專利名稱：微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種斯特林制冷設(shè)備，特別是一種微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備。
斯特林制冷技術(shù)在紅外探測技術(shù)中的應(yīng)用比較廣泛。傳統(tǒng)方法是采用一臺壓縮機(jī)驅(qū)動一個膨脹冷指。條狀探測器的出現(xiàn)，對制冷技術(shù)提出了新的要求，假設(shè)條狀探測器的長寬比大于5時，當(dāng)膨脹冷指直徑小于探測器裝載面的長度時，將出現(xiàn)裝載面兩端溫度高于中心溫度，整個溫度場溫度分布不均勻的問題。當(dāng)冷指直徑大于或等于裝載面長度時，將會造成冷量大量損失，冷指也很笨重，也增大了制冷設(shè)備整機(jī)重量。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種微型斯特林制冷設(shè)備新的技術(shù)方案，該技術(shù)方案可滿足長寬比大于5以上的條狀探測器足夠且均勻的冷量，能對冷量充分利用，不造成浪費(fèi)。還可針對各種不同形狀的探測器，將膨脹冷指靈活排列為所需要的形式，且體積小、重量輕。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)施的，微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備，主要為由壓縮腔(1)、壓縮活塞(2)及壓縮機(jī)氣缸(3)組成的微型無油壓縮機(jī)，由膨脹機(jī)機(jī)架(7)、膨脹機(jī)推移活塞(8)、膨脹機(jī)調(diào)節(jié)彈簧(9)、膨脹機(jī)冷腔(10)組成的膨脹機(jī)、氣路(4)、蓋板(5)、杜瓦(6)、杜瓦窗口(12)及固定在冷指頂端的探測器裝載面(11)所組成，其特征在于由膨脹機(jī)推移活塞(8)、膨脹機(jī)調(diào)節(jié)彈簧(9)、膨脹機(jī)冷腔(10)組成的膨脹冷指至少為2個，各膨脹冷指之間相互平行排列呈梳狀，形狀與裝載面形狀相一致，壓縮機(jī)至少1臺，通過壓縮機(jī)氣路(4)與每個膨脹冷指相通，構(gòu)成斯特林制冷循環(huán)。
本實(shí)用新型還可以這樣實(shí)施，由(8)、(9)、(10)組成的各膨脹冷指垂直固定于膨脹機(jī)架(7)上平面；所述的各膨脹冷指相互平行排列呈梳狀是指，排列的各膨脹冷指由A向投影為直線、曲線或其結(jié)合，且與裝載面(11)形狀相一致。設(shè)2臺以上壓縮機(jī)時，各臺壓縮機(jī)氣路(4)分別與其中數(shù)個冷指相通。
通過以上技術(shù)方案的實(shí)施，基本達(dá)到了本實(shí)用新型的目的。
對于條狀探測器，其裝載面也為長條狀。當(dāng)長寬比大于5時，如按傳統(tǒng)方法采用一臺壓縮機(jī)驅(qū)動一個膨脹冷指，當(dāng)膨脹冷指直徑大于或等于裝載面長度時，在寬度方向?qū)斐膳蛎浝渲傅睦淞看罅繐p失，冷指體積很大，也很笨重。如果采用的膨脹冷指直徑小于探漶器裝載面的長度時，則出現(xiàn)裝載面兩端溫度高于中心溫度，整個溫度場溫度分布不均勻的問題。本實(shí)用新型設(shè)至少2個膨脹冷指，根據(jù)使用的需要也可以設(shè)多個膨脹冷指，各膨脹冷指之間相互平行排列為與裝載面相一致的直線、曲線、直線與曲線或直線與直線的結(jié)合。采用直徑與條狀裝載面寬度相適應(yīng)的多個膨脹冷指，既能滿足整個裝載面對冷量的需求，又不造成冷量的浪費(fèi)，膨脹冷指體積也小，還可根據(jù)不同形狀的裝載面來靈活排列膨脹冷指。如果膨脹冷指數(shù)量少，可以只設(shè)1臺微型無油壓縮機(jī)，如果膨脹冷指數(shù)量較多，可設(shè)多臺微型無油壓縮機(jī)，將多個膨脹冷指的氣路較均衡的分配在每臺微型無油壓縮機(jī)上。
本實(shí)用新型的工作原理是，微型無油壓縮機(jī)與微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備的每個膨脹冷指構(gòu)成斯特林冷循環(huán)，壓縮機(jī)活塞壓縮高純氦氣工質(zhì)，驅(qū)動膨脹機(jī)推移活塞往復(fù)運(yùn)動，形成兩個理想的等溫壓縮、膨脹過程和兩個等容吸熱、放熱過程，往復(fù)循環(huán)并產(chǎn)生冷量。當(dāng)冷指數(shù)量多時，可采用兩臺壓縮機(jī)反相間隔驅(qū)動膨脹冷指，兩臺壓縮機(jī)有一定的運(yùn)動相位差。分別驅(qū)動的膨脹冷指間隔排列，使其大部分振動在制冷機(jī)內(nèi)部相互抵消，有利于減小探測器的外加振動噪聲。
附


圖1為微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備裝配示意圖附圖2為微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備A向條狀探測器裝載面示意圖附圖3為設(shè)兩臺無油壓縮機(jī)的微型梳狀集成斯林制冷設(shè)備示意圖實(shí)施側(cè) 設(shè)1臺無油壓縮機(jī)的微型梳狀集成斯林制冷設(shè)備如
圖1、圖2所示紅外探測器裝載面(11)為直條狀，長寬比為6本實(shí)用新型設(shè)4個直徑與裝載面(11)寬度相適應(yīng)的膨脹冷指，每個膨脹冷指由膨脹機(jī)推移活塞(8)、調(diào)節(jié)彈簧(9)及膨脹機(jī)冷腔(10)組成，各膨脹冷指垂直于膨脹機(jī)架(7)上平面，冷指下端固定連接在膨脹機(jī)架上，各膨脹冷指相互平行均勻排列為直線，由1臺微型無油壓縮機(jī)驅(qū)動，微型無油壓縮機(jī)由壓縮腔(1)、壓縮活塞(2)及壓縮機(jī)氣缸(3)組成，通過氣路(4)與各冷指相通。蓋板(5)與機(jī)架(7)用緊固件連接，探測器裝載面焊接在冷指的冷腔端，外罩杜瓦外殼(6)，杜瓦外殼上與裝載面相對處設(shè)杜瓦窗口(12)，杜瓦內(nèi)為真空(13)。
實(shí)施例2 設(shè)2臺無油壓縮機(jī)的微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備如圖3，裝載面為與探測器相一致的直條狀，長寬比為10，設(shè)8個直徑與裝載面寬度相適應(yīng)的膨脹冷指，每個膨脹冷指由膨脹機(jī)推移活塞(8)、調(diào)節(jié)彈簧(9)及膨脹機(jī)冷腔(10)組成，各膨脹冷指相互平行均勻排列為直線，各膨脹冷指垂直于膨脹機(jī)架(7)的上平面，冷指下端固定連接在膨脹機(jī)架上。由兩臺微型無油壓縮機(jī)反向間隔連接各膨脹冷指，微型無油壓縮機(jī)由壓縮腔(1)、壓縮活塞(2)及壓縮機(jī)氣缸(3)組成，(14)為2號微型無油壓縮機(jī)。該制冷設(shè)備的其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備，主要為由壓縮機(jī)壓縮腔(1)、壓縮活塞(2)及壓縮機(jī)氣缸(3)組成的微型無油壓縮機(jī)，由膨脹機(jī)機(jī)架(7)、膨脹機(jī)推移活塞(8)、膨脹機(jī)調(diào)節(jié)彈簧(9)、膨脹機(jī)冷腔(10)組成的膨脹機(jī)、氣路(4)、蓋板(5)、杜瓦(6)、杜瓦窗口(12)及固定在冷指頂端的探測器裝載面(11)所組成，其特征在于由膨脹機(jī)推移活塞(8)、膨脹機(jī)調(diào)節(jié)彈簧(9)、膨脹機(jī)冷腔(10)組成的膨脹冷指至少為2個，各膨脹冷指之間相互平行排列呈梳狀，形狀與裝載面形狀相一致，壓縮機(jī)至少1臺，通過壓縮機(jī)氣路(4)與每個膨脹冷指相通，構(gòu)成斯特林制冷循環(huán)。
2，如權(quán)利要求1所述的微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備，其特征在于由(8)、(9)、(10)組成的各膨脹冷指垂直固定于膨脹機(jī)架(7)上平面；所述的各膨脹冷指相互平行排列呈梳狀是指，排列的各膨脹冷指由A向投影為直線、曲線或其結(jié)合，且與裝載面(11)形狀相一致。
3.如權(quán)利要求1所述的微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備，其特征在于設(shè)2臺以上壓縮機(jī)時，各臺壓縮機(jī)氣路(4)分別與其中數(shù)個冷指相通。
專利摘要微型梳狀集成斯特林制冷設(shè)備,由壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、氣路(4)、蓋板(5)、杜瓦(6)、杜瓦窗口(12)及裝載面(11)所組成。膨脹冷指至少為2個,各膨脹冷指間相互平行排列呈梳狀,形狀與裝載面相一致,壓縮機(jī)至少1臺,通過氣路(4)與每個膨脹冷指相通,構(gòu)成斯特林制冷循環(huán)。該技術(shù)方案可滿足長寬比大于5以上的條狀探測器足夠且均勻的冷量,能對冷量充分利用,不造成浪費(fèi)。還可針對各種不同形狀的探測器,將膨脹冷指靈活排列為所需要的形式,且體積小、重量輕。
文檔編號F25B9/14GK2438993SQ00223578
公開日2001年7月11日 申請日期2000年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月30日
發(fā)明者陳曉屏, 李海英, 黃偉, 趙杰, 陳軍 申請人:昆明物理研究所