沙尔凡制冷机简介

沙尔凡制冷机 它的热力学循环与G-M循环相同，是高压气体被绝热抽空降温。美国于1965年开始研制，它用一个自由浮塞和小孔，代替了曲轴传动与气动装置，它的结构：自由浮塞处在一个汽缸内，上部分为面积相等的两个室，一个是高压室，另一个为低压室，它们通过小孔节流元件和高、低压管道相连。当活塞静止时，活塞上部所受的压力P1等于高、低压力的平均值`P_1=\frac{1}{2}(P_H P_L)`。

其循环过程为开始时自由浮塞处于汽缸最低部位置，进气阀开，高压气PH经蓄冷器流进浮塞下部的膨胀腔，当膨胀腔压力大于P1时，浮塞向上移动。由于毛细管对气体流动阻力大，从而限制了高低压室内气体流动。故浮塞上移时对浮塞上部的高低压室内气体进行压缩，此压缩气体慢慢地从毛细管中流出，直到浮塞移到最上部位置为止，上升速度受毛细管控制，此时膨胀腔体积达到最大值，气体压力也达到PH。然后，进气阀关闭，排气阀开启，使膨胀腔内高压气体被压缩机低压进气抽走，产生制冷效应，这时浮塞上部的高压室仍与高压相联，它的作用使浮塞向下移动，直到最低位置时完成一个制冷循环。2100433B

由于斯特林制冷机的高效性和可靠性，它被广泛地应用于航空航天、导弹制导、遥感遥测等诸多低温领域。斯特林制冷机是小型制冷机中应用最广、机型最多、技术最成熟的一种。斯特林制冷机按其结构可分为整体式和分置式两种。整体式斯特林制冷机的优点是结构紧凑、启动快、重量轻、工作温度范围宽、效率高、操作简便；存在的问题是振动较大、噪声大，寿命相对短。分置式斯特林制冷机是在整体式斯特林制冷机研究的基础上发展起来的，由于它的压缩机与冷头用细管连接，克服了整体式斯特林制冷机产生的振动和热量对红外探测器的影响，在军事领域得到了广泛的关注。斯特林循环由两个等温过程和两个等容回热过程组成。定质量工质在该封闭循环中，在不同温度下重复压缩和膨胀，实现热功转换。斯特林循环最初用于热力发动机。其逆循环被称为逆向斯特林循环或斯特林制冷循环，1864年前后，Alexander Kirk成功制造了世界上第一台斯特林制冷机。斯特林制冷机的制冷温度可以从普冷到深冷，冷量也可实现毫瓦级直至千瓦级。