[发明专利]一种防冻结超低温制冷系统及其使用方法

权利要求书

1.一种防冻结超低温制冷系统，包括第一制冷组件和第二制冷组件，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件均包括压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件分别通过导管将各自的所述压缩机、所述冷凝器、所述蒸发器和所述毛细管连接从而形成独立的制冷循环，所述制冷循环中充满制冷介质，所述第一制冷组件的所述蒸发器和所述第二制冷组件的所述冷凝器对应设置；其特征在于，还包括加热组件，所述加热组件设置在所述第一制冷组件上，所述加热组件包括第一电磁阀、第二电磁阀和流通管道，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀分别设置在所述流通管道的两端，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均设置在所述第一制冷组件中所述压缩机和所述冷凝器之间的导管上，通过控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀实现所述流通管道和所述第一制冷组件的连通；所述流通管道设置换热段，所述换热段对应设置在所述第二制冷组件的所述毛细管位置处,所述换热段设置阻断组件。

2.如权利要求1所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述阻断组件包括变压管、制动部和塞体，所述变压管和所述换热段同轴设置，且所述变压管和所述换热段内径一致；所述变压管的一端和所述换热段连通，所述制动部与所述变压管的另一端口密封连接；所述塞体和所述制动部固定连接，所述塞体设置在所述变压管内，所述制动部控制所述塞体在所述变压管和所述换热段的位置。

3.如权利要求2所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述换热段设置为直管，所述塞体为圆柱体结构，所述塞体与所述换热段、所述变压管内壁密封连接。

4.如权利要求2所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述换热段设置为螺旋管，所述换热段螺旋缠绕在所述第二制冷组件的所述毛细管外壁上；所述塞体设置为柔性材料，致使所述塞体进入所述换热段内部时，所述塞体可沿所述换热段延伸轨迹进行变形移动。

5.如权利要求3所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述换热段长度公式L₁为，

其中，c为所述制冷介质的比热容；ρ为所述制冷介质的密度；d为所述第二制冷组件的所述毛细管内径；π为圆周率；D为所述第二制冷组件的所述毛细管外径；L为所述第二制冷组件的所述毛细管长度；τ₁为所述换热段材料的热导率；τ₂为所述第二制冷组件的所述毛细管材料的热导率；T₁为所述第二制冷组件的所述毛细管初始温度；T₂为所述制冷介质在所述换热段时的温度；T_Δ为所述第二制冷组件的所述毛细管提升温度差；为热传递效率。

6.如权利要求4所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述换热段长度公式L₂为，

其中，c为所述制冷介质的比热容；ρ为所述制冷介质的密度；d为所述第二制冷组件的所述毛细管内径；D为所述第二制冷组件的所述毛细管外径；L为所述第二制冷组件的所述毛细管长度；τ₁为所述换热段材料的热导率；τ₂为所述第二制冷组件的所述毛细管材料的热导率；T₁为所述第二制冷组件的所述毛细管初始温度；T₂为所述制冷介质在所述换热段时的温度；T_Δ为所述第二制冷组件的所述毛细管提升温度差；为热传递效率。

7.如权利要求2所述的防冻结超低温制冷系统，其特征在于，所述流通管道设置支管，所述支管连通所述换热段两端的所述流通管道，所述支管上设置第三电磁阀，所述第三电磁阀控制所述支管的连通和阻隔。

8.一种使用权利要求1至7任一项所述防冻结超低温制冷系统的使用方法，其特征在于，包括步骤，

S1，所述制冷系统启动，所述加热组件打开，所述第一制冷组件中的高温高压制冷介质对所述第二制冷组件中的所述毛细管进行加热；

S2，所述加热组件关闭，所述第一制冷组件和所述第二制冷组件进行复叠制冷。