[發明專利]多路旁通脈管制冷機

有效

• 申請號: 201611044017.2
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108106039B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 朱紹偉
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

1.一種多路旁通脈管制冷機，包括冷頭、壓縮機構和調相器，其中冷頭共設置n級，每一級冷頭均由散熱器、回熱器、冷量換熱器及脈管順次連接而成，所述的壓縮機構具有n個壓縮腔，每個壓縮腔分別與每一級冷頭相連，第n級冷頭的脈管的高溫端與第n-1級冷頭的脈管的低溫端相連接，第一級的脈管的高溫端與調相器連接，其特征在于，在至少n-1級冷頭與相應的壓縮腔之間設置有調相氣庫，n≥2，且為正整數。

2.根據權利要求1所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，所述的調相氣庫是冷頭與壓縮腔之間的死容積，或是其間的連接管。

3.根據權利要求1所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，所述的調相器由慣性管和慣性管氣庫順次連接組成，第一級冷頭的脈管與慣性管連接。

4.根據權利要求1所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，所述的調相器選擇小孔氣庫型調相器、雙向進氣型調相器或室溫推移活塞型調相器。

5.根據權利要求1所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，

所述的壓縮機構由階梯活塞與階梯氣缸形成壓縮腔，所述的階梯活塞下部設置活塞環槽，從而使階梯活塞與階梯氣缸間的間隙密封長度可控；或，

所述的壓縮機構由階梯活塞與階梯氣缸形成壓縮腔，所述的階梯氣缸上設置氣缸環槽，從而使階梯活塞與階梯氣缸間的間隙密封長度可控；或，

所述的壓縮機構由階梯活塞與階梯氣缸形成壓縮腔，所述的階梯活塞下部設置活塞環槽，同時，所述的階梯氣缸上設置氣缸環槽，從而使階梯活塞與階梯氣缸間的間隙密封長度可控。

6.根據權利要求3所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，所述的慣性管氣庫與其中一個壓縮腔相連，以回收一部分膨脹功。

7.根據權利要求1所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，所述的壓縮機構除具有n個壓縮腔外，還設有與壓縮腔反相的背腔，每一級冷頭的脈管相連后的脈管熱端與背腔相連，以回收一部分膨脹功。

8.根據權利要求3所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，所述的壓縮機構除具有n個壓縮腔外，還設有與壓縮腔反相的背腔，所述的慣性管氣庫與壓縮機構的背腔相連。

9.根據權利要求1所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，n＝2，具體為雙級多路旁通脈管制冷機，

冷頭由第一級冷頭和第二級冷頭組成，第一級冷頭由第一級散熱器、第一級回熱器、第一級冷量換熱器、第一級脈管順次連接而成，第二級冷頭由第二級散熱器、第二級第一回熱器、第二級第二回熱器、第二級冷量換熱器、第二級脈管順次連接而成；

第二級脈管高溫端與第一級脈管低溫端相連接；

第二級第一回熱器與第二級第二回熱器之間的氣流通道由第一級冷量換熱器冷卻；

慣性管接入第一級脈管的高溫端；

壓縮機構由階梯活塞與階梯氣缸形成第一壓縮腔與第二壓縮腔；第一壓縮腔與第一級冷頭的第一級散熱器連接，在第一壓縮腔與第一級冷頭的第一級散熱器之間有第一調相氣庫；第二壓縮腔與第二級冷頭的第二級散熱器連接，在第二壓縮腔與第二級冷頭的第二級散熱器之間有第二調相氣庫。

10.根據權利要求1所述的一種多路旁通脈管制冷機，其特征在于，n＝3，具體為三級多路旁通脈管制冷機，

冷頭由第一級冷頭，第二級冷頭和第三級冷頭組成，第一級冷頭由第一級散熱器、第一級回熱器、第一級冷量換熱器、第一級脈管順次連接而成，第二級冷頭由第二級散熱器、第二級第一回熱器、第二級第二回熱器、第二級冷量換熱器、第二級脈管順次連接而成，第三級冷頭由第三級散熱器、第三級第一回熱器、第三級第二回熱器、第三級第三回熱器、第三級冷量換熱器、第三級脈管順次連接而成；

第三級脈管高溫端與第二級脈管低溫端相連接，第二級脈管高溫端與第一級脈管低溫端相連接；

第三級第一回熱器與第三級第二回熱器之間的氣流通道由第一級冷量換熱器冷卻，第三級第二回熱器與第三級第三回熱器之間的氣流通道由第二級冷量換熱器冷卻，第二級第一回熱器與第二級第二回熱器之間的氣流通道由第一級冷量換熱器冷卻；

慣性管接入第一級脈管的高溫端；

壓縮機構由階梯活塞與階梯氣缸形成第一壓縮腔、第二壓縮腔、第三壓縮腔，第一壓縮腔與第一級冷頭的第一級散熱器連接，在第一壓縮腔與第一級冷頭的第一級散熱器之間有第一調相氣庫；第二壓縮腔與第二級冷頭的第二級散熱器連接，在第二壓縮腔與第二級冷頭的第二級散熱器之間有第二調相氣庫，第三壓縮腔與第三級冷頭連接，在第三壓縮腔與第三級冷頭的第三級散熱器之間有第三調相氣庫。