩的分流循环制冷系统，为备用系统；第四电磁阀13.4、第五电磁阀13.5及第六电磁阀13.6用于控制管路是否经过箱门防冻区域18，若要进行箱门防冻处理时，第四电磁阀13.4及第六电磁阀13.6开启，且第五电磁阀13.5关闭，若箱门防冻区域18处的管路出现问题，则第四电磁阀13.4及第六电磁阀13.6关闭，且第五电磁阀13.5开启，使二氧化碳不通过箱门防冻区域18，从而不影响制冷系统的正常运行。

第一单向阀14.1、第二单向阀14.2及第三单向阀14.3用于避免制冷剂回灌的现象出现。

第一流量计15.1及第二流量计15.2对测定点的流量进行测定；第一温压监测组、第二温压监测组、第三温压监测组、第四温压监测组、第五温压监测组、第六温压监测组、第七温压监测组、第八温压监测组、第九温压监测组、第十温压监测组、第十一温压监测组及第十二温压监测组对测定点的压力及温度进行测定；测定的数值传输至远程监控中心，以保证在相关数据出现巨大误差时可以及时进行管路的切换或停止制冷机组的运行。

箱门防冻区域18为通过高温管路进行箱门防冻处理的位置。

如图2所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的主要制冷系统的结构图，包括低压级压缩机1.1、高压级压缩机1.2、第一油分离器2.1、第二油分离器2.2、第一气体冷却器3.1、第二气体冷却器3.2、第一回热器4.1、第二回热器4.2、第一电子膨胀阀5.1、第二电子膨胀阀5.2、第一气液分离器6.1、第二气液分离器6.2、蒸发器7、第一吸气压力调节阀8.1、第二吸气压力调节阀8.2、第一油位电磁阀9.1、第二油位电磁阀9.2、第一气体冷却器压力调节阀10.1、第二气体冷却器压力调节阀10.2、第一差压调节阀11.1、第二差压调节阀11.2、蒸发压力调节阀12、第一电磁阀13.1、第二电磁阀13.2、第四电磁阀13.4、第五电磁阀13.5、第六电磁阀13.6、第一单向阀14.1、第二单向阀14.2、第三单向阀14.3、第一流量计15.1、第二流量计15.2、第一压力传感器16.1、第二压力传感器16.2、第三压力传感器16.3、第四压力传感器16.4、第五压力传感器16.5、第六压力传感器16.6、第七压力传感器16.7、第八压力传感器16.8、第九压力传感器16.9、第十压力传感器16.10、第十一压力传感器16.11、第十二压力传感器16.12、第一温度传感器17.1、第二温度传感器17.2、第三温度传感器17.3、第四温度传感器17.4、第五温度传感器17.5、第六温度传感器17.6、第七温度传感器17.7、第八温度传感器17.8、第九温度传感器17.9、第十温度传感器17.10、第十一温度传感器17.11、第十二温度传感器17.12及箱门防冻区域18。

如图3所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的主要制冷系统的压焓图，包括状态点a、状态点b、状态点c、状态点d、状态点e、状态点f、状态点g、状态点h、状态点i、状态点j、状态点k及状态点l。

主要制冷系统为双级压缩的分流循环制冷系统，制冷流程为：低温气态二氧化碳从蒸发器7出口流过第二气液分离器6.2，到达第二回热器4.2低温端入口（状态点l）；

低温气态二氧化碳经过第二回热器4.2加热，并经过第一吸气压力调节阀的调节，成为状态点a；

状态点a的二氧化碳气体被低压级压缩机1.1压缩，并经过第一油分离器2.1的脱油处理，形成状态点b的二氧化碳，并输送至第一气体冷却器3.1入口；

状态点b的二氧化碳气体经过第一气体冷却器3.1的冷却，并通过第一气体冷却器压力调节阀10.1及第一差压调节阀11.1的调节，形成状态点c的二氧化碳气体，含少许高压气体；

状态点c的二氧化碳气体与经过节流、回热处理与脱水处理的中压二氧化碳气体混合，并输送至高压级压缩机1.2入口（状态点d），此时高压气体的残余流会被中压二氧化碳气体进行降温；

二氧化碳气体通过高压级压缩机1.2进行第二次压缩，并经过第二油分离器2.2的脱水处理，输送至第二气体冷却器3.2前（状态点f）；状态点f的二氧化碳进入第二气体冷却器3.2进行冷却，并通过第二气体冷却器压力调节阀10.2及第二差压调节阀11.2的调节，成为状态点g的二氧化碳；

状态点g的二氧化碳进行分流，部分二氧化碳通过第一电子膨胀阀5.1，节流至第一回热器4.1低温端入口（状态点h）；状态点h的二氧化碳经过第一回热器4.1的加热，并经过第一气液分离器6.1的脱水处理，形成状态点e的二氧化碳，该状态点的二氧化碳气体为与状态点c的二氧化碳气体进行混合，并输送至高压级压缩机1.2入口（状态点d）；

另一部分二氧化碳经过第一回热器4.1的冷却，输送至第二回热器4.2高温端入口（状态点i）；

状态点i的二氧化碳经过第二回热器4.2的再次降温，冷却至状态点j；

状态点j的二氧化碳经过第二电子膨胀阀5.2，节流至状态点k，并输送至蒸发器7入口；

状态点k的二氧化碳进入蒸发器7，进行定压吸热蒸发，形成低温气态二氧化碳（状态点l）。

选择制冷系统的蒸发温度为-23℃、冷凝器出口温度为32℃，根据图3的状态点绘制，高压级压缩机1.2的出口温度为80℃，对应的管路为通过箱门防冻区域18的管路，按照箱门防冻的要求，加热丝或加热设备的散热温度不得低于15℃，否则难以保证长时间的防冻，因此该管路的温度符合要求。

如图4所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统备用制冷系统的结构图，包括低压级压缩机1.1、高压级压缩机1.2、第一油分离器2.1、第二油分离器2.2、第一气体冷却器3.1、第二气体冷却器3.2、第二回热器4.2、第二电子膨胀阀5.2、第二气液分离器6.2、蒸发器7、第一吸气压力调节阀8.1、第二吸气压力调节阀8.2、第一油位电磁阀9.1、第二油位电磁阀9.2、第一气体冷却器压力调节阀10.1、第二气体冷却器压力调节阀10.2、第一差压调节阀11.1、第二差压调节阀11.2、蒸发压力调节阀12、第三电磁阀13.3、第四电磁阀13.4、第五电磁阀13.5、第六电磁阀13.6、第一单向阀14.1、第一流量计15.1、第二流量计15.2、第一压力传感器16.1、第二压力传感器16.2、第三压力传感器16.3、第四压力传感器16.4、第五压力传感器16.5、第六压力传感器16.6、第九压力传感器16.9、第十压力传感器16.10、第十一压力传感器16.11、第十二压力传感器16.12、第一温度传感器17.1、第二温度传感器17.2、第三温度传感器17.3、第四温度传感器17.4、第五温度传感器17.5、第六温度传感器17.6、第九温度传感器17.9、第十温度传感器17.10、第十一温度传感器17.11、第十二温度传感器17.12及箱门防冻区域18。

如图5所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的备用制冷系统的压焓图，包括状态点m、状态点n、状态点p、状态点q、状态点r、状态点s、状态点u及状态点v。

备用制冷系统为普通的双级压缩制冷系统，制冷流程为：低温气态二氧化碳从蒸发器7出口流过第二气液分离器6.2，到达第二回热器4.2低温端入口（状态点v）；

低温气态二氧化碳经过第二回热器4.2加热，并经过第一吸气压力调节阀的调节，成为状态点m；

状态点m的二氧化碳气体被低压级压缩机1.1压缩，并经过第一油分离器2.1的脱油处理，形成状态点n的二氧化碳，并输送至第一气体冷却器3.1入口；

状态点n的二氧化碳气体经过第一气体冷却器3.1的冷却，并通过第一气体冷却器压力调节阀10.1及第一差压调节阀11.1的调节，形成状态点p的二氧化碳气体，并输送至高压级压缩机1.2入口；

二氧化碳气体通过高压级压缩机1.2进行第二次压缩，并经过第二油分离器2.2的脱水处理，输送至第二气体冷却器3.2前（状态点q）；

状态点q的二氧化碳进入第二气体冷却器3.2进行冷却，并通过第二气体冷却器压力调节阀10.2及第二差压调节阀11.2的调节，成为状态点r的二氧化碳，输送至第二回热器4.2高温端入口；

状态点r的二氧化碳经过第二回热器4.2的再次降温，冷却至状态点s；

状态点s的二氧化碳经过第二电子膨胀阀5.2，节流至状态点u，并输送至蒸发器7入口；

状态点u的二氧化碳进入蒸发器7，进行定压吸热蒸发，形成低温气态二氧化碳（状态点v）。

选用二氧化碳为制冷剂的普通的双级压缩制冷系统的cop值比双级压缩的分流循环制冷系统要低，具体为图3的状态点围成的最大面积比图5的大，因此正常情况下使用双级压缩的分流循环制冷系统，保持第一电磁阀13.1及第二电磁阀13.2开启，且第三电磁阀13.3关闭，但由于该系统管路较多，较为复杂，在出现问题时难以快速进行替换，若仅为管路的损坏，可关闭第一电磁阀13.1及第二电磁阀13.2，且开启第三电磁阀13.3，采用备用制冷系统。

如图6所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的冷藏集装箱俯视剖视结构图，包括冷藏集装箱外壳19、第一冷藏集装箱箱门20.1、第二冷藏集装箱箱门20.2、制冷机组区域21、防冻管道22、第一紧固部件23.1、第二紧固部件23.2、第三紧固部件23.3及第四紧固部件23.4。

如图7所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的冷藏集装箱左视剖视结构图，包括冷藏集装箱外壳19、第二冷藏集装箱箱门20.2、制冷机组区域21、防冻管道22、第二紧固部件23.2、第四紧固部件23.4及第六紧固部件23.6。

如图8所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的冷藏集装箱右视剖视结构图，包括冷藏集装箱外壳19、第一冷藏集装箱箱门20.1、制冷机组区域21、防冻管道22、第一紧固部件23.1、第三紧固部件23.3及第五紧固部件23.5。

如图9所示，本发明一个实施例提供的可用于箱门防冻的冷藏集装箱制冷系统的冷藏集装箱后视剖视结构图，包括冷藏集装箱外壳19、第一冷藏集装箱箱门20.1、第二冷藏集装箱箱门20.2、防冻管道22、第一紧固部件23.1、第二紧固部件23.2、第三紧固部件23.3、第四紧固部件23.4、第五紧固部件23.5及第六紧固部件23.6。

防冻管道22沿着冷藏集装箱外壳19内边缘从制冷机组区域21伸出，沿着冷藏集装箱外壳19内边缘安装至第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2的所在的面，顺时针绕第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2一圈，再沿着冷藏集装箱外壳内边缘连回制冷机组区域21。

冷藏集装箱外壳19的外壳尺寸为1.2×1.2×1.2m，壁厚为80mm，由三层制成，外层与内层为厚度为1mm的不锈钢，导热系数为15w/(m²·k),中间层为保温层，选用厚度为78mm的真空绝热板，导热系数为0.008w/(m²·k),由于本发明采用了机械制冷的方式，因此内层不锈钢的放热系数选取为29.075w，外层不锈钢的放热系数选取为23.200w，经计算得冷藏集装箱外壳19的总传热系数为0.102w/(m²·k)，部分文献中所研究的冷藏集装箱的总传热系数如下所述：薛威研究的船用冷藏集装箱的外壳总传热系数为0.246w/(m²·k)，李梦楚研究的冷藏集装箱的外壳总传热系数为0.23w/(m²·k)，郭永刚研究的冷藏集装箱的外壳总传热系数为0.3w/(m²·k)，赵鑫鑫研究的冷藏集装箱的外壳总传热系数为0.35w/(m²·k)，韩菲菲研究的冷藏集装箱的外壳总传热系数为0.35w/(m²·k)，与上述数值进行对比，本发明的冷藏集装箱外壳19的总传热系数仅为其中最低值的44.35%，可见保温能力极强，可以有效地保护冷藏集装箱内的冷气不向外散失，从而减小制冷机组产生不必要的能耗。

第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2安装于冷藏集装箱外壳19的前侧，均高1.04m、宽0.48m、厚0.08m，分别离冷藏集装箱外壳19两侧0.12m，外侧的一面与冷藏集装箱外壳19的前侧面平行。

制冷机组区域21在冷藏集装箱外壳19内部，靠近冷藏集装箱外壳19的后侧，为1.04×1.04×0.3m的区域，除了防冻管道22外的所有制冷机组均安装于该区域中。

防冻管道22内径为10mm，厚度为1mm，紧贴冷藏集装箱外壳19内侧的边缘进行安装，在绕第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2一圈时，用于防止第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2顶部产生结冰现象的部分紧贴冷藏集装箱外壳19内侧的顶部，用于防止第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2左右两侧的部分安装位置离第一冷藏集装箱箱门20.1的右侧及第二冷藏集装箱箱门20.2的左侧分别为28mm，用于防止第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2底部产生结冰现象的部分放置于冷藏集装箱外壳19内侧的底部，但不可与第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2之间的距离超过30mm。

防冻管道22安装于第一冷藏集装箱箱门20.1及第二冷藏集装箱箱门20.2周围的部分用第一紧固部件23.1、第二紧固部件23.2、第三紧固部件23.3、第四紧固部件23.4、第五紧固部件23.5及第六紧固部件23.6进行固定；第一紧固部件23.1、第二紧固部件23.2、第三紧固部件23.3、第四紧固部件23.4、第五紧固部件23.5及第六紧固部件23.6的外壳尺寸均为30×30×20mm，中间掏空的尺寸为25×25×15mm用于让防冻管道22通过；第一紧固部件23.1及第二紧固部件23.2安装于冷藏集装箱外壳19内侧顶部，与第一冷藏集装箱箱门20.1或第二冷藏集装箱箱门20.2之间的距离为2mm，离靠近自身的冷藏集装箱外壳19的内左侧面或内右侧面的距离均为230mm；第三紧固部件23.3及第五紧固部件23.5安装于冷藏集装箱外壳19内侧的左侧面，均离冷藏集装箱外壳19内侧的前侧面12mm，第三紧固部件23.3离冷藏集装箱外壳19内侧的底部720mm，第五紧固部件23.5离冷藏集装箱外壳19内侧的底部320mm；第四紧固部件23.4及第六紧固部件23.6安装于冷藏集装箱外壳19内侧的右侧面，均离冷藏集装箱外壳19内侧的前侧面12mm，第四紧固部件23.4离冷藏集装箱外壳19内侧的底部720mm，第六紧固部件23.6离冷藏集装箱外壳19内侧的底部320mm。

第一紧固部件23.1、第二紧固部件23.2、第三紧固部件23.3、第四紧固部件23.4、第五紧固部件23.5及第六紧固部件23.6用于固定防冻管道22，制作材料为不锈钢。

当制冷系统运行时，高压级压缩机1.2出口的高温二氧化碳会经过防冻管道22，此时二氧化碳的温度为80℃，远高于15℃，可对第一冷藏集装箱箱门20.1或第二冷藏集装箱箱门20.2进行长时间的防冻处理。

防冻管道22是沿着冷藏集装箱外壳19的边缘进行安装的，可以远离堆放的货物，不会对其周围的低温环境产生影响。

由于防冻管道22，若该管道出现问题，则立刻开启第五电磁阀13.5，并关闭第四电磁阀13.4及第六电磁阀13.6，保证制冷系统可以继续正常运行。

防冻管道22预留15cm的长度作为弹性余量，不绷紧拉直，以防止应力过大而造成管道断裂。

上述实施例仅例示性说明本发明的设计原理及用途作用，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。