[發明專利]一種線性整體式斯特林制冷機

有效

• 申請號: 201410262630.6
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104048436A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 楊坤;朱魁章
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十六研究所
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

技術領域

本發明涉及斯特林制冷機技術領域，具體涉及一種線性整體式斯特林制冷機。

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背景技術

目前，斯特林制冷機主要有旋轉整體式斯特林制冷機、線性分置式斯特林制冷機和線性整體式斯特林制冷機三種類型。旋轉整體式斯特林制冷機由旋轉電機驅動，外形呈“L”形，在旋轉工況下，不僅需要增加配重，旋轉電機還會給冷頭處帶來較大的徑向振動。線性分置式斯特林制冷機由對置式線性壓縮機和膨脹機組成，中間由分支管連接，外形呈“丩”形。線性分置式斯特林制冷機在旋轉工況下需分開放置壓縮機和膨脹機，這將占用較大空間，且壓縮機與膨脹機之間分置管的柔性是影響旋轉的重要因素。線性整體式斯特林制冷機由單個線性壓縮機和膨脹機組成，兩者沿軸向依次排列，長度較長，限制了可旋轉角度。另外，此種類型制冷機由單個壓縮機驅動，冷頭振動較大。

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發明內容

本發明的目的在于解決現有的旋轉整體式斯特林制冷機、線性分置式斯特林制冷機及線性整體式斯特林制冷機在旋轉工況下的應用弊端，提供一種線性整體式斯特林制冷機，該斯特林制冷機具有結構對稱、長度短、低振動便于旋轉等特點。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種線性整體式斯特林制冷機，包括杜瓦、膨脹機和壓縮機。所述的杜瓦圓周外側設有用于減小冷頭振動的減振器。所述的膨脹機包括膨脹氣缸和排出器組件。所述的壓縮機包括定活塞、動氣缸、直線電機和用于調整排出器與動氣缸運動相位差的調相機構。所述的定活塞為中空結構，所述的膨脹機位于定活塞的內部。所述的定活塞套接在動氣缸內，所述的定活塞與動氣缸之間為無接觸間隙密封結構，所述的定活塞與動氣缸組成的密封腔體為壓縮腔。所述的動氣缸在直線電機驅動下沿其軸向作往復運動。所述的定活塞圓周外側固設有上封蓋，所述的杜瓦、膨脹氣缸和減振器的底部均與上封蓋頂部固定相連。所述的動氣缸的下方設有下封蓋。

進一步的，所述的用于減小冷頭振動的減振器包括質量塊和固設在質量塊兩端的減震簧。

所述的排出器組件包括排出器外殼、排出器堵頭、網片和排出器連接桿。所述的排出器堵頭和排出器連接桿上分別設有通氣孔。所述的排出器組件上端位于膨脹氣缸內。

所述的動氣缸上下兩端分別固設有第一膜片彈簧和第二膜片彈簧。

所述的用于調整排出器與動氣缸運動相位的調相機構包括第一軸承、第二軸承、第三軸承、連桿、齒條、齒輪、凸輪和凸輪支架。

進一步的，所述的直線電機為2個，且對稱設置在動氣缸的兩側。所述的直線電機包括動子組件和定子組件。所述的動子組件由動子骨架和永磁體組成，或者由動子骨架和繞組組成。所述的定子組件由定子骨架、外磁極和繞組組成，或者由定子骨架、外磁極和永磁體組成。所述的動子組件與動氣缸固定相連。所述的定子骨架固設在上封蓋和下封蓋之間，所述的第一膜片彈簧的內側與動氣缸頂部固定相連，第一膜片彈簧的外側與定子骨架固定相連。所述的第二膜片彈簧的內側通過動子組件與動氣缸的底部固定相連，第二膜片彈簧的外側與定子骨架固定相連。

更進一步的，所述的上封蓋上固設有若干個振動傳導桿，所述的減振器通過振動傳導桿與上封蓋固定相連；所述的上封蓋上設有若干個振動傳導桿連接孔和1個抽氣口。

由以上技術方案可知，本發明將膨脹機放置在定活塞內部，縮短了線性整體式斯特林制冷機的整機長度；并通過在杜瓦外側設置減振器，能夠減小冷頭處的振動位移，有利于線性斯特林制冷機在導彈的陀螺框架上應用。

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附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明減振器的結構示意圖；

圖3是本發明排出器組件的結構示意圖；

圖4是本發明調相機構的結構示意圖；

圖5是實施例1中動子組件的結構示意圖；

圖6是實施例1中定子組件的結構示意圖；

圖7是實施例2中動子組件的結構示意圖；

圖8是實施例2中定子組件的結構示意圖；

圖9是圖1的A-A向視圖。

其中：