斯特林制冷机制造技术

本申请涉及制冷设备技术领域，公开一种斯特林制冷机，包括具有膨胀腔的冷头，第一介质能够在膨胀腔内膨胀产生冷量，斯特林制冷机还包括：中间换热装置，包括相对布置的第一端部和第二端部，其中，膨胀腔的输出端嵌设于第一端部，第一介质的冷量能够自第一端部向第二端部传导；特斯拉阀槽道，设置于第一端部和第二端部之间，包括流入端和流出端，气相的第二介质自流入端流动至流出端的过程中，能够吸收第一介质放出的冷量凝结为液相的第二介质；热管蒸发管段，用于吸收待冷却部件的热量，包括进液端和出气端，进液端与流出端相连通，出气端与流入端相连通。本申请能够避免液相第二介质的堵塞，以及能够避免气相第二介质出现湍流或者回流。者回流。者回流。

【技术实现步骤摘要】
斯特林制冷机


[0001]本申请涉及制冷设备
，例如涉及一种斯特林制冷机。

技术介绍

[0002]随着生物、医疗产业的快速发展，相关生物及医学样本、试剂等生物材料长期存储对于超低温冰箱的需求越来越大。此类超低温冰箱一般要求存储温度在
‑
70℃以下，制冷系统稳定，以实现生物材料的长期可靠存储。因此，新型制冷机应运而生。
[0003]新型制冷机可以不采用油润滑，消除了采用蒸汽压缩式制冷的超低温冰箱常见的低温油堵故障，系统更加稳定可靠。而且，新型低温制冷机通常采用氮气、氦气等天然物质作为制冷工质，更加环保，随着超低温冰箱应用的普及，新型低温制冷机的应用前景更加广泛。
[0004]在现有的新型低温制冷机中，斯特林制冷机以其结构简单、没有处于低温下的运动部件、运行可靠、振动小、寿命长等优点，得到了广泛的应用。
[0005]相关技术公开有一种斯特林制冷剂，包括冷头和热管。所述热管为重力热管，沿竖直方向布置，且与所述冷头直接连接，所述热管能够吸收所述冷头的冷量，以用于对待冷却器件进行降温。
[0006]在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
[0007]由于热管采用重力热管，需沿竖向进行布置，冷媒吸收冷量冷凝成液态冷媒沿热管往下流的过程中，同时气态冷媒上流动。如果液态冷媒过多，容易造成热管内部的堵塞，阻止气态冷媒的向上流动，或者，如果气态冷媒过多，在向上运动的同时，将会携带液态冷媒向上运动，降低了热管的降温效果。

技术实现思路

[0008]为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
[0009]本公开实施例提供一种斯特林制冷机，以避免冷媒的阻塞，提高气态冷媒向上流动以及液相冷媒向下流动的通畅性，提高介质的热交换的效率和稳定性。
[0010]在一些实施例中，所述斯特林制冷机，包括具有膨胀腔的冷头，第一介质能够在所述膨胀腔内膨胀产生冷量，所述斯特林制冷机还包括：中间换热装置，包括相对布置的第一端部和第二端部，其中，所述膨胀腔的输出端嵌设于所述第一端部，所述第一介质的冷量能够自第一端部向第二端部传导；特斯拉阀槽道，设置于所述第一端部和所述第二端部之间，包括流入端和流出端，气相的第二介质自所述流入端与流动至所述流出端的过程中，能够吸收所述第一介质放出的冷量凝结为液相的第二介质；热管蒸发管段，用于吸收待冷却部件的热量，包括进液端和出气端，所述进液端与所述流出端相连通，所述出气端与所述流入端相连通。
[0011]在一些实施例中，所述特斯拉阀槽道包括多组冷媒通路，每组所述冷媒通路连通一根所述热管蒸发管段，所述冷媒通路包括：平行布置的第一立管通道和第二立管通道，所述第一立管通道的底端被构造为所述流入端，所述第二立管通道的底端被构造为所述流出端，所述第一立管通道的顶端与所述第二立管通道的顶端相连通；其中，所述第一立管通道的介质流动方向自从所述第一立管通道的底端至所述第一立管通道的顶端的方向，所述第二立管通道的介质流动方向为自所述第二立管通道的底端向所述第二立管通道的顶端的方向。
[0012]在一些实施例中，所述第一立管通道与所述第二立管通道平行布置，且均与竖直方向的夹角0
°
≤α＜90
°
。
[0013]在一些实施例中，所述特斯拉阀槽道包括：多条平行布置的立设的冷媒通道，所述冷媒通道的顶端被构造为流入端，所述冷媒通道的底端被构造为流出端，每条所述冷媒通道连通一根所述热管蒸发管段；其中，所述冷媒通道与竖直方向的夹角0
°
≤β＜90
°
。
[0014]在一些实施例中，所述第一端部的表面开设有多个条形槽，用于增加所述第一端部的导热面积。
[0015]在一些实施例中，所述热管蒸发管段的外表面设置有导热翅片。
[0016]在一些实施例中，所述导热翅片被构造为片状的金属薄板。
[0017]在一些实施例中，所述热管蒸发管段包括多段相互连接的蛇形管路。
[0018]在一些实施例中，所述斯特林制冷机，还包括：单向止回阀，设置于所述热管，用于使液相的所述第二介质自所述进液端单向流动至所述出气端。
[0019]在一些实施例中，所述斯特林制冷机，还包括：密封套，被构造为一端封堵另一端敞口的筒状结构，能够套设于所述第二端部。
[0020]本公开实施例提供的斯特林制冷机，可以实现以下技术效果：
[0021]中间换热装置的第一端部能够吸收冷头的膨胀腔内第一介质产生的冷量并向第二端部进行传导，在冷量进行传导的过程中，设置于第一端部和第二端部之间的特斯拉阀槽道内的气相的第二介质能够吸收这些冷量并凝结为液相。由于特斯拉阀槽道具有对流体的加速特性以及单向导通性，可以促进第二介质沿着限定的方向单向流动，从而能够避免液相第二介质的堵塞，以及能够避免气相第二介质出现湍流或者回流，提高气相第二介质以及液相第二介质流动的通畅性。
[0022]此外，特斯拉阀槽道可以作为热管的冷凝管段与热管蒸发管段共同构成待冷却部件的散热装置，气相的第二介质自流入端流动至流出端的过程中，能够吸收第一介质放出的冷量凝结为液相的第二介质，液相的第二介质经过进液端流动至出气端的过程中，吸收待冷却部件的热量，再次转变为气相的第二介质。通过特斯拉阀槽道的设置，能够提高第二介质的热交换效率和热交换过程的稳定性，从而提高斯特林制冷机的工作效率。
[0023]以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
[0024]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
[0025]图1是本公开实施例提供的一个斯特林制冷剂的结构示意图；
[0026]图2是本公开实施例提供的一个斯特林制冷剂的结构示意图，其中，密封套被移除；
[0027]图3是本公开实施例提供的一个中间换热装置的结构示意图；
[0028]图4是本公开实施例提供的一个中间换热装置的剖面示意图；
[0029]图5是本公开实施例提供的另一个中间换热装置的剖面示意图；
[0030]图6是本公开实施例提供的密封套的第一视角的结构示意图；
[0031]图7是本公开实施例提供的密封套的第二视角的结构示意图。
[0032]附图标记：
[0033]100、冷头；
[0034]200、中间换热装置；210、第一端部；211、条形槽；220、第二端部；
[0035]300、特斯拉阀槽道；310、流入端；320、流出端；330、冷媒通路；331、第一立管通道；332、第二立管通道；340、冷媒通道；
[0036]400、热管蒸发管段；410本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斯特林制冷机，其特征在于，包括具有膨胀腔的冷头(100)，第一介质能够在所述膨胀腔内膨胀产生冷量，所述斯特林制冷机还包括：中间换热装置(200)，包括相对布置的第一端部(210)和第二端部(220)，其中，所述膨胀腔的输出端嵌设于所述第一端部(210)，所述第一介质的冷量能够自第一端部(210)向第二端部(220)传导；特斯拉阀槽道(300)，设置于所述第一端部(210)和所述第二端部(220)之间，包括流入端(310)和流出端(320)，气相的第二介质自所述流入端(310)与流动至所述流出端(320)的过程中，能够吸收所述第一介质放出的冷量凝结为液相的第二介质；热管蒸发管段(400)，用于吸收待冷却部件(600)的热量，包括进液端(410)和出气端(420)，所述进液端(410)与所述流出端(320)相连通，所述出气端(420)与所述流入端(310)相连通。2.根据权利要求1所述的斯特林制冷机，其特征在于，所述特斯拉阀槽道(300)包括多组冷媒通路(330)，每组所述冷媒通路(330)连通一根所述热管蒸发管段(400)，所述冷媒通路(330)包括：平行布置的第一立管通道(331)和第二立管通道(332)，所述第一立管通道(331)的底端被构造为所述流入端(310)，所述第二立管通道(332)的底端被构造为所述流出端(320)，所述第一立管通道(331)的顶端与所述第二立管通道(332)的顶端相连通；其中，所述第一立管通道(331)的介质流动方向自从所述第一立管通道(331)的底端至所述第一立管通道(331)的顶端的方向，所述第二立管通道(332)的介质流动方向为自所述第二立管通道(332)的底端向所述第二立管通道(332)的顶端的方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋鲁鸣，刘占杰，张华，尤晓宽，袁顺涛，李江涛，忻逸飞，冯昊成，周孟怡，王超，
申请(专利权)人：青岛海尔生物医疗股份有限公司，
类型：新型
国别省市：