[实用新型]一种基于新型气体压缩装置的微型节流制冷系统

说明书

本实用新型属于微型泵以及制冷系统设备领域，具体涉及一种基于新型气体压缩装置的微型节流制冷系统。新型气体压缩装置由上盖、上泵体、下泵体、下盖、密封圈、轮式阀、进口阀和压电振子组成；压电振子通过螺栓与密封圈进行压接；压电振子中心开有中心孔并粘接有轮式阀；上盖、下盖、上泵体、下泵体、轮式阀、密封圈、上、中、下压电振子及其轮式阀构成上盖泵腔、上泵腔、下泵腔和下盖泵腔，实现泵腔的多级压缩；上盖泵腔上方开有出口流道；进口流道经过进口阀与下盖泵腔连通，进出口流道与冷却部分相连组成微型节流制冷系统。特色与优势：提出的微型节流制冷系统集成化高、功耗低、无电磁干扰/冲击/噪音，且易于微型化。

技术领域

本发明属于微型泵以及制冷系统设备领域，具体涉及一种基于新型气体压缩装置的微型节流制冷系统。

背景技术

近年来，随着制造与加工技术的进步，特别是微电子机械系统(MEMS)的迅速发展，微型泵凭借其精确控制、便携性、低功耗和小尺寸集成等优势，广泛应用于生命科学、生物学和微流体领域。而随着液体微型泵技术的逐渐成熟，开发微型气体泵和微型气体压缩装置成为一个新的热点。

在电子技术、红外探测技术、高温超导技术和低温材料科学的研究中，很多元器件都需要在一定的低温环境下正常工作，这样才能减低热干扰，增加信噪比，提高灵敏度。通常这些元件所需要的制冷量很小(数瓦到数毫瓦)，在这种情况下，基于微型气体压缩机驱动的微型节流制冷器作为一种结构紧凑且方便可靠的冷源，可广泛应用于工业和试验研究中。当前制约微型节流制冷器的挑战在于微型气体压缩机的微型化。容积式微型气体泵具有结构简单且易于微型化的优点，十分适合作为微型气体压缩机使用。现有容积式微型气体压缩机主要通过加压气体，以其膨胀过程的压力实现单向阀开启与闭合，常用于微型节流制冷系统中。但往往由于有阀微型泵的单向阀是通过气体压力变化作用后才能动作的被动阀，因此阀的开启和关闭滞后于引起泵腔内压力变化的驱动部件变形，导致微型泵在一定程度下的响应性差，影响其工作性能；而无阀微型泵因工作时无单向阀控制易产生较多的倒流现象，因此无阀微型泵的输出压力不会太高，不适于微型气体压缩机的使用。故现有微型气体压缩机并不能很好的适应微型节流制冷系统。

因此开发一种微型压缩机驱动微型混合工质节流制冷器系统，满足航空航天，生物工程等要求体积小、性能高、能耗低的尖端领域是目前所急需的。

发明内容

本发明一种基于新型气体压缩装置的微型节流制冷系统由两部分组成，分别为新型气体压缩装置和冷却部分。

如图1、图2所示，本发明新型气体压缩装置由上盖、上泵体、下泵体、下盖、密封圈、轮式阀、进口阀和上、中、下压电振子组成；压电振子通过螺栓与密封圈进行连接与密封；所述压电振子由金属基板和压电陶瓷粘接而成；所述压电振子中心开有中心孔，并粘接有轮式阀；上盖、轮式阀、密封圈和上压电振子共同构成上盖泵腔；上泵体、上、中压电振子、轮式阀和密封圈共同构成上泵腔；下泵体、中、下压电振子、轮式阀和密封圈共同构成下泵腔；下盖、下压电振子、轮式阀、密封圈和进口阀共同构成下盖泵腔；所述上盖泵腔上方开有出口流道；进口流道经过进口阀与下盖泵腔连通。

如图3所示，轮式阀主要由阀片，夹持边界和弯曲悬臂组成；轮式阀工作时，3个弯曲悬臂梁的开启带动阀片实现平动开启。