[发明专利]采用声压放大器的多级脉管制冷机

权利要求书

1.一种采用声压放大器的多级脉管制冷机，包括预冷脉管制冷机单元（PTC-1）和低温脉管制冷机单元（PTC-2），所述低温脉管制冷机单元（PTC-2）的回热器包括预冷段回热器（16）和低温段回热器（18），其特征在于，所述预冷段回热器（16）的出口端与低温段回热器（18）进口端之间通过声压放大器（17）连通；所述预冷脉管制冷机单元（PTC-1）和低温脉管制冷机单元（PTC-2）之间通过连接在预冷脉管制冷机单元（PTC-1）的冷端（5，7）和所述声压放大器（17）之间的热桥（8）进行热耦合，该热桥（8）同时与所述预冷段回热器（16）和低温段回热器（18）相连。

2.根据权利要求1所述的采用声压放大器的多级脉管制冷机，其特征在于，所述声压放大器（17）是长度为1/4λ的长颈管，λ为氦气在预冷脉管制冷机单元（PTC-1）的冷端温区下的声波波长。

3.根据权利要求1所述的采用声压放大器的多级脉管制冷机，其特征在于，所述预冷脉管制冷机单元（PTC-1）包括：

第一级压缩机（1）、第一级热端换热器（3）、第一级回热器（4）、位于第一级回热器（4）冷端的第一级回热器冷端换热器（5）、第一级冷端流道(6)、第一级脉管冷端换热器（7）、第一级脉管（9）、第一级脉管热端换热器（10）、以及与第一级脉管热端换热器(10)连通的第一级调相部件；

所述第一级热端换热器（3）设置在所述第一级压缩机（1）和第一级回热器（4）之间，用于将第一级压缩机（1）排出的气体冷却至室温，并将高压室温气体传输给第一级回热器（4）；

所述第一级回热器冷端换热器（5）和第一级脉管冷端换热器（7）分别通过热桥（8）与所述声压放大器（17）热耦合连接。

4.根据权利要求3所述的采用声压放大器的多级脉管制冷机，其特征在于，所述第一级调相部件由第一级气库（12）以及将第一级气库（12）与第一级脉管热端换热器（10）连通的第一级惯性管（11）组成。

5.根据权利要求1所述的采用声压放大器的多级脉管制冷机，其特征在于，所述低温脉管制冷机单元（PTC-2）包括：

第二级压缩机（13）、第二级热端热端换热器（15）、预冷段回热器（16）、低温段回热器（18）、位于低温段回热器（18）冷端的第二级冷端换热器（19）、第二级冷端流道(20)、第二级脉管冷端换热器（21）、第二级脉管（22）、第二级脉管热端换热器（23）、以及与第二级脉管热端换热器(23)连通的第二级调相部件；

所述第二级热端换热器（15）设置在所述第二级压缩机（13）和预冷段回热器（16）之间，用于将第二级压缩机（13）排出的气体冷却至室温，并将高压室温气体传输给预冷段回热器（16）。

6.根据权利要求5所述的采用声压放大器的多级脉管制冷机，其特征在于，所述第二级调相部件由第二级气库（25）以及将第二级气库（25）与第二级脉管热端换热器（23）连通的第二级惯性管（24）组成。

7.根据权利要求5或6所述的采用声压放大器的多级脉管制冷机，其特征在于，所述第二级调相部件和所述第二级脉管热端换热器（23）同时与热桥（8）连接。

8.一种采用声压放大器的多级脉管制冷机，包括预冷脉管制冷机单元（PTC-1）和低温脉管制冷机单元（PTC-2），预冷脉管制冷机单元（PTC-1）和低温脉管制冷机单元（PTC-2）通过共用的压缩机（101）和预冷段回热器（104）进行气耦合，其特征在于，所述的低温脉管制冷机单元（PTC-2）中还包括低温段回热器（118），该低温段回热器的热端通过声压放大器（117）与预冷段回热器（104）的冷端连通，该低温段回热器的冷端通过第二级冷端流道(120)与低温脉管制冷机单元（PTC-2）内的第二级脉管（122）的冷端连通。

9.根据权利要求8所述的采用声压放大器的多级脉管制冷机，其特征在于，所述预冷脉管制冷机单元（PTC-1）内设有第一级调相部件；所述的低温脉管制冷机单元（PTC-2）内设有第二级调相部件；所述第一级调相部件由第一级气库（112）以及将第一级气库（112）与第一级脉管热端换热器（110）连通的第一级惯性管（111）组成；所述第二级调相部件由第二级气库（125）以及将第二级气库（125）与第二级脉管热端换热器（123）热端连通的第二级惯性管（124）组成。

10.根据权利要求9所述的采用声压放大器的多级脉管制冷机，其特征在于，第一级脉管（109）冷端、预冷段回热器（104）的冷端分别通过热桥（108）与第二级调相部件以及第二级脉管（122）热端相连。