[发明专利]低温热声制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及制冷机技术领域，特别是涉及一种低温热声制冷机。

背景技术

制冷机是一种将被冷却物体上的热量转移到其它介质，对被冷却物体进 行冷却的设备，其中，低温热声制冷机就是一种重要的低温制冷设备。

图1为现有技术低温热声制冷机的结构示意图。如图1所示，现有低温 热声制冷机包括：相互独立设置的振荡波产生部件1和制冷部件2，其中， 振荡波产生部件1包括：定子11、活塞12、被动振子13和动子14；制冷部 件2主要包括：第一散热器21、回热器22、冷头23、热缓冲管24、第二散 热器25、惯性管26和气库27，其中，回热器22套设在热缓冲管24的外侧， 冷头23套设在热缓冲管24的上端，第一散热器21套设在热缓冲管24的下 端，第二散热器25设置在热缓冲管24下端的出口处，并通过惯性管26与气 库27连通，且第一散热器21、回热器22、冷头23、热缓冲管24、第二散热 器25、惯性管26和气库27依次连通设置。振荡波产生部件1和制冷部件2 之间通过连接管3连接，振荡波产生部件1可通过动子14带动活塞12往复 运动并产生压力振荡波，并通过该连接管3将产生的压力振荡波依次输入到 第一散热器21、回热器22、冷头23、热缓冲管24、第二散热器25、惯性管 26和气库27，利用振荡波产生部件1产生的压力振荡波的压缩膨胀过程，使 冷头23处的热量在流体的带动下由回热器22上端向下端输送，并由第一散 热器21将热量散发出去，从而在冷头23处获得低温，使得设置在冷头23处 的被冷却物体处于低温状态，实现对被冷却物体的冷却。

实际应用中，由于惯性管26较长，气库27的体积较大，使得整个制冷 部件2的体积较大，占用的空间也较大；同时，振荡波产生部件1和制冷部 件2之间独立设置，也导致了整个低温制冷机的体积及占用空间大，对于部 分场合，如超导器件、红外成像、气化液化或高真空获得等，要求制冷机占 用空间小，而现有的低温热声制冷机结构体积较大，无法满足实际的需要场 合，使得低温热声制冷机的应用得到限制。

在实现本发明的过程中发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有低 温热声制冷机结构不紧凑，体积较大，占用空间大，实用性较差，限制了低 温热声制冷机的推广和应用。

发明内容

本发明提供一种低温热声制冷机，使得低温热声制冷机的结构紧凑，体 积小，实用性强，便于低温热声制冷机的推广和应用。

本发明实施例提供一种低温热声制冷机，包括振荡波产生部件和制冷 部件，所述振荡波产生部件包括动子、定子、活塞和气缸；所述制冷部件 包括依次连通设置的第一散热器、回热器、冷头、热缓冲管、第二散热器、 惯性管和气库；其特征在于，所述气库环绕设置在所述气缸的外侧，所述 惯性管绕设在所述气库的内壁上；所述气缸的端部设置有与所述第一散热 器和第二散热器连接的连接件，所述连接件上设置有第一气孔和第二气 孔，所述第一散热器通过所述第一气孔与所述气缸连通，所述第二散热器 通过所述第二气孔与所述惯性管连接；

所述振荡波产生部件工作时，所述活塞在所述动子的带动下，在所述 气缸内往复运动并产生振荡波，所述振荡波通过所述第一气孔和第一散热 器进入所述回热器。

上述低温热声制冷机中，所述气缸和气库的端部固设有板簧，所述动 子通过连接杆与所述活塞连接，且所述连接杆固定在所述板簧的中央的通 孔内；所述振荡产生部件工作时，所述动子通过所述连接杆带动所述活塞 在所述气缸内往复运动。

所述活塞与气缸之间间隙密封设置。且所述活塞与气缸之间的间隙在 5μm～30μm之间。

或者，所述活塞表面设置有聚合塑料，所述气缸的内壁经过硬化镀层 处理，以便所述活塞在所述气缸内摩擦滑动。

或者，所述活塞与气缸接触的侧壁上设置有储气槽，所述活塞的端部 设置有单向进气阀，所述单向进气阀与所述储气槽连通，且所述活塞的侧 壁上设置多个与储气槽连通的气浮节流孔，以便所述活塞在所述气缸内往 复运动时，所述活塞与气缸接触的表面充满气浮节流孔流出的气体，使所 述活塞在所述气缸内无摩擦地滑动。

上述低温热声制冷机中，所述气库内设置有被动振子，所述被动振子 用于平衡所述振荡波产生部件工作时产生的振动。