[发明专利]冷气供应设备和具有该冷气供应设备的冰箱

说明书

一种冷气供应设备包括：旋转斜盘轴，连接到马达并且沿着预定轴向方向延伸；压缩旋转斜盘，倾斜地结合到所述旋转斜盘轴；压缩活塞，被构造为通过所述压缩旋转斜盘的旋转而在所述轴向方向上往复运动；压缩汽缸，工作流体在所述压缩汽缸中被所述压缩活塞压缩；膨胀旋转斜盘，倾斜地结合到所述旋转斜盘轴；膨胀活塞，被构造为通过所述膨胀旋转斜盘的旋转而在所述轴向方向上往复运动；以及膨胀汽缸，与所述压缩汽缸在所述轴向方向上一起布置并且被构造为使被所述压缩汽缸压缩的工作流体膨胀，并且所述压缩旋转斜盘和所述膨胀旋转斜盘以预定相位差安装在所述旋转斜盘轴。

技术领域

本公开涉及一种斯特林制冷机。

背景技术

作为全球环境保护和全球变暖的解决方案的一部分，电流全天流动的冰箱的节能措施是要务。已经研究了将斯特林制冷机(Stirling cryocooler)代替蒸发制冷循环而应用于冰箱作为节能措施。

斯特林制冷机以这样的方式操作：围绕通过马达旋转的旋转斜盘轴设置一个旋转斜盘，并且压缩活塞的端部和膨胀活塞的端部通过旋转斜盘的旋转往复运动，从而反复压缩压缩汽缸中的工作流体并使工作流体在膨胀汽缸中反复膨胀(参照日本专利申请公开第11-287525号)。

发明内容

技术问题

然而，这样的传统的斯特林制冷循环具有以下限制。

在传统的旋转斜盘型斯特林制冷机中，因为对于一个旋转斜盘安装压缩活塞和膨胀活塞，所以在活塞沿着周向方向布置时相位差是固定的。因此，难以最佳地设计斯特林制冷循环以用于实现最大制冷效率。

为了向压缩活塞和膨胀活塞提供理想的相位差，需要压缩汽缸和膨胀汽缸分别布置在沿着周向方向移位的位置处，并且通过单独的连接管连接以允许工作流体在相应的汽缸之间流动。然而，结果，连接管变得较长，并且对工作流体的压缩和膨胀没有贡献的死区容积增大，从而显著减小了输出。

此外，还存在通过设置连接管使斯特林制冷循环本身尺寸变大的困难。

此外，当连接管的流动路径长度长时，还产生工作流体的流动损耗，并且性能也劣化。

另外，因为活塞往复运动时的理想相位差是通过汽缸的布置产生的，所以汽缸的布置几乎是固定的。结果，难以在保持相位差的同时自由地设计汽缸组的数量。

因此，本公开的一方面在于提供能够解决上述困难的斯特林制冷机。

技术方案

本公开的其他方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地从该描述中将是明显的，或者可通过本公开的实践而获知。

根据本公开的一方面，一种斯特林制冷机包括：旋转斜盘轴，连接到马达并且沿着预定轴向方向延伸；压缩旋转斜盘，倾斜地结合到所述旋转斜盘轴；压缩活塞，被构造为通过所述压缩旋转斜盘的旋转而在所述轴向方向上往复运动；压缩汽缸，工作流体在所述压缩汽缸中被所述压缩活塞压缩；膨胀旋转斜盘，倾斜地结合到所述旋转斜盘轴；膨胀活塞，被构造为通过所述膨胀旋转斜盘的旋转而在所述轴向方向上往复运动；以及膨胀汽缸，与所述压缩汽缸沿着所述轴向方向布置并且被构造为使被所述压缩汽缸压缩的工作流体膨胀，并且所述压缩旋转斜盘和所述膨胀旋转斜盘以预定相位差安装在所述旋转斜盘轴。

利用该构造，压缩活塞和膨胀活塞的往复运动所需的相位差可通过压缩旋转斜盘和膨胀旋转斜盘的相位差来设定。因此，因为压缩汽缸和膨胀汽缸的布置不受设定相位差的约束，所以压缩汽缸和膨胀汽缸可沿着轴向方向布置。

因此，压缩汽缸和膨胀汽缸不需要像传统方式那样沿着周向方向以预定角度移位，因此工作流体在压缩汽缸与膨胀汽缸之间流动的流动路径可具有比传统方式的流动路径的长度短的长度。因此，可使死区变小并减小工作流体的流动损耗，因此可使设备本身变小并具有高效率。