[发明专利]一种蓄冷器及制冷机

说明书

本发明公开了一种蓄冷器及制冷机，包括热交换腔，所述热交换腔沿所述蓄冷器的轴线方向划分为第一装填区、第二装填区和第三装填区；所述第一装填区中填充有铅球；所述第二装填区中填充有钬铜球和硫氧化钆球，所述钬铜球的直径小于所述硫氧化钆球的直径；所述第三装填区中填充有硫氧化钆球。该蓄冷器通过合理设置制冷介质的分布和设置制冷介质的成分，将10K温区至4K温度划分为两个阶段进行，以提高蓄冷器在10K温区至4K温区的制冷效率。

技术领域

本发明涉及到制冷领域，具体涉及到一种蓄冷器及制冷机。

背景技术

4K型GM制冷机需要实现从室温到4K温区的制冷效应,现有产品的制冷剂中的蓄冷器一般利用磷青铜网片或不锈钢网片实现从室温到40K温区的制冷，利用铅球颗粒实现从40K温区到10K温区的制冷，而10K温区到4K温区的制冷则一般采用直径为0.15mm-1.0mm的钬铜球或/和硫氧化钆球实现。

在客观物理规律的限制下，温区越低，制冷的难度越大，而影响蓄冷器的制冷容量的因素包括制冷介质的表面积、制冷介质的热容量等因素，目前要提高蓄冷器制冷容量的主要手段为增加制冷介质的量，但是，由于压缩机构性能的限制，制冷介质所处的容腔体积不能无限扩大，如何增加蓄冷器单位体积的制冷量，是目前蓄冷器设计中遇到的主要问题之一。

发明内容

为了克服现有蓄冷器的缺陷，本发明提供了一种蓄冷器及制冷机，通过合理设置制冷介质的分布和设置制冷介质的成分，将10K温区至4K温度划分为两个阶段进行，以提高蓄冷器在10K温区至4K温区的制冷效率。

相应的，本发明提供了一种蓄冷器，包括热交换腔，所述热交换腔沿所述蓄冷器的轴线方向划分为第一装填区、第二装填区和第三装填区；

所述第一装填区中填充有铅球；

所述第二装填区中填充有钬铜球和硫氧化钆球，所述钬铜球的直径小于所述硫氧化钆球的直径；

所述第三装填区中填充有硫氧化钆球。

可选的实施方式，所述第一装填区中的铅球的直径取值范围为0.2mm至0.5mm。

可选的实施方式，所述第二装填区中的钬铜球的直径取值范围为0.053mm-0.15mm。

可选的实施方式，所述第二装填区中的硫氧化钆球的直径范围为0.2mm-0.5mm。

可选的实施方式，所述第三装填区中的硫氧化钆球的直径范围为0.2mm-0.5mm。

可选的实施方式，所述第二装填区中的钬铜球的体积占比至少为30％，所述第二装填区中的硫氧化钆球的体积占比至少为30％。

可选的实施方式，所述钬铜球基于真空气雾化工艺制成。

可选的实施方式，还包括蓄冷器外壳和扰流机构；

所述扰流机构包括扰流管壁、正向摆片和反向摆片。

热交换腔设置在扰流管壁内部，扰流管壁上开有若干个小于换热介质直径的通孔；扰流管壁与蓄冷器外壳之间留有摆片间隙，摆便间隙的宽度为L，正向摆片和反向摆片的长度分别大于L；

所述正向摆片和反向摆片分别铰接在蓄冷器外壳内壁上，且所述正向摆片和所述反向摆片的朝向相反。

相应的，本发明还提供了一种制冷机，包括以上任一项所述的蓄冷器。

综上，本发明提供了一种蓄冷器及制冷机，该蓄冷器通过多级装填区依次实现对外制冷，通过在硫氧化钆球填充直径更小的钬铜球，可提高制冷效率；增设扰流机构，可以改变热交换腔使换热媒介的流动情况，充分发挥每一个区域的热交换介质的换热性能，提高换热效率和避免热交换介质的不充分使用，提高蓄冷器的制冷效率。

附图说明