原始斯特林循環(huán)是斯特林于1816年提出的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)。1861年柯克等提出利用逆向斯特林循環(huán)可以制冷,到1954年荷蘭菲利浦公司試制成功斯特林制冷機(jī),達(dá)到-194℃的低溫。至今這種溫度水平的斯特林制冷機(jī)已有多種,并已能生產(chǎn)90K時(shí)冷量為26kW的大容量斯特林制冷機(jī)和80K時(shí)冷量為0.5W的微型斯特林制冷機(jī)。1963年又研制成“三空間”機(jī),隨后還制成“三空間”微型制冷機(jī)。1970年制成“四空間”機(jī),較低溫度可達(dá)7.8K,12K時(shí)冷量為0.5W。1979年已制成獲得3.1K低溫的斯特林制冷機(jī),4K時(shí)能輸出4mW冷量。
斯特林制冷技術(shù)具有“綠色”制冷劑﹑制冷溫度低﹑節(jié)能﹑制冷量易控等特點(diǎn),在冰箱上的應(yīng)用具有非常大的優(yōu)勢(shì)。斯特林制冷機(jī)是一種新型的集成式制冷機(jī),具有特別高的制冷效率;不僅可節(jié)約能源,且具有體積小、重量輕等特點(diǎn);應(yīng)用范圍廣泛,斯特林制冷機(jī)在軍事、商用、天文、醫(yī)學(xué)、能源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在,斯特林制冷機(jī)在衛(wèi)星。遙感、通信等空間環(huán)境具有越來(lái)越重要的作用。
斯特林制冷機(jī)的原理
吸氣過(guò)程:當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),齒槽容積隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而逐漸擴(kuò)大,并和吸入口相連通,由蒸發(fā)系統(tǒng)來(lái)的氣體通過(guò)孔口進(jìn)入齒槽容積進(jìn)行氣體的吸氣過(guò)程。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到某個(gè)角度以后,齒間容積越過(guò)吸口孔口位置與吸入口斷開(kāi),吸入過(guò)程結(jié)束。
壓縮過(guò)程:當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),被機(jī)體、吸氣端座和排氣端座所封閉的齒槽內(nèi)的氣體,由于陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的相 互嚙合和齒的相互填塞而被壓向排氣端,同時(shí)壓力逐步升高進(jìn)行壓縮過(guò)程。
排氣:當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到使齒槽空間與排氣端座上的排氣孔口相通時(shí),氣體被壓出并自排氣法蘭口排出,完成排氣過(guò)程。
斯特林制冷機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式對(duì)制冷性能起到至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的電機(jī)通過(guò)曲連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),使得制冷機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,振動(dòng)大并具有很大的噪音。運(yùn)動(dòng)部件的互相磨損使得制冷氣體外漏和污染環(huán)境。
直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的斯特林制冷機(jī),壓塑機(jī)和直線電機(jī)一體化,采用非接觸氣體密封,具有體積小、質(zhì)量輕。壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
斯特林制冷機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)
直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有:
占地少:
直線電機(jī)減少了傳統(tǒng)電機(jī)的鏈接機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因此可大大縮小機(jī)房的占地面積。
基礎(chǔ)簡(jiǎn)單:直線電機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)很小,因而基礎(chǔ)簡(jiǎn)單可以將機(jī)房靠近用冷地點(diǎn),亦可在各層樓放置,這在高層建筑空調(diào)系統(tǒng)里,可大大降低泵的揚(yáng)程,減少安裝與運(yùn)行費(fèi)用。
安裝調(diào)試方便、運(yùn)行維修費(fèi)用低:使用
直線電機(jī)由于是整體機(jī)組一次安裝,減少了安裝調(diào)試工作量,且操作簡(jiǎn)單,其調(diào)節(jié)靈活,易損件少,使維修費(fèi)用降低。
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