专利汇可以提供采用超声波雾化装置的4K回热式低温制冷机及制冷方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种采用 超 声波 雾化装置的4K回热式 低温制冷 机。它包括一级 压缩机 、液氦温区回热式低温制冷机, 超声波 雾化装置。当制冷工质氦-4处于20K以下的低温温区时,由于分子间引 力 显著增大,氦-4的性质更接近凝聚状态的液体,使得 回热器 内的压力 焓 损失、不可逆回 热损失 和导热损失急剧增大,同时氦的膨胀效率也会降低,由实际气体效应引起的损失逐渐增大。因此,如何减小实际气体效应导致的损失是提高液氦温区回热式低温脉管制冷机效率的关键。本发明在于利用超声波的雾化原理,通过在液氦温区段安装超声波雾化装置使液氦雾化,使其更接近于理想气体状态工作,该发明对于提高低温区的制冷效率具有十分重要的意义。,下面是采用超声波雾化装置的4K回热式低温制冷机及制冷方法专利的具体信息内容。
1.一种采用超声波雾化装置的脉管制冷机,包括预冷级制冷机(1)、热桥(6)、超声波雾化装置(13)、液氦温区回热式低温制冷机(7);
其中预冷级制冷机(1)包括压缩机一(2)、一级回热器(4)、一级脉管(5)、一级惯性管(9)和一级气库(3);其中压缩机一(2)的出口与一级回热器(4)入口相连,一级脉管(5)出口通过所述一级惯性管(9)与一级气库(3)入口相连;
其中液氦温区回热式低温制冷机(7)包括压缩机二(8)、二级回热器(10)、二级脉管(14)、二级惯性管(15)和二级气库(11);其中压缩机二(8)的出口与二级回热器(10)的入口相连,二级回热器(10)的出口通过冷头(12)与二级脉管(14)的入口相连,二级脉管(14)的出口通过所述二级惯性管(15)与二级气库(11)入口相连;
上述一级回热器(4)的出口和一级脉管(5)的入口通过热桥(6)与上述液氦温区回热式低温制冷机(7)的回热器中部相连;
其特征在于:上述二级回热器(10)最末端20K温区以下部位安装有超声波雾化装置(13),通过超声波雾化装置(13)使液氦雾化为细小的气雾。
2.根据权利要求1所述的采用超声波雾化装置的脉管制冷机的制冷方法,其特征在于包括以下过程:
第一级的制冷过程是气体通过压缩机一(2)进入一级回热器(4)热端,流入一级回热器(4)的工质气体被一级回热器充分冷却后,从冷端进入一级脉管(5),一级脉管(5)冷端的气体质量流量与压力波之间产生一定的相位差,工质在一级脉管(5)冷端膨胀产生制冷效应,而在一级脉管热端放热;两级之间通过热耦合使一级为二级提供预冷,二级的制冷方式与一级相同;上述二级回热器(10)最末端20K温区以下部位安装有超声波雾化装置(13),通过超声波雾化装置(13)使液氦雾化为细小的气雾。
3.一种采用超声波雾化装置的G-M制冷机,它包括预冷级制冷机(1)、热桥(6)、超声波雾化装置(13)、液氦温区回热式低温制冷机(7);
其中预冷级制冷机(1)包括压缩机一(2)、两个一级进气阀(20)、一级冷却器(16)、一级回热器(4)、一级排出器(17)和两个一级排气阀(21); 其中压缩机一(2)的出口依次经过第一个一级进气阀(20)、一级冷却器(16)、第二个一级进气阀(20)与一级回热器(4)的入口相连,一级排出器(17)的出口依次经过所述两个一级排气阀(21)与压缩机一(2)出口相连;
其中液氦温区回热式低温制冷机(7)包括压缩机二(8)、两个二级进气阀(22)、二级冷却器(18)、二级回热器(10)、二级排出器(19),两个二级排气阀(23)和冷头(12);其中压缩机二(8)的出口依次经过第一个二级进气阀(22)、二级冷却器(18)、第二个二级进气阀(22)与二级回热器(10)入口相连,二级回热器(10)的出口通过冷头(12)与二级排出器(19)的入口相连,二级排出器(19)的出口依次通过所述两个二级排气阀(23)与压缩机二(8)出口相连;
上述一级回热器(4)的出口和一级排出器(17)的入口通过热桥(6)与上述液氦温区回热式低温制冷机(7)的回热器中部相连;
其特征在于:上述二级回热器(10)最末端20K温区以下部位安装有超声波雾化装置(13),通过超声波雾化装置(13)使液氦雾化为细小的气雾。
4.根据权利要求3所述的用超声波雾化装置的G-M制冷机的制冷方法,其特征在于包括以下过程:
气体在压缩机一(2)中压缩,与此同时打开一级进气阀(20),气体经一级冷却器(16)冷却进入一级回热器(4),经回热器(4)冷却进入一级排出器(17);一级进气阀(20)关闭,打开一级排气阀(21);气体冷却回热器填料后温度升高,进入低压贮气罐,然后由压缩机一(2)吸入,压缩后再次进入高压贮气罐;同时,推移活塞重新移动到气缸底部,排气阀关闭;周而复始,整个系统连续工作,冷头温度逐步降低,连续不断地制取冷量;两级之间通过热耦合使一级为二级提供预冷,二级的制冷方式与一级相同;上述二级回热器(10)最末端20K温区以下部位安装有超声波雾化装置(13),通过超声波雾化装置(13)使液氦雾化为细小的气雾。
5.一种采用超声波雾化装置的斯特林制冷机,其特征在于:它包括预冷级制冷机(1)、热桥(6)、超声波雾化装置(13)、液氦温区回热式低温制冷机(7);
其中预冷级制冷机(1)包括压缩机一(2)、一级冷却器(16)、一级回热器(4)、一级排出器(17);压缩机一(2)的出口与一级冷却器(16)入口相连,一级冷却器(16)出口同时与一级回热器(4)入口和一级排出器(17)出口相连;
其中液氦温区回热式低温制冷机(7)包括压缩机二(8)、二级冷却器(18)、二级回热器(10)、二级排出器(19)和冷头(12);压缩机二(8)的出口与二级冷却器(18)入口相连,二级冷却器(18)出口同时与二级回热器(10)入口和二级排出器(19)出口相连,二级回热器(10)的出口通过冷头(12)与二级排出器(19)的入口相连;上述一级回热器(4)的出口和一级排出器(17)的入口通过热桥(6)与上述液氦温区回热式低温制冷机(7)的回热器中部相连;其特征在于:二级回热器(10)最末端20K温区以下部位安装有超声波雾化装置(13),通过超声波雾化装置(13)使液氦雾化为细小的气雾。
6.根据权利要求5所述的采用超声波雾化装置的斯特林制冷机的制冷方法,其特征在于包括以下过程:第一级的制冷过程是压缩机一(2)将工质压缩至高压,在一级冷却器(16)中气体被冷却,向环境放出热量;一级排出器(17)与压缩机一(2)活塞机械相联,但是它们的运动维持一定的相位差,以保证工质在处于环境温度下的压缩腔与处于低温下的膨胀腔之间流动;当工质从压缩机一(2)经过一级回热器(4)向下端流动时,回热填料从工质中吸取热量,同时一级排出器(17)排出的功回收至压缩机供压缩机使用;两级之间通过热耦合使一级为二级提供预冷,二级的制冷方式与一级相同;上述二级回热器(10)最末端20K温区以下部位安装有超声波雾化装置(13),通过超声波雾化装置(13)使液氦雾化为细小的气雾。
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