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一种制冷机换热系统

阅读：1000发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种制冷机换热系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种制冷机换热系统，包括壳体、吸热器组件、回热器组件及散热器组件，吸热器组件及散热器组件分别位于回热器组件的相对两端，回热器组件包括过滤棉、套筒及薄膜，薄膜缠绕于套筒，过滤棉位于回热器组件两端的进出口位置，能够过滤、限位、均匀气流，散热器组件包括内散热器组件及外散热器组件，外散热器组件固定于壳体外壁，内散热器组件位于壳体内部并与外散热器组件相对，通过上述设计，换热系统位于气缸中，减轻膨胀活塞的重量。，下面是一种制冷机换热系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种制冷机换热系统，包括壳体、吸热器组件、回热器组件及散热器组件，其特征在于：所述吸热器组件及所述散热器组件分别位于所述回热器组件的相对两端，所述回热器组件包括过滤棉、套筒及薄膜，所述薄膜缠绕于所述套筒，所述过滤棉位于所述回热器组件两端的进出口位置，能够过滤、限位、均匀气流，所述散热器组件包括内散热器组件及外散热器组件，所述外散热器组件固定于所述壳体外壁，所述内散热器组件位于所述壳体内部并与所述外散热器组件相对。
2.根据权利要求1所述的制冷机换热系统，其特征在于：所述薄膜设有若干凸起，每一凸起设有开口，所述薄膜缠绕于所述套筒形成若干层，气流通过所述开口在不同层之间流动，构成复杂的气体流通路径，从而扰乱流动。
3.根据权利要求2所述的制冷机换热系统，其特征在于：所述凸起的截面呈八字形。
4.根据权利要求1所述的制冷机换热系统，其特征在于：所述薄膜由聚萘二甲酸乙二醇酯制成。
5.根据权利要求1所述的制冷机换热系统，其特征在于：所述薄膜厚度为0.01mm-
0.1mm。
6.根据权利要求1所述的制冷机换热系统，其特征在于：所述外散热器组件包括若干外散热器翅片及卡箍，若干所述外散热器翅片固定于所述壳体外壁，所述卡箍将若干所述外散热器翅片箍紧成型。
7.根据权利要求6所述的制冷机换热系统，其特征在于：若干所述外散热器翅片通过导热硅脂固化粘接。
8.根据权利要求6所述的制冷机换热系统，其特征在于：所述外散热器翅片宽度为
25.5mm。
9.根据权利要求6所述的制冷机换热系统，其特征在于：所述吸热器组件包括吸热器及衬套，所述衬套位于所述吸热器内圈，防止所述吸热器的翅片收紧后对所述套筒施压使所述套筒变形。
10.根据权利要求1所述的制冷机换热系统，其特征在于：所述内散热器组件的翅片宽度为5.5mm。

说明书全文

一种制冷机换热系统

技术领域

[0001] 本发明涉及制冷机，尤其是涉及一种制冷机换热系统。

背景技术

[0002] 斯特林制冷机由压缩单元与膨胀单元无阀连通而成，它采用气体膨胀压缩方式制冷。自问世以来，受到了航天、军事等部门的青睐，现已应用于光电、电子、真空、制冷等诸多领域。目前斯特林制冷机向大冷量、中高温区(100K～270K)发展，同时制冷温区也变广。

[0003] 换热器是斯特林制冷机的重要部件，换热器效率的高低对制冷机的制冷效率影响很大。换热器的设计原则是流阻小、热容大、比表面积高。换热器安装在斯特林制冷机的膨胀机部分，对于小型斯特林制冷机，一般把换热器和膨胀活塞集成在一起，即在膨胀活塞内部填充金属丝作为换热器。而在大制冷量的斯特林制冷机中，为了机器的动力学优化匹配，需要减轻膨胀活塞的重量，因而金属丝填充在膨胀活塞内部不适用。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种换热器位于气缸中的制冷机换热系统。

[0005] 一种制冷机换热系统，包括壳体、吸热器组件、回热器组件及散热器组件，所述吸热器组件及所述散热器组件分别位于所述回热器组件的相对两端，所述回热器组件包括过滤棉、套筒及薄膜，所述薄膜缠绕于所述套筒，所述过滤棉位于所述回热器组件两端的进出口位置，能够过滤、限位、均匀气流，所述散热器组件包括内散热器组件及外散热器组件，所述外散热器组件固定于所述壳体外壁，所述内散热器组件位于所述壳体内部并与所述外散热器组件相对。

[0006] 进一步地，所述薄膜设有若干凸起，每一凸起设有开口，所述薄膜缠绕于所述套筒形成若干层，气流通过所述开口在不同层之间流动，构成复杂的气体流通路径，从而扰乱流动。

[0007] 进一步地，所述凸起的截面呈八字形。

[0008] 进一步地，所述薄膜由聚萘二甲酸乙二醇酯制成。

[0009] 进一步地，所述薄膜厚度为0.01-0.1mm。

[0010] 进一步地，所述外散热器组件包括若干外散热器翅片及卡箍，若干所述外散热器翅片固定于所述壳体外壁，所述卡箍将若干所述外散热器翅片箍紧成型。

[0011] 进一步地，若干所述外散热器翅片通过导热硅脂固化粘接。

[0012] 进一步地，所述外散热器翅片宽度为25.5mm。

[0013] 进一步地，所述吸热器组件包括吸热器及衬套，所述衬套位于所述吸热器内圈，防止所述吸热器的翅片收紧后对所述套筒施压使所述套筒变形。

[0014] 进一步地，所述内散热器组件的翅片宽度为5.5mm。

[0015] 相比现有技术，本发明制冷机换热系统还包括吸热器组件及散热器组件分别位于回热器组件的相对两端，回热器组件包括过滤棉、套筒及薄膜，薄膜缠绕于套筒，过滤棉位于回热器组件两端的进出口位置，能够过滤、限位、均匀气流，散热器组件包括内散热器组件及外散热器组件，外散热器组件固定于壳体外壁，内散热器组件位于壳体内部并与外散热器组件相对，通过上述设计，换热系统位于气缸中，减轻膨胀活塞的重量。附图说明

[0016] 图1为本发明制冷机换热系统的结构示意图；

[0017] 图2为图1的制冷机换热系统的吸热器组件的立体图；

[0018] 图3为图1的制冷机换热系统的回热器组件的立体图；

[0019] 图4为图3的回热器组件的薄膜的俯视图；

[0020] 图5为图4的薄膜的凸起的结构示意图；

[0021] 图6为图1的制冷机换热系统的散热器组件的结构示意图；

[0022] 图7为图6的散热器组件的内散热器组件的立体图；

[0023] 图8为图6的散热器组件的外散热器组件的立体图。

[0024] 图中：10、壳体；20、吸热器组件；21、吸热器；22、衬套；30、回热器组件；31、过滤棉；32、套筒；33、薄膜；330、凸起；331、开口；332、流通孔；40、散热器组件；41、内散热器组件；
42、外散热器组件；420、外散热器翅片；421、卡箍。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

[0027] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0028] 请参阅图1至图8，本发明一种制冷机换热系统包括壳体10、吸热器组件20、回热器组件30及散热器组件40。

[0029] 壳体10包括铜冷头并设有制冷腔。

[0030] 吸热器组件20包括吸热器21以及衬套22。吸热器21由紫铜带料经过滚带机压制而成，导热系数高，换热面积大，氦气气体工质在通过狭缝空间时与铜带发生强制对流换热吸收或释放热量，吸热器21相比壳体10光面的对流换热面积更大，换热效率更高。衬套22由不锈钢制成。衬套22位于吸热器21内圈，避免紫铜翅片收紧后对塑料套筒32外壁直接施加外力，导致回热器组件30的套筒32上端变形，影响配气活塞往复运动。

[0031] 回热器组件30包括过滤棉31、套筒32以及薄膜33。薄膜33由聚萘二甲酸乙二醇酯制成。套筒32由工程塑料注塑而成，其内壁与配气活塞形成膨胀腔。薄膜33缠绕在套筒32表面。薄膜33设有若干凸起330，每一凸起330设有开口331及流通孔332，开口331与流通孔332连通，开口331的直径小于流通孔332的直径。凸起330的截面呈八字形。薄膜33缠绕于套筒32形成若干层，气流通过开口331在不同层之间流动，构成复杂的气体流通路径，从而扰乱流动，显著提高换热效率。薄膜33厚度为0.01-0.1mm。凸起330高度为0.13mm。开口331呈圆形，直径为0.18mm。流通孔332呈圆形，直径为0.34mm。过滤棉31位于套筒32两端位于回热器组件30的上下进出口位置，起到过滤、限位以及均匀气流的作用。

[0032] 散热器组件40包括内散热器组件41以及外散热器组件42。内散热器组件41包括若干翅片，翅片宽度为5.5mm。外散热器组件42包括外散热器翅片420以及卡箍421。外散热器翅片420的宽度为25.5mm。外散热器翅片420通过导热硅脂固化粘接于壳体10外壁。卡箍421将若干外散热器翅片420箍紧成型。在本实施例中，卡箍421为铁丝。

[0033] 使用制冷机换热系统时，吸热器组件20将制冷腔内的热量通过壳体10的铜冷头导入吸热器组件20内壁，工质在穿过吸热器21狭缝时通过强制对流换热吸收热量，工质温度升高，达到对工质加热的目的。制冷腔内温度降低，达到制冷目的。回热器组件30交替地从工质吸收热量和向工质提供热量。内散热器组件41吸收工质的热量，通过壳体10热传导给外散热器组件42，再由外部散热风扇强制对流排至制冷机外部。

[0034] 通过上述设计，换热系统位于气缸中，减轻膨胀活塞的重量，并且换热效率高。

[0035] 对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

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