1.本实用新型涉及制冷系统自然复叠式超低温深冷技术领域，具体涉及超低温多级自复叠制冷深冷单元采用阶梯式热氟除霜系统。
背景技术：
2.现有的超低温多级自复叠制冷技术，都是采用多元混合工质作为冷媒，组元的选择为沸点之间相差40～80℃的制冷剂进行物理混合，因此组元的三相点也有高有低，当蒸发器被制冷后，蒸发器的温度远远低于混合工质中某一个或几个组元的三相点时，这个时候采用热氟除霜，压缩机压缩出来的高温高压气体中包含了所有组元的成分及少量的压缩机润滑油，当通过化霜管路被输送到蒸发器里进行热氟除霜时，由于蒸发器处于远远低于某些组元及冷冻油三相点的极冷状态，进入蒸发器后某些组元及压缩机润滑油就会被冻结凝固，引起系统管路堵塞，蒸发器极冷的温度推向多级自复叠的级联制冷单元，也会引起制冷单元内部冻结堵塞，系统无法正常做闭式循环造成系统瘫痪，现有的解决方法是增加辅助电加热器或采用含有三相点较低的碳氢类制冷剂作为组员，来相融三相点高的组元或冷冻油降低它们的凝固点，但这样做电功率增大且系统具有一定的危险性，碳氢类属于易燃易爆物，一旦泄漏达到一定的燃爆上限，将带来人员伤亡或财产损失。
技术实现要素：
3.为此，本实用新型提供超低温多级自复叠制冷深冷单元采用阶梯式热氟除霜系统，以解决现有技术中的上述问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.根据本实用新型的第一方面，超低温多级自复叠制冷深冷单元采用阶梯式热氟除霜系统，包括压缩机、除霜热交换器、冷凝器、多级自复叠级联制冷单元、制冷电磁阀、蒸发器、第一化霜电磁阀和第二化霜电磁阀；
6.所述压缩机的输出端与所述除霜热交换器的第一管路输入端连接，所述除霜热交换器的第一管路的输出端通过所述冷凝器与所述多级自复叠级联制冷单元的第一通道的输入端连接，所述多级自复叠级联制冷单元的第一通道的输出端通过管道与所述制冷电磁阀连接，所述制冷电磁阀通过管道与所述蒸发器的输入端连接，所述蒸发器的输出端通过管道与所述多级自复叠级联制冷单元的第二通道的输入端连接，所述多级自复叠级联制冷单元的第二通道的输出端通过管道与所述压缩机的输入端连接；
7.所述多级自复叠级联制冷单元的化霜管路通过所述除霜热交换器与所述第一化霜电磁阀连接，所述第一化霜电磁阀通过管道与所述蒸发器的输入端连接；
8.所述压缩机的输出端还与所述第二化霜电磁阀连接，所述第二化霜电磁阀通过管道与所述蒸发器的输入端连接。
9.进一步地，还包括第一节流装置，所述制冷电磁阀与所述蒸发器的输入端之间的管路上设置有所述第一节流装置。
10.进一步地，还包括传感器，所述蒸发器的输出端与所述多级自复叠级联制冷单元的第二通道的输入端之间的管道上设置有所述传感器。
11.进一步地，所述多级自复叠级联制冷单元包括第一级换热器、第二级换热器、第三级换热器、第四级换热器、第五级换热器、第一气液分离器、第二气液分离器、第三气液分离器以及第二节流装置；所述第一级换热器、所述第二级换热器、所述第三级换热器、所述第四级换热器以及所述第五级换热器均具有第一管路及第二管路；
12.所述第一级换热器的第一管路输入端与所述冷凝器连接；
13.所述第一级换热器的第一管路的输出端与所述第一气液分离器的入口连接，所述第一气液分离器的气体出口通过管道与所述第二级换热器的第一管路的输入端连接，所述第一气液分离器的液体出口通过所述第二节流装置与所述第二级换热器的第二管路的输入端连接；
14.所述第二级换热器的第一管路的输出端与所述第二气液分离器的入口连接，所述第二气液分离器的气体出口通过管道与所述第三级换热器的第一管路的输入端连接，所述第二气液分离器的液体出口通过所述第二节流装置与所述第三级换热器的第二管路的输入端连接；
15.所述第三级换热器的第一管路的输出端与所述第三气液分离器的入口连接，所述第三气液分离器的气体出口通过管道与所述第四级换热器的第一管路的输入端连接，所述第三气液分离器的液体出口通过所述第二节流装置与所述第四级换热器的第二管路的输入端连接，所述第三气液分离器还设置有旁通化霜管路；
16.所述第四级换热器的第一管路的输出端与所述第五级换热器的第一管路的输入端连接；
17.所述第五级换热器的第一管路的输出端与所述制冷电磁阀连接，所述蒸发器的输出端通过管路与所述第四级换热器的输入端连接。
18.进一步地，所述第五级换热器的第一管路的输出端还通过管道与所述第五级换热器的第二管路的输入端连接。
19.进一步地，所述第五级换热器的第一管路输出端与所述第五级换热器的第二管路的输入端之间的管路上设置有所述第二节流装置。
20.进一步地，所述第一级换热器、所述第二级换热器、所述第三级换热器、所述第四级换热器以及所述第五级换热器均为套管式换热器或板换式换热器。
21.进一步地，所述除霜热交换器为套管式换热器或板换式换热器。
22.进一步地，所述冷凝器为水冷方式冷凝器或风冷方式冷凝器。
23.进一步地，所述第一节流装置及所述第二节流装置均为毛细管或节流阀。
24.本实用新型具有如下优点：通过本实用新型的超低温多级自复叠制冷深冷单元采用阶梯式热氟除霜系统，采用阶梯式除霜控制，可以有效的避免超低温管路冻结堵塞，保障多级自复叠制冷系统有效安全的可靠运行。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附
图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
26.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
27.图1为本实用新型一些实施例提供的超低温多级自复叠制冷深冷单元采用阶梯式热氟除霜系统的结构图。
28.图2为本实用新型一些实施例提供的超低温多级自复叠制冷深冷单元采用阶梯式热氟除霜系统的多级自复叠级联制冷单元的结构图。
29.图中：1、压缩机，2、除霜热交换器，3、冷凝器，4、第一化霜电磁阀， 5、第二化霜电磁阀，6、多级自复叠级联制冷单元，7、制冷电磁阀，8、第一节流装置，9、控制单元，10、蒸发器，11、传感器，12、第一级换热器，13、第二级换热器，14、第三级换热器，15、第四级换热器，16、第五级换热器， 17、第一气液分离器，18、第二气液分离器，19、第三气液分离器，20、第二节流装置，21、第一管路，21、第二管路。
具体实施方式
30.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1至图2所示，本实用新型第一方面实施例中的超低温多级自复叠制冷深冷单元采用阶梯式热氟除霜系统，包括压缩机1、除霜热交换器2、冷凝器3、多级自复叠级联制冷单元6、制冷电磁阀7、蒸发器10、第一化霜电磁阀4和第二化霜电磁阀5；压缩机1的输出端与除霜热交换器2的第一管路21 输入端连接，除霜热交换器2的第一管路21的输出端通过冷凝器3与多级自复叠级联制冷单元6的第一通道的输入端连接，多级自复叠级联制冷单元6 的第一通道的输出端通过管道与制冷电磁阀7连接，制冷电磁阀7通过管道与蒸发器10的输入端连接，蒸发器10的输出端通过管道与多级自复叠级联制冷单元6的第二通道的输入端连接，多级自复叠级联制冷单元6的第二通道的输出端通过管道与压缩机1的输入端连接；多级自复叠级联制冷单元6的化霜管路通过除霜热交换器2与第一化霜电磁阀4连接，第一化霜电磁阀4通过管道与蒸发器10的输入端连接；压缩机1的输出端还与第二化霜电磁阀5连接，第二化霜电磁阀5通过管道与蒸发器10的输入端连接。
32.在上述实施例中，需要说明的是，本实施例采用的是多种环保不可燃的制冷剂作为组元，根据制冷剂组元的物化属性，通过控制单元的逻辑控制，采用阶梯式除霜，除霜时利用多级自复叠制冷单元中后级较低三相点的组元，通过换热管路与压缩机的高压高温排气管路进行一次热交换再送入蒸发器进行除霜，当蒸发器回路温度传感器检测到蒸发器回气温度高于多元混合工质中三相点最高的某个组元时，切换化霜管路进行传统的热氟除霜
模式，即压缩机高压高温排气管路进行旁通，将高温高压气体输送至蒸发器进行除霜；此外，关键部位也可增加辅助电加热。
33.上述实施例达到的技术效果为：通过本实施例的超低温多级自复叠制冷深冷单元采用阶梯式热氟除霜系统，采用阶梯式除霜控制，可以有效的避免超低温管路冻结堵塞，保障多级自复叠制冷系统有效安全的可靠运行。
34.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，还包括第一节流装置8，制冷电磁阀7与蒸发器10的输入端之间的管路上设置有第一节流装置8。
35.在上述可选的实施例中，需要说明的是，第一节流装置8为任意能够起到节流效果的部件。
36.上述可选的实施例的有益效果为：第一节流装置8起到良好的节流作用。
37.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，还包括传感器11，蒸发器10的输出端与多级自复叠级联制冷单元6的第二通道的输入端之间的管道上设置有传感器11。
38.在上述可选的实施例中，需要说明的是，还包括控制单元9，控制单元9 用于实现整个装置的逻辑控制。
39.上述可选的实施例的有益效果为：通过设置传感器11，实现了蒸发器10 出口的温度监测。
40.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，多级自复叠级联制冷单元 6包括第一级换热器12、第二级换热器13、第三级换热器14、第四级换热器 15、第五级换热器16、第一气液分离器17、第二气液分离器18、第三气液分离器19以及第二节流装置20；第一级换热器12、第二级换热器13、第三级换热器14、第四级换热器15以及第五级换热器16均具有第一管路21及第二管路22；第一级换热器12的第一管路21输入端与冷凝器3连接；第一级换热器12的第一管路21的输出端与第一气液分离器17的入口连接，第一气液分离器17的气体出口通过管道与第二级换热器13的第一管路21的输入端连接，第一气液分离器17的液体出口通过第二节流装置20与第二级换热器13 的第二管路22的输入端连接；第二级换热器13的第一管路21的输出端与第二气液分离器18的入口连接，第二气液分离器18的气体出口通过管道与第三级换热器14的第一管路21的输入端连接，第二气液分离器18的液体出口通过第二节流装置20与第三级换热器14的第二管路22的输入端连接；第三级换热器14的第一管路21的输出端与第三气液分离器19的入口连接，第三气液分离器19的气体出口通过管道与第四级换热器15的第一管路21的输入端连接，第三气液分离器19的液体出口通过第二节流装置20与第四级换热器 15的第二管路22的输入端连接，第三气液分离器19还设置有旁通化霜管路；第四级换热器15的第一管路21的输出端与第五级换热器16的第一管路21 的输入端连接；第五级换热器16的第一管路21的输出端与制冷电磁阀7连接，蒸发器10的输出端通过管路与第四级换热器15的输入端连接。
41.在上述可选的实施例中，需要说明的是，上述实施例仅仅给出五个换热器构成的自复叠级联制冷单元6，此外，还可根据实际需求将换热器的个数设置为其他任意数量。
42.上述可选的实施例的有益效果为：通过本实施例的自复叠级联制冷单元 6，有效的实现了逐级冷凝、自动复叠的制冷效果。
43.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，第五级换热器16的第一管路21的输出端还通过管道与第五级换热器16的第二管路22的输入端连接。
44.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，第五级换热器16的第一管路21输出端与第五级换热器16的第二管路22的输入端之间的管路上设置有第二节流装置20。
45.在上述可选的实施例中，需要说明的是，第二节流装置20为任意能够起到节流效果的部件。
46.上述可选的实施例的有益效果为：第二节流装置20起到良好的节流作用。
47.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，第一级换热器12、第二级换热器13、第三级换热器14、第四级换热器15以及第五级换热器16均为套管式换热器或板换式换热器。
48.上述可选的实施例的有益效果为：通过上述设置，起到了良好的换热效果。
49.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，除霜热交换器2为套管式换热器或板换式换热器。
50.上述可选的实施例的有益效果为：通过上述设置，起到了良好的换热效果。
51.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，冷凝器3为水冷方式冷凝器或风冷方式冷凝器。
52.在上述可选的实施例中，需要说明的是，冷凝器3还可为其他类型的泠凝器。
53.可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，第一节流装置8及第二节流装置20均为毛细管或节流阀。
54.在上述可选的实施例中，需要说明的是，此外，第一节流装置8及第二节流装置20还可为其他类型的节流器件。
55.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
56.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。