【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低温制冷机
中的斯特林型脉冲管制冷机，特别是一种工作于40K以下温区的带动质量模块调相装置的斯特林型脉冲管制冷机。
技术介绍
随着现代信息技术、空间技术、超导电子学、红外探测、低温生物医学等行业飞速发展，尤其是低温电子学器件及低温超导磁体在各领域的推广应用，促进了用于直接冷却器件或者装置的小型低温制冷机的发展。相比于G-M制冷机或斯特林制冷机，脉冲管制冷机在冷端采用脉冲管结构，去除了排出器，具有结构简单、振动小、可靠性高和寿命长等优点。而斯特林型脉冲管制冷机采用无阀压缩机产生的压力波驱动，制冷侧气体经过压缩与膨胀热力过程，从而产生制冷效应，具有体积小、效率闻等优点。研究表明，脉冲管制冷机中压力波动与制冷工质的体积流率的阻抗匹配关系对于提升制冷机的制冷性能非常重要，尤其在回热器中部附近的压力波动与制冷工质的体积流率处于同相时，回热器内流动损失最小，因此需在脉冲管热端压力相位大约需要领先制冷工质的体积流率60°，并且对于一定的压力波动值，制冷工质的体积流率的大小也需要处于一定范围。传统调相机构包括小孔气库、双向进气、惯性管等。选择合适的调相机构已经成为提升脉冲管制冷机制冷性能的一个关键途径。然而对于工作于40K以下温区小冷量脉冲管制冷机，在脉冲管热端耗散声功较小，即使采用小孔阀门、双向进气与惯性管结合的方式仍不能提供所需的最佳相角。影响相角改善的主要原因在于调相机构所提供惯性过小，而粘性阻力损失较大。而在调相机构中引入动质量结构，将有效利用动质量运动所产生的惯性，提供更大范围的阻抗调节。根据力学平衡方程，采用动质量块调相机构所获得阻抗为 _7]
【技术保护点】
一种带动质量模块调相装置的斯特林型脉冲管制冷机，其由依次相连的压力波发生器（1）、室温端换热器（2）、回热器（3），冷端换热器（4）、冷头连接管（5）、脉冲管（6）、脉管热端换热器（7）及调相装置组成；所述调相装置通过连接管与脉管热端换热器（7）相连；所述压力波发生器（1）通过连接管与室温端换热器（2）相连；其特征在于，所述调相装置为带动质量模块调相装置，该带动质量模块调相装置包括依次连接于脉管热端换热器（7）的动质量模块（8）、阀门（9）和气库（11）；所述动质量模块（8）由一气缸（13），装于气缸（13）内的动质量活塞（12），和通过中心连接杆（14）连接动质量活塞（12）的支撑弹簧（15）组成，所述中心连接杆（14）两端分别连接于所述支撑弹簧（15）与动质量活塞（12）的轴向中心；所述动质量模块的支撑弹簧（15）位于所述气缸（13）之内。
【技术特征摘要】
1.一种带动质量模块调相装置的斯特林型脉冲管制冷机，其由依次相连的压力波发生器(I)、室温端换热器(2)、回热器(3)，冷端换热器(4)、冷头连接管(5)、脉冲管(6)、脉管热端换热器(7)及调相装置组成；所述调相装置通过连接管与脉管热端换热器(7)相连；所述压力波发生器(I)通过连接管与室温端换热器(2)相连；其特征在于，所述调相装置为带动质量模块调相装置，该带动质量模块调相装置包括依次连接于脉管热端换热器(7)的动质量模块(8)、阀门(9)和气库(11);所述动质量模块(8)由一气缸(13),装于气缸(13)内的动质量活塞(12)，和通过中心连接杆(14)连接动质量活塞(12)的支撑弹簧(15)组成，所述中心连接杆(14)两端分别连接于所述支撑弹簧(15)与动质量活塞(12)的轴向中心；所述动质量模块的支撑弹簧(15)位于所述气缸(13)之内。2.按权利要求1所述的带动质量模块调相装置的斯特林型脉冲管制冷机，其特征在于，所述的带动质量模块调相装置还包括安装于阀门(9)和气库(11)之间的惯性管(10)。3.按权利要求1所述的带动质量模块调相装置的斯特林型脉冲管制冷机，其特征在于，所述的动质量活塞(12)与气缸(13)的气缸壁之间留有间隙，该间隙同时起到密封作用和隔绝动质量活塞两侧气体作用。4.一种带动质量模块调相装置的斯特林型脉冲管制冷机，其由依次相连的压力波发生器(I)、室温端换热器(2)、回热器(3)，冷端换热器(4)、冷头连接管(5)、脉冲管(6)、脉管热端换热器(7)及调相装置组成；所述调相装置通过连接管与脉管热端换热器(7)相连；所述压力波发生器(I)通过连接管与室温端换热器(2)相连；其特征在于，所述调相装置为带动质量模块调相装置，该带动质量模块调...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴巍，王晓涛，罗二仓，王海敏，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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