一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机制造技术

本发明专利技术公开了一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，包括油缸、连杆、油活塞、液压油腔、下缸体、膜片、压缩腔、上缸盖、膜片活塞和脉冲管制冷机冷头，上缸盖、下缸体及油缸依次装配固定成一中空容器，油缸内设有与油缸内壁匹配的油活塞，油活塞与连杆固定连接，下缸体为筒状结构，其内套装有与其内壁匹配的膜片活塞，膜片活塞与油活塞之间为液压油腔，液压油腔内充有工作油，膜片活塞远离油缸侧设有膜片，膜片与上缸盖之间的空间即为气体的压缩腔，压缩腔与脉冲管制冷机冷头连通。本发明专利技术的脉冲管制冷机，结构设计合理，将压缩腔和含油部件分离开来，气体工质不与润滑剂接触，延长了免维护周期，对装配/加工精度要求较低，生产成本低。成本低。成本低。

A pulse tube refrigerator using diaphragm compressor as driving source

【技术实现步骤摘要】
一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机


[0001]本专利技术涉及制冷与低温工程
，涉及一种脉冲管制冷机，特别涉及一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机。

技术介绍

[0002]脉冲管制冷机的主要有氦压缩机和线性压缩机两种驱动源，根据这两类不同的驱动方式，分为使用氦压缩机配合旋转阀切换高低压气流驱动的GM型脉冲管制冷机和使用线性压缩机内部活塞机构往复运动产生正弦压力波驱动的斯特林型脉冲管制冷机。
[0003]目前，氦压缩机存在着有油、噪声大和免维护周期短的劣势，因而具有长寿命、低噪声和免维护周期长优势的线性压缩机驱动的脉冲管制冷机更加受到用户的青睐。斯特林型脉冲管制冷机多使用动圈式线性压缩机或动磁式线性压缩机来驱动脉冲管制冷机冷头，而在实际的加工生产中，此类线性压缩机对加工和装配精度要求高，加工和装配的工艺都会很大程度地决定线性压缩机的实际性能，因而需要一种保证批量化生产中性能均衡的往复式压缩机作为脉冲管制冷机的驱动源。

技术实现思路

[0004]由于现有技术存在上述缺陷，本专利技术提供了一种性能均衡的脉冲管制冷机用往复式压缩机，具体为一种使用隔膜压缩机作为驱动源，利用压缩机中膜片在压缩腔中的往复运动产生交变流动的氦气并通过连管传输压力波动和质量流用于驱动脉冲管制冷机冷头正常工作的技术方案，克服了现有脉冲管制冷机用压缩机无法实现性能(噪声、免维护周期)与成本(成本过高)的有效兼顾的缺陷。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，包括油缸、连杆、油活塞、液压油腔、下缸体、膜片、压缩腔、上缸盖、膜片活塞和脉冲管制冷机冷头；
[0007]所述上缸盖、下缸体及油缸依次装配固定成一中空容器，所述油缸内设有与油缸内壁匹配的油活塞，所述油活塞与连杆固定连接，油活塞在连杆的驱动下在油缸内往复运动；
[0008]所述下缸体为筒状结构，其内套装有与其内壁匹配的膜片活塞，所述膜片活塞与油活塞之间为液压油腔，液压油腔内充有工作油，所述膜片活塞远离油缸侧设有膜片，膜片与上缸盖之间的空间即为气体的压缩腔，所述压缩腔与脉冲管制冷机冷头连通，油活塞在连杆的驱动下在油缸内运动，液压油腔的工作油受压或释压，膜片活塞运动并带动膜片运动，压缩腔内的空气压缩或膨胀，压缩腔内的压力波动传递至脉冲管制冷机冷头。
[0009]本专利技术的使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，结构设计合理，压缩机具体为氦压缩机，其通过特别的设计将压缩腔和含油部件分离开来，气体工质不与任何润滑剂接触，保证了使用隔膜压缩机驱动脉冲管制冷机中工质气体的高纯净度，为脉冲管制冷机冷头的持续正常工作提供了保证，相对而言，大大延长了免维护周期，同时其相比于线性
压缩机，其对装配/加工精度要求较低，大大降低了生产成本，极具应用前景。
[0010]作为优选的技术方案：
[0011]如上所述的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，所述膜片活塞近油缸侧设有配油盘，配油盘的存在能够保证膜片活塞均匀受压或释压。
[0012]如上所述的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，所述下缸体的内壁设有滚珠导轨，滚珠导轨布置在下缸体与膜片活塞之间，能够减小膜片活塞在往复运动中与下缸体之间的摩擦，减小运行噪声。
[0013]如上所述的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，所述滚珠导轨沿着膜片活塞的运动方向布置。
[0014]如上所述的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，其特征在于，所述滚珠导轨共有多条，其圆周布置在所述下缸体的内壁上。
[0015]如上所述的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，所述液压油腔设有油循环管路；
[0016]所述油循环管路上依次布置有出口单向溢流阀、油过滤器、油冷却器、循环油泵及入口单向溢流阀，所述油循环管路中工作油沿着出口单向溢流阀至入口单向溢流阀的方向流动，延长工作油的使用寿命即延长免维护周期。
[0017]如上所述的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，所述脉冲管制冷机冷头为U型冷头，其包括热端换热器、蓄冷器、冷端换热器、脉冲管、惯性管和气库；
[0018]所述蓄冷器及脉冲管并联布置在热端换热器与冷端换热器之间，所述气库通过惯性管与热端换热器连接，所述热端换热器通过连管(连管为脉冲管制冷机冷头中各部件提供来自隔膜压缩机的交变压力波)与压缩腔连通。惯性管和气库为脉冲管制冷机冷头的调相机构，其尺寸结构决定了冷指中压力波与质量流之间的相位角。
[0019]以上技术方案仅为本专利技术的一种可行的技术方案而已，本专利技术的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求合理调整具体设计。
[0020]上述专利技术具有如下优点或者有益效果：
[0021](1)本专利技术的使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，隔膜压缩机采用了模块化设计，具有结构简单、易于制造与组装的特点，在实际的生产中是一种省时且性能可以保障的脉冲管制冷机驱动源；
[0022](2)本专利技术的使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，隔膜压缩机中膜片将压缩腔和含油驱动机构的腔体分离开来，气体工质不与任何润滑剂接触，保证了使用隔膜压缩机驱动脉冲管制冷机中工质气体的高纯净度，为脉冲管制冷机冷头的持续正常工作提供了保证；
[0023](3)本专利技术的使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，为脉冲管制冷机提供了一种新颖的压缩机方案，扩宽了脉冲管制冷机的研发路线和制造方法，极具应用前景。
附图说明
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。
[0025]图1是本专利技术的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机的结构示意图；
[0026]其中，1为油缸，2为连杆，3为油活塞，4为液压油腔，5为配油盘，6为下缸体，7为膜片，8为压缩腔，9为上缸盖，10为膜片活塞，11为滚珠导轨，12为出口单向溢流阀，13为油循环管路，14为油过滤器，15为油冷却器，16为循环油泵，17为入口单向溢流阀，18为脉冲管制冷机冷头，19为连管，20为热端换热器，21为蓄冷器，22为冷端换热器，23为脉冲管，24为惯性管，25为气库。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体的实施例对本专利技术中的结构作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。
[0028]实施例1
[0029]一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，如图1所示，包括油缸1、连杆2、油活塞3、液压油腔4、配油盘5、下缸体6、膜片7、压缩腔8、上缸盖9、膜片活塞10、滚珠导轨11、出口单向溢流阀12、油循环管路13、油过滤器14、油冷却器15、循环油泵16、入口单向溢流阀17和脉冲管制冷机冷头18，；
[0030]连杆2用于连接机械机构以驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，其特征在于：包括油缸(1)、连杆(2)、油活塞(3)、液压油腔(4)、下缸体(6)、膜片(7)、压缩腔(8)、上缸盖(9)、膜片活塞(10)和脉冲管制冷机冷头(18)；所述上缸盖(9)、下缸体(6)及油缸(1)依次装配固定成一中空容器，所述油缸(1)内设有与油缸(1)内壁匹配的油活塞(3)，所述油活塞(3)与连杆(2)固定连接，油活塞(3)在连杆(2)的驱动下在油缸内往复运动；所述下缸体(6)为筒状结构，其内套装有与其内壁匹配的膜片活塞(10)，所述膜片活塞(10)与油活塞(3)之间为液压油腔(4)，液压油腔(4)内充有工作油，所述膜片活塞(10)远离油缸(1)侧设有膜片(7)，膜片(7)与上缸盖(9)之间的空间即为气体的压缩腔(8)，所述压缩腔(8)与脉冲管制冷机冷头(18)连通，油活塞(3)在连杆(2)的驱动下在油缸内运动，液压油腔(4)的工作油受压或释压，膜片活塞(10)运动并带动膜片(7)运动，压缩腔(8)内的空气压缩或膨胀，压缩腔(8)内的压力波动传递至脉冲管制冷机冷头(18)。2.根据权利要求1所述的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，其特征在于，所述膜片活塞(10)近油缸(1)侧设有配油盘(5)。3.根据权利要求1所述的一种使用隔膜压缩机作为驱动源的脉冲管制冷机，其特征在于，所述下缸体...

【专利技术属性】
技术研发人员：党海政，薛仁俊，
申请(专利权)人：上海铂钺制冷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：