技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及制冷設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種適合圓柱狀低溫制冷端的冷凝換熱裝置及包含該結(jié)構(gòu)的低溫?zé)峁堋?/p>

背景技術(shù)

隨著生物、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)生物及醫(yī)學(xué)樣本、試劑等生物材料長(zhǎng)期存儲(chǔ)對(duì)于超低溫冰箱的需要越來(lái)越大。此類超低溫冰箱一般要求存儲(chǔ)溫度在-70℃以下，制冷系統(tǒng)穩(wěn)定，以實(shí)現(xiàn)生物材料的長(zhǎng)期可靠存儲(chǔ)。

與傳統(tǒng)的蒸汽壓縮式復(fù)疊低溫制冷系統(tǒng)相比，機(jī)械制冷機(jī)（包括斯特林制冷機(jī)、脈管制冷機(jī)、G-M制冷機(jī)）在大溫差制冷工況（制冷溫差＞60℃時(shí)）下，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制冷效率相對(duì)較高。尤其是在應(yīng)用于-70℃以下超低溫冰箱制冷系統(tǒng)中，機(jī)械制冷機(jī)具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于新型制冷機(jī)可以不采用油潤(rùn)滑，避免了傳統(tǒng)蒸汽壓縮式復(fù)疊低溫制冷系統(tǒng)中常見的低溫油堵問題發(fā)生，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。而且，這些新型制冷機(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，這些新型制冷機(jī)的應(yīng)用前景更加廣泛。

但是這些機(jī)械制冷機(jī)的制冷端多為圓柱體，結(jié)構(gòu)緊湊，制冷端面積小，不利于冷端熱量的快速傳遞，從而限制了此類機(jī)械制冷機(jī)在大容積低溫冰箱上的應(yīng)用。

現(xiàn)有傳統(tǒng)做法是采用銅棒、銅帶等高導(dǎo)熱性能的金屬材料，將制冷機(jī)冷端的冷量傳導(dǎo)至冰箱內(nèi)部。對(duì)于利用銅棒、銅帶等高導(dǎo)熱性能金屬材料實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)冷端與冰箱內(nèi)部快速換熱的方法，由于銅棒等金屬材料傳熱性能遠(yuǎn)低于熱管傳熱性能，要實(shí)現(xiàn)較大容積冰箱內(nèi)部的快速換熱，所采用的銅等金屬傳熱材料的橫截面積較大，造成較大的材料耗用，同時(shí)也使得冰箱重量過(guò)大。

另外，也有采用在制冷機(jī)冷端安裝金屬散熱器，并通過(guò)風(fēng)機(jī)對(duì)冷端進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱，使制冷機(jī)冷端的冷量快速傳入冰箱內(nèi)部。而對(duì)于利用風(fēng)機(jī)、散熱器組合方式，通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流強(qiáng)化制冷機(jī)冷端傳熱效率的方式，由于超低溫冰箱內(nèi)部溫度過(guò)低（一般在 -70℃以下），容易引起風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承油潤(rùn)滑失效。如果將風(fēng)機(jī)電機(jī)外置，通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)箱內(nèi)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，同時(shí)易引起低溫冰箱箱體漏熱量大，造成負(fù)荷增加、功耗增大。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種適合機(jī)械制冷機(jī)圓柱狀低溫制冷端的冷凝換熱裝置及包含該結(jié)構(gòu)的重力式低溫?zé)峁埽瑢?shí)現(xiàn)機(jī)械制冷機(jī)與冰箱內(nèi)部的快速熱量交換，有利于實(shí)現(xiàn)此類制冷機(jī)在低溫冰箱產(chǎn)品上的批量應(yīng)用。

為達(dá)到解決上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型所提出的冷凝換熱裝置采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種冷凝換熱裝置，所述冷凝換熱裝置呈筒狀并套設(shè)在所述制冷機(jī)的圓柱體制冷端上，其內(nèi)徑與制冷機(jī)的圓柱體制冷端的外徑相適配；所述冷凝換熱裝置包括外筒壁和內(nèi)筒壁，所述內(nèi)筒壁與所述制冷機(jī)的圓柱體制冷端表面貼合，所述外筒壁位于所述內(nèi)筒壁的外側(cè)，其四周邊緣固連在所述內(nèi)筒壁上，所述外筒壁與所述內(nèi)筒壁之間形成有冷凝腔，所述冷凝腔連通有入口管路和出口管路；所述入口管路的入口與低溫?zé)峁苷舭l(fā)段的出口連通，所述出口管路的出口與低溫?zé)峁苷舭l(fā)段的入口連通。

所述內(nèi)筒壁具有接縫，所述接縫由螺栓緊固連接或焊接連接。

所述接縫位于所述制冷機(jī)的圓柱體制冷端的正下方，所述入口管路數(shù)量為一個(gè)，位于所述制冷機(jī)的圓柱體制冷端的正上方，所述出口管路數(shù)量為兩個(gè)，位于所述接縫的兩側(cè)。

所述冷凝腔內(nèi)設(shè)置有連接所述外筒壁與內(nèi)筒壁的多個(gè)焊接點(diǎn)。

所述內(nèi)筒壁和外筒壁為銅、鋁或不銹鋼材質(zhì)。

本實(shí)用新型還提出了一種重力式低溫?zé)峁?，包括上述的冷凝換熱裝置。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型可以將機(jī)械制冷機(jī)圓柱狀低溫端冷量快速傳遞到低溫冰箱內(nèi)部空間，解決了新型低溫機(jī)械制冷機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、面積小的制冷端與低溫冰箱大容積的冷凍空間之間高效傳熱瓶頸問題，推進(jìn)了新型機(jī)械低溫制冷機(jī)在低溫冰箱產(chǎn)品上的應(yīng)用，避免了傳統(tǒng)蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)所采用的壓縮機(jī)潤(rùn)滑油等輔助材料在低溫環(huán)境下發(fā)生凝結(jié)造成制冷系統(tǒng)堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，提高了低溫冰箱制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型冷凝換熱裝置安裝在制冷機(jī)圓柱體制冷面上時(shí)的端面圖；

圖2是本實(shí)用新型冷凝換熱裝置展開狀態(tài)的橫向剖視圖一；

圖3是本實(shí)用新型冷凝換熱裝置展開狀態(tài)的橫向剖視圖二;