[发明专利]采用氦气作为回热介质的深低温回热器及其脉管制冷机

权利要求书

1.一种采用氦气作为回热介质的深低温回热器，包括带有热端流孔(1)和冷端流孔(2)的管壳(SC)、以及置于所述管壳(SC)内的回热填料，回热填料内具有将热端流孔(1)和冷端流孔(2)连通的气体流道(FC)，其特征在于，所述的回热填料为内部充注有氦气的密封换热结构。

2.根据权利要求1所述的采用氦气作为回热介质的深低温回热器，其特征在于，所述密封换热结构包括：

若干组用于充注氦气的换热管(T)；

用于将每组换热管(T)一端密封固定的多个第一固定件(4)，用于将每组换热管(T)另一端密封固定的多个第二固定件(5)；

所述第一固定件(4)和第二固定件(5)上设有将对应组换热管(T)内各换热管相互连通的连接通道(7)。

3.根据权利要求2所述的采用氦气作为回热介质的深低温回热器，其特征在于，每组换热管(T)呈环形布置，若干组环形布置的换热管(T)同心设置，相邻组换热管(T)之间留有所述的气体流道(FC)。

4.根据权利要求3所述的采用氦气作为回热介质的深低温回热器，其特征在于，所述密封换热结构还包括：将所有第一固定件(4)或者将所有第二固定件(5)相互定的至少一个连接臂(6)，且至少有一个连接臂(5)内设有将所有连接通道(7)连通的充气管路(CP)，通过充气管路(CP)实现对所有换热管(T)的充气。

5.根据权利要求1所述的采用氦气作为回热介质的深低温回热器，其特征在于，所述密封换热结构为：在管壳(SC)轴向上呈迂回状设置、在管壳(SC)周向上呈螺旋线布置的换热管，该换热管上至少设有一个充气口。

6.根据权利要求5或4所述的采用氦气作为回热介质的深低温回热器，其特征在于，所述换热管为铜管。

7.一种脉管制冷机，包括第一级预冷脉管制冷机单元和第二级低温脉管制冷机单元；其特征在于，

所述第二级低温脉管制冷机单元的回热器包括依次连通的第二级预冷段回热器(RG21)、第二级预冷段回热器冷端换热器(HX5)、第二级中温段回热器(RG22)和第二级低温段回热器(He-Re2)；

所述第一级预冷脉管制冷机单元的冷端通过热桥(TB)实现对第二级预冷段回热器冷端换热器(HX5)的预冷；

所述第二级低温段回热器(He-Re2)为权利要求1-6任一权利要求所述的采用氦气作为回热介质的深低温回热器。

8.根据权利要求7所述的脉管制冷机，其特征在于，所述热桥(TB)同时对所述第二级低温脉管制冷机单元的调相机构和脉管热端换热器进行预冷。

9.一种脉管制冷机，包括第一级预冷脉管制冷机单元、第二级预冷脉管制冷机单元和第三级低温脉管制冷机单元；其特征在于，

所述第三级低温脉管制冷机单元内的回热器包括依次连通的第三级第一预冷段回热器(RG31)、第三级第一预冷段回热器冷端换热器(HX9)、第三级第二预冷段回热器(RG32)、第三级第二预冷段回热器冷端换热器(HX10)、第三级低温段回热器(He-Re3)；

所述第一级预冷脉管制冷机单元的冷端通过第一级热桥(TB1)实现对第三级第一预冷段回热器冷端换热器(HX9)和第二级预冷脉管制冷机单元的第二级预冷段回热器冷端换热器(HX5)的一级预冷；所述第二级预冷脉管制冷机单元的冷端通过第二热桥(TB2)实现对第三级第二预冷段回热器冷端换热器(HX10)的二级预冷；

所述第三级低温段回热器(He-Re3)为权利要求1-6任一权利要求所述的采用氦气作为回热介质的深低温回热器。

10.根据权利要求9所述的脉管制冷机，其特征在于，所述第一热桥(TB1)同时对第二级预冷脉管制冷机单元的调相机构和脉管热端换热器进行预冷；所述第二热桥(TB2)同时对第三级低温脉管制冷机单元的调相机构和脉管热端换热器进行预冷。