一种换热装置、斯特林制冷机及制冷系统的制作方法
本发明涉及制冷，尤其是涉及一种换热装置、斯特林制冷机及制冷系统。
背景技术：
1、当前制冷系统通常由压缩机实现冷媒压缩，由管路实现冷媒换热，由节流组件实现冷媒膨胀，部分情况还需通过四通阀实现制冷或制热模式的切换。与之相比现有的斯特林制冷机可将冷媒压缩、膨胀及换热过程整合至同一结构内完成，使制冷系统整体结构更为简洁。
2、但是，现有的斯特林制冷机依赖气态冷媒(常温常压情况)，对此通常需要保留活塞等保证气密性的结构，而且部分气态冷媒存在有毒、易燃易爆的缺陷，存在安全隐患；为了解决该问题，部分制冷系统采用固态冷媒，虽然克服了气体冷媒的依赖缺陷，但是仍旧存在固态冷媒实施期间为微观形变制冷能力低，无法满足大制冷量制冷需求的问题，且该固态冷媒实施时涉及流向改变、与固态冷媒存在直接接触而导致平稳性、耐用性差的问题；另外，现有的斯特林制冷机还存在相关运动部件相位通常固定不变，无法根据实际工况进行调节以优化制冷过程的问题；以及依赖电机正反转实现制冷制热模式切换，在大负载实施情况下，将导致切换效率低、平稳性差和切换机构复杂等问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种换热装置、斯特林制冷机及制冷系统，以解决现有技术中存在的固态冷媒实施期间为微观形变制冷能力低，无法满足大制冷量制冷需求的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明提供的一种固态冷媒换热装置，包括：缸体、弹性体、换热管、换热驱动机构，其中：
4、所述缸体内具有彼此隔离的第一端和第二端；
5、所述换热管穿设在所述缸体内；
6、所述第一端和所述第二端内分别具有与所述换热管连通的流体介质换热通道；
7、所述弹性体置于所述换热管内，以在其被拉伸或压缩时在所述第一端或所述第二端进行吸热或放热；
8、所述换热驱动机构分别设置在所述第一端和所述第二端，并与所述弹性体两端传动连接，以对所述弹性体施以周期性的拉伸或压缩力。
9、本发明提供的固态冷媒换热装置，包括缸体、弹性体、换热管、换热驱动机构，利用换热驱动机构驱动弹性体在换热管内进行周期性的运动从而实现制冷或制热，弹性体作为固态冷媒，不仅解决了传统斯特林机依赖气态冷媒的问题，而且弹性体可以在受拉伸或压缩时产生宏观形变，制冷或制热效果更好，能够满足大制冷量制冷需求，且换热介质与固态冷媒无直接接触，通过换热管进行换热，具有更好的可行性、平稳性及耐用性。
10、作为本发明的进一步改进，所述换热管数量为若干根，沿所述缸体圆周方向均匀设置。
11、作为本发明的进一步改进，所述换热驱动机构包括导杆、滑柱、槽筒；其中：
12、所述导杆穿设在所述换热管内，且两端分别延伸到所述缸体外侧；
13、所述槽筒数量为两个，分别可转动的设置在所述缸体两端；
14、所述滑柱位于所述缸体两端并套于所述导杆上，且所述滑柱一端与所述弹性体连接，另一端与所述槽筒上的导槽滑动式限位连接。
15、作为本发明的进一步改进，所述导槽为首尾相连的闭合空间曲线。
16、作为本发明的进一步改进，两个所述槽筒上的所述导槽展开轨迹为相同的正弦曲线，且两个所述槽筒上的所述导槽具有90°相位差。
17、作为本发明的进一步改进，所述滑柱包括滑杆、突榫、固定环；其中：
18、所述滑杆滑动套设在所述导杆上；
19、所述突榫设置在所述滑杆的头部一侧，并与所述导槽限位式滑动连接；
20、所述固定环活动设置在所述滑杆远离头部的一端，能沿所述滑杆轴向调节位置；所述弹性体卡设在所述固定环上。
21、作为本发明的进一步改进，所述滑杆的头部对应于所述突榫的一侧设有与所述槽筒表面弧度相适配的弧形面。
22、作为本发明的进一步改进，所述缸体为分体结构，中间通过隔温层隔开；两个所述缸体均为内部中空结构，以分别形成两个流体介质换热通道；两个所述缸体内还分别设置有用以驱动流体介质流通的离心叶片；所述缸体上设置有与所述流体介质换热通道两端连通的进液口和出液口。
23、作为本发明的进一步改进，所述出液口与所述离心叶片的出水口位于同一平面内。
24、作为本发明的进一步改进，两个所述离心叶片为同轴结构，二者由同一驱动机构驱动。
25、作为本发明的进一步改进，所述离心叶片与对应侧的所述槽筒为一体结构。
26、作为本发明的进一步改进，所述换热管和所述弹性体之间填充有提高换热效率的导热物质。
27、本发明提供的一种斯特林制冷机，包括所述换热装置。
28、本发明提供的斯特林制冷机，包括固态冷媒换热装置，通过多个弹性体的周期性压缩或拉伸使其放热或吸热，在缸体内实现换热过程，同时通过可变相位的槽筒实现制冷制热模式切换，从而在具有传统制冷装置优点的同时，进一步优化制冷系统结构及适用性。
29、本发明提供的一种制冷系统，包括所述斯特林制冷机。
技术特征：
1.一种固态冷媒换热装置，其特征在于，包括：缸体、弹性体、换热管、换热驱动机构，其中：
2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热管数量为若干根，沿所述缸体圆周方向均匀设置。
3.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热驱动机构包括导杆、滑柱、槽筒；其中：
4.根据权利要求3所述的换热装置，其特征在于，所述导槽为首尾相连的闭合空间曲线。
5.根据权利要求4所述的换热装置，其特征在于，两个所述槽筒上的所述导槽展开轨迹为相同的正弦曲线，且两个所述槽筒上的所述导槽具有90°相位差。
6.根据权利要求3所述的换热装置，其特征在于，所述滑柱包括滑杆、突榫、固定环；其中：
7.根据权利要求6所述的换热装置，其特征在于，所述滑杆的头部对应于所述突榫的一侧设有与所述槽筒表面弧度相适配的弧形面。
8.根据权利要求3所述的换热装置，其特征在于，所述缸体为分体结构，中间通过隔温层隔开；两个所述缸体均为内部中空结构，以分别形成两个流体介质换热通道；两个所述缸体内还分别设置有用以驱动流体介质流通的离心叶片；所述缸体上设置有与所述流体介质换热通道两端连通的进液口和出液口。
9.据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述出液口与所述离心叶片的出水口位于同一平面内。
10.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，两个所述离心叶片为同轴结构，二者由同一驱动机构驱动。
11.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述离心叶片与对应侧的所述槽筒为一体结构。
12.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热管和所述弹性体之间填充有提高换热效率的导热物质。
13.一种斯特林制冷机，其特征在于，包括如权利要求1-12中任一项所述的换热装置。
14.一种制冷系统，其特征在于，包括如权利要求13所述的斯特林制冷机。
技术总结
本发明提供了一种换热装置、斯特林制冷机及制冷系统，涉及制冷技术领域，解决了固态冷媒实施期间为微观形变制冷能力低，无法满足大制冷量制冷需求的技术问题。该固态冷媒换热装置包括缸体、弹性体、换热管、换热驱动机构，缸体内具有彼此隔离的第一端和第二端；换热管穿设在缸体内；第一端和第二端内分别具有与换热管连通的流体介质换热通道；弹性体置于换热管内，以在其被拉伸或压缩时在第一端或第二端进行吸热或放热；换热驱动机构分别设置在第一端和第二端，并与弹性体两端传动连接，以对弹性体施以周期性的拉伸或压缩力。本发明利用弹性体在换热管内进行周期性的运动从而实现制冷或制热，弹性体作为固态冷媒，能够满足大制冷量制冷需求。
技术研发人员：程朗,胡俊,郭春辉,杨焯靖,陈嘉灿,单宝棣
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23