[实用新型]一种冻干机的自复叠制冷系统

说明书

本申请涉及一种冻干机的自复叠制冷系统，涉及冻干设备的领域，其包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，还包括复叠气液分离元件、热交换器、液相介质管道和气相介质管道，节流元件包括复叠节流元件和蒸发节流元件；压缩机、冷凝器、蒸发节流元件和蒸发器依次设置并通过管道连通进行冷却介质的传输，气液分离元件和热交换器设置在冷凝器和蒸发节流元件之间，冷凝器与气液分离元件连通并向气液分离元件内输送冷却介质，气液分离元件通过液相介质管道和气相介质管道分别与热交换器内的两个管路连通，复叠节流元件串联在液相介质管道上。本申请具有提高制冷效率、得到更低温的效果。

技术领域

本申请涉及冻干设备的领域，尤其是涉及一种冻干机的自复叠制冷系统。

背景技术

冻干机是将含水物质先冻结成固态，然后加热使其中的水份从固态升华成气态，从而除去水份而保存物质的方法。冻干机是在低温下干燥的，不会使蛋白质产生变形，但可是微生物等失去生物活力，特别适用于热稳定性差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等。

相关技术中，冻干机内设置有捕水器，将物料中分离出的气态水冷凝存储。捕水器内设置有补水盘管，补水盘管内通冷却介质，进而对水气进行冷凝捕捉，冻干机内设置有制冷系统为捕水器供给低温冷却介质。通常,制冷系统由制冷剂和四大机件，即压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器组成。为了制取-70℃以下的低温,会选用两级复叠制冷系统，两级复叠制冷系统将第--级的蒸发器与第二级的冷凝器“复叠”在一起,使第二级的低温制冷剂在-35%C左右冷凝,在-80℃左右蒸发,以获得-80℃左右的温度。同理,采用三级复叠系统制取-120℃以下的低温。从理论上讲,可以不断复叠下去,达到人们需要的任意低温，但随着复叠级数的增加,系统的复杂性成倍增加,而效率却在迅速下降。

针对上诉相关技术的问题，本申请公开了一种能够提高冻干机制冷效率的制冷系统。

实用新型内容

为了对冻干机捕水器部分进行高效制冷，本申请提供一种冻干机的自复叠制冷系统,具有利用自复叠原理高效制冷的效果。

本申请提供的一种冻干机的自复叠制冷系统采用如下的技术方案：

一种冻干机的自复叠制冷系统，包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，其特征在于：还包括复叠气液分离元件、热交换器、液相介质管道和气相介质管道，所述节流元件包括复叠节流元件和蒸发节流元件；

压缩机、冷凝器、蒸发节流元件和蒸发器依次设置并通过管道连通进行冷却介质的传输，气液分离元件和热交换器设置在冷凝器和蒸发节流元件之间，冷凝器与气液分离元件连通并向气液分离元件内输送冷却介质，气液分离元件通过液相介质管道和气相介质管道分别与热交换器内的两个管路连通，所述复叠节流元件串联在所述液相介质管道上，蒸发节流元件与热交换器之间通过管道连通且节流元件与气相介质管道连通。

通过采用上述技术方案，压缩机的出口输出高温高压的气相混合冷却介质，混合冷却介质进入冷凝器进行初步冷凝后，生成高压低温的冷却介质，高温冷却介质主要以液相形式存在，低温冷却介质主要以气相形式存在；液相的高温冷却介质和气相的低温冷却介质经由复叠气液分离元件分别进入液相介质管道和气相介质管道，高压低温的液相高温冷却介质经由复叠节流元件后形成低压且温度更低的复叠冷却介质；液相的低温冷却介质在热交换器中被复叠冷却介质冷却，温度进一步降低转化为液相，再经过蒸发节流元件降压实现进一步降温，最后输出到蒸发器，即捕水器盘管，进行水气的捕捉。无需设置两个制冷系统进行复叠，通过系统自身冷却介质的复叠即可实现冷却介质的二级制冷，简化了系统，降低了制冷系统的制作成本。

可选的，还包括自复叠单元，所述自复叠单元包括所述复叠气液分离元件、所述热交换器、所述复叠节流元件、所述液相介质管道和所述气相介质管道，所述自复叠单元设置有多组且串联设置在管道中，所述热交换器中与所述气相介质管道连通的换热管道出口为出液口，一个自复叠单元中热交换器的出液口与另一个自复叠单元中气液分离单元连通。