一种用于声能制冷机的充气均压装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于声能制冷机的充气均压装置，包括外壳、气缸、排出器、排出器杆、压缩活塞、固定螺钉、热端换热器、回热器以及冷端换热器，气缸开设有数个对称的排气通道，排出器和压缩活塞设置在气缸内并可沿气缸的轴线方向往复运动，固定螺钉开设有通孔，排出器杆的第一端开设有进气通道，进气通道的末端在径向开设有一径向小孔，轴孔与排出器杆之间具有间隙密封体，间隙密封体在轴向的长度大于排出器和压缩活塞的移动位移之间的差值；本实用新型专利技术具有充气状态和运行状态，当处于充气状态时，径向小孔与背压腔相连通，当处于运行状态时，径向小孔与背压腔不连通，其压缩腔与排出器内腔不串气，制冷性能好。

An air pressure equalizing device for acoustic energy refrigerator

The utility model provides a pneumatic pressure equalizing device for a sound energy refrigerator, which comprises a shell, a cylinder, a discharger, a discharger rod, a compression piston, a fixed screw, a hot-end heat exchanger, a regenerator and a cold-end heat exchanger. The cylinder is provided with a plurality of symmetrical exhaust channels, and the discharger and a compression piston are arranged in the cylinder and can be arranged in the cylinder. In reciprocating motion along the axis direction of the cylinder, the fixed screw is provided with a through hole, the first end of the exhauster rod is provided with an air inlet passage, the end of the air inlet passage is provided with a radial small hole, a clearance seal between the shaft hole and the exhauster rod is provided, and the axial length of the clearance seal is longer than the displacement of the exhauster and the compression piston. The radial orifice is connected with the back pressure chamber when it is in the inflatable state. When it is in the running state, the radial orifice is not connected with the back pressure chamber, and the compression chamber and the discharge chamber are not connected with each other, so the refrigeration performance is good.

【技术实现步骤摘要】
一种用于声能制冷机的充气均压装置
本技术涉及一种充气均压装置，具体说，是涉及一种用于声能制冷机的充气均压装置，属于制冷机

技术介绍
随着航天技术、红外技术、原子能技术、超导技术、低温物理、低温电子学、低温医学等现代科学技术的发展，自由活塞式声能制冷机因为其体积小、重量轻、无油润滑、可靠性高等诸多优点，受到越来越多人的关注。充气压力作为声能制冷机的一个关键参数，直接影响着制冷机的性能。通常，声能制冷机的充气压力约在2.5MPa～3.5MPa。声能制冷剂的排出器两端存在着较大的温度梯度，冷端温度最低可低至-200℃以下，热端散热温度范围为0～70℃，所以排出器多采用由上下两部分通过螺纹旋合，从而使排出器内部中空的设计来减小轴向导热损失。此种结构设计的缺点在于，当给声能制冷机充气时，无法判断排出器内部空间的气体压力是否已达到充气压力。倘若排出器内部压力没有达到充气压力时就停止充气，那么制冷机会在运行一段时间以后，排出器内压力才与背压腔的压力平衡，导致充气压力减小，制冷性能降低。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种压缩腔与排出器内腔不串气且制冷性能好的用于声能制冷机的充气均压装置。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种用于声能制冷机的充气均压装置，包括外壳、气缸、排出器、排出器杆、压缩活塞、固定螺钉、热端换热器、回热器以及冷端换热器，气缸位于外壳的内部，冷端换热器、回热器以及热端换热器分别依次地套气缸的外壁并位于外壳内，气缸在位于热端换热器处径向地开设有数个对称的排气通道，排出器和压缩活塞设置在气缸内并可沿气缸的轴线方向往复运动，排出器位于热端换热器的第一端通过固定螺钉与排出器杆的第一端连接，固定螺钉开设有通孔，排出器杆的第一端开设有进气通道，进气通道的末端在径向开设有一径向小孔，排出器具有排出器内腔，进气通道通过通孔与排出器内腔相连通，压缩活塞通过轴孔套在排出器杆上，轴孔与排出器杆之间具有间隙密封体，间隙密封体在轴向的长度大于排出器和压缩活塞的移动位移之间的差值，压缩活塞与外壳之间形成背压腔，外壳在背压腔区域开设有充气口，充气均压装置具有充气状态和运行状态，当充气均压装置处于充气状态时，径向小孔与背压腔相连通，当充气均压装置处于运行状态时，径向小孔与背压腔不连通。更进一步的方案是，排出器具有上排出器和下排出器，上排出器的开口端与下排出器的开口端连接，下排出器的底部开设有阶梯孔，阶梯孔套在排出器杆的第一端。更进一步的方案是，上排出器的开口端设置有轴肩部，轴肩部的外壁上具有外螺纹，下排出器的开口端具有内螺纹，内螺纹与外螺纹配合。更进一步的方案是，径向小孔的直径为0.5至1.5毫米。更进一步的方案是，通孔的直径为0.5至2.0毫米。更进一步的方案是，进气通道的直径为其顶端内螺纹公称直径的0.85倍。更进一步的方案是，顶端内螺纹为M5。更进一步的方案是，排出器和压缩活塞的移动位移之间的最大差值为排出器和压缩活塞的振幅之和的0.7至0.9倍，间隙密封体在轴向的长度大于最大差值。更进一步的方案是，间隙密封体在轴向的长度大于最大差值0.5至2.5毫米。更进一步的方案是，间隙密封体在轴向的长度大于最大差值1.5毫米。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术所述固定螺钉开设有通孔，排出器杆的第一端开设有进气通道，以及进气通道的末端在径向开设有径向小孔，气体依次通过充气口、径向小孔、进气通道、通孔，抵达排出器内腔，此时背压腔与排出器内腔的压力瞬间达到平衡，保证了所述充气均压装置在充气时，制冷机内部各部件均可迅速达到充气压力。并且在充气均压装置运行时，利用排出器杆与压缩活塞之间的间隙密封体，保证了压缩腔与排出器内腔不串气，提高了声能制冷机的制冷性能。附图说明图1为本技术实施例提供的一种用于声能制冷机的充气均压装置的结构剖视图；图2为本技术实施例提供的一种用于声能制冷机的充气均压装置处于充气状态的剖视图；图3为本技术实施例提供的一种用于声能制冷机的充气均压装置处于运行状态的剖视图；图4为本技术实施例提供的一种用于声能制冷机的充气均压装置不可使用状态的剖视图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步详细描述。实施例结合图1至图3所示，本实施例提供的一种用于声能制冷机的充气均压装置，包括外壳、气缸、排出器1、排出器杆3、压缩活塞4、固定螺钉2、热端换热器82、回热器83以及冷端换热器84，气缸位于外壳的内部。冷端换热器84、回热器83以及热端换热器82分别依次地套气缸的外壁并位于外壳内，气缸在位于热端换热器82处径向地开设有两个对称的排气通道9。排出器1和压缩活塞4设置在气缸内并可沿气缸的轴线方向往复运动，排出器1具有上排出器13和下排出器12，上排出器13的开口端设置有轴肩部，轴肩部的外壁上具有外螺纹，下排出器12的开口端具有内螺纹，内螺纹与外螺纹配合。下排出器12的底部开设有阶梯孔，阶梯孔套在排出器杆3的第一端，固定螺钉2贯穿阶梯孔与排出器杆3的第一端螺纹连接。固定螺钉2开设有通孔21，优选地，通孔21的直径为0.5至2.0毫米。排出器杆3的第一端开设有进气通道31，优选地，进气通道31的直径为其顶端内螺纹公称直径的0.85倍，本实施例进气通道31的顶端内螺纹为M5，进气通道31的直径为4.2毫米。进气通道31的末端在径向开设有一径向小孔32，优选地，径向小孔32的直径为0.5至1.5毫米。上排出器13和下排出器12的内部围成一排出器内腔11，进气通道31通过通孔21与排出器内腔11相连通。压缩活塞4与外壳之间形成背压腔6，外壳在背压腔6区域开设有充气口81，充气均压装置具有充气状态和运行状态。当充气均压装置处于充气状态时，径向小孔32与背压腔6相连通。当充气均压装置处于运行状态时，径向小孔32与压缩腔5不连通。压缩活塞4通过轴孔套在排出器杆3上，轴孔与排出器杆3之间具有间隙密封体41，间隙密封体41在轴向的长度L大于排出器1和压缩活塞4的移动位移之间的差值a。排出器1和压缩活塞4的移动位移之间的最大差值amax为排出器1和压缩活塞4的振幅之和的0.7至0.9倍，间隙密封体41在轴向的长度L大于最大差值amax，保证了充气均压装置在运行过程中压缩腔5与排出器内腔11不会通过径向小孔32串气，压缩腔5由气缸的内部、压缩活塞4和排出器1之间围成。优选地，间隙密封体41在轴向的长度L大于最大差值amax0.5至2.5毫米，本实施例间隙密封体41在轴向的长度L大于最大差值amax1.5毫米。间隙密封体41在轴向的长度L也可通过下面的计算方法获取：设排出器1的振幅为x1，压缩活塞4的振幅为x2，排出器1位移领先压缩活塞4位移的相位角为排出器1与压缩活塞4的位移均为正弦函数，运行频率为f。则排出器1与压缩活塞4的移动位移之间的差值通常排出器1位移领先压缩活塞4位移的相位角为40°至100°。当充气均压装置处于充气状态时，工质气体沿图2中所示的曲线路径抵达排出器内腔11。具体流动路径为：气体依次通过充气口81、径向小孔32、进气通道31、通孔21，抵达排出器内腔11，此时背压腔6与排出器内腔11的压力瞬间达到平衡，充气时间极短。现有的技术是工质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于声能制冷机的充气均压装置，其特征在于：包括外壳、气缸、排出器、排出器杆、压缩活塞、固定螺钉、热端换热器、回热器以及冷端换热器，所述气缸位于所述外壳的内部；所述冷端换热器、所述回热器以及所述热端换热器分别依次地套所述气缸的外壁并位于所述外壳内，所述气缸在位于所述热端换热器处径向地开设有数个对称的排气通道；所述排出器和所述压缩活塞设置在所述气缸内并可沿所述气缸的轴线方向往复运动，所述排出器位于所述热端换热器的第一端通过所述固定螺钉与所述排出器杆的第一端连接；所述固定螺钉开设有通孔，所述排出器杆的第一端开设有进气通道，所述进气通道的末端在径向开设有一径向小孔，所述排出器具有排出器内腔，所述进气通道通过所述通孔与所述排出器内腔相连通；所述压缩活塞通过轴孔套在所述排出器杆上，所述轴孔与所述排出器杆之间具有间隙密封体，所述间隙密封体在轴向的长度大于所述排出器和所述压缩活塞的移动位移之间的差值；所述压缩活塞与所述外壳之间形成背压腔，所述外壳在所述背压腔区域开设有充气口，所述充气均压装置具有充气状态和运行状态；当所述充气均压装置处于充气状态时，所述径向小孔与所述背压腔相连通；当所述充气均压装置处于运行状态时，所述径向小孔与所述背压腔不连通。...

【技术特征摘要】
1.一种用于声能制冷机的充气均压装置，其特征在于：包括外壳、气缸、排出器、排出器杆、压缩活塞、固定螺钉、热端换热器、回热器以及冷端换热器，所述气缸位于所述外壳的内部；所述冷端换热器、所述回热器以及所述热端换热器分别依次地套所述气缸的外壁并位于所述外壳内，所述气缸在位于所述热端换热器处径向地开设有数个对称的排气通道；所述排出器和所述压缩活塞设置在所述气缸内并可沿所述气缸的轴线方向往复运动，所述排出器位于所述热端换热器的第一端通过所述固定螺钉与所述排出器杆的第一端连接；所述固定螺钉开设有通孔，所述排出器杆的第一端开设有进气通道，所述进气通道的末端在径向开设有一径向小孔，所述排出器具有排出器内腔，所述进气通道通过所述通孔与所述排出器内腔相连通；所述压缩活塞通过轴孔套在所述排出器杆上，所述轴孔与所述排出器杆之间具有间隙密封体，所述间隙密封体在轴向的长度大于所述排出器和所述压缩活塞的移动位移之间的差值；所述压缩活塞与所述外壳之间形成背压腔，所述外壳在所述背压腔区域开设有充气口，所述充气均压装置具有充气状态和运行状态；当所述充气均压装置处于充气状态时，所述径向小孔与所述背压腔相连通；当所述充气均压装置处于运行状态时，所述径向小孔与所述背压腔不连通。2.根据权利要求1所述的充气均压装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：方舟，陈曦，
申请(专利权)人：方舟，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23