[发明专利]同轴型脉冲管制冷机冷端及基于该冷端的制冷机

摘要

本发明提供了一种同轴型脉冲管制冷机冷端及基于该冷端的制冷机，能够减小气体在冷端转向流动过程中的不可逆损失，同时兼具高效气‑固换热、高效固‑固导热和低流动损失的能力。本发明的装置在流动与换热过程中，将冷端气流分散成了三股，分别通过不同的路径缓冲后流进或者流出脉冲管，避免了气流直接从冷端换热器转向180度而进入脉冲管内部，能够有效降低冷端流动损失；将狭缝式结构的冷端换热器和冷头集成为一体，在增强气‑固换热能力的同时，实现了换热器向与冷端连接的负载的高效传热，能够增强整体传热能力，大幅度提升制冷机性能。在冷端采用多孔介质结构的第一冷端导流器和第二冷端导流器对气流进行缓冲和导向，能够有效避免引入额外的冷端空体积。

主权项

1.一种同轴型脉冲管制冷机冷端，包括冷端换热器(5‑1)、固接在冷端换热器(5‑1)一端的冷头(5‑2)以及位于冷端换热器(5‑1)中心孔内的冷端导流器，其特征在于，所述冷端导流器为两个，两个冷端导流器同轴对接后同轴安装在冷端换热器(5‑1)中心孔中，且与所述冷端换热器(5‑1)中心孔间隙配合；其中靠近冷头(5‑2)一端的冷端导流器半径小于靠近脉冲管(2)一端的冷端导流器半径；记靠近冷头一端的冷端导流器为第一冷端导流器(3)，另一个冷端导流器为第二冷端导流器(6)；两个所述冷端导流器将冷端气流分散成三股：气流从外部通过冷端进入与冷端相连的脉冲管时：进入冷端换热器(5‑1)的气流分为三股，第一股气流经第二冷端导流器圆周面(6‑1)进入第二冷端导流器(6)内部；第二股气流经过第二冷端导流器下端面(6‑3)进入第二冷端导流器(6)内部；第三股气流经过第一导流器圆周面(3‑1)进入第一冷端导流器(3)缓冲后再进入第二冷端导流器(6)内部；三股气流最终都通过第二冷端导流器上端面(6‑2)进入脉冲管内部；气流从与冷端相连的脉冲管经过所述冷端流出时：从脉冲管(2)内部进入第二冷端导流器上端面(6‑2)的气流分为三股，第一股气流经第二冷端导流器侧面(6‑1)进入冷端换热器(5‑1)；第二股气流经第二冷端导流器下端面(6‑3)进入冷端换热器(5‑1)；第三股气流经第二冷端导流器下端面(6‑3)进入第一冷端导流器(3)进行缓冲后再经第一冷端导流器侧面(3‑1)进入冷端换热器(5‑1)内部；三股气流在冷端换热器(5‑1)内部汇合参与换热后由冷端换热器上端面(5‑1a)流出。