CN105972933A - 血浆速冻机制冷系统 - Google Patents

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韩乐民
倪尧志
张超
邹晓明
代江勇
杜华雷
张小虎
曾凡强
屈涛
周武
黄顺
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/002Liquid coolers, e.g. beverage cooler

Abstract

本发明提供一种血浆速冻机制冷系统,储液罐、干燥过滤器、中间冷却器、制冷电磁阀及膨胀阀用制冷剂管路顺次连接后与并联的上蒸发器和下蒸发器的入口用制冷剂管路串联,并联的上蒸发器和下蒸发器的出口顺次与气液分离器、压缩机、油分离器、冷凝器、储液罐用制冷剂管路串联,气液分离器上设有热交换器并使气液分离器和夹层间形成腔体,双级压缩机、油分离器、电磁阀、腔体、过滤器、毛细管、双级压缩机串联成回路。在本发明的血浆速冻机制冷系统中可以把膨胀阀调节到最大制冷量状态以利于制冷效率最大化,同时也能防止融霜时候液击造成压缩机损坏,达到在保证制冷效率的同时能够有效地避免出现液击现象的效果。

Description

血浆速冻机制冷系统【
技术领域
】[0001 ]本发明涉及血浆速冻机领域,尤其涉及一种血浆速冻机制冷系统。【背景技术】
[0002]血浆速冻机是临床输血时医疗救治的重要方式。随着医疗手段的多样化和先进化,输血方式由以前输全血的方式逐步发展为根据病人的需要输成分血的方式。成分输血时提高用血安全性和经济性的主要途径。为了保证血浆质量,要求必须在采血后6到8小时内从全血中分离出血浆并在低温下速冻成块,制备新鲜冰冻血浆的设备有多种,但主要设备是专门的血浆速冻机。[〇〇〇3]目前,血浆速冻机中常用的制冷系统只是一个单制冷方式,或者通过四通阀切换制热。在采用双级压缩系统的血浆速冻机中,为了提高蒸发效率而融霜时,气液分离器因制冷后蒸发器有残留液态制冷剂,在融霜初始阶段会出现液击现象,造成压缩机的液击事故。
[0004] 因为平板速冻机的空载与满载以及融霜形式的特殊性,为了解决出现液击现象的问题,通过控制回气的试验发现:如果空载时将膨胀阀调小,有负载时制冷量就会抑制,达不到理想的速冻效果;如果将膨胀阀调整过大(又要控制制冷时不能产生液击),融霜时就会出现有液击现象。【发明内容】
[0005] 有鉴于此,为克服现有技术的不足,有必要提供一种血浆速冻机制冷系统,在保证制冷效果的同时能够有效地避免出现液击现象。
[0006] 本发明的技术方案为:一种血浆速冻机制冷系统,包括储液罐(1 )、干燥过滤器 (2)、中间冷却器(4)、制冷电磁阀(7)、膨胀阀(8)、上蒸发器(9)、下蒸发器(10)、气液分离器 (13)、油分离器(14)及冷凝器(16);所述储液罐(1)、所述干燥过滤器(2)、所述中间冷却器 (4)、所述制冷电磁阀(7)及所述膨胀阀(8)用制冷剂管路顺次连接后与并联的所述上蒸发器(9)和所述下蒸发器(10)的入口用制冷剂管路串联,并联的所述上蒸发器(9)和所述下蒸发器(10)的出口顺次与所述气液分离器(13)、所述压缩机(15)、所述油分离器(14)、所述冷凝器(16)、所述储液罐(1)用制冷剂管路串联,所述气液分离器(13)上设有热交换器并使所述气液分离器(13)和夹层间形成腔体,所述双级压缩机(15)、所述油分离器(14)、电磁阀 (19)、所述腔体、过滤器(31)、毛细管(32)、所述双级压缩机(15)串联成回路。
[0007] 作为优选地,所述气液分离器(13)的回气入口设有温度传感器,所述温度传感器检测到的温度低于设定温度时开启所述电磁阀(19)。
[0008] 作为优选地,所述设定温度为-18°c。
[0009] 作为优选地,所述血浆速冻机制冷系统还包括吸气调压阀(18),所述吸气调压阀 (18)设置在所述气液分离器(13)与所述压缩机(15)之间,从所述气液分离器(13)出来的气态制冷剂通过所述吸气调压阀(18)调压后输送至所述压缩机(15)的低压入口。
[0010] 作为优选地,所述膨胀阀(8)为外平衡式热力膨胀阀,所述膨胀阀感温包(11)设置在所述上蒸发器(9)和所述下蒸发器(10)的出口处,所述膨胀阀感温包(11)控制所述膨胀阀(8)的开启度。
[0011] 作为优选地,所述干燥过滤器(2)与所述中间冷却器(4)的一侧串联形成第一路制冷剂流向,所述干燥过滤器(2)、过滤器(28)、经济器电磁阀(29)、喷液体阀(30)与所述中间冷却器(4)的另一侧串联后构成第二路制冷剂流向。
[0012] 作为优选地,所述血浆速冻机制冷系统还包括视液镜(3),所述视液镜(3)设置在所述干燥过滤器(2)与所述中间冷却器(4)之间。
[0013] 作为优选地,所述血浆速冻机制冷系统还包括第一阀门(5)、铜滤网(6),所述第一阀门(5)和所述铜滤网(6)依次设置在所述中间冷却器(4)与所述制冷电磁阀(7)之间。
[0014] 作为优选地,所述血浆速冻机制冷系统还包括第二阀门(12),所述第二阀门(12) 设置在并联的所述上蒸发器(9)和所述下蒸发器(10)出口与所述气液分离器(13)之间。
[0015] 作为优选地,所述血浆速冻机制冷系统还包括冷凝风扇(17 ),所述冷凝风扇(17) 设置在所述冷凝器(16)旁。
[0016] 本发明的有益效果是:本发明的血浆速冻机制冷系统中,从压缩机的排气经油分离器的高温制冷剂可打入气液分离器的腔体内给气液分离器回气加热,然后再经过滤器和毛细管回到压缩机构成回路,从而致使气液分离器内未分离完毕的液态制冷剂尽量蒸发成气态制冷剂,使得液态制冷剂减少,这样即使制冷完毕马上融霜也不会有液击现象出现。在本发明的血浆速冻机制冷系统中可以把膨胀阀调节到最大制冷量状态以利于制冷效率最大化,同时也能防止融霜时候液击造成压缩机损坏,达到在保证制冷效率的同时能够有效地避免出现液击现象的效果。【附图说明】
[0017] 图1为本发明的优选实施例所提供的血浆速冻机制冷系统的结构示意图。【具体实施方式】
[0018] 为更好地理解本发明,以下将结合附图和具体实例对发明进行详细的说明。
[0019] 请参阅图1,本发明的优选实施例中提供一种血浆速冻机制冷系统,包括储液罐1、 干燥过滤器2、视液镜3、中间冷却器4、第一阀门5、铜滤网6、制冷电磁阀7、膨胀阀8、上冷板 (上蒸发器)9、下冷板(下蒸发器)10、第二阀门12、气液分离器13、油分离器14、双级压缩机 15、冷凝器16及冷凝风扇17。
[0020] 其中,储液罐1、干燥过滤器2、视液镜3、中间冷却器4、第一阀门5、铜滤网6、制冷电磁阀7及膨胀阀8用制冷剂管路顺次连接,并与并联的上冷板(上蒸发器)9和下冷板(下蒸发器)10的入口端用制冷剂管路串联。并联的上冷板(上蒸发器)9和下冷板(下蒸发器)10的出口端端顺次与第二阀门12、气液分离器13、双级压缩机15、油分离器14、冷凝器16、储液罐1 用制冷剂管路串联。如此,在血浆速冻机制冷系统中形成制冷剂循环回路。
[0021] 储液罐1用于存储液态制冷剂,保证在制冷工况发生剧烈变化时,可以存储一定的制冷剂,从而稳定系统压力,并且保证节流装置的满液态供给。[0022 ]干燥过滤器2对从储液罐1中输出的制冷剂同时进行干燥和过滤。
[0023]视液镜3用于监测制冷剂管路,确定制冷系统内制冷剂的品质和含水量。
[0024] 中间冷却器4对流经制冷剂管路的制冷剂进行冷却。从干燥过滤器2出来的制冷剂分成两路流经中间冷却器4。干燥过滤器2与中间冷却器4左半部分串联构成第一路制冷剂。 过滤器28、电磁阀29、喷液体阀30与中间冷却器4的右半部分串联后构成第二路制冷剂。第一、二路制冷剂在中间冷却器4中进行冷热交换后分离,之后分别从第一阀门5和中间冷却器4的右上部分的管路流出。
[0025] 第一阀门5、铜滤网6、制冷电磁阀7为串联关系。第一阀门5可为维修时切断制冷管路中的制冷剂。铜滤网6对流经的制冷剂进行过滤。制冷电磁阀7是控制对膨胀阀8的供液的开启和关闭。
[0026] 从中间冷却器4出来的制冷剂通过第一阀门5、铜滤网6、制冷电磁阀7后到达膨胀阀8〇
[0027] 膨胀阀8为外平衡式热力膨胀阀,其制冷剂出口通过制冷剂管路与并联的上冷板 (上蒸发器)9和下冷板(下蒸发器)10的入口相连。图中曲线表示连接膨胀阀8和膨胀阀感温包11的平衡管。膨胀阀8的感温包11设置在上蒸发器9和下蒸发器10的出口处,膨胀阀8由膨胀阀感温包11来控制开启度。[〇〇28]上冷板(上蒸发器)9和下冷板(下蒸发器)10的制冷剂出口通过第二阀门12连接至气液分离器13。[〇〇29]气液分离器13为带夹套的回气式气液分离器,其分离出液态制冷剂并保证回到压缩机15的是气态制冷剂。气态制冷剂通过吸气调压阀18调压后,输送至双级压缩机15的低压入口。气液分离器13左侧的过滤器31和毛细管32串联,毛细管32起节流和蒸发的作用,过滤器31起过滤的作用。当气液分离器13的夹套中存在少量液态制冷剂时,通过过滤器31过滤,再经过毛细管32节流和蒸发,使其转变为气态制冷剂再回到压缩机15。
[0030] 双级压缩机15具有两级压缩气缸,一个是初级压缩腔,一个是高级压缩腔,两者压缩有一个比例。低压气态制冷剂先进入初级压缩腔,在其中压缩到中间压力后再进入高级压缩腔,将其压缩到冷凝压力冷凝为液态制冷剂。
[0031] 油分离器14用于分离出润滑油。从双级压缩机15出来的制冷剂中含有润滑油。进入油分离器14后,靠离心力和重力将润滑油从制冷剂中分离出来。油分离器14分离出的润滑油可通过手阀22排出回到双级压缩机5中。
[0032] 冷凝器16对制冷剂进行冷凝后,即输送至储液罐1中。[〇〇33]冷凝风扇17对冷凝器16进行散热。
[0034]在上述血浆速冻机制冷系统中所采用的阀门较多,为便于理解,在此对部阀门进行特别说明:第一阀门5、第二阀门12、第三阀门24为球阀,实际上不参与制冷系统,供便于安装和检修;手阀21、手阀22实际不参与制冷系统,供便于检修使用;融霜电磁阀26仅在融霜时候开启,与此同时制冷电磁阀7与经济器电磁阀2 9关闭。[〇〇35]通过以上描述可知,本发明的血浆速冻机制冷系统的工作原理进行如下:
[0036] 当血浆速冻机制冷系统进行制冷时,来自储液罐1的制冷剂依次通过干燥过滤器 2、视液镜3、中间冷却器4、第一阀门5、铜滤网6、制冷电磁阀7、膨胀阀8、上蒸发器9和下蒸发器10、第二阀门12、气液分离器13、双级压缩机15、油分离器14、冷凝器16后,返回至储液罐 1,形成制冷循环系统。制冷过程中,制冷剂的走向如图1中管路上的箭头所示。
[0037] 当血浆速冻机制冷系统进行融霜时,通过制冷电磁阀7控制关闭上蒸发器9和下蒸发器10入口,先将蒸发系统中的制冷剂循环几次后再完全打开融霜电磁阀26进行融霜处理。
[0038]在融霜过程中,制冷电磁阀7关闭,融霜电磁阀26开启。制冷剂从双级压缩机15的高压管出来后进入油分离器14,其中一路制冷剂经第三阀门24到达融霜电磁阀26、单向阀 27,再从并联的上、下蒸发器9、10入口进入,从并联的上、下蒸发器9、10的出口出来后经第二阀门12后到达气液分离器13中,再经吸气调节阀18从低压管回到双级压缩机15中。[〇〇39]当压缩机15回气阀上的温度传感器33检测到气液分离器13中的回气温度低于某设定温度时,电磁阀19开启,使得另外一路制冷剂经过电磁阀19进入用于包裹气液分离器 13的夹套中,在气液分离器13的夹套中进行热交换后使得其中的液态制冷剂减少,之后制冷剂从气液分离器13的夹套出来后依次通过过滤器31、毛细管32而进入压缩机15中。这里, 气液分离器13中的回气温度低于的某设定温度,可根据温度传感器15部位进行设置,其目的是将回气完全气化后回到压缩机15的同时又要控制回气温度不宜过高。该设定温度可设置为-18°C。
[0040] 与现有技术相比,本发明的血浆速冻机制冷系统至少具有以下特点和创新:
[0041] (1)在气液分离器13上增加了夹套,使得气液分离器13和夹套间形成腔体,这样从压缩机15的排气经油分离器14的高温制冷剂可打入该腔体内,给气液分离器13回气加热, 然后再经过滤器31和毛细管32回到压缩机15构成回路,回路由电磁阀19来控制通断,在压缩机15的回气口安装温度传感器33,控制回气温度使回气制冷剂充分气化;
[0042] (2)在制冷后,直接将排气引入冷板(上蒸发器9和下蒸发器10),在压缩机15的回气阀前加装吸气调压阀(吸气调压阀18)产生备压,通过这种形式来达到冷板(上蒸发器9和下蒸发器10)融霜;[〇〇43] (3)在制冷时,当压缩机15回气阀上的温度传感器33检测到气液分离器中的回气温度过低时,气液分离器13前的电磁阀19自动开启,排气与回气在用于包裹气液分离器13 的夹套中进行热交换,使回气温度被控制在某一温度范围内,从而致使气液分离器13内未分离完毕的液态制冷剂尽量蒸发成气态制冷剂,使得液态制冷剂减少;
[0044] (4)同理,在融霜开始时,排气与回气在气液分离器13中进行热交换,使得液态制冷剂气化,再将排气完全通过蒸发器(上蒸发器9和下蒸发器10)融霜,这样即使制冷完毕马上融霜也不会有液击现象出现。
[0045] 如此,在本发明的血浆速冻机制冷系统中可以把膨胀阀调节到最大制冷量状态以利于制冷效率最大化,同时也能防止融霜时候液击造成双级压缩机损坏,达到在保证制冷效率的同时能够有效地避免出现液击现象的效果。
[0046] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种血浆速冻机制冷系统,包括储液罐(I)、干燥过滤器(2)、中间冷却器(4)、制冷电磁阀(7)、膨胀阀(8)、上蒸发器(9)、下蒸发器(10)、气液分离器(13)、油分离器(14)及冷凝器(16),其特征在于:所述储液罐(1)、所述干燥过滤器(2)、所述中间冷却器(4)、所述制冷电磁阀(7)及所述膨胀阀(8)用制冷剂管路顺次连接后与并联的所述上蒸发器(9)和所述下蒸发器(10)的入口用制冷剂管路串联,并联的所述上蒸发器(9)和所述下蒸发器(10)的出口顺次与所述气液分离器(13)、所述压缩机(15)、所述油分离器(14)、所述冷凝器(16)、所述储液罐(I)用制冷剂管路串联,所述气液分离器(13)上设有热交换器并使所述气液分离器(13)和夹层间形成腔体,所述双级压缩机(15)、所述油分离器(14)、电磁阀(19)、所述腔体、过滤器(31)、毛细管(32)、所述双级压缩机(15)串联成回路。
2.根据权利要求1所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述气液分离器(13)的回气入口设有温度传感器,所述温度传感器检测到的温度低于设定温度时开启所述电磁阀(19)。
3.根据权利要求2所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述设定温度为-18°C。
4.根据权利要求1所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述血浆速冻机制冷系统还包括吸气调压阀(18),所述吸气调压阀(18)设置在所述气液分离器(13)与所述压缩机(15)之间,从所述气液分离器(13)出来的气态制冷剂通过所述吸气调压阀(18)调压后输送至所述压缩机(15)的低压入口。
5.根据权利要求1所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述膨胀阀(8)为外平衡式热力膨胀阀,所述膨胀阀感温包(11)设置在所述上蒸发器(9)和所述下蒸发器(10)的出口处,所述膨胀阀感温包(11)控制所述膨胀阀(8)的开启度。
6.根据权利要求1所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述干燥过滤器(2)与所述中间冷却器(4)的一侧串联形成第一路制冷剂流向,所述干燥过滤器(2)、过滤器(28)、经济器电磁阀(29)、喷液体阀(30)与所述中间冷却器(4)的另一侧串联后构成第二路制冷剂流向。
7.根据权利要求1所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述血浆速冻机制冷系统还包括视液镜(3),所述视液镜(3)设置在所述干燥过滤器(2)与所述中间冷却器(4)之间。
8.根据权利要求1所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述血浆速冻机制冷系统还包括第一阀门(5)、铜滤网(6),所述第一阀门(5)和所述铜滤网(6)依次设置在所述中间冷却器(4)与所述制冷电磁阀(7)之间。
9.根据权利要求1所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述血浆速冻机制冷系统还包括第二阀门(12),所述第二阀门(12)设置在并联的所述上蒸发器(9)和所述下蒸发器(10)出口与所述气液分离器(13)之间。
10.根据权利要求1所述的血浆速冻机制冷系统,其特征在于:所述血浆速冻机制冷系统还包括冷凝风扇(17),所述冷凝风扇(17)设置在所述冷凝器(16)旁。
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