[发明专利]应用于低温泵的变容积制冷系统、变容积方法、系统

说明书

本发明公开了应用于低温泵的变容积制冷系统、变容积方法、系统，包括容积调控单元；所述容积调控单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、容积补充单元、控制器；所述第一传感器采集滤油器出气端的压力，第二压力传感器采集平衡罐进气端的压力；所述容积补充单元的出气端通过电动阀接入回气管路，并位于平衡罐的下游，所述平衡罐和容积补充单元与通过回气管路与压缩机连接；所述控制器根据与控制电动阀的启闭。通过在原有的制冷系统中，安装两个压力传感器，实时掌握排气管路和回气管路的压力，并根据采集压力与预设压力的比对，通过控制电动阀的启闭使储气罐接入回气管路，从而改变系统压差和排气管路压力，提高系统压力的稳定性，节能降耗。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体来说涉及应用于低温泵的变容积制冷系统、变容积方法、系统。

背景技术

低温泵广泛应用于半导体、集成电路生产领域，以GM制冷机为冷源实现内部极低温度冷凝、吸附腔体气体，从而实现极高真空，制冷机的膨胀机安装在低温泵内部，氦气压缩机置于外部。

氦气压缩机组件由压机泵、换热器、滤油器、吸附器、平衡罐、旁通组件、电控部件等部件组成，整机的制冷系统循环为：氦气通过回气管路进入压缩机组件，由压机泵将低压氦气压缩为高压氦气，经散热、过滤、吸附后离开压缩机，再通过排气管路进入低温泵内部的膨胀机进行膨胀降压产生冷量，低压的氦气再回至压缩机从而构成闭式制冷循环系统。

为方便用户操作，节约占地空间，通常为单台氦气压缩机连接多台低温泵的方式进行安装使用，涉及到的氦气压缩机的内部容积以及充装氦气工质的压力需要兼顾单台至多台低温泵工作时的需求。

因此，在单台或台数较少的低温泵运行时，以及低温泵再生重新降温过程中，制冷系统的排气压力过高整机能耗大，而在多台低温泵同时运行工作时，制冷系统的压差较低，低温泵的性能降低。

针对上述问题，申请号为200880104554.9公开的低温泵系统，其中的主压缩机的驱动频率基于高压气体供应管与低压气体回收管之间的压差被控制，从而实现调节系统压力。虽然达到了调节系统压力的目的，但是成本高，控制规则复杂，压缩机驱动频率频繁改变，对其寿命也有一定影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对一台压缩机对应多台低温泵，如何保证每台低温泵的制冷效果的同时还能节能降耗。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种应用于低温泵的变容积制冷系统，低温泵的进气端与进气管路连接，出气端与回气管路连接；所述进气管路上设置有滤油器，储气管路上设置有平衡罐；还包括容积调控单元；

所述容积调控单元包括第一压力传感器(1)、第二压力传感器(2)、容积补充单元、控制器；所述第一传感器采集滤油器出气端的压力P_h，第二压力传感器(2)采集平衡罐进气端的压力P_l；所述容积补充单元的出气端通过电动阀(3)接入回气管路，并位于平衡罐的下游，所述平衡罐和容积补充单元与通过回气管路与压缩机连接；所述控制器根据P_h与P_l控制电动阀3的启闭。

进一步的，所述电动阀(3)的控制过程为：

首先计算制冷系统的压差△P＝P_h-P_l，判断△P是否大于预设值P₁或P_h是否大于预设值P3，若是，则电动阀3保持关闭状态；若否，则进而判断△P是否小于预设值P2且P_h是否小于预设值P4，运行时间T后，若是，则电动阀(3)开启；若否，则压缩机继续运行；其中P1＞P2，P3＞P4，P4＞P1。