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脉管制冷机

阅读：1066发布：2020-10-25

IPRDB可以提供脉管制冷机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种脉管制冷机,它包括一压缩机、回热器、脉管、气库,压缩腔的出气口连接一块金属板上表面,回热器和脉管固定在金属板上,回热器和脉管中间填塞回热器填料,金属板下表面与气库相连接。金属板的结构为,双向进气口连接压缩腔和热端换热器,小孔口连接热端换热器和气库。本发明在实现了微型化设计的同时,大大简化了结构,使其更加实用化。对脉管形状的改进有利于脉管内温度梯度的形成,提高了脉管制冷机的制冷性能。，下面是脉管制冷机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种脉管制冷机，它包括压缩机[1]、回热器[2]、脉管[5]、气库[7]其特征在于：脉管[5]设置在回热器[2]内，脉管[5]为一先渐缩再渐扩的脉管，脉管[5]与回热器[2]之间填充有回热器填料[3]，脉管[5]的上端设置有冷端换热器[4]，在回热器[2]与气库[7]之间设置有金属板[6]，金属板[6]内设置有双向进气口[9]，压缩机[1]通过双向进气口[9]与回热器[2]相联通，在金属板[6]上与脉管[5]相对应处设置有热端换热器[10]，热端换热器[10]通过设置在金属板[6]内的双向进气阀[8]与双向进气口[9]相联通，热端换热器[10]通过设置在金属板[6]内的小孔阀[11]与小孔口[12]相联通，小孔口[12]与设置有金属板[6]下面的气库[7]相联通，

2.根据权利要求1所述的脉管制冷机，其特征在于：所说的双向进气阀[8]和小孔阀[11]的两端分别设置有调节阀[13]。

3.根据权利要求1所述的脉管制冷机，其特征在于：所说的脉管[5]由尼龙材料制成。

4.根据权利要求1所述的脉管制冷机，其特征在于：所说的回热器填料[3]为网状填料。

5.根据权利要求1所述的脉管制冷机，其特征在于：所说的在金属板[6]表面处设置有过双向进气口[9]横截面与回热器[2]相配套的密封槽[14]。

6.根据权利要求1所述的脉管制冷机，其特征在于：所说的回热器[2]与脉管[5]同轴固定安装。

说明书全文

脉管制冷机

一、技术领域本发明涉及一种回热式低温制冷机，特别涉及一种脉管制冷机。

目前，各种不同形式的微型脉管制冷机上几乎全部使用圆柱形脉管。我们通过理论分析和相应的数值计算，发现这种形状的脉管并不能达到最佳的温度梯度，从而影响了其制冷效果。现有的脉管均为一根等截面的圆管，由脉管的制冷原理可知：从回热器流入脉管的流量可分为三部分，一部分为制冷分量，与压力同相；一部分为不制冷分量，与压力导数同相；还有一部分是不定相，由温度的导数所决定，如果是升温过程，则属于制冷分量，否则属于不制冷分量。取脉管中任意微元为分析对象，假设脉管内气体为理想气体且压力和温度均匀，并随时间变化，则有：mout·=mi·-dmdt=mi·-ddt(pVPT)]]>=mi·-AΔxRddt(pT)]]>=mi·-AΔxRTdpdt+AΔxPT2pdTdt]]>=mi·-AΔxRT2(Tdpdt-pdTdt)]]>＝f(A，T，p)从上式可知，对任一微元体，管内的温度分布与面积有一定的对应关系，而这个对应关系与压力场和温度场又有直接的关系。第二项不制冷分量和第三项不定项综合起来考虑，这两项制冷与否，由f(T，p，A)的符号所决定，也就是A和T及p之间要满足一定的条件关系，才能使得制冷的项达到最大。而如果采用等截面圆柱管，面积A为常数，这显然与脉管内的压力和温度的分布不能很好地匹配，对于改善脉管制冷机的性能显然是不利的。

为实现上述目的，本发明采用技术方案是：它包括压缩机、回热器、脉管、气库，其特点是，脉管设置在回热器内，脉管为一先渐缩再渐扩的脉管，脉管与回热器之间填充有回热器填料，脉管的上端设置有冷端换热器，在回热器与气库之间设置有金属板，金属板内设置有双向进气口，压缩机通过双向进气口与回热器相联通，在金属板上与脉管相对应处设置有热端换热器，热端换热器通过设置在金属板内的双向进气阀与双向进气口相联通，热端换热器通过设置在金属板内的小孔阀与小孔口相联通，小孔口与设置有金属板下面的气库相联通。

本发明的另一特点是：双向进气阀和小孔阀的两端分别设置有调节阀；脉管由尼龙材料制成，回热器填料为网状填料；金属板表面设置有过双向进气口横截面与回热器相配套的密封槽；回热器与脉管同轴固定安装。

本发明在实现微型化设计的同时，简化了结构，使得微型脉管制冷机实用化，对脉管形状的改进，有利于脉管内温度梯度的形成，提高了脉管制冷机的制冷性能。

参照图1、2、3，本发明包括压缩机1、回热器2、脉管5、气库7，脉管5设置在回热器2内，脉管5与回热器2同轴固定安装，脉管5为一先渐缩再渐扩的尼龙脉管，尼龙材料具有低导热率，更有利于形成温度梯度，脉管5与回热器2之间填充有网状回热器填料3，脉管5的上端设置有冷端换热器4，在回热器2与气库7之间设置有金属板6，金属板6表面设置有与回热器2相配套的密封槽14，在金属板6内、密封槽14的下部设置有双向进气口9，压缩机1通过双向进气口9与回热器2相联通，在金属板6上与脉管5相对应处设置有热端换热器10，热端换热器10通过设置在金属板6内的双向进气阀8与双向进气口9相联通，热端换热器10通过设置在金属板6内的小孔阀11与小孔口12相联通，小孔口12与设置有金属板6下面的气库7相联通，在双向进气阀8和小孔阀11的两端分别设置有调节阀13，用于调节小孔口11和双向进气阀8的开度。本发明除了压缩机1以外所有的部件都整合到了一块金属板6上，同时将双向进气口9和小孔口12以及热端换热器10都设置在金属板6内部，因而改善了脉管制冷机的结构布置，简化了结构。同时，设计了调节阀13，可以在脉管制冷机的运行过程中随时调节小孔阀11和双向进气阀8的开度，改善其制冷性能，从而更加实用化。

本发明的工作过程如下：当压缩机1内气压升高时，压缩机1提供振荡气流，一股经过回热器2回热后进入冷端换热器4，吸收热量后进入脉管5，在脉管5中形成较大的温度梯度，然后进入热端换热器10放热；另一股气流经过双向进气口9进入热端换热器10和脉管5，整个气流经过小孔口12进入气库7。当压缩机1内气压降低时，气流由气库7流出，反向流动。本发明能够产生制冷效果的原因在于当脉管5内产生温度梯度时，如果将脉管5的一头——热端换热器10保持在室温左右，则在脉管5的另一头——冷端换热器4可以获得低温。

脉管制冷机中一个重要部件是脉管，正是因为脉管内形成了温度梯度才得以实现制冷效果。

参见图3，本发明在压力为1.3Mpa，频率为14.3HZ时与等截面脉管制冷机的制冷效果对比图，从图中可以明显看出本发明的制冷效果优于等截面脉管制冷机。

标题	发布/更新时间	阅读量
回热器-专利编号CN102734988A	2020-05-11	683
一种化学回热器-专利编号CN103216336B	2020-05-13	553
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回热器-专利编号CN1053273C	2020-05-11	1021
一种化学回热器-专利编号CN103216336A	2020-05-13	978
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热声回热器-专利编号CN102607215A	2020-05-12	823
回热器装置-专利编号CN105627639A	2020-05-11	837

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