存储设备及其制冷方法与流程

本发明涉及超低温存储，尤其涉及一种存储设备及其制冷方法。

背景技术：

1、现有低温储冷技术中，通常采用存储罐对流体载冷剂进行存储，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、然而，这种存储罐的存储流体介质的时间有限，不能长期存放流体，流体易挥发造成浪费。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种存储设备及其制冷方法，旨在提高存储装置存储流体介质的时间，并解决流体挥发而造成浪费的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种存储设备，包括：

3、泵液管路，所述泵液管路包括第一泵液管路及与所述第一泵液管路并联设置的第二泵液管路；

4、制冷机，所述制冷机的输入端与所述泵液管路的输出端连通，以用于产生冷量并将其与载冷剂进行热交换；

5、气液分离器，所述气液分离器的输入端与所述制冷机的输出端连通，以用于将所述载冷剂分离为液相载冷剂和气相载冷剂；以及

6、存储装置，包括内壳和外壳，所述内壳设有用于存储流体介质的存储腔，所述内壳与所述外壳围设形成换热通道，所述换热通道的输入端与所述气液分离器的输出端连通，所述换热通道的输出端与所述泵液管路的输入端连通，以通过所述液相载冷剂或所述气相载冷剂吸收并带走所述流体介质的热量。

7、可选地，所述制冷设备还包括整体隔热装置，所述制冷机的冷端、所述气液分离器均设置于所述整体隔热装置内。

8、可选地，所述整体隔热装置为真空隔热箱或气凝胶隔热箱。

9、可选地，所述换热通道内设有换热组件，以使所述液相载冷剂或所述气相载冷剂与所述流体介质进行换热。

10、可选地，所述第一泵液管路包括第一载冷剂泵、回热器、第一阀门和第二阀门，所述回热器设于所述整体隔热装置内，所述回热器的冷端输入口与所述存储装置的出液端连通，所述回热器的冷端输出口与所述第一载冷剂泵的输入端连通；所述回热器的热端输入口与所述第一载冷剂泵的输出端连通，所述回热器的热端输出口与所述制冷机的输入端连通，所述第一阀门设于所述回热器的热端与所述第二泵液管路连通点之间的管道上，所述第二阀门设于所述回热器的冷端与所述第二泵液管路连通点之间的管道上；

11、所述回热器的冷端，用于预加热所述载冷剂；所述回热器的热端，用于预冷却所述载冷剂。

12、可选地，所述第二泵液管路包括第二载冷剂泵，所述第二载冷剂泵设置于所述整体隔热装置内，所述第二载冷剂泵的输入端与所述存储装置的出液端连通，所述第二载冷剂泵的输出端与所述制冷机的输入端连通。

13、可选地，所述制冷机与所述气液分离器之间的管道上设有温度传感器，以用于检测所述制冷机的输出端输出载冷剂的温度。

14、为了实现上述目的，本发明还提出一种制冷方法，基于如上所述的存储设备，包括以下步骤：

15、在获取开启制冷指令时，打开第一泵液管路的第一阀门和第二阀门，并启动所述第一泵液管路的第一载冷剂泵；

16、启动制冷机，以产生冷量并与载冷剂进行热交换而冷却所述载冷剂至目标温度；

17、控制气液分离器将冷却后的所述载冷剂分离为液相载冷剂和气相载冷剂，并将所述液相载冷剂或所述气相载冷剂通入至存储装置的换热通道中吸收其内存储介质的热量；

18、控制吸热后的所述载冷剂经所述存储装置回流至所述第一泵液管路；

19、检测所述制冷机的输出端输出载冷剂的温度，并生成温度信号，以根据所述温度信号计算温度检测值；

20、根据所述温度检测值，将所述第一泵液管路切换至第二泵液管路，以使所述载冷剂经所述存储装置回流至所述第二泵液管路的第二载冷剂泵；

21、在获取关闭制冷指令时，依次关闭所述制冷机和所述第二载冷剂泵。

22、可选地，所述根据所述温度检测值，将所述第一泵液管路切换至第二泵液管路，以使所述载冷剂经所述存储装置回流至所述第二泵液管路的步骤，具体包括：

23、在所述温度检测值与所述目标温度之差小于或等于阈值时，打开所述第二泵液管路的第二载冷剂泵；

24、在第一预设时间后，关闭所述第一载冷剂泵；

25、在第二预设时间后，关闭所述第一阀门；

26、在第三预设时间后，关闭所述第二阀门。

27、可选地，所述启动制冷机，以产生冷量并与载冷剂进行热交换而冷却所述载冷剂至目标温度的步骤之前，还包括：

28、将所述载冷剂通入至回热器的热端，以对所述载冷剂进行预冷却处理；

29、所述控制吸热后的所述载冷剂经所述存储装置回流至所述第一泵液管路的步骤，具体包括：

30、将自所述存储装置流出的载冷剂通入至所述回热器的冷端，以对所述载冷剂进行预热处理，并使所述载冷剂流入至所述第一载冷剂泵中。

31、在本发明的技术方案中，该存储设备包括泵液管路、制冷机、气液分离器和存储装置；泵液管路包括第一泵液管路及与第一泵液管路并联设置的第二泵液管路；制冷机的输入端与泵液管路的输出端连通，以用于产生冷量并将其与载冷剂进行热交换；气液分离器的输入端与制冷机的输出端连通，以用于将载冷剂分离为液相载冷剂和气相载冷剂；存储装置，包括内壳和外壳，内壳设有用于存储流体介质的存储腔，内壳与外壳围设形成换热通道，换热通道的输入端与气液分离器的输出端连通，换热通道的输出端与泵液管路的输入端连通，以通过液相载冷剂或气相载冷剂吸收并带走流体介质的热量。如此，可通过气液分离器将载冷剂分离为液相载冷剂和气相载冷剂，再择一通入至存储装置的换热通道中，使其吸收存储腔内流体介质的热量，并通过采用封闭式循环管路，将吸热后的载冷剂回流至载冷剂泵和制冷机中进行循环冷却，从而提高了存储装置存储流体介质的时间，并解决了流体挥发而造成浪费的问题。

技术特征：

1.一种存储设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述制冷设备还包括整体隔热装置，所述制冷机的冷端、所述气液分离器均设置于所述整体隔热装置内。

3.如权利要求2所述的存储设备，其特征在于，所述所述整体隔热装置为真空隔热箱或气凝胶隔热箱。

4.如权利要求3所述的存储设备，其特征在于，所述换热通道内设有换热组件，以使所述液相载冷剂或所述气相载冷剂与所述流体介质进行换热。

5.如权利要求2所述的存储设备，其特征在于，所述第一泵液管路包括第一载冷剂泵、回热器、第一阀门和第二阀门，所述回热器设于所述整体隔热装置内，所述回热器的冷端输入口与所述存储装置的出液端连通，所述回热器的冷端输出口与所述第一载冷剂泵的输入端连通；所述回热器的热端输入口与所述第一载冷剂泵的输出端连通，所述回热器的热端输出口与所述制冷机的输入端连通，所述第一阀门设于所述回热器的热端与所述第二泵液管路连通点之间的管道上，所述第二阀门设于所述回热器的冷端与所述第二泵液管路连通点之间的管道上；

6.如权利要求2所述的存储设备，其特征在于，所述第二泵液管路包括第二载冷剂泵，所述第二载冷剂泵设置于所述整体隔热装置内，所述第二载冷剂泵的输入端与所述存储装置的出液端连通，所述第二载冷剂泵的输出端与所述制冷机的输入端连通。

7.如权利要求1～6任一项所述的存储设备，其特征在于，所述制冷机与所述气液分离器之间的管道上设有温度传感器，以用于检测所述制冷机的输出端输出载冷剂的温度。

8.一种制冷方法，基于如权利要求1～7任一项所述的存储设备，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的制冷方法，其特征在于，所述根据所述温度检测值，将所述第一泵液管路切换至第二泵液管路，以使所述载冷剂经所述存储装置回流至所述第二泵液管路的步骤，具体包括：

10.如权利要求9所述的制冷方法，其特征在于，所述启动制冷机，以产生冷量并与载冷剂进行热交换而冷却所述载冷剂至目标温度的步骤之前，还包括：

技术总结
本发明公开了一种存储设备及其制冷方法，该存储设备包括泵液管路、制冷机、气液分离器和存储装置；制冷机的输入端与泵液管路的输出端连通，以用于产生冷量并将其与载冷剂进行热交换；气液分离器的输入端与制冷机的输出端连通，以用于将载冷剂分离为液相载冷剂和气相载冷剂；存储装置形成有换热通道，换热通道的输入端与气液分离器的输出端连通，换热通道的输出端与泵液管路的输入端连通，以通过液相载冷剂或气相载冷剂吸收并带走流体介质的热量。本发明延长了存储介质低温存储时间，减少了存储介质的浪费；该存储设备为封闭式循环，载冷剂可回收循环利用；并且，实现了液态供冷，解决了载冷剂对使用环境造成干扰或引起使用环境不稳定的问题。

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