一种密封结构及具有该密封机构的超低温制冷机冷头的制作方法

    技术2025-06-30  25


    本技术属于低温,尤其是涉及一种适用于超低温制冷机冷头的密封结构。


    背景技术:

    1、g-m制冷机是一种通过进行连续西蒙膨胀以获取制冷量的小型低温制冷机,其生产成本较低,可靠性较高,已经被广泛的应用于医疗器械、低温物理等领域。

    2、在某些类型的g-m制冷机中,置换器需要沿着气体传输管轴向方向进行往复运动,因此置换器和气体传输管之间存在间隙空间,在以往的结构中,通常是在置换器上安装密封结构密封此间隙空间,以此避免端部空腔内膨胀后的低压气体工质不经冷却台中的狭缝通道,直接由置换器与气体传输管之间的间隙空间回流至回热器,进而造成制冷机效率的下降。然而,置换器在带动密封结构相对于气体传输管进行往复运行滑动时,密封部件的反复滑动会导致密封结构逐渐产生磨损,长期以此,置换器与气体传输管之间的密封效果会逐渐下降直至消失,从而导致端部空腔内膨胀后的低压气体工质不经冷却台直接从置换器和气体传输管之间的间隙空间回流至回热器,致使制冷机性能下降。


    技术实现思路

    1、发明目的:本实用新型旨在提供一种密封效果好的密封结构,本实用新型的另一目的旨在提供一种换热效率、可靠性高的超低温制冷机冷头。

    2、技术方案:本实用新型所述的密封结构,包括设置于气体传输管表面用于密封气体传输管与置换器之间的间隙空间的螺旋槽;所述螺旋槽槽距l为0.1~5mm,槽深δ2与气体传输管的壁厚δ1之间的关系为:0.005<δ2/δ1<0.5。

    3、其中,所述螺旋槽上设有一层耐磨涂料。

    4、一种超低温制冷机冷头,包括所述气体传输管,所述气体传输管设置于气缸底部,气缸通过气体传输管连通上部的回热器和下部的冷却台实现对被冷却物的降温。

    5、其中,所述气缸内设有滑动设置换器,置换器内部与传输管的螺旋槽接触,置换器和气缸的底部形成端部空腔,置换器上部与回热器底部的整流层接触。

    6、其中,所述冷却台上设有用以增大冷却效率的狭缝通道。

    7、其中,所述气缸外壳于端部空腔的位置上设有透气孔。

    8、其中,所述置换器为低热导率的酚醛树脂或胶木置换器,置换器内部填充有高比热的蓄冷材料,包括不锈钢丝网或磷青铜丝网。

    9、其中,所述冷却台为铜制冷却台或铝制冷却台。

    10、其中,所述气缸为不锈钢气缸或者钛合金气缸。

    11、其中,所述在回热器的下端的整流层为低目数金属丝网层叠而成的整流层。

    12、有益效果:与现有技术相比,本实用新型具有以下显著的进步:

    13、(1)本实用新型采用螺旋槽密封置换器与气体传输管之间的间隙空间能够有效的改善制冷机冷头密封的可靠性。

    14、(2)本实用新型的制冷机冷头在上述气体传输管的基础,制冷机冷头还设有气缸,具有内部空间,置换器在气缸内部空间进行往复运动,并与气缸底部形成容纳气体工质的端部空腔;通气孔,气体工质进出端部空腔的出入口;冷却台,具有狭缝通道,可有效的与膨胀后的气体工质进行换热,实现冷量的输出;整流层,对经过狭缝通道的膨胀后的气体工质进行整流,使得回热器径向温度分布均匀,从而提高回热器效率;回热器,储存冷量,冷却或加热气体工质。



    技术特征:

    1.一种密封结构,其特征在于,包括设置于气体传输管(6)表面用于密封气体传输管(6)与置换器(4)之间的间隙空间(46)的螺旋槽(62);所述螺旋槽(62)槽距l为0.1~5mm,槽深δ2与气体传输管(6)的壁厚δ1之间的关系为:0.005<δ2/δ1<0.5。

    2.根据权利要求1所述的一种密封结构,其特征在于,所述螺旋槽(62)上设有一层耐磨涂料。

    3.一种超低温制冷机冷头,包括权利要求1所述气体传输管(6),其特征在于,所述气体传输管(6)设置于气缸(1)底部,气缸(1)通过气体传输管(6)连通上部的回热器(5)和下部的冷却台(2)实现对被冷却物(3)的降温。

    4.根据权利要求3所述的一种超低温制冷机冷头,其特征在于,所述气缸(1)内设有置换器(4),置换器(4)内部与传输管(6)的螺旋槽(62)接触,置换器(4)和气缸(1)的底部形成端部空腔(11),置换器(4)上部与回热器(5)底部的整流层(51)接触。

    5.根据权利要求3所述的一种超低温制冷机冷头,其特征在于,所述冷却台(2)上设有用以增大冷却效率的狭缝通道(21)。

    6.根据权利要求4所述的一种超低温制冷机冷头,其特征在于,所述气缸(1)外壳于端部空腔(11)的位置上设有透气孔(12)。

    7.根据权利要求3所述的一种超低温制冷机冷头,其特征在于,所述置换器(4)为低热导率的酚醛树脂或胶木置换器,置换器(4)内部填充有高比热的蓄冷材料,包括不锈钢丝网或磷青铜丝网。

    8.根据权利要求3所述的一种超低温制冷机冷头,其特征在于,所述冷却台(2)为铜制冷却台或铝制冷却台。

    9.根据权利要求3所述的一种超低温制冷机冷头,其特征在于,所述气缸(1)为不锈钢气缸或者钛合金气缸。


    技术总结
    本技术公开了一种密封结构及具有该密封机构的超低温制冷机冷头,该密封结构包括设置于气体传输管表面用于密封气体传输管与置换器之间的间隙空间的螺旋槽;所述螺旋槽槽距L为0.1~5mm,槽深δ2与气体传输管的壁厚δ1之间的关系为:0.005<δ2/δ1<0.5。本技术还公开了一种超低温制冷机冷头,包括所述气体传输管,所述气体传输管设置于气缸底部,气缸通过气体传输管连通上部的回热器和下部的冷却台实现对被冷却物的降温。本技术采用螺旋槽密封置换器与气体传输管之间的间隙空间能够有效的改善制冷机冷头密封的可靠性。本技术中的超低温制冷机冷头使得回热器径向温度分布均匀,从而提高回热器效率;回热器,储存冷量,冷却或加热气体工质。

    技术研发人员:何韩军,陶杰,周志坡,朱良友,李奥
    受保护的技术使用者:中船鹏力(南京)超低温技术有限公司
    技术研发日:20231215
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-33221.html

    最新回复(0)