低温冰箱用整体式斯特林制冷机制造技术

本发明专利技术提供了一种低温冰箱用整体式斯特林制冷机，包含有外壳以及同轴设于外壳一端的一体焊接冷指组件，在外壳内滑动设有活塞组件，活塞组件包括气缸机构、推移活塞机构和压缩活塞机构，推移活塞机构在气缸机构内往复滑动，推移活塞机构包含有由导向活塞和推移活塞组成的空心活塞头，导向活塞和推移活塞分别采用热的良导体和热的不良导体制成，压缩活塞机构滑动设置在导向活塞上端的推移活塞连杆和气缸机构之间。本发明专利技术提供的制冷机可在

【技术实现步骤摘要】
低温冰箱用整体式斯特林制冷机


[0001]本专利技术涉及制冷机，具体涉及到低温冰箱用整体式斯特林制冷机。

技术介绍

[0002]传统低温冰箱通常采用复叠式制冷系统作为冷源。近些年，随着环保节能要求的不断严格，复叠式制冷系统受到了极大限制，这促进了低温冰箱新型冷源的发展，如斯特林制冷系统。采用斯特林制冷机，实现了低温冰箱的高效率、高可靠性、长寿命、绿色制冷剂、宽广的制冷温区等目标。
[0003]现有低温冰箱用整体式斯特林制冷机主要集中于
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86℃等温区提供制冷量，但其冷量大都只能满足较小储存容量的低温冰箱，制冷效率低、制冷温度偏高，随着低温冰箱储藏容量的增加，一般需要多台制冷机配合制冷，这不利于斯特林低温冰箱成本的降低，并且多台制冷机配合，其制冷系统可靠性差、安装制造难度高。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种低温冰箱用整体式斯特林制冷机，该制冷机能够在
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86℃
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196℃温区可提供500W的制冷量，能够单独满足较大容量低温冰箱要求，并且降低了斯特林低温冰箱的制造成本。为了实现该目的，本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种低温冰箱用整体式斯特林制冷机，所述温冰箱用整体式斯特林制冷机包含有外壳以及同轴设于外壳下端的冷指组件，在外壳和冷指组件内滑动设有气缸机构以及活塞组件，所述活塞组件由推移活塞机构和压缩活塞机构组成。
[0006]推移活塞机构设有导向活塞和推移活塞，导向活塞下端和推移活塞上端密封连接构成中空的推移活塞头，导向活塞上端设有推移活塞连杆，由推移活塞连杆带动推移活塞头在气缸机构内往复滑动，导向活塞和推移活塞分别采用热的良导体和热的不良导体制成，
[0007]压缩活塞机构设有压缩活塞杆和压缩活塞环，压缩活塞杆滑动套置在推移活塞连杆外径上，压缩活塞环固定安装在压缩活塞杆底部且该压缩活塞环位于气缸机构和压缩活塞杆之间，由压缩活塞杆带动压缩活塞环在推移活塞连杆与气缸机构内壁之间滑动；
[0008]所述冷指组件包含有同轴依次连接的冷指基座、热端铜环、蓄冷机构、冷头和冷帽，热端铜环和气缸机构之间套置有热端换热器，且冷头和气缸机构之间套置有冷端换热器，在冷头外径有多道环形槽并套置有冷头外壳，冷帽安装在冷头的开口处。
[0009]进一步的，所述气缸机构由气缸座、压缩气缸和推移气缸组成，
[0010]气缸座下端同心插入冷指基座内部，气缸座外径有一伸展圆环，伸展圆环下端面紧压冷指基座上端面，且在伸展圆环上加工有多个通孔用于和冷指基座螺丝固定连接；
[0011]推移气缸上端以及气缸座下端内壁设有环状凹槽，压缩气缸固定安装在推移气缸和气缸座的环状凹槽内，压缩气缸的内壁和推移气缸、气缸座的内壁齐平，压缩气缸中部加工有均布的环形通槽。
[0012]进一步的，推移活塞与冷帽的对立面均为弧面，并且推移活塞的弧面为凸弧面，且冷帽的弧面为凹弧面。
[0013]进一步的，所述蓄冷机构由环形蓄冷器和蓄冷器外壳组成，环形蓄冷器外壁紧贴蓄冷器外壳且内壁紧贴推移气缸外壁，环形蓄冷器下端面由冷端换热器支撑且上端面承重热端换热器和热端铜环，环形蓄冷器与冷端换热器、热端换热器之间分别放置有一环形过滤片。
[0014]进一步的，在外壳内设有同轴环设于压缩活塞机构外围的电机组件，所述电机组件由外向内依次设有外定子、动子、内磁轭，
[0015]外定子下端内壁紧贴气缸座的伸展圆环外壁，通过螺栓将外定子固定于冷指基座上，
[0016]动子同心插入外定子及内磁轭所形成的间隙中，保持三者内外壁之间不发生接触，动子顶部下表面通过螺钉安装有多个防撞帽，压缩活塞杆轴向穿过动子并与动子固定连接；
[0017]内磁轭中间设有供所述压缩活塞杆穿过的通孔，内磁轭中部外径设有一圈凹槽用于缠绕线圈，内磁轭上下端面对称加工有台阶，上端面台阶用于和防撞帽配合以限制动子的行程，下端面台阶与气缸座上端面相配合并采用螺栓固定连接；
[0018]在外壳内的另一端设置有端盖，端盖通过焊接固定有接线端子，接线端子通过导线和线圈相连。
[0019]进一步的，所述压缩活塞机构还设有压缩板弹簧，压缩板弹簧两侧加工有多个通孔用于和外定子螺钉固定连接，压缩活塞杆上端与压缩板弹簧中部固定连接，由压缩板弹簧实现压缩活塞杆及底部的压缩活塞环做往复活塞运动；
[0020]所述推移活塞机构还设有推移板弹簧，推移板弹簧设置在压缩板弹簧平行位于压缩板弹簧上方，推移板弹簧两侧加工有多个通孔用于和压缩板弹簧固定连接，推移活塞连杆上端与推移板弹簧中部固定连接，由推移板弹簧实现推移活塞连杆及底部的推移活塞头做往复活塞运动。
[0021]进一步的，推移活塞连杆顶端设有第一螺纹，推移板弹簧设有第一中心螺纹孔，推移活塞连杆顶端的第一螺纹与第一中心螺纹孔螺纹配合并用第一螺母紧固；
[0022]压缩活塞杆顶端设有第二螺纹且在螺纹下端设有凸环，压缩活塞杆的第二螺纹向上穿过动子顶面中心孔并用第二螺母锁紧固定，压缩活塞杆以及第二螺母上端面与压缩板弹簧上端面齐平，在压缩板弹簧上表面设有压板，压板中心设有供推移活塞连杆穿过的中心孔，压板下表面压紧在压缩活塞杆以及第二螺母上端面，压缩活塞杆的上端面围绕轴线设有多个螺纹孔，压板通过多个调节螺钉压缩活塞杆上端面相连。
[0023]进一步的，压板用于调节压缩活塞杆及动子的偏置，压板下表面同轴设置有与压缩活塞杆上端面接触的压紧凸环，调节螺钉穿过压紧凸环并固定在压缩活塞杆的调节螺纹孔内。
[0024]进一步的，在外壳内同轴设有位于所述推移板弹簧上方的减振机构，减振机构包含有减振板弹簧、减振器垫块、配重块；
[0025]减振板弹簧有多组，通过螺钉与真空钎焊固定于外壳内壁上的减振器垫块相连接，配重块中间加工有螺纹通孔，通过螺钉连接于减振板弹簧靠近所述推移板弹簧的一侧。
[0026]本专利技术的优点在于：
[0027]1)采用焊接而成的一体式冷指，无需担心冷指漏气问题，同时一体式冷指在批量化生产过程中，由于零件焊接完成，形成组件，便于库存管理、装配方便；
[0028]2)推移活塞机构的活塞头为空心且分别采用热的良导体和热的不良导体制成，能够有效防止冷端冷量经由活塞导冷至热端；
[0029]3)推移活塞与冷帽的对立面为相匹配的弧形曲面，能够在有限空间内增加膨胀腔的体积，膨胀腔体积的增大使得制冷机能够具有更大的制冷量；
[0030]4)冷头外径加工有环形槽，增大了低温冰箱制冷工质与冷头的换热面积，能够使得制冷工质快速降温，将自由活塞斯特林制冷机的冷量传递给低温冰箱；
[0031]5)压板一方面用于将压缩板弹簧、压缩活塞杆、动子连接在一起，另一方面可用于轻度调节动子的偏置，更好的实现动子组件与气缸的同轴。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温冰箱用整体式斯特林制冷机，所述温冰箱用整体式斯特林制冷机包含有外壳(25)以及同轴设于外壳(25)下端的冷指组件，在外壳(25)和冷指组件内滑动设有气缸机构以及活塞组件，其特征在于，所述活塞组件由推移活塞机构和压缩活塞机构组成，推移活塞机构设有导向活塞(8)和推移活塞(6)，导向活塞(8)下端和推移活塞(6)上端密封连接构成中空的推移活塞头，导向活塞(8)上端设有推移活塞连杆(16)，由推移活塞连杆(16)带动推移活塞头在气缸机构内往复滑动，导向活塞(8)和推移活塞(6)分别采用热的良导体和热的不良导体制成，压缩活塞机构设有压缩活塞杆(12)和压缩活塞环(11)，压缩活塞杆(12)滑动套置在推移活塞连杆(16)外径上，压缩活塞环(11)固定安装在压缩活塞杆(12)底部且该压缩活塞环(11)位于气缸机构和压缩活塞杆(12)之间，由压缩活塞杆(12)带动压缩活塞环(11)在推移活塞连杆(16)与气缸机构内壁之间滑动；所述冷指组件包含有同轴依次连连成一体的冷指基座(10)、热端铜环(31)、蓄冷机构、冷头(28)和冷帽(1)，热端铜环(31)和气缸机构之间套置有热端换热器(4)，且冷头和气缸机构之间套置有冷端换热器(2)，在冷头(28)外径有多道环形槽并套置有冷头外壳(29)，冷帽(1)安装在冷头(28)的开口处。2.如权利要求1所述的低温冰箱用整体式斯特林制冷机，其特征在于，所述气缸机构由气缸座(9)、压缩气缸(7)和推移气缸(5)组成，气缸座(9)下端同心插入冷指基座(10)内部，气缸座(9)外径有一伸展圆环，伸展圆环下端面紧压冷指基座(10)上端面，且在伸展圆环上加工有多个通孔用于和冷指基座(10)螺丝固定连接；推移气缸(5)上端以及气缸座(9)下端内壁设有环状凹槽，压缩气缸(7)固定安装在推移气缸(5)和气缸座(9)的环状凹槽内，压缩气缸(7)的内壁和推移气缸(5)、气缸座(9)的内壁齐平，压缩气缸(7)中部加工有均布的环形通槽(7
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1)。3.如权利要求1所述的低温冰箱用整体式斯特林制冷机，其特征在于，推移活塞(6)与冷帽(1)的对立面均为弧面，并且推移活塞(6)的弧面为凸弧面，且冷帽(1)的弧面为凹弧面。4.如权利要求1所述的低温冰箱用整体式斯特林制冷机，其特征在于，所述蓄冷机构由环形蓄冷器(3)和蓄冷器外壳(30)组成，环形蓄冷器(3)外壁紧贴蓄冷器外壳(30)且内壁紧贴推移气缸(5)外壁，环形蓄冷器(3)下端面由冷端换热器(2)支撑且上端面承重热端换热器(4)和热端铜环(31)，环形蓄冷器(3)与冷端换热器(2)、热端换热器(4)之间分别放置有一环形过滤片。5.如权利要求2所述的低温冰箱用整体式斯特林制冷机，其特征在于，在外壳(25)内设有同轴环设于压缩活塞机构外围的电机组件，所述电机组件由外向内依次设有外定子(14)、动子(17)、内磁轭(13)，外定子(14)下端内壁紧贴气缸座(9)的伸展圆环外壁，通过螺栓将外定子(14)固定于冷指基座(10)上，动子(17)同心插入外定子(14)及内磁轭(13)所形成的间隙中，保持三者内外壁之间不...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊超，张安阔，余文辉，方刚，
申请(专利权)人：上海超立安科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：