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1、第32卷第2期Vol.32,No.2便携式斯特林深冷冰箱研制20年4月April.2011文章编号：0253-4339(2011)02-0027-04DOI编码：10.3969/j.issn.0253-4339.2011.02.027便携式斯特林深冷冰箱研制11212王铁军张文君杨海明汤小亮朱魁章(1合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009；2中国电子科技集团公司第16研究所合肥230043)摘要研制了一种以斯特林低温制冷机为冷源，有效容积6L，工作温度范围-60℃~-160℃的深冷冰箱。小型斯特林制冷机采用直线电机驱动，电机与压缩机
2、一体化设计，采用氦气制冷工质。斯特林制冷机的冷指置于冰箱内底端直接冷却。圆柱形箱体采用了内环为真空层、外环为硬质聚氨酯发泡层的复合绝热技术，设计了具有3层辐射屏的内盖和真空箱盖。该冰箱具有环境友好、热效率高、制冷温区宽、制冷量易控和体积小等特点，可以满足低温保存和实验等需求。输入功率170W时冰箱内温度低于-150℃，对应-100℃低温时的制冷量为7W。关键词热工学；斯特林制冷机；深冷冰箱；设计研究+中图分类号：TB6193;TM925.2文献标识码：ADevelopmentofPortableStirlingCryogenicRefriger
3、ator11212WangTiejunZhangWenjunYangHaimingTangXiaoliangZhuKuizhang(1.MachineryandAutomobileEngineeringCollege,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;2.The16thInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation,Hefei,230043,China)AbstractAcryogenicrefrigeratorusingsti
4、rlingcoolerascoldsourcehasbeendeveloped.Itseffectivecubageis6Landinternaltemperaturerangesfrom-60℃to-160℃.Theminiaturestirlingcooler,usesheliumasrefrigerant,isdrivenbyalinearmotorintegratedwithcompressor.Thecold-fingerisinstalledatthebottomofrefrigeratorfordirectlycooling.Co
5、mpoundthermalinsulationisadoptedinthecylindricaltank.Theinnerlayerisvacuumandtheouterlayerisrigidpolyurethanefoam.Thecoverofthetankiscomposedofaninternalcoverwiththreeradiationscreensandanexternalvacuumcover.Therefrigeratorhasmanyadvantages,suchasenvironmentalfriendly,highth
6、ermalefficiency,widetemperaturerange,easycoolingcapacitycontrol,smallsize,etc.Itmeetstherequirementsofcryogenicpreservationandscientificresearch.Internaltemperatureoftherefrigeratorcanbebelow-150℃withtheinputpowerof170W,andtheoutputcoolingcapacityis7Wat-100℃.KeywordsPyrology
7、;Stirlingrefrigerator;Cryogenicrefrigerator;Designresearch复叠式制冷和非共沸混合工质节流制冷技术海技术物理研究所、上海理工大学等在斯特林制冷[1,2][6~10]在中科美菱和海尔的深冷冰箱系列产品中得到机领域的研究取得重要进展；在这前后，美国成功的应用并取得优良的社会和经济效益，但上述Sunpower、日本Twinbird、新西兰Globalcooling、蒸气压缩节流制冷系统的结构复杂、体积大、制冷法国Thales等公司以及国外研究机构进行了中高温[11,12]温度和制冷量调节范围较窄
8、，不适宜小冷量的应区斯特林制冷技术研究及商业开发，新西兰用场合。早在上世纪末，以色列IST、法国EDF及Globalcooling、日本Twinbir
