本發(fā)明涉及制冷裝置，尤其涉及一種雙制冷系統(tǒng)、超低溫制冷設(shè)備及制冷方法。

背景技術(shù)：

目前，超低溫柜是一類可以將箱內(nèi)溫度降至-80℃以下并保持箱內(nèi)溫度以保存貴重醫(yī)用物品的保存箱。由于蒸發(fā)冷凝壓差很大和壓縮機的局限性，單個壓縮機很難滿足要求，現(xiàn)有技術(shù)中的超低溫柜普遍采用自復(fù)疊設(shè)計，即壓縮機壓縮兩種工質(zhì)，利用兩種工質(zhì)不同的物理特性在中間換熱器內(nèi)進行換熱后達到指定蒸發(fā)溫度的目的。然而，壓縮機壓縮兩種工質(zhì)，壓縮機所承受的壓縮機壓比很大，制冷系統(tǒng)容易壞在長期運行容易出現(xiàn)制冷問題，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中超低溫制冷設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種雙制冷系統(tǒng)、超低溫制冷設(shè)備及制冷方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中超低溫制冷設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性較低的缺陷，實現(xiàn)提高雙制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并滿足超低溫制冷設(shè)備在現(xiàn)有體積條件下的組裝要求。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種雙制冷系統(tǒng)，包括兩套自復(fù)疊制冷回路，所述自復(fù)疊制冷回路包括壓縮機、冷凝器、氣液分離器、蒸發(fā)器和板式換熱器，所述壓縮機的排氣口與所述冷凝器的進口連接，所述冷凝器的出口與所述氣液分離器的進口連接，所述氣液分離器的排氣口與所述板式換熱器的換熱通道一的進口連接，所述氣液分離器的排液口通過高溫毛細管與所述板式換熱器的換熱通道二的進口連接，所述板式換熱器的換熱通道一的出口通過低溫毛細管與所述蒸發(fā)器的進口連接，所述蒸發(fā)器的出口與所述板式換熱器的換熱通道二的進口連接，所述板式換熱器的換熱通道二的出口與所述壓縮機的回氣口連接；兩個所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)管交替并排布置，兩個所述冷凝器的冷凝管通過散熱翅片集成在一起形成整體式冷凝組件。

進一步的，還包括回?zé)崞?，所述回?zé)崞鞯牡谝粨Q熱通道連接在所述板式換熱器的換熱通道一的出口和所述低溫毛細管之間，所述回?zé)崞鞯牡诙Q熱通道連接在所述蒸發(fā)器的出口和所述板式換熱器的換熱通道二的進口之間。

進一步的，所述冷凝器的出口與所述氣液分離器的進口之間設(shè)置有防露管。

進一步的，所述板式換熱器為湍流板式換熱器。

進一步的，所述自復(fù)疊制冷回路中的制冷劑為R600a和R1150的混合物，R600a與R1150的重量比為（60~75）：（25~40）；或者，所述自復(fù)疊制冷回路中的制冷劑為R600a、R23和R14的混合物，R600a、R23與R14的重量比為（44~55）：（36~44）：（9~12）。

本發(fā)明還提供一種超低溫制冷設(shè)備，包括外殼和內(nèi)膽，所述內(nèi)膽設(shè)置在所述外殼中，所述外殼中還形成有機倉，還包括上述雙制冷系統(tǒng)，所述雙制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)管貼在所述內(nèi)膽上，所述雙制冷系統(tǒng)中的整體式冷凝組件位于所述機倉中，所述機倉中設(shè)置有風(fēng)扇，所述風(fēng)扇位于所述整體式冷凝組件的一側(cè)。

優(yōu)選的，所述蒸發(fā)管與所述內(nèi)膽之間形成的間隙中填充有導(dǎo)熱膠，所述蒸發(fā)器通過鋁箔膠帶固定在所述內(nèi)膽上。

本發(fā)明又提供一種制冷方法，采用上述雙制冷系統(tǒng)，制冷方法為：制冷工質(zhì)由壓縮機的排氣口以高溫高壓的氣體排出進入到冷凝器中，經(jīng)冷凝器的冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)工質(zhì)和氣態(tài)工質(zhì)，液態(tài)工質(zhì)和氣態(tài)工質(zhì)進入氣液分離器后分離并分別進入氣態(tài)回路和液態(tài)回路；氣態(tài)回路中，氣態(tài)工質(zhì)進入板式換熱器的換熱通道一中，在板式換熱器內(nèi)被冷卻，之后進入低溫毛細管，經(jīng)過低溫毛細管的節(jié)流之后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷，并在蒸發(fā)器換熱結(jié)束后進入板式換熱器的換熱通道二中；液態(tài)回路中，液態(tài)工質(zhì)直接經(jīng)過高溫毛細管節(jié)流后進入板式換熱器的換熱通道二中與氣態(tài)回路匯合，共同對板式換熱器的換熱通道一冷卻，并最終一同回到壓縮機回氣口。

本發(fā)明提供的雙制冷系統(tǒng)、超低溫制冷設(shè)備及制冷方法，通過采用兩套自復(fù)疊制冷回路進行制冷，當(dāng)其中一自復(fù)疊制冷回路失效時，另一自復(fù)疊制冷回路能夠繼續(xù)維持設(shè)備繼續(xù)制冷，克服了單個制冷系統(tǒng)的故障發(fā)生率較高的問題，更提高了制冷系統(tǒng)的運行可靠性，同時，兩套自復(fù)疊制冷回路中冷凝器的冷凝器通過散熱翅片集成形成一個整體式冷凝組件，從而可以采用單個冷凝風(fēng)機滿足兩套自復(fù)疊制冷回路散熱的要求，大大縮小了冷凝器所占用的空間，以滿足超低溫制冷設(shè)備在現(xiàn)有體積條件下的組裝要求，另外，兩套自復(fù)疊制冷回路中蒸發(fā)器的蒸發(fā)管交替并排布置，使得兩個蒸發(fā)器相互嵌在一起，可以最大限度的利用蒸發(fā)器的制冷能力，并確保制冷均勻性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明雙制冷系統(tǒng)實施例的原理圖；

圖2為本發(fā)明雙制冷系統(tǒng)實施例中兩個冷凝器的組裝圖；

圖3為本發(fā)明雙制冷系統(tǒng)實施例中兩個蒸發(fā)器的組裝圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1-圖3所示，本實施例雙制冷系統(tǒng)，包括兩套自復(fù)疊制冷回路100，所述自復(fù)疊制冷回路100包括壓縮機1、冷凝器2、氣液分離器3、蒸發(fā)器4和板式換熱器5，所述壓縮機1的排氣口與所述冷凝器2的進口連接，所述冷凝器2的出口與所述氣液分離器3的進口連接，所述氣液分離器3的排氣口與所述板式換熱器5的換熱通道一的進口連接，所述氣液分離器3的排液口通過高溫毛細管6與所述板式換熱器5的換熱通道二的進口連接，所述板式換熱器5的換熱通道一的出口通過低溫毛細管7與所述蒸發(fā)器4的進口連接，所述蒸發(fā)器4的出口與所述板式換熱器5的換熱通道二的進口連接，所述板式換熱器5的換熱通道二的出口與所述壓縮機1的回氣口連接；兩個所述蒸發(fā)器4的蒸發(fā)管41交替并排布置，兩個所述冷凝器2的冷凝管21通過散熱翅片（未圖示）集成在一起形成整體式冷凝組件。

具體而言，本實施例雙制冷系統(tǒng)采用兩套自復(fù)疊制冷回路100形成，兩套自復(fù)疊制冷回路100能夠獨立的進行制冷，從而在其中一自復(fù)疊制冷回路100發(fā)生故障時，另一自復(fù)疊制冷回路100能夠繼續(xù)運行進行制冷，確保本實施例雙制冷系統(tǒng)能夠可靠的運行。而由于受制冷設(shè)備外殼所形成的安裝空間的限制，為了將兩套自復(fù)疊制冷回路100組裝在制冷設(shè)備外殼中，以滿足現(xiàn)有體積條件下的組裝要求，兩個冷凝器2的冷凝管21共用一套散熱翅片，使得兩個冷凝器2可以共用一個風(fēng)扇，占用的空間達到極大的減小，以有效的滿足現(xiàn)有制冷設(shè)備體積條件下的組裝要求。同時，兩個蒸發(fā)器4蒸發(fā)管41交替并排布置，使得兩個蒸發(fā)器4相互嵌在一起，可以最大限度的利用蒸發(fā)器的制冷能力，同時可以確保制冷均勻性。而壓縮機1的回氣口還通過膨脹毛細管12連接有膨脹罐11。

其中，本實施例雙制冷系統(tǒng)還包括回?zé)崞?，所述回?zé)崞?的第一換熱通道連接在所述板式換熱器5的換熱通道一的出口和所述低溫毛細管7之間，所述回?zé)崞?的第二換熱通道連接在所述蒸發(fā)器4的出口和所述板式換熱器5的換熱通道二的進口之間。另外，冷凝器2的出口與所述氣液分離器3的進口之間設(shè)置有防露管9。而為了提高換熱效率，板式換熱器5為湍流板式換熱器，采用湍流板式換熱器作為級間換熱器模塊的主體部件，高雷諾數(shù)的湍流逆向換熱使的級間換熱器的尺寸急劇縮小，以滿足達到目的尺寸的要求，集成放入到制冷設(shè)備的外殼內(nèi)部。

進一步的，本實施例雙制冷系統(tǒng)中所使用的制冷劑，其配比也是影響整個制冷系統(tǒng)制冷能力的關(guān)鍵因素，自復(fù)疊制冷回路中的制冷劑為R600a和R1150的混合物，R600a與R1150的重量比為（60~75）：（25~40）；或者，所述自復(fù)疊制冷回路中的制冷劑為R600a、R23和R14的混合物，R600a、R23與R14的重量比為（44~55）：（36~44）：（9~12）。通過實際測試發(fā)現(xiàn)，上述配比的制冷劑，能夠減少內(nèi)容積，提高制冷回路的能效比。

本發(fā)明還提供一種超低溫制冷設(shè)備，包括外殼和內(nèi)膽，所述內(nèi)膽設(shè)置在所述外殼中，所述外殼中還形成有機倉，還包括上述雙制冷系統(tǒng)，所述雙制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)管貼在所述內(nèi)膽上，所述雙制冷系統(tǒng)中的整體式冷凝組件位于所述機倉中，所述機倉中設(shè)置有風(fēng)扇，所述風(fēng)扇位于所述整體式冷凝組件的一側(cè)。優(yōu)選的，所述蒸發(fā)管與所述內(nèi)膽之間形成的間隙中填充有導(dǎo)熱膠，所述蒸發(fā)器通過鋁箔膠帶固定在所述內(nèi)膽上。

本發(fā)明又提供一種制冷方法，采用上述雙制冷系統(tǒng)，制冷方法為：制冷工質(zhì)由壓縮機的排氣口以高溫高壓的氣體排出進入到冷凝器中，經(jīng)冷凝器的冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)工質(zhì)和氣態(tài)工質(zhì)，液態(tài)工質(zhì)和氣態(tài)工質(zhì)進入氣液分離器后分離并分別進入氣態(tài)回路和液態(tài)回路；

氣態(tài)回路中，氣態(tài)工質(zhì)進入板式換熱器的換熱通道一中，在板式換熱器內(nèi)被冷卻，之后經(jīng)由回?zé)崞鞯牡谝粨Q熱通道進入低溫毛細管，經(jīng)過低溫毛細管的節(jié)流之后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷，并在蒸發(fā)器換熱結(jié)束后進入到回?zé)崞鞯牡诙Q熱通道以對第一換熱通道進行冷卻，之后從回?zé)崞鬏敵鲞M入板式換熱器的換熱通道二中；

液態(tài)回路中，液態(tài)工質(zhì)直接經(jīng)過高溫毛細管節(jié)流后進入板式換熱器的換熱通道二中與氣態(tài)回路匯合，共同對板式換熱器的換熱通道一冷卻，并最終一同回到壓縮機回氣口。

本發(fā)明提供的雙制冷系統(tǒng)、超低溫制冷設(shè)備及制冷方法，通過采用兩套自復(fù)疊制冷回路進行制冷，當(dāng)其中一自復(fù)疊制冷回路失效時，另一自復(fù)疊制冷回路能夠繼續(xù)維持設(shè)備繼續(xù)制冷，克服了單個制冷系統(tǒng)的故障發(fā)生率較高的問題，更提高了制冷系統(tǒng)的運行可靠性，同時，兩套自復(fù)疊制冷回路中冷凝器的冷凝器通過散熱翅片集成形成一個整體式冷凝組件，從而可以采用單個冷凝風(fēng)機滿足兩套自復(fù)疊制冷回路散熱的要求，大大縮小了冷凝器所占用的空間，以滿足超低溫制冷設(shè)備在現(xiàn)有體積條件下的組裝要求，另外，兩套自復(fù)疊制冷回路中蒸發(fā)器的蒸發(fā)管交替并排布置，使得兩個蒸發(fā)器相互嵌在一起，可以最大限度的利用蒸發(fā)器的制冷能力，并確保制冷均勻性。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。