[发明专利]一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱

权利要求书

1.一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的低温冰箱包括阶梯活塞脉管制冷机、冰箱箱体和载冷系统，所述阶梯活塞脉管制冷机运行产生冷量，通过所述的载冷系统将冷量传递至所述的冰箱箱体内，使所述的冰箱箱体内处于低温状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述阶梯活塞脉管制冷机包括阶梯活塞压缩机和脉管制冷机冷头，阶梯活塞压缩机驱动脉管制冷机冷头，使脉管制冷机冷头产生制冷量，所述的阶梯活塞脉管制冷机内充注高压工质。

3.根据权利要求2所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的阶梯活塞压缩机包括阶梯活塞和阶梯气缸，所述的阶梯活塞和所述的阶梯气缸组成阶梯活塞压缩机压缩腔和阶梯活塞压缩机膨胀腔，所述的阶梯活塞压缩机压缩腔用以输入功来驱动脉管制冷机冷头运行，所述的阶梯活塞压缩机膨胀腔用以回收脉管制冷机的膨胀功以提高制冷机效率。

4.根据权利要求2所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的脉管制冷机冷头包括顺次相连的室温端换热器、回热器、低温端换热器、脉管、惯性管，所述的室温端换热器与阶梯活塞压缩机压缩腔相连，所述的惯性管与阶梯活塞压缩机膨胀腔相连，通过惯性管的惯性作用和阻力作用，使惯性管两端的压力波产生近180°的反向，阶梯活塞压缩机同时向脉管制冷机冷头输入声功驱动其制冷并回收脉管制冷机脉管热端的膨胀功，所述回热器内填充回热填充材料，具有换热与储能的作用。

5.根据权利要求4所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的惯性管连接气库后再与阶梯活塞压缩机膨胀腔相连。

6.根据权利要求1所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的载冷系统采用环路热管结构，所述环路热管内充注相变材料，所述环路热管的冷凝段与阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器换热，所述环路热管内气态工质放热冷凝为液态工质，流入环路热管的蒸发段，环路热管的蒸发段置于冰箱箱体内，所述环路热管内液态工质吸热蒸发为气态工质，流入环路热管的冷凝段；所述环路热管实现将阶梯活塞脉管制冷机产生的制冷量导入冰箱箱体内，维持冰箱箱体内低温的功能。

7.根据权利要求1所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的载冷系统采用散热板结构，所述的冰箱箱体内安装散热板，阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器直接与散热板接触，将冷量传递到金属散热板上，使冰箱箱体内保持低温。

8.根据权利要求7所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的散热板与阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器之间采用金属编织网连接；或，所述的散热板与阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器之间采用热管连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的载冷系统采用风扇强制对流换热结构，所述阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器置于冰箱箱体内，所述风扇位于冰箱箱体内，风扇使冰箱箱内气体与阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器强制对流换热。

10.根据权利要求9所述的一种基于阶梯活塞脉管制冷机的低温冰箱，其特征在于，所述的载冷系统采用风扇强制对流换热结构，所述阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器位于冰箱箱体外，风扇和换热器位于冰箱箱体内，阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器位于冰箱箱体外，通过载冷系统将所述阶梯活塞脉管制冷机的低温端换热器与换热器连接，通过载冷系统将冷量传递到安装于冰箱箱体内的换热器，通过风机强制对流结构，保持冰箱箱体内的低温环境。