[實用新型]用于脈沖管制冷機的功回收裝置和脈沖管制冷機系統

有效

• 申請號: 202022005443.3
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN213020385U
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 鄧偉峰;過俊杰;繆源
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;F25B27/00;F25B49/02
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 張榮

本實用新型公開了一種用于脈沖管制冷機的功回收裝置和脈沖管制冷機系統，包括氣缸、活塞和第一板簧，所述活塞插設在所述氣缸內，并與所述氣缸間隙配合；所述活塞包括依次設置的第一活塞部、第二活塞部和第三活塞部，且所述活塞將氣缸依次分割為膨脹腔、壓縮腔和背壓腔；所述第一活塞部與所述第二活塞部連接的端面相比于所述第一活塞部的游離端面的面積減小；所述第一板簧和所述第三活塞部連接。本實用新型利用獨立分體設置的功回收裝置，提高制冷機的適應性。

技術領域

本實用新型涉及脈沖管制冷機系統領域，具體涉及一種用于脈沖管制冷機的功回收裝置和脈沖管制冷機系統。

背景技術

脈沖管制冷機冷端無運動部件，系統運行時具有較高的穩定性和較低的振動性，在航空航天、高溫超導、紅外探測、生物醫藥領域有著廣泛的應用。脈沖管制冷機的制冷相位調節通常有被動和主動兩種方式。被動方式通常采用慣性管加氣庫方式進行調相，使制冷機的壓力波和質量流滿足一定的相位分布以達到制冷目的。但同時，慣性管調相的方式會導致制冷機的一部分能量在調相裝置中耗散，造成脈沖管制冷機的制冷效率低下；作為常用被動調相方式之一的功回收活塞調相機構不僅能夠提供需要的壓力波和質量流相位差，也可以將脈沖管冷指熱端的聲功部分回收，從而使制冷機效率提高。而現有的采用功回收調相結構的脈沖管制冷機通常為集成式或者半集成式結構，即與壓縮機或脈沖管冷指進行了一定程度上的結構共用，當制冷機工況改變，需要不同的制冷相位，以工作在不同的制冷溫區，并獲得新的制冷要求時，導致無法更換已有的功回收調相結構，使得制冷機適應性較差。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于脈沖管制冷機的功回收裝置和脈沖管制冷機系統，其利用獨立分體設置的功回收裝置，提高制冷機的適應性。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于脈沖管制冷機的功回收裝置，包括氣缸、活塞和第一板簧，所述活塞插設在所述氣缸內，并與所述氣缸間隙配合；所述活塞包括依次設置的第一活塞部、第二活塞部和第三活塞部，且所述活塞將氣缸依次分割為膨脹腔、壓縮腔和背壓腔；所述第一活塞部與所述第二活塞部連接的端面相比于所述第一活塞部的游離端面的橫截面積減小；所述第一板簧和所述第三活塞部連接。

進一步的，所述第一活塞部的長徑比為0.9:1～1.5:1。

進一步的，所述第二活塞部的長徑比為1.5:1～2:1。

進一步的，功回收裝置還包括減振組件，所述減振組件包括配重塊和與所述配重塊連接的第二板簧，所述減振組件和所述氣缸連接。

進一步的，所述氣缸包括腔蓋，所述腔蓋上設置有凸出部；所述凸出部伸入所述膨脹腔中，并與所述膨脹腔的內壁貼合。

進一步的，所述氣缸的內壁設置有第一襯套，所述第一襯套和所述氣缸過盈配合或過渡配合。

進一步的，所述活塞的外部套設有第二襯套，所述第二襯套和所述活塞過盈配合或過渡配合。

進一步的，套設在所述第一活塞部上的第二襯套與套設在所述第二活塞部的第二襯套間的同軸度小于0.01mm。

進一步的，所述氣缸的外壁開設有槽道。

本實用新型的另一目的在于提供一種脈沖管制冷機系統，包括所述用于脈沖管制冷機的功回收裝置，還包括脈沖管冷指和壓縮機，所述壓縮機和所述脈沖管冷指連通，且所述脈沖管冷指和所述氣缸連通。

本實用新型的有益效果：

第一活塞部與第二活塞部連接的端面相比于第一活塞部的游離端面的面積較小，能夠實現膨脹腔和壓縮腔之間的氣動力的差值，使得上述氣動力的差值能夠抵消第一板簧的作用；同時，利用第一活塞面和第二活塞面的差值配合具有一定軸向剛度的第一板簧，通過調整第一板簧的型線或者剛度，能夠實現對不同脈沖管制冷機的壓力波和質量流相位角的調節功能，達到聲功回收的效果；且能夠提升制冷機的制冷性能。

附圖說明