[實(shí)用新型]包括在柜體內(nèi)的換熱器的制冷機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220041340.5
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN202613829U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·T·布魯克;S·耐律;王琦
• 申請（專利權(quán)）人: 賽默飛世爾科技(阿什維爾)有限公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25D11/04;F25B39/00;F25D19/00;F25B41/06
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張?zhí)m英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型總體涉及高性能制冷機(jī)，具體涉及與超低溫制冷機(jī)一起使用的的冷凍系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

與稱作“高性能制冷機(jī)”的實(shí)驗(yàn)室冷凍機(jī)和制冷機(jī)一起使用的冷凍系統(tǒng)是已知的，該冷凍機(jī)和制冷機(jī)用來將其內(nèi)部儲存空間冷卻至諸如約-30℃或更低的相對低溫。一種高性能制冷機(jī)稱作“超低溫制冷機(jī)”(“ULT”)，其用來將其內(nèi)部儲存空間冷卻至諸如約-80℃或更低的相對低溫。?

這種已知的冷凍系統(tǒng)包括兩個(gè)冷凍級，這兩個(gè)冷凍級使各自的第一制冷劑和第二制冷劑循環(huán)。第一冷凍級通過冷凝器將能量(即，熱量)從第一制冷劑傳遞至周圍環(huán)境，而第二冷凍級的第二制冷劑通過蒸發(fā)器從冷卻空間(例如，柜體內(nèi)腔)接受能量。熱量通過換熱器從第二制冷劑傳遞至第一制冷劑，該換熱器與冷凍系統(tǒng)的兩個(gè)冷凍級流體地連通。?

在如上所述的冷凍系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例中，換熱器可以是單通盤繞型的。然而，這種換熱器為了允許制冷劑之間的所需換熱類型而通常占據(jù)較大的空間。而且，該換熱器必須與制冷劑之外的外部環(huán)境并與冷卻空間隔絕，從而保持經(jīng)過換熱器的最佳傳熱效率。對于這些換熱器的空間和隔絕要求迫使設(shè)計(jì)者將換熱器放置在相對較大的隔絕空間中，或犧牲換熱器的效率。然而，理想的是，使制冷機(jī)的冷卻空間中的空間量最大化，這制約設(shè)計(jì)者對定位換熱器有很少的選擇。因此，傳統(tǒng)的換熱器典型地由最小量隔絕來包圍，從而使冷卻空間最大化，但這種程度的隔絕會不利地影響冷凍系統(tǒng)的效率。?

因此，需要與超低溫制冷機(jī)一起使用的冷凍系統(tǒng)，該冷凍系統(tǒng)可以相對較高的效率運(yùn)行，同時(shí)仍能使制冷機(jī)的冷卻/儲存空間最大化。?

實(shí)用新型內(nèi)容

在一個(gè)方面，一種制冷機(jī)包括：平臺；柜體，所述柜體支承在所述平臺之上，所述柜體包括外柜殼、內(nèi)腔壁和隔絕空間，所述內(nèi)腔壁位于所述外柜殼之內(nèi)以限定內(nèi)腔，所述隔絕空間位于所述外柜殼和所述內(nèi)腔壁之間；門，所述門聯(lián)接至所述柜體，并可在打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動以提供通向所述內(nèi)腔的通路；以及串聯(lián)式冷凍系統(tǒng)，所述串聯(lián)式冷凍系統(tǒng)與被冷凍的柜體熱連通，所述串聯(lián)式冷凍系統(tǒng)包括：第一冷凍級，所述第一冷凍級限定用于使第一制冷劑循環(huán)的第一流體回路，所述第一冷凍級具有與所述第一流體回路流體連通的第一壓縮機(jī)、冷凝器、以及第一膨脹裝置；第二冷凍級，所述第二冷凍級限定用于使第二制冷劑循環(huán)的第二流體回路，所述第二冷凍級具有與所述第二流體回路流體連通的第二壓縮機(jī)、第二膨脹裝置、以及蒸發(fā)器；以及分流式換熱器，所述分流式換熱器與所述第一流體回路和第二流體回路流體連通，并位于所述柜體中的所述隔絕空間內(nèi)。?

在一些實(shí)施例中，制冷機(jī)還包括液體管路換熱器，所述液體管路換熱器由所述第二流體回路限定并位于所述柜體中的所述隔絕空間內(nèi)，所述液體管路換熱器將熱能從進(jìn)入所述第二膨脹裝置的第二制冷劑傳遞至離開所述蒸發(fā)器的第二制冷劑。所述液體管路換熱器包括所述第二流體回路的銅焊在一起的兩個(gè)部分。所述液體管路換熱器與所述外柜殼和所述內(nèi)腔壁中的每一個(gè)都隔開。所述外柜殼包括一對相對的側(cè)壁和與門相對定位的后壁，進(jìn)一步地，所述分流式換熱器和所述液體管路換熱器至少部分地位于所述隔絕空間的在所述外柜殼的后壁與所述內(nèi)腔壁之間的部分內(nèi)。?

在一個(gè)方面，分流式換熱器包括多個(gè)堆疊板，所述多個(gè)堆疊板限定供所述第一制冷劑和第二制冷劑流過所述分流式換熱器的流動路徑。所述分流式換熱器包括銅焊板式換熱器。所述分流式換熱器的縱向尺寸在所述柜體的所述隔絕空間內(nèi)垂直定向。所述分流式換熱器是逆流型的。所述第一制冷劑在所述分流式換熱器的下部附近進(jìn)入所述分流式換熱器，并在所述分流式換熱器的上部附近離開所述分流式換熱器，使得所述第一制冷劑在所述分流式換熱器內(nèi)大體沿向上方向流動，所述第二制冷劑在所述分流式換熱器的上部附近進(jìn)入所述分流式換熱器，并在所述分流式換熱器的下部附近離開所述分流式換熱器，使得所?述第二制冷劑在所述分流式換熱器內(nèi)大體沿向下方向流動。?

在另一方面，制冷機(jī)包括安裝托架，所述安裝托架聯(lián)接至所述外柜殼和所述分流式換熱器，所述安裝托架構(gòu)造成將所述分流式換熱器與所述外柜殼和所述內(nèi)腔壁中的每一個(gè)都隔開。所述第一膨脹裝置、所述第二膨脹裝置和所述蒸發(fā)器位于所述柜體的所述隔絕空間內(nèi)。所述蒸發(fā)器定位成與所述柜體的所述內(nèi)腔壁熱連通。所述串聯(lián)式冷凍系統(tǒng)運(yùn)行以在所述內(nèi)腔內(nèi)提供約-30℃至約-80℃的溫度。?

因此，分流式換熱器與外柜殼和內(nèi)腔壁充分隔絕，同時(shí)仍確保內(nèi)腔中的最大冷卻空間和冷凍系統(tǒng)的最佳效率。本實(shí)用新型的這些和其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在結(jié)合這里附圖的下面詳細(xì)描述中變得更加容易理解。?