专利摘要

本发明公开了一种超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统及控制方法，该系统与传统复叠式超低温冰箱制冷系统相比，在冷凝蒸发器与低温级节流毛细管之间增加了双级膨胀罐‑截止阀机构，并在双级膨胀罐罐体外侧设有双级电加热装置。该系统在超低温冰箱降温过程中对箱内温度、冷凝蒸发器处换热温差、低温级子系统过冷度与高温级子系统过热度进行监测，控制双级截止阀、电加热机构的启闭，在常规范围内自动调节低温级子系统的制冷剂循环量，在降温过程前期保证系统降温速度，并在降温后期通过双级截止阀‑膨胀罐机构的启闭精准降低系统蒸发温度，实现快速、强化的降温效果，超过调节范围则发出相应的故障提示，便于人工高效解决系统充注量问题。

权利要求

1.超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统，其特征在于，包括低温级制冷子系统与高温级制冷子系统两部分，两个制冷系统通过冷凝蒸发器(4)连接；

低温级制冷子系统中，箱体内部蒸发器(1)的出口连接膨胀罐毛细管路(14)的入口和回热器(3)的第一通道入口，回热器(3)的第一通道出口通过依次连接的低温级压缩机(2)、回热器(3)的第二通道、冷凝蒸发器(4)的第一通道、低温级节流毛细管(9)连接箱体内部蒸发器(1)的入口；膨胀罐毛细管路(14)的出口连接安全膨胀罐(15)；冷凝蒸发器(4)的第一通道出口与低温级节流毛细管(9)入口之间的管道上设有两个截止阀-膨胀罐结构；

高温级制冷子系统中，高温级压缩机(10)出口依次连接冷凝器(11)、高温级节流毛细管(13)、冷凝蒸发器(4)的第二通道和高温级压缩机(10)入口。

2.根据权利要求1所述的超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统，其特征在于，两个截止阀-膨胀罐结构包括一级膨胀罐(6)和二级膨胀罐(8)，一级膨胀罐(6)和二级膨胀罐(8)出口分别设置一级截止阀(5)和二级截止阀(7)。

3.根据权利要求2所述的超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统，其特征在于，一级膨胀罐(6)和二级膨胀罐(8)外周分别设有一级电加热(16)和二级电加热(17)。

4.根据权利要求2所述的超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统，其特征在于，一级膨胀罐(6)和二级膨胀罐(8)结构相同；双级膨胀罐采用气囊式膨胀罐结构，包括罐体(18)、气囊(19)、输气口(20)三个部分；气囊(19)置于罐体(18)中，输气口(20)与气囊(19)相连，制冷剂通过输气口(20)进入气囊中；气囊与罐体之间充有氮气，当制冷系统中压力升高时，制冷工质挤入气囊，使气囊膨胀，压缩罐体中的氮气，氮气压力上升，直到系统压力与氮气压力达到平衡。

5.根据权利要求4所述的超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统，其特征在于，所述一级膨胀罐(6)、二级膨胀罐(8)采用气囊式膨胀罐结构，膨胀罐的体积设计公式如下：

其中：Vtank——膨胀罐体积；

α——低温制冷剂体膨胀系数；

ΔT——一个膨胀罐开启后，冷凝蒸发器内部换热温差降低程度；一级膨胀罐开启的ΔT取5～6℃；二级膨胀罐根据用户想要调节的最大冷凝蒸发器换热温差进行取值；

Vtot——低温级制冷子系统总容积；

x——在设计低温制冷系统冷凝温度TeH及设计高温制冷系统的制冷量基础上，TeH+ΔT所对应的饱和压力下，低温制冷剂在冷凝蒸发器(4)出口干度；

m——低温级制冷子系统理论充注量；

ρ——在安全膨胀罐(15)的预设压力下，0℃时低温制冷剂的密度值。

6.根据权利要求1所述的超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统，其特征在于，冷凝器(11)外侧正对设置有冷凝风扇(12)。

7.权利要求1所述的超 低温冰箱降温过程 充注量自适应调节系统的控制方法，其特征在于：在低温冰箱降温过程中，冷凝蒸发器(4)处的换热温差、低温级制冷剂在冷凝蒸发器(4)出口处的过冷度与高温级制冷剂在冷凝蒸发器(4)出口处的过热度是系统制冷剂充注量是否达到最优匹配状态的标志；T0表示用户设定的目标温度，TcL表示低温级冷凝温度，PcL表示低温级冷凝压力，ΔTL表示低温级制冷剂过冷度，TeH表示高温级蒸发温度，ΔTH表示高温级制冷剂过热度，T1表示当前时刻箱内温度，T2表示在T1基础上系统正常运行30min后的箱内温度；降温过程中的控制方法包括：

用户设定目标温度T0后，系统开始工作，此时两个截止阀-膨胀罐结构的一级截止阀和二级截止阀均处于关闭状态，电加热装置不工作，冰箱内温度持续下降；当系统检测到30min内，冰箱内降温T1-T2≤0.025(-T0)时，系统对低温级冷凝温度TcL、低温级制冷剂过冷度ΔTL、高温级蒸发温度TeH、高温级制冷剂过热度ΔTH进行检测，若(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≤5℃，系统发出“系统制冷剂充注不足”的警报提示；若(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≥10℃，系统一级截止阀与二级截止阀同时开启，10s后同时关闭，压力为PcL的气液两相低温制冷剂进入一级膨胀罐和二级膨胀罐中，低温级子系统中制冷剂循环量减少，系统继续稳定运行，若此后再检测到降温缓慢，且(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≥5℃，则说明系统制冷剂充注过量程度超过调节范围，需人工调整，系统发出“系统制冷剂充注过量”的警报提示；若5℃＜(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH＜10℃，说明此时低温级制冷剂存在轻量过充情况，系统一级截止阀开启10s后关闭，低温级子系统中制冷剂轻量减少；在执行膨胀罐开启任务后，若冰箱内出现温度上升情况说明制冷剂循环量减少过多，此时若系统在第一次监测冷凝蒸发器换热温差时仅启用一级膨胀罐，则此时开启一级截止阀，并开启电加热，2min后关闭；若系统在第一次监测冷凝蒸发器换热温差时同时启用了双级膨胀罐，则同时开启一级截止阀与二级截止阀，并开启电加热，2min后关闭；经过上述自动调节，若系统仍未达到目标温度，且冷凝蒸发器内部换热温差较小，低温级子制冷系统过冷度偏大，高温级子制冷系统过热度偏小：(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH＜5℃，装置判定为其他故障。

说明书

技术领域

本发明属于制冷与低温技术领域，特别涉及一种超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统及控制方法。

背景技术

当今世界能源与环境依然是世界持续关注的两大焦点问题。随着人们生活品质的显著提高，各行各业对制冷技术的需求愈加广泛，为低温制冷产业发展创造了有利契机。当前我国已经进入转型中国经济发展的关键时期，新时期、新情况和新的发展机遇对现代低温医学血液与器官保存、高品质食品冷冻、化学试剂的储存等领域中涉及到的制冷技术提出了更为严格的发展要求。在这种情况下，不同温区的低温冰箱应运而生，并得以迅速发展。为创造出可获得-60℃～-120℃低温环境的超低温冰箱，复叠式制冷系统凭借其温区灵活性、可靠性成为低温冰箱主流的制冷方式。

现如今，我国各行各业拥有数以万计的低温冰箱产品，在产品的设计制造和维修中均涉及到冰箱制冷剂充注量的问题。在低温复叠系统降温过程中，若低温级制冷剂充注量过大，会导致压缩机排气温度过高，功耗升高，最严重的影响是低温级蒸发压力较高，系统无法达到预期温度；若低温级制冷剂充注量过小，系统制冷剂流量过小，降温速度缓慢，同样无法达到预期温度。由于低温冰箱通常放于室内，环境温度波动不大，稳定后的工作过程中仅需在规定温度范围内启停，无特殊情况不需要经常重复低温环境的建立过程，因此其大多采用定频压缩机并采用毛细管作为节流机构，这使得低温冰箱无法自动调节质量流量，对制冷剂充注量的容错率大大降低，导致小充注量下冰箱降温过程缓慢，制冷量小，无法高效达到目标温度，较大充注量下蒸发压力高，同样无法达到目标温度。迄今为止，精确计算制冷剂充注量的问题还未得到很好的解决，并且现有的超低温冰箱为保证达到目标温度，充注量一般较小，降温速度一般较慢，若增大充注量虽可实现快速降温却由于蒸发压力的限制难以得到目标低温环境。实验室及工程上常采用经验估算法(按制冷机系统各容器容积乘以不同系数)对复叠制冷系统进行制冷剂的充注，计算结果往往有一定的偏差，使得低温冰箱无法高效达到规定降温目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温冰箱降温过程中制冷剂充注量自调节机构及其控制方法，针对超低温冰箱充注量计算误差大、制冷系统自动调节性差，在降温过程中，系统工况不断变化，制冷剂充注量不合适导致制冷系统降温时间长甚至无法得到设定的低温环境的问题提供解决方案。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统，包括低温级制冷子系统与高温级制冷子系统两部分，两个制冷系统通过冷凝蒸发器连接；

低温级制冷子系统中，箱体内部蒸发器的出口连接膨胀罐毛细管路的入口和回热器的第一通道入口，回热器的第一通道出口通过依次连接的低温级压缩机、回热器的第二通道、冷凝蒸发器的第一通道、低温级节流毛细管连接箱体内部蒸发器的入口；膨胀罐毛细管路的出口连接安全膨胀罐；冷凝蒸发器的第二通道出口与低温级节流毛细管入口之间的管道上设有两个截止阀-膨胀罐结构；

高温级制冷子系统中，高温级压缩机出口依次连接冷凝器、高温级节流毛细管、冷凝蒸发器的第二通道和高温级压缩机入口。

进一步的，两个截止阀-膨胀罐结构包括一级膨胀罐和二级膨胀罐，一级膨胀罐和二级膨胀罐出口分别设置一级截止阀和二级截止阀。

进一步的，一级膨胀罐和二级膨胀罐外周分别设有一级电加热和二级电加热。

进一步的，一级膨胀罐和二级膨胀罐结构相同；双级膨胀罐采用气囊式膨胀罐结构，包括罐体、气囊、输气口三个部分；气囊置于罐体中，输气口与气囊相连，制冷剂通过输气口进入气囊中；气囊与罐体之间充有氮气，当制冷系统中压力升高时，制冷工质挤入气囊，使气囊膨胀，压缩罐体中的氮气，氮气压力上升，直到系统压力与氮气压力达到平衡。

进一步的，所述一级膨胀罐、二级膨胀罐采用气囊式膨胀罐结构，膨胀罐的体积设计公式如下：

其中：Vtank——膨胀罐体积；

α——低温制冷剂体膨胀系数；

ΔT——一个膨胀罐开启后，冷凝蒸发器内部换热温差降低程度；一级膨胀罐开启的ΔT取5～6℃；二级膨胀罐根据用户想要调节的最大冷凝蒸发器换热温差进行取值；

Vtot——低温级制冷子系统总容积；

x——在设计低温制冷系统冷凝温度TeH及设计高温制冷系统的制冷量基础上，TeH+ΔT所对应的饱和压力下，低温制冷剂在冷凝蒸发器出口干度；

m——低温级制冷子系统理论充注量；

ρ——在安全膨胀罐的预设压力下，0℃时低温制冷剂的密度值。

进一步的，冷凝器外侧正对设置有冷凝风扇。

进一步的，在低温冰箱降温过程中，冷凝蒸发器处的换热温差是系统制冷剂充注量是否达到最优匹配状态的重要标志；T0表示用户设定的目标温度，TcL表示低温级冷凝温度，PcL表示低温级冷凝压力，ΔTL表示低温级制冷剂过冷度，TeH表示高温级蒸发温度，ΔTH表示高温级制冷剂过热度，T1表示当前时刻箱内温度，T2表示在T1基础上系统正常运行30min后的箱内温度；降温过程中的控制方法包括：

用户设定目标温度T0后，系统开始工作，此时两个截止阀-膨胀罐结构的一级截止阀和二级截止阀均处于关闭状态，电加热装置不工作，冰箱内温度持续下降；当系统检测到30min内，冰箱内降温T1-T2≤0.025(-T0)时，系统对低温级冷凝温度TcL、低温级制冷剂过冷度ΔTL、高温级蒸发温度TeH、高温级制冷剂过热度ΔTH进行检测，若(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≤5℃，系统发出“系统制冷剂充注不足”的警报提示；若(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≥10℃，系统一级截止阀与二级截止阀同时开启，10s后同时关闭，压力为PcL的气液两相低温制冷剂进入一级膨胀罐和二级膨胀罐中，低温级子系统中制冷剂循环量减少，系统继续稳定运行，若此后再检测到降温缓慢，且(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≥5℃，则说明系统制冷剂充注过量程度超过调节范围，需人工调整，系统发出“系统制冷剂充注过量”的警报提示；若5℃＜(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH＜10℃，说明此时低温级制冷剂存在轻量过充情况，系统一级截止阀开启10s后关闭，低温级子系统中制冷剂轻量减少；在执行膨胀罐开启任务后，若冰箱内出现温度上升情况说明制冷剂循环量减少过多，此时若系统在第一次监测冷凝蒸发器换热温差时仅启用一级膨胀罐，则此时开启一级截止阀，并开启电加热，2min后关闭；若系统在第一次监测冷凝蒸发器换热温差时同时启用了双级膨胀罐，则同时开启一级截止阀与二级截止阀，并开启电加热，2min后关闭；经过上述自动调节，若系统仍未达到目标温度，且冷凝蒸发器内部换热温差较小，低温级子制冷系统过冷度偏大，高温级子制冷系统过热度偏小：(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH＜5℃，装置判定为其他故障。

进一步的，在用户发起关机指令后，首先分别关闭低温级压缩机与高温级压缩机，关闭冷凝风扇，随后为保证双级膨胀罐-截止阀机构恢复到运行前的初始状态，开启一级和二级截止阀，并启动一级和二级电加热，10min后先关闭电加热，再关闭截止阀。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

双级截止阀-膨胀罐结构可以在常规范围内在低温冰箱降温过程中对低温级制冷子系统制冷剂循环量进行自动调节，此装置通过监测降温速度、冷凝蒸发器处换热温差、低温级子系统过冷度及高温级子系统过热度，精准调节降温过程中低温级子系统中制冷剂循环量，可实现降温前期增大制冷剂循环量，降温后期有效降低蒸发压力至合理范围，大幅提高系统降温速度，且可以解决理论制冷剂计算不准确或充注过程不精确导致的蒸发压力过高，无法得到低温环境的低温冰箱常见问题。

在充注量超过控制范围或由于非充注量原因导致无法达到目标温度的特殊情况下，装置可发出警报信号，便于人工高效解决制冷系统问题。

低温冰箱发出关机指令后，分别关闭低温级压缩机、高温级压缩机与冷凝风扇，此时同时开启两个截止阀，并启动电加热装置，10min后关闭电加热装置，关闭截止阀，停机过程结束。此电加热装置可使膨胀罐内制冷剂最大程度地进入系统中，使膨胀罐恢复原始状态，保证下次降温过程中膨胀罐的正常使用。

双级截止阀-膨胀罐结构成本低，结构小巧紧凑，适用于结构紧凑的低温冰箱制冷系统。

采用气囊式膨胀罐结构，有效防止氮气进入制冷系统影响制冷效果。本发明给出了制冷剂处于两相状态时的膨胀罐体积设计公式，通过此公式对双级膨胀罐体积进行设计计算，使得低温级制冷子系统在制冷剂充注量过大时，可通过开启膨胀罐降低一定的冷凝压力，从而降低一定的冷凝温度。

附图说明

图1为采用双级膨胀罐-截止阀机构的超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统的原理图；

图2为本发明膨胀罐结构图；

图3为本发明制冷剂循环量自调节控制方法流程图；

图4为本发明膨胀罐-截止阀机构复位流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步详细说明。

在制冷剂充注量较小的情况下，由于低温系统内制冷剂循环量小，制冷量小，系统降温缓慢，但由于低温级子系统制冷剂循环量小，此时冷凝蒸发器换热面积足够，冷凝蒸发器换热温差小；制冷剂充注量较大时，低温级子系统内制冷剂循环量大，制冷量大，系统前期降温速度快，但温度降至目标温度的85％左右时，系统降温极为缓慢，其主要原因在于由于制冷剂充注量过大，系统压力升高，此时在冷凝蒸发器内高温级子系统产生的冷量不足以将低温级制冷剂冷凝至饱和液态，低温级子系统基本无过冷度且高温级子系统过热度过大，冷凝蒸发器内换热效果差，换热温差大，低温级子系统冷凝压力进一步升高，其综合作用导致系统蒸发压力过高，蒸发温度无法达到目标值，使得低温冰箱无法正常使用；系统充注量处于合理范围内时，在温度降至目标温度的80％以后系统降温速度仍然较快，且在此时，冷凝蒸发器处换热温差已达到5℃左右的合理范围，低温级子系统有一定的过冷度，高温级子系统过热度也处于合理范围内。综上可知，在低温冰箱制冷系统部件设计合理的情况下，系统降温速度、冷凝蒸发器处的换热温差、低温级子系统过冷度、高温级子系统过热度为充注量是否合适的主要判别依据。

复叠式超低温冰箱在降温过程中随着箱内温度的不断降低，制冷系统工况不断变化，若想高效达到目标温度，则需降温前期适当增加低温制冷剂循环量，增大系统制冷量，大幅提高降温速度；降温后期适当减少制冷剂，获得较低的蒸发压力，从而保证顺利得到目标低温环境。

在传统复叠循环低温级毛细管与冷凝蒸发器之间增加双级截止阀-膨胀罐机构。膨胀罐外侧装有电加热装置。通过监测低温冰箱降温速度、系统冷凝蒸发器处的换热温差控制截止阀及电加热装置的开闭，在一定范围内自动调节低温级制冷子系统中制冷剂充注量，超过调节范围或因非充注量原因导致降温缓慢问题时，此系统可发出相应信号，便于人工对制冷系统进行进一步调整。此装置可有效减少低温冰箱降温时间，提高系统运行效率，提高故障维修效率。

请参阅图1所示，本发明提供一种超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统，包括低温级制冷子系统与高温级制冷子系统两部分，两个制冷系统通过冷凝蒸发器4连接起来。

低温级制冷子系统包括箱体内部蒸发器1、低温级压缩机2、回热器3、一级截止阀5、一级膨胀罐6、二级截止阀7、二级膨胀罐8、低温级节流毛细管9、膨胀罐毛细管路14、安全膨胀罐15、一级电加热16和二级电加热17。

箱体内部蒸发器1的出口连接膨胀罐毛细管路14的入口和回热器3的第一通道入口，回热器3的第一通道出口通过依次连接的低温级压缩机2、回热器3的第二通道、冷凝蒸发器4的第一通道、低温级节流毛细管9连接箱体内部蒸发器1的入口。膨胀罐毛细管路14的出口连接安全膨胀罐15。冷凝蒸发器4的第二通道出口与低温级节流毛细管9入口之间的管道上连通一级膨胀罐6和二级膨胀罐8，一级膨胀罐6和二级膨胀罐8出口分别设置一级截止阀5和二级截止阀7。一级膨胀罐6和二级膨胀罐8外周分别设有一级电加热16和二级电加热17。

高温级制冷子系统包括高温级压缩机10、冷凝器11、冷凝风扇12和高温级节流毛细管13。高温级压缩机10出口依次连接冷凝器11、高温级节流毛细管13、冷凝蒸发器4的第二通道和高温级压缩机10入口。冷凝器11外侧正对设置有冷凝风扇12。

冷凝蒸发器4与低温级节流毛细管9之间设有两个截止阀-膨胀罐结构，一级截止阀5和二级截止阀7分别控制一级膨胀罐6和二级膨胀罐8与系统的通断；膨胀罐外侧设有电加热装置，其作用有二：一是当低温级制冷剂不足时，对膨胀罐内的制冷剂液体加热，使得罐内制冷剂压力升高，补充进制冷系统；二是当系统停机后，打开截止阀并启动电加热，10min后两者关闭，使得膨胀罐尽可能保持低压状态以保证下一个降温过程中制冷剂充注量的自调节功能。

图2所示为一级膨胀罐6与二级膨胀罐7的结构原理图。此双极膨胀罐采用气囊式膨胀罐结构，双级膨胀罐包括罐体18、气囊19、输气口20三个部分。气囊19置于罐体18中，输气口20与气囊19相连，制冷剂通过输气口20进入气囊中。气囊与罐体之间充有氮气，当制冷系统中压力升高时，制冷工质挤入气囊，使气囊膨胀，压缩罐体中的氮气，氮气压力上升，直到系统压力与氮气压力达到平衡。此膨胀罐结构可有效防止氮气泄露进入制冷系统中，影响制冷系统的正常运行。

一级膨胀罐、二级膨胀罐采用气囊式膨胀罐结构，膨胀罐的体积设计公式如下：

其中：Vtank——膨胀罐体积；

α——低温制冷剂体膨胀系数；

ΔT——一个膨胀罐开启后，冷凝蒸发器内部换热温差降低程度；一级膨胀罐开启的ΔT取5～6℃；二级膨胀罐根据用户想要调节的最大冷凝蒸发器换热温差进行取值；

Vtot——低温级制冷子系统总容积；

x——在设计低温制冷系统冷凝温度TeH及设计高温制冷系统的制冷量基础上，TeH+ΔT所对应的饱和压力下，低温制冷剂在冷凝蒸发器出口干度；

m——低温级制冷子系统理论充注量；

ρ——在安全膨胀罐的预设压力下，0℃时低温制冷剂的密度值。

为使改进的双级膨胀罐-截止阀复叠式制冷循环系统能够在设定工况下高效稳定运行，达到理想功能，对于其降温过程运行阶段和关机阶段的控制进行如下说明：

如图3所示，以T0表示用户设定的目标温度，TcL表示低温级冷凝温度，ΔTL表示低温级制冷剂过冷度，TeH表示高温级蒸发温度，ΔTH表示高温级制冷剂过热度，T1表示当前时刻箱内温度，T2表示在T1基础上系统正常运行30min后的箱内温度。

用户设定目标温度T0后，系统开始工作，此时一级截止阀5和二级截止阀7均处于关闭状态，电加热装置不工作，箱内温度持续下降。当系统检测到30min内，箱内降温过于缓慢，即T1-T2≤0.025(-T0)时，系统对低温级冷凝温度TcL、低温级制冷剂过冷度ΔTL、高温级蒸发温度TeH、高温级制冷剂过热度ΔTH进行检测，若(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≤5℃，说明在此充注情况下，高温级制冷子系统产生的冷量足以吸收低温级制冷子系统的冷凝热量，此时降温速度过于缓慢是由于低温级制冷剂流量过小，低温级制冷子系统蒸发压力与冷凝压力均低于正常水平，应及时对低温级制冷子系统进行制冷剂的充注，装置发出“系统制冷剂充注不足”的警报提示；若(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≥10℃，说明此时冷凝蒸发器内两侧制冷剂换热效果很差，低温级制冷剂在冷凝蒸发器出口处仍为气液两相状态，且其干度较大，低温级蒸发压力较高，无法获得目标低温环境，低温级制冷剂充注过量，此时系统一级截止阀与二级截止阀同时开启，10s后同时关闭，压力为PcL的气液两相低温制冷剂进入一级膨胀罐和二级膨胀罐中，低温级子系统中制冷剂循环量减少，系统继续稳定运行，若此后再检测到降温缓慢，且冷凝蒸发器内换热温差较大，则说明系统制冷剂充注过量程度超过调节范围，需人工调整，装置发出“系统制冷剂充注过量”的警报提示；若5℃＜(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH＜10℃，说明此时冷凝蒸发器4中高温级制冷剂与低温级制冷剂换热效果较差，低温级制冷剂在冷凝蒸发器出口处往往未被冷却至饱和液态，仍为气液两相混合物，低温级制冷剂存在轻量过充情况，应对低温级充注量进行调整，此时系统一级截止阀开启10s后关闭，压力为PcL的气液两相低温级制冷剂进入一级膨胀罐中，低温级子系统中制冷剂轻量减少，系统继续稳定运行且继续对箱内温度进行监测。

在执行膨胀罐开启任务后，若箱内出现温度上升情况说明制冷剂循环量减少过多，此时若系统在第一次监测冷凝蒸发器换热温差时仅启用一级膨胀罐，则此时开启一级截止阀，并开启电加热，2min后关闭；若系统在第一次监测冷凝蒸发器换热温差时同时启用了双级膨胀罐，则同时开启一级截止阀与二级截止阀，并开启电加热，2min后关闭。由于进行充注量调整后，系统平稳运行一段时间，低温级冷凝压力PcL有所下降，略低于此刻膨胀罐内的压力，打开截止阀可使得部分制冷剂补充至系统中，但补充能力有限，开启2min电加热可使罐内压力进一步升高，但由于加热时间短，仅能将罐内部分制冷剂补充进制冷系统，此时关闭截止阀，可使系统继续正常运行。

经过上述自动调节，若系统仍未达到目标温度，但(TcL-TeH)-0.5ΔTL+0.082ΔTH≤5℃，装置判定系统发生其他故障，便于人工检查系统出现除制冷剂充注量不当之外的其他问题。

系统关机过程流程图如图4所示，在用户发起关机指令后，首先分别关闭低温级压缩机与高温级压缩机，关闭冷凝风扇，随后为保证双级膨胀罐-截止阀机构恢复到运行前的初始状态，开启一级和二级截止阀，并启动一级和二级电加热，10min后先关闭电加热，再关闭截止阀。由于刚关机时，系统内温度低，低温级制冷子系统内压力较低，且低温制冷剂属于高压制冷剂，当开启电加热对罐内制冷剂进行升温时，其罐内制冷剂压力升高幅度大，使得罐内外压差更加明显，罐内制冷剂可以最大程度地进入制冷系统中，从而保证双级膨胀罐-截止阀机构的循环使用。

此改进的复叠式低温冰箱制冷系统可在降温过程前期保证系统降温速度，并在降温后期通过双级截止阀-膨胀罐机构的启闭精准降低系统蒸发温度，实现快速、强化的降温效果；并且，此机构可在制冷剂充注过量的情况下自动调整系统制冷剂循环量，保证降温过程高效达标。除此之外，改进的复叠式低温冰箱制冷系统可通过监测系统降温速度、冷凝蒸发器换热温差、低温级子系统过冷度与高温级子系统过热度对制冷剂是否适量充注进行判定，在制冷剂充注超过调节范围或因非制冷剂充注问题导致系统降温过慢时发出相应警报，便于人工对制冷系统进行进一步调整，高效解决问题。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

超低温冰箱降温过程充注量自适应调节系统及控制方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。