[实用新型]一种推移活塞及采用该推移活塞的低温制冷机

说明书

本实用新型公开了一种推移活塞和相应的低温制冷机，在推移活塞上设有气体通路和排气口（12b），所述排气口（12b）的位置处开设有位于推移活塞外表面上的环形槽（6），该环形槽（6）将上述的气体通路分割为高温侧的第一气体通道（4）和低温侧的第二气体通道（5），第一气体通道（4）对应的推移活塞上的区域外径D1大于第二气体通道（5）对应的推移活塞上的区域外径D2且D2大于环形槽（6）对应的推移活塞上的区域外径D3。所述的低温制冷机包括上述的推移活塞。本实用新型通过环形槽的结构形式，能够将排气口向外部喷出的气流均匀化，提升制冷机换热能力，同时又可抑制由于密封不稳定引起的制冷能力降低以及冷却温度的不稳定。

技术领域

本实用新型涉及低温制冷机技术领域，具体地说是一种能够提升制冷机换热能力、且能抑制由于密封不稳定引起的制冷能力降低及冷却温度不稳定的推移活塞及采用该推移活塞的低温制冷机。

背景技术

蓄冷式制冷机，例如，包括ＧＭ制冷机、斯特林制冷机。这些制冷机具有缸体和在其内部进行往复运动的推移活塞。在设计过程中，一是要确保活塞与气缸之间的密封，二是要确保活塞冷端排出的制冷剂气体与气缸的冷端换热器进行充分的换热。传统的推移活塞分成两部分：采用螺旋槽或气体迷宫密封方式，增大气体通路，增大流动阻尼，降低气体从热端向冷端的泄漏量；排气口布置在推移活塞下端靠上一些，实现制冷剂气体与气缸冷端换热器之间的换热。由于换热面积有限，必须充分发挥换热效果，尽管排气口是均匀布置在圆周上，但是排出的制冷剂气体沿着活塞下部与气缸之间的间隙流动是不均匀的，这将影响换热效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够提升制冷机换热能力、且能抑制由于密封不稳定引起的制冷能力降低及冷却温度不稳定的推移活塞及采用该推移活塞的低温制冷机。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种推移活塞，在推移活塞的外表面上设有气体通路且在推移活塞的下部设有排气口，其特征在于：所述排气口的位置处开设有位于推移活塞外表面上的环形槽，且排气口沿环形槽的周向布置，该环形槽将上述的气体通路分割为高温侧的第一气体通道和低温侧的第二气体通道，第一气体通道对应的推移活塞上的区域外径D1大于第二气体通道对应的推移活塞上的区域外径D2且第二气体通道对应的推移活塞上的区域外径D2大于环形槽对应的推移活塞上的区域外径D3。

所述的推移活塞安装在气缸内，第一气体通道的外缘与气缸的内壁之间的间隙δ1小于第二气体通道的外缘与气缸的内壁之间的间隙δ2，且第二气体通道的外缘与气缸的内壁之间的间隙δ2小于环形槽的槽底与气缸的内壁之间的间隙δ3。

所述的间隙δ1与间隙δ2之间的关系为：5≤δ2/δ1≤150。

所述的间隙δ2与间隙δ3之间的关系为：1.5≤δ3/δ2≤20。

所述的气体通路为螺旋气体通路、或者是迷宫气体通路且不局限于这两种形式。

所述的推移活塞为多级结构时，环形槽位于初级推移活塞之后的推移活塞上。

所述的推移活塞包括一级推移活塞和二级推移活塞时，环形槽位于二级推移活塞上。

一种采用所述的推移活塞的低温制冷机，其特征在于：所述的低温制冷机包括上述的推移活塞，该推移活塞安装在该低温制冷机的气缸内。

所述的低温制冷机采用多级气缸时，上述的推移活塞安装在初级气缸之后的气缸内；所述的低温制冷机采用单级气缸时，气缸内安装有上述的推移活塞。

所述的低温制冷机采用双级气缸时，上述的推移活塞安装在二级缸体内。

本实用新型相比现有技术有如下优点：