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空间斯特林低温冰箱技术

技术简介

       目前低温医疗冰箱主要为传统的复叠式或者混合工质蒸汽压缩制冷循环低温冰箱,存在便携性差、温区窄、维护保养复杂、低温油路堵塞等问题。国内市场上已经开发了众多的低温冰箱产品,都采用蒸汽压缩循环原理,每种产品涵盖的温区较窄,例如针对-150~ -40℃温区、-86~ -40℃温区、-40~ 0℃温区、2℃ ~ 8℃温区都得开发对应的产品,没有一个产品能够在涵盖整个温区的情况下保证高的效率。

       针对目前医疗用低温冰箱的巨大需求和目前存在的问题,美国和日本开发了基于斯特林循环的低温冰箱。采用斯特林制冷机这种军用技术,使得低温冰箱能够同时具备宽温区(与传统低温冰箱相比,-150~ -20℃都具有较高的效率)、长寿命、免维护和控温精度高的优点。

       同时把军用的先进、成熟的斯特林技术和空间用低温冰箱技术向民用领域推广转化,培育产业化基础能力,推动军民融合发展。满足医疗领域对低温冰箱的宽温区、易便携、高效率、免维护、高控温精度等要求。填补国内民用斯特林冰箱产业化空白,发展民族产业,打破国外技术垄断和限制。美国和日本的高科技企业掌握了低温斯特林冰箱技术,且开发的低温斯特林冰箱获得了良好的市场。但是美国和日本政府对低温斯特林制冷机进行禁运,所以对采用斯特林技术的低温冰箱有严格的限制。为了打破国外技术和产品的垄断,本项目开发出能够满足中国市场的低温斯特林冰箱。











技术指标

       我单位在国内首次研制和生产了低温冰箱用斯特林制冷机产品,是国内相同制冷量下体积最小、重量最轻、效率最高的制冷机,寿命潜力最大(Sunpower公司12万小时);并与美国用在空间站低温冰箱上的斯特林制冷机指标相当。目前该产品的主要技术指标如下:

类别                                 参数

制冷温度                      -86~-20

最大输入功率                ≤150W

使用环境温度                0~+35

冷腔体积                       ≥25L

外形尺寸                       ≤700×350×500mm

重量                             ≤20 kg

 

技术特点

       我单位在国内首次研发成功了气体轴承支撑的斯特林制冷机,其性能、效率、重量和体积指标与Sunpower公司一致,优于日本Twinbird公司的FPSC汽车冰箱用斯特林制冷机。该制冷机是国内相同制冷量下效率最高、体积最小和重量最轻的制冷机。同时完成了各项工艺专题提升研究,固化了加工工艺和装配工艺,目前已经具备了批量的生产能力。在现有斯特林制冷机及配套设施的基础上,我们已开发空间25L15L斯特林冰箱。


预期效益

1. 产品:医用斯特林低温冰箱4套;

2. 斯特林(低温)冰箱企业规范一份;

3. 申请专利不少于2项。