一种超低温存储系统的制作方法

本申请涉及超低温存储，具体涉及一种超低温存储系统。

背景技术：

1、在现有技术中，低温存储罐一般为双层壁厚，两层壁面间隔一层真空夹层，内壁外层镀银。

2、但这种低温存储罐的存储时间有限，不能长期存放流体，存放流体易挥发。

3、申请内容

4、因此，本申请要解决的技术问题在于克服现有技术中低温存储罐的的存储时间有限、存放流体容易挥发的缺陷，从而提供一种超低温存储系统。

5、为解决上述技术问题，本申请的技术方案如下：

6、一种超低温存储系统，包括制冷主机和低温储罐，所述低温储罐包括用于存储低温介质的内壳、包裹于所述内壳外周的外壳、以及设于所述内壳内侧的供载冷剂在其内流动的换热管路；所述制冷主机包括与所述低温储罐连通的载冷剂循环回路、以及设置在所述载冷剂循环回路上的第一泵、第二泵、低温制冷机和储罐，所述制冷主机还包括隔热装置，所述第二泵和所述低温制冷机设于所述隔热装置内，所述载冷剂循环回路包括并联设置的第一管路和第二管路，所述第一泵和所述储罐设置在所述第一管路上，所述储罐用于存储所述第一管路内的气相载冷剂，所述第二泵设置在所述第二管路上，所述第一泵和所述第二泵为载冷剂在所述载冷剂循环回路内的流动提供动力，所述低温制冷机的冷盘用于对经过其内部的载冷剂进行制冷。

7、进一步地，所述载冷剂循环回路上还设有位于所述低温制冷机的冷盘和所述换热管路之间的气液分离器，所述气液分离器用于分离进入所述气液分离器内的气相载冷剂和液相载冷剂、并使分离后的液相载冷剂流入所述换热管路。

8、进一步地，所述气液分离器和所述低温储罐之间连通的管路包括相互并联的第三管路和第四管路；所述第三管路连通于所述气液分离器上方和所述换热管路之间，供气相载冷剂流向所述换热管路；所述第四管路连通于所述气液分离器下方和所述换热管路之间，供液相载冷剂流向所述换热管路；所述第三管路上设有控制所述第三管路通断的第一开关阀，所述第四管路上设有控制所述第四管路通断的第二开关阀。

9、进一步地，所述气液分离器、所述第一开关阀和所述第二开关阀均设于所述隔热装置内。

10、进一步地，所述低温制冷机为热声制冷机。

11、进一步地，所述第一管路上设有设于所述隔热装置内的回热器，所述回热器的冷端作用于所述储罐的入口端，所述回热器的热端作用于所述第一泵的出口端。

12、进一步地，所述第一管路上还设有位于所述回热器的冷端入口的第三开关阀、以及位于所述回热器的热端出口的第四开关阀，所述第三开关阀和所述第四开关阀均设于所述隔热装置内。

13、进一步地，还包括温度传感器和控制器，所述温度传感器设置在所述低温制冷机的冷盘和所述气液分离器之间的管路上、用于检测载冷剂的温度，所述控制器与所述温度传感器、所述第一泵和所述第二泵电连接；所述控制器响应于所述温度传感器发出的温度检测信号控制所述第一泵和所述第二泵的启闭。

14、进一步地，所述低温储罐还包括填充于所述内壳与所述外壳之间的绝热层。

15、进一步地，所述换热管路呈螺旋状。

16、本申请技术方案，具有如下优点：

17、1.本申请提供的超低温存储系统，在低温储罐内设置换热管路，换热管路与外部的循环泵、低温制冷机的冷盘连通形成载冷剂循环回路，通过低温制冷机的冷盘对其内的载冷剂进行制冷，降温后的载冷剂可以源源不断进入换热管路内，经换热管路与低温储罐中被冷却的介质进行换热，载冷剂吸热后回流经循环泵输送低温制冷机的冷盘进行制冷，实现载冷剂的封闭式循环利用；如此设置可使低温储罐长期保持低温，解决低温储罐内低温介质存储时间短、存储低温介质容易挥发的问题。此外，储罐可以暂存经过第一管路的气相载冷剂，可以起到稳压的作用；第二泵和低温制冷机设置在隔热装置内，可以减少与外界的换热。

18、2.本申请提供的超低温存储系统，通过在低温制冷机的冷盘和换热管路之间设置气液分离器，气液分离器可以分离载冷剂中的气相载冷剂和液相载冷剂，采用液相载冷剂向换热管路提供冷能，可以避免气相载冷剂对使用环境造成干扰、引起使用环境不稳定的问题。

19、3.本申请提供的超低温存储系统，通过设置相互并联的第二泵和第一泵，可以根据供冷温度要求切换使用第二泵或第一泵，有利于加快供冷温度的达标速率。

20、4.本申请提供的超低温存储系统，在储罐的入口端和第一泵的出口端之间设置回热器，载冷剂吸热后回流经回热器的冷端吸热后进入第一泵输送至回热器的热端放热，可以在载冷剂进入低温制冷机制冷前实现载冷剂的预冷却。

技术实现思路

技术特征：

1.一种超低温存储系统，其特征在于，包括制冷主机和低温储罐(1)，所述低温储罐(1)包括用于存储低温介质的内壳(1－1)、包裹于所述内壳(1－1)外周的外壳(1－2)、以及设于所述内壳(1－1)内侧的供载冷剂在其内流动的换热管路(1－3)；所述制冷主机包括与所述低温储罐(1)连通的载冷剂循环回路、以及设置在所述载冷剂循环回路上的第一泵(2)、第二泵(3)、低温制冷机和储罐(9)，所述制冷主机还包括隔热装置(10)，所述第二泵(3)和所述低温制冷机设于所述隔热装置(10)内，所述载冷剂循环回路包括并联设置的第一管路(2－1)和第二管路(3－1)，所述第一泵(2)和所述储罐(9)设置在所述第一管路(2－1)上，所述储罐(9)用于存储所述第一管路(2－1)内的气相载冷剂，所述第二泵(3)设置在所述第二管路(3－1)上，所述第一泵(2)和所述第二泵(3)为载冷剂在所述载冷剂循环回路内的流动提供动力，所述低温制冷机的冷盘用于对经过其内部的载冷剂进行制冷。

2.根据权利要求1所述的超低温存储系统，其特征在于，所述载冷剂循环回路上还设有位于所述低温制冷机的冷盘和所述换热管路(1－3)之间的气液分离器(5)，所述气液分离器(5)用于分离进入所述气液分离器(5)内的气相载冷剂和液相载冷剂、并使分离后的液相载冷剂流入所述换热管路(1－3)。

3.根据权利要求2所述的超低温存储系统，其特征在于，所述气液分离器(5)和所述低温储罐(1)之间连通的管路包括相互并联的第三管路(5－1)和第四管路(5－2)；所述第三管路(5－1)连通于所述气液分离器(5)上方和所述换热管路(1－3)之间，供气相载冷剂流向所述换热管路(1－3)；所述第四管路(5－2)连通于所述气液分离器(5)下方和所述换热管路(1－3)之间，供液相载冷剂流向所述换热管路(1－3)；所述第三管路(5－1)上设有控制所述第三管路(5－1)通断的第一开关阀(7－1)，所述第四管路(5－2)上设有控制所述第四管路(5－2)通断的第二开关阀(7－2)。

4.根据权利要求3所述的超低温存储系统，其特征在于，所述气液分离器(5)、所述第一开关阀(7－1)和所述第二开关阀(7－2)均设于所述隔热装置(10)内。

5.根据权利要求1所述的超低温存储系统，其特征在于，所述低温制冷机为热声制冷机(4)。

6.根据权利要求1所述的超低温存储系统，其特征在于，所述第一管路(2－1)上设有设于所述隔热装置(10)内的回热器(6)，所述回热器(6)的冷端作用于所述储罐(9)的入口端，所述回热器(6)的热端作用于所述第一泵(2)的出口端。

7.根据权利要求6所述的超低温存储系统，其特征在于，所述第一管路(2－1)上还设有位于所述回热器(6)的冷端入口的第三开关阀(7－3)、以及位于所述回热器(6)的热端出口的第四开关阀(7－4)，所述第三开关阀(7－3)和所述第四开关阀(7－4)均设于所述隔热装置(10)内。

8.根据权利要求2所述的超低温存储系统，其特征在于，还包括温度传感器(8)和控制器，所述温度传感器(8)设置在所述低温制冷机的冷盘和所述气液分离器(5)之间的管路上、用于检测载冷剂的温度；所述控制器与所述温度传感器(8)、所述第一泵(2)和所述第二泵(3)电连接；所述控制器响应于所述温度传感器(8)发出的温度检测信号控制所述第一泵(2)和所述第二泵(3)的启闭。

9.根据权利要求1所述的超低温存储系统，其特征在于，所述低温储罐(1)还包括填充于所述内壳(1－1)与所述外壳(1－2)之间的绝热层(1－4)。

10.根据权利要求1所述的超低温存储系统，其特征在于，所述换热管路(1－3)呈螺旋状。

技术总结
本申请公开了一种超低温存储系统，包括制冷主机和低温储罐，低温储罐包括内壳、外壳和设于所述内壳内的供载冷剂在其内流动的换热管路；制冷主机包括第一泵、第二泵、低温制冷机、储罐和隔热装置；第二泵和低温制冷机设于隔热装置内，第一泵和储罐设置在第一管路上，第二泵设置在第二管路上，第一管路和第二管路并联，储罐用于存储第一管路内的气相载冷剂，第一泵和第二泵为载冷剂在载冷剂循环回路内的流动提供动力，所述低温制冷机的冷盘的冷盘用于对经过其内部的载冷剂进行制冷。如此设计，可使低温储罐长期保持低温，解决低温储罐内低温介质存储时间短、存储低温介质容易挥发的问题。

技术研发人员：肖家华,于艳翠
受保护的技术使用者：山前（珠海）医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8