[发明专利]低温热声制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及制冷机技术领域，尤其涉及一种低温热声制冷机。

背景技术

制冷机是一种将被冷却物体上的热量转移到其它介质，对被冷却物体进行冷却的设备，其中，低温热声制冷机就是一种重要的低温制冷设备。

图1为现有技术低温热声制冷机的结构示意图。如图1所示，现有低温热声制冷机包括压力波发生器1以及从压力波发生器1开始依次连接的主散热器2、回热器3、冷头4、脉冲管5、次散热器6、惯性管7、气库8。上述制冷机工作时，压力波发生器1产生压力波，并将产生的压力波依次传送到到主散热器2、回热器3、冷头4、脉冲管5、次散热器6、惯性管7、气库8等各部件。压力波在回热器3内往复运动的同时，通过压缩膨胀将冷头4处的热量经由回热器3向主散热器2输送，并最终通过主散热器2散发至外界环境中，从而使冷头4处获得低温，使得设置在冷头4处的被冷却物体处于低温状态，实现对被冷却物体的冷却；与此同时，压力波的大部分能量在回热器3中被消耗掉。

其中，现有的低温热声制冷机是靠惯性管7和气库8来调节内部的声场相位，以减小压力波在回热器内的流动损失，理论上要求气库的体积越大越好。在实际的系统中，虽然气库的体积不是无穷大，但是相对于制冷机来说也是占据了比较大的空间，这就决定了现有的低温热声制冷机体积较为庞大，结构不紧凑，功率密度较低。但是，在很多的使用环境下，都要求低温热声制冷机具有较大的制冷量，同时要求低温热声制冷机的整体尺寸不能太大，即需要低温热声制冷机具有较高的功率密度，可见，现有的低温热声制冷机不能满足此种需求。

发明内容

本发明提供一种低温热声制冷机，以解决现有技术中低温热声制冷机的功率密度低，不能满足使用需要的问题。

本发明提供一种低温热声制冷机，包括至少两段第一惯性管7，所述第一惯性管7的一端相互连接在一起、另一端均连接有第一次散热器6，各所述第一次散热器6远离所述第一惯性管7的一端均连接有第一脉冲管5，各所述第一脉冲管5远离第一次散热器6的一端均连接有第一冷头4，各所述第一冷头4远离所述第一脉冲管5的一端均连接有回热器3，各所述回热器3远离所述第一冷头4的一端均连接有主散热器2，各所述主散热器2远离回热器3的一端均连接有压力波发生器1。

本发明提供的低温热声制冷机在进行制冷工作时，通过控制压力波发生器产生的压力波的相位，使各惯性管在其连接处的体积流之和接近为0，这样，便可使压力波在回热器内的流动损失达到最小，可见，该制冷机与现有的具有气库的制冷机相比，在没有显著增加系统体积的同时，使得制冷机功率提高了一倍，因此极大地提高了该制冷机的功率密度，使其具备较高的功率密度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术低温热声制冷机的结构示意图；

图2为本发明低温热声制冷机第一实施例的结构示意图；

图3为降低压力波在回热器内的流动损失的原理结构图；

图4为本发明低温热声制冷机第二实施例的结构示意图；

图5为本发明低温热声制冷机第三实施例的结构示意图；

图6为本发明低温热声制冷机第四实施例的结构示意图；

图7为本发明低温热声制冷机第五实施例的结构示意图。

附图标记：

1-压力波发生器；    2-主散热器；

3-回热器；          4-第一冷头；

4’-第二冷头；      5-第一脉冲管；

5’-第二脉冲管；    6-第一次散热器；

6’-第二次散热器；  7-第一惯性管；

7’-第二惯性管；    8-气库；

9-刚性连接件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。