專利名稱：新型雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈管制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈管制冷機(jī)。
背景技術(shù)：
在由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的脈管制冷機(jī)中，工作流體是以交變流動(dòng)為特征的。當(dāng)脈管制冷機(jī)處于雙向進(jìn)氣模式工作時(shí)，由于閥門流量系數(shù)的不對(duì)稱性，進(jìn)排氣過(guò)程中流進(jìn)和流出雙向進(jìn)氣閥的氣量不完全相同，在流經(jīng)脈管、回?zé)崞鞯拈]合回路中會(huì)引起直流。研究表明，即使直流流動(dòng)只占交變質(zhì)量流的很小比例，它所引起的寄生熱流卻與脈管制冷機(jī)的理論制冷量處于同一數(shù)量級(jí)。這些從熱端流向冷端的附加熱流，不僅增加了冷端換熱器的負(fù)載，降低了脈管制冷機(jī)的性能，而且還是引起脈管制冷機(jī)制冷溫度不穩(wěn)定的一個(gè)重要原因。消除和控制直流的方法有很多種，例如在高頻情況下采用內(nèi)調(diào)相，低頻下采用四閥、主動(dòng)氣庫(kù)型調(diào)相等。這些方法的共同缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈管制冷機(jī)。
它包括氣庫(kù)、小孔閥、脈管熱端換熱器、脈管、脈管冷端換熱器、冷頭、回?zé)崞骼涠藫Q熱器、回?zé)崞?、回?zé)崞鳠岫藫Q熱器；所說(shuō)的脈管熱端換熱器與回?zé)崞鳠岫藫Q熱器之間設(shè)有雙閥雙向進(jìn)氣閥。
本發(fā)明用兩個(gè)并聯(lián)排列、流向相反的雙閥門結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雙向進(jìn)氣的單閥門結(jié)構(gòu)，具有操作簡(jiǎn)單，效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。它利用了進(jìn)排氣過(guò)程閥門流量系數(shù)的不對(duì)稱型，有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)循環(huán)于回?zé)崞骱兔}管的直流流動(dòng)進(jìn)行控制，克服了傳統(tǒng)雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)誘發(fā)的直流流動(dòng)帶來(lái)的消極影響，從而改善了雙向進(jìn)氣型脈管制冷機(jī)性能，避免了脈管和回?zé)崞鳒囟确闯７植?、制冷機(jī)長(zhǎng)壽命運(yùn)行溫度不穩(wěn)等問(wèn)題。


圖1是新型雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈管制冷機(jī)示意圖；圖2是雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)布置圖。
具體實(shí)施例方式
新型雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈管制冷機(jī)包括氣庫(kù)3、小孔閥4、脈管熱端換熱器5、脈管6、脈管冷端換熱器7、冷頭8、回?zé)崞骼涠藫Q熱器9、回?zé)崞?0、回?zé)崞?、熱端換熱器11；所說(shuō)的脈管熱端換熱器5與回?zé)崞鳠岫藫Q熱器11之間設(shè)有雙閥雙向進(jìn)氣閥1、2。
雙閥雙向進(jìn)氣閥為流向相反的并聯(lián)雙閥結(jié)構(gòu)。
由于閥門流量系數(shù)的不對(duì)稱性，當(dāng)按不同流向布置時(shí)，其產(chǎn)生的直流方向也將不同。為此，我們提出了如圖2所示的由正流閥門和逆流閥門并聯(lián)布置的雙閥結(jié)構(gòu)，圖中箭頭代表閥門的主流方向，通常生產(chǎn)廠家會(huì)在閥門上用箭頭標(biāo)出。由于兩支閥門的流向不同，此時(shí)它們各自由交變流引起直流方向正好相反，因此可以通過(guò)對(duì)兩個(gè)閥門開(kāi)度的合理配置，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流的控制和調(diào)節(jié)。需要說(shuō)明的是，對(duì)于通常采用單閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，由于未對(duì)直流進(jìn)行控制，當(dāng)雙向進(jìn)氣閥在開(kāi)度很小的時(shí)候就獲得了最優(yōu)開(kāi)度，這是由于直流引起的溫度分布不合理使得閥門開(kāi)度進(jìn)一步增大帶來(lái)的壓比增加所引起的有利影響被直流所帶來(lái)的附加熱流的消極影響抵消了。而當(dāng)采用雙閥結(jié)構(gòu)對(duì)直流進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)時(shí)，雙向進(jìn)氣閥開(kāi)度可以增大，以利于提高脈管內(nèi)壓比，減少回?zé)崞髁髯钃p失，進(jìn)一步改善了脈管制冷機(jī)性能。必須說(shuō)明，由于回?zé)崞骱兔}管的壓差很小，即使雙向進(jìn)氣閥開(kāi)度很大，通過(guò)的流量也是有限的，不會(huì)惡化回?zé)嵝阅?。該結(jié)構(gòu)對(duì)直流的控制原理清晰，操作簡(jiǎn)便，可以十分有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)雙向進(jìn)氣脈管制冷機(jī)直流的控制和調(diào)節(jié)，極大地改善制冷機(jī)的性能。
對(duì)于脈管制冷機(jī)，在沒(méi)有直流情形下，脈管和回?zé)崞鞲鳒y(cè)溫點(diǎn)的溫度應(yīng)基本呈線形分布。直流的存在將極大的影響回?zé)崞骱兔}管各測(cè)溫點(diǎn)的溫度分布。因此，可以通過(guò)對(duì)回?zé)崞骱兔}管溫度分布的考察直觀地判斷出直流的方向和大小。需要指出的是，對(duì)于雙向進(jìn)氣脈管制冷機(jī)其性能除了直流的影響外，還與雙向進(jìn)氣閥開(kāi)度有關(guān)，即與流經(jīng)回?zé)崞骱碗p向進(jìn)氣閥的氣量配比有關(guān)，因此在調(diào)節(jié)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮閥門開(kāi)度和直流控制兩個(gè)環(huán)節(jié)。在初始調(diào)節(jié)的時(shí)候，先打開(kāi)其中的一個(gè)雙向閥設(shè)為D1至DIV1開(kāi)度，此時(shí)制冷機(jī)將會(huì)存在有循環(huán)于一定方向的直流，設(shè)其方向?yàn)閺拿}管熱端流向冷端，其幅度將隨閥門D1開(kāi)度的增加而增大。然后打開(kāi)另一個(gè)閥門D2，由于閥門流量系數(shù)具有方向性，此時(shí)D2引起的直流將與閥門D1引起的直流方向相反，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流的控制，設(shè)當(dāng)閥門D2開(kāi)度為DIV2時(shí)可以將閥門D1開(kāi)度為DIV1時(shí)引起的直流消除。而后再進(jìn)一步開(kāi)大閥門D1至DIV1’，與上述調(diào)節(jié)方式一樣，當(dāng)閥門D2開(kāi)度增至DIV2’時(shí)可以將閥門D1開(kāi)度為DIV1’時(shí)引起的直流消除，依次類推直至性能最佳為止。借助于測(cè)試系統(tǒng)顯示的溫度分布圖可以十分方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)直流的控制。
權(quán)利要求
1.一種新型雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈管制冷機(jī)，它包括氣庫(kù)[3]、小孔閥[4]、脈管熱端換熱器[5]、脈管[6]、脈管冷端換熱器[7]、冷頭[8]、回?zé)崞骼涠藫Q熱器[9]、回?zé)崞鱗10]、回?zé)崞鳠岫藫Q熱器[11]；其特征在于在所說(shuō)的脈管熱端換熱器[5]與回?zé)崞鳠岫藫Q熱器[11]之間設(shè)有雙閥雙向進(jìn)氣閥[1]、[2]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈管制冷機(jī)，其特征在于所說(shuō)的雙閥雙向進(jìn)氣閥為流向相反的并聯(lián)雙閥結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型雙閥雙向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈管制冷機(jī)。它包括氣庫(kù)、小孔閥、脈管熱端換熱器、脈管、脈管冷端換熱器、冷頭、回?zé)崞骼涠藫Q熱器、回?zé)崞?、回?zé)崞鳠岫藫Q熱器;所說(shuō)的脈管熱端換熱器與回?zé)崞鳠岫藫Q熱器之間設(shè)有雙閥雙向進(jìn)氣閥。本發(fā)明能有效控制和調(diào)節(jié)循環(huán)于回?zé)崞骱兔}管閉合回路的直流流動(dòng),以提高制冷機(jī)的性能。消除和控制直流的方法有很多種,例如在高頻情況下采用內(nèi)調(diào)相,低頻下采用四閥、主動(dòng)氣庫(kù)型等調(diào)相方式來(lái)避免直流的產(chǎn)生。這些方法的共同缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不利于調(diào)節(jié),無(wú)法發(fā)揮雙向進(jìn)氣具有改善回?zé)崞餍阅芎吞岣呙}管內(nèi)壓比的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B41/04GK1389694SQ02112248
公開(kāi)日2003年1月8日 申請(qǐng)日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者陳國(guó)邦, 蔣彥龍, 甘智華 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)