节能混合复叠制冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种节能混合复叠制冷系统，包括冷凝蒸发器、分别与冷凝蒸发器组成独立循环的高温级制冷系统、及低温级制冷系统，所述高温级制冷系统内还增设有一路独立的制冷循环、一组高温级冷旁路、及一组高温级热旁路，所述低温级制冷系统内还增设有一组低温级冷旁路、及一组低温级热旁路。本实用新型专利技术的节能混合复叠制冷系统，可以以最小的能量消耗达到环境试验的要求，最大程度的降低试验箱的功率消耗，实现节能降耗的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环境试验设备领域，尤其涉及一种用于高低温湿热试验箱中的混合复叠制冷系统。技术背景 常规的复叠制冷循环通常是由两个独立的单级制冷循环组成。如图I所示，由于左侧制冷系统运行时温度区间较高，称为高温级制冷系统I;右侧制冷系统运行时温度区间较低，称为低温级制冷系统2。两级制冷系统分别使用不同的制冷剂，复叠制冷机一般可用来制取-80°C以上的低温，其工作原理为高温级压缩机3将冷凝蒸发器4内产生的低压(低温)制冷剂蒸气吸入压缩机气缸内，压缩成高压高温的气体排入风冷凝器5，在风冷凝器5中通过空气或冷却水(风冷或水冷两种冷却方式)把高压高温的气体冷却成高压常温的液体，液体通过节流阀降压后进入冷凝蒸发器4，在冷凝蒸发器4内吸收低温级制冷剂的热量而气化，从而使低温级制冷剂的温度降低，气化的制冷剂又被压缩机吸走，因此，制冷剂便在系统中经过压缩、冷却、节流、气化这四个过程，完成一个循环。低温级制冷系统2工作原理与高温级制冷系统I 一样，其主要区别在于低温级制冷系统2使用的制冷剂用常温的风或者水难以冷却，造成冷凝压力过高，不能正常工作，因此通过高温级制冷循环提供冷量来冷却低温级制冷剂，从而使低温制冷剂能在正常冷凝压力下工作，通过冷凝蒸发器4吸热，达到制冷的目的。由于环境试验箱的特殊性，需要做的温度范围很广，一般为-70°C -130°C，并且温度需要精确的恒定在任何的一个温度点。如果在恒定温度接近环境温度或者客户的试品有发热的情况下，就需要开启制冷，但是此时所需的制冷量并不是很大，为了精确恒定温度，压缩机必须一直开启，通过加热来平衡温度使之达到恒定。上述的运行状况可以明显看出现有的复叠制冷系统有几点不足1、需要高低温两级压缩机同时开启才能制冷，能量消耗大；2、复叠制冷蒸发温度较低，在恒定温度高时，就显得制冷量过大；3、为了达到温度的恒定，那么平衡多余制冷量的加热功率就相对比较大，从而又加大了能量消耗。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种节能混合复叠制冷系统，其可以以最小的能量消耗达到环境试验的要求，最大程度的降低试验箱的功率消耗，实现节能降耗的目的。为实现上述目的，本技术提供一种节能混合复叠制冷系统，包括冷凝蒸发器、分别与冷凝蒸发器组成独立循环的高温级制冷系统、及低温级制冷系统，所述高温级制冷系统内还增设有一路独立的制冷循环、一组高温级冷旁路、及一组高温级热旁路，所述低温级制冷系统内还增设有一组低温级冷旁路、及一组低温级热旁路。其中，所述高温级制冷系统内包括有依次连接的高温级压缩机、压力控制器、油分离器、风冷凝器、储油器、干燥过滤器、电磁阀、及膨胀阀，该高温级压缩机一端与冷凝蒸发器相连接，该膨胀阀一端与冷凝蒸发器相连接。本技术所述一路独立的制冷循环内包括依次连接的高温级电磁阀、高温级毛细管、高温级手阀、高温级蒸发器、及一止逆阀，该高温级电磁阀一端连接于干燥过滤器与电磁阀之间，止逆阀一端连接于冷凝蒸发器与高温级压缩机之间。本技术中，所述高温级冷旁路内包括相连接的冷旁路电磁阀与第一毛细管，高温级热旁路内包括有依次连接的热旁路电磁阀、第二毛细管、及第一手阀；该冷旁路电磁阀一端连接于干燥过滤器与高温级电磁阀之间，第一毛细管一端连接于第二毛细管与第一手阀之间；该热旁路电磁阀一端连接于油分离器与风冷凝器之间，第一手阀一端连接于止逆阀与高温级压缩机之间。进一步的，所述低温级制冷系统内包括有依次连接的预冷器、油分离器、压力控制器、低温级压缩机、低温级蒸发器、低温级手阀、低温级毛细管、低温级电磁阀、及干燥过滤器，该预冷器一端与冷凝蒸发器相连接，该干燥过滤器一端与冷凝蒸发器相连接。其中，所述低温级制冷系统内还包括有依次连接的卸压阀、膨胀容积、及第三毛细·管，该卸压阀一端连接于预冷器与冷凝蒸发器之间，该第三毛细管一端连接于低温级蒸发·器与低温级压缩机之间。在本技术中，所述低温级冷旁路内包括有相连接的第一电磁阀与第四毛细管，低温级热旁路内包括有依次连接的第二电磁阀、第五毛细管、及第二手阀；该第一电磁阀一端连接于干燥过滤器与低温级电磁阀之间，第四毛细管一端连接于第五毛细管与第二手阀之间；该第二电磁阀一端连接于油分离器与预冷器之间，第二手阀一端连接于低温级蒸发器与第三毛细管之间。本技术的节能混合复叠制冷系统，尤其适用于高低温湿热试验箱、及步入式高低温湿热试验箱的制冷设计，其可以根据不同工况，自动选择压缩机的开启，自动进行转换控制，能以最小的能量消耗来达到环境试验的要求，最大程度的降低试验箱的功率消耗，从而在长期的运行中充分体现节能降耗的目的。附图说明图I为现有技术中复叠制冷系统的结构示意图；图2为本技术节能混合复叠制冷系统一种具体实施例的结构示意图。具体实施方式如图2所示，本技术提供一种节能混合复叠制冷系统，包括冷凝蒸发器10、分别与冷凝蒸发器10组成独立循环的高温级制冷系统20、及低温级制冷系统30。所述高温级制冷系统20内还增设有一路独立的制冷循环、一组高温级冷旁路、及一组高温级热旁路，所述低温级制冷系统30内还增设有一组低温级冷旁路、及一组低温级热旁路。其中，所述高温级制冷系统20内包括有依次连接的高温级压缩机21、压力控制器22、油分离器23、风冷凝器24、储油器25、干燥过滤器26、电磁阀27、及膨胀阀28，该高温级压缩机21 —端与冷凝蒸发器10相连接，该膨胀阀28 —端与冷凝蒸发器10相连接。特别的，本技术所述一路独立的制冷循环内包括依次连接的高温级电磁阀201、高温级毛细管202、高温级手阀203、高温级蒸发器204、及一止逆阀205，该高温级电磁阀201 —端连接于干燥过滤器26与电磁阀27之间，止逆阀205 —端连接于冷凝蒸发器10与高温级压缩机21之间。进一步的，作为本技术的一种具体实施例，所述高温级冷旁路内包括相连接的冷旁路电磁阀211与第一毛细管212。高温级热旁路内包括有依次连接的热旁路电磁阀221、第二毛细管222、及第一手阀223。其中，该冷旁路电磁阀211 —端连接于干燥过滤器26与高温级电磁阀201之间，第一毛细管212 —端连接于第二毛细管222与第一手阀223之间。该热旁路电磁阀221 —端连接于油分离器23与风冷凝器24之间，第一手阀223 —端连接于止逆阀205与高温级压缩机21之间。在本技术中，所述低温级制冷系统内包括有依次连接的预冷器31、油分离器32、压力控制器33、低温级压缩机34、低温级蒸发器35、低温级手阀36、低温级毛细管37、低温级电磁阀38、及干燥过滤器39。该预冷器31 —端与冷凝蒸发器10相连接，该干燥过滤器39 —端与冷凝蒸发器10相连接。此外，所述低温级制冷系统内还包括有依次连接的卸压阀41、膨胀容积42、及第三毛细管43，该卸压阀41 一端连接于预冷器31与冷凝蒸发器10之间，该第三毛细管43 —端连接于低温级蒸发器35与低温级压缩机34之间。更进一步的，作为本技术的一种具体实施例，所述低温级冷旁路内包括有相连接的第一电磁阀311与第四毛细管312。低温级热旁路内包括有依次连接的第二电磁阀321、第五毛细管322、及第二手阀323。其中，该第一电磁阀311 —端连接于干燥过滤器39与低温级电磁阀3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐勇，
申请(专利权)人：重庆市威尔试验仪器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：