[發明專利]斯特林制冷機分體式殼體及其加工方法

在審

• 申請號: 202011535542.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112629055A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李傳爐;王猛波
• 申請（專利權）人: 寧波芯斯特林低溫設備有限公司
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;B23P15/00
• 代理公司: 寧波市甬遠專利代理有限公司 33409
• 代理人: 沈春紅

一種斯特林制冷機分體式殼體及其加工方法，其特征在于：該殼體包括中間殼體(1)，中間殼體(1)的一端為冷端，中間殼體(1)的另一端連接有沖座(2)；所述的冷端的外側包覆有第一熱傳導塊(3)，所述的沖座(2)和中間殼體(1)為分體式設置、且所述的沖座(2)與中間殼體(1)之間設置有第二熱傳導塊(4)，所述第一熱傳導塊(3)、中間殼體(1)、第二熱傳導塊(4)和沖座(2)通過焊接構成完整的殼體。本申請通過分體式的結構設置，有效的解決了傳統多道拉升硬化工藝的不足，降低了成本，提高了生產效率，而且還采用了增加熱傳導塊的方式改善了不銹鋼材料熱傳導效率低的不足。

技術領域

本申請涉及斯特林制冷機技術領域，具體的涉及一種斯特林制冷機分體式殼體及其加工方法。

背景技術

斯特林制冷機是由電力驅動的一種機械式制冷機。其工作原理是氣體以絕熱膨脹做功，即按逆向斯特林循環工作而制冷。斯特林制冷器具有結構緊湊、工作溫度范圍寬、啟動快、效率高、操作簡便等優點。兩空間制冷機溫度可達80K。三空間機制冷溫度可達10.5-20K。四空間制冷機溫度可達7.8K。冷頭最底溫度達到6K到3.1K的斯特林制冷器也已研制成功。不過這種制冷器最大的缺點是噪聲較大和壽命不長。

斯特林制冷機的結構大致包括上殼體和下殼體，設置于殼體內的氣缸、板簧和制冷基體等結構件，其中位于制冷基體外部的殼體其大致的結構包括柱狀的殼體，柱狀殼體的一端是冷端蓋，另一端是座體用于連接內部的氣缸(還有回熱器等結構)和下殼體等結構；這種傳統的上殼體結構是一種一體式的結構，因為殼體需要有一定的深度來容置制冷基體等部件，傳統的殼體都是采用一整塊金屬板材通過多次拉升(拉伸)及硬化處理構成上述這種結構，雖然這種一體式的殼體結構表面光滑，外觀潔凈，但是整個的制備工藝過程卻是非常的復雜，需要至少9道反復的拉伸和硬化處理才能實現，增加了制造成本，降低了生產效率；且這種工藝對金屬拉伸率高很容易導致金屬拉伸過程各個部位厚薄不均勻，影響使用；還容易導致尺寸偏差大、報廢率比較高。

此外，由于殼體采用的是不銹鋼材質，不銹鋼材料的熱傳導率低，導致斯特林制冷機整機的制冷性能受到很大影響、性能效果不佳。

發明內容

本申請針對現有技術的上述不足，提供一種分體式的結構，從而有效的解決了傳統多道拉升硬化工藝的不足，降低了成本，提高了生產效率，而且還采用了增加熱傳導塊方式改善不銹鋼材料熱傳導效率低的斯特林制冷機分體式殼體。

為了解決上述技術問題，本申請采用的技術方案為：一種斯特林制冷機分體式殼體，該殼體包括中間殼體(中間連接筒)，中間殼體的一端為冷端，中間殼體的另一端連接有沖座(法蘭座)；所述的冷端的外側包覆有第一熱傳導塊，所述的沖座和中間殼體為分體式設置、且所述的沖座與中間殼體之間設置有第二熱傳導塊，所述第一熱傳導塊、中間殼體、第二熱傳導塊和沖座通過焊接構成完整的殼體。

采用上述結構，只需要單獨的加工出來沖座、中間殼體和第一熱傳導塊、第二熱傳導塊，然后將他們按照殼體的結構順序組裝要求進行焊接構成完整的殼體即可；由于單獨加工幾個部分，不需要采用一塊整個的金屬板材進行多次的沖壓，從而減少了工序，提高了效率，降低了成本；其中的中間殼體可以金屬板卷繞而成或者沖壓而成均可，沖座不需要復雜的沖壓工序，也沒有很深的軸向深度，加工起來更加方便快捷；第一熱傳導塊、第二熱傳導塊也沒有很深的軸向深度、機械加工方便(如采用澆鑄工藝即可獲得)；更為重要的是通過在殼體制冷部(冷端的外側)和散熱部(沖座與中間殼體連接處)分別設置了第一熱傳導塊和第二熱傳導塊，有效提高了殼體的熱傳導效率(此處的熱傳導效率包括冷量或者熱量的傳導效率)，從而保證了斯特林制冷機的性能。

優選的，所述的第一熱傳導塊為中間殼體的冷端蓋，且第一熱傳導塊軸向延伸有縱深部，所述的縱深部的尾端部分與中間殼體重疊；采用該結構，直接將第一熱傳導塊就作為冷端蓋使用，而且設置了縱深部可以有效的提高第一熱傳導塊軸向深度，從而提高殼體該處的熱傳導效率、為斯特林制冷機的性能提供保障；此外，通過與中間殼體部分重疊提高二者之間的結合牢固度，也為提高熱傳導效率提供保障(此端為冷端就可以認為是冷量的傳導效率)。