[發明專利]一種帶有多孔換熱結構的GM制冷機

在審

• 申請號: 202211305166.5
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115371283A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 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
• 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

本發明公開了一種帶有多孔換熱結構的GM制冷機，涉及制冷機技術領域，所述GM制冷機包括氣缸、活塞和傳熱部件，所述活塞設置在所述氣缸內，所述傳熱部件設置在所述氣缸的一端；所述傳熱部件設置有配合槽，所述活塞的一端延伸在所述氣缸外部并插接在所述傳熱部件的配合槽內；所述傳熱部件包括傳熱主體和換熱層，所述換熱層固定在所述傳熱主體的表面上；所述換熱層為多孔結構，所述多孔結構包括若干個換熱孔。所述GM制冷機通過在傳熱部件內設置具有多孔結構的換熱層，有效提高了制冷機工作時，氦氣與傳熱部件的換熱面積，提高了傳熱部件的換熱效率，降低了所述傳熱部件和氦氣之間的溫差，從而提高了制冷機的制冷效率和制冷效果。

技術領域

本發明涉及制冷機技術領域，具體涉及一種帶有多孔換熱結構的GM制冷機。

背景技術

GM制冷機主要應用于獲取超低溫的制冷溫度，通過帶有蓄冷材料的活塞在驅動電機和曲柄連桿的作用下，在氣缸內部往復運動，將進入制冷機的氦氣不斷進行壓縮和膨脹，達到預設的制冷效果。

目前的GM制冷機，氣缸底部產生的制冷量主要通過傳熱部件與外部環境進行熱交換，從而實現制冷，目前的傳熱部件主要為傳熱銅塊，為了提高傳熱銅塊和氦氣之間換熱效率，一般在氣缸底部焊接無氧銅傳熱塊提高換熱效率，但是無氧銅傳熱塊表面平整光滑，換熱面積小，制冷機的換熱效率和換熱效果有待提高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種帶有多孔換熱結構的GM制冷機，所述GM制冷機通過在傳熱部件內設置具有多孔換熱結構的換熱層，提高了傳熱部件的換熱面積，提高了傳熱部件的換熱效率，從而提高了制冷機的制冷效率和制冷效果。

本發明提供了一種帶有多孔換熱結構的GM制冷機，其特征在于，所述GM制冷機包括氣缸、活塞和傳熱部件，所述活塞設置在所述氣缸內，所述傳熱部件設置在所述氣缸的一端；

所述傳熱部件設置有配合槽，所述活塞的一端延伸在所述氣缸外部并插接在所述傳熱部件的配合槽內；

所述傳熱部件包括傳熱主體和換熱層，所述換熱層固定在所述傳熱主體的表面上；

所述換熱層為多孔結構，所述多孔結構包括若干個換熱孔；

所述換熱層覆蓋在所述傳熱主體的全部表面上，或所述換熱層覆蓋在所述傳熱主體的部分表面上；

所述多孔換熱結構的孔隙率為a，所述a的取值范圍為10%≤a≤90%；

任一所述換熱孔的孔徑為d，所述d的取值范圍為：10μmd200μm。

進一步的，所述換熱層基于焊接固定在所述傳熱主體上；

或所述換熱層基于生長燒結固定在所述傳熱主體上；

或所述換熱層基于熱噴涂固定在所述傳熱主體上。

進一步的，所述換熱層的厚度為h，所述h的約束范圍為：h0.3mm。

進一步的，所述換熱層的材質為銅，或所述換熱層的材質為銀。

進一步的，所述氣缸包括一級氣缸和二級氣缸，所述活塞包括一級活塞和二級活塞；

所述一級活塞設置在所述一級氣缸內，所述二級活塞設置在所述二級氣缸內；

所述一級活塞和所述二級活塞基于連接部件連接，所述傳熱部件設置在所述二級氣缸的一端，且所述二級活塞插接在所述傳熱部件的配合槽內。

進一步的，所述GM制冷機還包括驅動裝置，所述驅動裝置包括驅動電機、曲柄凸輪軸和曲柄連桿；

所述驅動電機的輸出軸連接著所述曲柄凸輪軸的一端，所述曲柄連桿的一端設有連接槽，所述曲柄凸輪軸的另一端插接在所述連接槽。

進一步的，所述曲柄連桿的另一端插接在所述一級氣缸內并連接著所述一級活塞。