專利名稱：單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷裝置，特別是一種單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置，主要是利用單壓縮機(jī)將制冷溫度達(dá)到-70℃～-130℃。
背景技術(shù)：
目前在制冷行業(yè)所使用的深冷裝置即將制冷溫度達(dá)到-70℃～-130℃的制冷系統(tǒng)，全部采用多個(gè)壓縮機(jī)進(jìn)行多級(jí)壓縮的方式，而且對(duì)壓縮機(jī)的要求很高，后一級(jí)壓縮機(jī)的工作溫度比前一級(jí)壓縮機(jī)的工作溫度低，利用多級(jí)(三級(jí))壓縮，最后一級(jí)壓縮機(jī)的工作溫度更低，一般第二級(jí)壓縮機(jī)的工作溫度為吸氣約-50℃～-80℃，排氣溫度為-20℃～-30℃；第三級(jí)壓縮機(jī)的工作溫度為吸氣-70℃～-130℃，排氣溫度為-40℃～-70℃。在這種條件下，在制造壓縮機(jī)時(shí)必須使用一些優(yōu)質(zhì)的工程材料，以防止低溫對(duì)壓縮機(jī)的破壞，從設(shè)計(jì)角度講，還必須對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，以滿足潤滑油所需的工作狀況，因潤滑油在工作時(shí)要保持其物理特性滿足潤滑要求，必然只能工作在一個(gè)很狹窄的溫度范圍之內(nèi)，為了解決上述問題，有的采用了無油壓縮機(jī)，無油壓縮機(jī)及其相關(guān)的配套設(shè)備和零件的專門設(shè)計(jì)，又提高了設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及加工成本，由于其型號(hào)的稀少，設(shè)備采購困難，配套的維護(hù)也很困難。由于無油壓縮機(jī)尺寸龐大，需專門設(shè)計(jì)，只能小批量制造，其初期投入大，特別是在小型化方面具有極大困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無需專門設(shè)計(jì)、全部選用標(biāo)準(zhǔn)部件、制造成本低、容易批量生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定可靠的單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置，包括制冷壓縮機(jī)，制冷壓縮機(jī)上的壓縮介質(zhì)出口與第一氣液分離器上的入口相接，第一氣液分離器上的出口與冷凝器上的入口相接，冷凝器上的出口與第二氣液分離器上的入口相接，第二氣液分離器上的液體出口經(jīng)第一膨脹閥與第一換熱器上的下氣體入口相接，第二氣液分離器上的氣體出口與第一換熱器上的上氣體入口相接，第一換熱器上的氣體出口與制冷壓縮機(jī)上的氣體介質(zhì)入口相接，第一換熱器上的氣液出口與第三氣液分離器上的入口相接，第三氣液分離器上的氣體出口與第二換熱器上的上氣體入口相接，第三氣液分離器上的液體出口經(jīng)第二膨脹閥與第二換熱器上的下氣體入口相接，第二換熱器上的氣體出口與第二換熱器上的下氣體入口相接，第二換熱器上的液體出口與第三換熱器上的液體入口相接，第三換熱器上的液體出口經(jīng)第三膨脹閥與冷藏室上的液體入口相接，冷藏室上的氣體出口與第三換熱器上的氣體入口相接，第三換熱器上的氣體出口與第二換熱器上的下氣體入口相接。第一換熱器上的下氣體入口與氣體出口連通，上氣體入口與氣液出口連通。第二換熱器上的上氣體入口與液體出口連通，下氣體入口與氣體出口連通。第三換熱器上的液體入口與液體出口連通，氣體入口與氣體出口連通。在制冷壓縮機(jī)與第一氣液分離器之間接有回油管。
本發(fā)明的單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置，其中所述的第二氣液分離器與第一換熱器之間接有第四換熱器，第四換熱器上的下氣體入口與第二氣液分離器上的氣體出口相接，第四換熱器上的上氣體出口與第一換熱器上的上氣體入口相接，第四換熱器上的下氣體出口與制冷壓縮機(jī)上的氣體介質(zhì)入口相接，第四換熱器上的上氣體入口與第一換熱器上的氣體出口相接，在所述的第三氣液分離器與第二換熱器之間接有第五換熱器，第五換熱器上的下氣體入口與第三氣液分離器上的氣體出口相接，第五換熱器上的上氣體出口與第二換熱器上的上氣體入口相接，第五換熱器上的下氣體出口與第一換熱器上的氣體出口相接，第五換熱器上的上氣體入口與第二換熱器上的氣體出口相接。所述的第四換熱器上的下氣體入口和上氣體出口連通。第四換熱器上的下氣體出口和上氣體入口連通。所述的第五換熱器上的下氣體入口與上氣體出口連通，第五換熱器上的上氣體入口與下氣體出口連通。
本發(fā)明的單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置，由于采用了單壓縮機(jī)制冷，與壓縮機(jī)相連有多級(jí)蒸發(fā)裝置，且全部采用了通用的標(biāo)準(zhǔn)部件，無需對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，投入少，通用性好，設(shè)計(jì)、制造成體低，適合于批量化生產(chǎn)，制冷系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。


圖1是本發(fā)明的單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置實(shí)施例1的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置實(shí)施例2的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1所示1為制冷壓縮機(jī)，制冷壓縮機(jī)1上的壓縮介質(zhì)出口12與第一氣液分離器2上的入口21相接，第一氣液分離器2上的出口22與冷凝器3上的入口31相接，冷凝器3上的出口32與第二氣液分離器4上的入口41相接，第二氣液分離器4上的液體出口43經(jīng)第一膨脹閥10與第一換熱器5上的下氣體入口53相接，第二氣液分離器4上的氣體出口42與第一換熱器5上的上氣體入口51相接，第一換熱器5上的氣體出口54與制冷壓縮機(jī)1上的氣體介質(zhì)入口11相接，第一換熱器5上的氣液出口52與第三氣液分離器6上的入口相接，第三氣液分離器6上的氣體出口62與第二換熱器7上的上氣體入口71相接，第三氣液分離器6上的液體出口63經(jīng)第二膨脹閥11與第二換熱器7上的下氣體入口73相接，第二換熱器7上的氣體出口74與第二換熱器5上的下氣體入口53相接，第二換熱器7上的液體出口72與第三換熱器8上的液體入口81相接，第三換熱器8上的液體出口82經(jīng)第三膨脹閥16與冷藏室9上的液體入口91相接，冷藏室9上的氣體出口92與第三換熱器8上的氣體入口83相接，第三換熱器8上的氣體出口84與第二換熱器7上的下氣體入口73相接，第一換熱器5上的下氣體入口53與氣體出口54連通，上氣體入口51與氣液出口52連通，第二換熱器7上的上氣體入口71與液體出口72連通，下氣體入口73與氣體出口74連通，換熱器8上的液體入口81與液體出口82連通，氣體入口83與氣體出口84連通，在制冷壓縮機(jī)1與第一氣液分離器2之間接有回油管15。
所述的壓縮機(jī)1、冷凝器3、各氣液分離器、各換熱器及各膨脹閥均選用普通的標(biāo)準(zhǔn)部件，相互之間為管路及閥門連接。
工作過程是經(jīng)制冷壓縮機(jī)1壓縮的工作介質(zhì)(制冷劑)溫度上升，壓力也上升，自壓縮介質(zhì)出口12及第一氣液分離器2上的入口21進(jìn)入第一氣液分離器2內(nèi)，并分成兩部分，一部分是液體通過回油管15直接回制冷壓縮機(jī)1內(nèi)。另一部分是氣體，自第一氣液分離器2上的出口22及冷凝器入口31進(jìn)入冷凝器3內(nèi)散熱，溫度降低。再經(jīng)冷凝器出口32及第二氣液分離器4上的入口41進(jìn)入第二氣液分離器4內(nèi)分為兩部分，一部分為液體，自第二氣液分離器4上的液體出口43及膨脹閥10、第一換熱器5上的下氣體入口53進(jìn)入第一換熱器5內(nèi)，經(jīng)膨脹閥10后蒸發(fā)為氣體，在第一換熱器5內(nèi)換熱，該氣體自第一換熱器5上的氣體出口54回制冷壓縮機(jī)1內(nèi)。在第二氣液分離器4內(nèi)產(chǎn)生的氣體自第二氣液分離器4上的氣體出口42及第一換熱器5上的上氣體入口51進(jìn)入第一換熱器5內(nèi)進(jìn)行換熱冷卻，換熱后自第一換熱器5上的氣液出口52及第三氣液分離器6上的入口61進(jìn)入第三氣液分離器6內(nèi)，在其內(nèi)分為兩部分，一部分為液體自第三氣液分離器6上的液體出口63經(jīng)膨脹閥11膨脹蒸發(fā)，再經(jīng)第二換熱器7上的下氣體入口73進(jìn)入第二換熱器7內(nèi)換熱，換熱后自第二換熱器7上的氣體出口74并經(jīng)過第一換熱器5回制冷壓縮機(jī)1內(nèi)，另一部分氣體自第三氣液分離器6上的氣體出口62及第二換熱器7上的上氣體入口71進(jìn)入第二換熱器7內(nèi)換熱冷卻，再自第二換熱器7上的液體出口72及第三換熱器8上的液體入口81、第三膨脹閥16、冷藏室9的液體入口91進(jìn)冷藏室9內(nèi)膨脹蒸發(fā)吸收熱量，產(chǎn)生低溫(-70℃～-130℃)，形成的氣體介質(zhì)再經(jīng)冷藏室9的氣體出口92、第三換熱器8上的氣體入口83、氣體出口84并通過第二換熱器7、第一換熱器5回制冷壓縮機(jī)1，完成了一個(gè)工作循環(huán)。
實(shí)施例2如圖2所示本結(jié)構(gòu)與上述結(jié)構(gòu)所不同的是在第二氣液分離器4與第一換熱器5之間接有第四換熱器13，第四換熱器13上的下氣體入口131與第二氣液分離器4上的氣體出口42相接，第四換熱器13上的上氣體出口132與第一換熱器5上的上氣體入口51相接，第四換熱器13上的下氣體出口133與制冷壓縮機(jī)1上的氣體介質(zhì)入口11相接，第四換熱器13上的上氣體入口134與第一換熱器5上的氣體出口54相接，在所述的第三氣液分離器6與第二換熱器7之間接有第五換熱器14，第五換熱器14上的下氣體入口141與第三氣液分離器6上的氣體出口62相接，第五換熱器14上的上氣體出口142與第二換熱器7上的上氣體入口71相接，第五換熱器14上的下氣體出口144與第一換熱器5上的氣體出口54相接，第五換熱器14上的上氣體入口143與第二換熱器7上的氣體出口74相接，所述的第四換熱器13上的下氣體入口131和上氣體出口132連通，第四換熱器13上的下氣體出口133和上氣體入口134連通，所述的第五換熱器14上的下氣體入口141與上氣體出口142連通，第五換熱器14上的上氣體入口143與下氣體出口144連通。運(yùn)行時(shí)本裝置進(jìn)一步提高了制冷效果。
以上所述的壓縮機(jī)、各換熱器、各氣液分離器及各膨脹閥均選用普通標(biāo)準(zhǔn)件即可，相互之間采用管路及閥門連接，形成單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置，其特征在于制冷壓縮機(jī)(1)上的壓縮介質(zhì)出口(12)與第一氣液分離器(2)上的入口(21)相接，第一氣液分離器(2)上的出口(22)與冷凝器(3)上的入口(31)相接，冷凝器(3)上的出口(32)與第二氣液分離器(4)上的入口(41)相接，第二氣液分離器(4)上的液體出口(43)經(jīng)第一膨脹閥(10)與第一換熱器(5)上的下氣體入口(53)相接，第二氣液分離器(4)上的氣體出口(42)與第一換熱器(5)上的上氣體入口(51)相接，第一換熱器(5)上的氣體出口(54)與制冷壓縮機(jī)(1)上的氣體介質(zhì)入口(11)相接，第一換熱器(5)上的氣液出口(52)與第三氣液分離器(6)上的入口相接，第三氣液分離器(6)上的氣體出口(62)與第二換熱器(7)上的上氣體入口(71)相接，第三氣液分離器(6)上的液體出口(63)經(jīng)第二膨脹閥(11)與第二換熱器(7)上的下氣體入口(73)相接，第二換熱器(7)上的氣體出口(74)與第一換熱器(5)上的下氣體入口(53)相接，第二換熱器(7)上的液體出口(72)與第三換熱器(8)上的液體入口(81)相接，第三換熱器(8)上的液體出口(82)經(jīng)第三膨脹閥(16)與冷藏室(9)上的液體入口(91)相接，冷藏室(9)上的氣體出口(92)與第三換熱器(8)上的氣體入口(83)相接，第三換熱器(8)上的氣體出口(84)與第二換熱器(7)上的下氣體入口(73)相接，第一換熱器(5)上的下氣體入口(53)與氣體出口(54)連通，上氣體入口(51)與氣液出口(52)連通，第二換熱器(7)上的上氣體入口(71)與液體出口(72)連通，下氣體入口(73)與氣體出口(74)連通，第三換熱器(8)上的液體入口(81)與液體出口(82)連通，氣體入口(83)與氣體出口(84)連通，在制冷壓縮機(jī)(1)與第一氣液分離器(2)之間接有回油管(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置，其特征在于所述的第二氣液分離器(4)與第一換熱器(5)之間接有第四換熱器(13)，第四換熱器(13)上的下氣體入口(131)與第二氣液分離器(4)上的氣體出口(42)相接，第四換熱器(13)上的上氣體出口(132)與第一換熱器(5)上的上氣體入口(51)相接，第四換熱器(13)上的下氣體出口(133)與制冷壓縮機(jī)(1)上的氣體介質(zhì)入口(11)相接，第四換熱器(13)上的上氣體入口(134)與第一換熱器(5)上的氣體出口(54)相接，在所述的第三氣液分離器(6)與第二換熱器(7)之間接有第五換熱器(14)，第五換熱器(14)上的下氣體入口(141)與第三氣液分離器(6)上的氣體出口(62)相接，第五換熱器(14)上的上氣體出口(142)與第二換熱器(7)上的上氣體入口(71)相接，第五換熱器(14)上的下氣體出口(144)與第一換熱器(5)上的氣體出口(54)相接，第五換熱器(14)上的上氣體入口(143)與第二換熱器(7)上的氣體出口(74)相接，所述的第四換熱器(13)上的下氣體入口(131)和上氣體出口(132)連通，第四換熱器(13)上的下氣體出口(133)和上氣體入口(134)連通，所述的第五換熱器(14)上的下氣體入口(141)與上氣體出口(142)連通，第五換熱器(14)上的上氣體入口(143)與下氣體出口(144)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制冷裝置，特別是一種單壓縮機(jī)蒸發(fā)式深冷裝置，主要是利用單壓縮機(jī)將制冷溫度達(dá)到－70℃～－130℃。本系統(tǒng)包括單一制冷壓縮機(jī)，與所述的壓縮機(jī)相接有冷凝器、多級(jí)氣液分離器、多級(jí)換熱器、多級(jí)膨脹閥及冷藏室，形成單機(jī)制冷壓縮系統(tǒng)。由于采用了單壓縮機(jī)制冷，與壓縮機(jī)相連有多級(jí)蒸發(fā)裝置，且全部采用了通用的標(biāo)準(zhǔn)部件，在深冷方面，無需對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，投入少，通用性好，設(shè)計(jì)、制造成體低，適合于批量化生產(chǎn)，制冷系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)F25B1/00GK1877219SQ200610098750
公開日2006年12月13日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者王建華 申請人:北京金凱威通用機(jī)械有限公司, 張海龍, 王建華