[实用新型]脉管制冷机

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种回热式低温制冷机，特别涉及一种脉管制冷机。

二、背景技术

脉管制冷机是一种小型低温制冷机，与同类小型低温制冷机相比，它没有在低温下工作的运动部件，因而可靠性高，主要用于航天器或飞行器中的红外探测器和电子元件的冷却。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。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。发明人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真正达到最佳的温度梯度，从而影响了其制冷效果。因而使用一种合适结构的脉管，将可以改善脉管制冷机的制冷性能。

三、发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能进一步降低最低制冷温度的脉管制冷机。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包括一压缩机，压缩机的出气口经过水冷却器与回热器的进气端相联通，回热器的出气端与冷端换热器相联通，冷端换热器通过脉管与热端换热器相联通，热端换热器通过小孔阀与气库相联通，其特点是，热端换热器通过双向进气阀与回热器的进气端相联通，脉管为一段渐缩一段等直径或一段渐缩一段渐扩的脉管。

本实用新型的另一特点是：脉管中渐缩段的锥度为0.01rad～0.05rad；脉管中渐缩段占整个管长的60～80％；脉管是由尼龙材料制成。

本实用新型改变了脉管的形状，进一步降低脉管制冷机的最低制冷温度，提高了脉管制冷机的制冷性能。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

图2(a)是本实用新型先渐缩再等直径的脉管示意图；(b)是本实用新型先渐缩再渐扩的脉管示意图。

五、具体实施方式

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、图2，本实用新型包括一压缩腔1，压缩腔1的出气口经过一水冷却器2与回热器3的进气端相联通，回热器3的出气端与冷端换热器4相联通，冷端换热器4与脉管5相联通，脉管5为一段渐缩一段等直径或一段渐缩一段渐扩的尼龙脉管，脉管5另一侧与热端换热器6相联通，热端换热器6通过小孔阀7与气库8相连接，热端换热器6又通过双向进气阀9与回热器3的进气端相联通。

本实用新型的工作过程如下：当压缩机1内气压升高时，压缩机1提供振荡气流，一股气流经过回热器3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6放热；另一股气流经过双向进气口9进入热端换热器6和脉管5，整个气流经过小孔口7进入气库8。当压缩腔1内气压降低时，气流由气库8流出，反向流动。

脉管制冷机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，如果将脉管的一头——热端换热器6保持在室温左右，则在脉管的另一头——冷端换热器4可以获得低温。

与现有技术相比，本实用新型所设计的脉管结构，可以进一步降低脉管制冷机的最低制冷温度，提高了脉管制冷机的制冷性能。

根据以上技术方案，本实用新型还可设计出锥形脉管。