【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制冷器优化相关，更具体地，涉及一种微小型快速节流制冷器。
技术介绍
1、在某些领域，红外制导系统的微型关键部件需要在75k到100k的低温环境下工作，制导系统的快速启动能力对于其迅速响应至关重要。同时，由于具有高加速度的独特的工作环境，制冷器的设计应优选考虑紧凑和轻量化的结构。其中，锥形节流制冷器的轻重量、小体积以及快速冷却等方面具有明显优势。作为回收能量的关键部件，制冷器内的换热器在很大程度上决定了制冷器的快速降温能力。换热器的几何结构对传热面积和热质量的分布有着显著的影响，进而决定了制冷器的小型化和快速降温能力。目前传统的锥形节流制冷器体积大，质量高，能量回收效率低，降温速度慢，且启动需要时间长，因此，亟需设计一种轻量化，效率高的制冷器，以满足市场需要。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种微小型快速节流制冷器，体积小，质量轻，制冷效率高。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种微小型快速节流制冷器，包括底部法兰、翅片管、芯轴以及密封外壳，其中：所述芯轴的上部为锥台形，下部为圆柱形，所述芯轴设于所述底部法兰表面；所述翅片管的中部设有节流孔，翅片管的中部固定于所述锥形的顶部，翅片管的两端缠绕于所述芯轴的外部，形成双层螺旋结构；所述底部法兰设有进气口，所述进气口与所述翅片管的两个端口连通；所述密封外壳形状与所述芯轴相似，设于所述翅片管的外部，密封外壳的锥形顶部与所述芯轴的锥台形顶部直接设有间隙，形成蒸发
3、优选地，芯轴的锥台形的锥角为60～90°。
4、优选地，圆柱形与锥台形的高度比例为1：0.25～1：4。
5、优选地，所述节流孔为多个，节流孔的孔径为0.10mm～0.18mm。
6、优选地，翅片管与翅片管之间，或翅片管与芯轴之间，或翅片管与密封外壳之间设有绝热材料。
7、优选地，所述蒸发腔的高度为1.2mm～3mm。
8、优选地，所述密封外壳的下部设有回流出口。
9、优选地，所述芯轴的材料为蒙乃尔合金，密封外壳的材料为蒙乃尔合金，翅片管的材料为铜。
10、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的微小型快速节流制冷器主要具有以下有益效果：
11、1.本申请采用上部为锥台形，下部为圆柱形的芯轴缠绕双层螺旋结构翅片管，优化了换热面积和热质量分布，使得换热更加集中，能量回收效率更高，在相同的高度下，相比于传统制冷器，新型优化结构制冷器的降温时间缩短28％，重量减少了39％，体积减少了50％，而且在多种工况下(相同压力不同容积的气瓶供气、相同容积不同压力下的气瓶供气、以及恒定压力下的供气)保持了更优秀的降温性能。
12、2.本申请圆柱形与锥台形的高度比例优选为1：0.25～1：4，该比例改善了热质量的空间分布，改善能量回收过程，可以在加强制冷器冷端的能量回收的同时，减少制冷器热端的热质量冗余，使得制冷器可以实现快速降温，并且结构更加紧凑；其次，通过调整圆柱形部分和锥台形部分的高度比例，可以实现对制冷器整体性能的优化，可以根据具体地应用需求调整高度比例来平衡热交换和容积需求，使得制冷器能够更好的适应不同的工作环境和制冷负载，满足对轻量化和紧凑性的要求。
13、3.芯轴的材料为蒙乃尔合金，密封外壳的材料为蒙乃尔合金，该材料强度较大，抗冲击性强；无磁性，抗电磁干扰；没有塑-脆转变温度，能够在低温条件下正常工作；导热性较差，能够减少制冷器非必要的漏热；同时采用蒙乃尔合金便于焊接，能够满足不同形状的制冷器设计。
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1.一种微小型快速节流制冷器，其特征在于，包括底部法兰(1)、翅片管(5)、芯轴(4)以及密封外壳(3)，其中：
2.根据权利要求1所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，芯轴(4)的锥台形的锥角为60～90°。
3.根据权利要求1或2所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，圆柱形与锥台形的高度比例为1：0.25～1：4。
4.根据权利要求1所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，所述节流孔(6)为多个，节流孔(6)的孔径为0.10mm～0.18mm。
5.根据权利要求1所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，翅片管与翅片管之间，或翅片管与芯轴之间，或翅片管与密封外壳之间设有绝热材料。
6.根据权利要求1所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，所述蒸发腔(7)的高度为1.2mm～3mm。
7.根据权利要求1所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，所述密封外壳(3)的下部设有回流出口。
8.根据权利要求1所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，所述芯轴(4)的材料为蒙乃尔合金，密封外壳(3)的材料为
...【技术特征摘要】
1.一种微小型快速节流制冷器，其特征在于，包括底部法兰(1)、翅片管(5)、芯轴(4)以及密封外壳(3)，其中：
2.根据权利要求1所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，芯轴(4)的锥台形的锥角为60～90°。
3.根据权利要求1或2所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，圆柱形与锥台形的高度比例为1：0.25～1：4。
4.根据权利要求1所述的微小型快速节流制冷器，其特征在于，所述节流孔(6)为多个，节流孔(6)的孔径为0.10mm～0.18mm。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓青，罗世博，肖星，陈建业，许峰宁，鲁斯曼，王俊舒，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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