[实用新型]节能混合复叠制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境试验设备领域，尤其涉及一种用于高低温湿热试验箱中的混合复叠制冷系统。

背景技术

常规的复叠制冷循环通常是由两个独立的单级制冷循环组成。如图1所示，由于左侧制冷系统运行时温度区间较高，称为高温级制冷系统1；右侧制冷系统运行时温度区间较低，称为低温级制冷系统2。两级制冷系统分别使用不同的制冷剂，复叠制冷机一般可用来制取-80℃以上的低温，其工作原理为：高温级压缩机3将冷凝蒸发器4内产生的低压(低温)制冷剂蒸气吸入压缩机气缸内，压缩成高压高温的气体排入风冷凝器5，在风冷凝器5中通过空气或冷却水(风冷或水冷两种冷却方式)把高压高温的气体冷却成高压常温的液体，液体通过节流阀降压后进入冷凝蒸发器4，在冷凝蒸发器4内吸收低温级制冷剂的热量而气化，从而使低温级制冷剂的温度降低，气化的制冷剂又被压缩机吸走，因此，制冷剂便在系统中经过压缩、冷却、节流、气化这四个过程，完成一个循环。低温级制冷系统2工作原理与高温级制冷系统1一样，其主要区别在于低温级制冷系统2使用的制冷剂用常温的风或者水难以冷却，造成冷凝压力过高，不能正常工作，因此通过高温级制冷循环提供冷量来冷却低温级制冷剂，从而使低温制冷剂能在正常冷凝压力下工作，通过冷凝蒸发器4吸热，达到制冷的目的。

由于环境试验箱的特殊性，需要做的温度范围很广，一般为-70℃-130℃，并且温度需要精确的恒定在任何的一个温度点。如果在恒定温度接近环境温度或者客户的试品有发热的情况下，就需要开启制冷，但是此时所需的制冷量并不是很大，为了精确恒定温度，压缩机必须一直开启，通过加热来平衡温度使之达到恒定。

上述的运行状况可以明显看出现有的复叠制冷系统有几点不足：1、需要高低温两级压缩机同时开启才能制冷，能量消耗大；2、复叠制冷蒸发温度较低，在恒定温度高时，就显得制冷量过大；3、为了达到温度的恒定，那么平衡多余制冷量的加热功率就相对比较大，从而又加大了能量消耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种节能混合复叠制冷系统，其可以以最小的能量消耗达到环境试验的要求，最大程度的降低试验箱的功率消耗，实现节能降耗的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供一种节能混合复叠制冷系统，包括冷凝蒸发器、分别与冷凝蒸发器组成独立循环的高温级制冷系统、及低温级制冷系统，所述高温级制冷系统内还增设有一路独立的制冷循环、一组高温级冷旁路、及一组高温级热旁路，所述低温级制冷系统内还增设有一组低温级冷旁路、及一组低温级热旁路。

其中，所述高温级制冷系统内包括有依次连接的高温级压缩机、压力控制器、油分离器、风冷凝器、储油器、干燥过滤器、电磁阀、及膨胀阀，该高温级压缩机一端与冷凝蒸发器相连接，该膨胀阀一端与冷凝蒸发器相连接。

本实用新型所述一路独立的制冷循环内包括依次连接的高温级电磁阀、高温级毛细管、高温级手阀、高温级蒸发器、及一止逆阀，该高温级电磁阀一端连接于干燥过滤器与电磁阀之间，止逆阀一端连接于冷凝蒸发器与高温级压缩机之间。

本实用新型中，所述高温级冷旁路内包括相连接的冷旁路电磁阀与第一毛细管，高温级热旁路内包括有依次连接的热旁路电磁阀、第二毛细管、及第一手阀；该冷旁路电磁阀一端连接于干燥过滤器与高温级电磁阀之间，第一毛细管一端连接于第二毛细管与第一手阀之间；该热旁路电磁阀一端连接于油分离器与风冷凝器之间，第一手阀一端连接于止逆阀与高温级压缩机之间。

进一步的，所述低温级制冷系统内包括有依次连接的预冷器、油分离器、压力控制器、低温级压缩机、低温级蒸发器、低温级手阀、低温级毛细管、低温级电磁阀、及干燥过滤器，该预冷器一端与冷凝蒸发器相连接，该干燥过滤器一端与冷凝蒸发器相连接。

其中，所述低温级制冷系统内还包括有依次连接的卸压阀、膨胀容积、及第三毛细管，该卸压阀一端连接于预冷器与冷凝蒸发器之间，该第三毛细管一端连接于低温级蒸发器与低温级压缩机之间。

在本实用新型中，所述低温级冷旁路内包括有相连接的第一电磁阀与第四毛细管，低温级热旁路内包括有依次连接的第二电磁阀、第五毛细管、及第二手阀；该第一电磁阀一端连接于干燥过滤器与低温级电磁阀之间，第四毛细管一端连接于第五毛细管与第二手阀之间；该第二电磁阀一端连接于油分离器与预冷器之间，第二手阀一端连接于低温级蒸发器与第三毛细管之间。