[发明专利]快速降温的低温制冷机

权利要求书

1.一种用于最小化将质量冷却至低温温度的降温时间的制冷系统，所述制冷系统包括：

压缩机；

膨胀机；

储气罐；

互连气体管线；以及

控制系统，其中，

通过在降温期间保持接近恒定的高压和低压，所述压缩机输出的输出被保持在其最大容量附近，气体被添加到所述储气罐或从所述储气罐被移除以保持接近恒定的高压，并且所述膨胀机的速度被调节以保持接近恒定的低压，在所述高压和所述低压之间没有气体分流。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述膨胀机是布雷顿循环类型发动机。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述膨胀机是GM类型的。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述气体借助背压调节器被添加到所述储气罐，所述背压调节器被连接到所述高压处的管线。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述气体借助电磁阀从所述储气罐被移除，所述电磁阀被连接到所述低压处的管线，所述电磁阀由所述控制系统来致动。

6.根据权利要求2所述的制冷系统，包括气动式活塞。

7.根据权利要求6所述的制冷系统，其中，所述活塞的速度由可变节流孔来控制。

8.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述控制系统包括在朝向所述压缩机的高压气体管线和低压气体管线上的压力变换器。

9.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述膨胀机在70 K和100 K之间的温度下具有最大热力学效率。

10.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述膨胀机的速度具有大于6：1的操作速度范围。

11.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述膨胀机具有大于3.5：1的操作速度范围。

12.用于最小化将质量冷却至低温温度的降温时间的制冷系统，所述制冷系统包括：

压缩机；

膨胀机；

储气罐；

互连气体管线；以及

控制系统，其中，通过在至低温温度的降温期间保持接近恒定的高压和低压，所述压缩机的输出被保持在其最大容量附近，气体被添加到所述储气罐或从所述储气罐被移除以保持接近恒定的高压，并且所述膨胀机的速度被调节以保持接近恒定的低压。

13.根据权利要求12所述的制冷系统，其中，在低于大约250 K的温度下没有气体从高压分流到低压。

14.根据权利要求12所述的制冷系统，其中，所述低温温度小于100 K。

15.根据权利要求12所述的制冷系统，其中，所述膨胀机具有大于2.4：1的操作速度范围。

16.一种用于最小化将质量冷却至低温温度的降温时间的制冷系统，所述制冷系统包括：

压缩机；

膨胀机；

储气罐；

互连气体管线；以及

控制系统，其中，

通过在至小于100 K的降温期间保持接近恒定的高压和低压，所述压缩机输出的输出被保持在其最大容量附近，气体被添加到所述储气罐或从所述储气罐被移除以保持接近恒定的高压，并且所述膨胀机的速度被调节以保持接近恒定的低压，在低于大约250 K的温度下在所述高压和所述低压之间没有气体分流。

17.根据权利要求16所述的制冷系统，其中，所述膨胀机具有大于2.4：1的操作速度范围。