CN109059328A - 一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱 - Google Patents

一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱 Download PDF

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Abstract

根据本发明的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，包括冰箱箱体以及制冷装置，制冷装置包括制冷机部、导冷部以及控制部，制冷机部包括呈直线设置的压缩单元、冷指单元以及功回收单元，压缩单元具有压缩腔，冷指单元具有级后换热器、冷端换热器、热端换热器，压缩腔通过压缩管路与级后换热器相连通，功回收单元具有功回收腔、膨胀腔，膨胀腔通过管路与热端换热器相连通，功回收腔通过功回收管路与压缩管路相连通，导冷部包括具有冷凝段和蒸发段的多根脉动热管，脉动热管的冷凝段与冷端换热器相连，蒸发段设置在冰箱箱体中的变温室内，控制部包括与制冷机部相连的控制器，用于控制压缩单元输入电压从而精确控制制冷温度。

Description

一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱
技术领域
本发明属于家电领域，具体涉及一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机与热管结合的冰箱。
背景技术
随着科技的进步和时代的发展，人民生活水平不断提高，人们对食品的要求越来越高，普通冰箱的冷冻功能逐渐无法满足人们对一些食品的冷冻要求，例如一些海鲜在较低的温度下储存才能保持鲜嫩的口感，通常要求贮藏温度在-20℃以下。一些肉类食品在越低的温度下储存，其越可抑制细菌的繁殖与酶的活性，营养流失较少，保存鲜度越好。另外，在医学上，低温冰箱可用于器官移植的保存，用于血液细胞，生物组织的低温保存等。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种采用对置式脉管制冷机的冰箱，最低温度可达-60℃，能够满足一些食品的贮藏，并且压缩机和功回收***采用对置方式布置，减少了震动，冰箱运行更稳定。
本发明提供了一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，具有这样的特征，包括冰箱箱体；以及制冷装置，设置在冰箱箱体内，其中，冰箱箱体具有变温室和散热口，制冷装置包括制冷机部、导冷部以及控制部，制冷机部包括呈直线设置的压缩单元、冷指单元以及功回收单元，压缩单元具有压缩缸，压缩缸内设置有两个对称布置的压缩活塞，两个压缩活塞以及压缩缸构成压缩腔，冷指单元具有级后换热器、冷端换热器、热端换热器，压缩腔通过压缩管路与级后换热器相连通，功回收单元具有功回收缸，功回收缸内设置有两个对称布置的功回收活塞以及两个对称布置的位于功回收活塞外侧的固定活塞，功回收活塞、固定活塞以及功回收缸构成功回收腔，两个功回收活塞以及功回收缸构成膨胀腔，膨胀腔通过管路与热端换热器相连通，功回收腔通过功回收管路与压缩管路相连通，导冷部包括具有冷凝段和蒸发段的多根脉动热管，脉动热管的冷凝段与冷端换热器相连，蒸发段设置在变温室内，控制部包括控制器，控制器与制冷机部相连，用于控制压缩单元输入电压从而精确控制制冷温度。
在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，制冷机部还包括散热单元，散热单元包括第一重力热管、第二重力热管、第一散热翅片、第二散热翅片、第一散热风扇、第二散热风扇，第一重力热管、第二重力热管的蒸发段分别与级后换热器和热端换热器相连，第一散热翅片、第二散热翅片分别设置在第一重力热管、第二重力热管的冷凝段上。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，第一散热风扇、第二散热风扇分别设置第一散热翅片、第二散热翅片的外部，用于散热。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，第一重力热管、第二重力热管内均充工质乙烷。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，第一重力热管、第二重力热管均采用U型重力热管。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，第一重力热管、第二重力热管的数量均为三根。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，脉动热管的蒸发段设置在变温室的壁面上。
另外，在本发明提供的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱中，还可以具有这样的特征：其中，脉动热管的冷凝段与冷端换热器的接触处涂有导热硅脂。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，因为线性压缩机和功回收***均采用对置方式布置，减少了震动，使冰箱运行稳定，无噪音。
另外，采用脉管制冷机，可实现精确控湿、控温，在冰箱处于稳定状态时，容易实现冰箱内部温度湿度恒定不变。
进一步地，对置式无振动功回收脉管制冷机结构采用直线型，具有冷端气流直接从回热器进入脉管的优点，流动均匀，死体积小，最大限度地避免了气流转折损失，可以获取较高的制冷效率。
进一步地，增加了功回收***，功回收***可以回收脉管内的气体膨胀功，再用于压缩气体工质，同时也可通过活塞的运动，调整回热器冷端的质量流和压力的相位差，从而获得更高的制冷效率。
进一步地，制冷机中的压缩部、冷指部以及功回收部呈直线设置，具有制造成本低、制造容易以及工作效率高的优点。
附图说明
图1是本发明的实施例中冰箱的***工作示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱作具体阐述。
实施例
如图1所示，采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，包括冰箱箱体和制冷***。
冰箱箱体具有变温室和散热口。
制冷***包括制冷机部100、导冷部200、控制部300。
制冷机部100安装于酒柜箱体的顶部，导冷部200设置在变温室401内。
制冷机部100包括压缩单元101、冷指单元、散热单元和功回收单元。
压缩单元101包括两台线性压缩机，线性压缩机采用对置方式布置，用对置的压缩机代替原有的压缩机，用于确保线性压缩机的轴向力得到最大的平衡，减少震动。
压缩单元101包括压缩缸、两个压缩活塞102、压缩管路13以及两个线性电机(图中未画出)。
压缩缸内设置有对称布置的两个压缩活塞102，两个压缩活塞102的活塞面相对设置，分别与两个压缩活塞102相连的两个压缩活塞杆位于两个压缩活塞102的外侧，两个压缩活塞102以及压缩缸构成压缩腔121，压缩管路13的一端连通压缩腔121，另一端连通冷指单元，线性电机通电后通过压缩活塞杆带动压缩活塞102运动，气体工质被压缩活塞102压缩后，由压缩腔121进入冷指单元。
冷指单元包括顺次连接的级后换热器103、回热器104、冷端换热器105、导流器122、脉管106、热端换热器107以及膨胀管路26。
压缩管路13的一端连通压缩腔121，另一端连通级后换热器103，来自压缩腔102的高压气体通过级后换热器103、回热器104、冷端换热器105、导流器122，以层流形式进入脉管106，渐次推挤脉管106管内气体向热端移动，同时使之压缩，管内压力沿管长升高，温度上升，热端换热器107将气体的热量带走，管内气体放热，其温度和压力稍有降低，由于压缩机的往复运动，脉管106中的气体又以层流形式渐次向气源推移扩张，气体膨胀降压而获得低温，热端换热器107通过膨胀管路26与功回收单元相连通。
散热单元包括第一重力热管108、第二重力热管112、第一散热翅片109、第二散热翅片111、第一散热风扇110、第二散热风扇113。
第一重力热管108、第二重力热管112内均充工质乙烷，第一重力热管108、第二重力热管112均具有蒸发段和冷凝段，第一重力热管108、第二重力热管112的蒸发段分别与级后换热器103和热端换热器107相连，连接处涂有导热硅胶。第一重力热管109、第二重力热管112的数量、管径和类型可以根据实际的换热量进行选择。实施例中，第一重力热管108采用U型重力热管，数量为三根，内径为2mm，第二重力热管112同样采用U型重力热管，数量为三根，内径为3mm。
第一散热翅片109、第二散热翅片111分别设置在第一重力热管108、第二重力热管112的冷凝段上。在散热翅片外部分别设置有第一散热风扇110、第二散热风扇113与散热翅片进行对流散热。
工作时，第一重力热管108、第二重力热管112分别吸收级后换热器103和热端换热器107中的热量，管内工质汽化产生蒸汽流向冷凝段释放热重新凝结成液体，再依靠重力回流到蒸发段并传递给冷凝段的第一散热翅片109、第二散热翅片111，由第一散热风扇110、第二散热风扇113与散热翅片进行强制对流散热，最终热量由散热口排出。
功回收单元包括功回收缸、两个对称布置的功回收活塞116、两个功回收活塞杆、两个固定活塞115、两个板弹簧114以及功回收管路39。
两个功回收活塞116、两个功回收活塞杆、两个固定活塞115、两个板弹簧114分别对称设置在功回收缸内，两个功回收活塞116的的活塞面相对设置，两个板弹簧114分别位于两个功回收活塞116的外侧，分别与两个功回收活塞116相连的两个功回收活塞杆位于两个功回收活塞116的外侧，功回收活塞杆一端与功回收活塞116相连，另一端与板弹簧114相连，两个固定活塞115分别位于功回收活塞116与板弹簧114之间。
两个功回收活塞116以及功回收缸构成膨胀腔117，功回收活塞11、固定活塞115以及功回收缸构成功回收腔118，固定活塞115与功回收缸构成背压腔119。功回收单元具有两个功回收腔118和两个背压腔119。膨胀腔117通过膨胀管路26与热端换热器107相连通，两个功回收腔118分别通过功回收管路39与压缩管路13相连通。
两个功回收活塞116采用对置方式布置，减少了震动，在功回收腔118，气体工质经功回收活塞116压缩后，由功回收管路39导流，将功回收腔118的气体工质与压缩单元101出来的气体工质一起合并进入冷指单元，提供一部分辅助压缩功。
如图1所示，导冷部200包括脉动热管201和温度传感器202。
脉动热管201的冷凝段与冷端换热器105紧密接触，接触处涂有导热硅脂，蒸发段排列在变温室401的壁面上，工作时，脉动热管201的蒸发段吸收热量，变温室401内气体温度下降，工质吸热产生气泡，迅速膨胀和升压，推动工质流向冷凝段，在冷凝段放热，气泡冷却收缩并破裂，压力下降，由于两端间存在压力差以及相邻管子之间存在压力不平衡，使得工质在蒸发段和冷凝段之间震荡流动，从而实现冷量传递。实施例中，脉动热管201内充工质R170，脉动热管内径为1.8mm。
温度传感器202设置变温室401内。
控制部300包括控制器301。
温度传感器202与控制器301相连以显示变温室401室内温度。控制器301还起到控制线性压缩机输入电压的作用，以精确控制制冷温度。
对置式无振动功回收脉管制冷机100制冷过程。
经线性压缩机压缩后温度为Ta的高压气体流经级后冷却器103和回热器104，被回热器104内的回热料冷却到接近Tc温度，通过冷端换热器105和导流器122，以层流的形式进入脉管106，将管内的气体推向热端换热器107。气体受到挤压后，压力和温度上升，使热端换热器107的气体温度达到最高值Ta'。热端换热器107将气体的热量带走，管内气体的温度、压力略有降低，管内气体温度降低到Ta。与热端换热器107相连的膨胀腔117内气体膨胀，推动推移活塞116，压缩功回收腔118内气体，被压缩后的气体通过功回收管路39提供一部分辅助压缩功。同时，脉管106内气体膨胀，产生制冷效应，气体温度降到Tc'。膨胀后的低压气体反向流过回热器104，吸收回热填料中热量，气体被复热升温至接近Ta，返回压缩管路13。至此，一个循环结束。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，因为线性压缩机和功回收***均采用对置方式布置，减少了震动，使冰箱运行稳定，无噪音。
另外，采用脉管制冷机，可实现精确控湿、控温，在冰箱处于稳定状态时，容易实现冰箱内部温度湿度恒定不变。
进一步地，对置式无振动功回收脉管制冷机结构采用直线型，具有冷端气流直接从回热器进入脉管的优点，流动均匀，死体积小，最大限度地避免了气流转折损失，可以获取较高的制冷效率。
进一步地，增加了功回收单元，功回收单元可以回收脉管内的气体膨胀功，再用于压缩气体工质，同时也可通过活塞的运动，调整回热器冷端的质量流和压力的相位差，从而获得更高的制冷效率。
进一步地，制冷机中的压缩单元、冷指单元以及功回收单元呈直线设置，具有制造成本低、制造容易以及工作效率高的优点。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，其特征在于，包括：
冰箱箱体；以及
制冷装置，设置在所述冰箱箱体内，
其中，所述冰箱箱体具有变温室和散热口，
所述制冷装置包括制冷机部、导冷部以及控制部，
所述制冷机部包括呈直线设置的压缩单元、冷指单元以及功回收单元，
所述压缩单元具有压缩缸，所述压缩缸内设置有两个对称布置的压缩活塞，两个所述压缩活塞以及所述压缩缸构成压缩腔，
所述冷指单元具有级后换热器、冷端换热器、热端换热器，所述压缩腔通过压缩管路与所述级后换热器相连通，
所述功回收单元具有功回收缸，所述功回收缸内设置有两个对称布置的功回收活塞以及两个对称布置的位于所述功回收活塞外侧的固定活塞，
所述功回收活塞、所述固定活塞以及所述功回收缸构成功回收腔，
两个所述功回收活塞以及所述功回收缸构成膨胀腔，所述膨胀腔通过管路与所述热端换热器相连通，所述功回收腔通过功回收管路与所述压缩管路相连通，
所述导冷部包括具有冷凝段和蒸发段的多根脉动热管，所述脉动热管的冷凝段与所述冷端换热器相连，所述蒸发段设置在所述变温室内，
所述控制部包括控制器，所述控制器与制冷机部相连，用于控制压缩单元输入电压从而精确控制制冷温度。
2.根据权利要求1所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，其特征在于：
其中，所述制冷机部还包括散热单元，
所述散热单元包括第一重力热管、第二重力热管、第一散热翅片、第二散热翅片、第一散热风扇、第二散热风扇，
所述第一重力热管、所述第二重力热管的蒸发段分别与所述级后换热器和所述热端换热器相连，
所述第一散热翅片、所述第二散热翅片分别设置在所述第一重力热管、所述第二重力热管的冷凝段上。
3.根据权利要求2所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，其特征在于：
其中，所述第一散热风扇、所述第二散热风扇分别设置所述第一散热翅片、所述第二散热翅片的外部，用于散热。
4.根据权利要求2所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，其特征在于：
其中，所述第一重力热管、所述第二重力热管内均充工质乙烷。
5.根据权利要求2所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，其特征在于：
其中，所述第一重力热管、所述第二重力热管均采用U型重力热管。
6.根据权利要求2所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，其特征在于：
其中，所述第一重力热管、所述第二重力热管的数量均为三根。
7.根据权利要求1所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，其特征在于：
其中，所述脉动热管的蒸发段设置在所述变温室的壁面上。
8.根据权利要求1所述的采用对置式无振动功回收脉管制冷机的冰箱，其特征在于：
其中，所述脉动热管的冷凝段与所述冷端换热器的接触处涂有导热硅脂。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1243199A (zh) * 1998-07-23 2000-02-02 Lg电子株式会社 与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机
CN104457009A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 中科力函（深圳）低温技术有限公司 一种采用混合结构的低温脉冲管制冷机
CN105066500A (zh) * 2015-09-22 2015-11-18 中国科学院理化技术研究所 一种热驱动脉冲管制冷机***
CN106440448A (zh) * 2015-08-05 2017-02-22 同济大学 一种调相型推移活塞脉管制冷机及其调相方法
CN106766502A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 上海理工大学 分体式一拖二斯特林制冷的变温区冰箱

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1243199A (zh) * 1998-07-23 2000-02-02 Lg电子株式会社 与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机
CN104457009A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 中科力函（深圳）低温技术有限公司 一种采用混合结构的低温脉冲管制冷机
CN106440448A (zh) * 2015-08-05 2017-02-22 同济大学 一种调相型推移活塞脉管制冷机及其调相方法
CN105066500A (zh) * 2015-09-22 2015-11-18 中国科学院理化技术研究所 一种热驱动脉冲管制冷机***
CN106766502A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 上海理工大学 分体式一拖二斯特林制冷的变温区冰箱

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