一种基于冷媒回流的冷库调温系统的制作方法

本发明涉及冷库调温，具体为一种基于冷媒回流的冷库调温系统。

背景技术：

1、冷库是指用人工手段，创造与室外温度或湿度不同的环境，也是对食品、液体、化工、医药、疫苗、科学试验等物品的恒温恒湿贮藏设备。冷库包括：保鲜冷库（其温度一般在0℃至10℃之间）、冷藏冷库（其温度一般在-18℃至-5℃之间）、冷冻冷库（其温度一般在-25℃至-18℃之间）和超低温冷库（其温度一般在-80℃至-60℃之间）。

2、冷库制冷时，是通过压缩机将冷媒（制冷剂）压缩成高温高压气体并送入冷凝器中；冷媒在冷凝器中释放热量，变成高压液体；接着，高压液体通过膨胀阀降压，变成低温低压的湿蒸汽进入蒸发器，并在蒸发器中吸收室内空气的热量，使空气温度降低，同时自身蒸发成气态；最后，气态冷媒再次被压缩机吸入，开始新一轮的循环。

3、冷库制冷时，是通过控制进入蒸发器中的冷媒的流量，来提高制冷效率的；保鲜冷库在制冷时（或冷藏冷库在慢速调温制冷时），进入蒸发器中的冷媒流量较低，此时大部分液态冷媒在蒸发器中蒸发成气态，少量的液态冷媒会随着气态冷媒进入气液分离器中，并在气液分离器中完成蒸发。而冷冻冷库和超低温冷库在制冷时（或冷藏冷库在快速调温时），进入蒸发器中的冷媒流量较高，此时蒸发器中会有大量未蒸发的液态冷媒，随着蒸发后的气态冷媒进入气液分离器中，并在气液分离器中缓慢蒸发；为了避免液态冷媒进入压缩机，气液分离器需要配备较大的储液器，使得液态冷媒可以被完全存储；大量的液态冷媒集中在气液分离器进行缓慢蒸发，一方面降低了能量的利用率，进而导致冷库的制冷效果差；另一方面液态冷媒集中在气液分离器进行蒸发，会导致进入压缩机中气态冷媒温度过低，而过量的低温气态冷媒进入压缩机中后，会影响到压缩机的正常运转，进而影响到冷库调温系统的正常运行。也可以通过排出气液分离器中的过多冷媒的方法来防止液态冷媒进入压缩机，但是该种方法需要对排出的液态冷媒进行回收，其作用类似气液分离器的外置储液器，虽然不会导致气液分离器温度过低，但是其仍然会浪费回流冷媒中的能量。

4、因此，我们提出一种对回流液态冷媒进行再利用的冷库调温系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于冷媒回流的冷库调温系统，以解决上述背景技术中提出的冷库调温系统在快速调温时，液态冷媒大量回流导致能量利用率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于冷媒回流的冷库调温系统，包括压缩机，所述压缩机的排气口通过管道依次连接有冷凝器、膨胀阀、缓冻蒸发器以及气液分离器，所述气液分离器的排气口通过管道与压缩机的进气口连接；所述膨胀阀还通过管道连接有速冻蒸发器，所述速冻蒸发器的出口通过管道连接有积液器；

3、所述积液器包括储液罐、积液罐和控制箱；所述储液罐的下侧与积液罐的下侧之间连接有回液管，且回液管上设置有液位单向阀；所述储液罐的侧面上端通过管道与积液罐的上端连接；所述积液罐安装在控制箱的上侧；

4、所述控制箱上侧设置有排气柱，排气柱的内侧活动设置有排气塞；所述控制箱下侧设置有排液柱，排液柱的内侧活动设置有排液塞；所述积液罐的下侧设置有空心导向管，所述空心导向管的内侧设置有承重塞，所述承重塞的下侧设置有承重板；所述控制箱的内腔中设置有驱动承重板、排气塞以及排液塞上下滑动的杠杆组件；

5、所述储液罐的上端通过管道与排气柱连接，所述储液罐的下端通过管道与排液柱连接；

6、所述积液器的排气柱通过管与气液分离器连接；所述积液器的排液柱通过管道连接有侧向蒸发器，侧向蒸发器的另一端通过管道与气液分离器连接；侧向蒸发器所在冷库的温度高于速冻蒸发器所在冷库的温度，且侧向蒸发器的位置高度低于速冻蒸发器的位置高度；

7、所述冷凝器包括室外冷凝器和室内冷凝器，室外冷凝器和室内冷凝器并联；气态冷媒在通过冷凝器时，仅通过室外冷凝器或室内冷凝器。

8、优选的，所述速冻蒸发器和缓冻蒸发器分别位于不同冷库的内腔顶壁；所述室内冷凝器和侧向蒸发器均位于冷库的内腔侧壁，且室内冷凝器位于侧向蒸发器的上侧。

9、优选的，所述杠杆组件包括安装在控制箱的内腔下壁的杠杆支柱，杠杆支柱的上侧活动安装有支撑杠杆；所述支撑杠杆的左端铰接有一号连杆，支撑杠杆的右端铰接有二号连杆和三号连杆；所述二号连杆的另一端与排气塞的下端铰接；所述三号连杆的另一端与排液塞的上端铰接；所述一号连杆的另一端与承重板的下端铰接。

10、优选的，所述控制箱的内腔上壁以及下壁均设置有限位块，所述支撑杠杆位于上下侧限位块之间。

11、优选的，所述承重板的外侧设置有回位弹簧，所述回位弹簧的上侧与承重板连接，回位弹簧的下侧与控制箱的外壁连接。

12、优选的，所述积液罐的内腔上侧设置有扰流板，所述扰流板位于承重塞的上侧。

13、优选的，所述压缩机与冷凝器之间设置有气用换向阀，气用换向阀的进气端以及出气端分别与压缩机以及冷凝器连接；所述气用换向阀还通过管道连接有气液换热器，所述气液换热器的出气端通过管道与冷凝器连接；

14、所述积液器与侧向蒸发器之间设置有液用换向阀，液用换向阀的进液端以及出液端分别与积液器及侧向蒸发器连接；所述气用换向阀还通过管道与气液换热器的进液端连接，气液换热器的出液端通过管与气液分离器连接。

15、优选的，所述气用换向阀和液用换向阀采用同类动力驱动，且在进行切换作业时，气用换向阀和液用换向阀同步进行方向切换。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1）本装置通过储液罐对流经速冻蒸发器的回流液态冷媒进行收集，在其它温度较高冷库需要降温时，将速冻蒸发器的回流液态冷媒导入温度较高冷库中的侧向蒸发器中，回流液态冷媒在侧向蒸发器中蒸发吸热；通过对回流冷媒的再利用，不但可以避免过多的液态冷媒回流到气液分离器中，还可以提高液态冷媒的利用率，进而降低了系统能耗；

18、2）本装置通过储液罐对速冻蒸发器中排出的气态冷媒以及液态冷媒进行初步分离；然后通过排气塞在排气柱中的上下移动，来控制储液罐中气态冷媒是否排出；利用排液塞在排液柱中的上下移动，来控制储液罐中液态冷媒是否排出；在排出气态冷媒时，对液态冷媒进行截留，从而使得储液罐中可以存储一定量的液态冷媒，进而有充足的液态冷媒在侧向蒸发器中进行蒸发吸热；在需要排出液态冷媒时，对气态冷媒进行截留，从而通过气态冷媒产生的气压推动液态冷媒排出；

19、3）本装置以液态冷媒的重力对杠杆组件进行推动；由于液态冷媒密度较低，其浮力较小，传统的浮力控制难以起到有效的控制；而本装置通过液态冷媒的重力进行推动，可以根据力需求，增加液态冷媒的用量，从而使得其拥有足够的重力，来推动杠杆组件转动；

20、4）本装置将冷凝器分为室外冷凝器和室内冷凝器，在需要对冷库内部进行升温时，将高温高压液体（冷媒）导入室内冷凝器，使得冷媒可以在冷库内进行散热，从而在提高冷库内温度的同时，降低冷媒温度（相比于室外冷凝器，冷媒温度略有降低），进而降低同等降温条件下冷媒的用量，从而减少压缩机循环频率，降低系统能耗。