[发明专利]惯性管型脉冲管制冷机集成式热端调相结构及制造方法

权利要求书

1.一种惯性管型脉冲管制冷机集成式热端调相结构，其特征在于，该热端调相结构由脉冲管热端堵头(25)、小内径惯性管(26)、大内径惯性管(27)、内气库(28)、外部保护罩(18)以及它们的附属结构如惯性管焊接头(0)、内气库接头(3)、肋片(14)、肋槽(15)等组成；脉冲管热端堵头(25)插入脉冲管制冷机的热端换热器(23)内部，二者通过螺钉连接或者焊接实现密封连接；小内径惯性管(26)的一端与脉冲管热端堵头(25)的出气口焊接，另一端与惯性管焊接头(0)的小内径焊接口(1)焊接；大内径惯性管首先由内气库(28)底部的惯性管引出槽(11)引出，然后通过肋片(14)和肋槽(15)实现转弯定位；大内径惯性管(27)的一端与惯性管焊接头(0)的大内径焊接口(2)焊接，另一端与内气库接头(3)的内部通孔(7)焊接；小内径惯性管(26)和大内径惯性管(27)组成一个整体式惯性管组件，该组件沿着顺时针或逆时针方向从内气库(28)的一端向另一端均匀缠绕在内气库(28)的外表面上；特制的外部保护罩(18)由保护罩盖(19)和保护罩体(20)两部分组成；内气库外延法兰(9)和内气库定位凸台(10)布置在保护罩体(20)的上端面，通过保护罩盖(19)压紧固定；保护罩体(19)和保护罩盖(20)之间通过螺钉连接或密封焊接成为一体，将脉冲管热端堵头(25)、小内径惯性管(26)、大内径惯性管(27)、内气库(28)以及它们的附属结构放置于其内；形成惯性管型脉冲管制冷机的集成式热端调相结构。

2.一种基于权利要求1所述的惯性管型脉冲管制冷机集成式热端调相结构的制造方法，其特征在于，小内径惯性管(26)与大内径惯性管(27)均由柔韧且内壁光滑的细长铜管或不锈钢管制作而成，它们的内径和长度由实际的制冷机工况给出，二者之间通过惯性管焊接头(0)实现焊接连接；小内径惯性管(26)的末端与脉冲管热端堵头(25)的出气口端使用洁净钎焊技术密封焊接，实现气体工质在脉冲管冷指(22)与小内径惯性管(26)之间的连通；大内径惯性管(27)的末端与内气库接头(3)密封焊接，实现气体工质在内气库(28)与大内径惯性管(27)之间的连通；由小内径惯性管(26)和大内径惯性管(27)组成的整体式惯性管组件均匀而紧密地缠绕于内气库(28)的外表面上，实现二者的紧密组合；内气库(28)由相同材质制作的内气库体(8)和内气库盖(12)两部分组成，二者通过激光焊接成为一体；内气库体(8)的底部加工有内气库体外延法兰(9)和内气库体定位凸台(10)，用于实现内气库体(8)的定位和固定；内气库盖(12)上加工有内气库盖外延法兰(13)，其上有均布的肋片(14)和肋槽(15)，共同保证从0°至360°全方位盘绕而来的惯性管段的引出和弯折定位，同时实现与内气库接头(3)的从0°至360°全方位的固定连接；特制的外部保护罩(18)由保护罩盖(19)和保护罩体(20)两部分组成，保护罩盖(19)的上部与热端换热器(23)的下部通过洁净钎焊技术焊接为一体；保护罩盖(19)和保护罩体(20)之间形成内气库固定槽(21)用于实现内气库(28)的固定；脉冲管热端堵头(25)、小内径惯性管(26)、大内径惯性管(27)、内气库(28)以及它们的附属结构作为一个整体放置于外部保护罩(18)内，形成惯性管型脉冲管制冷机的集成式热端调相结构。

3.根据权利要求2所述的一种基于权利要求1所述的惯性管型脉冲管制冷机集成式热端调相结构的制造方法，其特征在于，所述的小内径惯性管(26)和大内径惯性管(27)的制作材料为细长的铜管或不锈钢管，要求内壁面粗糙度Ra值在0.1至0.4之间，且经过退火处理后，可以实现30°至150°之间的弯折而截面不变形；小内径惯性管(26)与大内径惯性管(27)的内径和长度均不相同，其具体尺寸根据制冷机的实际工况给出，二者通过惯性管焊接头(0)实现焊接连接；焊接处要保证在4.5MPa绝对压力下，氦气的泄漏率在10^-9-10^-10Pa·m³/s之间，且惯性管直径的绝对变形量在0.01-0.02mm之间。