[发明专利]斯特林制冷机用集成式线性压缩机

说明书

本发明涉及斯特林制冷机用集成式线性压缩机。包括单活塞线性压缩机、设置在单活塞线性压缩机背压腔一侧的驱动控制器组件以及设置在单活塞线性压缩机压缩腔一侧的减振器组件，单活塞线性压缩机、驱动控制器组件以及减振器组件集成为一体结构，驱动控制器组件为单活塞线性压缩机提供驱动电源并根据斯特林制冷机的冷头温度信号进行反馈控制，减振器组件用于消除单活塞线性压缩机的振动输出。由上述技术方案可知，本发明通过单活塞线性压缩机、驱动控制器组件、减振器组件的集成实现线性斯特林制冷机尺寸小、重量轻，便于小空间集成化布置；上垫块、下垫块及控制器底座上开有散热肋片，使单活塞线性压缩机及驱动控制器组件具备较好的高温适应性。

技术领域

本发明涉及低温与制冷技术领域，具体涉及一种斯特林制冷机用集成式线性压缩机。

背景技术

随着红外热像仪、无人机等应用需求的牵引及新一代高温区红外探测器技术的发展，红外探测器组件向小型化、集成化、长寿命、低成本、耐高温环境等方面快速发展；斯特制冷机作为红外探测器的重要组成部分，也更为关注尺寸、重量、寿命、成本、耐高温环境等指标，为满足上述指标，线性斯特林制冷机得到了较多的研发。

一般来说，线性斯特林制冷机由双活塞线性压缩机、膨胀机、分置管、驱动控制器等组成，压缩机及控制器的尺寸、重量占整个制冷机的90％左右。其中，双活塞线性压缩机由两个线性电机对置组成，尺寸、重量较大，同时为达到较好的平衡消振效果，需两个线性电机、两个活塞有较好的匹配一致性，增加了加工装调难度，从而增加了成本；驱动控制器为独立于压缩机的模块，由外壳、电路板等组成，尺寸、重量也较大；应用过程中压缩机一般装有散热器以保证耐高温环境。因此，传统的线性斯特林制冷机存在尺寸大、重量大、加工装调复杂、需额外装散热器等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斯特林制冷机用集成式线性压缩机，该线性压缩机能够能够解决现有线性斯特林制冷机尺寸大、重量大、加工装调复杂、需额外装散热器等问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括单活塞线性压缩机、设置在单活塞线性压缩机背压腔一侧的驱动控制器组件以及设置在单活塞线性压缩机压缩腔一侧的减振器组件，所述的单活塞线性压缩机、驱动控制器组件以及减振器组件集成为一体结构，所述的驱动控制器组件为单活塞线性压缩机提供驱动电源并根据斯特林制冷机的冷头温度信号进行反馈控制，所述的减振器组件用于消除单活塞线性压缩机的振动输出，所述的单活塞线性压缩机包括动子罩，所述动子罩的一端固定有弹簧底座，所述动子罩的另一端固定有中心法兰，所述动子罩的外径上套设有外磁极、上垫块以及下垫块，其中，上垫块及下垫块分别位于外磁极的两侧并为外磁极提供支撑力，所述的下垫块通过螺钉与中心法兰相固定，所述的上垫块及外磁极通过套设在动子罩外径上的锁紧螺母实现压紧，所述外磁极的内部嵌有线圈，所述的线圈上连有压缩机引线，所述的压缩机引线穿过上垫块上的过线孔与驱动器控制组件相连，所述动子罩的内部设有固定在磁钢骨架上的压缩活塞，所述压缩活塞的一端通过圆柱弹簧与弹簧底座相连，所述压缩活塞的另一端位于中心法兰的中心孔内，所述中心孔的另一端设有与其密封的堵头，所述的中心法兰上设有与压缩腔连通的出气孔，所述的出气孔沿中心法兰的径向设置，所述的压缩活塞上套设有内磁极，所述内磁极的一端与中心法兰固定连接，内磁极的外径与磁钢骨架的内径之间留有间隙，所述磁钢骨架的外径上固定有磁钢，所述的减振器组件包括固定在中心法兰上的减振器底座及与减振器底座相配合的减振器外壳，所述的减振器外壳固定在中心法兰上，所述的减振器底座上设有垂直于减振器底座的支撑柱，所述的支撑柱上套设有减振器质量块，所述减振器质量块的两边由内向外分别依次设有膜片弹簧垫片及减振器膜片弹簧，所述的减振器质量块、膜片弹簧垫片及减振器膜片弹簧通过螺钉相互固定，且固定后的整体通过机螺钉固定在减振器底座上。

所述外磁极的外径上固定有外壳，所述的外壳由两个半圆环状的壳体对接而成。