[发明专利]一种采用新型压制金属丝网强化换热的回热器

说明书

本发明公开了一种采用新型压制金属丝网强化换热的回热器，所述的回热器在低温段区域内紧密填充有多个压制金属丝网片，所述的压制金属丝网片采用压薄的金属丝网结构，所述压制金属丝网片中每根金属丝的宽度为20～60μm，厚度为10～25μm。由于是将金属丝网压薄制成的回热填料，相同回热器长度相比于一般的金属丝网回热填料能填更多片，能够提高回热器整体的热容，从而提高低温回热器的回热效率，最终使低温制冷机制冷效率得到提高。

技术领域

本发明属于低温回热器技术领域，尤其是涉及一种采用新型压制金属丝网强化换热的回热器。

背景技术

在回热式低温制冷机当中回热器是一个极其关键的元件，回热器两端有很大的温差，冷热氦气流交替从不同方向经过回热器，与回热器中的回热填料进行热交换，回热填料在此过程中蓄冷，最终实现制冷机的制冷。以斯特林制冷机和脉管制冷机为代表的低温回热式制冷机在回热器的冷量损失通常占整机所有损失的50％以上，而回热损失又是回热器各项损失中占比最大的一部分。理论上回热填料比热容越大，回热损失越小，因此需要重点关注回热填料的比热容。

公开号为CN104654676A的中国专利文献公开了—种纳米涂层金属丝网回热器填料，利用纳米涂层比热容高的优点，在普通不锈钢丝网上形成纳米涂层可以提高回热器填料的热容，最终提高低温制冷机的制冷效率。

公开号为CN101799229A的中国专利文献公开了一种轴向填料和径向填料混合填充的回热器结构，采用的是常规金属丝网材料，但由于回热器结构减小了流动阻力损失，因此提高了制冷机制冷效率。

常规回热器填料一般是普通金属丝网，如不锈钢丝网、磷青铜丝网等，但是由于低温下两者比热容快速下降，导致低温下回热器的效率并不高，从而影响制冷机的制冷效率。对于一种填料材料目数、孔隙率等进行优化或者不同常规材料进行混合搭配，可以在一定程度上提高低温下的回热性能。深低温下希望丝网填料丝径小且孔隙率低，具有较大传热比表面积，一般方法是提高丝网目数。但是由于目前加工方法能力和丝网强度的限制，现有的可用于低温下的产品型金属丝网丝径为18-45μm，目数为300-635目，孔隙率0.4～0.7，无法实现更高的目数以达到更小的孔隙率。因此，为了通过降低丝网孔隙率来增大丝网填料的比表面积，需要寻求新的填料结构。

发明内容

针对常规不锈钢丝网等回热填料低温下回热效率低、丝网目数无法进一步提高的问题，本发明提供了一种采用新型压制金属丝网强化换热的回热器，能够提高回热器整体比热容，减小回热损失，从而提高低温制冷机的制冷性能。

一种采用新型压制金属丝网强化换热的回热器，所述的回热器在低温段区域内紧密填充有多个压制金属丝网片，所述的压制金属丝网片采用压薄的金属丝网结构，所述压制金属丝网片中每根金属丝的宽度为20～60μm，厚度为10～25μm。

本发明将普通金属丝网压薄并制成规则片状，填入回热器中作为回热填料，压制丝网孔隙率更小，厚度更小，比表面积更大，且相同长度回热器可以填更多片，因此能够提高回热器整体比热容，减小回热损失，从而提高低温制冷机的制冷性能。

本发明中，所述的压制金属丝网片可通过滚圆机或其他外力挤压方式将金属丝网压薄后制成，所述金属丝网中每根金属丝的直径为15～45μm。

进一步地，采用滚圆机将将金属丝网压薄，由此制成的金属丝网片孔隙率更小、比表面积更大。

进一步地，所述的压制金属丝网片可以为平织或斜织，每平方英寸目数为250、270、280、300、325、350、363、370、400、500、600或635目等常见目数。

进一步地，所述的压制金属丝网片为圆形或环形，分别用于圆形或环形的回热器。圆形或环形的压制金属丝网片直径为8～35mm。

进一步地，所述压制金属丝网片的金属丝采用不锈钢丝、磷青铜丝、铜丝或表面镀层的金属丝。