[发明专利]一种具有新型冷头结构的分体式斯特林制冷机在审
申请号: | 201910574464.6 | 申请日: | 2019-06-28 |
公开(公告)号: | CN110274407A | 公开(公告)日: | 2019-09-24 |
发明(设计)人: | 陈曦;赵千祥 | 申请(专利权)人: | 上海理工大学 |
主分类号: | F25B9/14 | 分类号: | F25B9/14;F25B40/06;F25B41/04 |
代理公司: | 上海德昭知识产权代理有限公司 31204 | 代理人: | 程宗德 |
地址: | 200093 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 狭缝式 换热器 膨胀气缸 热管 冷头 斯特林制冷机 膨胀活塞 分体式 膨胀腔 多边形棱柱 换热器表面 轴对称布置 轴对称设置 嵌套 完全隔离 直线狭缝 耦合 不连通 隔离件 膨胀部 倒U形 直管 | ||
1.一种具有新型冷头结构的分体式斯特林制冷机,其特征在于,包括:
膨胀部,具有狭缝式换热器、同轴对称布置的两个膨胀气缸以及多个设置在所述狭缝式换热器表面的热管,
其中,两个膨胀气缸分别同轴对称设置在所述狭缝式换热器的两端,所述狭缝式换热器和两个膨胀气缸耦合在一起构成冷头结构,
所述狭缝式换热器呈正多边形棱柱形状,其内壁设置有多条呈直线狭缝式凹槽,筒内设置有使得两端完全隔离的隔离件,
所述膨胀气缸内设置有膨胀活塞,所述膨胀活塞、所述膨胀气缸构成以及所述狭缝式换热器构成膨胀腔,
两个膨胀腔同轴对称布置,分别位于所述狭缝式换热器的两端,两端的两个所述膨胀腔在所述狭缝式换热器内是不连通的,
所述热管为脉动热管,所述热管设置成倒U形,所述热管的两个直管分别扦入所述狭缝式换热器的表面,
多个所述热管嵌套设置且在同一平面上。
2.根据权利要求1所述的分体式自由活塞斯特林制冷机,其特征在于,还包括:
回热器,呈环形筒状,设置在所述膨胀活塞外侧且位于所述膨胀机气缸的内侧,
所述回热器的一端与回热器轴承相连,另一端与所述狭缝式换热器相连。
3.根据权利要求2所述的分体式自由活塞斯特林制冷机,其特征在于:
其中,所述回热器采用聚酯类薄膜、尼龙以及聚四氟乙烯材料中的任意一种制成,
所述聚酯类薄膜的厚度为20~50μm。
4.根据权利要求1所述的分体式自由活塞斯特林制冷机,其特征在于,还包括:
压缩部,具有压缩气缸,所述压缩气缸内设置有两个同轴对称布置的压缩活塞,两个所述压缩活塞以及所述压缩气缸构成压缩腔。
5.根据权利要求1所述的分体式自由活塞斯特林制冷机,其特征在于:
其中,所述膨胀腔外侧的膨胀气缸壁管与所述狭缝式换热器通过焊接的方式耦合在一起。
6.根据权利要求4所述的分体式自由活塞斯特林制冷机,其特征在于:
其中,所述压缩部包括同轴对称布置在所述压缩气缸内的两个所述压缩活塞、两个所述压缩活塞杆、两个压缩活塞连接件、两个线性电机、两个板弹簧以及两个板弹簧支架,
所述压缩活塞内部为中空设计,所述压缩活塞尾部与所述压缩活塞连接件相连,所述压缩活塞杆设置在所述压缩活塞连接件内,所述活塞杆一端于所述压缩活塞顶部相连,另一端与所述板弹簧相连。
7.根据权利要求1所述的分体式自由活塞斯特林制冷机,其特征在于:
其中,所述膨胀部包括同轴对称布置在两个所述膨胀气缸内的两个所述膨胀活塞、两个回热器、两个膨胀活塞连接件、两个弹簧,
所述膨胀活塞内部为中空,所述膨胀活塞尾部开口与所述膨胀活塞连接件相连,所述弹簧的一端与所述膨胀活塞连接件相连接,另一端与所述弹簧支架相连接。
8.根据权利要求1所述的分体式自由活塞斯特林制冷机,其特征在于,还包括:
管路连接部,具有一个压缩管路、两个膨胀管路、连通所述压缩管路和两个所述膨胀管路的三通以及两个电磁阀,
其中,所述电磁阀设置在所述三通与所述膨胀管路的接口处。
9.根据权利要求1所述的分体式自由活塞斯特林制冷机,其特征在于,还包括:
设置在所述压缩腔外部的压缩气缸散热器,
所述压缩气缸散热器与周围环境进行对流换热,将所述压缩腔内产生的压缩热量排出。
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