紧凑耦合的惯性管型高频U型脉冲管制冷机及制造方法

摘要

本发明公开了一种紧凑耦合的惯性管型高频U型脉冲管制冷机及制造方法，由主基座、次基座、压缩机异形基座、对置式直线压缩机主构件、压缩机左外壳、压缩机右外壳、压缩机连管、主换热器、次换热器、蓄冷器、脉冲管、冷端换热器、真空罩、脉冲管连管、惯性管、气库以及保护罩组成。该发明可以充分发挥U型脉冲管制冷机、惯性管调相装置以及直线压缩机的结构特点，实现整体系统的紧凑性和高可靠，对U型脉冲管制冷机在航空航天等特殊领域的实用化具有重要意义。

主权项

一种紧凑耦合的惯性管型高频U型脉冲管制冷机，包括主基座（1）、次基座（2）、压缩机异形基座（3）、对置式直线压缩机主构件（4）、压缩机左外壳（5）、压缩机右外壳（6）、压缩机连管（7）、主换热器（8）、次换热器（9）、蓄冷器（10）、脉冲管（11）、冷端换热器（12）、真空罩（13）、脉冲管连管（14）、惯性管（15）、气库（16）以及保护罩（17），其特征在于，所述的主基座（1）作为整个结构的总支撑基座；所述的次基座（2）的下端加工出次基座下端面（18），并支撑于主基座上端面（19）之上，次基座（2）的上端分别加工出次基座左上支撑弧面（20）及次基座右上支撑弧面（21），分别支撑于压缩机左外壳（5）及保护罩（17）的外壳面下侧；所述的压缩机异形基座（3）、对置式直线压缩机主构件（4）、压缩机左外壳（5）、及压缩机右外壳（6）构成一台对置式直线压缩机；该压缩机采用双活塞对置式结构，左右两部分沿中心轴线（36）完全对称；在压缩机异形基座（3）上部中央垂直开通压缩机出气孔（22），通过压缩机出气孔（22）实现对置式直线压缩机的压缩腔（23）和压缩机连管（7）之间的连通；在压缩机异形基座（3）的上侧加工出一个压缩机上支撑台（24），压缩机上支撑台（24）通过支撑台平面（25）对主换热器（8）进行垂直支撑，同时作为U型脉冲管制冷机热端的主散热结构，在压缩机上支撑台（24）上加工出上支撑台贯穿孔（47）；压缩机左外壳（5）的开口端与压缩机异形基座（3）的基座左下侧面（26）密封焊接，压缩机右外壳（6）的开口端与压缩机异形基座（3）的基座右下侧面（27）密封焊接；次换热器（9）从下部同心地插入主换热器（8）之内并焊接连接；压缩机连管（7）的一端与压缩机出气孔（22）连接，另一端与次换热器（9）连接，并通过次换热器（9）内的蓄冷器端漏斗形孔道（28）与蓄冷器（10）连通；蓄冷器（10）和脉冲管（11）平行布置；蓄冷器（10）和脉冲管（11）的上端平行地分别插入冷端换热器（12）的蓄冷器端凸台（39）和脉冲管端凸台（40）并焊接连接，下端平行地分别插入主换热器（8）内并焊接连接；脉冲管连管（14）的一端与次换热器（9）连接，并通过次换热器（9）内的脉冲管端漏斗形孔道（29）与脉冲管（11）连通，脉冲管连管（14）的另一端穿过主换热器（8）下部的右贯通槽（40）引出，然后再穿过上支撑台贯穿孔（47），与惯性管进口（30）连通；惯性管（15）紧密盘绕于压缩机右外壳（6）之上，惯性管出口（31）与气库进气口（32）连接；气库（16）为一内环直径略大于压缩机右外壳（6）外径的中空密闭容积，气库内环面（33）紧扣在压缩机右外壳（6）之上；工作气体在由压缩机异形基座（3）、对置式直线压缩机主构件（4）、压缩机左外壳（5）、压缩机右外壳（6）、压缩机连管（7）、主换热器（8）、次换热器（9）、蓄冷器（10）、脉冲管（11）、冷端换热器（12）、脉冲管连管（14）、惯性管（15）以及气库（16）组成的密闭空间内往复振荡；保护罩（17）为一端封闭的罩壳，其开口端与压缩机异形基座（3）的右上侧面（34）密封焊接，将惯性管（15）、气库（16）以及压缩机右外壳（6）罩于其中，从而共同形成一种紧凑耦合的惯性管型U型脉冲管制冷机。