一种采用混合结构的低温脉冲管制冷机

摘要

一种采用混合结构的斯特林脉冲管制冷机，其包括相对放置的压缩机活塞运动方向相反产生的振动全抵消的直线压缩机组件；该对压缩机组件的压缩机腔互通构成总压缩腔；总压缩腔内引入工作于室温温区的室温排出器结构，该结构将总压缩腔一分为二；该结构由对称放置的二个排出器活塞和板簧组成，板簧排出器活塞固定起支撑固定作用；排出器活塞两端无面积差，调相能力强；排出器结构利用板簧刚度及两侧压差推动活塞运动，进而调节整机声场分布，在脉冲管热端形成压力波动相位领先体积流率的阻抗边界调节，达到回收脉冲管热端声功和制冷机性能；即可保持脉冲管制冷机低温侧无运动部件优点，又因排出器活塞两端无面积差，可提高整机可靠性，降低制作难度。

主权项

一种采用混合结构的斯特林脉冲管制冷机，其包括：一对相对放置的直线压缩机组件(1)，该一对直线压缩机组件(1)的压缩机活塞(15)运动方向相反且产生的振动完全抵消；该一对直线压缩机组件(1)的压缩机腔体相互连通构成一个总压缩腔(2)；依次固定安装于该一对直线压缩机组件(1)压缩机壳体上端面中心处的室温端换热器(3)、回热器(4)和冷端换热器(5)；由下而上依次固定安装于所述室温端换热器(3)、回热器(4)和冷端换热器(5)构成的内部空腔内的脉冲管热端换热器(7)和脉冲管(6)，所述脉冲管(6)与冷端换热器(5)内顶端相连；其特征在于，还包括：一个固定安装于所述总压缩腔(2)中部内底面和中部内顶面之间的室温排出器结构，所述室温排出器结构将总压缩腔(2)分隔成左分压缩腔和右分压缩腔；所述室温排出器结构由对称放置的二个室温排出器活塞(9)和二个板簧(10)组成，二个板簧(10)分别固定于总压缩腔(2)中部内底面与内顶面之间，二个板簧(10)分别与二个室温排出器活塞(9)固定连接，并对室温排出器活塞(9)起支撑固定作用；所述室温排出器活塞(9)截面面积相同，并与总压缩腔(2)中部内底面和内顶面之间采用间隙密封；设置于该一对直线压缩机组件(1)的压缩机壳体相连接处中心的一个垂向中心通孔和对称设置于该垂向中心通孔两侧的左垂向通孔和右垂向通孔；所述左垂向通孔一端与左分压缩腔相连通，另一端与所述室温端换热器(3)相连；所述右垂向通孔一端与右分压缩腔相连通，另一端与所述室温端换热器(3)相连；所述室温排出器结构、总压缩腔(2)中部内底面、脉冲管热端换热器(7)及所述垂向中心通孔之间围成的空腔为膨胀腔(8)；所述总压缩腔(2)内的氦气在压缩机活塞(15)的推动下作往复运动，产生周期性压力波动，氦气经历压缩膨胀，在回热器(4)内产生制冷效应，将冷端换热器(5)中热量搬运至室温端换热器(3)，由此在冷端换热器(5)产生制冷量；两个压缩机活塞(15)对称往复运动，二者产生的振动相互抵消。