本發(fā)明涉及一種脈管制冷機，尤其是涉及一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機。

背景技術(shù)：

自1964年Gifford和Longsworth發(fā)明第一代脈管制冷機，也就是基本型脈管制冷機以來，脈管制冷機已經(jīng)得到廣泛的應用，脈管制冷機低溫部分無機械運動部件，具有機械振動和電磁干擾小、壽命長的優(yōu)點，且結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。根據(jù)脈管制冷的理論研究表示減小脈管冷端換熱器的壓力波和速度波的相角差，可以提高脈管制冷機的效率。目前常用的調(diào)相型脈管制冷機有小孔型和慣性管型。推移活塞脈管制冷機的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4、脈管熱端換熱器5、壓縮機及推移活塞系統(tǒng)，所述的回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4及脈管熱端換熱器5順序連接，所述的推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞氣缸、設置在推移活塞氣缸內(nèi)的推移活塞8、與推移活塞8連接的活塞推桿10、帶動活塞推桿10運動的推移彈簧11，所述的推移活塞8將推移活塞氣缸內(nèi)部分成推移活塞前腔7與推移活塞背腔9，所述的壓縮機包括壓縮機缸體、設置在壓縮機缸體內(nèi)的壓縮機活塞13、與壓縮機活塞13連接的壓縮機活塞推桿、驅(qū)動壓縮機活塞推桿往復移動的直線電機14，及與壓縮機活塞推桿連接的電機彈簧15，在壓縮機活塞13與壓縮機缸體之間形成壓縮腔12，所述的推移活塞前腔7與脈管熱端換熱器5之間通過推移活塞前腔連接管6連通，所述的推移活塞背腔9與壓縮腔12之間通過推移活塞背腔連接管16連通，所述的壓縮腔12與回熱器熱端換熱器1通過連接管連通。

壓縮機由直線電機驅(qū)動；膨脹腔內(nèi)移活塞的運動由推移活塞前腔和推移活塞背腔壓力差所控制，推移活塞前腔通過推移活塞前腔連接管和脈管熱端換熱器相連接，推移活塞背腔通過推移活塞背腔連接管和壓縮腔相連，調(diào)節(jié)推移活塞兩端壓差能調(diào)節(jié)推移活塞沖程。它利用推移活塞來代替原來小孔型脈和慣性管型中的小孔和 慣性管來進行調(diào)相和膨脹功的回收，減小由小孔或慣性管調(diào)相所引起的不可逆損失。調(diào)節(jié)推移活塞的沖程能改變制冷機冷頭的壓力波和速度波相角差。

調(diào)節(jié)活塞推桿直徑、活塞質(zhì)量、活塞直徑可以調(diào)節(jié)活塞沖程，這種方法需要改變制冷機推移活塞部分的結(jié)構(gòu)，操作起來不方便，浪費材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機及其調(diào)相方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機，包括壓縮機、推移活塞系統(tǒng)，以及順序連接的回熱器熱端換熱器、回熱器、冷端換熱器、脈管及脈管熱端換熱器，所述的推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞前腔與推移活塞背腔，所述的壓縮機內(nèi)設壓縮腔，所述的推移活塞前腔與脈管熱端換熱器之間通過推移活塞前腔連接管連通，所述的推移活塞背腔與壓縮腔之間通過推移活塞背腔連接管連通，所述的壓縮腔與回熱器熱端換熱器通過連接管連通，所述的推移活塞前腔連接管和/或推移活塞背腔連接管上設置有阻力元件。

第一種實現(xiàn)方式，所述的阻力元件為設置在推移活塞前腔連接管和/或推移活塞背腔連接管上的閥門。

第二種實現(xiàn)方式，所述的阻力元件為設置在推移活塞前腔連接管和/或推移活塞背腔連接管上的絲網(wǎng)。

第三種實現(xiàn)方式，所述的阻力元件為設置在推移活塞前腔連接管和/或推移活塞背腔連接管上的小直徑管道。

所述的小直徑管道直徑小于推移活塞前腔連接管或推移活塞背腔連接管的直徑，所述的小直徑管道通過法蘭與推移活塞前腔連接管或推移活塞背腔連接管連接。

第四種實現(xiàn)方式，所述的阻力元件為設置在推移活塞前腔連接管和/或推移活塞背腔連接管上的閥門、絲網(wǎng)與小直徑管道的組合。

其中，所述的推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞氣缸、設置在推移活塞氣缸內(nèi)的推移活塞、與推移活塞連接的活塞推桿、帶動活塞推桿運動的推移彈簧，所述的推移活塞將推移活塞氣缸內(nèi)部分成推移活塞前腔與推移活塞背腔。

其中，所述的壓縮機包括壓縮機缸體、設置在壓縮機缸體內(nèi)的壓縮機活塞、與壓縮機活塞連接的壓縮機活塞推桿、驅(qū)動壓縮機活塞推桿往復移動的直線電機，及與壓縮機活塞推桿連接的電機彈簧，在壓縮機活塞與壓縮機缸體之間形成壓縮腔。

上述調(diào)相型推移活塞脈管制冷機的調(diào)相方法為：通過阻力元件調(diào)節(jié)進入推移活塞前腔或背腔氣體的總能量，改變氣體對推移活塞做功的大小，改變推移活塞的行程，最終達到對脈管制冷機的調(diào)相作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：

1、推移活塞系統(tǒng)即為膨脹功回收裝置，除了可以回收膨脹功，還有調(diào)相的作用，和小孔型脈管制冷機、慣性管型脈管制冷機比較，它的理論效率高。

2、推移活塞脈管制冷機冷端推移活塞的壓力波和速度波的相角差可以通過改變推移活塞的行程來調(diào)節(jié)。

3、本發(fā)明通過在推移活塞背腔或前腔連接管上添加阻力元件里調(diào)節(jié)推移的沖程，達到調(diào)節(jié)制冷機冷端換熱器壓力波和速度波之間的相角差，最終改善脈管制冷機的效率。

4、本發(fā)明保持推移活塞制冷機原有的壓縮機，換熱器，回熱器，脈管和推移活塞部分的結(jié)構(gòu)不變，只改變推移活塞背腔和前腔的連接管部分，因此結(jié)構(gòu)設置簡單，調(diào)節(jié)方便。

附圖說明

圖1為推移活塞脈管制冷機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例1中推移活塞脈管制冷機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實施例2中推移活塞脈管制冷機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實施例3中推移活塞脈管制冷機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實施例4中推移活塞脈管制冷機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實施例5中推移活塞脈管制冷機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為實施例6中推移活塞脈管制冷機結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標號：1.回熱器熱端換熱器，2.回熱器，3.冷端換熱器，4.脈管，5.脈管熱端換熱器，6.推移活塞前腔連接管，7.推移活塞前腔8.推移活塞，9.推移活塞背腔，10.活塞推桿，11.推移彈簧，12.壓縮腔，13.壓縮機活塞，14.直線電機，15.電機彈簧，16.推移活塞背腔連接管，17為閥門，18為絲網(wǎng)，19為小直徑管，20為法蘭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1

一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機，如圖2所示，包括回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4、脈管熱端換熱器5、壓縮機及推移活塞系統(tǒng)，回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4及脈管熱端換熱器5順序連接，推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞氣缸、設置在推移活塞氣缸內(nèi)的推移活塞8、與推移活塞8連接的活塞推桿10、帶動活塞推桿10運動的推移彈簧11，推移活塞8將推移活塞氣缸內(nèi)部分成推移活塞前腔7與推移活塞背腔9，壓縮機包括壓縮機缸體、設置在壓縮機缸體內(nèi)的壓縮機活塞13、與壓縮機活塞13連接的壓縮機活塞推桿、驅(qū)動壓縮機活塞推桿往復移動的直線電機14，及與壓縮機活塞推桿連接的電機彈簧15，在壓縮機活塞13與壓縮機缸體之間形成壓縮腔12，推移活塞前腔7與脈管熱端換熱器5之間通過推移活塞前腔連接管6連通，推移活塞背腔9與壓縮腔12之間通過推移活塞背腔連接管16連通，壓縮腔12與回熱器熱端換熱器1通過連接管連通。在推移活塞前腔連接管6上設置開度可自由調(diào)節(jié)的閥門17。

上述調(diào)相型推移活塞脈管制冷機的調(diào)相方法為：通過閥門17調(diào)節(jié)進入推移活塞前腔氣體的總能量，改變氣體對推移活塞做功的大小，改變推移活塞的行程，最終達到對脈管制冷機的調(diào)相作用。

實施例2

一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機，如圖3所示，包括回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4、脈管熱端換熱器5、壓縮機及推移活塞系統(tǒng)，回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4及脈管熱端換熱器5順序連接，推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞氣缸、設置在推移活塞氣缸內(nèi)的推移活塞8、與推移活塞8連接的活塞推桿10、帶動活塞推桿10運動的推移彈簧11，推移活塞8將推移活塞氣缸內(nèi)部分成推移活塞前腔7與推移活塞背腔9，壓縮機包括壓縮機缸體、設置在壓縮機缸體內(nèi)的壓縮機活塞13、與壓縮機活塞13連接的壓縮機活塞推桿、驅(qū)動壓縮機活塞推桿往復移動的直線電機14，及與壓縮機活塞推桿連接的電機彈簧15，在壓縮機活塞13與壓縮機缸體之間形成壓縮腔12，推移活塞前腔7與脈管熱端換熱器5之間通過推移活塞前腔連接管6連通，推移活塞背腔9與壓縮腔12之 間通過推移活塞背腔連接管16連通，壓縮腔12與回熱器熱端換熱器1通過連接管連通。在推移活塞背腔連接管16上設置開度可自由調(diào)節(jié)的閥門17。

上述調(diào)相型推移活塞脈管制冷機的調(diào)相方法為：通過閥門17調(diào)節(jié)進入推移活塞背腔氣體的總能量，改變氣體對推移活塞做功的大小，改變推移活塞的行程，最終達到對脈管制冷機的調(diào)相作用。

實施例3

一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機，如圖4所示，包括回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4、脈管熱端換熱器5、壓縮機及推移活塞系統(tǒng)，回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4及脈管熱端換熱器5順序連接，推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞氣缸、設置在推移活塞氣缸內(nèi)的推移活塞8、與推移活塞8連接的活塞推桿10、帶動活塞推桿10運動的推移彈簧11，推移活塞8將推移活塞氣缸內(nèi)部分成推移活塞前腔7與推移活塞背腔9，壓縮機包括壓縮機缸體、設置在壓縮機缸體內(nèi)的壓縮機活塞13、與壓縮機活塞13連接的壓縮機活塞推桿、驅(qū)動壓縮機活塞推桿往復移動的直線電機14，及與壓縮機活塞推桿連接的電機彈簧15，在壓縮機活塞13與壓縮機缸體之間形成壓縮腔12，推移活塞前腔7與脈管熱端換熱器5之間通過推移活塞前腔連接管6連通，推移活塞背腔9與壓縮腔12之間通過推移活塞背腔連接管16連通，壓縮腔12與回熱器熱端換熱器1通過連接管連通。在推移活塞前腔連接管6上設置絲網(wǎng)18。

上述調(diào)相型推移活塞脈管制冷機的調(diào)相方法為：通過絲網(wǎng)18調(diào)節(jié)進入推移活塞前腔氣體的總能量，改變氣體對推移活塞做功的大小，改變推移活塞的行程，最終達到對脈管制冷機的調(diào)相作用。

實施例4

一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機，如圖5所示，包括回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4、脈管熱端換熱器5、壓縮機及推移活塞系統(tǒng)，回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4及脈管熱端換熱器5順序連接，推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞氣缸、設置在推移活塞氣缸內(nèi)的推移活塞8、與推移活塞8連接的活塞推桿10、帶動活塞推桿10運動的推移彈簧11，推移活塞8將推移活塞氣缸內(nèi)部分成推移活塞前腔7與推移活塞背腔9，壓縮機包括壓縮機缸體、設置在壓縮機缸體內(nèi)的壓縮機活塞13、與壓縮機活塞13連接的壓縮機活塞推桿、驅(qū)動壓縮機活塞推桿往復移動的直線電機14，及與壓縮機活塞推桿連接的電機彈簧 15，在壓縮機活塞13與壓縮機缸體之間形成壓縮腔12，推移活塞前腔7與脈管熱端換熱器5之間通過推移活塞前腔連接管6連通，推移活塞背腔9與壓縮腔12之間通過推移活塞背腔連接管16連通，壓縮腔12與回熱器熱端換熱器1通過連接管連通。在推移活塞背腔連接管16上設置絲網(wǎng)18。

上述調(diào)相型推移活塞脈管制冷機的調(diào)相方法為：通過絲網(wǎng)18調(diào)節(jié)進入推移活塞背腔氣體的總能量，改變氣體對推移活塞做功的大小，改變推移活塞的行程，最終達到對脈管制冷機的調(diào)相作用。

實施例5

一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機，如圖6所示，包括回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4、脈管熱端換熱器5、壓縮機及推移活塞系統(tǒng)，回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4及脈管熱端換熱器5順序連接，推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞氣缸、設置在推移活塞氣缸內(nèi)的推移活塞8、與推移活塞8連接的活塞推桿10、帶動活塞推桿10運動的推移彈簧11，推移活塞8將推移活塞氣缸內(nèi)部分成推移活塞前腔7與推移活塞背腔9，壓縮機包括壓縮機缸體、設置在壓縮機缸體內(nèi)的壓縮機活塞13、與壓縮機活塞13連接的壓縮機活塞推桿、驅(qū)動壓縮機活塞推桿往復移動的直線電機14，及與壓縮機活塞推桿連接的電機彈簧15，在壓縮機活塞13與壓縮機缸體之間形成壓縮腔12，推移活塞前腔7與脈管熱端換熱器5之間通過推移活塞前腔連接管6連通，推移活塞背腔9與壓縮腔12之間通過推移活塞背腔連接管16連通，壓縮腔12與回熱器熱端換熱器1通過連接管連通。在推移活塞前腔連接管6上設置小直徑管道19，小直徑管道19直徑小于推移活塞前腔連接管6或推移活塞背腔連接管16的直徑，小直徑管道19通過法蘭20與推移活塞前腔連接管6或推移活塞背腔連接管16連接。

上述調(diào)相型推移活塞脈管制冷機的調(diào)相方法為：通過小直徑管道19調(diào)節(jié)進入推移活塞前腔氣體的總能量，改變氣體對推移活塞做功的大小，改變推移活塞的行程，最終達到對脈管制冷機的調(diào)相作用。

實施例6

一種調(diào)相型推移活塞脈管制冷機，如圖7所示，包括回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4、脈管熱端換熱器5、壓縮機及推移活塞系統(tǒng)，回熱器熱端換熱器1、回熱器2、冷端換熱器3、脈管4及脈管熱端換熱器5順序連接，推移活塞系統(tǒng)包括推移活塞氣缸、設置在推移活塞氣缸內(nèi)的推移活塞8、與推移活 塞8連接的活塞推桿10、帶動活塞推桿10運動的推移彈簧11，推移活塞8將推移活塞氣缸內(nèi)部分成推移活塞前腔7與推移活塞背腔9，壓縮機包括壓縮機缸體、設置在壓縮機缸體內(nèi)的壓縮機活塞13、與壓縮機活塞13連接的壓縮機活塞推桿、驅(qū)動壓縮機活塞推桿往復移動的直線電機14，及與壓縮機活塞推桿連接的電機彈簧15，在壓縮機活塞13與壓縮機缸體之間形成壓縮腔12，推移活塞前腔7與脈管熱端換熱器5之間通過推移活塞前腔連接管6連通，推移活塞背腔9與壓縮腔12之間通過推移活塞背腔連接管16連通，壓縮腔12與回熱器熱端換熱器1通過連接管連通。在推移活塞背腔連接管16上設置小直徑管道19，小直徑管道19直徑小于推移活塞前腔連接管6或推移活塞背腔連接管16的直徑，小直徑管道19通過法蘭20與推移活塞前腔連接管6或推移活塞背腔連接管16連接。

上述調(diào)相型推移活塞脈管制冷機的調(diào)相方法為：通過小直徑管道19調(diào)節(jié)進入推移活塞背腔氣體的總能量，改變氣體對推移活塞做功的大小，改變推移活塞的行程，最終達到對脈管制冷機的調(diào)相作用。

上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。