[实用新型]一种新型制冷系统

说明书

本实用新型涉及产品环境试验领域，更具体地，涉及一种新型制冷系统。在本制冷系统中，辅助管路的制冷工质经节流降压后，在蒸发器出口处汇入主管路，经过回热器，进入压缩机，在主管路中设置温度测试点及压力测试点，测量主管路中制冷工质的温度及压强，根据温度、压力测试点的测量值，控制辅助管路的第二阀门开启度，既可以维持压缩机的吸气温度处于正常工作范围，确保压缩机安全运行，又能够在试验箱的全程工作温度范围内，回热器都具备增加焓差的功能，提高制冷效率，节约能源，同时也具备回热器的热交换面积不必太大的优点。

技术领域

本实用新型涉及产品环境试验领域，更具体地，涉及一种新型制冷系统。

背景技术

对于具有低温试验功能的环境试验箱（以下简称为试验箱）来说，制冷装置是试验箱的主要部件。试验箱的制冷系统绝大多数采用蒸汽压缩式制冷循环。使用单一制冷工质（以下简称为工质）的单级蒸汽压缩式理想制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀（又称节流阀）、蒸发器及连接管路组成。当试验箱内温度处于高温状态时（典型的试验箱，试验箱内极限低温约 -70℃，极限高温约180℃），蒸发器出气口处工质温度大大高于常温，通常会造成压缩机的吸气口处工质温度偏高，当压缩机的吸气温度高于正常工作范围时，不仅压缩效率降低，而且危及安全运行；

一般有三种解决的方法：第一种是采用辅助管路，辅助管路的节流降压机构使工质降压并气化，工质变成低温气体后与来自蒸发器主管路的高温气态工质汇合，降低压缩机吸气口处工质的温度；第二种是采用回热器，经过冷凝器后处于高压常温液态的工质与来自蒸发器的高温气态工质在回热器进行热量交换，从而降低压缩机吸气口处工质的温度；第三种是同时采用辅助管路和回热器。

第一种方法的主要缺点是增加能耗，辅助管路消耗了能量，但没有起到增加制冷量的作用，仅起到降低压缩机吸气口处工质温度的作用。第二种方法的主要缺点是回热器的热交换面积需要足够大，才能保证压缩机吸气口处工质温度达到目标值，是否增加能耗，与试验箱内的温度有关：当试验箱内的温度等于或低于常温时（此时制冷系统的工作环境相当于空调、冰箱制冷系统的工作环境），回热器起到过冷循环及过热循环的作用（过冷，是指工质在节流降压前处于过冷液态。过热，是指工质在压缩机吸气口处于过热气态，注意这里所说的过热，其温度值通常都比常温低很多，只是高于蒸发器出口处的温度），制冷效率提高，减少能耗；当试验箱内的温度高于常温时，回热器起到相反的作用，制冷效率降低，增加能耗。第三种方法的主要优点是回热器的热交换面积不需要太大，当试验箱内的温度等于或低于常温时，制冷效率提高，减少能耗。但依然存在两个缺点，一个是当试验箱内的温度高于常温时，回热器起到相反的作用，制冷效率降低，增加能耗，另一个是辅助管路消耗了能量，但没有起到增加制冷量的作用，由于主管路的高温气态工质经过回热器后温度已经降低一些，辅助管路只是进一步使工质温度降低到合适的范围。

实用新型内容

本实用新型针对试验箱制冷系统的工作特点，综合上述三种方法的各种优缺点，提出一种具有增焓差回热器的新型制冷系统，在试验箱的全程工作温度范围内，回热器都具备增加工质焓差的功能，提高制冷效率（在理想的制冷循环中，工质在蒸发器内等温、等压并完全气化为饱和蒸汽时，工质相变前后两个状态的焓差等于制冷量），节约能源。

本实用新型的技术方案是；一种新型制冷系统，该系统由压缩机、冷凝器、第一阀门、第一节流器、蒸发器及连接管路依次连接为一个循环回路组成，所述冷凝器的输出管路和压缩机的输入管路之间并接有回热器进行热量交换，所述冷凝器的输出管路和蒸发器的输出管路并联一条辅助管路，所述辅助管路设有第二节流器和第二阀门用于降压和气化，该系统设有若干温度传感器A和压力传感器B用于控制辅助管路中第二阀门的状态，达到回热器增焓差的目的。

进一步，第二阀门的状态包括全开启、半开启和关闭三种状态。