[发明专利]一种用于制冷机的冷端装置

说明书

本发明公开了一种用于制冷机的冷端装置，包括冷端换热器、端盖和两相闭式热虹吸管，所述端盖罩设在所述冷端换热器的上部外侧并与所述冷端换热器侧壁紧密连接，所述冷端换热器底部与回热器外壁固定连接并形成密闭的膨胀腔，所述冷端换热器上设有数个平行分布的肋片，每相邻两个肋片之间设有冷凝斜槽，所述冷凝斜槽通过所述两相闭式热虹吸管与冷量消耗空间连通，所述两相闭式热虹吸管上还连接有充液管；本发明在有限制冷空间中扩大了换热面积，无需外部动力驱动导冷工质的循环，配合各冷凝槽道，强化了凝结液的流动效果，实现了导冷工质的高效循环，优化了冷量传导的均匀性，实现了冷量的高效传导与利用。

技术领域

本发明是涉及一种冷端装置，具体说，是涉及一种用于制冷机的冷端装置，属于低温制冷机技术领域。

背景技术

随着红外技术、超导技术、航空航天技术以及低温医学、低温电子学等科学技术的发展，低温制冷技术得到了很大的发展与应用。斯特林制冷机作为一种利用膨胀气缸内气体周期性膨胀和压缩来制取冷量的气体机械制冷机，具有结构紧凑、制冷温区广、制冷效率高、节能环保等优点，在各个领域都得到了相应的应用。

冷头，又称冷端，是制冷机与外部热载荷交换热量的关键部件，制冷机产生的冷量经冷头传导至消耗冷量的空间，冷头的换热效率直接影响着制冷机整体的制冷效果。然而，使用斯特林制冷机作为低温冷源时，受制于冷头的直径较小，冷头换热器的换热面积也较小，导致冷量传导效率低，如果通过增大冷头直径来增大换热面积，会增大冷头的体积，不利于低温制冷机产品的小型化发展。

另外，在现有的斯特林制冷机设计与应用中，将冷头直接放入空间内部进行换热的直接式冷量传递方式，由于冷头换热面积较小，不利于冷量的传递，导致传导的冷量有限，空间内温度分布不均，不能充分发挥出斯特林制冷机的快速制冷优势，使斯特林制冷机的制冷能力得到很大的限制，花费高昂代价制得的冷量不能得到充分的利用，制冷效率降低。

如中国专利201520762380.2公开的一种斯特林制冷机的冷量导出系统，将斯特林制冷机产生的冷量传导给紧固于冷头外侧的冷端适配器，冷端适配器接收的冷量再经导冷平板传导至消耗冷量的空间。虽然设置导冷平板扩大了换热面积，但是增大了斯特林制冷机的体积，不利于斯特林制冷机的小型化发展，且通过导冷平板直接对空间进行制冷容易导致空间内温度分布不均，不能充分发挥出斯特林制冷机的快速制冷优势，影响制冷效果。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种用于制冷机的冷端装置，不增大体积的同时增大换热表面、提高换热系数，且无需外部动力驱动，强化导冷工质的流动，优化冷量在空间中传输的均匀性，实现冷量的高效传导与利用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于制冷机的冷端装置，包括冷端换热器和端盖，所述端盖罩设在所述冷端换热器的上部外侧并与所述冷端换热器的侧壁下部紧密连接，所述冷端换热器底部设有的内壁面与回热器外壁固定连接并形成制冷机密闭的膨胀腔，其特征在于：还包括两相闭式热虹吸管，所述冷端换热器的上部设有数个平行分布的肋片，每相邻两个肋片之间的根部设有向同一方向倾斜的冷凝斜槽，所述冷凝斜槽的末端处通过所述两相闭式热虹吸管与冷量消耗空间连通，所述两相闭式热虹吸管上还连接有充液管；通过肋片与冷凝斜槽的配合设置设置，冷端换热器与端盖之间形成一个冷端换热腔，不改变体积的同时增加了冷端换热器换热面积、提高了换热系数。

作为优选方案，所述冷端换热器的外圆周方向上开设有一贯穿的冷凝环槽。

作为进一步优选方案，所述冷凝环槽的槽宽范围为2mm～4mm,槽深范围为0.5mm～1mm。

作为优选方案，所述冷凝斜槽的末端处开设有聚液槽。

作为进一步优选方案，所述聚液槽的一端开设有用于连接所述两相闭式热虹吸管的圆弧形焊孔，在所述端盖的相应位置上设有同心的圆形连通孔，用于穿过与所述圆弧形焊孔焊接连接的两相闭式热虹吸管。