專利名稱:一種高效率的無磁制冷機的制作方法
本發(fā)明屬于微型制冷裝置。
超導量子干涉儀(SQUID)在電磁測量中具有獨特的工作性能。通常它們工作時需用液氦冷卻，由于液氦技術的成本遠遠高于超導器件本身，限制了SQUID的廣泛應用。采用低功率的無磁制冷機可能滿足SQUID的冷卻要求，特別是近年發(fā)展的高TC合金的薄膜SQUID。
美國國家標準局J.Zimmerman等人開發(fā)的無磁制冷機，其排出器由尼龍推移活塞和環(huán)氧玻璃鋼氣缸組成，采用間隙蓄冷技術。但是，由于低溫下(特別是10K以下)材料的熱容急劇降低，蓄冷器的失效率大為增加，因而必須加大排出器(間隙蓄冷器)的長度才能達到制冷要求，而且無熱負荷下的最低制冷溫度不能低于6.5K。
此外，Zimmerman等人的無磁制冷機，采用氣體驅動機構，它是由兩臺膜壓機、一臺空氣壓縮機、一臺真空泵、一臺微型計算機和四只電磁閥組成的。兩臺膜式壓縮機分別提供排出器的工作壓力和驅動壓力。這兩臺膜壓機的壓力源是由一臺空氣壓縮機提供的。膜壓機工作時需用一臺輔助真空泵抽氣以防壓縮空氣透過橡皮隔膜。膜壓機的相位角采用由微型計算機控制的四個電磁閥來保證。這就增加了制冷系統(tǒng)的復雜性，加劇了振動，提高了成本，增加了使用和攜帶的不便。本發(fā)明就是針對上述缺點作了改進，采用多層疊片式推移活塞與雙活塞式壓縮機的氣動裝置。
圖1是排出器的示意圖。圖中〔1〕是多層疊片式推移活塞，〔2〕是氣缸，〔3〕是芯棒，〔4〕是鋁箔，〔5〕是環(huán)氧玻璃布。
本發(fā)明的要點在于排出器中的推移活塞可采用多層疊片粘結壓制而成的多層疊片式推移活塞。多層疊片可采用一層鋁箔和一層環(huán)氧玻璃布相間重疊，并粘結壓制而成。其目的在于通過鋁箔的徑向導熱，增大推移活塞的熱滲透深度，克服尼龍活塞熱滲透深度不大的缺點。采用玻璃布間隔層可以避免活塞軸向導熱，因而可以提高蓄冷效率。同時，由于多層推移活塞的熱膨脹率與玻璃鋼氣缸相近，可以減小因尼龍和玻璃鋼低溫下收縮不一致的調節(jié)量。多層排出器可采用預先制成一定厚度并開有中心孔的鋁箔玻璃鋼圓片，然后一根車制成的芯棒穿入多層疊的中心孔經粘接壓制而成。采用芯棒的目的，是增加推移活塞的軸向強度，同時為多級活塞的級間連接提供足夠的開孔強度。由于本發(fā)明的多層疊片式推移活塞具有熱滲透深度大，蓄冷效率高等特點，因而制成的排出器尺寸可以減小，極限制冷溫度有可能進一步降低。
圖2是采用雙活塞式壓縮機的氣動型無磁制冷機的系統(tǒng)示意圖。圖中〔6〕是主活塞式壓縮機，〔7〕是副活塞式壓縮機，〔8〕為排出器，〔9〕為排出器的氣動活塞，〔10〕為轉動軸，〔11〕為馬達，〔12〕為旋轉式密封結構。
本發(fā)明的要點在于可采用主活塞式壓縮機將工質壓縮到所需的工作壓力，可由副活塞式壓縮機來驅動氣動活塞，兩壓機的相位角可用同軸控制，其中副活塞壓縮機可采用雙作用壓縮，控制排出器氣動活塞的上下運動。兩壓縮機可裝在同一機殼中，通過旋轉密封與馬達相接。采用本發(fā)明的具有雙活塞壓縮機的氣動式無磁制冷機具有結構緊湊、攜帶方便、成本低廉等優(yōu)點。
本發(fā)明提出的多層疊片式推移活塞和雙活塞壓縮機的氣動機構，不僅適用于無磁制冷機，還可以用于其它類型的制冷機。
權利要求
1.一種無磁制冷機，它具有排出器、壓縮機和驅動機構。其特征在于所說的排出器中的推移活塞是采用多層疊片粘結壓制而成的多層疊片式推移活塞。所說的驅動機構，它具有主活塞式壓縮機、付活塞式壓縮機。并同軸驅動。
2.根據權利要求
1所述的無磁制冷機，其特征在于所說的多層疊片是采用一層鋁箔和一層環(huán)氧玻璃布相間重疊。
3.根據權利要求
1、2所述的無磁制冷機，其特征在于玻璃鋼多層疊園片中心有個小孔，孔內穿有一根芯棒。
4.根據權利要求
1所述的無磁制冷機，其特征在于所說的付活塞式壓縮機是雙作用壓縮機。
專利摘要
一種低振動高效率的無磁制冷機，它具有多層疊片式的排出器推移活塞和雙壓縮式的氣體驅動裝置，其中排出器推移塞是由一層鋁箔和一層環(huán)氧玻璃布的多層疊片組成的，多層疊片中開有中心小孔，穿入一根芯棒粘結壓制而成。制冷機的氣體驅動裝置，具有兩臺主、副活塞壓縮機，其中副壓機可采用雙壓縮，與主壓機同軸運轉，通過回轉密封與馬達相接。
文檔編號F25B33/00GK85200119SQ85200119
公開日1985年10月10日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者陳國邦, 張法高, 李式謨, 黃志秀, 鄭建耀 申請人:浙江大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan