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空間斯特林低溫冰箱技術

技術簡介

       目前低溫醫療冰箱主要為傳統的復疊式或者混合工質蒸汽壓縮制冷循環低溫冰箱,存在便攜性差、溫區窄、維護保養復雜、低溫油路堵塞等問題。國內市場上已經開發了眾多的低溫冰箱產品,都采用蒸汽壓縮循環原理,每種產品涵蓋的溫區較窄,例如針對-150~ -40℃溫區、-86~ -40℃溫區、-40~ 0℃溫區、2℃ ~ 8℃溫區都得開發對應的產品,沒有一個產品能夠在涵蓋整個溫區的情況下保證高的效率。

       針對目前醫療用低溫冰箱的巨大需求和目前存在的問題,美國和日本開發了基于斯特林循環的低溫冰箱。采用斯特林制冷機這種軍用技術,使得低溫冰箱能夠同時具備寬溫區(與傳統低溫冰箱相比,-150~ -20℃都具有較高的效率)、長壽命、免維護和控溫精度高的優點。

       同時把軍用的先進、成熟的斯特林技術和空間用低溫冰箱技術向民用領域推廣轉化,培育產業化基礎能力,推動軍民融合發展。滿足醫療領域對低溫冰箱的寬溫區、易便攜、高效率、免維護、高控溫精度等要求。填補國內民用斯特林冰箱產業化空白,發展民族產業,打破國外技術壟斷和限制。美國和日本的高科技企業掌握了低溫斯特林冰箱技術,且開發的低溫斯特林冰箱獲得了良好的市場。但是美國和日本政府對低溫斯特林制冷機進行禁運,所以對采用斯特林技術的低溫冰箱有嚴格的限制。為了打破國外技術和產品的壟斷,本項目開發出能夠滿足中國市場的低溫斯特林冰箱。











技術指標

       我單位在國內首次研制和生產了低溫冰箱用斯特林制冷機產品,是國內相同制冷量下體積最小、重量最輕、效率最高的制冷機,壽命潛力最大(Sunpower公司12萬小時);并與美國用在空間站低溫冰箱上的斯特林制冷機指標相當。目前該產品的主要技術指標如下:

類別                                 參數

制冷溫度                      -86~-20

最大輸入功率                ≤150W

使用環境溫度                0~+35

冷腔體積                       ≥25L

外形尺寸                       ≤700×350×500mm

重量                             ≤20 kg

 

技術特點

       我單位在國內首次研發成功了氣體軸承支撐的斯特林制冷機,其性能、效率、重量和體積指標與Sunpower公司一致,優于日本Twinbird公司的FPSC汽車冰箱用斯特林制冷機。該制冷機是國內相同制冷量下效率最高、體積最小和重量最輕的制冷機。同時完成了各項工藝專題提升研究,固化了加工工藝和裝配工藝,目前已經具備了批量的生產能力。在現有斯特林制冷機及配套設施的基礎上,我們已開發空間25L15L斯特林冰箱。


預期效益

1. 產品:醫用斯特林低溫冰箱4套;

2. 斯特林(低溫)冰箱企業規范一份;

3. 申請專利不少于2項。





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