高效回热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术揭示了一种高效回热装置，所述回热装置包括：回热器套及其内部的轴向填料；轴向填料是由蚀刻金属薄片卷裹而成的一个整体；所述蚀刻金属薄片包括：若干不刻蚀的横条，若干正面半蚀刻的竖条，若干背面半蚀刻的连接臂；所述竖条设置于横条的一侧上，连接臂设置于两个相邻但不相连的竖条之间。本实用新型专利技术可以降低流动阻力损失，并减小回热器空容积，其蚀刻样式延长了导热途径和减少了导热面积，从而减少了轴向导热损失。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于低温制冷
，涉及ー种回热器，尤其涉及一种高效回热装置；同时，本技术还涉及上述回热器的装配方法。
技术介绍
低温制冷机在现代科学技术的许多部门获得重要的应用，例如军用红外探測器，低温医学中的低温热像仪、低温微型冷刀，空间技术中的光电遥感元件的冷却，3G通讯中超导滤波器的冷却，低温真空泵等都需要回热式低温制冷机。回热器是回热式气体制冷 机的关键部件，通过回热器所传递的热量要比气体制冷机的制冷量大10 50倍，所以其性能的优劣，对气体制冷机的性能有决定性的影响。其内装有高目数、大热容量的金属网片。在制冷机工作过程中，制冷剂气体在回热器内交变流动，以回热器填料为介质实现在制冷机内对压缩气体的热端热量、冷端冷量的吸收，在制冷机冷端(腔)与热端(腔)之间建立起较大的温度梯度。回热器既是传热元件又是阻カ元件，回热器上的损失(回热损失、流阻损失、轴向导热损失等)是制冷机中的主要损失，回热器的结构和性能对低温制冷机的性能具有关键影响。回热器的优化方向就是在提高回热效率的基础上，降低流动阻力，减小轴向导热和空容积。回热器目前的研究多集中在回热器填料填充结构和填料材料上，径向填充式回热器的优点是轴向导热损失小，但缺点是径向导热损失大，流动阻力大；轴向填充式回热器的优点是径向导热损失小，流动阻力小，但其轴向导热损失大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供ー种高效回热装置，可提高回热效率、减小流动阻力、降低轴向导热损失。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案—种高效回热装置，所述回热装置包括回热器套及其内部的轴向填料；轴向填料由蚀刻金属薄片卷裹而成的一个整体；所述蚀刻金属薄片包括若干不刻蚀的横条，若干正面半蚀刻的竖条，若干背面半蚀刻的连接臂；所述竖条设置于横条的ー侧上，连接臂设置于两个相邻但不相连的竖条之间。作为本技术的一种优选方案，卷裹成的轴向填料与回热器套内壁紧密接触；轴向填料由金属薄片蚀刻而成，金属薄片厚度O. 04mm O. 10_。作为本技术的一种优选方案，半蚀刻的竖条、连接臂的厚度约为金属薄片厚度的一半，竖条宽度a与竖条之间间距b之比a/b范围为O. 3 0.6 ;横条宽度c与横条之间的间距d之比c/d范围为O. 3 0.6 ;半蚀刻连接臂与横条之间的夹角α的范围为20° 60。。本技术的有益效果在于本技术提出的高效回热装置，采用蚀刻金属薄片轴向填充式结构的回热器，轴向填充的由蚀刻金属薄片紧裹而成的轴向填料可以降低流动阻カ损失，并减小回热器空容积，其蚀刻样式延长了导热途径和减少了导热面积，从而减少了轴向导热损失。这种蚀刻金属薄片轴向填充式回热器可以实现高的回热效率、低的流动阻力、小的轴向导热损失、较小的空容积，可极大地提高回热式低温制冷机的效率。同时，本技术可以采用多种金属蚀刻样式，也可以调整蚀刻的尺寸来满足回热式低温制冷机的实际需求。能精确保证流道每一点的尺寸以及均匀性，在很大范围内调 节固体体积和空体积的比率和流道之间的压差，不会产生金属碎屑进入エ质流体损害回热器。附图说明图I为本技术的高效回热装置结构示意图；图2-1、图2-2分别为轴向填充的蚀刻金属薄片填料正反两面的结构示意图；图3为蚀刻片局部放大图；图4为蚀刻片正面局部三维示意图；图5为蚀刻片背面局部三维示意图；图6为导流板剖面图。附图标注如下 101回热器封头凹槽102:回热器封头 103导流圆孔104冷端导流板 105冷端导流板导流孔106导流圆孔 107回热器填料108:回热器套 109热端导流板HO热端导流板导流孔 111回热器连杆端座导流孔 112:回热器连杆 113冷端混合腔114:热端混合腔 201轴心不锈钢丝202:蚀刻片正面蚀刻样式 203蚀刻片反面蚀刻样式301:竖条(不蚀刻部分) 302横条(正面半蚀刻部分)303:连接臂(反面半蚀刻部分) 304全蚀刻部分a:竖条宽度 b竖条之间间距c:横条宽度 d横条之间的间距江半蚀刻连接臂与横条之间的夹角具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的优选实施例。实施例一请參阅图1，本技术掲示了一种用于回热式低温制冷机的高效回热装置，包括回热器套108及其内部的轴向填料107。其中回热器套108采用聚酰亚胺合成材料制作，轴向填料107是由蚀刻金属薄片紧密卷裹而成(如图2所示)。回热器内蚀刻金属薄片填料材质可以为磷青铜或不锈钢。蚀刻间距越小，孔隙率越小，会导致制冷剂气体在回热器内的流阻増大；蚀刻间距越大，流动阻カ损失越小。图2-1、图2-2为轴向填充的卷裹式回热器填料结构示意图，卷裹式圆形回热器填料的制作过程为以ー根不锈钢丝为轴线将宽度为m的蚀刻金属薄片紧密缠绕卷裹(如图2-1、图2-2所示)成圆柱形，缠绕后的圆柱形轴向填料107的高度为m，轴向填料107外径 与回热器套内径相等，其中，轴向填料107包括轴心不锈钢丝201和轴心不锈钢丝201周围卷裹的金属丝网两部分。 在装配回热器填料时，卷裹成的轴向填料与回热器套内壁紧密接触；轴向填料由金属薄片蚀刻而成，金属薄片厚度O. 04mm O. IOmm,材料为磷青铜或不锈钢,对金属薄片正面、背面分别蚀刻。蚀刻方法包括蚀刻金属薄片正面蚀刻样式202 (图3和图4所示):其中竖条301不蚀刻，横条302正面半蚀刻，横条之间连接臂303背面半蚀刻，以及其余部分304全蚀刻。蚀刻金属薄片反面蚀刻样式203 (图3和图5所示):竖条301不蚀刻，竖条301之间连接臂303半蚀刻，其余304全蚀刻。蚀刻后的金属薄片包括若干不蚀刻的竖条301,若干正面半蚀刻的横条302,若干背面半蚀刻的连接臂303 ;所述竖条301设置于横条302的ー侧上，连接臂303设置于两个相邻但不相连(即不在同一个横条上)的竖条301之间。半蚀刻厚度约为金属薄片厚度一半，竖条宽度为a与竖条之间间距b之比a/b范围为O. 3 O. 6 ;横条宽度为c与横条之间的间距d之比c/d的范围为O. 3 O. 6;半蚀刻连接臂与横条之间的夹角α的范围为20。 60°。本技术的回热器的具体装配方法为首先，将回热器连杆112从回热器套108底部进行装配，其中回热器套108与连杆112的装配连接方式为螺纹连接，在螺纹密封处加入密封胶；然后，从回热器套108上部装入热端导流板109，其中热端导流板109下部与连杆上端部紧密接触；然后，从回热器套108上部装入轴向填料107，在回热器填料填装完成后，从回热器套108顶部装入冷端导流板104，其中冷端导流板104下端部与顶部径向填料紧密接触；最后，从回热器套108上部装入回热器封头102，其中，回热器套108与回热器封头102之间采用螺纹连接，在螺纹密封处加入低温密封胶；将拧紧安装工具插入封头顶部的凹槽101，将回热器封头拧紧，其封头102底部与热端导流板上部紧密接触。至此，回热器装配完毕。该回热器在回热式低温制冷机中的工作过程是制冷剂气体由热端压缩腔流经连杆112端座上的导流孔111，流入端座与热端导流板导流孔110间的热端混合腔114，然后制冷剂气体流经热端导流板109上的导流孔110 (导流板剖面图如图6所示)，流进蚀刻片卷裹轴向填充的回热器填料107，在高温制冷剂气体流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效回热装置，其特征在于，所述回热装置包括：回热器套及其内部的轴向填料；轴向填料是由蚀刻金属薄片卷裹而成的一个整体；所述蚀刻金属薄片包括：若干不刻蚀的横条，若干正面半蚀刻的竖条，若干背面半蚀刻的连接臂；所述竖条设置于横条的一侧上，连接臂设置于两个相邻但不相连的竖条之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，夏宇栋，刘业凤，王强，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：