CN219693596U - 一体式冷指外壳结构及制冷机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种一体式冷指外壳结构及制冷机，属于制冷机技术领域。本申请提供一种一体式冷指外壳结构，包括冷指外壳组件，所述冷指外壳组件包括电机外壳、热端外壳、蓄冷器外壳、冷端外壳以及冷端盖；所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳、所述冷端外壳和所述冷端盖均呈回转状，且所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳和所述冷端外壳依次同轴连通，所述冷端盖盖设在所述冷端外壳背离所述蓄冷器外壳的一端；所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳以及所述冷端外壳的内径均相等。提高了冷指外壳的同轴度，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

一体式冷指外壳结构及制冷机

技术领域

本申请属于制冷机技术领域，具体涉及一种一体式冷指外壳结构及制冷机。

背景技术

斯特林制冷机是由电力驱动的一种机械式制冷机。斯特林制冷机具有结构简单紧凑、工作温度范围宽、启动快、效率高、操作简便等优点。

现有技术中，斯特林冷指外壳采用一体式冷指外壳。因此壳体需要有一定的深度来容置制冷基体等部件。一体式冷指外壳都是采用一整块金属板材通过多次拉伸形变和硬化处理才能形成，虽然这种一体式的结构表面光滑，外观洁净。但是整个的制备工艺过程却是非常的复杂，需要多道反复的拉伸和硬化才能实现使用要求。

因此，采用一体式冷指外壳极大的增加了制造成本，降低了生产效率；且这种工艺对金属拉伸率要求高很容易导致金属拉伸过程各个部位厚薄不均匀，影响使用；还容易导致尺寸偏差大、报废率比较高等缺陷和不足。

实用新型内容

本申请提供了一种生产成本低、同轴度高的一体式冷指外壳结构及制冷机。用以解决现有技术中一体式冷指外壳尺寸偏差大、报废率比较高等问题。

第一方面，本申请提供一种一体式冷指外壳结构，包括冷指外壳组件，所述冷指外壳组件包括电机外壳、热端外壳、蓄冷器外壳、冷端外壳以及冷端盖；所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳、所述冷端外壳和所述冷端盖均呈回转状，且所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳和所述冷端外壳依次同轴连通，所述冷端盖盖设在所述冷端外壳背离所述蓄冷器外壳的一端；

所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳以及所述冷端外壳的内径均相等。

在上述可选的技术方案中，所述电机外壳与所述热端外壳中的一者的端面设置凹陷部，另一者的端面上设置与所述凹陷部相匹配的突出部，所述突出部与凹陷部插接。

在上述可选的技术方案中，所述热端外壳朝向所述蓄冷器外壳的端面上设置有第一凹槽，所述冷端外壳朝向所述蓄冷器外壳的端面上设置有第二凹槽；

所述蓄冷器外壳的两端分别插接于所述第一凹槽和所述第二凹槽内。

在上述可选的技术方案中，所述热端外壳和所述冷端外壳的厚度相同，且所述热端外壳的厚度大于所述蓄冷器外壳的厚度。

在上述可选的技术方案中，所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳、所述冷端外壳和所述冷端盖之间均采用真空钎焊连接。

在上述可选的技术方案中，所述电机外壳包括第一通孔和与所述第一通孔同轴连通的第二通孔，所述第一通孔朝向所述热端外壳且与所述热端外壳的内径相等，所述第二通孔的内径大于所述第一通孔的内径。

在上述可选的技术方案中，所述电机外壳、所述热端外壳和所述冷端外壳三者中的至少一者与所述蓄冷器外壳的同轴度小于0.01mm。

在上述可选的技术方案中，所述热端外壳、所述蓄冷器外壳和所述冷端外壳均为圆管，所述电机外壳和所述冷端盖均为回转件。

在上述可选的技术方案中，所述热端外壳和所述冷端外壳均为紫铜圆管，所述蓄冷器外壳为不锈钢圆管，所述电机外壳和所述冷端盖均为不锈钢回转件。

第二方面，提出一种制冷机，包括电机、热端换热器、蓄冷器、冷端换热器以及如第一方面所述的一体式冷指外壳结构，所述电机位于所述电机外壳内，所述热端换热器位于所述热端外壳内，所述蓄冷器位于所述蓄冷器外壳内，所述冷端换热器位于所述冷端外壳内；

所述电机、所述热端换热器、所述蓄冷器和所述冷端换热器依次连接。

本领域的技术人员能够理解的是，本实用新型提出的一种一体式外壳结构及制冷机，包括冷指外壳组件，所述冷指外壳组件包括电机外壳、热端外壳、蓄冷器外壳、冷端外壳以及冷端盖；所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳、所述冷端外壳和所述冷端盖均呈回转状，且所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳和所述冷端外壳依次同轴连通，所述冷端盖盖设在所述冷端外壳背离所述蓄冷器外壳的一端；所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳以及所述冷端外壳的内径均相等。其中通过将电机外壳、热端外壳、蓄冷器外壳、冷端外壳以及冷端盖依次拼接形成冷指外壳组件，提高了冷指外壳的同轴度，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中突出部位于电机外壳的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中凹陷部位于热端外壳的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中凹陷部位于电机外壳的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中突出部位于热端外壳的结构示意图；

图6为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中冷端外壳的结构示意图；

图7为本实用新型提供的一体式冷指外壳各个焊点的位置分布示意图。

附图标记：

100-电机外壳；

110-第一通孔；

120-第二通孔；

200-热端外壳；

210-第三通孔；

220-第一凹槽；

300-蓄冷器外壳；

310-第四通孔；

400-冷端外壳；

410-第五通孔；

420-第二凹槽；

500-冷端盖；

510-限位部；

600-凹陷部；

700-突出部；

800-冷指外壳组件；

810-第一焊点；

820-第二焊点；

830-第三焊点；

840-第四焊点；

850-第五焊点；

860-第六焊点。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系(若有的话)为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

斯特林制冷机是由电力驱动的一种机械式制冷机。斯特林制冷机具有结构简单紧凑、工作温度范围宽、启动快、效率高、操作简便等优点。斯特林制冷机的外壳结构大致包括端盖、电机外壳和冷指外壳。

正如背景技术所言，现有技术中的冷指外壳采用一体式冷指外壳。因此壳体需要有一定的深度来容置制冷基体等部件，一体式冷指外壳都是采用一整块金属板材通过多次拉伸形变和硬化处理才能形成，虽然这种一体式的结构表面光滑，外观洁净。但是整个的制备工艺过程却是非常的复杂，需要多道反复的拉伸和硬化才能实现使用要求。

这种一体式的结构的制备，增加了制造成本，降低了生产效率；且这种工艺对金属拉伸率要求高很容易导致金属拉伸过程各个部位厚薄不均匀，影响使用；还容易导致尺寸偏差大、报废率比较高等缺陷和不足。由于壳体采用的是不锈钢材质，不锈钢材料的热传导率低，导致斯特林制冷机整机的制冷性能受到很大影响、性能效果不佳。

针对上述问题，本申请提出了一种制冷机，其中制冷机由本实施例中的一体式冷指外壳结构、电机、热端换热器、蓄冷器、冷端换热器组成。

如图1所示，图1为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构的结构示意图。一体式冷指外壳结构包括冷指外壳组件800，冷指外壳组件800包括电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300、冷端外壳400以及冷端盖500；电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300、冷端外壳400和冷端盖500均呈回转状，且电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300和冷端外壳400依次同轴连通，冷端盖500盖设在冷端外壳400背离蓄冷器外壳300的一端。

其中，电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300以及冷端外壳400的内径均相等。

通过将内径相等的电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300、冷端外壳400以及冷端盖500依次拼接形成冷指外壳组件800，提高了冷指外壳的同轴度，降低了生产成本，提高了生产效率。

其中在加工电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300以及冷端外壳400时，预先将这四个部件加工为内径相等的部件，再将部件进行拼接。

在四个部件同轴连通的孔中，电机外壳100内部设置有第一通孔110和第二通孔120，热端外壳200内部设置有第三通孔210，蓄冷器外壳300内部设置第四通孔310，冷端外壳400内部设置有第五通孔410。

其中，第一通孔110、第三通孔210、第四通孔310和第五通孔410的内径相等，第一通孔110的内径小于第二通孔120的内径。

其中，冷端盖500的侧壁上设置有限位部510，所述限位部510与第五通孔410内径相同，在进行冷端盖500拼接时，限位部510卡接在第五通孔410内，用于进一步固定冷端盖500的位置。

限位部510位于冷端盖500侧壁上并高出侧壁1-2cm。

其中第一通孔110和第二通孔120内放置电机，第三通孔210、第四通孔310以及第五通孔410内依次放置热端换热器、蓄冷器以及冷端换热器。电机、热端换热器、蓄冷器和冷端换热器依次连接。

其中，冷端换热器和热端换热器均采用制冷制热板换。

在上述可选的技术方案中，电机外壳100与热端外壳200中的一者的端面设置凹陷部600，另一者的端面上设置与凹陷部600相匹配的突出部700，突出部700与凹陷部600插接。

示例性的，如图2和图3所示，图2为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中突出部700位于电机外壳100的结构示意图。图3为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中凹陷部600位于热端外壳200的结构示意图。电机外壳100朝向热端外壳200的一端的端面设置有突出部700，热端外壳200朝向电机外壳100的一端的端面设置有凹陷部600，突出部700与凹陷部600插接，实现电机外壳100与热端外壳200之间的限位，此时第一通孔110与第三通孔210连通。

示例性的，如图4和图5所示，图4为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中凹陷部600位于电机外壳100的结构示意图。图5为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中突出部700位于热端外壳200的结构示意图。电机外壳100朝向热端外壳200的一端的端面设置有凹陷部600，热端外壳200朝向电机外壳100的一端的端面设置有突出部700，突出部700与凹陷部600插接，实现电机外壳100与热端外壳200之间的限位，此时第一通孔110与第三通孔210连通。

其中电机外壳100或热端外壳200的端面设置有个多个突出部700或者凹陷部600，相应的，在电机外壳100或热端外壳200的端面也设置有对应数量的凹陷部600或突出部700。

在上述可选的技术方案中，如图6所示，图6为本实用新型提供的一体式冷指外壳结构中冷端外壳400的结构示意图。热端外壳200朝向蓄冷器外壳300的端面上设置有第一凹槽220，冷端外壳400朝向蓄冷器外壳300的端面上设置有第二凹槽420。

蓄冷器外壳300的两端分别插接于第一凹槽220和第二凹槽420内。

其中第一凹槽220和第二凹槽420的横截面均为L型，第一凹槽220与第二凹槽420分别环绕热端外壳200和冷端外壳400一周。

第一凹槽220和第二凹槽420的底槽槽壁的宽度与蓄冷器外壳300的厚度相同，保证在将蓄冷器外壳300安装到第一凹槽220与第二凹槽420内时，第三通孔210、第四通孔310和第五通孔410之间具备更高的同轴度。

在上述可选的技术方案中，热端外壳200和冷端外壳400的厚度相同，且热端外壳200的厚度大于蓄冷器外壳300的厚度。由于蓄冷器外壳300不需要进行热传递，对于厚度要求，因此设置为相对较薄的结构用料。降低成本。

在上述可选的技术方案中，如图7所示，图7为本实用新型提供的一体式冷指外壳各个焊点的位置分布示意图，其中电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300、冷端外壳400和冷端盖500之间均采用真空钎焊连接。

在本实施例中，冷指外壳组件800共有六个焊点，电机外壳100与所述热端外壳200相邻的端面之间设置有第一焊点810，突出部700与凹陷部600的接触面设置有第二焊点820，热端外壳200的第一凹槽220与蓄冷器外壳300的接触面之间设置有第三焊点830，冷端外壳400的第二凹槽420与蓄冷器外壳300的接触面之间设置有第四焊点840，冷端盖500与冷端外壳400之间设置有第五焊点850和第六焊点860。

示例性的，第二焊点820位于突出部700的顶壁与凹陷部600的底壁的接触面之间，第二焊点820也可以位于突出部700的侧壁与凹陷部600的侧壁的接触面之间。

示例性的，第三焊点830位于第一凹槽220侧壁与蓄冷器外壳300侧壁之间，第四焊点840位于第二凹槽420侧壁与蓄冷器外壳300侧壁之间。

示例性的，第五焊点850位于冷端外壳400与冷端盖500的接触面上。第六焊点860位于限位部510与冷端盖500之间的拐角处。

对拼接后的冷指外壳组件800各个焊点进行真空钎焊，提高了各部件之间的连接强度。

应当注意的是，真空钎焊之后的各部件之间可能发生错位，因此在真空钎焊完成后，将该冷指外壳组件800通过车床装夹找正，以蓄冷器外壳300的内径为基准，将冷指组件内孔进行车削精加工，一次车削加工成型，实现了以蓄冷器外壳300内径为基准，其余零件均与蓄冷器的同轴度小于0.01mm，进一步保证了冷指组件所有零件的同轴度。

在上述可选的技术方案中，电机外壳100包括第一通孔110和与第一通孔110同轴连通的第二通孔120，第一通孔110朝向热端外壳200且与热端外壳200的内径相等，第二通孔120的内径大于第一通孔110的内径。

其中第二通孔120用于放置电机，电机的输出端位于第二通孔120内。

在上述可选的技术方案中，由于采用车削对冷指外壳之间进行精加工，因此电机外壳100、热端外壳200和冷端外壳400三者中的至少一者与蓄冷器外壳300的同轴度小于0.01mm。

在上述可选的技术方案中，热端外壳200、蓄冷器外壳300和冷端外壳400均为圆管，电机外壳100和冷端盖500均为回转件。

在上述可选的技术方案中，热端外壳200和冷端外壳400均为紫铜圆管，蓄冷器外壳300为不锈钢圆管，电机外壳100和冷端盖500均为不锈钢回转件。其中紫铜圆管具备良好的导热性，提高冷端外壳400和热端外壳200的换热效率。

在本实用新型中提出一种制冷机，包括电机、热端换热器、蓄冷器、冷端换热器以及如前文所述的一体式冷指外壳结构，电机位于电机外壳100内，热端换热器位于热端外壳200内，蓄冷器位于蓄冷器外壳300内，冷端换热器位于冷端外壳400内。

本实施例中的制冷剂的安装过程为，先在加工台将电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300、冷端外壳400和冷端盖500这五个部件加工出来，加工的过程中保证第一通孔110、第三通孔210、第四通孔310和第五通孔410的内径相同。在预先设定的焊点中填充焊接物，再将电机外壳100与热端外壳200通过凹陷部600和突出部700插接在一起、蓄冷器外壳300分别插接到热端外壳200的第一凹槽220与冷端外壳400的第二凹槽420内，冷端盖500盖在冷端外壳400背离蓄冷器外壳300的一端。将冷指外壳组件拼接完成后，放入真空室中进行焊接，焊接后的冷指外壳组件在进行找正，车削精加工，从而保证组件的同轴度。

电机、热端换热器、蓄冷器和冷端换热器依次连接。

其中，制冷机包括压缩式制冷机或吸收式制冷机。

本实用新型提出的同轴一体式冷指外壳结构由电机外壳100、热端外壳200、蓄冷器外壳300、冷端外壳400、冷端盖500组装后通过真空钎焊，及车削精加工而成。提高了冷指组件的组装精度，实现了冷指组件的同轴一体化结构。

本实用新型将冷指外壳组件的结构化整为零，分成五部分组件，单个组件可以分别进行加工，由于五个组件的结构简单、组件的加工不需要很深的深度、也不需要复杂的结构，简单的机械加工或者铸造加工工艺即可以完成，有效的简化了加工复杂性，操作更加方便，加工成本也大大的降低。并且根据各个部件不同作业需求，使用更加合适的材料，大大提高冷指外壳组件的工作性能。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种一体式冷指外壳结构，其特征在于，包括冷指外壳组件，所述冷指外壳组件包括电机外壳、热端外壳、蓄冷器外壳、冷端外壳以及冷端盖；所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳、所述冷端外壳和所述冷端盖均呈回转状，且所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳和所述冷端外壳依次同轴连通，所述冷端盖盖设在所述冷端外壳背离所述蓄冷器外壳的一端；

所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳以及所述冷端外壳的内径均相等。

2.根据权利要求1所述的一体式冷指外壳结构，其特征在于，所述电机外壳与所述热端外壳中的一者的端面设置凹陷部，另一者的端面上设置与所述凹陷部相匹配的突出部，所述突出部与所述凹陷部插接。

3.根据权利要求2所述的一体式冷指外壳结构，其特征在于，所述热端外壳朝向所述蓄冷器外壳的端面上设置有第一凹槽，所述冷端外壳朝向所述蓄冷器外壳的端面上设置有第二凹槽；

所述蓄冷器外壳的两端分别插接于所述第一凹槽和所述第二凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一体式冷指外壳结构，其特征在于，所述热端外壳和所述冷端外壳的厚度相同，且所述热端外壳的厚度大于所述蓄冷器外壳的厚度。

5.根据权利要求1所述的一体式冷指外壳结构，其特征在于，所述电机外壳、所述热端外壳、所述蓄冷器外壳、所述冷端外壳和所述冷端盖之间均采用真空钎焊连接。

6.根据权利要求1所述的一体式冷指外壳结构，其特征在于，所述电机外壳包括第一通孔和与所述第一通孔同轴连通的第二通孔，所述第一通孔朝向所述热端外壳且与所述热端外壳的内径相等，所述第二通孔的内径大于所述第一通孔的内径。

7.根据权利要求1所述的一体式冷指外壳结构，其特征在于，所述电机外壳、所述热端外壳和所述冷端外壳三者中的至少一者与所述蓄冷器外壳的同轴度小于0.01mm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一体式冷指外壳结构，其特征在于，所述热端外壳、所述蓄冷器外壳和所述冷端外壳均为圆管，所述电机外壳和所述冷端盖均为回转件。

9.根据权利要求8所述的一体式冷指外壳结构，其特征在于，所述热端外壳和所述冷端外壳均为紫铜圆管，所述蓄冷器外壳为不锈钢圆管，所述电机外壳和所述冷端盖均为不锈钢回转件。

10.一种制冷机，其特征在于，包括电机、热端换热器、蓄冷器、冷端换热器以及如权利要求1-9任一项所述的一体式冷指外壳结构，所述电机位于所述电机外壳内，所述热端换热器位于所述热端外壳内，所述蓄冷器位于所述蓄冷器外壳内，所述冷端换热器位于所述冷端外壳内；

所述电机、所述热端换热器、所述蓄冷器和所述冷端换热器依次连接。