[实用新型]低温制冷机

说明书

本实用新型涉及制冷机，尤其涉及低温制冷机。

随着现代电子学、生物医学、材料及加工技术的发展，能够达到-150℃左右低温的制冷装置具有越来越广泛的应用天地。传统的达到-150℃左右低温的方法是采用复叠式制冷装置，该类装置中存在两个或多个制冷循环，高温级和低温级采用不同的工质，高低温级间通过冷凝蒸发器衔接起来，在冷凝蒸发器中，高温级制冷剂被蒸发，低温级制冷剂被冷凝。这些装置的特点是要用多个制冷压缩机和多种制冷剂，系统较复杂；此外，系统中的低温级要采用有效的油分离装置，不然，润滑油将在低温部分凝固，使系统堵塞，导致系统不能工作。迄今，要制造一种有效的油分离装置仍有较大难度。

本实用新型的目的是提供一种装置简单、价格低廉、效率高的低温制冷机。

为了达到上述目的本实用新型采取下列措施：

低温制冷装置包括制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器、蒸发器及节流元件混合制冷工质经制冷压缩机压缩后，通过冷凝器、干燥过滤器，进入组分分离器下部换热后，经节流元件在组分分离器中部节流蒸发，组分分离器下部的液态高沸点组分通过回热器，经节流元件进入组分分离器上部节流部分蒸发换热后，通过冷凝蒸发器完全蒸发，然后与蒸发器出来的汽态低沸点组分会合，经回热器返回制冷压缩机，组分分离器上部的汽态低沸点组分，通过冷凝蒸发器，经节流元件，在蒸发器内节流蒸发制冷。

本实用新型的优点：

1.只使用一台常规单级制冷压缩机，这种压缩机技术成熟，生产批量大，容易获得，价格低廉。传统装置中高温级采用这类压缩机，低温级要采用特殊的低温压缩机，低温压缩机的价格较常规的压缩机要高得多。另外，有的传统装置中低温级配有膨胀容器，以防停机时压力过高，本实用新型不存在这个问题。因此，本实用新型低温制冷装置的生产成本将比传统复叠式制冷装置低得多。

2.采用带加热及冷却换热器的组分分离器，实现高沸点组分与低廉点组的较好分离。另外，润滑油也在组分分离器中分离出来，随高沸点组分返回压缩机，不会进入系统低温部分造成管路堵塞。

3.因为不存在高压级与低压级间配合运行问题，本实用新型在控制上将比传统装置简单，运行将更为平稳。

4.制冷压缩机为系统中的运动部件，也是易损部件，因为本实用新型仅用一台压缩机，而传统装置要用多台压缩机，因此系统出现故障的几率将大大减少。即使在出现故障时，本实用新型在维修上也更为方便。

下面结合附图作详细说明。

附图是低温制冷机结构示意图。

低温制冷装置包括制冷压缩机，冷凝器，干燥过滤器，蒸发器及节流元件，混合制冷工质经制冷压缩机1压缩后，通过冷凝器2，干燥过滤器3，进入组分分离器4下部换热后，经节流元件5在组分分离器中部节流蒸发，组分分离器下部的液态高沸点组分通过回热器10，经节流元件6进入组分分离器上部节流部分蒸发换热后，通过冷凝蒸发器7完全蒸发，然后与蒸发器出来的汽态低沸点组分会合，通过回热器返回制冷压缩机，组分分离器上部的汽态低沸点组分，通过冷凝蒸发器，经节流元件8，在蒸发器9内节流蒸发制冷。混合制冷工质的高沸点组分的沸点为0～-45℃，低沸点组分的沸点为-70～-150℃。制冷压缩机为单级制冷压缩机，其高低压级压比不大于10。

低温制冷机的工作原理如下：混合工质(以R134a/R23为例)经过制冷压缩机压缩后，在冷凝器中放热，经节流后进入组分分离器，在组分分离器内高沸点组分(R134a)与低沸点组分(R23)较为彻底地进行分离，浓度大于99.5％的R134a液体及润滑油从底部出来，而浓度大一99.5％的R23汽体从顶部逸出，两股流体在冷凝蒸发器内换热后，R134a变成了汽相，R23被液化，液化后的R23经节流后在蒸发器里蒸发，从而达到制冷的目的；从冷凝蒸发器里出来的混工质经回热器返回到制冷压缩机。