[发明专利]脉管制冷机预冷的低温J-T节流制冷机

权利要求书

1.一种脉管制冷机预冷的低温J-T节流制冷机，包括脉管预冷单元和J-T节流制冷单元，其特征在于，所述脉管预冷单元包括至少一个采用电涡流阻尼调相机构的脉管级制冷机，该电涡流阻尼调相机构利用电涡流阻尼力为脉管级制冷机调相；

所述电涡流阻尼调相机构包括：

能与所述脉管制冷机的脉管热端换热器密封连通的壳体；

通过弹性件设置在壳体内、且在压力波作用下能够做往复运动的活塞，该活塞为导体；

设置在壳体外能够在活塞往复运动时对活塞产生磁场作用力的磁场发生装置；

所述电涡流阻尼调相机构还包括：

用于检测活塞实时位移信息的位移传感器；

用于活塞作用面的实时压力信息的压力传感器；

控制器，接收所述位移传感器的位移信息和压力传感器的压力信息，控制所述磁场发生装置产生的磁场强度的大小

所述控制器接收所述位移传感器的位移信息和压力传感器的压力信息，控制所述磁场发生装置产生的磁场强度的大小的关系式如下：

其中x＝x_acosωt，x_a表示位移幅值，由位移传感器直接检测得到，ω表示角速度，t表示时间；p＝p₀+p_acos(ωt+φ)，p_a表示压力幅值，由压力传感器直接检测得到，φ表示位移与压力的实时相位差，取最优相位差；N是与磁场发生装置设计参数相关的常数，B是磁场发生装置所发出的磁场的磁感应强度；A表示活塞的作用面积；k表示同时考虑弹性件和气体弹簧效应的等效弹簧刚度，m表示活塞的作用面积。

2.根据权利要求1所述的脉管制冷机预冷的低温J-T节流制冷机，其特征在于，所述磁场发生装置包括：

两端正对活塞一侧设置的C型铁芯；

缠绕在C型铁芯上的绕组；

对绕组进行供电的电源；

所述电源受控于所述控制器。

3.根据权利要求1～2任一项所述的脉管制冷机预冷的低温J-T节流制冷机，其特征在于，所述脉管预冷单元为多级脉管制冷机。

4.根据权利要求3所述的脉管制冷机预冷的低温J-T节流制冷机，其特征在于，所述多级脉管制冷机为二级脉管制冷机，所述二级脉管制冷机中至少有一级采用电涡流阻尼调相机构调相。

5.根据权利要求3所述的脉管制冷机预冷的低温J-T节流制冷机，其特征在于，所述J-T节流制冷单元的节流前换热器中高压侧管路上有一个与低压侧管路连通的旁通管路，该旁通管路上设有能够产生等焓节流效应的节流元件。

6.根据权利要求1所述的脉管制冷机预冷的低温J-T节流制冷机，其特征在于，所述弹性件为设置在壳体与活塞之间的弹簧。