[發明專利]一種液氦溫區的V-M型熱壓縮機驅動的脈沖管制冷機

有效

• 申請號: 201210208787.1
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103512258A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 戴巍;羅二倉;周遠;王曉濤;陳燕燕
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;F25B41/04
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.一種液氦溫區的V-M型熱壓縮機驅動的脈沖管制冷機，其包括：液氮溫區斯特林型脈沖管制冷機、V-M型熱壓縮機和低溫側脈沖管制冷機和熱橋；

所述的液氮溫區斯特林型脈沖管制冷機由依次相連的壓力波發生器、第一熱端換熱器、第一回熱器、第一冷端換熱器、第一脈沖管、第一脈沖管熱端換熱器、慣性管以及第一氣庫組成；

所述V-M型熱壓縮機由依次相連的驅動電機、第二熱端換熱器、第二回熱器、第二冷端換熱器、熱緩沖管和熱緩沖管熱端換熱器組成；其中所述的熱緩沖管熱端換熱器通過連接管與活塞上部空間連通；

所述低溫側脈沖管制冷機由依次相連的中間換熱器、第三回熱器、第四回熱器、低溫端冷端換熱器、第二脈沖管、第二脈沖管熱端換熱器、第一閥門、第二閥門和第二氣庫組成；

所述第二脈沖管熱端換熱器與第二氣庫之間的連接管路上裝有第一閥門；所述第二脈沖管熱端換熱器出口與第二熱端換熱器入口之間的連接管路上裝有第二閥門，所述第一閥門、第二閥門及第二氣庫共同組成第一調相機構；

所述液氮溫區斯特林脈沖管制冷機的第一冷端換熱器和所述V-M型熱壓縮機的第二冷端換熱器分別與所述熱橋接觸連接，所述的第二冷端換熱器與低溫側脈沖管制冷機的中間換熱器相連通并通過熱橋并對低溫脈沖管制冷機的中間換熱器進行預冷；在第二冷端換熱器處，一部分氣體壓力波動進入熱緩沖管，另一部分進入中間換熱器，在第四回熱器出口端以及低溫端冷端換熱器得到液氦溫區制冷。

2.按權利要求1所述的液氦溫區的V-M型熱壓縮機驅動的脈沖管制冷機，其特征在于，所述低溫側脈沖管制冷機采用兩級脈沖管結構：在所述第三回熱器的出口端依次連接第三脈沖管、第三脈沖管熱端換熱器和第三氣庫，在第三氣庫與第三脈沖管熱端換熱器之間的連接管路上安裝第四閥門；在所述第二熱端換熱器出口與第三脈沖管熱端換熱器入口之間的連接管路上裝有第三閥門；所述第三閥門、第四閥門以及第三氣庫共同組成第二調相機構。

3.按權利要求1所述的液氦溫區的V-M型熱壓縮機驅動的脈沖管制冷機，其特征在于，所述第一調相機構由第一直線電機替代。

4.按權利要求2所述的液氦溫區的V-M型熱壓縮機驅動的脈沖管制冷機，其特征在于，所述的第二調相機構由第二直線電機替代。

5.按權利要求1所述的液氦溫區的V-M型熱壓縮機驅動的脈沖管制冷機，其特征在于，所述的液氮溫區斯特林脈沖管制冷機有二種型式：

第一種型式為：所述第一脈沖管與第一回熱器并列放置的U型液氮溫區斯特林脈沖管制冷機；

第二種型式為：第一脈沖管位于第一回熱器之中的同軸型液氮溫區斯特林型脈沖管制冷機，該第一回熱器呈環形狀。

6.按權利要求1所述的液氦溫區的V-M型熱壓縮機驅動的脈沖管制冷機，其特征在于，所述的低溫側脈沖管制冷機中第四回熱器采用磁性材料作為填充物。

7.按權利要求1所述的液氦溫區的V-M型熱壓縮機驅動的脈沖管制冷機，其特征在于，所述液氮溫區斯特林型脈沖管制冷機中采用He⁴作為氣體工質；所述V-M型熱壓縮機和低溫側脈沖管制冷機采用He³或者He⁴作為氣體工質。