[实用新型]增效制冷热声堆

说明书

本实用新型涉及一种增效制冷热声堆，属于制冷机械装置。

在热声热机中，气固两相之间的热力循环，能够产生热能与声能之间的能量相互转换。根据这一原理制成的声制冷机，利用气体振动时任一微小气团的往复位移及其膨胀、压缩循环，其与固相介质的热相互作用，使得固相介质在沿气相波动方向产生温度场。其中固相应为一良好导热体，才能与气相间存在热交换。传统的制冷热声热机中的固相导热体为一金属的单层的整体结构，虽然这种导体的导热性能极好，但在热力循环产生的能量传递中，将有一部分热能沿此固相导热体产生逆向传导而损失掉，制冷效果大大降低，且声功率损耗高。

本实用新型的目的在于克服上述不足，而提供了一种由带绝缘层的导热体，即热声板组成的制冷热声堆。

本实用新型为了实现上述目的，而提出如下技术方案：该增效制冷热声堆包括壳体及热声板，壳体内装热声板，热声板由吸热 层和绝缘层组成，吸热层与绝缘层相互平行交替着连在一起，绝缘层厚度小于吸热层厚度，一层绝缘层与一层吸热层厚度之和小于声波振幅的一半。热声板的吸热层与绝缘层为圆环形，相互交替着摞在一起可成桶状。

本实用新型的制冷导热体由于采用多层复合结构，因此在保证气固两相热力循环正常进行的前提下，隔绝了固相导热体内部逆向热传导，减小了热力损失，提高了热力循环效率。因此，在相同的声功率下，采用本实用新型的热声制冷机，制冷温度要低于传统结构制冷机制冷温度。或者说，达到相同制冷温度时，采用本实用新型的热声制冷机，所需要的声功率要低于传统结构制冷机。

本实用新型的具体结构由附图1－5给出。

图1为增效制冷热声堆的整体结构示意图。

图2为热声板结构示意图。

图3为桶状热声板结构示意图。

图4为用于共振声制冷机中的热声堆使用状态图。

图5为用于脉管制冷机中的热声堆使用状态图。

图中主要结构为：壳体1、热声板2、吸热层3、绝缘层4、声波发生器5、散热换热器6、热声堆7、吸热换热器8、共振器9、冷端连管10、连接管11、回热器换热器12、回热器13。

下面结合附图对本实用新型加以详细说明。

这种增效制冷热声堆，见图1，包括壳体1及热声板2，壳体内装热声板，可粘接在一起，热声板（见图2）由吸热层3和绝缘层4组成，吸热层为金属铜、铝或不锈钢，绝缘层为陶瓷薄片、纸张或塑料，也可以是耐高、低温的胶粘剂等，吸热层与绝热层相互平行交替着粘接在一起，绝缘层的厚度小于吸热层厚度，一层绝缘层与一层吸热层厚度之和小于声波振幅的一半。该制冷热声堆可用于由声波发生器5、散热换热器6、热声堆7、吸热换热器8、共振器9组成的共振声制冷机中的热声堆（见图4），该制冷机由声波发生器产生的声波，在穿过散热换热器、热声堆、吸热换热器后通过共振器产生较强的声波驻波，该声波经过热声堆时，气体与热声堆内的热声板之间产生热声效应，导致热声堆两侧出现较大温差。高温侧热量由散热换热器散出，则为维持过程的能量平衡，吸热换热器不断地吸热制冷。热声板的吸热层与绝缘层可为圆环形（见图3），相互交替着摞在一起成桶状。这种热声堆可用于脉管制冷机（见图5），该制冷机中的声波发生器产生的波动气体，通过连接管11，流回热器换热器12冷却，再经回热器13降温后，通过冷端连管10与主工作部分连通。波动气体在热声堆内产生热声效应，导致热声堆两端产生较大温差。高温侧热量由散热换热器6散出，则为维持过程的能量平衡，吸热换热器8不断地吸热制冷。