低溫冷凍系統的制作方法

本實用新型涉及制冷技術領域，尤其涉及一種低溫冷凍系統。

背景技術：

目前，低溫冷凍系統作為一種獲得低溫環境方式在冷凍冷藏領域得到廣泛應用。為獲得低溫環境，低溫冷凍系統的壓力比值較大，同時制冷劑流量也大為降低，排氣溫度顯著升高，當排氣溫度高于壓縮機的使用極限值，壓縮機將無法工作，冷凍系統也只能停止工作。

現有的低溫冷凍系統一般采用噴液的方式來解決這一問題，即使壓縮機實現二級壓縮，改善壓縮機內部壓力比值，增加制冷劑流量，降低壓縮機排氣溫度。這一方式可滿足冷凍冷藏的要求，低溫冷凍系統可以運行，但在系統工作中還會存在下述問題，通常低溫冷凍系統會有一個油分離器，使得排出壓縮機的冷凍機油能及時回到壓縮機，保證壓縮機潤滑及可靠運行，這些回到壓縮機的冷凍機油是從壓縮機的排氣中分離的，具有較高的溫度，會高于冷凝溫度，這些高溫的冷凍機油回到壓縮機電機腔，提升了電機腔中油池的油溫，過高的冷凍機油溫降低了潤滑效果，降低了壓縮機運行可靠性。

技術實現要素：

根據上述提出的技術問題，而提供一種低溫冷凍系統，用于解決現有的低溫冷凍系統，冷凍機油具有較高的溫度，會高于冷凝溫度，這些高溫的冷凍機油回到壓縮機電機腔，提升了電機腔中油池的油溫，過高的冷凍機油溫降低了潤滑效果，降低了壓縮機運行可靠性的缺點。本實用新型采用的技術手段如下：

一種低溫冷凍系統，包括：用于壓縮制冷劑的壓縮機、用于對氣態制冷劑進行油氣分離的油分離器、用于冷凝已壓縮制冷劑的冷凝器、用于儲存液態制冷劑的儲液器、用于對降低壓力的制冷劑進行熱交換的蒸發器以及用于對高溫冷凍機油進行冷卻的油冷卻器。

壓縮機出口輸出的高溫高壓制冷劑，經過油分離器分離后，高溫氣態制冷劑部分經過冷凝器輸送進儲液器，高溫冷凍機油部分經過油冷卻器輸送回壓縮機第二進口。

儲液器輸出的液態制冷劑，一部分制冷劑經過蒸發器輸送進壓縮機第三進口，另一部分制冷劑直接輸送進壓縮機第一進口，或經過油冷卻器冷卻后輸送進壓縮機第一進口。

作為優選所述儲液器的輸出端設置有用于降低已冷凝制冷劑壓力的膨脹閥，所述的膨脹閥包括第一膨脹閥和第二膨脹閥，所述的第一膨脹閥設置于儲液器和蒸發器連通管路上。

當儲液器輸出的液態制冷劑直接輸送進壓縮機第一進口，第二膨脹閥設置于儲液器和壓縮機第一進口連通的管路上。

當儲液器輸出的液態制冷劑，經過油冷卻器冷卻后輸送進壓縮機第一進口，第二膨脹閥設置于儲液器和油冷卻器連通的管路上。

作為優選所述第二膨脹閥出口端的管路上設置有截止機構，第二膨脹閥前后端的管路上并聯有毛細旁通機構；所述的毛細旁通機構的進口設置于儲液器和第二膨脹閥之間的管路上，毛細旁通機構的出口設置于第二膨脹閥和截止機構之間的管路上。

與現有技術相比較，本實用新型所述的低溫冷凍系統，具有以下優點：

1、本實用新型所述的低溫冷凍系統，油分離器中分離的冷凍機油，經油冷卻器冷卻后回到壓縮機，降低了冷凍機油的溫度，使回到壓縮機電機腔中油池中油溫降低，冷凍機油溫度低有助于提高對壓縮機摩擦面的潤滑，提升了潤滑效果，提高壓縮機可靠性。

2、本實用新型所述的低溫冷凍系統，油分離器中分離的冷凍機油，經過油冷卻器中時和一部分經過節流降溫的制冷劑換熱，降低了回到壓縮機電機腔中油池中油溫降低，冷凍機油溫度低有助于提高對壓縮機摩擦面的潤滑，提升了潤滑效果，提高壓縮機可靠性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型實施例1的示意圖。

圖2是本實用新型實施例2的示意圖。

其中：1、壓縮機Ⅰ，2、油分離器Ⅰ，3、冷凝器Ⅰ，4、儲液器Ⅰ，5、第一膨脹閥Ⅰ，6、蒸發器Ⅰ，7、油冷卻器Ⅰ，8、第二膨脹閥Ⅰ，9、截止機構Ⅰ，10、毛細旁通機構Ⅰ，11、第一進口Ⅰ，12、第二進口Ⅰ，13、第三進口Ⅰ；

1′、壓縮機Ⅱ，2′、油分離器Ⅱ，3′、冷凝器Ⅱ，4′、儲液器Ⅱ，5′、第一膨脹閥Ⅱ，6′、蒸發器Ⅱ，7′、油冷卻器Ⅱ，8′、第二膨脹閥Ⅱ，9′、截止機構Ⅱ，10′、毛細旁通機構Ⅱ，11′、第一進口Ⅱ，12′、第二進口Ⅱ，13′、第三進口Ⅱ。

具體實施方式

一種低溫冷凍系統，包括：用于壓縮制冷劑的壓縮機、用于對氣態制冷劑進行油氣分離的油分離器、用于冷凝已壓縮制冷劑的冷凝器、用于儲存液態制冷劑的儲液器、用于對降低壓力的制冷劑進行熱交換的蒸發器以及用于對高溫冷凍機油進行冷卻的油冷卻器。

壓縮機出口輸出的高溫高壓制冷劑，經過油分離器分離后，高溫氣態制冷劑部分經過冷凝器輸送進儲液器，使高溫氣態制冷劑部分冷凝為液態制冷劑存儲，高溫冷凍機油部分經過油冷卻器輸送回壓縮機第二進口，進入壓縮機電機腔，避免電機腔中油溫過高，降低冷凍機油粘度，提高對壓縮機摩擦面的潤滑，提升潤滑效果，提高壓縮機可靠性。

儲液器輸出的液態制冷劑，一部分制冷劑經過蒸發器輸送進壓縮機第三進口，另一部分制冷劑直接輸送進壓縮機第一進口，或經過油冷卻器冷卻后輸送進壓縮機第一進口，使回到壓縮機電機腔的冷凍機油溫度降低，降低電機腔溫度，提高壓縮機工作可靠性。

所述儲液器的輸出端設置有用于降低已冷凝制冷劑壓力的膨脹閥，所述的膨脹閥包括第一膨脹閥和第二膨脹閥，所述的第一膨脹閥設置于儲液器和蒸發器連通管路上，使儲液器輸出的制冷劑通過第一膨脹閥節流后，進入蒸發器，最后回到壓縮機。

當儲液器輸出的液態制冷劑直接輸送進壓縮機第一進口，第二膨脹閥設置于儲液器和壓縮機第一進口連通的管路上，使儲液器輸出的制冷劑通過第二膨脹閥節流后，最后回到壓縮機。

當儲液器輸出的液態制冷劑，經過油冷卻器冷卻后輸送進壓縮機第一進口，第二膨脹閥設置于儲液器和油冷卻器連通的管路上，使儲液器輸出的制冷劑通過第二膨脹閥節流后，進入油冷卻器，最后回到壓縮機，用于降低壓縮機排氣溫度，擴大壓縮機運行范圍。

所述第二膨脹閥出口端的管路上設置有截止機構，第二膨脹閥前后端的管路上并聯有毛細旁通機構；所述的毛細旁通機構的進口設置于儲液器和第二膨脹閥之間的管路上，毛細旁通機構的出口設置于第二膨脹閥和截止機構之間的管路上，當截止機構截止時，毛細旁通機構能夠用來保護第二膨脹閥。

工作時，制冷劑在壓縮機中壓縮機后進入油分離器，分離出的高溫冷凍機油，經油冷卻器冷卻后，回到壓縮機，分離出的高溫氣態制冷劑，進入冷凝器冷卻為液態，液態制冷劑儲存在儲液器中，一部分制冷劑通過第一膨脹閥節流后進入蒸發器，最后回到壓縮機，另一部分制冷劑通過第二膨脹閥節流后噴射入壓縮機。

本實用新型所述的低溫冷凍系統，是一種在進行冷凍冷藏工作中降低冷凍油溫度，提高壓縮機可靠性的低溫冷凍系統。

實施例1，如圖1所示，一種低溫冷凍系統，包括：用于壓縮制冷劑的壓縮機Ⅰ1、用于對氣態制冷劑進行油氣分離的油分離器Ⅰ2、用于冷凝已壓縮制冷劑的冷凝器Ⅰ3、用于儲存液態制冷劑的儲液器Ⅰ4、用于對降低壓力的制冷劑進行熱交換的蒸發器Ⅰ6以及用于對高溫冷凍機油進行冷卻的油冷卻器Ⅰ7。

壓縮機Ⅰ1出口輸出的高溫高壓制冷劑，經過油分離器Ⅰ2分離后，高溫氣態制冷劑部分經過冷凝器Ⅰ3輸送進儲液器Ⅰ4，高溫冷凍機油部分經過油冷卻器Ⅰ7輸送回壓縮機Ⅰ1第二進口Ⅰ12。

儲液器Ⅰ4輸出的液態制冷劑，一部分制冷劑經過蒸發器Ⅰ6輸送進壓縮機Ⅰ1第三進口Ⅰ13，另一部分制冷劑直接輸送進壓縮機Ⅰ1第一進口Ⅰ11。

所述儲液器Ⅰ4的輸出端設置有用于降低已冷凝制冷劑壓力的膨脹閥，所述的膨脹閥包括第一膨脹閥Ⅰ5和第二膨脹閥Ⅰ8，所述的第一膨脹閥Ⅰ5設置于儲液器Ⅰ4和蒸發器Ⅰ6連通管路上，第二膨脹閥Ⅰ8設置于儲液器Ⅰ4和壓縮機Ⅰ1第一進口Ⅰ11連通的管路上。

所述第二膨脹閥Ⅰ8出口端的管路上設置有截止機構Ⅰ9，第二膨脹閥Ⅰ8前后端的管路上并聯有毛細旁通機構Ⅰ10；所述的毛細旁通機構Ⅰ10的進口設置于儲液器Ⅰ4和第二膨脹閥Ⅰ8之間的管路上，毛細旁通機構Ⅰ10的出口設置于第二膨脹閥Ⅰ8和截止機構Ⅰ9之間的管路上。

所述的油冷卻器Ⅰ7具有一個進口和一個出口，進口和油分離器Ⅰ2連通，出口和壓縮機Ⅰ1第二進口Ⅰ12連通。

工作時，氣態制冷劑在壓縮機Ⅰ1中壓縮成為高溫高壓的制冷劑，高溫高壓的制冷劑進入油分離器Ⅰ2，分離為高溫氣態制冷劑和高溫冷凍機油，高溫氣態制冷劑進入冷凝器高溫氣態制冷劑Ⅰ3，冷凝為液態制冷劑存儲在儲液器Ⅰ4中，一部分制冷劑通過第一膨脹閥Ⅰ5節流后，進入蒸發器Ⅰ6，最后回到壓縮機Ⅰ1，另一部分制冷劑通過第二膨脹閥Ⅰ8節流后，流經截止機構Ⅰ9噴射進入壓縮機Ⅰ1，用于降低壓縮機排氣溫度，擴大壓縮機運行范圍，毛細旁通機構Ⅰ10是和第二膨脹閥Ⅰ8并聯使用，當截止機構Ⅰ9截止時保護第二膨脹閥Ⅰ8，而高溫冷凍機油通過油冷卻器Ⅰ13的冷卻進入壓縮機電機腔，避免電機腔中油溫過高，降低冷凍機油粘度，提高對壓縮機摩擦面的潤滑，提升潤滑效果，提高壓縮機可靠性。

實施例2，如圖2所示，一種低溫冷凍系統，包括：用于壓縮制冷劑的壓縮機Ⅱ1′、用于對氣態制冷劑進行油氣分離的油分離器Ⅱ2′、用于冷凝已壓縮制冷劑的冷凝器Ⅱ3′、用于儲存液態制冷劑的儲液器Ⅱ4′、用于對降低壓力的制冷劑進行熱交換的蒸發器Ⅱ6′以及用于對高溫冷凍機油進行冷卻的油冷卻器Ⅱ7′。

壓縮機Ⅱ1′出口輸出的高溫高壓制冷劑，經過油分離器Ⅱ2′分離后，高溫氣態制冷劑部分經過冷凝器Ⅱ3′輸送進儲液器Ⅱ4′，高溫冷凍機油部分經過油冷卻器Ⅱ7′輸送回壓縮機Ⅱ1′第二進口Ⅱ12′。

儲液器Ⅱ4′輸出的液態制冷劑，一部分制冷劑經過蒸發器Ⅱ6′輸送進壓縮機Ⅱ1′第三進口Ⅱ13′，另一部分制冷劑經過油冷卻器Ⅱ7′冷卻后輸送進壓縮機Ⅱ1′第一進口Ⅱ11′。

所述儲液器Ⅱ4′的輸出端設置有用于降低已冷凝制冷劑壓力的膨脹閥，所述的膨脹閥包括第一膨脹閥Ⅱ5′和第二膨脹閥Ⅱ8′，所述的第一膨脹閥Ⅱ5′設置于儲液器Ⅱ4′和蒸發器Ⅱ6′連通管路上，第二膨脹閥Ⅱ8′設置于儲液器Ⅱ4′和油冷卻器Ⅱ7′連通的管路上。

所述第二膨脹閥Ⅱ8′出口端的管路上設置有截止機構Ⅱ9′，第二膨脹閥Ⅱ8′前后端的管路上并聯有毛細旁通機構Ⅱ10′；所述的毛細旁通機構Ⅱ10′的進口設置于儲液器Ⅱ4′和第二膨脹閥Ⅱ8′之間的管路上，毛細旁通機構Ⅱ10′的出口設置于第二膨脹閥Ⅱ8′和截止機構Ⅱ9′之間的管路上。

所述的油冷卻器Ⅱ7′，具有兩個進口和兩個出口，一組對應的進口和出口中，進口和油分離器Ⅱ2′連通，出口和壓縮機Ⅱ1′第二進口Ⅱ12′連通；另一組對應的進口和出口中，進口和打開的截止機構Ⅱ9′連通，出口和壓縮機Ⅱ1′第一進口Ⅱ11′連通。

工作時，氣態制冷劑在壓縮機Ⅱ1′中壓縮成為高溫高壓的制冷劑，高溫高壓的制冷劑進入油分離器Ⅱ2′，分離為高溫氣態制冷劑和高溫冷凍機油，高溫氣態制冷劑進入冷凝器Ⅱ3′，冷凝為液態制冷劑存儲在儲液器Ⅱ4′中，一部分制冷劑通過第一膨脹閥Ⅱ5′節流后，進入蒸發器Ⅱ6′，最后回到壓縮機Ⅱ1′，另一部分制冷劑通過第二膨脹閥Ⅱ8′節流后，流經截止機構Ⅱ9′，進入油冷卻器Ⅱ7′，與高溫冷凍機油在油冷卻器Ⅱ7′中進行換熱，冷卻后的冷凍機油進入壓縮機電機腔，避免電機腔中油溫過高，降低冷凍機油粘度，提高對壓縮機摩擦面的潤滑，提升潤滑效果，提高壓縮機可靠性。

換熱后的制冷劑噴射進入壓縮機Ⅱ1′，用于降低壓縮機排氣溫度，擴大壓縮機運行范圍，毛細旁通機構Ⅱ10′是和第二膨脹閥Ⅱ8′并聯使用，當截止機構Ⅱ9′截止時保護第二膨脹閥Ⅱ8′。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。