專利名稱：套筒運(yùn)動(dòng)式斯特林制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斯特林制冷裝置，可用于食品加工，屬于食品機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
斯特林制冷技術(shù)是一項(xiàng)古老而新興的技術(shù)，可以利用空氣、氦氣、氫氣等作為制冷 劑，而這些氣體具有零臭氧消耗潛值(0DP)和零地球溫室效應(yīng)潛值(GWP)，不僅不會(huì)對(duì)臭氧 層造成破壞，也不會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，因而具有節(jié)能和環(huán)境友好的特點(diǎn)。 斯特林循環(huán)是由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)等容回?zé)徇^程組成，也稱為定容回?zé)嵫h(huán)。 斯特林制冷循環(huán)包括等溫壓縮、定容放熱、等溫膨脹和定容吸熱四過程。在等溫壓縮過程 中，氣體被等溫壓縮，壓縮熱經(jīng)冷卻器傳給冷卻介質(zhì)，溫度保持恒定，壓力升高，容積減?。?在定容放熱過程中，氣體容積保持不變，但是氣體通過回?zé)崞?，同時(shí)將熱量傳給熱回?zé)嵛镔|(zhì) (Regenerator)，因而溫度降低，同時(shí)壓力也降低；在等溫膨脹過程中，氣體進(jìn)行等溫膨脹， 氣體膨脹時(shí)，從低溫?zé)嵩?冷卻對(duì)象)吸收一定的熱量，同時(shí)容積增加而壓力降低，此過程 中吸收熱量，因而實(shí)現(xiàn)了制冷功能；在定容吸熱過程中，氣體容積保持不變，氣體流經(jīng)回?zé)?器，并從回?zé)嵛镔|(zhì)中吸熱，溫度升高，同時(shí)壓力增加，向外界放熱。 斯特林制冷設(shè)備主要由氣缸、回?zé)崞?、活塞、排出?Displacer)、制冷劑、冷卻器、 蒸發(fā)器等構(gòu)成。斯特林制冷設(shè)備因其效率高、體積小、工作溫度范圍寬、起動(dòng)快、操作簡便、 制冷溫度低等特點(diǎn)，而被廣泛利用?，F(xiàn)有斯特林制冷設(shè)備都是以套筒固定，活塞運(yùn)動(dòng)的形式 實(shí)現(xiàn)空氣的壓縮，排出器與回?zé)崞鳛椴煌考?，而且排出器需要?qū)動(dòng)裝置以實(shí)現(xiàn)和活塞的 有相位差運(yùn)動(dòng)。 在食品加工過程中，冷卻和攪拌都是常見的操作，例如在黃油(Butter)的制作過 程中，有一個(gè)步驟是奶油(Cream)在冷卻的同時(shí)被攪拌。其冷卻可由現(xiàn)有斯特林制冷設(shè)備 提供，而攪拌功能則需要另外的設(shè)備提供。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種斯特林制冷裝置，可同時(shí)提供冷卻和攪拌的功能，因此可用于黃 油的制作過程。其外觀表現(xiàn)為活塞固定，套筒運(yùn)動(dòng)；排出器與回?zé)崞鳛橥徊考?，且在套?內(nèi)靠慣性自由運(yùn)動(dòng)。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是將活塞固定，套筒由外部動(dòng)力設(shè)備 (例如線性電機(jī)等)帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；排出器與回?zé)崞鳛橥徊考?，可在套筒?nèi)靠慣性 自由運(yùn)動(dòng)。因活塞固定，套筒運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)制冷劑(可為空氣)的壓縮(升溫放熱)與膨脹 (吸熱制冷)；排出器(回?zé)崞?在套筒內(nèi)自由放置，隨著套筒的運(yùn)動(dòng)，在慣性的作用下實(shí)現(xiàn) 與套筒的有相位差運(yùn)動(dòng)，制冷劑通過排出器(回?zé)崞?時(shí)，實(shí)現(xiàn)熱量的貯存和釋放，因此達(dá) 到制冷的效果。另外套筒運(yùn)動(dòng)時(shí)，可提供攪拌的功能?？梢姶嗽O(shè)備可同時(shí)提供冷卻和攪拌 的功能。 本發(fā)明的有益效果是，可實(shí)現(xiàn)活塞固定，套筒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的制冷；運(yùn)動(dòng)的套筒可提
3供攪拌和冷卻的功能，可應(yīng)用于黃油制作過程；通過調(diào)節(jié)動(dòng)力裝置的運(yùn)動(dòng)頻率，排出器的尺 寸以及制冷劑的體積，可以調(diào)節(jié)制冷的速度。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。附圖是本發(fā)明的簡圖。 圖中(1)套筒上端，(2)隔熱墊圈，(3)套筒下端，(4)活塞(固定)，(5)排出器 (回?zé)崞?，(6)制冷劑。本裝置套筒由上下兩部分組成，中間有隔熱墊圈，防止套筒上端 (熱端)和下端(冷端)之間的傳熱。本圖中未表示套筒的動(dòng)力裝置。
具體實(shí)施例方式
設(shè)備工作時(shí)，套筒由動(dòng)力裝置(圖中未表示)帶動(dòng)，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因活塞(4)固定， 可實(shí)現(xiàn)制冷劑(6)(空氣)的壓縮與膨脹。排出器(回?zé)崞?(5)在慣性作用下，可實(shí)現(xiàn)與 套筒的有相位差運(yùn)動(dòng)，因此可以實(shí)現(xiàn)斯特林制冷循環(huán)的等溫壓縮、定容放熱、等溫膨脹和定 容吸熱四個(gè)過程。運(yùn)行過程中，冷端溫度下降，從而達(dá)到制冷的目的；熱端溫度上升，使放熱 容易進(jìn)行。應(yīng)用于黃油制作過程時(shí)，冷端在奶油中運(yùn)動(dòng)，可提供攪拌和冷卻的功能。
權(quán)利要求
一種斯特林制冷裝置，由套筒，排出器(回?zé)崞?，活塞，隔熱墊圈以及動(dòng)力裝置組成，其特征是可實(shí)現(xiàn)活塞固定，套筒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的制冷，即運(yùn)動(dòng)的套筒可提供攪拌和冷卻的功能；排出器與回?zé)崞鳛橥徊考?，且在套筒?nèi)靠慣性自由運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斯特林制冷裝置，其特征是在該設(shè)備中，套筒由上下兩部分 組成，中間有隔熱墊圈。
全文摘要
一種斯特林制冷裝置，可用于食品加工，屬于食品機(jī)械領(lǐng)域。由套筒，排出器(回?zé)崞?，活塞，隔熱墊圈以及動(dòng)力裝置組成。運(yùn)行時(shí)，活塞固定，套筒由外部動(dòng)力設(shè)備帶動(dòng)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)制冷劑的壓縮與膨脹。其排出器與回?zé)崞鳛橥徊考?，排出?回?zé)崞?在套筒內(nèi)自由放置，隨著套筒的運(yùn)動(dòng)，并在慣性的作用下實(shí)現(xiàn)與套筒的有相位差運(yùn)動(dòng)，制冷劑通過排出器(回?zé)崞?時(shí)，實(shí)現(xiàn)熱量的貯存和釋放，因此達(dá)到制冷的效果。由此，運(yùn)動(dòng)的套筒可同時(shí)提供冷卻與攪拌的功能，可應(yīng)用于黃油的制作過程。
文檔編號(hào)F25B9/14GK101749882SQ20091026021
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者史智興, 孫劍鋒, 王頡 申請(qǐng)人:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)