[發明專利]脈管型VM制冷機

有效

• 申請號: 201610663225.4
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN107726658B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 朱紹偉
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及一種脈管型VM制冷機，包括發動機單元與制冷機單元，還包括推移活塞單元和慣性管單元，所述的推移活塞單元只設有一個，所述的推移活塞單元有不同的推移活塞前腔和推移活塞背腔，推移活塞背腔與推移活塞前腔分別與發動機單元與制冷機單元兩端相連，慣性管單元和發動機單元與制冷機單元相連。與現有技術相比，本發明在VM制冷機中采用一個推移活塞給發動機單元和制冷機單元級供氣，采用一個慣性管作為調相器，從而將傳統VM制冷機兩個運動部件的結構減為一個推移活塞，簡化了系統的復雜性。

技術領域

本發明涉及一種制冷機，尤其是涉及一種脈管型VM制冷機。

背景技術

維勒米爾制冷機(Vuilleumierrefrigerator，簡稱VM制冷機)是在1918年由維勒米爾提出的一個熱泵循環。它是一個定容循環，應用位移器進行工作。位移器只簡單地使氣體從制冷機內空間的一部分運動到另一部分，而無需在一封閉空間壓縮氣體，所以它具有長期工作的優點。

傳統VM制冷機有兩個氣缸，用一個小電機帶動缸內的兩個位移器以近90°的相位差進行往復運動。在每個位移器內有一個蓄冷器，它允許氣體從汽缸的一端向另一端流動，并交替地貯存和釋放熱能。在動力缸的熱端加入熱量，熱量又從環境溫度端(機軸箱)排出。低溫負載的熱量在制冷機冷缸的冷端吸收，也在機軸箱放出。

傳統VM脈管制冷機是一種可利用熱能制冷的制冷機，有兩個在室溫下的推移活塞，這兩個推移活塞間的運動有一個最佳的相位差。由于是兩個運動部件，因此結構復雜，可靠性低，造價高。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種脈管型VM制冷機，本發明采用一個階梯推移活塞取代兩個運動部件，并加一個慣性管作為調相器，從而使運動部件由兩個減為一個。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種脈管型VM制冷機，包括發動機單元與制冷機單元，所述的發動機單元包括順次連接的發動機脈管、發動機加熱器、發動機回熱器，制冷機單元包括第一級制冷機單元，第一級制冷機單元包括順次連接的第一級制冷機脈管、第一級制冷機冷頭、第一級制冷機回熱器，此外，本發明的脈管型VM制冷機還包括推移活塞單元和慣性管單元，所述的推移活塞單元只設有一個，所述的推移活塞單元有不同的推移活塞前腔和推移活塞背腔，推移活塞背腔與推移活塞前腔分別與發動機單元與制冷機單元兩端相連，慣性管單元和發動機單元與制冷機單元相連。

進一步地，所述的發動機單元可以由發動機脈管、發動機加熱器、發動機回熱器、發動機冷卻器順次連接組成。

進一步地，第一級制冷機單元可以由第一級制冷機脈管、第一級制冷機冷頭、第一級制冷機回熱器、第一級制冷機散熱器順次連接組成。

進一步地，對于推移活塞單元而言，優選的方式為，所述的推移活塞單元由推移活塞氣缸和推移活塞組成，包括推移活塞第一前腔，推移活塞第二前腔和推移活塞背腔，

推移活塞背腔與發動機冷卻器和第一級制冷機散熱器相連接，推移活塞第一前腔與發動機脈管相連接，推移活塞第二前腔與第一級制冷機脈管相連接，給發動機單元和制冷機單元供氣。

進一步地，優選實施方式為，慣性管單元由慣性管和氣庫組成，慣性管與發動機冷卻器連接。

進一步地，所述的制冷機單元包括第一級制冷機單元和第二級制冷機單元，第二級制冷機單元由第二級制冷機脈管、第二級制冷機冷頭、第二級制冷機第二回熱器、第二級制冷機預冷換熱器、第二級制冷機第一回熱器及第二級制冷機散熱器順次連接組成，第二級制冷機熱橋將第一級制冷機冷頭與第二級制冷機預冷換熱器熱連接；推移活塞單元還包括推移活塞第三前腔，推移活塞背腔還與第二級制冷機散熱器相連接，推移活塞第三前腔與第二級制冷機脈管相連接。

進一步地，所述的制冷機單元包括第一級制冷機單元和第二級制冷機單元，