CN115280081A

CN115280081A - 脉冲管制冷机

Info

Publication number: CN115280081A
Application number: CN202180020815.4A
Authority: CN
Inventors: 平山贵士
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2022-11-01
Also published as: JP7408451B2; WO2021192721A1; US20230034036A1; JP2021148396A

Abstract

脉冲管制冷机(10)具备：脉冲管(50)；双向流路(52)，连接于脉冲管(50)，并且脉冲管流入流(56)和脉冲管流出流(58)交替流过；DC流产生器(40)，配置于双向流路(52)上，并且对脉冲管流入流(56)带来第1压力损耗，对脉冲管流出流(58)带来与第1压力损耗不同的第2压力损耗；及流量调整器(80)，与DC流产生器(40)串联配置于双向流路(52)上，并且调整脉冲管流入流(56)及脉冲管流出流(58)的流量。

Description

脉冲管制冷机

技术领域

本发明涉及一种脉冲管制冷机。

背景技术

脉冲管制冷机有形成有包括脉冲管和蓄冷器的制冷剂气体的循环路径(looppath)的类型。在该循环路径中有可能会产生具有又被称为“DC流(DC Flow)”的直流成分的气体流。DC流影响脉冲管制冷机的制冷性能。因此，为了调节DC流，将组装有节流孔的针阀配置于循环路径上。该节流孔设计成，流路的几何学形状根据通过针阀的流动方向而不同(例如，参考专利文献1)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-57013号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，上述的DC流调节机构的流路形状复杂，设计及制作繁琐，成本也高。并且，由于调节DC流的节流孔组装于针阀中，因此在调整针的位置时，不仅DC流发生变化，依赖于针位置而通过针阀的总流量也会改变。期待分别独立调节流量和DC流，但其调节难度增加。

本发明的一种实施方式的示例性目的之一在于提供一种调节脉冲管制冷机的DC流的简单的结构。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一种实施方式，脉冲管制冷机具备：脉冲管；双向流路，连接于脉冲管，并且脉冲管流入流和脉冲管流出流交替流过；DC流产生器，配置于双向流路上，并且对脉冲管流入流带来第1压力损耗，对脉冲管流出流带来与第1压力损耗不同的第2压力损耗；及流量调整器，与DC流产生器串联配置于双向流路上，并且调整脉冲管流入流及脉冲管流出流的流量。

另外，以上的构成要件的任意组合或将本发明的构成要件或表述在方法、装置及系统等之间相互替换的实施方式也作为本发明的实施方式而有效。

发明效果

根据本发明，能够提供调节脉冲管制冷机的DC流的简单的结构。

附图说明

图1是概略地表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机的一部分的图。

图2是概略地表示实施方式所涉及的DC流产生器的例示性结构的图。

图3是概略地表示另一实施方式所涉及的脉冲管制冷机的一部分的图。

图4是表示实施方式所涉及的DC流产生器中的压力损耗的温度依赖性的图表。

图5是概略地表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机的图。

图6是概略地表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机的另一例的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。在以下说明及附图中，对相同或等同的构成要件、部件及处理标注相同符号，并适当省略重复说明。在各附图中，为了便于说明，适当设定各部的缩尺或形状，只要没有特别提及，则不应用作限定性解释。实施方式为示例，其并不对本发明的范围作任何限定。实施方式中所记载的所有特征或其组合并不一定是发明的本质。

图1是概略表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的一部分的图。脉冲管制冷机10具备脉冲管50及连接于脉冲管50的双向流路52。双向流路52连接于脉冲管50的高温端，并且允许工作气体(例如氦气)通过而进出脉冲管50。

在双向流路52上，串联配置有DC流产生器40和流量调整器80。另外，在图1所示的例子中，流量调整器80、DC流产生器40及脉冲管50的高温端按照该顺序连接，但是也可以更换流量调整器80和DC流产生器40的配置顺序，即，也可以以DC流产生器40、流量调整器80及脉冲管50的高温端的顺序连接。

在双向流路52中，交替流过脉冲管流入流56和脉冲管流出流58。脉冲管流入流56和脉冲管流出流58为彼此相反方向的工作气体流。脉冲管流入流56从DC流产生器40的入口侧通过DC流产生器40后流入脉冲管50。脉冲管流出流58从脉冲管50流出，并从DC流产生器40的出口侧通过DC流产生器40。脉冲管流入流56在脉冲管制冷机10的制冷循环的一部分(例如，吸气工序的一部分)中生成，脉冲管流出流58在脉冲管制冷机的制冷循环的另一部分(例如，排气工序的一部分)中生成。

众所周知，脉冲管制冷机10使脉冲管50内的气体要件(又被称为气体活塞)的位移振动的相位相对于工作气体的压力振动适当地延迟从而在脉冲管50的低温端产生PV功，从而能够对设置于脉冲管50的低温端的冷却台进行冷却。由此，脉冲管制冷机10能够对与冷却台接触的气体、液体或与冷却台热连接的物体进行冷却。在脉冲管制冷机10为二级式时，第1级的冷却台例如被冷却至低于100K(例如，30K～60K左右)，第2级的冷却台例如被冷却至约4K左右或其以下。振动流产生源或相位控制机构等脉冲管制冷机10的基本构成要件可以适当采用各种公知的结构。关于若干个示例性结构，将在后面参考图5及图6进行叙述。

DC流产生器40对脉冲管流入流56带来第1压力损耗，对脉冲管流出流58带来与第1压力损耗不同的第2压力损耗。DC流产生器40在入口侧和出口侧具有不同的流路形状。在该实施方式中，DC流产生器40具备固定节流孔41，在固定节流孔41的入口侧具有第1锥部42，在固定节流孔41的出口侧具有第2锥部43。DC流产生器40的节流孔形状是固定的。

第1锥部42将双向流路52连接于固定节流孔41。第1锥部42的流路截面面积随着沿工作气体的流动方向从双向流路52朝向固定节流孔41而逐渐变小。固定节流孔41在流动方向上具有恒定的流路截面面积。第2锥部43在流动方向上的与第1锥部42相反的一侧将双向流路52连接于固定节流孔41。第2锥部43的流路截面面积随着沿流动方向从双向流路52朝向固定节流孔41而逐渐变小。

但是，第1锥部42和第2锥部43具有互不相同的锥角。第1锥部42的第1锥角θ1与第2锥部43的第2锥角θ2不同。由此，第1锥部42对脉冲管流入流56带来第1压力损耗，第2锥部43对脉冲管流出流58带来第2压力损耗。

若进行补充说明，则固定节流孔41使脉冲管流入流56及脉冲管流出流58产生缩流。缩流引起的压力损耗根据脉冲管流入流56和脉冲管流出流58分别流入固定节流孔41的流路形状而不同。

在该实施方式中，脉冲管流入流56从第1锥部42通过固定节流孔41，另一方面，脉冲管流出流58从第2锥部43通过固定节流孔41。第1锥部42的第1锥角θ1大于第2锥部43的第2锥角θ2。可以认为，锥角越大，通过固定节流孔41的流动中产生的压力损耗越大。因此，可以预料脉冲管流入流56中产生的第1压力损耗大于脉冲管流出流58中产生的第2压力损耗。

根据本发明人的计算例，若将第1锥角θ1设为80度且将第2锥角θ2设为30度，则脉冲管流入流56中带来94.5kPa的压力损耗，脉冲管流出流58中带来79.5kPa的压力损耗。并且，脉冲管流入流56的最大流速成为883m/s，脉冲管流出流58的最大流速成为812m/s。在该计算中，将固定节流孔41的流路直径设为0.6mm、将流路长度设为0.5mm、将从第1锥部42的入口流量设为3.96×10^-5kg/s、将第2锥部43的出口压力设为0Pa、将流体设为氦(理想气体)，从而考虑气体的压缩性。

如此，通过将DC流产生器40的入口和出口相对于固定节流孔41的锥角设为不同，能够使DC流产生器40对脉冲管流入流56及脉冲管流出流58带来的流路阻力不同。依赖于DC流产生器40中的流动方向的流路阻力的不同会使得在脉冲管制冷机10中产生DC流。在上述计算例中，脉冲管流入流56变得比脉冲管流出流58更难以流动。在该情况下，根据本发明人的见解，从脉冲管50的低温端朝向高温端的DC流68得到促进。通过适当设计DC流产生器40的节流孔形状，能够调节DC流68。

若将DC流产生器40以相反方向配置于双向流路52上，则能够产生相反方向的DC流。即，在脉冲管流入流56从第2锥部43流入而脉冲管流出流58从第1锥部42流入时，从脉冲管50的高温端朝向低温端的DC流得到促进。

通常认为，从脉冲管50的高温端朝向低温端的DC流是不提倡的。这是因为，在DC流包含从脉冲管高温端朝向脉冲管低温端贯穿的工作气体流时，这样的工作气体流会带来从脉冲管高温端朝向脉冲管低温端的热侵入，因此脉冲管制冷机10的制冷效率有可能会下降。

然而，例如在脉冲管制冷机10为大型且蓄冷器的流路阻力大的情况下等，根据脉冲管制冷机10的设计，还有可能会产生从脉冲管50的低温端朝向高温端的过量的DC流，其会影响制冷性能。为了缓和该现象，希望产生从脉冲管50的高温端朝向低温端的DC流。

如上所述，DC流产生器40能够产生从脉冲管50的高温端朝向低温端的DC流，因此能够缓和上述的过量的DC流，从而能够抑制由此引起的脉冲管制冷机10的制冷性能下降。

对脉冲管流入流56和脉冲管流出流58带来不同大小的压力损耗的并不只限于入口侧和出口侧的锥角的不同。可以认为，DC流产生器40的入口侧和出口侧的流路形状的不同也会对脉冲管流入流56和脉冲管流出流58带来不同的压力损耗。因此，DC流产生器40也可以在入口侧具有第1几何学流路形状从而对脉冲管流入流56带来第1压力损耗，在出口侧具有第2几何学流路形状从而对脉冲管流出流58带来与第1压力损耗不同的第2压力损耗。第2几何学流路形状与第1几何学流路形状不同。

流量调整器80调整脉冲管流入流56及脉冲管流出流58的流量。流量调整器80可以具备改变双向流路的流路截面面积的可变节流孔。作为一例，作为流量调整器80，可以在双向流路上配置能够沿与流动方向垂直的方向移动的阀体82。由此，流量调整器80能够调整双向流路52的工作气体流量。

流量调整器80构成为，对脉冲管流入流56及脉冲管流出流58带来相同的压力损耗。流量调整器80可以在入口侧和出口侧具有对称的流路形状。由此，流量调整器80构成为不产生DC流68。

根据本发明人的研究可知，由流量调整器80调整的流量不依赖于流量调整器80的入口侧和出口侧的流路形状，而仅依赖于流量调整器80的最小流路截面面积。

因此，通过分开设置DC流产生器40和流量调整器80，流量与DC流之间的相互依赖程度明显减少或消除。通过对DC流产生器40的设计能够调节DC流68，通过操作流量调整器80能够调整脉冲管流入流56及脉冲管流出流58的流量。容易分别独立调节流量和DC流。

流量调整器80担负流量的调整(即，缩小流路的功能)，因此DC流产生器40的流路截面面积(例如，固定节流孔41的流路截面面积)可以大于流量调整器80的流路截面面积(例如，流量调整器80能够实现的最小的流路截面面积)。通过分开设置DC流产生器40和流量调整器80，允许将DC流产生器40的流路截面面积设计得比较大。这有助于容易制作DC流产生器40。

图2是概略地表示实施方式所涉及的DC流产生器40的例示性结构的图。DC流产生器40可以具备：具有固定节流孔41的固定节流孔零件44、具有第1锥部42的第1锥形流路零件45、及具有第2锥部43的第2锥形流路零件46。在固定节流孔零件44的一侧气密地固定有第1锥形流路零件45，由此第1锥部42连接于固定节流孔41。在固定节流孔零件44的另一侧气密地固定有第2锥形流路零件46，由此第2锥部43连接于固定节流孔41。并且，第1锥形流路零件45和第2锥形流路零件46分别气密地固定于双向流路52上，由此DC流产生器40设置于双向流路52上。固定节流孔零件44、第1锥形流路零件45及第2锥形流路零件46可以分别可拆卸地安装。

可以预先准备锥角不同的多个锥形流路零件。通过更换锥形流路零件，能够调整DC流产生器40对脉冲管流入流56及脉冲管流出流58带来的压力损耗，由此能够调节脉冲管制冷机10的DC流68。

图3是概略地表示另一实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的一部分的图。在该实施方式中，DC流产生器40的结构不同。DC流产生器40具备设置于双向流路52上的温度调整器62，该温度调整器62在DC流产生器40的入口侧将脉冲管流入流56调整为第1温度，在DC流产生器40的出口侧将脉冲管流出流58调整为与第1温度不同的第2温度。

如以下叙述，DC流产生器40可以使用温度调整器62从而不依赖于节流孔形状即可产生DC流68。因此，DC流产生器40的节流孔形状在入口侧和出口侧相互不同并不是必须的。因此，DC流产生器40也可以为在入口侧和出口侧具有相同的流路形状的简单的固定节流孔。固定节流孔相对于与脉冲管流入流56及脉冲管流出流58的方向正交且通过节流孔的中心的对称面60面对称。

温度调整器62具备在DC流产生器40的入口侧对脉冲管流入流56进行加热的加热器64。加热器64配置在DC流产生器40的入口侧的双向流路52上。加热器64例如可以为电加热器等适当的加热器具。或者，加热器64也可以为利用来自缓冲容积、压缩机等发热的脉冲管制冷机10的构成要件或周边设备的排热来进行加热的加热器具。加热器64也可以为使比工作气体高温的调温流体与工作气体热交换从而对工作气体进行加热的热交换器。

脉冲管流入流56被加热器64加热至第1温度，并以该状态流入DC流产生器40。然后，脉冲管流入流56通过DC流产生器40后从脉冲管50的高温端流入脉冲管50中。脉冲管50的高温端的周围为环境温度(例如室温)，因此流入脉冲管50中的工作气体放热而温度下降，成为第2温度。第2温度低于第1温度。由此，从DC流产生器40的出口侧流入DC流产生器40时的脉冲管流出流58具有比DC流产生器40的入口侧的脉冲管流入流56更低的温度。流入DC流产生器40的工作气体流根据流动方向而温度不同。

图4是表示实施方式所涉及的DC流产生器40中的压力损耗的温度依赖性的图表。在图4中示出了氦气通过图3所示的DC流产生器40时气体流中产生的流路阻力的分析及实验结果。横轴表示DC流产生器40的最小截面面积(mm²)，即，对称面60中的流路截面面积。纵轴表示DC流产生器40的流路阻力(MPa)，其相当于将DC流产生器40的出口侧设为大气压时的入口侧的压力。

在图4中，三角形符号表示将流入DC流产生器40的气体的温度加热至400K的情况下的计算结果，菱形符号表示在流入DC流产生器40的气体的温度为300K的情况下的计算结果。圆圈表示实验结果。

与实验结果同样地，计算结果也表示：流路截面面积变得越大，流路阻力变得越小。因此，计算结果所表示的流路阻力的变化趋势通过实验得到了证实，被评价为可靠。若比较300K下的流路阻力(约0.11MPa＠0.28mm²)和400K下的流路阻力(约0.15MPa＠0.28mm²)，则400K下的流路阻力相对于300K下的流路阻力增加了大致1.3倍。

如此，通过改变流入DC流产生器40的气体温度，能够使DC流产生器40对通过其中的气体流带来的流路阻力不同。依赖于DC流产生器40中的流动方向的流路阻力的不同会使得在脉冲管制冷机10中产生DC流68。

在脉冲管流入流56在DC流产生器40的入口侧具有第1温度(例如400K)且脉冲管流出流58在DC流产生器40的出口侧具有第2温度(例如300K)时，基于DC流产生器40的流路阻力差，脉冲管流入流56变得比脉冲管流出流58更难以流动。在该情况下，根据本发明人的见解，从脉冲管50的低温端朝向高温端的DC流68得到促进。

在上述例子中，第1温度与第2温度的温度差为100K，例如可以在50K～150K的范围内。温度调整器62可以构成为，在DC流产生器40的入口侧的脉冲管流入流56与DC流产生器40的出口侧的脉冲管流出流58之间产生选自该温度范围的温度差。

并且，温度调整器62可以构成为控制温度差。通过改变温度差，能够改变流路阻力差，由此温度调整器62能够控制DC流68。

如图3所示，温度调整器62可以具备在DC流产生器40的出口侧对脉冲管流出流58进行冷却的冷却器66。冷却器66配置在DC流产生器40的出口侧的双向流路52上。冷却器66可以为液冷式的热交换器或空冷式的热交换器，例如使用珀耳帖元件等冷却元件的冷却器或其他适当的冷却器。

通过与加热器64组合设置冷却器66，能够降低用于实现规定的温度差的加热器64的加热温度。例如，在没有冷却器66而DC流产生器40的出口侧的工作气体为室温(例如20℃)的情况下，为了产生100℃的温度差，加热器64必须将工作气体加热至120℃。但是，在冷却器66将工作气体例如冷却至-20℃时，为了产生100℃的温度差，加热器64只需要将工作气体加热至80℃即可。能够简化加热器64的结构或脉冲管制冷机10的耐热性。

并且，不仅加热器64在DC流产生器40的入口侧对工作气体进行温度调整，而且冷却器66在DC流产生器40的出口侧也对工作气体进行温度调整，因此能够更可靠地管理温度差。

利用冷却器66，能够将被加热器64加热的脉冲管流入流56在流入脉冲管50之前进行冷却。能够避免气体以高温的状态流入脉冲管50中而对脉冲管制冷机10的制冷性能带来影响。

温度调整器62也可以生成相反方向的温度差从而产生相反方向的DC流。例如，通过更换加热器64和冷却器66的配置位置，第1温度变得低于第2温度。DC流产生器40的入口侧的脉冲管流入流56具有比DC流产生器40的出口侧的脉冲管流出流58更低的温度。脉冲管流出流58变得比脉冲管流入流56更难以流动，因此从脉冲管50的高温端朝向低温端的DC流得到促进。

图5是概略地表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的图。脉冲管制冷机10为GM(Gifford-McMahon：吉福德-麦克马洪)式的双向进气型的二级脉冲管制冷机，其为了调节二级部的DC流而适用了上述的DC流产生器40。并且，流量调整器80与DC流产生器40串联设置。

脉冲管制冷机10具备压缩机12和冷头14。冷头14具备主压力切换阀22、第1级脉冲管116、第1级蓄冷器118、第1级冷却台120、第1级缓冲容积126、第1级双向进气流路134及第1级缓冲线路136。主压力切换阀22经由蓄冷器连通通道32连接于第1级蓄冷器118。在第1级双向进气流路134上设置有第1级双向进气节流孔128，在第1级缓冲线路136上设置有第1级缓冲节流孔130。

而且，脉冲管制冷机10还具备第2级脉冲管216、第2级蓄冷器218、第2级冷却台220、第2级缓冲容积226、第2级双向进气流路234及第2级缓冲线路236。第2级蓄冷器218串联连接于第1级蓄冷器118，第2级蓄冷器218的低温端与第2级脉冲管216的低温端216b彼此连通。

第2级双向进气流路234以迂回蓄冷器118、218的方式将主压力切换阀22连接于第2级脉冲管216。第2级双向进气流路234相当于图1所示的双向流路52，在第2级双向进气流路234上设置有DC流产生器40和流量调整器80。第2级双向进气流路234从蓄冷器连通通道32上的分支部32a经由DC流产生器40和流量调整器80连接于第2级脉冲管216的高温端216a。在第2级缓冲线路236上设置有第2级缓冲节流孔230，第2级缓冲线路236经由第2级缓冲节流孔230将第2级缓冲容积226连接于第2级脉冲管216的高温端216a。

GM方式的双向进气型的脉冲管制冷机本身是众所周知的，因此省略脉冲管制冷机10的各构成要件的详细说明。

图5所示的脉冲管制冷机10具有包括第2级脉冲管216、第2级双向进气流路234及蓄冷器118、218的循环路径。因此，在该循环路径上有可能会产生DC流68。通过在第2级双向进气流路234上设置DC流产生器40，能够调节脉冲管制冷机10的DC流68。通过将DC流产生器40与流量调整器80分开设置，能够分别独立地调节流量和DC流。

图5所示的脉冲管制冷机10在第1级也具有循环路径，因此DC流产生器40和流量调整器80也可以设置于第1级双向进气流路134上。

图6是概略地表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的另一例的图。图6所示的脉冲管制冷机10为GM式的四阀型的二级脉冲管制冷机。因此，脉冲管制冷机10具备第1级副压力切换阀V3、V4和第2级副压力切换阀V5、V6从而代替双向进气流路。以下，重点说明两者的不同结构，关于相同的结构，简单地进行说明或省略说明。

第1级副压力切换阀V3、V4将第1级脉冲管116的高温端交替地连接于压缩机12的吐出口和吸入口。第1级副压力切换阀V3、V4通过第1级脉冲管连通通道140连接于第1级脉冲管116的高温端。第1级脉冲管连通通道140具有第1级流量调整要件142。同样地，第2级副压力切换阀V5、V6将第2级脉冲管216的高温端交替地连接于压缩机12的吐出口和吸入口。第2级副压力切换阀V5、V6通过第2级脉冲管连通通道240连接于第2级脉冲管216的高温端。第2级脉冲管连通通道240相当于图1所示的双向流路52，DC流产生器40和流量调整器80设置于第2级脉冲管连通通道240上。GM方式的四阀型的脉冲管制冷机本身是众所周知的，因此省略脉冲管制冷机10的各构成要件的详细说明。

图6所示的脉冲管制冷机10具有包括压缩机12、第2级脉冲管216及蓄冷器118、218的循环路径。因此，在该循环路径中有可能会产生DC流68。通过在第2级脉冲管连通通道240上设置DC流产生器40，能够调节脉冲管制冷机10的DC流68。通过将DC流产生器40与流量调整器80分开设置，能够分别独立地调节流量和DC流。

图6所示的脉冲管制冷机10在第1级也具有循环路径，因此DC流产生器40和流量调整器80也可以设置于第1级脉冲管连通通道140上。

以上，根据实施例对本发明进行了说明。本发明并不只限于上述实施方式，本领域技术人员应该可以理解，可以进行各种设计变更，可以存在各种各样的变形例，并且这样的变形例也在本发明的范围内。在一种实施方式中进行说明的各种特征也可以适用于其他实施方式。通过组合而产生的新的实施方式兼具所组合的实施方式各自的效果。

在上述的实施方式中，DC流产生器40和流量调整器80在双向流路52上相邻配置。但是，在一种实施方式中，在DC流产生器40与流量调整器80之间也可以设置有脉冲管制冷机10的其他构成要件。例如，也可以采用如下配置：将DC流产生器40连接于蓄冷器的高温端，将流量调整器80连接于脉冲管的高温端。即，在DC流产生器40与流量调整器80之间可以配置有蓄冷器、冷却台及脉冲管。或者，DC流产生器40也可以连接于蓄冷器的低温端与脉冲管的低温端之间。即，在DC流产生器40与流量调整器80之间可以配置有脉冲管。换言之，配置有DC流产生器40和流量调整器80的双向流路52可以包括脉冲管制冷机10中的所有循环路径。DC流产生器40和流量调整器80也可以配置于作为双向流路52的循环路径中的任意部位。

在上述实施方式中，举例说明了双向进气型及四阀型的脉冲管制冷机，但是，本实施方式所涉及的DC流产生器与流量调整器80的分开配置还可以适用于形成有包括脉冲管的工作气体的循环路径的其他脉冲管制冷机。并且，脉冲管制冷机也可以为单级式或三级式等其他多级式的脉冲管制冷机。

以上，使用具体语句对本发明的实施方式进行了说明，但是，实施方式中仅示出了本发明的原理、应用的一方面，在不脱离技术方案中规定的本发明的思想的范围内，实施方式允许有很多变形例或配置的变更。

产业上的可利用性

本发明能够利用于脉冲管制冷机的领域。

符号说明

10-脉冲管制冷机，12-压缩机，40-DC流产生器，41-固定节流孔，42-第1锥部，43-第2锥部，50-脉冲管，52-双向流路，56-脉冲管流入流，58-脉冲管流出流，62-温度调整器，80-流量调整器。

Claims

1.一种脉冲管制冷机，其特征在于，具备：

脉冲管；

双向流路，连接于所述脉冲管，并且脉冲管流入流和脉冲管流出流交替流过；

DC流产生器，配置于所述双向流路上，并且对所述脉冲管流入流带来第1压力损耗，对所述脉冲管流出流带来与第1压力损耗不同的第2压力损耗；及

流量调整器，与所述DC流产生器串联配置于所述双向流路上，并且调整所述脉冲管流入流及所述脉冲管流出流的流量。

2.根据权利要求1所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述流量调整器对所述脉冲管流入流及所述脉冲管流出流带来相同的压力损耗。

3.根据权利要求1或2所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述流量调整器具备改变所述双向流路的流路截面面积的可变节流孔。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述DC流产生器具备固定节流孔，在所述固定节流孔的入口侧具有对所述脉冲管流入流带来所述第1压力损耗的第1锥部，在所述固定节流孔的出口侧具有对所述脉冲管流出流带来所述第2压力损耗的第2锥部，所述第1锥部和所述第2锥部具有互不相同的锥角。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述DC流产生器具备设置于所述双向流路上的温度调整器，所述温度调整器在所述DC流产生器的入口侧将所述脉冲管流入流调整为第1温度，在所述DC流产生器的出口侧将所述脉冲管流出流调整为与所述第1温度不同的第2温度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述脉冲管制冷机为双向进气型的二级脉冲管制冷机，所述脉冲管为二级脉冲管，

所述脉冲管制冷机还具备连接于所述二级脉冲管的低温端的蓄冷器，

所述双向流路为迂回所述蓄冷器而连接于所述二级脉冲管的高温端的双向进气流路。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述脉冲管制冷机为四阀型的二级脉冲管制冷机，所述脉冲管为二级脉冲管，

所述脉冲管制冷机还具备：压缩机；及压力切换阀，将所述二级脉冲管的高温端交替连接于所述压缩机的吐出口和吸入口，

所述双向流路将所述压力切换阀连接于所述二级脉冲管的高温端。