[发明专利]采用超声波雾化装置的4K回热式低温制冷机及制冷方法

摘要

本发明涉及一种采用超声波雾化装置的4K回热式低温制冷机。它包括一级压缩机、液氦温区回热式低温制冷机，超声波雾化装置。当制冷工质氦-4处于20K以下的低温温区时，由于分子间引力显著增大，氦-4的性质更接近凝聚状态的液体，使得回热器内的压力焓损失、不可逆回热损失和导热损失急剧增大，同时氦的膨胀效率也会降低，由实际气体效应引起的损失逐渐增大。因此,如何减小实际气体效应导致的损失是提高液氦温区回热式低温脉管制冷机效率的关键。本发明在于利用超声波的雾化原理，通过在液氦温区段安装超声波雾化装置使液氦雾化，使其更接近于理想气体状态工作，该发明对于提高低温区的制冷效率具有十分重要的意义。

主权项

一种采用超声波雾化装置的脉管制冷机，包括预冷级制冷机(1)、热桥（6）、超声波雾化装置（13）、液氦温区回热式低温制冷机（7）；其中预冷级制冷机（1）包括压缩机一（2）、一级回热器（4）、一级脉管（5）、一级惯性管（9）和一级气库（3）；其中压缩机一（2）的出口与一级回热器（4）入口相连，一级脉管（5）出口通过所述一级惯性管（9）与一级气库（3）入口相连；其中液氦温区回热式低温制冷机（7）包括压缩机二（8）、二级回热器（10）、二级脉管（14）、二级惯性管（15）和二级气库（11）；其中压缩机二（8）的出口与二级回热器（10）的入口相连，二级回热器（10）的出口通过冷头（12）与二级脉管（14）的入口相连，二级脉管（14）的出口通过所述二级惯性管（15）与二级气库（11）入口相连； 上述一级回热器（4）的出口和一级脉管（5）的入口通过热桥（6）与液氦温区脉管制冷机回热器中部相连；其特征在于：上述二级回热器（10）最末端20K温区以下部位安装有超声波雾化装置（13），通过超声波雾化装置（13）使液氦雾化为细小的气雾。