减振装置、制冷机组件以及制冷系统的制作方法

本发明涉及制冷系统结构，特别涉及一种减振装置、制冷机组件以及制冷系统。

背景技术：

1、近年来，随着科技的飞速发展，在低温光学、深空探测、量子通信等先进技术领域持续进行着深入的发展与全面的革新，对能有效工作于4k（指开尔文温度下的4开尔文温度区域，即4开尔文（k）的温度范围，相当于-269.15摄氏度‌）及以下极低温区的低温制冷机提出了日益迫切的需求。

2、在4k及以下极低温区中，各类复合制制冷机凭借其高效制冷、精确控温、稳定性高的独特性能优势，被广泛地应用于低温系统的搭建。然而，受制冷机自身工作原理所限，其在工作过程中不可避免地会产生较大振动，这种振动的产生主要源于制冷机内部的机械运动以及与外部环境的相互作用，在4k及以下极低温区的实际应用中，这种振动会对低温系统的性能和稳定性产生较大影响。例如，可能会导致样品的温度波动、测量精度下降，甚至影响到一些精密仪器的正常工作。尤其是一些对振动敏感的行业和领域，如航空航天、精密仪器等，减振装置的重要性更加突出。因此，以制冷机为基础搭建相关高精密低温真空系统时，必须充分考虑减振问题为解决这一缺点带来的影响。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种减振装置、制冷机组件以及制冷系统，旨在改善现有制冷机搭建低温系统时的运行振动问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种减振装置，所述减振装置用以连接在制冷机的机头与杜瓦之间，其中，所述减振装置包括：

3、第一减振结构，包括安装结构以及第一弹性件，所述安装结构用以安装于所述杜瓦，所述第一弹性件的一端安装于所述安装结构；以及，

4、第二减振结构，包括第二弹性件，所述第二弹性件用以与所述第一弹性件在第一方向上相对且间隔设置，所述第二弹性件的一端用以安装至所述杜瓦；

5、其中，所述第一弹性件的另一端用以连接所述机头在第一方向上的一端，所述第二弹性件的另一端用以连接所述机头在第一方向上的另一端。

6、在一实施方式中，所述第一弹性件用以对所述机头施加远离所述第二弹性件方向的作用力，所述第二弹性件用以对所述机头施加远离所述第一弹性件的作用力。

7、在一实施方式中，所述第一弹性件和所述第二弹性件至少其中之一设置为波纹管，所述波纹管的一端用以连接至所述机头，另一端为固定端用以安装至所述安装结构或者所述杜瓦，所述波纹管的内腔压力小于大气压。

8、在一实施方式中，所述第一弹性件设置为第一波纹管，所述第二弹性件设置为第二波纹管，所述第一波纹管的内腔压力与所述第二波纹管的内腔压力相当。

9、在一实施方式中，所述第一波纹管与所述第二波纹管用以与所述杜瓦的真空腔连通。

10、在一实施方式中，所述第二波纹管用以安装至所述杜瓦的一端开口，以与所述杜瓦的真空腔连通。

11、在一实施方式中，所述第二波纹管用以套设于所述机头的冷头。

12、在一实施方式中，所述第一波纹管以及所述第二波纹管用以与冷头同轴设置。

13、在一实施方式中，所述减振装置还包括真空管，所述真空管一端延伸至所述安装结构，与所述第一波纹管的一端连通，另一端用以连通所述杜瓦的真空腔。

14、在一实施方式中，所述第一方向为上下方向，所述第一波纹管位于所述第二波纹管的上方，则所述第一波纹管的直径大于所述第二波纹管的直径。

15、在一实施方式中，所述减振装置还包括支撑结构，所述支撑结构用以设置于所述安装结构与所述杜瓦之间，且所述支撑结构用以安装机头，所述第一弹性件和所述第二弹性件对应安装至所述支撑结构在第一方向上的两端。

16、本发明还提出一种制冷机组件，其中，所述制冷机组件包括：

17、机头；以及，

18、减振装置，所述减振装置包括第一减振结构以及第二减振结构，所述第一减振结构包括安装结构以及第一弹性件，所述安装结构安装于所述杜瓦，所述第一弹性件的一端安装于所述安装结构；所述第二减振结构包括第二弹性件，所述第二弹性件用以与所述第一弹性件在第一方向上相对且间隔设置，所述第二弹性件的一端用以安装至所述杜瓦；其中，所述第一弹性件的另一端用以连接所述机头在第一方向上的一端，所述第二弹性件的另一端用以连接所述机头在第一方向上的另一端，所述第一弹性件与所述第二弹性件安装至所述机头，以弹性支撑所述机头。

19、本发明还提出一种制冷系统，其中，所述制冷系统包括杜瓦以及制冷机组件，所述杜瓦内形成有工作腔以及位于所述工作腔外围的真空腔；所述制冷机组件包括机头以及减振装置，所述减振装置包括第一减振结构以及第二减振结构，所述第一减振结构包括安装结构以及第一弹性件，所述安装结构用以安装于所述杜瓦，所述第一弹性件的一端安装于所述安装结构；所述第二减振结构包括第二弹性件，所述第二弹性件用以与所述第一弹性件在第一方向上相对且间隔设置，所述第二弹性件的一端用以安装至所述杜瓦；其中，所述第一弹性件的另一端用以连接所述机头在第一方向上的一端，所述第二弹性件的另一端用以连接所述机头在第一方向上的另一端，所述第一弹性件与所述第二弹性件安装至所述机头，以弹性支撑所述机头，所述减振装置安装于所述杜瓦，所述机头安装至所述减振装置，且其冷头伸入所述工作腔设置。

20、本发明的技术方案中，所述杜瓦主要用于搭建真空环境，而所述制冷机的机头需要伸入所述杜瓦的工作腔内，以对工作腔进行制冷，使其满足所需的真空低温工作环境，以上制冷系统主要应用于精密生产环境，故一方面需要控制所述制冷机自身工作过程带来的不可避免的振动，另一方面需要控制在维持杜瓦内真空环境时，气压波动导致其与外部环境存在压差，进而导致所述制冷机的机头受到气压波动所带来的振动。基于此，本申请在所述制冷机的机头与所述杜瓦之间设置有所述减振装置，具体地，所述减振装置主要包括在所述制冷机的机头的两端分别设置的所述第一弹性件与所述第二弹性件，以对所述制冷机的机头的两端提供弹性减振力，能够极大减缓所述制冷机的机头基于上述两种情况下的振动幅度，以此达到所需的改善以上制冷系统运行振动问题的目的，满足精密作业需求。

技术特征：

1.一种减振装置，用以连接在制冷机的机头与杜瓦之间，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述第一弹性件用以对所述机头施加远离所述第二弹性件方向的作用力，所述第二弹性件用以对所述机头施加远离所述第一弹性件的作用力。

3.如权利要求2所述的减振装置，其特征在于，所述第一弹性件和所述第二弹性件至少其中之一设置为波纹管，所述波纹管的一端用以连接至所述机头，另一端为固定端用以安装至所述安装结构或者所述杜瓦，所述波纹管的内腔压力小于大气压。

4.如权利要求3所述的减振装置，其特征在于，所述第一弹性件设置为第一波纹管，所述第二弹性件设置为第二波纹管，所述第一波纹管的内腔压力与所述第二波纹管的内腔压力相当。

5.如权利要求4所述的减振装置，其特征在于，所述第一波纹管与所述第二波纹管用以与所述杜瓦的真空腔连通。

6.如权利要求5所述的减振装置，其特征在于，所述第二波纹管用以安装至所述杜瓦的一端开口，以与所述杜瓦的真空腔连通。

7.如权利要求6所述的减振装置，其特征在于，所述第二波纹管用以套设于所述机头的冷头。

8.如权利要求7所述的减振装置，其特征在于，所述第一波纹管以及所述第二波纹管用以与冷头同轴设置。

9.如权利要求5所述的减振装置，其特征在于，所述减振装置还包括真空管，所述真空管一端延伸至所述安装结构，与所述第一波纹管的一端连通，另一端用以连通所述杜瓦的真空腔。

10.如权利要求4所述的减振装置，其特征在于，所述第一方向为上下方向，所述第一波纹管位于所述第二波纹管的上方，则所述第一波纹管的直径大于所述第二波纹管的直径。

11.如权利要求1至10任一项所述的减振装置，其特征在于，所述减振装置还包括支撑结构，所述支撑结构用以设置于所述安装结构与所述杜瓦之间，且所述支撑结构用以安装机头，所述第一弹性件和所述第二弹性件对应安装至所述支撑结构在第一方向上的两端。

12.一种制冷机组件，其特征在于，包括：

13.一种制冷系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种减振装置、制冷机组件以及制冷系统，涉及制冷系统结构技术领域，其中，减振装置用以连接在制冷机的机头与杜瓦之间，减振装置包括第一减振结构以及第二减振结构，第一减振结构包括安装结构以及第一弹性件，安装结构用以安装于杜瓦，第一弹性件的一端安装于安装结构；第二减振结构包括第二弹性件，第二弹性件用以与第一弹性件在第一方向上相对且间隔设置，第二弹性件的一端用以安装至杜瓦；其中，第一弹性件的另一端用以连接机头在第一方向上的一端，第二弹性件的另一端用以连接机头在第一方向上的另一端。本发明旨在改善现有制冷机搭建低温系统时的运行振动问题。

技术研发人员：赵帮健,卢立烯,丁士航,刘世界,李春来,王建宇
受保护的技术使用者：国科大杭州高等研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/19