[发明专利]一种回热式制冷机用气体压力波发生器

说明书

技术领域

本发明涉及回热式制冷机技术领域，具体涉及一种回热式制冷机用气体压力波发生器。

 

背景技术

目前在已经工程化应用及在研的回热式低温制冷机中，均采用活塞与气缸结构的压缩机作为气体压力波发生器，通过电机驱动活塞在气缸中往复运动形成压力波。

压缩机中电机作为驱动源，带动压缩活塞在压缩气缸中往复运动，经过排气口产生具有一定压比的压力波。采用该结构的压缩机存在以下不足：第一，在无油润滑条件下，活塞与气缸之间的密封只能通过微小的间隙，来保证往复运动过程中的相对密封，但这对活塞与气缸的尺寸精度和形位公差要求很高（一般要求在几个微米），且无形中增加了活塞与气缸制造中材料选取、精密加工、热处理和加工周期等过程的难度。第二，由于运动部件存在微小的间隙，但也会导致压力损失，降低压缩效率。第三，活塞与气缸结构的压缩机体内均要充入稀有气体高纯气体，这会在低温制冷机的研制和生产中增加高纯气体的需要量。

 

发明内容

本发明的目的在于提供回热式制冷机用气体压力波发生器，该气体压力波发生器无需压缩活塞与压缩气缸，从而消除了现有压缩机制造难度大、压缩效率低、高纯气体消耗量大等缺陷。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种回热式制冷机用气体压力波发生器，包括电机、波纹管组件和固定外壳。所述的电机和波纹管组件位于固定外壳内。所述的电机包括定子部件、动子部件和软磁体。所述的波纹管组件包括波纹管和分别与波纹管两端固定相连的基体及盲板。所述的基体位于波纹管内，且基体上设有排气口。所述的基体、盲板和波纹管内壁围成压缩腔，并且密封。所述的波纹管固定于基体的一端与定子部件固定相连，波纹管固定于盲板的一端与动子部件固定相连。所述的波纹管与动子部件的固定端，在动子部件的带动下沿波纹管轴向做往复运动。

进一步的，所述的波纹管固定于基体的一端通过固定外壳与定子部件固定相连；所述的波纹管固定于盲板的一端通过连接架与动子部件固定相连。

进一步的，所述的基体一端与波纹管端口处的内壁固定相连，另一端伸入波纹管内；且所述的基体伸入波纹管内的一端上固设有上限位板；所述的固定外壳的底部固设有下限位板。

进一步的，所述的上限位板和下限位板位于盲板两侧，且分别与波纹管轴线相垂直；波纹管自然静止时，所述的上限位板和下限位板的中心均位于波纹管的轴线上，且所述的上限位板和下限位板到盲板的距离相等。

更进一步的，所述的上限位板和下限位板均为弹性非金属材料。

由以上技术方案可知，本发明无需采用压缩活塞及气缸两个精密部件，只需通过电机驱动波纹管组件一端做周期性的往复运动，就能使压缩腔内体积发生周期性变化而产生具有一定压比的气体压力波。因此，本发明具有以下优点：第一，本发明简化了气体压力波发生器的结构，降低了加工难度，缩短了加工周期，提高了部件成品率。第二，本发明是通过波纹管自身的往复运动来产生压力波的，消除了现有压缩机中运动部件之间存在间隙导致压力损失的问题，从而大大降低了间隙密封损失和穿梭损失，提高了压缩效率。第三，本发明只需向波纹管组件的压缩腔中冲入高纯气体，降低了高纯气体的需要量。

 

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明波纹管组件的结构示意图。

其中：

1、波纹管组件，2、基体，3、盲板，4、压缩腔，5、电机，6、排气口，7、固定外壳，8、连接架，9、波纹管，10、上限位板，11、下限位板。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，图1和图2中的A代表波纹管固定于基体的一端，B代表波纹管固定于盲板的一端，C代表上限位板在基体上的安装位置：

实施例1