CN116907161B - 一种多制冷机的深低温冷链箱 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多制冷机的深低温冷链箱，包括：多个斯特林制冷机、与所述多个斯特林制冷机连接的冷量传导组件、热管、以及用于储存物品的容纳箱；所述冷量传导组件包括连接腔体，所述连接腔体被配置为接受接收多个斯特林制冷机的冷量并且在其中气态制冷工质液化成液态制冷工质，所述热管的冷凝端与所述连接腔体流体连通，所述热管的蒸发端缠绕在所述容纳箱上；制冷过程中，制冷机的冷头不断地通过所述冷量传导组件和所述热管将冷量传递给所述容纳箱，该冷链箱设定温度可以达到4℃~‑196℃、制冷效率高，且该冷链箱设置有环境友好、寿命长以及振动小的独特斯特林制冷机装置。

Description

一种多制冷机的深低温冷链箱

技术领域

本申请涉及制冷与低温技术领域，特别涉及一种多制冷机的深低温冷链箱。

背景技术

在冷链物流装备和基础设施方面，我国目前依然存在诸多不足之处，许多不合格冷箱依旧在使用，高能耗冷箱充斥市场，蓄冷时间短、污染重。而疫苗作为一种温度敏感性药品，在运输和贮存过程中，大部分应处于低温环境，冷藏温度较高时会影响疫苗的免疫原性，发挥不了原有的效果，疫苗作为一种特殊药品，运输又与药品冷链区分开来，且疫苗冷链要求比医药冷链更高。不仅是疫苗，许多医疗手术用品也离不开冷箱的储存运输，深冷箱作为冷链配送的重要载体值得重视。现在疫苗的保存以及生物样本采样以及血液样本库都需要低温保存，但是目前深低温冷箱容量都较小，而且制冷能耗也较高，但是目前市场上需要容量大，低能耗大容量冷链箱。

由活塞斯斯特林制冷机具有低振动、结构紧凑、体积小、节能环保、可靠性强、使用寿命长和制冷温区广等优势，斯特林制冷原理是基于逆向斯特林循环，利用交变流动的可压缩气体膨胀制冷，理论效率是卡诺效率，系统内部的工质一般为无污染的惰性气体氦气，运行过程无相变，密封方式采用间隙密封。

自由活塞斯特林制冷机被提出以来，对排出器的结构设计一直是决定制冷效果以及整体结构的关键所在。目前现有技术中排出器结构主要是排出器靠近压缩腔连接有一个贯穿动力活塞的细杆，细杆穿过动力活塞和线性电机，细杆末端与固定于背压腔内的排出板弹簧连接固定，形成一个自由活塞。这种活塞穿杆结构的缺点在于动力活塞与排出器之间容易产生相互的运动干扰，增加排出器的阻尼，造成制冷效果的下降，且增大了动力活塞的设计难度，稳定性不高，安装难度大。

因此，本申请急需开发一种多制冷机的深低温冷链箱，该冷链箱设定温度可以达到4℃~-196℃、制冷效率高，且该冷链箱设置有环境友好、寿命长以及振动小的独特制冷机装置。

发明内容

本申请的目的在于提供一种多制冷机的深低温冷链箱，该冷链箱设定温度可以达到4℃~-196℃、制冷效率高，且该冷链箱设置有环境友好、寿命长以及振动小的独特制冷机装置。

本申请提供了一种多制冷机的深低温冷链箱，包括：

多个斯特林制冷机、与所述多个斯特林制冷机连接的冷量传导组件、热管、以及用于储存物品的容纳箱；

所述冷量传导组件包括连接腔体，所述连接腔体被配置为接收多个斯特林制冷机的冷量并且在其中气态制冷工质液化成液态制冷工质，所述热管的冷凝端与所述连接腔体流体连通，所述热管的蒸发端缠绕在所述容纳箱上；

制冷过程中，制冷机的冷头不断地通过所述冷量传导组件和所述热管将冷量传递给所述容纳箱；

所述斯特林制冷机包括排出器结构和动力活塞结构，所述动力活塞结构包括动力活塞，所述排出器结构包括沿轴向方向依次设置的第一活塞、排出板弹簧、以及第二活塞，

其中，所述排出板弹簧通过第一紧固件与所述第一活塞和所述第二活塞连接，从而使得在所述第一活塞和所述第二活塞在气压差作用下往复运动时，所述排出板弹簧径向支撑所述第一活塞和所述第二活塞并为所述第一活塞和所述第二活塞提供轴向刚度；

在制冷过程中，高压气体在所述第二活塞的远离所述排出板弹簧的一端的膨胀腔和所述第一活塞与所述动力活塞之间的压缩腔内往复流动，所述膨胀腔内的气体对所述排出器结构做正功，从而提供制冷。

在另一优选例中，所述容纳箱由铝制成。

在另一优选例中，所述连接腔体为圆柱形腔体或方形腔体或多边形腔体。

在另一优选例中，所述连接腔体设置有用于与所述热管连接的两个开孔。

在另一优选例中，所述连接腔体还设置有用于充注气态制冷工质的开口。

在另一优选例中，所述冷量传导组件还包括多个冷头传导件，所述多个冷头传导件一端与所述多个斯特林制冷机的制冷头连接，所述多个冷头传导件的另一端与所述连接腔体封闭连接。

在另一优选例中，还包括多个冷头夹具，所述冷头夹具被配置为夹持所述制冷机的冷头，从而使制冷机冷头与所述冷头传导件贴合连接。

在另一优选例中，所述冷头传导件设置有翅片结构，所述翅片结构朝向所述连接腔体。

在另一优选例中，还包括保温结构，所述保温结构设置在所述容纳箱的外侧，所述保温结构由内至外包括气凝胶保温层和VIP复合保温层和聚氨酯保温层。

在另一优选例中，所述制冷机设置在所述内箱上方。

在另一优选例中，所述冷头夹具、所述冷头传导件以及连接腔体同轴设置。

在另一优选例中，所述的冷链箱设定温度4℃~-196℃。

在另一优选例中，根据不同温度，连接腔体内充注一定量的制冷工质如乙烷、二氧化碳、氟利昂等工质。

在另一优选例中，所述动力活塞结构包括沿轴向方向依次设置的动力板弹簧、动力轴承以及动力活塞，其中所述动力板弹簧与所述动力轴承连接。

在另一优选例中，所述第一活塞包括带有凸出底面的筒状结构，所述第二活塞包括带有凸出底面的筒状结构，所述第一活塞包括朝向所述排出板弹簧凸出的第一凸出底面，所述第二活塞包括朝向排出板弹簧凸出的第二凸出底面。

在另一优选例中，所述第一活塞的第一凸出底面与所述排出板弹簧的最大轴向距离应大于所述排出器结构的最大振幅，所述第二活塞的第二凸出底面与所述排出板弹簧的最大轴向距离也应大于所述排出器结构的最大振幅。

在另一优选例中，所述排出器结构还包括第一紧固件，所述第一凸出底面设置有第一凸出部，所述第二凸出底面设置有第二凸出部，所述第一紧固件穿过所述排出板弹簧并与第一凸出部和第二凸出部连接，从而使所述排出板弹簧与第一活塞和第二活塞固定连接。

在另一优选例中，所述第一活塞、第二活塞和排出板弹簧的位置关系需满足如下公式：

其中，m1为第一活塞的质量，m2为第二活塞的质量，L1为沿第一活塞的轴向方向第一活塞中心点与排出板弹簧中心点的轴向距离，L2为沿第二活塞的轴向方向第二活塞中心点与排出板弹簧中心点的轴向距离，g为重力加速度，k为排出板弹簧的径向刚度，δ为第一活塞外壁面与第一气缸内壁面之间的气隙高度。

在另一优选例中，所述动力活塞被设计为中空结构，所述动力活塞包括动力活塞壳体和动力活塞端盖，

所述第一活塞被设计为中空结构，所述第一活塞包括第一活塞外壳体和第一活塞顶盖，所述第一活塞外壳体和所述第一活塞顶盖通过第一活塞密封件密封，所述第一活塞外壳体为带有凸出底面的筒状结构；

所述第二活塞被设计为中空结构，所述第二活塞包括第二活塞外壳体和第二活塞顶盖，所述第二活塞外壳体和所述第二活塞顶盖通过螺纹固定连接与密封；所述第二活塞外壳体为带有凸出底面的筒状结构。

在另一优选例中，所述排出器结构和动力活塞结构构成所述制冷机装置的气缸组件和活塞组件。

在另一优选例中，所述气缸组件包括第一气缸、第二气缸以及气缸底座，所述气缸底座位于所述第一气缸上方，第一气缸的上端同轴插入气缸底座内部，所述第一气缸的下端同轴插入所述第二气缸中；所述排出板弹簧的两端与所述第一气缸或第二气缸固定连接，从而实现所述第一活塞在所述第一气缸内往复运动、所述第二活塞在所述第二气缸内往复运动、所述动力活塞在所述第一气缸内滑动。

在另一优选例中，所述制冷机装置还包括减振组件，所述减振组件位于所述排出器结构和动力活塞结构上方，所述减振组件包括动力减振机构与阻尼减振机构，所述动力减振机构用于消除制冷机基频的振动，阻尼减振机构用于减弱高频振动；所述阻尼减振机构位于所述动力减振机构上方。

在另一优选例中，所述动力减振机构包括多组动力减振板弹簧、配重块、动力减振大螺钉，通过动力减振大螺钉将动力减振板弹簧和配重块固定在一起；

所述阻尼减振机构包括沿轴向方向依次设置的阻尼填料、阻尼盘、垫环、阻尼减振板弹簧、以及阻尼减振大螺钉，通过所述阻尼减振大螺钉将所述阻尼减振板弹簧、垫环、阻尼盘连接固定。

在另一优选例中，所述装置还包括外壳组件、设置于外壳组件下端的冷指组件;所述减振组件、排出器结构和动力活塞结构设置在所述外壳组件和冷指组件内，所述冷指组件包括同轴依次连成一体的冷指底座、热端散热铜环、回热器外壳、冷端散热铜环、冷指端盖；以及沿轴向方向依次设置的热端散热填料、回热器、冷端散热填料、沿轴向方向依次设置的热端限位钢环、回热器限位环、冷端限位钢环。

在另一优选例中，所述热端散热填料、回热器、冷端散热填料设置在所述第二气缸和热端散热铜环、回热器外壳、冷端散热铜环之间；

所述热端限位钢环、回热器限位环、冷端限位钢环分别用于固定所述热端散热填料、回热器、冷端散热填料。

在另一优选例中，还包括直线电机组件，所述直线电机组件位于所述气缸底座上方，所述直线电机组件包括外磁轭、永磁动子、内磁轭、线圈。

在另一优选例中，所述永磁动子包括永磁体、永磁体下支撑环、永磁体上支撑环、传动连接盘。

在另一优选例中，所述外磁轭上端设置有外磁轭上支撑环，下端设置有外磁轭下支撑环，所述外磁轭上支撑环、所述外磁轭、以及所述外磁轭下支撑环轴向堆叠固定在所述冷指底座上。

在另一优选例中，通过紧固螺母将所述永磁动子与动力轴承固定在一起，所述动力板弹簧设置在所述外磁轭上支撑环上，并通过第三螺钉将动力板弹簧和所述外磁轭上支撑环紧固在一起，所述内磁轭固定在所述气缸底座上。

本申请的第二方面提供了一种多制冷机的深低温冷链箱，包括：

多个斯特林制冷机、与所述多个斯特林制冷机连接的冷量传导组件、热管、以及用于储存物品的容纳箱；

所述冷量传导组件包括连接腔体，所述连接腔体被配置为接受多个斯特林制冷机的冷量并在其中气态制冷工质液化成液态制冷工质，所述热管的冷凝端与所述连接腔体流体连通，所述热管的蒸发端缠绕在所述容纳箱上；

制冷过程中，制冷机的冷头不断地通过所述冷量传导组件和所述热管将冷量传递给所述容纳箱。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。应理解，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施实例，本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施实例。

图1示出了本申请一实施方式的冷链箱结构示意图；

图2示出了本申请一实施方式的两个制冷机的连接组件（包括冷量传导组件和冷头夹具）的结构示意图；

图3示出了本申请一实施方式的冷链箱的制冷机与容纳箱的布置图；

图4是根据本申请实施方式的整体式自由活塞斯特林制冷机装置示意图；

图5是根据本申请实施方式的自由活塞斯特林制冷机装置的排出器结构示意图；

图6是根据本申请实施方式的自由活塞斯特林制冷机装置的排出器结构的剖面结构示意图；

图7是根据本申请实施方式的排出器结构的排出板弹簧的结构示意图。

各附图中，标记如下：

1-第一活塞；10-第一凸出底面；101-第一凸出部；11-第一活塞外壳体；12-第一活塞顶盖；13-第一活塞密封件；14-第一活塞紧固件；

2-第二活塞；20-第二凸出底面；201-第二凸出部；21-第二活塞外壳体；22-第二活塞顶盖；

3-排出板弹簧；31-第一紧固件；32-第二紧固件；

40-气缸底座；41-第一气缸；42-第二气缸；43-气缸密封件；421-连接区段；422-容纳区段；4221-沟槽；

51-动力板弹簧；52-动力轴承；53-动力活塞壳体；54-动力活塞端盖；55-紧固片；

61-动力减振板弹簧；62-配重块；63-动力减振大螺钉；64-第一焊接环；65-第一螺钉；

71-阻尼填料；72-阻尼盘；73-垫环；74-阻尼减振板弹簧；75-阻尼减振大螺钉；76-第二焊接环；77-第二螺钉；

81-冷指底座；82-热端散热铜环；83-回热器外壳；84-冷端散热铜环；85-冷指端盖；86-热端散热填料；87-回热器；88-冷端散热填料；89-热端限位钢环；810-回热器限位环；811-冷端限位钢环；

91-外磁轭；911-外磁轭上支撑环；912-外磁轭下支撑环；92-内磁轭；93-线圈；94-永磁体；95-永磁体下支撑环；96-永磁体上支撑环；97-传动连接盘；98-紧固螺母；99-第三螺钉；

1001-环形外壳；1002-外壳端盖；1003-接线端子；1004-充气铜管；

1101-热管；1102-容纳箱；1103-连接腔体；1104-冷头传导件；1105-冷头夹具；1106-气凝胶和VIP复合保温层；1107-聚氨酯保温层；1108-外箱体；

L1-沿第一活塞的轴向方向第一活塞中心点与排出板弹簧中心点的轴向距离

L2-沿第二活塞的轴向方向第二活塞中心点与排出板弹簧中心点的轴向距离

δ-第一活塞外壁面与第一气缸内壁面之间的气隙高度

具体实施方式

本发明人通过广泛而深入的研究，首次开发了一种多制冷机的深低温冷链箱，该冷链箱通过设置连接腔体，使得液化面积增大，从而制冷效率大大提高，另设定温度可以达到4℃~-196℃，且该冷链箱设置有环境友好、寿命长以及振动小的独特的斯特林制冷机装置，该斯特林制冷机装置通过设置动力减振机构与阻尼减振机构使得本申请的斯特林制冷机装置的减振组件既可以消除制冷机基频的振动，又可以减弱高频振动，增强了制冷机装置的稳定性；同时该装置设置有独特的排出器结构，该结构摒弃了现有技术中已知的排出板弹簧细长连杆结构、消除了排出器与制冷机其他部件的直接干涉与磨损、极大减小摩擦阻尼，同时兼顾了气密性、低轴向导热和低质量的特性，制冷效果更好。

术语

如本文所使用的，“排出器”和“排出器结构”可互换使用。

如本文所使用的，“外壳”、“壳体”、和“外壳体”可互换使用。

如本文所使用的，“轴向距离”指的是沿第一活塞或第二活塞轴向方向上的距离。

如本文所使用的，“热端活塞”、“热端排出活塞”与“第一活塞”指的是同一部件；

如本文所使用的，“冷端活塞”、“冷端排出活塞”、与“第二活塞”指的是同一部件；

如本文所使用的，“第一气缸”与“热端气缸”指的是同一部件；

如本文所使用的，“第二气缸”与“冷端气缸”指的是同一部件；

如本文所使用的，“制冷机装置”、“制冷机”、“斯特林制冷机”、“斯特林制冷机装置”可互换使用。

需要说明的是，在本申请的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本申请的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。

在本发明中，所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本发明的主要优点

（a）本申请的冷链箱采用多制冷机制冷，制冷更加稳定可靠，部分负荷调节能量更强，冷头夹具、冷量传导组件、热管和铝内胆构成的容纳箱直接传热，结构简单、传热效果更好；冷量传导组件通过设置连接腔体，同时冷头传导件设置有增大放热面积的翅片结构，使得液化（放热）面积增大，并且从而制冷效率大大提高；

（b）本申请的冷链箱在铝制成的容纳箱外侧设置有气凝胶和VIP板和聚氨酯三层复合保温结构，保温效果更好、漏热量更低、运输中减少冷量损失，能够长时间维持冷箱温度、制冷能耗更小；

（c）本申请的冷链箱中的制冷机装置通过设置动力减振机构与阻尼减振机构使得本申请的减振组件既可以消除制冷机基频的振动，又可以减弱高频振动；

（d）本申请的制冷机装置的动力减振机构与阻尼减振机构组合方式，提高了制冷机的减振效果，增强了制冷机装置的稳定性，适用于对振动要求高的工作环境；

（e）本申请的排出器结构取消了现有技术中已知的排出板弹簧细长连杆结构，即摒弃使用放置于压缩腔内部的排出器底座与排出器内部设置排出板弹簧的做法，同时去除除气缸外可以与排出器直接磨损的多余零部件，使得排出器结构在运动过程中大幅降低摩擦阻尼，保证优良的排出器与气缸的气密性（穿梭损失与泵气损失很小）、简化制冷机结构以及较小安装难度的同时保证制冷机的安全可靠运行；

（f）本申请的排出器结构消除了排出器活塞与制冷机其他部件的直接干涉与磨损，提高制冷机的制冷效率与稳定性；

（g）本申请的排出器结构通过将排出板弹簧设置在第一活塞和第二活塞之间，解决了现有技术中排出板弹簧与排出活塞距离过大的问题，使得整个排出器同轴度容易控制、安装难度降低、稳定性高。

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

一种多制冷机的深低温冷链箱

参见图1-图3，本申请提供了一种多制冷机的深低温冷链箱，包括：多个斯特林制冷机（在下面详细描述）、热管1101、以及用于储存物品的容纳箱1102、与所述多个斯特林制冷机连接的连接组件，所述连接组件包括冷量传导组件和多个冷头夹具1105；所述冷量传导组件包括连接腔体1103和多个冷头传导件1104，所述多个冷头传导件1104一端与所述多个斯特林制冷机的制冷头连接，所述多个冷头传导件1104的另一端与所述连接腔体1103封闭连接，所述冷头夹具1105被配置为夹持所述制冷机的冷头，从而使制冷机冷头与所述冷头传导件1104贴合连接，冷头夹具1105的数量根据制冷机数量而定。

所述热管1101的冷凝端与所述连接腔体1103流体连通，所述热管1101的蒸发端缠绕在所述容纳箱1102上；制冷过程中，制冷机的冷头不断地通过所述冷量传导组件和所述热管1101将冷量传递给所述容纳箱1102。在一实施例中，为了增大液化面积（放热面积），所述冷头传导件1104设置有翅片结构，所述翅片结构朝向所述连接腔体1103。在一实施例中，所述冷头传导件1104的材质为铜，冷头传导件包括与制冷机冷头配合连接的弧形结构。

所述连接腔体1103被配置为接收多个斯特林制冷机的冷量并且在其中气态制冷工质液化成液态制冷工质，根据不同温度，连接腔体1103内充注一定量的制冷工质如乙烷、二氧化碳、氟利昂等工质；在一实施例中，连接腔体1103为圆柱形腔体或方形腔体或多边形腔体，根据制冷机的数量而定；连接腔体1103设置有用于与所述热管1102连接的两个开孔、还设置有用于充注气态制冷工质的开口。

在一实施例中，所述冷链箱还包括保温结构，所述保温结构设置在所述容纳箱1102的外侧，所述保温结构由内至外包括气凝胶保温层和VIP复合保温层（气凝胶和VIP复合保温层1106）和聚氨酯保温层1107。在一实施例中，容纳箱1102由铝制成。

冷链箱的实施例

参见图1-图3，本申请提供了一个制冷机数量为2个的多制冷机的深低温冷链箱，如图1，该冷链箱包括制冷机（包括第一制冷机、第二制冷机）、冷量传导组件、冷头夹具1105（包括第一冷头夹具和第二冷头夹具）、热管1101、铝内胆（容纳箱1102）、复合保温结构、外箱体1108等。其中，热管1101由铜制成。冷量传导组件、冷头夹具1105共同构成两个制冷机的连接组件（见图2）。

参见图2，冷量传导组件包括连接腔体1103和冷头传导件1104（包括第一冷头传导件和第二冷头传导件），其中冷头夹具1105、冷头传导件1104以及连接腔体1103同轴设置（参见图2）。第一制冷机冷头和第一冷头传导件通过第一冷头夹具连接，然后通过螺丝固定。第二制冷机冷头和第二冷头传导件通过第二冷头夹具连接，然后通过螺丝固定。第一冷头传导件和第二冷头传导件通过连接腔体1103连接固定，然后通过螺丝固定。连接腔体1103为圆柱形腔体，连接腔体1103设置有用于与热管1101连接的两个开孔，以及用于充注气态制冷工质的开口。第一冷头传导件和第二冷头传导件带有翅片。

铜管1按照一定角度贴附缠绕铝内胆表面上，热管1101的冷凝端与连接腔体1103流体连通，热管1101的蒸发端缠绕在铝内胆上；制冷过程中，制冷机的冷头不断地通过冷量传导组件和热管1101将冷量传递给铝内胆。通过用于冷链箱内胆后的热管1101流体介质换热后变成气态介质通过热管回到连接腔体1103内，在连接腔体1103内的气态介质被冷头冷却降温后变成液体（液态）介质，然后顺着热管流向冷链箱的铝内胆。

参见图1，铝内胆（容纳箱1102）外面包裹气凝胶和VIP复合保温结构，即铝内胆外面包裹有气凝胶和VIP复合保温层1106。气凝胶和VIP复合保温层1106外包裹聚氨酯保温层1107。外箱体1108采用ABS材质或铝皮或不锈钢材料。

冷链箱装置设定温度4℃~-196℃，根据不同温度，连接腔体1103内分别充注一定量的相变介质如乙烷、二氧化碳、氟利昂等工质。

本申请的冷链箱中的制冷机由电力驱动，在制冷机工作的一个循环中，在绝热的情况下膨胀腔的气体对排出器做正功产生制冷量，以使斯特林制冷机的冷头快速制冷，斯特林制冷机的冷头将冷量通过冷头传导件1104传递至注有制冷工质的连接腔体1103，在连接腔体1103中气态制冷工质液化成液态制冷工质，而热管1101的冷凝端与连接腔体1103流体连接，热管1101的蒸发端内的制冷机直接吸收容纳箱1102上的热量并蒸发，同时带走箱体上的热量，蒸汽再从热管1101流向热管1101的冷凝端进入连接腔体1103，在连接腔体1103内蒸汽凝结成液体，同时释放热量，在重力作用下，液体回流到蒸发端，这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从连接腔体到蒸发端再传到冷凝端，容纳箱1102得到快速制冷，同时因为连接腔体1103放热面积的增大，制冷效率显著提高，制冷速度快，能满足疫苗的超低温冷链运输。

整体式自由活塞斯特林制冷机装置

参见图4，本申请的制冷机装置包括外壳组件、设置于外壳组件下端的冷指组件、轴向依次设置的动力活塞结构、排出器结构、减振组件、以及直线电机组件。所述减振组件、排出器结构和动力活塞结构设置在所述外壳组件和冷指组件内。本申请的制冷机装置中包含的活塞组件（第一活塞、第二活塞以及动力活塞）在气缸组件（第一气缸、第二气缸）内滑动，活塞组件和气缸组件共同构成在本申请中描述的制冷机装置的排出器结构和动力活塞结构。

参见图4，本申请提供了一种整体式自由活塞斯特林制冷机装置，该装置包括冷指组件、直线电机组件，气缸组件、活塞组件、外壳组件、减振组件。

排出器结构（会在下面详细阐述）和动力活塞结构构成制冷机装置的气缸组件和活塞组件。排出活塞结构包括第一活塞1（热端排出活塞）和第二活塞2（冷端排出活塞）。热端排出活塞由热端排出活塞壳体（第一活塞外壳体11）和热端排出活塞端盖（第一活塞顶盖12）组成、冷端排出活塞（第二活塞2）由冷端排出活塞壳体（第二活塞外壳体21）与冷端排出活塞端盖（第二活塞顶盖22）组成。冷、热端排出活塞均设计为中空的结构，且末端具有圆柱凸起，圆柱凸起内部加工有内螺纹，通过螺柱（第一紧固件31）将冷、热端排出活塞安装紧固在排出板弹簧3的两侧。冷端排出活塞选择轻质、导热系数小、热膨胀系数低的工程塑料材料；热端排出活塞选择轻质、强度和硬度较高的铝合金材料，表面均匀喷涂特氟龙涂层。热端排出活塞在第一气缸41（热端气缸）内往复滑动，冷端排出活塞在第二气缸42（冷端气缸）内往复滑动。动力活塞机构包括沿轴向方向依次设置的动力板弹簧51、动力轴承52、动力活塞，其中动力板弹簧51与动力轴承52固定连接，所述动力轴承52又与直线电机组件的永磁动子紧固形成一个整体。动力活塞被设计为中空结构，动力活塞包括动力活塞壳体53和动力活塞端盖54。所述动力活塞与所述第一活塞1相对设置，在制冷过程中，气体的压缩腔在所述动力活塞与所述第一活塞1之间。动力轴承52、动力活塞均使用轻质、强度较高的铝合金材料。动力活塞与动力轴承52通过螺钉紧固连接，动力活塞置于热端气缸41（第一气缸）内往复滑动。

减振组件位于所述排出器结构和动力活塞结构上方，减振组件包括动力减振机构与阻尼减振机构，动力减振机构用于消除制冷机基频的振动，阻尼减振机构用于减弱高频振动。这种减振组合结构简单，安装难度低，并极大地减小了制冷机的振动，可以用于对振动要求较高的环境下工作。其中，阻尼减振机构位于动力减振机构上方，动力减振机构包括多组动力减振板弹簧61、配重块62、动力减振大螺钉63。配重块62中心钻有内螺纹通孔，使用动力减振大螺钉63将配重块62、若干动力减振板弹簧61紧固为一体。外壳内侧焊接有第一焊接环64，第一焊接环64上钻有若干通孔，动力减振板弹簧61外圈同样钻有若干通孔，通过第一螺钉65和螺母将动力减振板弹簧61安装在第一焊接环64上。阻尼减振机构沿轴向方向从上至下包括阻尼填料71、阻尼盘72、垫环73、阻尼减振板弹簧74、阻尼减振大螺钉75。外壳内侧焊接有第二焊接环76。阻尼填料71由轴向层叠的铜丝网组成，并通过导热硅胶将阻尼填料71与外壳端盖1002粘接固定。阻尼盘72中心钻有螺纹孔，通过阻尼减振大螺钉75将阻尼减振板弹簧74、垫环73、阻尼盘72连接固定，通过第二螺钉77和螺母将阻尼减振板弹簧74固定在第二焊接环76上。

冷指组件包括冷指端盖85、冷端散热铜环84、回热器外壳83、热端散热铜环82、冷指底座81、冷端散热填料88、回热器87、热端散热填料86、冷端限位钢环811、回热器限位环810、热端限位钢环89。冷指端盖85、冷端散热铜环84、回热器外壳83、热端散热铜环82、冷指底座81同轴安装并采用真空钎焊的方式将其焊接为一体，同轴度控制在0.005mm内。热端散热填料86、冷端散热填料88采用折叠铜片结构并采用液压机将其压入冷指内侧相对应的位置；回热器87采用卷绕高分子聚合物薄膜或不锈钢丝网填料；冷端限位钢环811、回热器限位环810、热端限位钢环89依次压入相应位置以固定冷、热端散热填料88、86和回热器87。即以及沿轴向方向依次设置的热端散热填料86、回热器87、冷端散热填料88、沿轴向方向依次设置的热端限位钢环89、回热器限位环810、冷端限位钢环811。

气缸组包括第一气缸41（热端气缸）、第二气缸42（冷端气缸）、气缸底座40，气缸底座40位于第一气缸41上方，第一气缸41的上端同轴插入气缸底座40内部，第一气缸41的下端同轴插入第二气缸42中；所述排出板弹簧3的两端与所述第一气缸或第二气缸固定连接，从而实现所述第一活塞1在所述第一气缸41内往复运动、所述第二活塞2在所述第二气缸42内往复运动、动力活塞在第一气缸内滑动。热端气缸41选择导热较好的铝合金材料，冷端气缸42采用轻质、导热系数小、热膨胀系数低的工程塑料材料。热端气缸41与冷端气缸42同轴装配并使用胶粘固定。气缸底座40内表面加工有若干环形沟槽，热端气缸41同轴插入气缸底座内部，并通过O型密封圈实现热端气缸41与气缸底座40的密封。气缸底座40底面钻有若干通孔，热端气缸11上端面加工有若干螺孔，使用螺钉将气缸底座40与热端气缸11连接固定。气缸底座40通过螺钉与冷指底81连接紧固。热端气缸41中心开有空槽以使压缩腔通过热端散热填料86、回热器87、冷端散热填料88与膨胀腔形成通路。优选地，该空槽在动力活塞和第一活塞1之间。优选地，第一气缸41设置有空槽以使动力活塞和第一活塞1之间的压缩腔通过热端散热填料86、回热器87、冷端散热填料88与膨胀腔形成通路。

直线电机组件位于所述气缸底座40上方；直线电机组件包括外磁轭91、永磁动子、内磁轭92、线圈93。永磁动子由永磁体94、永磁体下支撑环95、永磁体上支撑环96、传动连接盘97。外磁轭91、外磁轭上支撑环911、外磁轭下支撑环912轴向堆叠并通过螺柱螺母固定在冷指底座81上；通过螺柱螺母将环形永磁体94、永磁体下支撑环95、永磁体上支撑环96、传动连接盘97紧固为一个整体并进行辐射环整体充磁，通过紧固螺母98将永磁动子与的动力轴承52紧固形成一个整体，动力板弹簧51置于外磁轭上支撑环911上面并通过第三螺钉99紧固。动力板弹簧51中心有一圆孔，动力轴承52尾部端面有若干内螺纹，动力轴承52末端穿过圆孔使动力板弹簧51下底面与紧固螺母98上端面贴合，通过紧固片55与螺钉将动力板弹簧51中心与动力轴承52紧固。线圈93均匀且紧密地缠绕在内磁轭92中空位置形成一体，内磁轭92轴向有通孔结构，通过螺柱螺母将内磁轭92固定在气缸底座40上。永磁体94、外磁轭91、内磁轭92的中心位置偏差控制在0.1mm内。

外壳组件包括环形外壳1001、外壳端盖1002、接线端子1003、充气铜管1004。环形外壳1001一侧通过氩弧焊与冷指底座81进行焊接，另一侧通过氩弧焊与外壳端盖1002进行焊接。外壳1001侧面加工有通孔，将接线端子1003通过储能焊与外壳1001进行焊接，并将线圈93的两根引线接入制冷机接线端子1003内侧。外壳1001另一侧面有圆孔，使用钎焊将充气铜管1004与外壳1001焊接。值得一提的是，所有零件在进行安装前需要在干燥箱里高温烘干一定时间方可安装。

排出器结构

排出器是自由活塞斯特林制冷机一个重要的结构，排出器起到对制冷机内部工质流动调相的作用。斯特林制冷机是一个由压缩活塞和排出器交替振荡的一个过程，高压气体（氦气）在压缩腔、热端散热器、回热器、冷端换热器和膨胀腔之间往复流动。在制冷机工作的一个循环中，膨胀腔的气体对排出器做正功且在膨胀腔产生制冷量，同时排出器将膨胀腔气体做的功传递给压缩腔，起到了回收声功的作用，提高了制冷机的制冷效率。

自由活塞斯特林制冷机是一种气动型制冷机，即制冷机中的排出器的运动是由压缩腔和膨胀腔的压力差引起的，并没有施加额外的力来驱动其运动以及对内部气体的调相。对于自由活塞斯特林制冷机来说，排出器直接与排出板弹簧连接并独立于压缩系统，排出器也就是一个“自由”活塞。排出器的质量、排出板弹簧的刚度和排出器运动过程的阻尼大小对排出器的调相功能起到关键作用。

本申请提供了一种用于自由活塞斯特林制冷机的排出器结构，该结构采用双气缸-双排出器，能够减少排出器运动过程的阻尼，减小由热端通过气缸和排出器向冷端的轴向热传导（例如，第二活塞是工程塑料材质，导热系数小），减小压缩腔与膨胀腔通过排出器的串气，保证排出器的稳定工作，降低安装难度，提高制冷机的稳定性与制冷效率。

参见图5，该排出器结构包括双气缸（第一气缸41、第二气缸42）、双活塞排出器（第一活塞1和第二活塞2）、排出板弹簧3；排出板弹簧3设置在第一活塞1和第二活塞2之间；

其中第一活塞1（热端排出活塞）和第二活塞2（冷端排出活塞））通过第一紧固件31将第一活塞1、第二活塞2和排出板弹簧3连接固定，从而使得在第一活塞1和第二活塞2在气压差作用下往复运动时，排出板弹簧3径向支撑第一活塞1和第二活塞2并为第一活塞1和第二活塞2提供轴向刚度。

在一实施例中，冷、热端排出活塞均设计为中空的结构，且末端具有圆柱凸起，圆柱凸起内部加工有内螺纹，通过螺柱（第一紧固件31）将冷、热端排出活塞安装紧固在排出板弹簧3的两侧。

在一实施例中，排出板弹簧3为双排出板弹簧。在一实施例中，第一活塞1和第二活塞2的中心轴线在同一条直线上。在一实施例中，第一活塞1和第二活塞2的中心轴线穿过排出板弹簧的中心点圆心。在一实施例中，排出板弹簧3通过第一紧固件31与第一活塞1和第二活塞2固定连接。在一实施例中，第一活塞1、第二活塞2以及排出板弹簧3同轴安装。

排出板弹簧

参见图6和图7，其中图6示出了自由活塞斯特林制冷机装置的排出器结构的剖面结构示意图；图7示出了排出器结构的排出板弹簧的结构示意图；

排出板弹簧3的两端与所述第一气缸41或第二气缸42固定连接，从而实现所述第一活塞1在所述第一气缸41内往复运动、第二活塞2在第二气缸42内往复运动。

在一实施例中，排出板弹簧9的两端（远离排出板弹簧中心的端部）通过第二紧固件32与第一气缸41端面（朝向第二气缸42的端面）连接固定。在一实施例中，第二紧固件32为第二内六角螺钉，排出板弹簧3与第一气缸41安装的同轴度控制在0.005mm内。在一实施例中，排出板弹簧3远离中心的边缘处（端部）通过螺钉与第一气缸41进行连接。

第一气缸和第二气缸

参见图5-图7，本申请的排出器结构采用双气缸形式，双气缸是包括第一气缸41（热端气缸）和第二气缸42（冷端气缸），所述排出板弹簧（3）的两端与所述第一气缸（41）或第二气缸（42）固定连接，从而实现所述第一活塞（1）在所述第一气缸（41）内往复运动、所述第二活塞（2）在所述第二气缸（42）内往复运动。其中所述第一气缸（41）和第二气缸（42）与所述动力气缸50垂直布置。

第二气缸42包括连接区段421和容纳区段422，在气缸的径向方向所述连接区段421位于第一气缸41的外侧，也可以说，第一气缸41插入所述第二气缸42的连接区段421中，其中连接区段421与所述第一气缸41间隙密封。

在一实施例中，所述容纳区段422的内壁上设置有多个沟槽4221，减小压缩腔与膨胀腔通过间隙间的串气量，对密封效果具有积极作用。

在一实施例中，第一气缸41和第二气缸42通过气缸密封件43间隙密封。在一实施例中，第一气缸41和第二气缸42通过O型密封圈进行间隙密封并且两者交界面上涂胶固定，其中，第一气缸41与第二气缸42的安装同轴度控制在0.005mm内。在一实施例中，第二气缸42的连接区段421与第一气缸41的交界面涂有粘胶，从而固定所述第二气缸42和所述第一气缸41。

第一活塞和第二活塞

参见图5-图7，第一活塞1包括带有凸出底面的筒状结构，第二活塞2包括带有凸出底面的筒状结构，第一活塞1包括朝向排出板弹簧3凸出的第一凸出底面10，第二活塞2包括朝向排出板弹簧3凸出的第二凸出底面20，其中第一凸出底面10和/或第二凸出底面20的设置是避免在活塞运动过程中排出板弹簧3的端部或边缘、远离中心处与第一活塞1和/或第二活塞2碰撞。

在一实施例中，排出器结构还包括第一紧固件31，第一凸出底面10设置有第一凸出部101，第二凸出底面20设置有第二凸出部201，第一紧固件31穿过排出板弹簧3并与第一凸出部101和第二凸出部201连接，从而使排出板弹簧3与第一活塞1和第二活塞2固定连接。在一实施例中，第一凸出部101位于第一凸出底面10中心，第一凸出部101为朝向排出板弹簧3延伸的圆柱形结构。在一实施例中，第二凸出部201位于第二凸出底面20中心，第二凸出部201为朝向排出板弹簧3延伸的圆柱形结构。在一实施例中，第一紧固件31为螺柱。

在一实施例中，第一凸出部101为内部有内螺纹的圆柱形结构，第二凸出部201为内部有内螺纹的圆柱形结构，内螺纹与螺柱外螺纹配合完成连接，优选地，在第一凸出部101和第二凸出部201与螺柱螺纹连接时涂适量螺纹胶。

在一实施例中，在通过第一紧固件31排出板弹簧3与第一凸出部101和第二凸出部201连接完成时，第一凸出部101的端面与排出板弹簧3的一个表面贴合，第二凸出部201的端面与排出板弹簧的另一个表面贴合。

在一实施例中，所述第一活塞1的第一凸出底面10与所述排出板弹簧3的轴向距离应大于所述排出器结构的最大振幅，所述第二活塞2的第二凸出底面20与所述排出板弹簧3的轴向距离也应大于所述排出器结构的最大振幅。

为达到较好的气密性，第一活塞1应与第一气缸3保持较小的间隙，但第一活塞在重力作用下可能会偏移中心位置，甚至会接触到气缸的壁面。为防止排出器接触壁面而引起摩擦的大幅度增加，假设第一活塞的几何中心与排出板弹簧的中心轴向距离（或者说沿第一活塞的轴向方向的第一活塞中心点与排出板弹簧中心点的轴向距离）L1、第二活塞（第二活塞外壳体21和第二活塞顶盖22）的沿第二活塞的轴向方向第二活塞中心点与排出板弹簧的中心轴向距离L2、第一活塞1的重量m1，第二活塞2的重量m2，排出板弹簧3的径向刚度、第一活塞与气缸之间的气隙应保持一定的关系，

第一活塞1、第二活塞2和排出板弹簧3位置关系可以满足以下公式：

其中，m1为热端排出活塞的质量，m2为冷端排出活塞的质量，L1为热端排出活塞中心的位置与排出板弹簧中心的轴向距离，L2为冷端端排出活塞中心的位置与排出板弹簧中心的轴向距离，g为重力加速度，k为排出板弹簧9的径向刚度，δ为热端排出活塞壁面与热端气缸内壁面之间的气隙高度。参见图6，其中L1、L2、δ示意性地展示。

（a）第一活塞

为了使得排出器质量降低，更加轻盈，第一活塞1采用中空结构，第一活塞1包括第一活塞外壳体11和第一活塞顶盖12，第一活塞外壳体11和第一活塞顶盖12通过第一活塞密封件13密封，第一活塞外壳体11和第一活塞顶盖12通过第一活塞紧固件14连接固定。在一实施例中，第一活塞密封件13为O型密封圈。在一实施例中，第一活塞紧固件14为内六角螺钉。优选地，第一活塞外壳体11为带有凸出底面的筒状结构。在一实施例中，所述第一活塞1包括朝向所述排出板弹簧3凸出的第一凸出底面10，第一凸出底面10设置有朝向排出板弹簧3的圆柱形凸起101（即第一凸出部101），凸起的圆柱中心加工有内螺纹。

在一实施例中，第一活塞外壳11、第一活塞顶盖12、O型密封圈和若干螺钉构成第一活塞组件，第一活塞外壳11、第一活塞顶盖12通过O型密封圈密封，以防止压缩腔内的气体进出第一活塞组件内部引起的压缩功的损耗，第一活塞外壳11、第一活塞顶盖12通过八个螺钉进行紧固。

在一实施例中，为避免第一活塞在运动过程与变形的排出板弹簧进行直接的碰撞，在第一活塞外壳接近冷端（第二活塞）或靠近排出板弹簧3的一侧有一定的斜度，斜度的大小根据排出器组件的最大振幅来决定。换句话说，第一活塞外壳体包括朝向排出板弹簧3的第一凸出底面10，进而使第一活塞外壳的底面是有一个斜度的，并且所述第一活塞1的第一凸出底面10与所述排出板弹簧3的最大轴向距离应大于所述排出器结构的最大振幅；同时，排出器的第一活塞外壳（热端活塞外壳）在接近膨胀腔的一侧（或接近排出板弹簧）有一个圆柱凸起（第一凸出部101），凸起的圆柱中心加工有内螺纹，以方便与排出板弹簧3和第二活塞2进行连接。

（b）第二活塞

为了使得排出器质量降低，更加轻盈，第二活塞2采用中空结构，优选地，为了减少内部的空容积与控制质量，第二活塞内部填充可卷绕的轻质材料。第二活塞2包括第二活塞外壳体21和第二活塞顶盖22，所述第二活塞外壳体21和所述第二活塞顶盖22通过内外螺纹固定连接与密封。优选地，所述第一活塞外壳体11和第二活塞外壳体21靠近排出板弹簧3相对布置。优选地，所述第二活塞外壳体为带有凸出底面的筒状结构。

同样地，为避免第二活塞在运动过程中碰撞排出板弹簧，第二活塞外壳体在靠近排出板弹簧的一侧具有一定的斜度，斜度的大小根据排出器组件的最大振幅来决定，也就就是说，第二活塞外壳体包括有朝向排出板弹簧3的第二凸出底面20，进而使第二活塞外壳的底面是有一个斜度的，并且所述第二活塞2的第二凸出底面20与所述排出板弹簧3的最大轴向距离应大于所述排出器结构的最大振幅。第二活塞外壳体21靠排出板弹簧会有一个凸台（第二凸出部201），凸台的中心有一定深度的内螺纹孔。

在一实施例中，一根螺柱贯穿通过第一、第二活塞外壳体的凸起（第一凸出部101）或凸台（第二凸出部201）内螺纹内，并将排出板弹簧于第一、第二活塞外壳体相连接并在螺丝表面涂有胶水固定。即螺柱穿过第一凸出底面的凸起（第一凸出部101）、排出板弹簧3、以及第二凸出底面20的凸台201（即第二凸出部201），其中，第一活塞1、第二活塞2和排出板弹簧3的安装同轴度控制在0.005mm内。

排出器结构各组件材料

现有技术的排出器结构由单一活塞组成，排出器贯穿热端的压缩腔与冷端的膨胀腔，排出器结构一般选择铝合金、不锈钢或者高分子聚合物（工程塑料），对于金属材质的排出器结构，热变形量小、强度高，加工精度高，导热系数较高。气缸和排出器之间的间隙可以设计的很小，气密性较好，穿梭损失和泵气损失较小；但缺点是由压缩腔向膨胀腔的轴向导热量较大、排出器的质量也较大。而对于高分子聚合物材质，一般强度较低、加工精度低、热变形量较大、导热系数小；其优点是由压缩腔向膨胀腔通过排出器本体的轴向导热较小、质量较轻；缺点是排出器和气缸间要保持一定的间隙以防止温度变化排出器与气缸直接的摩擦，造成排出器阻尼的巨幅增加。

排出器结构采用单一材料带来的各种问题（如上所述），在保证压缩腔与膨胀腔之间的气密性（减小穿梭损失与泵气损失）的同时，尽可能的减小轴向导热损失，以提高制冷机的高效制冷效果。

因此，为了减小制冷机热量通过气缸由热端向冷端的传递，同时为了保持活塞与气缸间的小间隙，在本申请的技术方案中，气缸结构以及排出器结构均采用两种材质混合使用，其中第一气缸采用金属材质，如铝合金、不锈钢、钛合金等，而第二气缸则采用导热系数低且强度大的高分子聚合物（工程塑料），而第一气缸和第二气缸两者通过O型密封圈连接，并使用胶水将两者进行粘连。

优选地，所述第一活塞1采用强度较高、密度较小的铝合金材料，热端排出活塞表面均匀喷涂特氟龙等耐磨润滑的涂层。所述第二活塞2采用导热系数小、耐低温、热膨胀系数低的工程塑料。

优选地，第一气缸41采用导热系数高、强度较高的铝合金材料，其中第一气缸41的内气缸壁面做抛光处理并做硬质氧化。

所述的第二气缸42采用导热系数小、强度较高、热膨胀系数低的工程塑料，第二气缸42的容纳区段422内壁面采用多沟槽4221的密封结构。

排出器结构安装步骤：

（1）将合适大小的O型圈套于第一活塞顶盖的凸台处，并通过8个螺钉将第一活塞顶盖与第一活塞外壳体相连固定。

（2）将轻质的材料均匀填充在第二活塞外壳体上，然后将第二活塞顶盖与第二活塞螺纹固定。

（3）将一个合适大小与长度的螺柱贯穿于排出板弹簧3中心的圆孔中，并将第一活塞和第二活塞通过螺纹相连，第二活塞外壳体的凸起端面（即第一凸出底面10的第一凸出部101的端面）、第一活塞外壳体的凸起端面（即第一凸出底面10的第二凸出部201的端面）平齐地贴合在排出板弹簧的两个表面上，其中螺纹连接时涂入适量螺纹胶。需要注意的是，在安装过程中应保持排出板弹簧、第一活塞（第一活塞外壳体11和第一活塞顶盖12）和第二活塞（第二活塞外壳体21和第二活塞顶盖22）三者的同轴度，同轴度需要保持在0.005mm内。

（4）通过八个螺钉将排出板弹簧同轴安装在第一气缸的端面上，同轴度要求在0.005mm内。

（5）最后，将第一气缸41与第二气缸42通过O型密封圈密封并在两者的间隙中填入适量的厌氧胶以保证两者的固定，安装过程中同轴度应控制在0.005mm。

值得一提的是，所有零件在进行安装前需要在干燥箱里高温烘干一定时间方可安装。

本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合（即技术方案）的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案（这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载），除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。

在本申请提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，在阅读了本申请的上述公开内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种多制冷机的深低温冷链箱，其特征在于，包括：

多个斯特林制冷机、与所述多个斯特林制冷机连接的冷量传导组件、热管（1101）、以及用于储存物品的容纳箱（1102）；

所述冷量传导组件包括连接腔体（1103），所述连接腔体（1103）被配置为接收多个斯特林制冷机的冷量并且在其中气态制冷工质液化成液态制冷工质，所述热管（1101）的冷凝端与所述连接腔体（1103）流体连通，所述热管（1101）的蒸发端缠绕在所述容纳箱（1102）上；所述冷量传导组件还包括多个冷头传导件（1104），所述多个冷头传导件（1104）一端与所述多个斯特林制冷机的制冷头连接，所述多个冷头传导件（1104）的另一端与所述连接腔体（1103）封闭连接，所述连接腔体（1103）设置有用于与所述热管连接的两个开孔、还设置有用于充注气态制冷工质的开口；

制冷过程中，制冷机的冷头不断地通过所述冷量传导组件和所述热管（1101）将冷量传递给所述容纳箱（1102）；

所述斯特林制冷机包括排出器结构和动力活塞结构，所述动力活塞结构包括动力活塞，所述排出器结构包括沿轴向方向依次设置的第一活塞（1）、排出板弹簧（3）、以及第二活塞（2），

其中，所述排出板弹簧（3）通过第一紧固件（31）与所述第一活塞（1）和所述第二活塞（2）连接，从而使得在所述第一活塞（1）和所述第二活塞（2）在气压差作用下往复运动时，所述排出板弹簧（3）径向支撑所述第一活塞（1）和所述第二活塞（2）并为所述第一活塞（1）和所述第二活塞（2）提供轴向刚度；

在制冷过程中，高压气体在所述第二活塞（2）的远离所述排出板弹簧（3）的一端的膨胀腔和所述第一活塞（1）与所述动力活塞之间的压缩腔内往复流动，所述膨胀腔内的气体对所述排出器结构做正功，从而提供制冷；

所述第一活塞（1）包括带有凸出底面的筒状结构，所述第二活塞（2）包括带有凸出底面的筒状结构，所述第一活塞（1）包括朝向所述排出板弹簧（3）凸出的第一凸出底面（10），所述第二活塞（2）包括朝向排出板弹簧（3）凸出的第二凸出底面（20）；

所述排出器结构还包括第一紧固件（31），所述第一凸出底面（10）设置有第一凸出部（101），所述第二凸出底面（20）设置有第二凸出部（201），所述第一紧固件（31）穿过所述排出板弹簧（3）并与第一凸出部（101）和第二凸出部（201）连接，从而使所述排出板弹簧（3）与第一活塞（1）和第二活塞（2）固定连接。

2.如权利要求1所述的冷链箱，其特征在于，所述第一活塞被设计为中空结构，所述第一活塞包括第一活塞外壳体和第一活塞顶盖，所述第一活塞外壳体和所述第一活塞顶盖通过第一活塞密封件密封，所述第一活塞外壳体为带有凸出底面的筒状结构；

所述第二活塞被设计为中空结构，所述第二活塞包括第二活塞外壳体和第二活塞顶盖，所述第二活塞外壳体和所述第二活塞顶盖通过螺纹固定连接与密封；所述第二活塞外壳体为带有凸出底面的筒状结构。

3.如权利要求2所述的冷链箱，其特征在于，还包括多个冷头夹具（1105），所述冷头夹具（1105）被配置为夹持所述制冷机的冷头，从而使制冷机冷头与所述冷头传导件（1104）贴合连接。

4.如权利要求3所述的冷链箱，其特征在于，所述冷头传导件（1104）设置有翅片结构，所述翅片结构朝向所述连接腔体（1103）。

5.如权利要求4所述的冷链箱，其特征在于，还包括保温结构，所述保温结构设置在所述容纳箱（1102）的外侧，所述保温结构由内至外包括气凝胶和VIP复合保温层（1106）和聚氨酯保温层（1107）。

6.如权利要求5所述的冷链箱，其特征在于，所述冷头夹具（1105）、所述冷头传导件（1104）以及连接腔体（1103）同轴设置。

7.如权利要求1所述的冷链箱，其特征在于，所述制冷机包括减振组件，所述减振组件位于所述排出器结构和动力活塞结构上方，所述减振组件包括动力减振机构与阻尼减振机构，所述动力减振机构用于消除制冷机基频的振动，阻尼减振机构用于减弱高频振动；所述阻尼减振机构位于所述动力减振机构上方。

8.如权利要求7所述的冷链箱，其特征在于，所述动力减振机构包括多组动力减振板弹簧（61）、配重块（62）、动力减振大螺钉（63），通过动力减振大螺钉（63）将动力减振板弹簧（61）和配重块（62）固定在一起；

所述阻尼减振机构包括沿轴向方向依次设置的阻尼填料（71）、阻尼盘（72）、垫环（73）、阻尼减振板弹簧（74）、以及阻尼减振大螺钉（75），通过所述阻尼减振大螺钉（75）将所述阻尼减振板弹簧（74）、垫环（73）、阻尼盘（72）连接固定。

9.如权利要求8所述的冷链箱，其特征在于，所述斯特林制冷机还包括直线电机组件，所述直线电机组件位于气缸底座上方。

10.如权利要求9所述的冷链箱，其特征在于，所述排出器结构还包括第一气缸（41）和第二气缸（42），所述排出板弹簧（3）的两端与所述第一气缸（41）或第二气缸（42）固定连接，从而实现所述第一活塞（1）在所述第一气缸（41）内往复运动、所述第二活塞（2）在所述第二气缸（42）内往复运动、所述动力活塞在所述第一气缸（41）内滑动。