一种热声制冷机以及热声制冷冰箱的制作方法

本发明涉及热声制冷，尤其涉及一种热声制冷机以及热声制 冷冰箱。

背景技术：

1、在热声制冷机中，使用氦等惰性气体作为工作介质，由外部动力使活 塞和置换剂工作，反复进行工作介质的压缩、膨胀，形成低温部和高温部， 然后，由低温部从箱内吸热，由高温部向周围环境散热。

2、在将热声制冷机应用至冰箱的过程中，为了实现对热声制冷机的低温 部的冷量的应用，以及对热声制冷机的高温部的散热，一般需要在冰箱箱 体上分别设置冷端换热腔室以及热端换热腔室，安装时，分别将热声制冷 机的低温部和高温部对应放置至两个不同的换热腔室内，并通过换热介质 将冷量或者热量散发出去。

3、但是，在采用液体作为换热介质时，为了确保热声制冷机在冰箱箱体 上组装时的密封性，防止漏液，在冰箱箱体的换热腔室上需要特别设计密 封结构，这无疑使得冰箱箱体的结构更为复杂，且增加冰箱的整体生产成 本。同时，由于需要在冰箱箱体的特定位置安装具备良好密封性能的换热 腔室，因此，将限定换热循环管路的设置以及热声制冷机的安装位置、朝 向，造成使用不便。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供一种热声制 冷机，其上集成有冷端换热腔室和热端换热腔室，利用集成模块化的结构， 以便于该热声制冷机应用至其他设备上时，能够简化所应用设备的整体结 构，降低所应用设备的整体成本。

2、本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

3、一种热声制冷机，包括:

4、制冷机主体，具有冷端和热端；

5、设置于所述制冷机主体的集成腔室结构，所述集成腔室结构具有环绕 于所述冷端的冷端换热腔室和环绕于所述热端的热端换热腔室，所述冷端 换热腔室与热端换热腔室相对分隔独立，所述冷端换热腔室设置有用于载 冷剂流动的第一出口端和第一入口端，所述热端换热腔室上设置有用于载 冷剂流动的第二出口端和第二入口端。

6、本发明所提供的热声制冷机，将冷端换热腔室和热端换热腔室分别集 成至制冷机主体的冷端和热端处，并对应设置出口端和入口端，能够满足 低换热温差的需求，在将该热声制冷机应用至其他设备上时，仅需将低温 循环回路以及常温循环回路对应连通至冷端换热腔室和热端换热腔室即可， 以简化所应用设备的整体结构，并降低所应用设备的整体成本；另一方面， 集成有换热腔室的热声制冷机，不受所应用设备的结构限制，能够根据需 求随意组装在所应用设备的不同位置，使用方便。

7、进一步地，所述集成腔室结构包括具有中空腔的套筒，所述冷端和热 端均包括至少一导热环，所述套筒套设于所述冷端上的导热环和所述热端 上的导热环以分别形成所述冷端换热腔室和热端换热腔室。

8、由此，两换热腔室分别形成于两导热环与套筒之间，利用两导热环以 进行导冷或者导热，避免长期使用过程中制冷机工质气体(即惰性气体) 的泄露，增强热声制冷机的使用稳定性。

9、进一步地，所述导热环的外侧壁上向内凹陷形成有用于载冷剂流动的 环槽，所述环槽的外沿抵接于所述套筒的内壁，所述第一出口端和第一入 口端、以及所述第二出口端和第二入口端分别导通不同的所述环槽。

10、由此，利用导热环的环槽作为载冷剂的流动通道，能够确保导热环与 载冷剂之间保有较大的换热面积，以确保其换热效率。

11、进一步地，所述环槽内设置有至少一个用于增加换热面积的外翅片。

12、由此，利用外翅片以进一步加强冷端导热环的换热面积。

13、进一步地，所述外翅片呈弧形状并沿所述环槽的周向延伸。

14、由此，减少外翅片对载冷剂的阻挡，减少载冷剂的流动动力损耗。

15、进一步地，所述冷端和热端均还包括设置于所述导热环内侧的折叠翅 片，所述折叠翅片与导热环热传导连接。

16、由此，通过折叠翅片以增加与制冷机工质气体(即惰性气体)的接触 面积，以加强冷端或热端的换热效果，同时，折叠翅片能够独立于导热环 以作为一个单独零件，以简化导热环的结构，从而降低冷端或热端的整体 生产成本。

17、进一步地，所述套筒包括主筒体、相对设置于所述主筒体两端的第一 扩大部和第二扩大部，所述冷端的导热环安装于所述第一扩大部内，所述 热端的导热环安装于所述第二扩大部内。

18、由此，便于两个导热环在套筒上的定位和组装；另一方面，利用导热 环的环槽结构以作为换热腔室的主体部分，无需在两个扩大部的内壁上设 置用于载冷剂流动的凹槽流道，能够有效的简化套筒的整体结构，减少套 筒的生产成本。

19、进一步地，所述第二扩大部插接固定于所述制冷机主体，且所述制冷 机主体抵接于所述热端的导热环以将该导热环夹持固定在所述第二扩大部 内。

20、由此，简化热端的导热环的定位结构。

21、进一步地，所述制冷机主体还具有端盖，所述端盖封盖于所述第一扩 大部的端部，且所述端盖抵接于所述冷端的导热环以将该导热环夹持固定 在所述第一扩大部内。

22、由此，简化冷端的导热环的定位结构，同时，端盖还能够起到隔温和 密封的作用，减少冷端的冷量流失以及制冷机工质气体(即惰性气体)的 流失。

23、本发明还公开了一种热声制冷冰箱，该热声制冷冰箱包括：冰箱箱体、 如上所述的热声制冷机、低温循环回路以及常温循环回路，其中，所述低 温循环回路上串联有所述冷端换热腔室，所述低温循环回路用于将所述冷 端的冷量输送至所述冰箱箱体内；所述常温循环回路上串联有所述热端换 热腔室，所述常温循环回路用于将所述热端的废热向外散发。由此，将该 热声制冷机应用到热声制冷冰箱时，无需在冰箱箱体上设置换热腔室，能够简化热声制冷冰箱的整体结构，降低热声制冷冰箱的整体成本。

24、综上所述，本发明提供的热声制冷机具有如下技术效果：

25、该热声制冷机中，通过针对性设计的集成式液体换热腔室，实现低换 热温差，以适应所应用设备的低温差特点，同时简化所应用设备的整体结 构，并降低所应用设备的整体成本；该热声制冷机还具有工作稳定性强、 维护成本低、换热效率高、载冷剂的流动功耗低等特点。

技术特征：

1.一种热声制冷机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热声制冷机，其特征在于，所述集成腔室结构包括具有中空腔的套筒，所述冷端和热端均包括至少一导热环，所述套筒套设于所述冷端上的导热环和所述热端上的导热环以分别形成所述冷端换热腔室和热端换热腔室。

3.据权利要求2所述的热声制冷机，其特征在于，所述导热环的外侧壁上向内凹陷形成有用于载冷剂流动的环槽，所述环槽的外沿抵接于所述套筒的内壁，所述第一出口端和第一入口端、以及所述第二出口端和第二入口端分别导通不同的所述环槽。

4.根据权利要求3所述的热声制冷机，其特征在于，所述环槽内设置有至少一个用于增加换热面积的外翅片。

5.根据权利要求4所述的热声制冷机，其特征在于，所述外翅片呈弧形状并沿所述环槽的周向延伸。

6.根据权利要求2所述的热声制冷机，其特征在于，所述冷端和热端均还包括设置于所述导热环内侧的折叠翅片，所述折叠翅片与导热环热传导连接。

7.根据权利要求2至6任一项所述的热声制冷机，其特征在于，所述套筒包括主筒体、相对设置于所述主筒体两端的第一扩大部和第二扩大部，所述冷端的导热环安装于所述第一扩大部内，所述热端的导热环安装于所述第二扩大部内。

8.根据权利要求7所述的热声制冷机，其特征在于，所述第二扩大部插接固定于所述制冷机主体，且所述制冷机主体抵接于所述热端的导热环以将该导热环夹持固定在所述第二扩大部内。

9.根据权利要求7所述的热声制冷机，其特征在于，所述制冷机主体还具有端盖，所述端盖封盖于所述第一扩大部的端部，且所述端盖抵接于所述冷端的导热环以将该导热环夹持固定在所述第一扩大部内。

10.一种热声制冷冰箱，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种热声制冷机，包括:制冷机主体，具有冷端和热端；设置于所述制冷机主体的集成腔室结构，所述集成腔室结构具有环绕于所述冷端的冷端换热腔室和环绕于所述热端的热端换热腔室，所述冷端换热腔室与热端换热腔室相对分隔独立，所述冷端换热腔室设置有用于载冷剂流动的第一出口端和第一入口端，所述热端换热腔室上设置有用于载冷剂流动的第二出口端和第二入口端。本发明提供一种热声制冷机，其上集成有冷端换热腔室和热端换热腔室，利用集成模块化的结构，以便于该热声制冷机应用至其他设备上时，能够简化所应用设备的整体结构，降低所应用设备的整体成本。

技术研发人员：陈小平,李海冰,王朝阳,李毅,林勇进,梁起
受保护的技术使用者：佛山市云米电器科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13