[发明专利]极低温混合制冷剂系统的冻析预防和温度控制的方法

权利要求书

1.一种利用混合制冷剂的极低温制冷系统，该系统包括：

与制冷过程流体连通的压缩机，制冷过程包括在压缩机和蒸发器之间制冷系统高压侧的高压管线、在蒸发器和压缩机之间制冷剂回流路径中制冷系统低压侧上低压管线，以及至少一个热交换器，该热交换器在高压管线中的制冷剂与低压管线中的制冷剂之间交换热，并通过使用低压管线中的制冷剂来冷却高压管线中的制冷剂，所述的至少一个热交换器位于制冷过程内，其中制冷过程通过冷凝器接收来自压缩机的高压制冷剂的第一补给输入，输出高压制冷剂的补给输出到膨胀装置，接收来自蒸发器的回流制冷剂的第二低压输入，以及将制冷剂的回流输出提供给压缩机的低压侧；和控制电路，该控制电路接收来自蒸发器和被制冷系统冷却的物体或流体中至少一个的输入信号；

旁路回路，该旁路回路接收来自控制回路的控制信号使得系统对蒸发器和由制冷系统冷却的物体或流体中的至少一个的温度进行闭环控制，该旁路回路与下列任何一个连接：

a)从制冷过程中高压制冷剂流动的位置，在高压管线退出制冷过程的低温端之前，至系统中最冷低压制冷剂流动的制冷过程中的位置；或者

b)从压缩机和制冷过程高压管线入口之间压缩机高压制冷剂管线，至压缩机吸入管线；或者

c)从制冷过程中高压制冷剂在其最低温的位置，至制冷过程中低压制冷剂退出制冷过程中至少一个热交换器最低温的位置，旁路制冷剂不穿过高压制冷剂最低温的位置和低压制冷剂退出至少一个热交换器最低温的位置之间的热交换器。

2.依据权利要求1所述的制冷系统，其中旁路回路用于使指定用于蒸发器的制冷剂温度更高。

3.依据权利要求1所述的制冷系统，其中旁路回路包括连接压缩机和制冷过程高压线入口之间的压缩机高压制冷管线和压缩机吸入管的旁路回路。

4.依据权利要求1所述的制冷系统，其中旁路回路包括控制流体流动经过该回路的装置，其中利用开-关阀门和流量计控制流体流动。

5.依据权利要求4所述的制冷系统，其中利用比例控制阀控制流体流动。

6.依据权利要求4所述的制冷系统，其中流体流动受到自动控制。

7.依据权利要求1所述的制冷系统，其中混合制冷剂包括选自由R-123、R-245fa、R-236fa、R-124、R-134a、丙烷、R-125、R-23、乙烷、R-14、甲烷、氩气、氮气、和氖气组成组的一个或多个制冷剂。

8.依据权利要求7所述的制冷系统，其中混合制冷剂包括选自由下列组合组成的组，每个组合包括列出的摩尔比范围组分：

混合物A包括R-123(0.01至0.45)、R-124(0.0至0.25)、R-23(0.0至0.4)、R-14(0.05至0.5)和氩气(0.0至0.4)；

混合物B包括R-236fa(0.01至0.45)、R-125(0.0至0.25)、R-23(0.0至0.4)、R-14(0.05至0.5)和氩气(0.0至0.4)；

混合物C包括R-245fa(0.01至0.45)、R-125(0.0至0.25)、R-23(0.0至0.4)、R-14(0.05至0.5)和氩气(0.0至0.4)；

混合物D包括R-236fa(0.0至0.45)、R-245fa(0.0至0.45)、R-134a(大于0.0)、R-125(0.0至0.25)、R-218(0.0至0.25)、R-23(0.0至0.4)、R-14(0.05至0.5)、氩气(0.0至0.4)、氮气(0.0至0.4)和氖气(0.0至0.2)；和

混合物E包括至少一个非零摩尔比的丙烷(0.0至0.5)、乙烷(0.0至0.3)、甲烷(0.0至0.4)、氩气(0.0至0.4)、氮气(0.0至0.5)和氖气(0.0至0.3)。

9.依据权利要求1所述的制冷系统，其中旁路回路连接制冷过程中高温高压制冷剂流动的位置，高压管线退出制冷过程之前，至制冷过程中系统内最低温低压制冷剂流动的位置。

10.依据权利要求1所述的制冷系统，其中旁路回路连接制冷过程中高压制冷剂最低温的位置，至制冷过程中低压制冷剂退出制冷过程中至少一个热交换器最低温的位置，旁路制冷剂不通过高压制冷剂最低温的位置和低压制冷剂退出至少一个热交换器最低温的位置之间的热交换器。