專(zhuān)利名稱(chēng)：慣性管型脈沖管制冷機(jī)集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專(zhuān)利涉及慣性管型脈沖管制冷機(jī)，特別涉及一種慣性管型脈沖管制冷機(jī)的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
脈沖管制冷機(jī)是對(duì)回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)的一次重大革新。它取消了廣泛應(yīng)用于常規(guī)回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)(如斯特林或G-M機(jī))中的冷端排出器，而以熱端調(diào)相機(jī)構(gòu)的運(yùn)作來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷所需的壓力波與質(zhì)量流的相位差。冷端運(yùn)動(dòng)部件的完全取消，實(shí)現(xiàn)了冷端的低振動(dòng)、 低干擾和無(wú)磨損；而經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)和調(diào)相方式上的一系列重要改進(jìn)，在一些典型溫區(qū)，其實(shí)際效率也已經(jīng)達(dá)到回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)中的最高值。這些顯著優(yōu)點(diǎn)使得脈沖管制冷機(jī)成為20余年來(lái)低溫機(jī)械制冷機(jī)研究的一大熱門(mén)，在航空航天、低溫電子學(xué)、超導(dǎo)工業(yè)和低溫醫(yī)療業(yè)等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。熱端調(diào)相機(jī)構(gòu)的優(yōu)化是脈沖管制冷機(jī)性能提升的關(guān)鍵。目前發(fā)展相對(duì)成熟且獲得較為廣泛應(yīng)用的熱端調(diào)相機(jī)構(gòu)為慣性管附加氣庫(kù)型調(diào)相結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被證明具有調(diào)相范圍寬、性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等突出特點(diǎn)，在實(shí)際的工程應(yīng)用中具有極大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。然而由于慣性管是一種直徑與長(zhǎng)度相差懸殊的細(xì)長(zhǎng)管，而氣庫(kù)本身也占有較大容積，它們之間的空間布置方式是直接決定制冷機(jī)結(jié)構(gòu)是否緊湊，性能是否優(yōu)良的關(guān)鍵因素之一。目前常規(guī)的慣性管與氣庫(kù)布置方式有兩種，一種是分體氣庫(kù)型結(jié)構(gòu)，如圖1所示；另一種是所謂的外氣庫(kù)型結(jié)構(gòu)，如圖2所示。分體氣庫(kù)型結(jié)構(gòu)是將慣性管與氣庫(kù)分離布置，如圖1所示，氣庫(kù)可以直接布置在一個(gè)單獨(dú)放置的底板上，或?qū)嚎s機(jī)外殼的一部分作為氣庫(kù)和慣性管的布置空間。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是可以最大限度地發(fā)揮慣性管與氣庫(kù)的調(diào)相能力，而且氣庫(kù)與慣性管之間互不影響。但它存在以下顯著缺點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)松散，占用較大的空間體積，實(shí)際應(yīng)用困難；2)抗震動(dòng)、抗沖擊能力較差；3)實(shí)際應(yīng)用中需要單獨(dú)的慣性管與氣庫(kù)固定裝置，增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度。外氣庫(kù)型結(jié)構(gòu)是將慣性管盤(pán)繞在氣庫(kù)內(nèi)部，如圖2所示。這種布置方式具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，有較大的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。但是它存在的如下的主要缺點(diǎn)1)為增加實(shí)際應(yīng)用中的抗震動(dòng)、抗沖擊強(qiáng)度，氣庫(kù)內(nèi)部仍需要添加單獨(dú)的慣性管固定與支撐裝置，慣性管的盤(pán)繞和組裝存在很大的難度；2)系統(tǒng)內(nèi)的往復(fù)振蕩的氣體工質(zhì)在氣庫(kù)內(nèi)直接沖刷慣性管外表面，工質(zhì)容易被慣性管外表面清洗后殘留的污染物或者長(zhǎng)期工作后所產(chǎn)生污染物所污染，使脈沖管制冷機(jī)性能衰減，工作壽命縮短；3)氣庫(kù)內(nèi)部調(diào)相裝置的存在，將有效穩(wěn)壓源體積分割成不規(guī)則的小體積單元，破壞了氣庫(kù)內(nèi)的氣體平衡，增加了氣流擾動(dòng)，使調(diào)相能力不可控，增加了調(diào)相的難度。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述背景技術(shù)中存在的不足，本專(zhuān)利提出了一種慣性管型脈沖管制冷機(jī)集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)。其目的在于綜合以上兩種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又摒除其缺點(diǎn)；既實(shí)現(xiàn)慣性管氣庫(kù)的最大調(diào)相能力，同時(shí)又使系統(tǒng)簡(jiǎn)單、緊湊；既保證慣性管的布置不對(duì)氣庫(kù)內(nèi)氣流產(chǎn)生影響，又保證系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)氣體不受調(diào)相裝置本身的污染，有利于慣性管型脈沖管制冷機(jī)的可靠性和長(zhǎng)壽命運(yùn)轉(zhuǎn)。該集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)采用慣性管與氣庫(kù)聯(lián)合調(diào)相，由直徑和長(zhǎng)度各不相同的雙段慣性管附加一個(gè)穩(wěn)壓內(nèi)氣庫(kù)組成。小內(nèi)徑慣性管的末端與脈沖管熱端堵頭的出氣口焊接，大內(nèi)徑慣性管的末端與內(nèi)氣庫(kù)的接頭焊接，兩段慣性管之間通過(guò)焊接頭焊接為一體組成一個(gè)整體式慣性管組件，該組件沿著順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较驈囊欢讼蛄硪欢司鶆蚶p繞在內(nèi)氣庫(kù)的外表面上。然后慣性管組件與內(nèi)氣庫(kù)作為一個(gè)整體放置于一個(gè)特制的保護(hù)罩內(nèi)，增加了系統(tǒng)安全性。本專(zhuān)利的慣性管型脈沖管制冷機(jī)集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)主要由脈沖管熱端堵頭25、 小內(nèi)徑慣性管26、大內(nèi)徑慣性管27、內(nèi)氣庫(kù)28、外部保護(hù)罩18以及它們的附屬結(jié)構(gòu)如慣性管焊接頭0、內(nèi)氣庫(kù)接頭3、肋片14、肋槽15組成。脈沖管熱端堵頭25插入脈沖管制冷機(jī)的熱端換熱器23內(nèi)部，二者通過(guò)螺釘連接或者焊接實(shí)現(xiàn)密封連接；小內(nèi)徑慣性管26的一端與脈沖管熱端堵頭25的出氣口焊接，另一端與慣性管焊接頭0的小內(nèi)徑焊接口 1焊接；大內(nèi)徑慣性管首先由內(nèi)氣庫(kù)28頂部的慣性管引出槽11引出，然后通過(guò)肋片14和肋槽15實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎定位；大內(nèi)徑慣性管27的一端與慣性管焊接頭0的大內(nèi)徑焊接口 2焊接，另一端與內(nèi)氣庫(kù)接頭3的內(nèi)部通孔7焊接；小內(nèi)徑慣性管26和大內(nèi)徑慣性管27組成一個(gè)整體式慣性管組件，該組件沿著順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较驈膬?nèi)氣庫(kù)28的一端向另一端均勻纏繞在內(nèi)氣庫(kù)28 的外表面上；特制的外部保護(hù)罩18由保護(hù)罩蓋19和保護(hù)罩體20兩部分組成；內(nèi)氣庫(kù)外延法蘭9和內(nèi)氣庫(kù)定位凸臺(tái)10布置在保護(hù)罩體20的上端面，通過(guò)保護(hù)罩蓋19壓緊固定；保護(hù)罩體19和保護(hù)罩蓋20之間通過(guò)螺釘連接或密封焊接成為一體，將脈沖管熱端堵頭25、小內(nèi)徑慣性管26、大內(nèi)徑慣性管27、內(nèi)氣庫(kù)28以及它們的附屬結(jié)構(gòu)放置于其內(nèi)，形成慣性管型脈沖管制冷機(jī)的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)。小內(nèi)徑慣性管26和大內(nèi)徑慣性管27的制作材料為細(xì)長(zhǎng)的銅管或不銹鋼管，要求內(nèi)壁面粗糙度Ra值在0.1至0.4之間，且經(jīng)過(guò)退火處理后，可以實(shí)現(xiàn)0°至150°之間的彎折而截面不變形。小內(nèi)徑慣性管26與大內(nèi)徑慣性管27的內(nèi)徑和長(zhǎng)度均不相同，其具體尺寸根據(jù)制冷機(jī)工況給出，二者通過(guò)慣性管焊接頭0實(shí)現(xiàn)焊接連接。焊接處要保證在 4. 5MPa下絕對(duì)壓力下氦氣泄漏率在10_9-10_’& -mVs之間，且慣性管直徑的絕對(duì)變形量在 0. 01-0. 02mm 之間。圖3為所專(zhuān)利的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)的慣性管焊接頭0的示意圖。其小內(nèi)徑焊接口 1與小內(nèi)徑慣性管26的一端焊接，大內(nèi)徑焊接口 2與大內(nèi)徑慣性管27的一端焊接。慣性管焊接頭0經(jīng)過(guò)退火處理，焊接以后可以進(jìn)行0°至180°的彎折，并且彎折后焊接頭無(wú)縫隙。圖4(a)和圖4(b)分別為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)接頭3的主視圖和俯視圖。內(nèi)氣庫(kù)接頭 3內(nèi)部開(kāi)有90°轉(zhuǎn)彎通孔7，其內(nèi)徑等于或大于大內(nèi)徑慣性管27的內(nèi)徑；在通孔7端口處有一段深為5-9mm的淺槽，該槽外徑等于大內(nèi)徑慣性管27的外徑，大內(nèi)徑慣性管27的一端插入淺槽中并焊接成為一體。內(nèi)氣庫(kù)接頭3的底部加工有接頭定位凸臺(tái)5，該凸臺(tái)插入內(nèi)氣
4庫(kù)進(jìn)氣口 16。內(nèi)氣庫(kù)接頭3與內(nèi)氣庫(kù)28端面通過(guò)螺釘密封連接。圖5(a)和5(b)分別為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)體8的剖視圖和俯視圖。內(nèi)氣庫(kù)體8的底部加工有內(nèi)氣庫(kù)體外延法蘭9和內(nèi)氣庫(kù)體定位凸臺(tái)10，用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)氣庫(kù)體8的定位和固定。 內(nèi)氣庫(kù)體外延法蘭9上加工有慣性管引出槽11，槽深至內(nèi)氣庫(kù)8的外表面，槽底部與內(nèi)氣庫(kù)體8的外表面之間加工有30°至150°的過(guò)渡圓角，防止慣性管振動(dòng)磨損及引起急劇轉(zhuǎn)彎損失。圖6(a)和6(b)分別為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)蓋12的剖視圖和仰視圖。內(nèi)氣庫(kù)蓋外延法蘭13上加工有均布的肋片14和肋槽15，槽深至內(nèi)氣庫(kù)體8的外表面，肋片14的根部與內(nèi)氣庫(kù)體8的外表面實(shí)行30°至60°的圓角過(guò)渡，肋片14和肋槽15共同保證從0°至 360°全方位盤(pán)繞而來(lái)的慣性管段的引出和彎折定位，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與內(nèi)氣庫(kù)接頭3的從0°至 360°全方位的固定連接。內(nèi)氣庫(kù)體8和內(nèi)氣庫(kù)蓋12分別由相同材質(zhì)制作而成，二者通過(guò)激光焊接成為一體，形成內(nèi)氣庫(kù)體28。圖7為本專(zhuān)利的外部保護(hù)罩18的剖視圖。特制的外部保護(hù)罩18由保護(hù)罩蓋19 和保護(hù)罩體20兩部分組成。保護(hù)罩體20和保護(hù)罩蓋19之間既可以通過(guò)螺釘連接成可拆卸結(jié)構(gòu)，也可以焊接形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。圖8為本專(zhuān)利的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)與同軸脈沖管冷指耦合示意圖。保護(hù)罩蓋19 的上部?jī)?nèi)表面與熱端換熱器23的下部外表面緊配，并通過(guò)潔凈釬焊技術(shù)焊接為一體。保護(hù)罩蓋19和保護(hù)罩體20之間形成內(nèi)氣庫(kù)固定槽21，用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)氣庫(kù)28的固定。內(nèi)氣庫(kù)28 的底部與脈沖管熱端堵頭25之間留有一定的空間，以實(shí)現(xiàn)大內(nèi)徑慣性管27引入段的彎折， 防止引入段出現(xiàn)0°至30°之間的轉(zhuǎn)折角。由小內(nèi)徑慣性管26和大內(nèi)徑慣性管27組成的整體式慣性管組件需均勻而緊密地纏繞于內(nèi)氣庫(kù)28的外表面上。慣性管組件超出內(nèi)氣庫(kù) 28外表面時(shí)可以纏繞雙層或多層，但須交錯(cuò)均勻布置。慣性管組件盤(pán)繞時(shí)需使用專(zhuān)用模具保證一定的預(yù)緊力，以保證慣性管牢固地固定于內(nèi)氣庫(kù)28的外表面上。脈沖管熱端堵頭 25、小內(nèi)徑慣性管26、大內(nèi)徑慣性管27、內(nèi)氣庫(kù)28以及它們的附屬結(jié)構(gòu)如慣性管焊接頭0、 內(nèi)氣庫(kù)接頭3、肋片14、肋槽15等作為一個(gè)整體放置于外部保護(hù)罩18內(nèi)。從而形成慣性管型脈沖管制冷機(jī)的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)。本專(zhuān)利的主要特點(diǎn)為，慣性管組件緊密盤(pán)繞于內(nèi)氣庫(kù)的外表面，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)固定，整個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，并且易于加工，方便拆卸裝配，抗震動(dòng)、沖擊能力強(qiáng)得到加強(qiáng)。氣庫(kù)內(nèi)不包含任何機(jī)械部件，在最大限度地發(fā)揮熱端調(diào)相能力的同時(shí)，又保證了氣庫(kù)內(nèi)工質(zhì)有效體積的整體性與穩(wěn)定性，減少了對(duì)調(diào)相能力的干擾。并且這種調(diào)相結(jié)構(gòu)中工質(zhì)氣體不直接接觸慣性管的外表面，杜絕了慣性管外表面的清洗殘留物或長(zhǎng)期運(yùn)行所產(chǎn)生的污染物對(duì)工質(zhì)氣體的污染，有利于慣性管型脈沖管制冷機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性和長(zhǎng)壽命工作。

圖1為常規(guī)分體氣庫(kù)型熱端調(diào)相機(jī)構(gòu)與同軸脈沖管冷指連接示意圖。圖2為常規(guī)外氣庫(kù)型熱端調(diào)相機(jī)構(gòu)與同軸脈沖管冷指連接示意圖。圖3為本專(zhuān)利的慣性管焊接頭0示意圖。圖4(a)為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)接頭3的主視圖；(b)為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)接頭3的俯視圖。圖5(a)為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)體8的剖視圖；(b)為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)體8的俯視圖。圖6(a)為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)蓋12的剖視圖；圖6(b)為本專(zhuān)利的內(nèi)氣庫(kù)蓋12的仰視圖。圖7為本專(zhuān)利的外部保護(hù)罩18的剖視圖。圖8為本專(zhuān)利的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)與脈沖管冷指耦合示意圖。圖中1為小內(nèi)徑焊接口 ；2為大內(nèi)徑焊接口 ；3為內(nèi)氣庫(kù)接頭；4為內(nèi)氣庫(kù)接頭法蘭；5為接頭定位凸臺(tái)；6為螺釘通孔；7為內(nèi)部通孔；9為內(nèi)氣庫(kù)外延法蘭；10為內(nèi)氣庫(kù)定位凸臺(tái)；11為慣性管引出槽；13為內(nèi)氣庫(kù)蓋外延法蘭；14為肋片；15為肋槽；16為內(nèi)氣庫(kù)進(jìn)氣口 ；17為螺紋孔；19為保護(hù)罩蓋；20為保護(hù)罩體；21為內(nèi)氣庫(kù)固定槽；22為同軸脈沖管冷指；23為熱端換熱器；24為連管；25為脈沖管熱端堵頭；26為小內(nèi)徑慣性管；27為大內(nèi)徑慣性管；28為內(nèi)氣庫(kù)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明圖8中顯示出脈沖管冷指22與所發(fā)明的集成式熱端調(diào)相機(jī)構(gòu)之間氣體工質(zhì)的連通示意。小內(nèi)徑慣性管26的末端與脈沖管熱端堵頭25的出氣口端使用潔凈釬焊技術(shù)密封焊接，實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)在脈沖管冷指22與小內(nèi)徑慣性管26之間的連通；大內(nèi)徑慣性管27的末端與內(nèi)氣庫(kù)接頭3密封焊接，實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)在內(nèi)氣庫(kù)28與大內(nèi)徑慣性管27之間的連通。本發(fā)明實(shí)施例中的小內(nèi)徑慣性管26和大內(nèi)徑慣性管27的制作材料為細(xì)長(zhǎng)的銅管，內(nèi)壁面粗糙度Ra值在0. 1至0.4之間，且經(jīng)過(guò)退火處理后，可以彎折0° -150°而截面不發(fā)生變形。二者通過(guò)慣性管焊接頭0實(shí)現(xiàn)焊接連接，焊接處可保證在4. 5MPa下絕對(duì)壓力下氦氣泄漏率在Ι ^-ΙΟ,Ρ ! ·πι78，且慣性管直徑的絕對(duì)變形量處于0. 01-0. 02mm之間。圖 3為所發(fā)明的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)的慣性管焊接頭0的示意圖。其小內(nèi)徑焊接口 1與小內(nèi)徑慣性管26的一端焊接，大內(nèi)徑焊接口 2與大內(nèi)徑慣性管27的一端焊接。慣性管焊接頭 0經(jīng)過(guò)退火處理，焊接以后可以進(jìn)行0°至180°的彎折，并且彎折后焊接頭無(wú)縫隙。圖4(a)和圖4(b)分別為本發(fā)明的內(nèi)氣庫(kù)接頭3的主視圖和俯視圖。內(nèi)氣庫(kù)接頭 3內(nèi)部開(kāi)有90°轉(zhuǎn)彎通孔7，其內(nèi)徑等于大內(nèi)徑慣性管27的內(nèi)徑；在通孔7端口處有一段深為6mm的淺槽，該槽外徑等于大內(nèi)徑慣性管27的外徑，大內(nèi)徑慣性管27的一端插入淺槽中并焊接成為一體。內(nèi)氣庫(kù)接頭3的底部加工有接頭定位凸臺(tái)5，該凸臺(tái)插入內(nèi)氣庫(kù)進(jìn)氣口 16。內(nèi)氣庫(kù)接頭3與內(nèi)氣庫(kù)28端面通過(guò)螺釘密封連接。圖5(a)和5(b)分別為本發(fā)明的內(nèi)氣庫(kù)體8的剖視圖和俯視圖。內(nèi)氣庫(kù)體8的底部加工有內(nèi)氣庫(kù)體外延法蘭9和內(nèi)氣庫(kù)體定位凸臺(tái)10，用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)氣庫(kù)體8的定位和固定。 內(nèi)氣庫(kù)體外延法蘭9上加工有慣性管引出槽11，槽深至內(nèi)氣庫(kù)8的外表面，槽底部與內(nèi)氣庫(kù)體8的外表面之間加工有30°至150°的過(guò)渡圓角，防止慣性管振動(dòng)磨損及引起急劇轉(zhuǎn)彎損失。[0045]圖6(a)和6(b)分別為本發(fā)明的內(nèi)氣庫(kù)蓋12的剖視圖和仰視圖。內(nèi)氣庫(kù)蓋12上加工有內(nèi)氣庫(kù)蓋外延法蘭13，內(nèi)氣庫(kù)蓋外延法蘭13上有均布的肋片14和肋槽15，槽深至內(nèi)氣庫(kù)體8的外表面，肋片14的根部與內(nèi)氣庫(kù)體8的外表面實(shí)行30°至60°的圓角過(guò)渡， 肋片14和肋槽15共同保證從0°至360°全方位盤(pán)繞而來(lái)的慣性管段的引出和彎折定位， 同時(shí)實(shí)現(xiàn)與內(nèi)氣庫(kù)接頭3的從0°至360°全方位的固定連接。內(nèi)氣庫(kù)體8和內(nèi)氣庫(kù)蓋12分別由相同材質(zhì)制作而成，二者通過(guò)激光焊接成為一體，形成內(nèi)氣庫(kù)體28。圖7為本發(fā)明的外部保護(hù)罩18的剖視圖。特制的外部保護(hù)罩18由保護(hù)罩蓋19和保護(hù)罩體20兩部分組成。保護(hù)罩體20和保護(hù)罩蓋19之間既可以通過(guò)螺釘連接成可拆卸結(jié)構(gòu)，也可以焊接形成一整體結(jié)構(gòu)。圖8為本發(fā)明的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)與同軸脈沖管冷指耦合示意圖。保護(hù)罩蓋19 的上部?jī)?nèi)表面與熱端換熱器23的下部外表面緊配，并通過(guò)潔凈釬焊技術(shù)焊接為一體。保護(hù)罩蓋19和保護(hù)罩體20之間形成內(nèi)氣庫(kù)固定槽21，用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)氣庫(kù)28的固定。內(nèi)氣庫(kù)28 的底部與脈沖管熱端堵頭25之間留有一定的空間，以實(shí)現(xiàn)小內(nèi)徑慣性管26引入段的彎折， 防止引入段出現(xiàn)0°至30°之間的轉(zhuǎn)折角。由小內(nèi)徑慣性管26和大內(nèi)徑慣性管27組成的整體式慣性管組件需均勻而緊密地纏繞于內(nèi)氣庫(kù)28的外表面上。慣性管組件超出內(nèi)氣庫(kù) 28外表面時(shí)可以纏繞雙層或多層，但須交錯(cuò)均勻布置。慣性管組件盤(pán)繞時(shí)需使用專(zhuān)用模具保證一定的預(yù)緊力，以保證慣性管牢固地固定于內(nèi)氣庫(kù)28的外表面上。脈沖管熱端堵頭 25、小內(nèi)徑慣性管26、大內(nèi)徑慣性管27、內(nèi)氣庫(kù)28以及它們的附屬結(jié)構(gòu)如慣性管焊接頭0、 內(nèi)氣庫(kù)接頭3、肋片14、肋槽15等作為一個(gè)整體放置于外部保護(hù)罩18內(nèi)。從而形成慣性管型脈沖管制冷機(jī)的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1. 一種慣性管型脈沖管制冷機(jī)集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)，其特征在于，該熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)由脈沖管熱端堵頭(25)、小內(nèi)徑慣性管(26)、大內(nèi)徑慣性管(27)、內(nèi)氣庫(kù)(28)、外部保護(hù)罩 (18)以及它們的附屬結(jié)構(gòu)如慣性管焊接頭(0)、內(nèi)氣庫(kù)接頭(3)、肋片(14)、肋槽(15)組成；脈沖管熱端堵頭(25)插入脈沖管制冷機(jī)的熱端換熱器(23)內(nèi)部，二者通過(guò)螺釘連接或者焊接實(shí)現(xiàn)密封連接；小內(nèi)徑慣性管(26)的一端與脈沖管熱端堵頭(25)的出氣口焊接，另一端與慣性管焊接頭(0)的小內(nèi)徑焊接口(1)焊接；大內(nèi)徑慣性管首先由內(nèi)氣庫(kù)(28)頂部的慣性管引出槽(11)引出，然后通過(guò)肋片(14)和肋槽(15)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎定位；大內(nèi)徑慣性管 (27)的一端與慣性管焊接頭(0)的大內(nèi)徑焊接口(2)焊接，另一端與內(nèi)氣庫(kù)接頭(3)的內(nèi)部通孔(7)焊接；小內(nèi)徑慣性管(26)和大內(nèi)徑慣性管(27)組成一個(gè)整體式慣性管組件，該組件沿著順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较驈膬?nèi)氣庫(kù)(28)的一端向另一端均勻纏繞在內(nèi)氣庫(kù)(28)的外表面上；特制的外部保護(hù)罩(18)由保護(hù)罩蓋(19)和保護(hù)罩體(20)兩部分組成；內(nèi)氣庫(kù)外延法蘭(9)和內(nèi)氣庫(kù)定位凸臺(tái)(10)布置在保護(hù)罩體(20)的上端面，通過(guò)保護(hù)罩蓋(19)壓緊固定；保護(hù)罩體(19)和保護(hù)罩蓋(20)之間通過(guò)螺釘連接或密封焊接成為一體，將脈沖管熱端堵頭(25)、小內(nèi)徑慣性管(26)、大內(nèi)徑慣性管(27)、內(nèi)氣庫(kù)(28)以及它們的附屬結(jié)構(gòu)放置于其內(nèi)，形成慣性管型脈沖管制冷機(jī)的集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本專(zhuān)利公開(kāi)了一種慣性管型脈沖管制冷機(jī)集成式熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用慣性管與氣庫(kù)聯(lián)合調(diào)相，由直徑和長(zhǎng)度各不相同的兩段慣性管附加一個(gè)穩(wěn)壓內(nèi)氣庫(kù)組成。集成為一體的慣性管組件連接脈沖管的熱端出氣口與穩(wěn)壓內(nèi)氣庫(kù)，且均勻盤(pán)繞于內(nèi)氣庫(kù)外表面，然后慣性管組件與內(nèi)氣庫(kù)作為一個(gè)整體放置于一個(gè)特制的保護(hù)罩內(nèi)。該新型熱端調(diào)相結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，在最大限度地發(fā)揮熱端調(diào)相能力的同時(shí)，又保證了氣庫(kù)內(nèi)工質(zhì)有效體積的整體性與穩(wěn)定性。既保證了系統(tǒng)內(nèi)部的氣體工質(zhì)不受調(diào)相裝置本身的污染，又使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、抗震動(dòng)、抗沖擊能力得到加強(qiáng)。將在很大程度上提高脈沖管制冷機(jī)的機(jī)械及熱力學(xué)性能，并保證其長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和較長(zhǎng)的工作壽命。
文檔編號(hào)F25B9/14GK202024531SQ20102063153
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者黨海政, 吳亦農(nóng), 左志強(qiáng), 府華, 李?yuàn)檴? 楊開(kāi)響, 沈瑋斌, 王立保, 胡慶全 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所