声能制冷机、换热器及其制造工艺制造技术

本发明专利技术提供一种声能制冷机、换热器及其制造工艺，换热器呈圆环状设置并且端面设置有多个凸台，凸台轴向地凸出换热器的端面，换热器的外环上设置有呈放射状均匀分布并远离轴心径向延伸的多个第一散热鳍片，相邻两个第一散热鳍片之间形成外环面狭缝通道，第一散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于外环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角，换热器的内环上设置有呈放射状均匀分布并朝向轴心径向延伸的多个第二散热鳍片，相邻两个第二散热鳍片之间形成内环面狭缝通道，第二散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于内环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角。通过减少空容积率，控制换热器内的氦气流动阻力，提高了声能制冷机的换热均匀性和换热效果。

【技术实现步骤摘要】
声能制冷机、换热器及其制造工艺
本专利技术涉及制冷设备
，尤其涉及一种用于回热式声能制冷机中的换热器及其制造工艺，以及使用该换热器的声能制冷机。
技术介绍
对于小型声能制冷机来说，压缩氦气进入蓄冷器流道及压缩气缸本身就作为换热器，不需要单独设计换热器。但对于大冷量的声能制冷机，由于换热量较大，故需要配置高效换热器，并且要求尽量降低狭缝换热器内的氦气流动阻力，以及减少狭缝换热器的氦气空容积。美国专利申请号：US2004/0026067A1，由Mochizuki等提出，其名称：heatexchangerforstirlingrefrigeratingmachine,heatexchangerbody,andmethodofmanufacturingheatexchangerbody.其结构是采用环形波纹翅片(corrugatedfin)放入两个不同直径的同心圆环套筒内，环形波纹翅片的内外环分别与内外套焊接而成。该方法通过波纹翅片增大了换热面积，但是其制作难度较大，并且波纹翅片流道很难保持均匀一致，从而降低换热效率，增大了流阻，而且不易控制环形空间内的空容积。三洋电机株式会社在中国申请的专利，公开号为CN1231407A，公开了一种使用具有翅片结构热交换器的斯特林制冷装置，用于曲柄连杆型斯特林制冷机中，内外翅片一体铸造，外侧加了水冷却套。其中内套与换热器主体并没有采用热配合，其接触热阻会较大，故没用充分利用内套的换热面积。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种用于回热式声能制冷机中的换热器，通过减少空容积率，控制换热器内的氦气流动阻力，提高了声能制冷机的换热均匀性和换热效果。本专利技术的第二目的是提供一种用于声能制冷机中的换热器的制造工艺，加工制造方便，成本低。本专利技术的第三目的是提供一种使用上述换热器的声能制冷机，提高制冷机的使用效率，并产生良好的制冷效应。为了实现本专利技术的第一目的，本专利技术提供一种换热器呈圆环状设置，换热器的端面设置有多个凸台，凸台轴向地凸出换热器的端面，换热器的外环上设置有呈放射状均匀分布并远离轴心径向延伸的多个第一散热鳍片，相邻两个第一散热鳍片之间形成外环面狭缝通道，第一散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于外环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角，换热器的内环上设置有呈放射状均匀分布并朝向轴心径向延伸的多个第二散热鳍片，相邻两个第二散热鳍片之间形成内环面狭缝通道，第二散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于内环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角。更进一步的方案是，换热器的两侧端面均设置有凸台。更进一步的方案是，位于换热器的两侧端面的凸台在轴向的位置一一对应。更进一步的方案是，第一散热鳍片和第二散热鳍片的数量相同，且第一散热鳍片和第二散热鳍片在径向的位置一一对应。更进一步的方案是，换热器的端面径向均匀地分布有四个凸台。更进一步的方案是，换热器由紫铜材料制成。由上述方案可见，换热器通过交变流动的工质气体与换热器壁面强制对流换热，具有较大的换热系数，同时换热器的内、外环面均开有狭缝通道的设计，大大增加了工质气体和换热器的接触面积，并且换热器采用紫铜材料制成，具有较小的导热热阻，因而换热器通过减少空容积率，控制换热器内的氦气流动阻力，提高了使用该换热器的声能制冷机的换热均匀性和换热效果，且结构简单，方便加工和装配。为了实现本专利技术的第二目的，本专利技术提供一种换热器的制造工艺，换热器呈圆环状设置，换热器的端面设置有多个凸台，凸台轴向地凸出换热器的端面，换热器的外环上设置有呈放射状均匀分布并远离轴心径向延伸的多个第一散热鳍片，相邻两个第一散热鳍片之间形成外环面狭缝通道，第一散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于外环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角，换热器的内环上设置有呈放射状均匀分布并朝向轴心径向延伸的多个第二散热鳍片，相邻两个第二散热鳍片之间形成内环面狭缝通道，第二散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于内环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角，制造工艺包括：提供一具有特定形状的模具，将加热到适当温度的紫铜材料挤入模具内形成圆环，通过裁切圆环获取一定长度的中间体，在中间体的内环面上均匀线切割出内环面狭缝通道，在中间体的外环面上均匀线切割出外环面狭缝通道，在中间体的端面上加工出凸台。由上述方案可见，换热器的制造工艺使换热器在大批量制造时，加工方便，成本低。为了实现本专利技术的第三目的，本专利技术提供一种声能制冷机，包括压缩腔、蓄冷器以及膨胀腔，蓄冷器位于压缩腔和膨胀腔之间，其中，声能制冷机还包括两个换热器，一个换热器位于压缩腔和蓄冷器之间，另一个换热器位于蓄冷器和膨胀腔之间，换热器呈圆环状设置，换热器的端面设置有多个凸台，凸台轴向地凸出换热器的端面，换热器的外环上设置有呈放射状均匀分布并远离轴心径向延伸的多个第一散热鳍片，相邻两个第一散热鳍片之间形成外环面狭缝通道，第一散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于外环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角，换热器的内环上设置有呈放射状均匀分布并朝向轴心径向延伸的多个第二散热鳍片，相邻两个第二散热鳍片之间形成内环面狭缝通道，第二散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于内环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角。由上述方案可见，通过减少空容积率，控制换热器内的氦气流动阻力，提高了声能制冷机的换热均匀性和换热效果，提高制冷机的使用效率。附图说明图1是本专利技术换热器实施例的结构图。图2是本专利技术换热器实施例的主视图。图3是图2在A处的放大图。图4是本专利技术换热器实施例中凸台的第一实施例侧视图。图5是本专利技术换热器实施例中凸台的第二实施例侧视图。图6是本专利技术声能制冷机实施例的剖视图。图7是图6在B处的放大图。图8是图6在C处的放大图。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式参见图1至图3，用于声能制冷机中的换热器2呈圆环状设置，换热器2的端面设置有多个凸台203，凸台203轴向地凸出换热器2的端面，本实施例换热器2由紫铜材料制成。换热器2的外环上设置有呈放射状均匀分布并远离轴心径向延伸的多个第一散热鳍片201，相邻两个第一散热鳍片201之间形成外环面狭缝通道205，第一散热鳍片201的两侧面径向形成的夹角小于外环面狭缝通道205的两侧面径向形成的夹角。换热器2的内环上设置有呈放射状均匀分布并朝向轴心径向延伸的多个第二散热鳍片204，相邻两个第二散热鳍片204之间形成内环面狭缝通道202，第二散热鳍片204的两侧面径向形成的夹角小于内环面狭缝通道202的两侧面径向形成的夹角。本实施例第一散热鳍片201和第二散热鳍片204的数量相同，且第一散热鳍片201和第二散热鳍片204在径向的位置一一对应。参见图4和图5，本实施例换热器2的凸台203具有两种实施例，即第一种实施例是换热器2的两侧端面均设置有凸台203(如图4所示)，且两侧端面的凸台203在轴向的位置一一对应，第二种实施例是换热器2的一侧端面设置有凸台203(如图5所示)。本实施例换热器2的端面径向均匀地分布有四个凸台203。参见图6至图8，换热器2作为热端换热器以及冷端换热器安装在声能制冷机中，图7是换热器21作为热端换热器在声能制冷机中的位置，换热器21位于声能制冷机的压缩腔101出口与蓄冷器105的入口之间，两侧端面设置的凸台203使得换热器21两侧分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.换热器，其特征在于：所述换热器呈圆环状设置，所述换热器的端面设置有多个凸台，所述凸台轴向地凸出所述换热器的端面；所述换热器的外环上设置有呈放射状均匀分布并远离轴心径向延伸的多个第一散热鳍片，相邻两个所述第一散热鳍片之间形成外环面狭缝通道，所述第一散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于所述外环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角；所述换热器的内环上设置有呈放射状均匀分布并朝向轴心径向延伸的多个第二散热鳍片，相邻两个所述第二散热鳍片之间形成内环面狭缝通道，所述第二散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于所述内环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角。

【技术特征摘要】
1.换热器，其特征在于：所述换热器呈圆环状设置，所述换热器的端面设置有多个凸台，所述凸台轴向地凸出所述换热器的端面；所述换热器的外环上设置有呈放射状均匀分布并远离轴心径向延伸的多个第一散热鳍片，相邻两个所述第一散热鳍片之间形成外环面狭缝通道，所述第一散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于所述外环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角；所述换热器的内环上设置有呈放射状均匀分布并朝向轴心径向延伸的多个第二散热鳍片，相邻两个所述第二散热鳍片之间形成内环面狭缝通道，所述第二散热鳍片的两侧面径向形成的夹角小于所述内环面狭缝通道的两侧面径向形成的夹角。2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述换热器的两侧端面均设置有所述凸台。3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：位于所述换热器的两侧端面的所述凸台在轴向的位置一一对应。4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述第一散热鳍片和所述第二散热鳍片的数量相同，且所述第一散热鳍片和所述第二散热鳍片在径向的位置一一对应。5.根据权利要求1至4任一项所述的换热器，其特征在于：所述换热器的端面径向均匀地分布有四个所述凸台。6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于：所述换热器由紫铜材料制成。7.换热器的制造工艺，其特征在于：所述换热器为权利要求1至6任一项的换热器，所述制造工艺包括：提供一具有特定形状的模具；将加热到适当温度的紫铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，杨厚成，
申请(专利权)人：陕西仙童科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61