低温制冷系统技术方案

本发明专利技术公开一种低温制冷系统。所述低温制冷系统包括：低温制冷机；以及散热模块，其用于提供冷却所述低温制冷机的制冷剂并使所述制冷剂循环。所述散热模块可包括：冷凝器，其用于使所述制冷剂冷凝；以及热交换器，其设置在所述低温制冷机上，用于使所述制冷剂在所述低温制冷机与所述冷凝器之间循环，从而冷却所述低温制冷机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低温制冷系统，并且更具体地说，涉及能够提高性能系数的低温制冷系统。
技术介绍
一般来说，低温制冷机可用于冷却超导体或小尺寸的电子元件。例如，低温制冷机可包括斯特林(stirling)制冷机、福德-麦克马洪(GM)制冷机以及焦耳-汤姆逊(Joule-Thomson)制冷机。上述低温制冷机可通过诸如氦气或氢气等工作流体的膨胀过程来产生制冷输出。膨胀过程可伴随压缩过程的热产生。相应地，低温制冷机可被散热器所冷却。典型的低温制冷机可由双散热器(dualheatdissipater)进行冷却。双散热器可包括水冷型散热器和蒸汽压缩式制冷机。水冷型散热器可冷却低温制冷机。水冷型散热器可被蒸汽压缩式制冷机所冷却。然而，由于水冷型散热器使用具有低冷却性能效率的水，因此该低温制冷机的性能系数可能降低。另外，水冷型散热器和蒸汽压缩式制冷机可能提高运行低温制冷机的成本从而降低了生产率。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供一种能够基于制冷剂的性能系数来提高散热效率(radiantefficiency)的低温制冷系统。本专利技术还提供一种能够将低温制冷机的运行成本最小化的低温制冷系统。技术方案本专利技术的实施例提供了一种低温制冷系统，该低温制冷系统包括：低温制冷机；以及散热模块，其构造为冷却所述低温制冷机。这里，散热模块包括：冷凝器，其与所述低温制冷机间隔开以使冷却所述低温制冷机的制冷剂冷凝；以及热交换器，其与所述低温制冷机连接以使所述制冷剂在所述低温制冷机与所述冷凝器之间循环，从而冷却所述低温制冷机。在本专利技术的其他实施例中，低温制冷系统包括：低温制冷机，其包括：动力产生部分；动力转换部分，其构造为转换由所述动力产生部分产生的动力；以及气体冷却部分，其构造为使用在所述动力转换部分中转换的动力来冷却气体；以及散热模块，其构造为将冷却所述低温制冷机的制冷剂循环到所述动力产生部分、动力转换部分和所述气体冷却部分中。有益效果如上文所述，根据本专利技术的实施例的低温冷却系统可使用具有比水高的性能系数和/或热吸收率的制冷剂来提高低温制冷机的散热效率。可以由散热模块直接冷却低温制冷机，以将运行成本最小化。附图说明图1是示出根据本专利技术的低温制冷系统的实例的示意图。图2是示出图1中的低温制冷机的示意图。图3是示出图1中的低温制冷系统的另一实例的示意图。图4是示出图1中的低温制冷系统的又一实例的示意图。具体实施方式下面将参考附图详细描述本专利技术的示例性实施例。通过参考附图对下述实施例的描述，将阐明本专利技术的优点和特征以及本专利技术的实施方式。然而，本专利技术可以体现为不同的形式，并且不应解释为仅局限于在此列举的实施例。相反，提供这些实施例，使得本专利技术完整和全面并且将本专利技术的范围充分地传达给本领域的技术人员。此外，本专利技术仅由权利要求的范围所限定。类似的附图标记表示类似的元件。在本说明书中，技术术语仅用于解释特定的示例性实施例，而不是限制本专利技术。在本说明书中，除非给出相反的指示，否则单数形式的术语可包括复数的形式。“包含”和/或“包括”的含义指定了构件、步骤、操作和/或元件，但并不排除其它构件、步骤、操作和/或元件。此外，应当理解，在本说明书中，使用诸如室、单元、臂、联接件、叶片、电动机、滑轮、旋转轴和带等术语作为基本的机械术语。由于在下文中提供优选实施例，因此说明书中给出的附图标记的顺序不限于此。图1是示出根据本专利技术的低温制冷系统10的实例的示意图。图2是示出图1中的低温制冷机100的示意图。参考图1和图2，根据本专利技术的低温制冷系统10可包括低温制冷机100和散热模块200。低温制冷机100可被冷却至低温(深冷)。散热模块200可将热量从低温制冷机100散出。低温制冷机100可包括斯特林低温制冷机。根据实施例，低温制冷机100可包括动力产生部分110、动力转换部分120和气体冷却部分130。动力产生部分110可通过外部动力产生旋转动力。例如，动力产生部分110可包括电动机。动力产生部分110可与动力转换部分120连接。动力产生部分110可被加热到高于室温的温度。动力产生部分110可被加热到等于或高于约30℃的温度。动力转换部分120可将旋转动力转换为直线往复移动动力。动力转换部分120可包括轴122、凸轮125、多个连杆126、以及壳体128。轴122可与动力产生部分110连接。凸轮124可连接在轴122与连杆126之间。连杆126可延伸至气体冷却部分130。壳体128可围绕凸轮124。壳体128可与气体冷却部分130连接。油121可设置在壳体128中。可通过轴122、凸轮124和连杆126的运转来加热油121。气体冷却部分130可设置在动力转换部分120上。气体冷却部分130可将气体131冷却到低温。气体131可包括氦气。根据实施例，气体冷却部分130可包括缸体132、置换器140以及活塞150。缸体132可连接到动力转换部分120上。可将气体131提供到缸体132中。置换器140和活塞150可与连杆126连接以便在缸体132中向上和向下移动。置换器140可设置在活塞150的上方。连杆126中的一个可穿过活塞150。缸体132可包括气体膨胀区域134、气体压缩区域136和活塞移动区域138。气体膨胀区域134可设置在气体压缩区域136的上方。置换器140可与连杆126中的一个连接，以在气体膨胀区域134和气体压缩区域136中向上和向下移动。置换器140可使气体膨胀区域134中的气体131膨胀并冷却。因此，气体膨胀区域134可以是冷却区域。气体压缩区域136可与连杆126中的另一个连接，并且设置在气体膨胀区域134与活塞移动区域138之间。活塞150可以在活塞移动区域138中向上和向下移动。作为选择，活塞移动区域138可以是连杆126中的一个从中穿过的区域。置换器140和活塞150可压缩气体压缩区域136中的气体131。被压缩的气体131可加热气体压缩区域136中的缸体132。因此，气体压缩区域136可以是加热区域。散热模块200可以循环以向动力产生部分110、动力转换部分120和气体冷却部分130供应制冷剂，从而直接地冷却低温制冷机100。直接冷却设备(方法)可具有比典型的双散热器更小的尺寸，并且降低了维修成本。相应地，根据本专利技术的低温制冷系统10可降低运行成本。根据实例，散热模块200可包括冷凝器210、压缩机220、热交换器230、制冷剂膨胀器240、制冷剂供应管路250以及制冷剂收集(回收)管路260。冷凝器210可使制冷剂冷凝。压缩机220可与冷凝器210连接。压缩机220可压缩制冷剂。根据实例，制冷剂可包括R22、R123、R134a、HFC-407C、HFC-407A或R-123yf。制冷剂可具有比水的凝固点和蒸发点低的凝固点和蒸发点。例如，当相对于温度为大约63K的低温制冷机100，温度为大约15℃的水被热交换至大约30℃时，水可具有大约0.2625的性能系数(COP)。同时，R22制冷剂可具有比水大的性能系数。当温度为大约-30℃的R22被热交换至大约-15℃时，R22可具有大约0.323的性能系数。热交换器230可与动力产生部分110、动力转换部分120以及气体冷却部分130连接。制冷剂供应管路250可连接在冷凝器210与热交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温制冷系统，包括：低温制冷机；以及散热模块，其构造为冷却所述低温制冷机，其中，所述散热模块包括：冷凝器，其与所述低温制冷机间隔开，以使冷却所述低温制冷机的制冷剂冷凝；以及热交换器，其与所述低温制冷机连接以使所述制冷剂在所述低温制冷机与所述冷凝器之间循环，从而冷却所述低温制冷机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.25 KR 10-2014-0050248;2015.04.14 KR 10-2011.一种低温制冷系统，包括：低温制冷机；以及散热模块，其构造为冷却所述低温制冷机，其中，所述散热模块包括：冷凝器，其与所述低温制冷机间隔开，以使冷却所述低温制冷机的制冷剂冷凝；以及热交换器，其与所述低温制冷机连接以使所述制冷剂在所述低温制冷机与所述冷凝器之间循环，从而冷却所述低温制冷机。2.根据权利要求1所述的低温制冷系统，其中，所述低温制冷机包括气体冷却部分，所述气体冷却部分构造为使气体膨胀以便冷却所述气体，并且所述热交换器包括构造为冷却所述气体冷却部分的第一热交换器。3.根据权利要求2所述的低温制冷系统，其中所述气体冷却部分包括：缸体，其包括：膨胀区域，所述气体在所述膨胀区域中膨胀；以及压缩区域，其被限定在所述膨胀区域的下方；置换器，其设置在所述缸体中以在所述膨胀区域与所述压缩区域之间移动；以及活塞，其设置在所述置换器的下方以在所述压缩区域中移动，其中，所述第一热交换器设置在所述压缩区域中。4.根据权利要求3所述的低温制冷系统，其中，所述低温制冷机还包括动力产生部分，所述动力产生部分构造为产生向所述置换器和所述活塞提供的动力，以及热交换器，其还包括构造为冷却所述动力产生部分的第二热交换器。5.根据权利要求4所述的低温制冷系统，其中，所述低温制冷机还包括动力转换部分，所述动力产生部分设置在所述缸体的下方以转换在所述动力产生部分中产生的动力，并且所述热交换器还包括构造为冷却所述动力转换部分的第三热交换器。6.根据权利要求5所述的低温制冷系统，其中，所述散热模块还包括：热交换收集管路，其构造为将所述第一热交换器连接至所述第二热交换器；以及热交换供应管路，其构造为将所述第一热交换器连接至所述第三热交换器。7.根据权利要求5所述的低温制冷系统，其中，所述散热模块包括：制冷剂收集管路，其连接在所述第二热交换器与所述冷凝器之间以收集所述制冷剂；以及制冷剂供应管路，其连接在所述第三热交换器与所述冷凝器之间以供应所述制冷剂。8.根据权利要求7所述的低温制冷系统，还包括：压缩机，其设置在所述制冷剂收集管路中以压缩所述制冷剂；以及膨胀器，其设置在所述制冷剂供应管路中以使所述制冷剂膨胀。9.根据权利要求8所述的低温制冷系统，其中，所述散热模块还包括：第一压力换能器，其设置在所述冷凝器与所述第二热交换器之间的所述制冷剂收集管路中以检测所述制冷剂的压力；第一温度传感器，其设置在所述制冷剂收集管路中且设置为邻近所述第一压力换能器以检测所述制冷剂的温度；以及循环流量控制器，其构造为接收所述第一压力换能器的压力检测信号以及所述第一温度传感器的温度检测信号以控制所述膨胀器。10.根据权利要求8所述的低温制冷系统，其中，所述散热模块还包括：旁通阀，其设置在所述冷凝器与所述压缩机之间的所述制冷剂收集管路中；以及旁通管路，其从所述旁通阀分支出来，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宇皙，
申请(专利权)人：株式会社瑞蓝，
类型：发明
国别省市：韩国;KR