一种具有自动排气功能的低温制冷装置的制作方法

本发明涉及制冷装置，特别涉及一种具有自动排气功能的低温制冷装置。

背景技术：

1、在低温制冷系统中，冷凝器内经常会积累不凝气体，这些气体会形成绝热层，降低换热效率，影响整个制冷系统的性能。

2、申请号为cn201780008099.1的中国专利，提供了一种包括工作回路的低温制冷装置，该低温制冷装置旨在冷却在所述回路中循环的工作流体，该工作回路包括：以环路串联安排的压缩部分、冷却部分、带有阀的部分、膨胀部分、以及再加热部分，以使该工作流体经受包括压缩、接着冷却、接着膨胀并且接着再加热以便为新的循环作准备的回热工作循环，其中，该压缩部分包括由线性马达驱动的至少一个带有线性活塞的压缩机，该膨胀部分包括至少一个带有线性活塞的膨胀器，所述带有阀的部分包括由线性马达线性地致动并且被控制来从该至少一个膨胀活塞供应或抽出该工作流体的至少一个调节阀。

3、由上，目前的制冷系统通常采用简单的自动排气阀，无法持续有效的去除不凝气体，以及存在气液分离效率低下和系统稳定差的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其通过采用离心分离器与螺旋叶片相结合的技术方案,能够解决传统制冷系统中气液分离效率低下的问题,实现持续高效分离气液的技术效果，该设计利用离心力初步分离气液,再通过螺旋叶片的持续向上推力输送气体,实现了气液的动态分离,提高了分离效率和系统稳定性。

2、本发明提供了一种具有自动排气功能的低温制冷装置，包括：离心分离器、螺旋叶片、导流罩、整流板；离心分离器底部设置有切向入口，离心分离器顶部设置有与外界相连通的排气管；离心分离器内的中心位置转动设置有中心轴，螺旋叶片螺旋设置于中心轴上；导流罩固定设置于离心分离器内，且导流罩罩设于螺旋叶片外；整流板螺旋设置于离心分离器内，且整流板的外侧壁与离心分离器的内壁相连接，且整流板环绕导流罩设置，整流板内侧与导流罩外壁之间间隔设置。

3、作为一具体实施方式，离心分离器的内壁凹设有螺旋导流槽，离心分离器内的底部设置有环形集液槽，螺旋导流槽与环形集液槽相连通，环形集液槽与冷凝器相连。

4、作为一具体实施方式，螺旋叶片表面均匀排布有多个锯齿状结构。

5、作为一具体实施方式，导流罩的顶部固定连接有锥形辅助罩，锥形辅助罩顶部设置有安装孔，安装孔用于与排气管相连，导流罩内壁上固定连接有凸起肋条，凸起肋条为螺旋条状结构，凸起肋条的螺距与螺旋叶片的螺距相同，凸起肋条沿着气体上升的方向布置。

6、作为一具体实施方式，导流罩的罩壁上开设有多个倾斜设置的切向狭缝，狭缝在导流罩的圆周表面呈螺旋状分布；多个狭缝均匀分布在沿导流罩的轴向的三个不同高度上，上下相邻的切向狭缝之间在圆周方向上交错设置；各狭缝相对应位置还设置有导流翼，导流翼与狭缝出口相切。

7、作为一具体实施方式，导流罩的罩壁上每一组位于同一高度的多个切向狭缝中，至少两个狭缝处设置有调节结构；调节结构包括滑动设置于狭缝处的调节控制板。

8、作为一具体实施方式，排气管上设置有机械式单向阀，机械式单向阀出口还连接有文丘里管，文丘里管由底端到顶端依次设置有收缩段、喉部和扩张段；收缩段呈锥形，收缩段底端的直径大于收缩段顶端的直径；喉部的底端与收缩段的顶端相连接，扩张段的底端与喉部的顶端相连接，扩张段呈倒锥形设置，扩张段底端的直径小于扩张段顶端的直径；喉部设置有压力测量口，压力测量口用于连接压力传感器。

9、作为一具体实施方式，喉部内还设置有调节辅助机构，调节辅助机构包括喉圈，喉圈设置在喉部内，喉部与喉圈之间固定连接有密封补偿圈，喉圈外端螺纹连接有精密螺杆，精密螺杆同轴连接有调节按钮，调节按钮外周设置有刻度标识的刻度参考件。

10、作为一具体实施方式，还包括液封辅助机构，液封辅助机构包括有u型管，u型管固定连接于离心分离器底部，u型管一端与离心分离器内部相通，u型管的另一端与系统回流管道相连，u型管内部注入制冷剂液体形成液封；u型管的另一端设置有浮球阀组件，浮球阀组件包括位于u型管端部的阀座、位于u型管内的浮球，以及将浮球与阀座相连的定位阀杆。

11、作为一具体实施方式，u型管外设置有液位指示器，与u型管内液位平齐的位置设置有永磁体，永磁体通过磁力影响液位指示器；u型管的底部还设置有排液控制阀。

12、本发明的技术方案至少具有以下有益效果：

13、本发明采用离心分离器与螺旋叶片相结合的方案,克服了传统制冷系统中气液分离效率低下的问题,能实现持续高效分离气液的技术效果，该方案利用离心力初步分离气液,再通过螺旋叶片的持续向上推力输送气体,实现了气液的动态分离,提高了分离效率和系统稳定性。

14、本发明采用固定导流罩与切向狭缝相结合的方案,克服了螺旋叶片旋转对主流道造成扰动的问题,能够实现稳定气体流动路径并降低系统阻力的技术效果；导流罩引导气体沿预定路径上升,而切向狭缝利用文丘里效应产生负压,不仅辅助抽吸气体,还形成高速射流减少壁面摩擦,优化了整体流动特性。

15、本发明采用机械式单向阀与可调节文丘里管相结合的方案,克服了传统排气系统响应滞后和适应性差的问题,能够实现快速响应压力变化并实现自适应排气的技术效果，机械式单向阀根据压力自动开启,而可调节文丘里管通过改变喉部直径调节负压强度,使系统能够根据不同工况实时优化排气效果。

16、本发明采用u型管液封装置与浮球阀自动调节机构相结合的方案,克服了传统液封装置易受系统波动影响的问题,进而达到了维持稳定液封高度并防止气体逸出的技术效果，浮球阀根据液位高度自动调节,确保液封高度始终保持在最佳状态,提高了系统的可靠性和长期稳定性。

技术特征：

1.一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，包括：离心分离器、螺旋叶片、导流罩、整流板；所述离心分离器底部设置有切向入口，所述离心分离器顶部设置有与外界相连通的排气管；所述离心分离器内的中心位置转动设置有中心轴，所述螺旋叶片螺旋设置于所述中心轴上；所述导流罩固定设置于所述离心分离器内，且所述导流罩罩设于所述螺旋叶片外；所述整流板螺旋设置于离心分离器内，且所述整流板的外侧壁与所述离心分离器的内壁相连接，且所述整流板环绕所述导流罩设置，所述整流板内侧与导流罩外壁之间间隔设置。

2.如权利要求1所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，所述离心分离器的内壁凹设有螺旋导流槽，所述离心分离器内的底部设置有环形集液槽，所述螺旋导流槽与所述环形集液槽相连通，所述环形集液槽与冷凝器相连。

3.如权利要求1所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，所述螺旋叶片表面均匀排布有多个锯齿状结构。

4.如权利要求1所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，所述导流罩的顶部固定连接有锥形辅助罩，所述锥形辅助罩顶部设置有安装孔，所述安装孔用于与所述排气管相连，所述导流罩内壁上固定连接有凸起肋条，所述凸起肋条为螺旋条状结构，凸起肋条的螺距与所述螺旋叶片的螺距相同，所述凸起肋条沿着气体上升的方向布置。

5.如权利要求1所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，所述导流罩的罩壁上开设有多个倾斜设置的切向狭缝，所述狭缝在导流罩的圆周表面呈螺旋状分布；多个所述狭缝均匀分布在沿所述导流罩的轴向的三个不同高度上，上下相邻的所述切向狭缝之间在圆周方向上交错设置；各所述狭缝相对应位置还设置有导流翼，所述导流翼与狭缝出口相切。

6.如权利要求5所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，所述导流罩的罩壁上每一组位于同一高度的多个切向狭缝中，至少两个所述狭缝处设置有调节结构；所述调节结构包括滑动设置于所述狭缝处的调节控制板。

7.如权利要求1所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，所述排气管上设置有机械式单向阀，所述机械式单向阀出口还连接有文丘里管，所述文丘里管由底端到顶端依次设置有收缩段、喉部和扩张段；所述收缩段呈锥形，所述收缩段底端的直径大于收缩段顶端的直径；所述喉部的底端与所述收缩段的顶端相连接，所述扩张段的底端与喉部的顶端相连接，所述扩张段呈倒锥形设置，所述扩张段底端的直径小于所述扩张段顶端的直径；所述喉部设置有压力测量口，所述压力测量口用于连接压力传感器。

8.如权利要求7所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，所述喉部内还设置有调节辅助机构，所述调节辅助机构包括喉圈，所述喉圈设置在喉部内，所述喉部与喉圈之间固定连接有密封补偿圈，所述喉圈外端螺纹连接有精密螺杆，所述精密螺杆同轴连接有调节按钮，所述调节按钮外周设置有刻度标识的刻度参考件。

9.如权利要求1所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，还包括液封辅助机构，所述液封辅助机构包括有u型管，所述u型管固定连接于所述离心分离器底部，所述u型管一端与所述离心分离器内部相通，所述u型管的另一端与系统回流管道相连，所述u型管内部注入制冷剂液体形成液封；所述u型管的所述另一端设置有浮球阀组件，所述浮球阀组件包括位于所述u型管端部的阀座、位于所述u型管内的浮球，以及将所述浮球与所述阀座相连的定位阀杆。

10.如权利要求9所述一种具有自动排气功能的低温制冷装置，其特征在于，所述u型管外设置有液位指示器，与所述u型管内液位平齐的位置设置有永磁体，所述永磁体通过磁力影响液位指示器；所述u型管的底部还设置有排液控制阀。

技术总结本发明提供一种具有自动排气功能的低温制冷装置，包括：离心分离器、螺旋叶片、导流罩、整流板；离心分离器底部设置有切向入口，离心分离器顶部设置有与外界相连通的排气管；离心分离器内的中心位置转动设置有中心轴，螺旋叶片螺旋设置于中心轴上；导流罩固定设置于离心分离器内，且导流罩罩设于螺旋叶片外；整流板螺旋设置于离心分离器内，且整流板的外侧壁与离心分离器的内壁相连接，且整流板环绕导流罩设置，整流板内侧与导流罩外壁之间间隔设置。本发明实现了气液的动态分离,提高了分离效率和系统稳定性，解决了采用人工定期排气，效果不理想，无法持续有效地去除不凝气体的问题。技术研发人员：李四祥,颜厥否,吴锡灶受保护的技术使用者：无锡冠亚恒温制冷技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29