[實用新型]一種GM制冷機的氦氣換熱裝置

有效

• 申請號: 201921402566.1
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN210425614U
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 撒峰;李瑋
• 申請（專利權）人: 京安古貝（北京）科技有限公司
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 劉曉明

本實用新型公開了一種GM制冷機的氦氣換熱裝置，屬于氦液化技術領域，包括GM制冷機，所述GM制冷機上設有氦氣換熱小孔和以及導熱塊，所述氦氣換熱小孔設于導熱塊的上方，所述GM制冷機上設有高壓區和低壓區，高壓區與氦氣換熱小孔連接，所述低壓區與氦氣換熱小孔的另一端連通，所述GM制冷機的缸壁上設有翅片換熱器，所述氦氣換熱小孔水平設置，所述氦氣換熱小孔的長度大于所述氦氣換熱小孔的內徑。本實用新型利用壓力差以及小孔換熱結構，以提高氦氣在GM制冷機一級上的換熱效率，以達到提高GM制冷機對氦氣的液化率目的。

技術領域

本實用新型屬于氦液化技術領域，具體涉及一種GM制冷機的氦氣換熱裝置。

背景技術

由于目前世界性的氦資源緊缺，氦產品的價格在兩年里翻了兩番，GM制冷機為冷源的氦液化器越來越多的被研究所、大學運用于氦的回收再液化的系統中，以確保氦產品的有效利用和儀器設備的連續使用。如何提高GM制冷機對氦氣的液化率，成為目前GM制冷機為冷源的氦液化器需要進一步研究解決的問題，因此，需要一種GM制冷機的氦氣換熱裝置來解決以上問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種GM制冷機的氦氣換熱裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種GM制冷機的氦氣換熱裝置，包括GM制冷機，所述GM制冷機上設有氦氣換熱小孔和以及導熱塊，所述氦氣換熱小孔設于導熱塊的上方，所述GM制冷機上設有高壓區和低壓區，高壓區與氦氣換熱小孔連接，所述低壓區與氦氣換熱小孔的另一端連通，所述GM制冷機上設有安裝塊，所述氦氣換熱小孔設于安裝塊上，所述氦氣換熱小孔上設有環形腔，所述氦氣換熱小孔位于環形腔的內圈，所述與氦氣換熱小孔之間設有多個散熱翅片，所述氦氣換熱小孔上設有限流腔，所述限流腔內滑動安裝有活塞，所述環形腔的頂部和底部分別連接有出水管和進水管，所述氦氣換熱小孔的一端連接有連接管，連接管的一端安裝有氣泵，所述連接管上設有粗管，粗管內滑動安裝有橫桿，橫桿的底部安裝有堵塞塊，堵塞塊抵壓于連接管上。

作為一種優選的實施方式，所述GM制冷機的缸壁上設有翅片換熱器。

作為一種優選的實施方式，所述氦氣換熱小孔水平設置，所述氦氣換熱小孔的長度大于所述氦氣換熱小孔的內徑。

作為一種優選的實施方式，所述限流腔的頂部內壁安裝有推桿電機，推桿電機的推桿與活塞連接。

作為一種優選的實施方式，所述粗管的頂部和底部與連接管連接，所述連接管和粗管的橫截面均勻圓形結構，粗管的內徑大于連接管的內徑，粗管的兩側內壁安裝有電動伸縮桿，電動伸縮桿的活塞桿與橫桿固定連接。

作為一種優選的實施方式，所述氣泵連接有氣管，氣管與低壓區連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

300K的氦氣在經過制冷機缸壁上的翅片換熱器的換熱，溫度已降至100K，壓力為10Psi，制冷機一級溫度為45K，氦氣通過預設的狹長的小孔，充分換熱至45K左右，10Psi的氦氣在完成換熱后，從小孔出口進入低壓區，體積迅速膨脹，溫度進一步下降，利用了壓力能量，減少對二級冷量的使用，從而有效的降低了飽和氦氣的溫度，對制冷機二級的冷凝液化效率起到了有利的作用。

通過環形腔內吸取氦氣換熱小孔內的熱量，同時氦氣換熱小孔內的熱量通過散熱翅片進行散熱，環形腔內的水吸收散熱翅片的熱量，從而給氦氣換熱小孔內快速降溫，冷卻水從出水管排出，實現給氦氣冷卻，冷卻充分。

本實用新型利用壓力差以及小孔換熱結構，以提高氦氣在GM制冷機一級上的換熱效率，以達到提高GM制冷機對氦氣的液化率目的。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為安裝塊的剖視結構示意圖。