[发明专利]采用脉管型自由活塞斯特林制冷机的多温区风冷冰箱

说明书

根据本发明的采用脉管型自由活塞斯特林制冷机的多温区风冷冰箱，包括冰箱箱体、制冷部、控制部，冰箱箱体具有至少一个风室、设置在风室外部的送风道以及回风道，风室的风室壁上分别设置有连通送风道与风室内部的送风口以及连通回风道与风室内部的回风口，回风口的位置高于送风口的位置，送风道与回风道均为密闭通道且相连通，制冷部包括脉管型自由活塞斯特林制冷机、冷端换热器、冷端送风装置，冷端换热器设置在冷端上且位于送风道与回风道的连接处，冷端换热器分隔送风道与回风道，控制器分别与室内温度传感器、冷头温度传感器、风室送风阀、风室回风阀相连，控制器分别控制风室送风阀、风室回风阀的阀门开合的大小。

技术领域

本发明属于家电领域，具体涉及一种采用脉管型自由活塞斯特林制冷机的多温区风冷冰箱。

背景技术

随着人们生活水平的提高，普通冰箱(温度高于-18℃)的冷冻功能逐渐无法满足人们对一些食品的冷冻要求，如一些海鲜需要在-40℃以下保存更好。以肉食品为例，在普通冰箱保存时，7℃冷藏不能超过2日，0℃冷藏不能超过5日，-18℃冷冻时，时间也不能超过1个月。对于需要长时间保存的食品，冷冻温度越低，越可抑制微生物生长繁殖和酶的活性，营养损失比较小，保存鲜度越好。

传统的家用冰箱制冷一般采用单级蒸汽压缩式节流制冷系统，由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器四个基本部分组成，各个部分通过管道连接在一起组成一个封闭的系统。系统内充以一定量的制冷剂，制冷剂在系统内通过压缩、冷凝、节流、蒸发四个循环过程制冷。采用蒸汽压缩制冷的冰箱制冷速度快，制冷效果好，技术成熟，因此性能稳定、寿命长。采用蒸汽压缩制冷的冰箱工作时，压缩机在温控器的控制下间歇启停。当冰箱中的温度高于设定温度时，压缩机启动制冷，柜内温度降低，直至冰箱中的温度达到设定温度以下的某一临界值，压缩机停止工作，冰箱内温度开始上升。当温度上升至另一高于设定温度的临界值时，压缩机又开始启动工作。以上过程反复循环。因此，即使冰箱处于稳定状态，箱体中的温度也有周期性的波动，这对于一些像海鲜类的高级食品保存不利。而且单级蒸汽压缩节流制冷系统也很难实现-40℃以下的制冷温度，无法满足对一些食品保存的温度需求。

斯特林制冷循环由两个等温过程和等容过程组成，其理论循环效率为卡诺效率。相对来说，在低温制冷工况下采用斯特林制冷技术具有更高的制冷效率。斯特林制冷机采用气体膨胀制冷的闭式循环，由压缩单元与膨胀单元无阀连通而成。采用氦气作为制冷工质，不会对臭氧层产生破坏，是一种极其环保的制冷技术。自由活塞斯特林制冷机没有复杂的管路系统，压缩机和膨胀机集成在一起，具有运动部件少、无油润滑、不易磨损、可靠性高、寿命长、结构紧凑、重量轻、制冷效率高等优点，而且还具有控温精度高，满负荷和局部负荷下都具有较高的效率，通过调节输入电压即可控制制冷量和制冷温度。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种使用新型高效的脉管型自由活塞斯特林制冷机的多温区风冷冰箱，本发明的同轴脉管型自由活塞斯特林制冷机取消了传统自由活塞斯特林制冷机较长的低温膨胀活塞，以较短室温区工作的功回收膨胀活塞代替。自由活塞斯特林制冷机的膨胀气缸变成了脉管冷指的脉冲管，脉冲管冷端布置有层流化的导流器，热端设有二级热端换热器。这种改变结合了自由活塞斯特林制冷机和脉管制冷机的优点，通过取消在冷热端高频运动的膨胀活塞，消除了低温膨胀活塞带来的泵气损失、穿梭损失以及轴向导热损失。通过热端设置较短的室温膨胀活塞解决了脉管制冷机的声功回收问题，因此，当完全回收冷端声功时，该新型脉管型自由活塞斯特林制冷机理论效率为卡诺循环效率。同时，取消低温膨胀活塞降低了制冷机制造难度，减小了整机质量。

本发明提供了一种采用脉管型自由活塞斯特林制冷机的多温区风冷冰箱，具有这样的特征，包括冰箱箱体、制冷部、控制部，