[其他]低溫制冷機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87207033
• 申請日: 1987-05-09
• 公開（公告）號: CN87207033U
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓鴻興;黎正
• 申請（專利權(quán)）人: 上海機(jī)械學(xué)院
• 主分類號: F25B1/02
• 分類號: F25B1/02
• 代理公司: 機(jī)械工業(yè)部專利代理服務(wù)處
• 代理人: 郭海

本實(shí)用新型涉及一種低溫回?zé)崾綒怏w制冷機(jī)，特別是按索爾文（Solvay）循環(huán)工作的制冷機(jī)。

按索爾文循環(huán)，研究制成的索爾文制冷機(jī)已為公知（參見西安交通大學(xué)邊紹雄主編的《小型低溫制冷機(jī)》，該制冷機(jī)應(yīng)用機(jī)械或氣動控制的進(jìn)氣閥和排氣閥、來控制通過回?zé)崞鳌Q熱器和膨脹機(jī)冷腔的氣流和確定壓力－容積循環(huán)，并特設(shè)與膨脹機(jī)熱腔通過節(jié)流元件（小孔或毛細(xì)管）相通的波動腔，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使加工和制造困難，成本高；該制冷機(jī)只有一個(gè)換熱器，使制冷機(jī)的利用效力低；并且該制冷機(jī)的推移活塞要求較長，相應(yīng)造成了推移活塞的重量較重，使得制冷機(jī)在運(yùn)行時(shí)振動和沖擊較大。

鑒于上述已有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單，便于加工、制造，成本低的；在運(yùn)行中振動和沖擊較小的；利用效率較高的按索爾文循環(huán)工作的低溫回?zé)崾綒怏w制冷機(jī)。

解決上述目的之設(shè)計(jì)方案為：按索爾文循環(huán)工作的低溫回?zé)崾綒怏w制冷機(jī)具有壓縮機(jī)、冷卻器、換熱器、汽缸體、推移活塞和裝在推移活塞中的回?zé)崞鳎涮卣魇怯晒?jié)流元件、把兩個(gè)對稱的汽缸體和在汽缸體中自由移動的推移活塞分置于左右，汽缸體分別與有曲軸帶動的兩個(gè)相位差為180°的活塞壓縮機(jī)的兩個(gè)壓縮腔連通，并在汽缸與壓縮機(jī)之間設(shè)置冷卻器。推移活塞分別將汽缸分為兩腔，靠近節(jié)流元件的為熱腔，遠(yuǎn)離節(jié)流元件的為膨脹腔，在推移活塞上有一凹槽和開口設(shè)于環(huán)形凹槽內(nèi)與膨脹腔相通的進(jìn)、出口氣道；冷卻器為列管式冷卻器，即管中通過氣體工質(zhì)，管外通水冷卻。現(xiàn)假定制冷機(jī)工作進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，開始時(shí)壓縮機(jī)一活塞處于下死點(diǎn)，與之相通的汽缸體中的推移活塞處于遠(yuǎn)離節(jié)流元件的位置，另一活塞處于上死點(diǎn)，與之相通的汽缸體中的推移活塞處于最近節(jié)流元件的位置。此時(shí)，前者熱腔最大，后者熱腔為零，隨著壓縮機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動，使處于下死點(diǎn)的活塞上移，該壓縮腔中壓力不斷上升，高壓氣體被排入冷卻器冷卻后，通過推移活塞的進(jìn)、出口氣道、回?zé)崞鳌Q熱器進(jìn)入推移活塞底部；由于前一周期末部分高壓氣體流入熱腔，使熱腔的氣壓較高，所以推移活塞不動。當(dāng)活塞繼續(xù)上升，使膨脹腔的壓力高于熱腔的壓力時(shí)，推移活塞在兩端壓力差的作用下迅速向節(jié)流元件方向移動。膨脹腔體積增大，高壓氣體進(jìn)入膨脹腔，與此同時(shí)熱腔很快被壓縮，當(dāng)推移活塞向節(jié)流元件方向移動，使熱腔的氣壓上升幾乎等于進(jìn)氣壓力時(shí)，熱腔氣體通過節(jié)流元件等速進(jìn)入另一汽缸中的熱腔，故而推移活塞也等速移動，高壓氣體繼續(xù)進(jìn)入膨脹腔，直到最近節(jié)流元件的位置。同時(shí)，由于通過節(jié)流元件流入另一汽缸熱腔，使之推移活塞也在兩端的壓力差作用下，向遠(yuǎn)離節(jié)流元件的方向移動。隨著壓縮機(jī)的曲軸的轉(zhuǎn)動，使處在上死點(diǎn)的活塞下移、壓縮腔壓力不斷下降，使膨脹腔內(nèi)的冷氣體經(jīng)換熱器、回?zé)崞魍埔苹钊倪M(jìn)、出口氣道、冷卻器，流入壓縮腔，產(chǎn)生冷效應(yīng)，直到推移活塞遠(yuǎn)離節(jié)流元件的位置。冷氣體流經(jīng)換熱器，向外輸出冷量，由于左右對稱，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過180°產(chǎn)生一相反而類同的工作過程，這樣周而復(fù)始，即可連續(xù)制取冷量。

本實(shí)用新型由于采用了用節(jié)流元件相隔的二個(gè)對稱的推移活塞氣缸結(jié)構(gòu)，使汽缸的熱腔相互作為對方的波動腔，省去了另外設(shè)計(jì)波動腔；整個(gè)制冷機(jī)省去了以控制進(jìn)、出回?zé)崞鳌Q熱器和膨脹腔的氣流的機(jī)械或氣動控制的進(jìn)氣閥和排氣閥，使結(jié)構(gòu)大大地簡化，便于加工和制造，使制冷機(jī)的成本大大下降。由于采用二個(gè)推移活塞和可采用比索爾文制冷機(jī)短得多的推移活塞，使重量大大下降，使制冷機(jī)在運(yùn)行時(shí)振動和沖擊明顯減小；由于采用了對稱的二個(gè)推移活塞形成二個(gè)膨脹機(jī)，使兩端能同時(shí)輸出冷量，從而使在不增加功耗的前提下輸出冷量增加一部、提高了制冷機(jī)的利用效率。

下面根據(jù)附圖所描述的實(shí)施例來詳細(xì)說明。

圖1為低溫回?zé)崾綒怏w制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為壓縮機(jī)活塞缸體的散熱結(jié)構(gòu)示意圖。