本發(fā)明涉及斯特林電機(jī)領(lǐng)域,具體涉及一種帶導(dǎo)冷結(jié)構(gòu)的斯特林電機(jī)。
背景技術(shù):
新型低溫制冷機(jī)在大溫差制冷工況(制冷溫差>60℃時)下,制冷效率相對較高。尤其是在應(yīng)用于-70℃以下超低溫冰箱制冷系統(tǒng)中,新型低溫制冷機(jī)制冷效率可達(dá)到傳統(tǒng)復(fù)疊式蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的2倍以上,具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢。同時,由于新型低溫制冷機(jī)可以不采用油潤滑,消除了采用蒸汽壓縮式制冷的超低溫冰箱常見的低溫油堵故障,系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。而且,這些新型低溫制冷機(jī)通常采用氮?dú)?、氦氣等天然物質(zhì)作為制冷工質(zhì),更加環(huán)保,隨著超低溫冰箱應(yīng)用的普及,這些新型低溫制冷機(jī)的應(yīng)用前景更加廣泛。而在這些新型低溫制冷機(jī)中,斯特林制冷機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單,沒有處于低溫下的運(yùn)動部件,運(yùn)行可靠,振動小,壽命長的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。
而目前,現(xiàn)有技術(shù)中,通過毛細(xì)管直接或間接與斯特林電機(jī)的冷端接觸固定,形成導(dǎo)冷結(jié)構(gòu),將冷量導(dǎo)出,加快制冷效果,毛細(xì)管管徑較小,能增加與空氣或者液態(tài)介質(zhì)的換冷效率,而其與斯特林電機(jī)冷端的換冷效率較低,難以起到一個最佳的導(dǎo)冷效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種帶導(dǎo)冷結(jié)構(gòu)的斯特林電機(jī),解決以上技術(shù)問題;
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種帶導(dǎo)冷結(jié)構(gòu)的斯特林電機(jī),包括冷端和熱端,所述冷端固定有導(dǎo)冷結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)冷結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)冷管,所述導(dǎo)冷管包括外管壁、內(nèi)管壁與內(nèi)腔,所述內(nèi)管壁上形成有若干毛細(xì)孔,所述毛細(xì)孔與所述內(nèi)腔連通,且所述外管壁包覆內(nèi)管壁以使所述毛細(xì)孔與所述內(nèi)腔形成密閉空間,所述導(dǎo)冷管的一部分與所述冷端直接或間接接觸,所述密閉空間內(nèi)部填充有制冷工質(zhì)。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)冷管的截面形狀為矩形。
進(jìn)一步的,所述矩形的長和寬的比大于4:1。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)冷管的內(nèi)腔向內(nèi)管壁方向延伸形成若干溝槽,所述溝槽沿所述導(dǎo)冷管的軸向設(shè)置。
進(jìn)一步的,每一所述溝槽的截面形狀相同且均勻的分布于所述內(nèi)管壁內(nèi)側(cè)。
進(jìn)一步的,所述溝槽的截面形狀為“c”形,且所述溝槽的槽口面向所述內(nèi)腔設(shè)置。
進(jìn)一步的,所述冷端固定有固定塊,所述固定塊上開設(shè)有讓位槽,所述讓位槽沿所述固定塊背離所述冷端的一側(cè)向所述冷端的方向開設(shè),所述導(dǎo)冷管的一部分插接于所述讓位槽中與所述冷端固定。
進(jìn)一步地,所述導(dǎo)冷管傾斜設(shè)置以使所述導(dǎo)冷管與所述讓位槽的接觸的部分的高于導(dǎo)冷管的其他的部分。
進(jìn)一步地,所述冷端固定有圓管抱箍,所述固定塊通過圓管抱箍固定于所述冷端。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)冷管的兩端分別設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)。
有益效果:由于采用以上技術(shù)方案,本發(fā)明通過這樣設(shè)置,導(dǎo)冷管上形成毛細(xì)孔,導(dǎo)冷管的內(nèi)部填充制冷工質(zhì),工質(zhì)在內(nèi)腔中運(yùn)動,而導(dǎo)冷管的外壁與冷端接觸吸收冷量,使得冷凝產(chǎn)生的液態(tài)工質(zhì)會在毛細(xì)孔中凝結(jié),且由于虹吸現(xiàn)象在毛細(xì)孔中運(yùn)動,使得冷量可以較快的進(jìn)行交換,整個導(dǎo)冷管的冷量分布更加均勻。
附圖說明
圖1為實施例1中斯特林電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為實施例1中導(dǎo)冷管的截面圖;
圖3為實施例1中圖3的俯視圖;
圖4為圖1中a-a向視圖。
附圖標(biāo)記:1、電機(jī)本體;101、冷端;102、熱端;100、導(dǎo)冷管;110、外管壁;120、內(nèi)管壁;121、毛細(xì)孔;130、內(nèi)腔;131、溝槽;200、固定塊;201、讓位槽;311、圓管抱箍;3111、緊固單元;312、螺紋孔;3112、形變槽。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不作為本發(fā)明的限定。
參照圖1,實施例1為一種帶導(dǎo)冷結(jié)構(gòu)的斯特林電機(jī),包括電機(jī)本體1,電機(jī)本體1上包括冷端101和熱端102,冷端101固定有導(dǎo)冷結(jié)構(gòu),導(dǎo)冷結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)冷管100,導(dǎo)冷管100繞設(shè)固定于冷端101,可以與冷端101直接接觸,也可以通過例如導(dǎo)冷板固定在冷端101上與冷端101間接接觸。參照圖2所示,導(dǎo)冷管100包括外管壁110、內(nèi)管壁120與內(nèi)腔130,內(nèi)管壁120上形成有若干毛細(xì)孔121,毛細(xì)孔121與內(nèi)腔130連通,毛細(xì)孔121呈海綿狀分布,且外管壁110包覆內(nèi)管壁120以使毛細(xì)孔121與內(nèi)腔130形成密閉空間,導(dǎo)冷管100的一部分與冷端101直接或間接接觸,密閉空間內(nèi)部填充有制冷工質(zhì),制冷工質(zhì)優(yōu)選為氣態(tài)的制冷工質(zhì),凝結(jié)溫度低于-100攝氏度。導(dǎo)冷管100的內(nèi)腔130向內(nèi)管壁120方向延伸形成若干溝槽131,溝槽131沿導(dǎo)冷管100的軸向設(shè)置。每一溝槽131的截面形狀相同且均勻的分布于內(nèi)管壁120內(nèi)側(cè)。而該結(jié)構(gòu)的成型工藝如下,首先將圓管管材通過沖壓形成帶有溝槽131的內(nèi)腔130,然后在內(nèi)腔130中填入腐蝕劑,將內(nèi)管壁120腐蝕出毛細(xì)孔121,腐蝕工藝可以是銅管動態(tài)腐蝕工藝,是銅管的內(nèi)管壁120形成若干毛細(xì)孔121,而外管壁110仍然是密閉的。然后在管材內(nèi)腔130通入制冷工質(zhì),密封管材,導(dǎo)冷管100的兩端分別設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)。密封管材的方式可以是通過密封件密封,也可以直接分別將管材兩端壓緊使開口形變緊閉,然后將縫隙焊接形成密閉空間,使得制冷工質(zhì)留在導(dǎo)冷管100的內(nèi)部。而導(dǎo)冷管100將冷量由冷端101向外傳遞,對外部實現(xiàn)制冷,且內(nèi)部工質(zhì)自循環(huán)流動,提高制冷效果。
參照圖3,導(dǎo)冷管100的截面形狀為矩形,矩形的長和寬的比大于4:1。其長度不做限定,整體上呈長方形帶狀,而參照圖3和圖1所示,冷端101固定有固定塊200,固定塊200上開設(shè)有讓位槽201,讓位槽201沿固定塊200背離冷端101的一側(cè)向冷端101的方向開設(shè),導(dǎo)冷管100的一部分插接于讓位槽201中與冷端101固定。為了保證插接固定的牢固度,導(dǎo)冷管100可以折彎形成一個直角,讓位槽201與該直角結(jié)構(gòu)適配,直角插入讓位槽201中,形成固定結(jié)構(gòu),固定塊200采用導(dǎo)冷率高的材料制成,外部可以包覆絕熱材料,避免冷量的流失。另一方面,也可以導(dǎo)冷管100直接與冷端101接觸,只要實現(xiàn)導(dǎo)冷管100與冷端101的固定即可,在此不做贅述。如圖4所示,溝槽131的截面形狀為“c”形,且溝槽131的槽口面向內(nèi)腔130設(shè)置,提高內(nèi)腔130與內(nèi)管壁120的接觸面積。而這樣的溝槽131也是通過腐蝕工藝形成,而該溝槽131也可以替換實施例1中的溝槽131,設(shè)置在圓形的導(dǎo)冷管100中,參照圖1所示,整個導(dǎo)冷管100可以是沿矩形邊框設(shè)置形成的兩端分別封閉的結(jié)構(gòu)。所述導(dǎo)冷管100傾斜設(shè)置以使所述導(dǎo)冷管與所述讓位槽201的接觸的部分的高于導(dǎo)冷管的其他的部分。
參照圖4所示,所述冷端固定有圓管抱箍311,所述固定塊200通過圓管抱箍固定于所述冷端101。圓管抱箍311包括一緊固單元3111,圓管抱箍311通過緊固單元3111將冷端101抱死;圓管抱箍311包括若干沿軸向貫穿圓管抱箍311的螺紋孔312,固定塊200通過螺紋孔312與圓管抱箍311螺紋連接,具體可以是在固定塊200的對應(yīng)位置設(shè)置螺紋孔312,通過螺栓依次穿過圓管抱箍311和固定塊200上的螺紋孔312實現(xiàn)固定,如圖3所示,螺紋孔312可以設(shè)置為四個提高固定效果,而緊固單元3111可以是目前適用于圓管抱箍311的任意結(jié)構(gòu),可以是卡接結(jié)構(gòu),可以是螺紋緊固結(jié)構(gòu),圖3所示的為螺紋緊固結(jié)構(gòu),通過螺栓抱死斯特林電機(jī)的冷端220實現(xiàn)固定效果。
所述圓管抱箍的外側(cè)面形成有若干形變槽3112,所述形變槽3112沿所述圓管抱箍311的軸向延伸貫穿所述圓管抱箍311。由于如果需要實現(xiàn)導(dǎo)冷,那么勢必要增加圓管抱箍311的壁厚,而壁厚增加使得圓管抱箍311不易形變,所以設(shè)置如圖所示的形變槽3112,以便于所述圓管抱箍311的形變,形變槽3112沿所述圓管抱箍311的周向均勻分布。
以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例,并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護(hù)范圍,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,應(yīng)當(dāng)能夠意識到凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案,均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。