[發明專利]一種蓄冷器及制冷機

在審

• 申請號: 202110167016.1
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112984853A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 杜希陽;艾青;梁志煒;馮萇春
• 申請（專利權）人: 氫合科技（廣州）有限公司
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;C09K5/14
• 代理公司: 廣東廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

本發明公開了一種蓄冷器及制冷機，包括熱交換腔，所述熱交換腔沿所述蓄冷器的軸線方向劃分為第一裝填區、第二裝填區和第三裝填區；所述第一裝填區中填充有鉛球；所述第二裝填區中填充有鈥銅球和硫氧化釓球，所述鈥銅球的直徑小于所述硫氧化釓球的直徑；所述第三裝填區中填充有硫氧化釓球。該蓄冷器通過合理設置制冷介質的分布和設置制冷介質的成分，將10K溫區至4K溫度劃分為兩個階段進行，以提高蓄冷器在10K溫區至4K溫區的制冷效率。

技術領域

本發明涉及到制冷領域，具體涉及到一種蓄冷器及制冷機。

背景技術

4K型GM制冷機需要實現從室溫到4K溫區的制冷效應,現有產品的制冷劑中的蓄冷器一般利用磷青銅網片或不銹鋼網片實現從室溫到40K溫區的制冷，利用鉛球顆粒實現從40K溫區到10K溫區的制冷，而10K溫區到4K溫區的制冷則一般采用直徑為0.15mm-1.0mm的鈥銅球或/和硫氧化釓球實現。

在客觀物理規律的限制下，溫區越低，制冷的難度越大，而影響蓄冷器的制冷容量的因素包括制冷介質的表面積、制冷介質的熱容量等因素，目前要提高蓄冷器制冷容量的主要手段為增加制冷介質的量，但是，由于壓縮機構性能的限制，制冷介質所處的容腔體積不能無限擴大，如何增加蓄冷器單位體積的制冷量，是目前蓄冷器設計中遇到的主要問題之一。

發明內容

為了克服現有蓄冷器的缺陷，本發明提供了一種蓄冷器及制冷機，通過合理設置制冷介質的分布和設置制冷介質的成分，將10K溫區至4K溫度劃分為兩個階段進行，以提高蓄冷器在10K溫區至4K溫區的制冷效率。

相應的，本發明提供了一種蓄冷器，包括熱交換腔，所述熱交換腔沿所述蓄冷器的軸線方向劃分為第一裝填區、第二裝填區和第三裝填區；

所述第一裝填區中填充有鉛球；

所述第二裝填區中填充有鈥銅球和硫氧化釓球，所述鈥銅球的直徑小于所述硫氧化釓球的直徑；

所述第三裝填區中填充有硫氧化釓球。

可選的實施方式，所述第一裝填區中的鉛球的直徑取值范圍為0.2mm至0.5mm。

可選的實施方式，所述第二裝填區中的鈥銅球的直徑取值范圍為0.053mm-0.15mm。

可選的實施方式，所述第二裝填區中的硫氧化釓球的直徑范圍為0.2mm-0.5mm。

可選的實施方式，所述第三裝填區中的硫氧化釓球的直徑范圍為0.2mm-0.5mm。

可選的實施方式，所述第二裝填區中的鈥銅球的體積占比至少為30％，所述第二裝填區中的硫氧化釓球的體積占比至少為30％。

可選的實施方式，所述鈥銅球基于真空氣霧化工藝制成。

可選的實施方式，還包括蓄冷器外殼和擾流機構；

所述擾流機構包括擾流管壁、正向擺片和反向擺片。

熱交換腔設置在擾流管壁內部，擾流管壁上開有若干個小于換熱介質直徑的通孔；擾流管壁與蓄冷器外殼之間留有擺片間隙，擺便間隙的寬度為L，正向擺片和反向擺片的長度分別大于L；

所述正向擺片和反向擺片分別鉸接在蓄冷器外殼內壁上，且所述正向擺片和所述反向擺片的朝向相反。

相應的，本發明還提供了一種制冷機，包括以上任一項所述的蓄冷器。

綜上，本發明提供了一種蓄冷器及制冷機，該蓄冷器通過多級裝填區依次實現對外制冷，通過在硫氧化釓球填充直徑更小的鈥銅球，可提高制冷效率；增設擾流機構，可以改變熱交換腔使換熱媒介的流動情況，充分發揮每一個區域的熱交換介質的換熱性能，提高換熱效率和避免熱交換介質的不充分使用，提高蓄冷器的制冷效率。

附圖說明