專利名稱：脈管制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體制冷機(jī)，特別是一種脈管制冷機(jī)。
脈管制冷機(jī)迄今經(jīng)歷了從基本脈管制冷機(jī)、小孔脈管制冷機(jī)(蘇聯(lián)專利SU553414)到雙向進(jìn)氣脈管制冷機(jī)(中國專利89214250)的發(fā)展過程。目前較為完善的氣體分配器式雙向進(jìn)氣脈管制冷機(jī)包括冷卻器、脈管、冷量換熱器、回?zé)崞鳌o閥壓縮機(jī)、氣體分配器、小孔和氣庫等。盡管獲得不斷改進(jìn)，但所有這些脈管制冷機(jī)體積龐大、制冷量小，制冷溫度偏高的缺點(diǎn)一直未能克服。制冷用的脈管通常是一根中空?qǐng)A管，脈管一端是熱端，向外界散發(fā)熱量;另一端是冷端，產(chǎn)生冷量，其原理與斯特林制冷機(jī)類似。為了獲得大的制冷量不得不采用直徑較大和較長的脈管。管徑增大后，管內(nèi)氣體混合強(qiáng)烈，加強(qiáng)了熱量從脈管熱端向冷端的傳遞，使軸向?qū)釗p失增加，制冷量減少。因此限制脈管內(nèi)氣體的混合是增大脈管制冷量的關(guān)鍵。另一方面，脈管體積增大后，壓縮機(jī)、回?zé)崞黧w積也必須相應(yīng)增大，增大的回?zé)崞饕馕吨蟮目杖莘e損失、更大的流動(dòng)損失和更大的壓縮機(jī)。在獲得相同制冷量時(shí)，脈管制冷機(jī)的體積比斯特林制冷機(jī)大得多。而分置的回?zé)崞骱兔}管更造成制冷機(jī)整機(jī)體積十分龐大。現(xiàn)有回?zé)崞鞯幕責(zé)岵煌耆珦p失也是造成制冷量下降，制冷溫度偏高的原因之一。
本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有脈管內(nèi)易發(fā)生氣流混合的缺點(diǎn)，在獲得相同制冷量的前提下，有效縮小脈管的體積，并進(jìn)而提供一種整機(jī)體積小的脈管制冷機(jī)。本發(fā)明的另一目的是要補(bǔ)償回?zé)崞骰責(zé)岵煌耆珦p失，增加制冷量，進(jìn)一步降低制冷溫度。
本發(fā)明的解決方案是采用一組較細(xì)的脈管取代通常的一根較粗的脈管;這些脈管沿縱向設(shè)置于回?zé)崞鲀?nèi)，脈管的冷端在回?zé)崞骼涠恕?br> 為了補(bǔ)償回?zé)岵煌耆珦p失，在回?zé)崞髦信c上述脈管并列設(shè)置了若干補(bǔ)償脈管，也是一組較細(xì)的脈管。這些補(bǔ)償脈管的長度各不相同，冷端分布在回?zé)崞髦械牟煌叨壬稀?br> 以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明一種具體結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖2是圖1的A-A剖面圖。
圖3是采用毛細(xì)管作為節(jié)流小孔的結(jié)構(gòu)形式。
參見圖1、圖2，一組脈管12沿縱向布置在回?zé)崞?的殼體15內(nèi)，取代了以往較粗的一根脈管。脈管的冷端17貼近回?zé)崞骼涠?8，脈管熱端固定在回?zé)崞鳠岫说墓馨?上。脈管的直徑約為0.5～8mm。脈管的冷端、熱端分別設(shè)置有層流化元件14、37。這些脈管周圍是回?zé)崞魈盍?6。脈管12也可設(shè)置在回?zé)崞?的外表面周圍。
為了補(bǔ)償回?zé)崞骰責(zé)岵煌耆珦p失，在脈管12的間隙另外設(shè)置一組補(bǔ)償脈管13。為區(qū)別起見，將對(duì)外界輸出冷量的脈管12稱為制冷脈管。圖中制冷脈管12分布在外圍，補(bǔ)償脈管分布在中心部位。補(bǔ)償脈管13一般比制冷脈管短，其本身長度也各不相同，它們的冷端分布在回?zé)崞鞯牟煌叨壬?，用于補(bǔ)償回?zé)岵煌耆珦p失，而制冷脈管的冷量通過冷端18向外界輸出。
以上所有脈管熱端可以各引出兩條毛細(xì)管分別與氣庫6和氣體分配器4相連，毛細(xì)管代替小孔起節(jié)流作用。但這種結(jié)構(gòu)制造和調(diào)節(jié)都很麻煩。為此最好如圖1所示，在各脈管熱端設(shè)置一個(gè)集氣室8，集氣室經(jīng)通道29與氣庫6相通，集氣室是氣庫的一部分。在集氣室內(nèi)脈管的熱端設(shè)一蓋板19，其上開有環(huán)槽10，所有制冷脈管12的熱端27都與環(huán)槽10相通，環(huán)槽10再通過若干節(jié)流小孔20與集氣室8或氣庫相通，這樣可以保證各管平衡有效地工作。與氣缸3相連的氣體分配器4分一小部分氣體通入環(huán)槽10，由環(huán)槽均勻地導(dǎo)入各脈管熱端，其余部分經(jīng)散熱管5和回?zé)崞魈盍?6給脈管冷端17供氣，這樣可使脈管冷端的氣流量與壓力同相，從而提高流過回?zé)崞鳉怏w的制冷量。實(shí)行雙向進(jìn)氣還可以有其它一些類型的結(jié)構(gòu)，如階梯活塞型，高低壓閥充氣型氣體分配器式脈管制冷機(jī)等?？傊畾庠纯梢允菈嚎s機(jī)，也可以是高壓氣體。為了制作方便，補(bǔ)償脈管熱端在蓋板19上可以只開節(jié)流小孔20，而不要?dú)怏w分配器。當(dāng)然，各補(bǔ)償脈管也可采用與制冷脈管同樣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這些均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
圖3是本發(fā)明的另一實(shí)施例，與壓縮機(jī)連接的氣體分配器4伸入集氣室8內(nèi)，所有脈管包括補(bǔ)償脈管的熱端都有兩根毛細(xì)管，其中毛細(xì)管22與氣體分配器4相通，另一短毛細(xì)管21與集氣室8相通，毛細(xì)管作為節(jié)流元件用來代替小孔。
工作時(shí)，活塞11在壓縮機(jī)1內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使氣體通過傳熱管5，回?zé)崞魈盍?6流進(jìn)流出脈管12和13，在其冷端產(chǎn)冷量。脈管12冷端所產(chǎn)生的冷量通過回?zé)崞骼涠?8向外界輸出，脈管13所產(chǎn)生的冷量用于補(bǔ)償回?zé)崞鲹p失。
本發(fā)明采用多根細(xì)管代替一根較粗的脈管，在同樣的通流面積下，每個(gè)脈管的直徑就可大大減少，從而氣體的混合傾向明顯減弱。這樣在獲得同樣制冷量的前提下，脈管的體積便可大大減小。進(jìn)而將這樣的一組脈管裝入回?zé)崞鲀?nèi)，改分置式為一體式，更大大減少了整機(jī)的體積，并使安裝方便。脈管裝入回?zé)崞鲀?nèi)，使脈管表面也充當(dāng)一部分回?zé)崽盍?，由于多根脈管的表面積比一根脈管大得多?？筛纳苹?zé)崞鞯男阅埽}管裝入回?zé)崞鬟€可提高密封性。補(bǔ)償脈管在回?zé)崞鞯牟煌瑴囟认庐a(chǎn)生制冷量使回?zé)崞骰責(zé)岵煌耆珦p失得到補(bǔ)償，有利于增加制冷量，降低制冷溫度。
權(quán)利要求
1.一種脈管制冷機(jī)，包括壓縮機(jī)(1)、回?zé)崞?2)、脈管、散熱管(5)、小孔(20)和氣庫(6)，其特征在于所說的脈管是一組較細(xì)的脈管(12)，這些脈管沿軸向設(shè)置于回?zé)崞?2)內(nèi)，脈管的冷端(17)在回?zé)崞骼涠?18)。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷機(jī)，其特征在于所說的脈管(12)是氣體分配器式雙向進(jìn)氣脈管，各脈管熱端分別有毛細(xì)管(21)、(22)與氣庫(6)和氣體分配器(4)相連。
3.如權(quán)利要求1所術(shù)的制冷機(jī)，其特征在于所說脈管(12)的熱端設(shè)有與氣庫(6)連通的集氣室(8)，各脈管熱端(27)由蓋板(19)上的環(huán)槽(10)連通，并通過節(jié)流小孔(20)通入集氣室(8)。
4.如權(quán)利要求3所述的制冷機(jī)，其特征在于所說的環(huán)槽(10)與氣體分配器(4)相通。
5.如權(quán)利要求1所述的制冷機(jī)，其特征在于所說的制冷脈管(12)也可設(shè)置在回?zé)崞?2)外表面周圍。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的制冷機(jī)，其特征在于在回?zé)崞?2)中與制冷脈管(12)并列設(shè)置有若干補(bǔ)償脈管(13)，以補(bǔ)償回?zé)釗p失。
7.如權(quán)利要求6所述的制冷機(jī)，其特征在于所說補(bǔ)償脈管(13)的長度各不相同，冷端分布在回?zé)崞?2)中的不同高度上。
8.如權(quán)利要求6或7所述的制冷機(jī)，其特征在于所說補(bǔ)償脈管的熱端(28)經(jīng)毛細(xì)管(21)或蓋板上的節(jié)流小孔(11)與集氣室相通。
全文摘要
本脈管制冷機(jī)包括壓縮機(jī)、回?zé)崞?、脈管、小孔和氣庫等，其特征在于采用多根較細(xì)的脈管取代了以往較粗的一根脈管，這些脈管沿縱向設(shè)置于回?zé)崞鲀?nèi)，各脈管熱端的小孔共用一個(gè)氣庫。為了補(bǔ)償回?zé)岵煌耆珦p失，在回?zé)崞髦信c上述脈管還并列設(shè)置了若干補(bǔ)償脈管。這些補(bǔ)償脈管的長度各不相同，冷端分布在回?zé)崞髦械牟煌叨壬?。采用一組脈管后管徑變小，明顯減弱了氣體的混合傾向，有利于增加制冷量。脈管裝入回?zé)崞鲀?nèi)可大大減少整機(jī)體積。
文檔編號(hào)F25B23/00GK1091198SQ9310155
公開日1994年8月24日 申請(qǐng)日期1993年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月14日
發(fā)明者朱紹偉 申請(qǐng)人:朱紹偉