[发明专利]脉管型VM制冷机

说明书

本发明涉及一种脉管型VM制冷机，包括发动机单元与制冷机单元，还包括推移活塞单元和惯性管单元，所述的推移活塞单元只设有一个，所述的推移活塞单元有不同的推移活塞前腔和推移活塞背腔，推移活塞背腔与推移活塞前腔分别与发动机单元与制冷机单元两端相连，惯性管单元和发动机单元与制冷机单元相连。与现有技术相比，本发明在VM制冷机中采用一个推移活塞给发动机单元和制冷机单元级供气，采用一个惯性管作为调相器，从而将传统VM制冷机两个运动部件的结构减为一个推移活塞，简化了系统的复杂性。

技术领域

本发明涉及一种制冷机，尤其是涉及一种脉管型VM制冷机。

背景技术

维勒米尔制冷机(Vuilleumierrefrigerator，简称VM制冷机)是在1918年由维勒米尔提出的一个热泵循环。它是一个定容循环，应用位移器进行工作。位移器只简单地使气体从制冷机内空间的一部分运动到另一部分，而无需在一封闭空间压缩气体，所以它具有长期工作的优点。

传统VM制冷机有两个气缸，用一个小电机带动缸内的两个位移器以近90°的相位差进行往复运动。在每个位移器内有一个蓄冷器，它允许气体从汽缸的一端向另一端流动，并交替地贮存和释放热能。在动力缸的热端加入热量，热量又从环境温度端(机轴箱)排出。低温负载的热量在制冷机冷缸的冷端吸收，也在机轴箱放出。

传统VM脉管制冷机是一种可利用热能制冷的制冷机，有两个在室温下的推移活塞，这两个推移活塞间的运动有一个最佳的相位差。由于是两个运动部件，因此结构复杂，可靠性低，造价高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种脉管型VM制冷机，本发明采用一个阶梯推移活塞取代两个运动部件，并加一个惯性管作为调相器，从而使运动部件由两个减为一个。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种脉管型VM制冷机，包括发动机单元与制冷机单元，所述的发动机单元包括顺次连接的发动机脉管、发动机加热器、发动机回热器，制冷机单元包括第一级制冷机单元，第一级制冷机单元包括顺次连接的第一级制冷机脉管、第一级制冷机冷头、第一级制冷机回热器，此外，本发明的脉管型VM制冷机还包括推移活塞单元和惯性管单元，所述的推移活塞单元只设有一个，所述的推移活塞单元有不同的推移活塞前腔和推移活塞背腔，推移活塞背腔与推移活塞前腔分别与发动机单元与制冷机单元两端相连，惯性管单元和发动机单元与制冷机单元相连。

进一步地，所述的发动机单元可以由发动机脉管、发动机加热器、发动机回热器、发动机冷却器顺次连接组成。

进一步地，第一级制冷机单元可以由第一级制冷机脉管、第一级制冷机冷头、第一级制冷机回热器、第一级制冷机散热器顺次连接组成。

进一步地，对于推移活塞单元而言，优选的方式为，所述的推移活塞单元由推移活塞气缸和推移活塞组成，包括推移活塞第一前腔，推移活塞第二前腔和推移活塞背腔，

推移活塞背腔与发动机冷却器和第一级制冷机散热器相连接，推移活塞第一前腔与发动机脉管相连接，推移活塞第二前腔与第一级制冷机脉管相连接，给发动机单元和制冷机单元供气。

进一步地，优选实施方式为，惯性管单元由惯性管和气库组成，惯性管与发动机冷却器连接。

进一步地，所述的制冷机单元包括第一级制冷机单元和第二级制冷机单元，第二级制冷机单元由第二级制冷机脉管、第二级制冷机冷头、第二级制冷机第二回热器、第二级制冷机预冷换热器、第二级制冷机第一回热器及第二级制冷机散热器顺次连接组成，第二级制冷机热桥将第一级制冷机冷头与第二级制冷机预冷换热器热连接；推移活塞单元还包括推移活塞第三前腔，推移活塞背腔还与第二级制冷机散热器相连接，推移活塞第三前腔与第二级制冷机脉管相连接。

进一步地，所述的制冷机单元包括第一级制冷机单元和第二级制冷机单元，