[发明专利]一种复合超低温制冷系统

说明书

本发明提供一种复合超低温制冷系统，其应用于双压缩机复叠制冷系统，其包括一级压缩制冷循环结构和二级压缩制冷循环结构，二者同时工作，所述一级压缩制冷循环结构和二级压缩制冷循环结构共用蒸发冷凝器，所述一级压缩制冷循环结构包括一级压缩机、水冷换热结构、第一冷凝器、第一干燥过滤器和第一毛细管，所述第一毛细管的输出端与蒸发冷凝器入口连接，所述水冷换热结构包括设置在室外的水冷机，所述水冷机输出的冷却水经过过滤器送入水冷换热器，并在水冷换热器中与所述一级压缩机输出的高温制冷剂进行充分换热后，回流至水冷机。本发明利用翅片换热器结合水冷换热装置，实现制冷系统的复合散热。

技术领域

本发明涉及制冷系统领域，具体而言，尤其涉及一种基于风冷和水冷的复合超低温制冷系统。

背景技术

现行超低温冰箱制冷系统大多数为双压缩机复叠制冷系统，如图1所示。其中，第一级制冷系统使制冷剂达到-40℃左右给蒸发冷凝器换热，第二级制冷系统在第一级系统基础上使制冷剂达到-80℃以下给冰箱内部换热。实际应用中，第一级系统直接与周围环境进行热交换，业内多采用风冷方式散热。

但是，风冷散热的方式存在以下缺点：1、换热效率低，耗能增加；2、室内散热量较大，室内需匹配相应空调。

为应对上述缺点，业内继而发展出水冷散热方式。水冷散热是独立于冰箱之外的系统，通过冷水循环带走部分冰箱产生的热能从而达到提升冰箱效率、降低能耗以及空调投入的目的。

但水冷系统同样存在缺点：1、依赖性高，一旦水冷系统出现故障，将导致冰箱无法正常运行，不能维持设定温度，影响存储物安全，存在一定风险；2、水冷系统是集成系统，一套水冷系统对应多台超低温冰箱，一旦水冷系统出现故障，将导致多台冰箱无法正常运行。

发明内容

根据上述提出的风冷散热方式换热效率低下以及水冷散热方式依赖性高的技术问题，而提供一种复合超低温制冷系统。本发明利用翅片换热器结合水冷换热装置，实现制冷系统的复合散热。本发明不仅提高了散热系统的换热效率，同时提升了换热系统工作的稳定性。

本发明采用的技术手段如下：

一种复合超低温制冷系统，其应用于双压缩机复叠制冷系统，其包括一级压缩制冷循环结构和二级压缩制冷循环结构，二者同时工作，所述一级压缩制冷循环结构和二级压缩制冷循环结构共用蒸发冷凝器；

所述一级压缩制冷循环结构包括一级压缩机、水冷换热结构、第一冷凝器、第一干燥过滤器和第一毛细管，所述第一毛细管的输出端与蒸发冷凝器入口连接，

所述水冷换热结构包括设置在室外的水冷机，所述水冷机输出的冷却水经过过滤器送入水冷换热器，并在水冷器中与所述一级压缩机输出的高温制冷剂进行充分换热后，回流至水冷机。

进一步地，所述水冷换热结构还包括设置在所述过滤器与一级压缩机之间的压力流量阀，所述压力流量阀被配置为根据冷凝后制冷剂压力的大小调节冷却水的流量。

进一步地，在所述第一冷凝器与干燥过滤器之间，设置用于提取冷凝后制冷剂压力大小的压力测试点。

进一步地，所述一级压缩制冷循环结构还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器设置在所述水冷换热器与第一冷凝器之间。

进一步地，所述第一冷凝器为翅片换热器。

进一步地，所述水冷换热器为板式换热器。

进一步地，所述二级压缩制冷循环结构包括二级压缩机、油分离器、蒸发冷凝器、第二干燥过滤器、第二毛细管以及蒸发器；

二级压缩机排出的制冷剂，先经过油分离器，将过滤出来的油份流回至二级压缩机，制冷剂则经蒸发冷凝器处理后，依次通过第二干燥过滤器以及第二毛细管，然后进入蒸发器进行蒸发制冷，最终回流至二级压缩机进行循环。