CN2234596Y - 变截面脉管制冷机 - Google Patents

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Abstract

一种变截面脉管制冷机，包括一压缩腔，压缩腔的出气口串接有回热管、冷端换热器、脉管、热端换热器，热端换热器通过一小孔和气库相连接，热端换热器通过一双向进气孔和压缩腔相连接，所说的脉管为变截面形式，使得脉管内径与温度分布得到良好的匹配，提供了整机的制冷能力和效率。

Description

变截面脉管制冷机
本实用新型涉及一种制冷机，特别涉及一种脉管制冷机。
脉管制冷机最早是由美国的Gifford和Longsworth于1963年提出的。脉管制冷机发展至今，其脉管结构均采用一根圆柱形的管子，这种脉管结构不能和脉管中大的温度梯度相匹配，因而使脉管制冷机的固有效率低于斯特林机和G—M机的固有效率，这就使得脉管制冷机的应用受到一定的限制。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种变截面脉管制冷机，采用变截面的脉管结构，使其脉管内径与温度分布得到良好的匹配，具有制冷性能提高、结构简单的特点。
图1是本实用新型的结构原理图。
图2是本实用新型的另一实施例。
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细的说明。
参照图1、2，本实用新型包括一压缩腔1，压缩腔1的出气口连接有回热器2，回热器2的另一端与冷端换热器3相连接，冷端换热器3配置于脉管4的一端，脉管4的另一端配置有热端换热器5，热端换热器5通过小孔6与气库8相连接，热端换热器5同时通过双向进气孔7和压缩腔1的出气口相连接。
压缩腔1为脉管制冷机提供气源，可以是压缩机或热声谐振腔等提供振荡气流的装置，图1所示的脉管4内截面为阶梯形，可以为两截面或多截面；图2所示的脉管4内截面为圆锥形。
当压缩腔1内气压升高时，压缩腔1提供的振荡气流，一股经过回热器2回热后进入冷端换热器3，吸收热量后进入脉管4和脉管4进行“表面泵热”，然后进入热端换热器5放热，另一股气流经过双向进气孔7进入热端换热器5和脉管4，整个气流经过小孔6进入气库8；反之，当压缩腔1内气压降低时，气流由气库8流出，形成反向流动。
由于本实用新型脉管内径与脉管内温度采用梯度匹配，从而有效地减少了脉管的死容积；同时，有效地破坏了脉管内壁的层流热边界层，增强了“表面泵热”效果，提高了流过回热器的单位质量气体的制冷量、脉管制冷机整机的制冷能力和效率。
与现有技术相比，本实用新型有如下优点：(1)温度越低，工质的比容越大，在相同的质量流量下所需的容积越小，因而变截面脉中脉管的内径与温度分布匹配良好；(2)有效地减少了脉管死容积，提高了单位质量工质的制冷性能；(3)有效地破坏了脉管内层流热边界层，增强了“表面泵热”效果。

Claims (4)

1、变截面脉管制冷机，包括一压缩腔(1)，压缩腔(1)的出气口连接有回热器(2)，回热器(2)的另一端与冷端换热器(3)相连接，冷端换热器(3)配置于脉管(4)的一端，脉管(4)的另一端配置有热端换热器(5)，热端换热器通过小孔(6)与气库(8)相连接，热端换热器(5)同时通过双向进气孔(7)和压缩腔(1)的出气口相连接，本实用新型的特征是，所说的脉管(4)为变截面形式的脉管。
2、根据权利要求1所述的制冷机，其特征在于，所说的变截面脉管为两截面形式。
3、根据权利要求1所述的制冷机，其特征在于，所说的变截面脉管为多截面形式。
4、根据权利要求1所述的制冷机，其特征在于，所说的变截面脉管为圆锥形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1293348C (zh) * 2005-05-26 2007-01-03 西安交通大学 具有可切换气库的混合工质低温节流制冷机
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