CN106500386A - 基于斯特林电机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种基于斯特林电机的冷却装置，包括壳体、斯特林电机和容置室，所述斯特林电机和所述容置室均设置于壳体的内部，所述斯特林电机的冷端面向所述容置室设置用于制冷所述容置室，所述斯特林电机位于所述容置室的上方，所述冷却装置包括收容腔和抽拉屉，所述抽拉屉滑移连接于所述收容腔，所述抽拉屉向上形成取物开口，所述收容腔形成有供抽拉屉水平滑移的让位开口，所述抽拉屉上设置有抽拉板以密闭所述让位开口形成所述容置室。不会产生制冷效果不均的情况，且为了保证制冷以及取物的效果，设置抽屉式结构，向上的开口使得抽拉屉被打开时冷气不容易逃逸，且不会对取物造成不便。该制冷装置更适合应用在对生物物质的保藏。

Description

基于斯特林电机的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，具体涉及基于斯特林电机的冷却装置。

背景技术

斯特林发动机是除蒸汽机和内燃机之外的又一类往复式动力机械；斯特林发动机既可作为原动机使用，也可以作为致冷机、热泵或压力发生器使用。其结构包括励磁结构、机械动力装置以及换热室，机械动力装置通过机械运动压缩或膨胀换热室内部的工质，而这些工质一般为惰性气体，惰性气体被压缩时温度降低，而相应的膨胀动作会使温度上升，而通过这样的循环，就可以在电机的外部为分别形成冷端和热端，起到制冷或者制热的功能；而利用该循环的逆循环，也就是通过在热端和冷端分别给予不同温度的换热介质，使热端的工质被加热而冷端的工质被降温，带动机械动力装置动作，使得励磁结构可以输出电流，作发电用。

而斯特林电机作为制冷机使用可以构成制冷装置的冷源，而现有技术中，公告号为CN204665787U的一种快速制冷系统，包括制冷机、容积箱、放置待制冷物体用的收容部以及连接制冷机的控制器，所述收容部置于容积箱内，收容部内填充有液态物质，收容部的外表面设置有柔性材料，所述制冷机的冷头外设有冷端适配器，所述冷端适配器与收容部直接接触或者间接接触。通过对液态物质的制冷实现冷冻物件，但是这种装置存在一定问题，参照其说明书附图所示，为了便于使用，斯特林电机的冷端向上设置，液态物质位于斯特林电机的冷端之上，而冷源传递是由下至上传递的，而这种冷传递方式会使得容置室内温度分布不均(冷气向下运动)，难以达到均匀制冷的效果。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种制冷效果均匀的冷却装置，解决以上技术问题；

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于斯特林电机的冷却装置，包括壳体、斯特林电机和容置室，所述斯特林电机和所述容置室均设置于壳体的内部，所述斯特林电机的冷端面向所述容置室设置用于制冷所述容置室，所述斯特林电机位于所述容置室的上方，所述冷却装置包括收容腔和抽拉屉，所述抽拉屉滑移连接于所述收容腔，所述抽拉屉向上形成取物开口，所述收容腔形成有供抽拉屉水平滑移的让位开口，所述抽拉屉上设置有抽拉板以密闭所述让位开口形成所述容置室。

进一步的，所述斯特林电机的热端套设有环形散热片，所述环形散热片包括若干沿所述热端径向设置的散热翅片，所述散热翅片之间形成散热间隙。

进一步的，所述壳体设置有进风口和出风口，所述壳体内部设置有风机，所述风机工作时使所述进风口和所述出风口之间形成一风路。

进一步的，所述风机通过一固定罩固定于所述环形散热片，且所述风机的进气口通过散热间隙与固定罩的外部连通，使固定罩内部的空气更容易地从散热间隙进入固定罩内部。

进一步的，所述风机的出气口通过一导向管路连通所述出风口，以使所述壳体内部的空气更容易地从出风口排出壳体外部。

进一步的，所述进风口和所述出风口分别位于所述壳体的两侧。

进一步的，所述进风口包括第一进风口，所述第一进风口的高度低于所述出风口的高度。

进一步的，所述容置室包覆有隔热结构，所述隔热结构套设于所述斯特林电机的冷端和热端之间，所述隔热结构由隔热材料制成。

进一步的，所述斯特林电机的冷端固设有圆管抱箍，所述圆管抱箍与所述容置室的上壁螺纹连接，所述斯特林电机的冷端通过圆管抱箍将冷量导入所述容置室的上壁。

进一步的，所述斯特林电机的冷端与所述容置室的上壁直接接触。

有益效果：由于采用以上技术方案，首先，将斯特林电机的冷端向下设置，制冷位于其下部的容置室，这样容置室会被冷气浸没(由于冷气是从上至下进行制冷的)，而不会产生制冷效果不均的情况，且为了保证制冷以及取物的效果，设置抽屉式结构，向上的开口使得抽拉屉被打开时冷气不容易逃逸，且不会对取物造成不便。该制冷装置更适合应用在对生物物质的保藏。

附图说明

图1为本发明的冷却装置内部原理图；

图2为本发明的环形散热片结构示意图。

附图标记：100、壳体；110、第一进风口；120、第二进风口；130、出风口；140、导向管路；210、斯特林电机；211、冷端；212、热端；213、圆管抱箍；214、导冷结构；220、风机；230、环形散热片；231、散热翅片；232、散热间隙；240、固定罩；250、减振结构；300、容置室；301、收容腔；302、抽拉屉；400、隔热结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种基于斯特林电机210的冷却装置，包括壳体100、斯特林电机210和容置室300，所述斯特林电机210和所述容置室300均设置于壳体100的内部，所述斯特林电机210的冷端211面向所述容置室300设置用于制冷所述容置室300，所述斯特林电机210位于所述容置室300的上方，所述冷却装置包括收容腔301和抽拉屉302，所述抽拉屉302滑移连接于所述收容腔301，所述抽拉屉302向上形成取物开口，所述收容腔301形成有供抽拉屉302水平滑移的让位开口，所述抽拉屉302上设置有抽拉板以密闭所述让位开口形成所述容置室300，其实质是抽屉结构，位置如图所示，设置在冷却装置的下部。

更具体的，冷端211对抽拉屉的制冷方式可以包括以下四种，1、通过在容置室300的内部开孔，使得冷端211接触的空气与容置室300的空气连通，实现制冷，而隔热结构400将冷端211与热端212所在的空间进行隔离，空气无法连通，热量也不易传导；2、通过导冷材料组成的导冷结构214与容置室300的上壁间接接触进行导冷，导冷结构214通过圆管抱箍213固定在斯特林电机的冷端，而结合隔热结构400，所述隔热结构400的内侧形成让位空间，所述斯特林电机210的冷端211上设置有导冷结构214，所述导冷结构214固设于所述斯特林电机210的冷端211和所述容置室300之间，用于将所述冷端211的冷量引导至所述容置室300，所述导冷结构214设置于所述让位空间内。3、也可以将圆管抱箍213直接固定在容置室300的上壁进行导冷，圆管抱箍213抱死冷端211，通过侧面开设的螺纹孔螺纹连接于容置室300的上壁。4、冷端211直接与容置室300的上壁接触进行导冷，容置室300的上壁也可开设凹槽或让位孔使得冷端211和容置室300的接触面积增加。

以下对风路设计的原理进行说明，所述斯特林电机210的热端212套设有环形散热片230，所述环形散热片230包括若干沿所述热端212径向设置的散热翅片231，所述散热翅片231之间形成散热间隙232。环形散热片230以及散热间隙232的设置，是为了提供固定罩设计便利，方便风机220抽风改变风路，而图中箭头所示的方向即风路的方向，所述壳体100设置有进风口和出风口130，所述壳体100内部设置有风机220，所述风机220工作时使所述进风口和所述出风口130之间形成一风路，风路的设计可以起到提高空气流通的效率的作用，保证散热效率，降低斯特林电机210的能耗。所述风机220通过一固定罩240固定于所述环形散热片230，且所述风机220的进气口通过散热间隙232与固定罩240的外部连通，使固定罩240内部的空气更容易地从散热间隙232进入固定罩240内部，这样一来，更多的空气会经过散热间隙232，由于散热间隙232与热端212直接接触，所以空气经过散热间隙232时，从散热翅片231上吸收热量，经过风机220排出壳体100外部，提高散热效率。所述风机220的出气口通过一导向管路140连通所述出风口130，以使所述壳体100内部的空气更容易地从出风口130排出壳体100外部。通过导向管路140提高出风效果，使得风路的作用效果更佳明显，而同时，如果结合散热间隙232的设置，可以进一步提高散热效果。所述进风口和所述出风口130分别位于所述壳体100的两侧，这样设置，可以使得进风空气和出风的空气温差尽可能大，同样提高散热效率，保证进风和出风的效率，所述进风口包括第一进风口110和第二进风口120，第二进风口120与出风口130之间设置有挡板，使风更容易从散热间隙232中进入，而不是从出风口130直接排出，所述第一进风口110的高度低于所述出风口130的高度。同时将第一进风口110的位置相对出风口130较低，使得风路的路程更短，相同风机220功率的前提下，可以提高散热效率，使得外部空气更容易直接进入散热间隙232(遵循一个原则，壳体100外部风程尽可能大，而壳体100内部风程尽可能小)。

所述壳体100与所述容置室300相邻的内壁固定有隔热结构400，所述斯特林电机210的尾部设置有减振结构250，所述隔热结构400套设于所述斯特林电机210的冷端211和热端212之间，所述隔热结构400由隔热材料制成。隔热结构400有以下两种设置方式，其一，隔热结构400与壳体100内壁接触使得隔热结构400的两侧形成两个空间，隔绝冷端211和热端212，另一种方式是隔热结构400将冷端211包覆在让位空间中，隔绝冷端211和热端212；不论上述那种方式，目的在于，隔绝冷端211和热端212的空气流通，所述隔热结构400的内侧形成让位空间，所述斯特林电机210的冷端211上设置有除霜单元213，所述除霜单元213工作时加热冷端211以去除冷端211凝结的霜露，所述除霜单元213设置于所述让位空间内。而例如除霜单元213、斯特林电机210等布线的位置设置，以及对应与壳体100的支撑结构设置，为本领域现有技术，为了方便理解本发明的核心内容在图中未示出，隔热结构400为硬质隔热材料制成，可以起到对斯特林电机210侧支撑作用，而同时，隔热结构400包括第一隔热部和第二隔热部，第一隔热部垂直于所述壳体100的内壁设置，所述第二隔热部由第一隔热部向内延伸至所述热端212和冷端211之间。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于斯特林电机的冷却装置，包括壳体、斯特林电机和容置室，所述斯特林电机和所述容置室均设置于壳体的内部，其特征在于，所述斯特林电机的冷端面向所述容置室设置用于制冷所述容置室，所述斯特林电机位于所述容置室的上方，所述冷却装置包括收容腔和抽拉屉，所述抽拉屉滑移连接于所述收容腔，所述抽拉屉向上形成取物开口，所述收容腔形成有供抽拉屉水平滑移的让位开口，所述抽拉屉上设置有抽拉板以密闭所述让位开口形成所述容置室。

2.根据权利要求1所述的一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述斯特林电机的热端套设有环形散热片，所述环形散热片包括若干沿所述热端径向设置的散热翅片，所述散热翅片之间形成散热间隙。

3.根据权利要求2所述一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述壳体设置有进风口和出风口，所述壳体内部设置有风机，所述风机工作时使所述进风口和所述出风口之间形成一风路。

4.根据权利要求3所述的一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述风机通过一固定罩固定于所述环形散热片，且所述风机的进气口通过散热间隙与固定罩的外部连通，使固定罩内部的空气更容易地从散热间隙进入固定罩内部。

5.根据权利要求3所述的一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述风机的出气口通过一导向管路连通所述出风口，以使所述壳体内部的空气更容易地从出风口排出壳体外部。

6.根据权利要求1所述的一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述进风口和所述出风口分别位于所述壳体的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述进风口包括第一进风口，所述第一进风口的高度低于所述出风口的高度。

8.根据权利要求1所述的一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述容置室包覆有隔热结构，所述隔热结构套设于所述斯特林电机的冷端和热端之间，所述隔热结构由隔热材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述斯特林电机的冷端固设有圆管抱箍，所述圆管抱箍与所述容置室的上壁螺纹连接，所述斯特林电机的冷端通过圆管抱箍将冷量导入所述容置室的上壁。

10.根据权利要求1所述的一种基于斯特林电机的冷却装置，其特征在于，所述斯特林电机的冷端与所述容置室的上壁直接接触。