[发明专利]使用二氧化碳作为载冷剂的制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合制冷系统，更具体的说，是涉及一种将二氧化碳作为载冷剂的制冷系统。

背景技术

在传统的冷库中，通常是将制冷剂或载冷剂直接输入到冷库中，吸收冷库中的热负荷，从而维持冷库的低温环境。由于食品贮藏安全问题日益重视，人们希望食品所接触到的介质是安全卫生的，然而大部分制冷剂或载冷剂对食品都具有一定的危害性，如何在冷库中使用安全的替代物成为人们关注的重点。

二氧化碳作为一种自然介质，除了在常温下其压力高的特点外，它对食品而言是完全安全卫生的，因此在冷库中二氧化碳作为一种冷媒介质的使用是完全可行的。相比于其它载冷剂的显热制冷，二氧化碳利用的是蒸发潜热制冷，所以二氧化碳的用量少，换热效率高，管道投资少。因而，二氧化碳作为载冷剂的制冷系统得到了广泛的使用。

专利号为99816340.6的专利介绍了一种天然工质氨和二氧化碳组合的热泵系统，它的主要特征是利用二氧化碳的密度差和势差使二氧化碳在环路中循环；专利号为200480039295.8的专利介绍了一种氨/CO₂的制冷系统，主要特征是利用液态泵来实现二氧化碳的循环；专利申请号为200810052902.4的专利申请介绍了一种使用二氧化碳作为载冷剂的空气冷却系统，主要特征是利用液泵循环二氧化碳；专利申请号为200810053374.4的专利申请介绍了一种CO₂/NH₃复合式制冷系统，主要特征是利用二氧化碳液泵与二氧化碳压缩机并联，从而获求不同阶段的温度。

但是，现有的二氧化碳作为载冷剂的制冷系统，在低温运行中，CO₂冷风机由于长时间的运行表面会结霜。当霜层达到一定厚度时，要进行停机融霜，这不能保证二氧化碳循环部分的连续运行，在现在有专利中也没有提出相应的解决办法。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能保证二氧化碳循环部分的连续运行，使用安全的制冷系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种使用二氧化碳作为载冷剂的制冷系统，其特征在于，包括低温制冷机组、二氧化碳冷风机、二氧化碳冷凝蒸发器、二氧化碳贮液器、安全阀、融霜阀，所述低温制冷机组的制冷剂出口与二氧化碳冷凝蒸发器的制冷剂进口连接，所述低温制冷机组的制冷剂进口与二氧化碳冷凝蒸发器的制冷剂出口连接，所述二氧化碳冷凝蒸发器的二氧化碳出口与二氧化碳贮液器的进口连接，所述二氧化碳贮液器的出口通过融霜阀与二氧化碳冷风机的二氧化碳进口连接，所述二氧化碳冷风机的二氧化碳出口与二氧化碳冷凝蒸发器的二氧化碳进口连接，所述二氧化碳贮液器上连接有安全阀，所述二氧化碳贮液器与所述二氧化碳冷风机之间具有使二氧化碳连续循环的势差。

本发明具有下述技术效果：

本发明的制冷系统中增加了融霜阀和安全阀。融霜阀的增加可以保证二氧化碳作为载冷剂的制冷系统在融霜阶段继续运行，使所需要的制冷温度范围波动较小。安全阀的设置则保证了系统停机时内部压力的稳定，保证系统的安全。

附图说明

图1为本发明使用二氧化碳作为载冷剂的制冷系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。

图1为本发明使用二氧化碳作为载冷剂的制冷系统的结构示意图，包括低温制冷机组1、二氧化碳冷风机5、二氧化碳冷凝蒸发器2、二氧化碳贮液器3、安全阀6、融霜阀4，低温制冷机组1的制冷剂出口与二氧化碳冷凝蒸发器2的制冷剂进口连接，低温制冷机组1的制冷剂进口与二氧化碳冷凝蒸发器2的制冷剂出口连接，二氧化碳冷凝蒸发器2的二氧化碳出口与二氧化碳贮液器3的进口连接，二氧化碳贮液器3的出口通过融霜阀4与二氧化碳冷风机5的二氧化碳进口连接，二氧化碳冷风机5的二氧化碳出口与二氧化碳冷凝蒸发器2的二氧化碳进口连接。二氧化碳贮液器3上连接有安全阀6。二氧化碳贮液器3与二氧化碳冷风机5之间设置有使二氧化碳连续循环的势差。

在制冷工况，打开融霜阀4，通过低温制冷机组1提供的冷量，在二氧化碳冷凝蒸发器2中将气态二氧化碳凝结为液态，流入二氧化碳贮液器3，通过二氧化碳贮液器3中的液态二氧化碳与二氧化碳冷风机5中的气态二氧化碳所具有的势差作用，液态二氧化碳流入二氧化碳冷风机5，在二氧化碳冷风机5中液态二氧化碳吸收热量蒸发成气态二氧化碳，从而提供所需要的冷量。当系统内压力超过设定值时，安全阀6自动打开，起保护作用。当二氧化碳冷风机表面霜层厚度达到一定时，二氧化碳冷风机需要融霜，关闭融霜阀4，停止向二氧化碳冷风机供液体二氧化碳，二氧化碳冷风机表面的霜层由于温度的升高而融化。低温制冷机组继续运行，保证系统内部的压力。当整个制冷系统停止运行时，二氧化碳的压力会升高，当压力值升高一定时，安全阀打开进行泄压，从而保证系统内的压力在一定范围内，保证系统的安全。