一种冷量可调的空气制冷机系统

本发明涉及空气制冷领域，具体是一种冷量可调的空气制冷机系统。

背景技术：

1、在现代社会，制冷技术的应用在人类活动中随处可见。从19世纪50年代，法国的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水为工质的吸收式制冷机和氨水吸收式制冷机，到1930年出现了氟利昂制冷剂，促进了压缩式制冷机的迅速发展。然而20世纪90年代以后，臭氧层破坏和全球气候变暖成为世界各国所面临的主要环境问题，特别是《蒙特利尔协议》的颁布意味着在不久的将来，氟利昂制冷剂将会全面退出历史的舞台。虽然如今对一些氟利昂的合成替代工质的研究取得了一定的进展，但是就目前情况看，这些替代物并不十分理想，不但价格昂贵，而且对人类健康和环境有无危害也是一个未知数。选择以空气或氮气为工质的空气制冷机技术逐渐被人们重视起来。与传统的蒸气压缩制冷循环相比，空气制冷循环具有安全环保、制冷温度范围宽，低温下性能优良、设备简单可靠等优点，因此具有广阔的发展前景与重要的实际应用价值。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种冷量可调的空气制冷机系统，其具有安全可靠、无毒无害、环境友好的特点，以洁净空气或者氮气为循环工质的空气制冷循环，具有广阔的发展前景与重要的实际应用价值。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种冷量可调的空气制冷机系统，包括压缩机、油水分离器、换热单元和膨胀机；其中，换热单元包括串联的第一换热器和第二换热器，第一换热器具有第一进气口、第一出气口、第二进气口和第二出气口，第二换热器具有第三进气口、第三出气口、第四进气口和第四出气口；压缩机与油水分离器连接，油水分离器的另一端与第一进气口连接，第一出气口与第三进气口连接，第三出气口与膨胀机连接，膨胀机的另一端与第四进气口连接，第四出气口与第二进气口连接，第二出气口与压缩机连接；还包括并联在压缩机两端的调节阀。

4、进一步的：还包括连接在压缩机和油水分离器之间的缓冲罐。

5、进一步的：还包括连接在储气罐和压缩机之间的单向阀。

6、进一步的：膨胀机和第三出气口之间设有第一截止阀。

7、进一步的：换热单元还包括串联在膨胀机制动端的第三换热器。

8、进一步的：第三换热器的出气端串接有第二截止阀。

9、进一步的：第二换热器还具有第五进气口和第五排气口。

10、进一步的：压缩机和第二出气口之间设有第四截止阀。

11、进一步的：第四截止阀和第二出气口之间连接有三通支路，三通支路上设有与可与大气连通的第三截止阀。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1.本系统所用工质为洁净干空气或者纯氮气，原料充足易获取，价格低廉，无毒无害，绿色环保，不会对人体和环境造成损害；

14、2.本发明涉及的制冷机系统制冷温度范围宽，尤其是在低温下性能优良；并且，通过改变循环工质流量配合压缩机出口压力的调节，即可实现制冷机系统冷量的可调节；

15、3.系统可选用无油压缩机，使用洁净工质进行闭式循环，可有效避免系统中出现油、水、尘等杂质堆积附着在管路、换热器、透平膨胀机等设备中，造成管路堵塞，设备损坏，效率降低等问题；

16、4.本发明可解决空气制冷机系统的技术问题，具有一定的实际工程意义，可供工程人员参考，具有可观的应用前景。

技术特征：

1.一种冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，包括压缩机(1)、油水分离器(5)、换热单元和膨胀机(9)；其中，换热单元包括串联的第一换热器(6)和第二换热器(7)，第一换热器(6)具有第一进气口(61)、第一出气口(62)、第二进气口(63)和第二出气口(64)，第二换热器(7)具有第三进气口(71)、第三出气口(72)、第四进气口(73)和第四出气口(74)；压缩机(1)与油水分离器(5)连接，油水分离器(5)的另一端与第一进气口(61)连接，第一出气口(62)与第三进气口(71)连接，第三出气口(72)与膨胀机(9)连接，膨胀机(9)的另一端与第四进气口(73)连接，第四出气口(74)与第二进气口(63)连接，第二出气口(64)与压缩机(1)连接；还包括并联在压缩机(1)两端的调节阀(2)。

2.根据权利要求1所述的冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，还包括连接在压缩机(1)和油水分离器(5)之间的缓冲罐(4)。

3.根据权利要求2所述的冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，还包括连接在缓冲罐(4)和压缩机(1)之间的单向阀(3)。

4.根据权利要求1所述的冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，膨胀机(9)和第三出气口(72)之间设有第一截止阀(8)。

5.根据权利要求1所述的冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，换热单元还包括串联在膨胀机(9)制动端的第三换热器(10)。

6.根据权利要求5所述的冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，第三换热器(10)的出气端串接有第二截止阀(11)。

7.根据权利要求1所述的冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，第二换热器(7)还具有第五进气口(75)和第五排气口(76)。

8.根据权利要求1所述的冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，压缩机(1)和第二出气口(64)之间设有第四截止阀(13)。

9.根据权利要求8所述的冷量可调的空气制冷机系统，其特征在于，第四截止阀(13)和第二出气口(64)之间连接有三通支路(14)，三通支路(14)上设有与可与大气连通的第三截止阀(12)。

技术总结本发明公开了一种冷量可调的空气制冷机系统，其第一换热器具有第一进气口、第一出气口、第二进气口和第二出气口，第二换热器具有第三进气口、第三出气口、第四进气口和第四出气口；压缩机与油水分离器连接，油水分离器的另一端与第一进气口连接，第一出气口与第三进气口连接，第三出气口与膨胀机连接，膨胀机的另一端与第四进气口连接，第四出气口与第二进气口连接，第二出气口与压缩机连接；还包括并联在压缩机两端的调节阀。本发明涉及的制冷机系统制冷温度范围宽，尤其是在低温下性能优良；并且，通过改变循环工质流量配合压缩机出口压力的调节，即可实现制冷机系统冷量的可调节。技术研发人员：冯汉升,李世林,付豹,盛林海,赵梓宇受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/18