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用氮、空气作工质的双缸气体制冷机制造技术

技术编号:2458101 阅读:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,包括压缩腔、气缸、活塞、冷却器、内管,推移活塞、膨胀气缸,其特征在于:气体制冷机还设有再生换热器,所述的压缩腔、气缸、活塞、冷却器、推移活塞、膨胀气缸采用两组,在两个膨胀气缸之间连接再生换热器,其连接关系是压缩腔(1)连接气缸(2)与活塞(3),活塞(3)在气缸(2)内,气缸(2)的上端设置冷却器(4),冷却器(4)上方再连接内管(5)和膨胀气缸(9),膨胀气缸(9)内设置推移活塞(7),另外一组也是对称地采用相同连接的压缩腔(19)、气缸(18)、活塞(17)、冷却器(16)、内管(15)、膨胀气缸(11)、推移活塞(13),在膨胀气缸(9)和(11)之间连接再生换热器(10)。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低温制冷设备,特别是公开一种用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,应用于冷藏和空调。本技术的技术方案是一种用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,包括压缩腔、气缸、活塞、冷却器、内管推移活塞、膨胀气缸,其特征在于气体制冷机还设有再生换热器,所述的压缩腔、气缸、活塞、冷却器、推移活塞、膨胀气缸采用两组,在两个膨胀气缸之间连接再生换热器,其连接关系是压缩腔连接气缸与活塞,活塞在气缸内,气缸的上端设置冷却器,冷却器上方再连接内管和膨胀气缸,膨胀气缸内设置推移活塞,另外一组也是对称地采用相同连接的压缩腔、气缸、活塞、冷却器、内管、膨胀气缸、推移活塞,在膨胀气缸和之间连接再生换热器。本技术的工作过程从热力特性曲线的过程知道,每组的气缸和活塞开始等温压缩,然后有一小段等压推动气体到膨胀气缸上部,由于再生换热器的作用,在气缸中随着曲轴转动某一转角时,压力、体积、温度(P、V、T)都不变,因此实现如下热力图形(见附图2)如果T2非常接近T3,T5非常接近T6,因此工作过程类似二个等温过程、二个等容过程循环,但是也可以T3非常接近T4,T6非常接近T1,因此可得到类似二个等温过程、二个等压过程循环,这两者都相当于逆向卡诺循环,在本技术结构中都能实现。本技术用氮、空气作工质的双缸气体制冷机的明显优点在于既可在-150℃左右的温度区间工作,经过适当的结构改进,也可在环境温度区间工作,当采用不同工质时,在系统内也可得到具有相变过程制冷,由于在本技术在压缩过程和膨胀过程都十分接近等温过程,且相互之间并不始终串通,因此,具有最佳热力完善度的制冷效果,同时具有结构简单、工作可靠、无噪声、特别是对环境不会产生污染,填补了市场上短缺的制冷温度-150℃左右气体制冷机。根据附图,本技术实现一种用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,包括压缩腔、气缸、活塞、冷却器、内管推移活塞、膨胀气缸,其特征在于还设有再生换热器,所述的压缩腔、气缸、活塞、冷却器、推移活塞、膨胀气缸采用两组,在两个膨胀气缸之间连接再生换热器,其连接关系是压缩腔(1)连接气缸(2)与活塞(3),活塞(3)在气缸(2)内,气缸(2)的上端设置冷却器(4),冷却器(4)上方再连接内管(5)和膨胀气缸(9),膨胀气缸(9)内设置推移活塞(7),另外一组也是对称地采用相同连接的压缩腔(19)、气缸(18)、活塞(17)、冷却器(16)、内管(15)、膨胀气缸(11)、推移活塞(13),在膨胀气缸(9)和(11)之间连接再生换热器(10);在推移活塞(7)、(13)或者膨胀气缸(9)、(11)内设有条形再生器(8)、(12),这有利于保持膨胀气缸的洁净;在膨胀气缸(9)、(11)的底部设置缓冲器(6)、(14),缓冲器(6)、(14)与推移活塞(7)、(13)接触端面磁极性极性相同。这可避免推移活塞下行时可能撞击膨胀气缸底部,因此缓冲器是一种保护装置;双缸气体制冷机的工质是氮、空气,也可以是其它制冷工质。本技术工作过程是压缩腔(1)和压缩腔(19)起动后,活塞(3)和(17)一上一下同时工作,为叙述方便,由气缸(2)内的活塞(3)向上运动,压缩气体,使气体压力上升,此时膨胀气缸(9)中压力较低,使气体通过冷却器(4)被冷却,由内管(5)流向膨胀气缸(9),并推动推移活塞(7)向上运动,当活塞(3)继续向上运动,气体压力继续升高,推移活塞(7)也继续向上,最后气体进入推移活塞(7)上部,压力增大,迫使再生换热器(10)的阀门打开或突破再生换热器(10)上的微孔,一部份进入再生换热器(10),另一部份留在膨胀气缸(9)内的推移活塞(7)上部,同时温度降低,然后,推移活塞(7)继续上升,直到上死点,此时,膨胀气缸(9)内的空气绝大部份进入再生换热器(10);与活塞(3)向上运动的同时,活塞(17)向下运动到达下死点,并从再生换热器(10)中吸入气体,由于气体进入气缸(18)很快,使膨胀气缸(11)上部气体过度膨胀,因此推移活塞(13)暂时停留在上部,直至推移活塞(13)两端压力相等,推移活塞(13)才随着自重作慢慢下行直到下死点,而此时气缸(18)内的活塞(17)已通过下死点往上运动,并向膨胀气缸(11)下面部份充气,此时膨胀气缸(11)中压力较低,使气体通过冷却器(16)被冷却,由内管(15)流向膨胀气缸(11),并推动推移活塞(13)向上运动,实现了等温压缩,当活塞(17)继续向上运动,气体压力继续升高,推移活塞(13)也继续向上,最后气体进入推移活塞(13)上部压力增大,迫使再生换热器(10)的阀门打开或突破再生换热器(10)上的微孔,一部份进入再生换热器(10),另一部份留在膨胀气缸(11)内的推移活塞(13)上部,同时温度降低,然后,推移活塞(13)继续上升,直到上死点,与此同时,活塞(3)向下运动,到达下死点,活塞(3)和活塞(17)重复上述运动,周而复始,从而达到制冷的目的。权利要求1.一种用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,包括压缩腔、气缸、活塞、冷却器、内管,推移活塞、膨胀气缸,其特征在于气体制冷机还设有再生换热器,所述的压缩腔、气缸、活塞、冷却器、推移活塞、膨胀气缸采用两组,在两个膨胀气缸之间连接再生换热器,其连接关系是压缩腔(1)连接气缸(2)与活塞(3),活塞(3)在气缸(2)内,气缸(2)的上端设置冷却器(4),冷却器(4)上方再连接内管(5)和膨胀气缸(9),膨胀气缸(9)内设置推移活塞(7),另外一组也是对称地采用相同连接的压缩腔(19)、气缸(18)、活塞(17)、冷却器(16)、内管(15)、膨胀气缸(11)、推移活塞(13),在膨胀气缸(9)和(11)之间连接再生换热器(10)。2.根据权利要求1所述的用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,其特征在于在推移活塞(7)、(13)或者膨胀气缸(9)、(11)内设有条形再生器(8)、(12)。3.根据权利要求1或2所述的用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,其特征在于在膨胀气缸(9)、(11)的底部设置缓冲器(6)、(14),缓冲器(6)、(14)与推移活塞(7)、(13)接触端面的磁极极性相同。4.根据权利要求3所述的用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,其特征在于双缸气体制冷机的工质是氮、空气。专利摘要用氮、空气作工质的双缸气体制冷机,包括压缩腔、气缸、活塞、冷却器、内管、推移活塞、膨胀气缸,其特征在于:气体制冷机还设有再生换热器,所述的压缩腔、气缸、活塞、冷却器、推移活塞、膨胀气缸采用两组,在两个膨胀气缸之间连接再生换热器,既可在-150℃左右的温度区间工作,具有最佳热力完善度的制冷效果,同时具有结构简单、工作可靠、无噪声、特别是对环境不会产生污染,填补了市场短缺的制冷温度-150℃左右制冷机。文档编号F25B1/02GK2509530SQ01245749公开日2002年9月4日 申请日期2001年6月5日 优先权日2001年6月5日专利技术者韩鸿兴 申请人:韩鸿兴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩鸿兴
申请(专利权)人:韩鸿兴
类型:实用新型
国别省市:

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