專利名稱：用于氦的再凝集的同軸多級(jí)脈沖管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多級(jí)Gifford-McMahon(GM)型脈沖管制冷機(jī)，其用于在MRI(核磁共振成像)磁體中再凝集氦。
背景技術(shù)：
GM型制冷機(jī)使用壓縮機(jī)，壓縮機(jī)在幾乎恒定高壓下向膨脹器(expander)供應(yīng)氣體和在幾乎恒定的低壓下從膨脹器接收氣體。所述膨脹器依靠一個(gè)閥機(jī)構(gòu)相對(duì)于壓縮機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，所述閥機(jī)構(gòu)可有選擇地使氣體進(jìn)、出膨脹器。Gifford在美國(guó)專利3,119,237中描述了一種具有氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的GM膨脹器。GM循環(huán)已經(jīng)被證明是產(chǎn)生大約20K以下的小量制冷作用的最佳方法，因?yàn)榕蛎浧骺梢栽?到2Hz運(yùn)轉(zhuǎn)。
一種脈沖管制冷機(jī)首次由Gifford在美國(guó)專利3,237,421中描述。其示出了一對(duì)閥，類似于早期的GM制冷機(jī)，所述閥連接到再生器的熱端，再生器的冷端又被連接到脈沖管上。十九世紀(jì)六十年代中期進(jìn)行的對(duì)脈沖管制冷機(jī)的早期研究工作在R.C.Longsworth的論文“Early pulse tube refrigerator developments”，Cryocoolers，9，1997，p.261-268中被描述。單級(jí)、兩級(jí)、內(nèi)部相位調(diào)整式四級(jí)、以及同軸式的結(jié)構(gòu)曾被研究。所有這些設(shè)計(jì)都是使脈沖管的熱端靠近再生器，并且除同軸設(shè)計(jì)之外所有的設(shè)計(jì)都是使脈沖管與再生器分開。盡管利用這些早期的脈沖管可達(dá)到低溫，但其效率不能與GM型制冷機(jī)相比。Longsworth在美國(guó)專利4,606,201中描述了一種不同類型的用于GM型膨脹器的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，其利用使氣體流經(jīng)孔口(orifice)到達(dá)或離開緩沖腔來控制置換器(displacer)。
顯著的改進(jìn)由E.I.Mikulin，A.A.Tarasow和M.P.Shkrebyonock在1984年報(bào)導(dǎo)于“Low temperature expansion(orificetype)pulse tube”，Advances in Cryogenic Engineering，Vol.29，1984，p.629-637，并且許多研究跟著尋求進(jìn)一步的改進(jìn)。這種最初的改進(jìn)是使用孔口和連接到脈沖管熱端的緩沖腔來控制“氣體活塞”在脈沖管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，以在每個(gè)循環(huán)產(chǎn)生較多的制冷量。實(shí)際上，在美國(guó)專利4,606,201中，氣體活塞取代了通常被稱作置換器的固體活塞。接下來的工作集中在改進(jìn)氣體活塞的控制和改進(jìn)脈沖管膨脹器的結(jié)構(gòu)兩方面的途徑。S.Zhu和P.Wu在“Double inlet pulsetube refrigeratorsan important improvement”，Cryogenics，vol.30，1990，p.514中描述了控制氣體活塞的雙孔口裝置。
Gao的美國(guó)專利6,256,998中描述了在兩級(jí)脈沖管中控制氣體活塞的裝置，其在4K時(shí)工作良好。Chen等在美國(guó)專利5,107,683中描述了脈沖管的第二級(jí)從第二級(jí)熱站延伸至外界溫度。這個(gè)概念是J.L.Gao和Y.Matsubara研究的幾種構(gòu)造之一，參看“Experimental investigation of 4K pulse tube refrigerator”，Cryogenics，1994，Vol.34，p.25，該構(gòu)造已被證實(shí)對(duì)于兩級(jí)4K脈沖管工作良好。前面探討過的所有結(jié)構(gòu)都使脈沖管與再生器分離開。
一種利用單孔口控制的同軸式脈沖管在1986年由R.N.Richardson報(bào)導(dǎo)于“pulse tube refrigerator-an alternativecryocooler？”Cryogenics，1986，26(6)p.331-340。Inoue等在日本特開平7-260269中描述了一種兩級(jí)脈沖管，其中再生器和脈沖管同軸。這種設(shè)計(jì)在中央具有第二級(jí)脈沖管，其從第二級(jí)熱站延伸至外界溫度，其并被第一和第二級(jí)再生器包圍。第一級(jí)脈沖管是在第一級(jí)再生器外部的同軸環(huán)形腔。這個(gè)專利的主要特征是在脈沖管內(nèi)設(shè)置熱交換器，以有助于利用再生器內(nèi)的溫度分布補(bǔ)償脈沖管內(nèi)的溫度分布。在脈沖管和再生器分離開并且脈沖管被真空包圍的情況下，脈沖管和再生器之間的溫度差不會(huì)成為難題。但是當(dāng)傳統(tǒng)的脈沖管安裝在MRI低溫恒溫器(cryostat)的頸管內(nèi)的氦氣中時(shí)，這種溫差會(huì)導(dǎo)致對(duì)流熱損失。
在同軸式脈沖管中與溫差相關(guān)的損失在以下文獻(xiàn)中被研究L.W.Yang，J.T.Liang，Y.Zhou和J.J.Wang，Research of two-stageco-axial pulse tube coolers driven by a valveless compressor，Cryocoolers，10，1999，p.233-238；以及K.Yuan，J.T.Liang，Y.L.Ju，Experimental investigation of a G-M type co-axial pulse tubecryocooler，Cryocoolers，12，2001，p.317-323。首先，他們發(fā)現(xiàn)最好使脈沖管處于中央，由脈沖管圍繞的環(huán)形空間內(nèi)的再生器包圍。通過在許多循環(huán)中添加“dc”流將熱氣帶到脈沖管使損失減少到最小。當(dāng)在真空中運(yùn)行時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)外部第二級(jí)脈沖管比同軸式第二級(jí)脈沖管更有效。
Mastrup等在美國(guó)專利5,613,365中描述了一種單級(jí)同心(同軸)斯特林循環(huán)脈沖管，其中，中央脈沖管具有由低熱傳導(dǎo)材料制成的厚壁，其提供與外部環(huán)形再生器之間的高度絕熱。這種想法被Rattay等在美國(guó)專利5,680,768中進(jìn)一步發(fā)展，其中外圍真空延伸到脈沖管壁和再生器內(nèi)壁之間的間隙。
用于對(duì)脈沖管壁絕熱的另一種措施由Mitchell在美國(guó)專利6,619,046中描述。在單級(jí)同軸式脈沖管中的冷端熱交換器的優(yōu)點(diǎn)在Chrysler等的美國(guó)專利5,303,555和Kim等的美國(guó)專利6,484,515中被陳述。
與MRI磁體中再凝集氦有關(guān)的問題已經(jīng)被Longsworth在美國(guó)專利4,606,201中描述過。最低溫度為10K的兩級(jí)GM膨脹器在JT熱交換器中預(yù)冷氣體，該JT熱交換器在4K產(chǎn)生制冷作用。JT熱交換器盤繞在GM膨脹器的周圍，以使JT熱交換器和膨脹器的溫度在熱端和冷端之間逐漸變冷。膨脹器組件安裝在MRI磁體的頸管內(nèi)，其在此被氦氣包圍，所述氦氣以冷端向下的方式垂直定向，以實(shí)現(xiàn)熱分層。4K熱站具有延長(zhǎng)的表面以致再凝集氦。在溫度大約是60K和15K的兩個(gè)熱站處，制冷作用被傳遞到在MRI低溫恒溫器內(nèi)的冷屏。在熱端法蘭(warm flange)被栓固并且利用面型O形環(huán)密封后，相匹配對(duì)的圓錐形熱站以及頸管內(nèi)的波紋管使得這兩個(gè)熱站能夠彼此接合。
Longsworth已經(jīng)在美國(guó)專利4,484,458中描述了同心的GM/JT膨脹器，其具有筆直的熱站和在熱端法蘭上的徑向型O形密封環(huán)。這樣允許膨脹器被軸向移動(dòng)，以建立起膨脹器熱站相對(duì)于頸管熱站的預(yù)期位置。
現(xiàn)在，脈沖管技術(shù)和MRI低溫恒溫器設(shè)計(jì)上的進(jìn)步導(dǎo)致能夠使用兩級(jí)脈沖管在大約40K冷卻單屏蔽結(jié)構(gòu)以及在大約4K再凝集氦。兩級(jí)脈沖管膨脹器由于其振動(dòng)小并且由此在MRI信號(hào)中產(chǎn)生較少噪音，所以比兩級(jí)GM膨脹器更為優(yōu)選。當(dāng)一種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的脈沖管(脈沖管平行于再生器)被插入到MRI磁體的頸管中時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)頸管中的氦氣由于脈沖管和再生器之間的溫差而循環(huán)在脈沖管和再生器之間。這樣導(dǎo)致制冷量嚴(yán)重?fù)p失。
Stautner等在PCT申請(qǐng)WO 03/036207 A2中解釋了傳統(tǒng)兩級(jí)4K脈沖管的問題，并且提出一種套筒形式的解決方案，所述套筒圍繞脈沖管組件并且在管周圍設(shè)絕熱填料。所述套筒具有大約40K的熱站和位于冷端的再凝集器，并且可易于從頸管取下以便被維護(hù)。
Daniels等在PCT申請(qǐng)WO 03/036190 A1中提出了對(duì)MRI頸管內(nèi)的傳統(tǒng)兩級(jí)4K脈沖管對(duì)流損失問題的另一種解決方案。當(dāng)脈沖管安裝在MRI頸管內(nèi)的氦氣中時(shí)，脈沖管周圍的絕熱套筒和再生器可減少對(duì)流損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種簡(jiǎn)便的途徑來減少由膨脹器傳遞到MRI低溫恒溫器的振動(dòng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)易的途徑脈以拆下沖管膨脹器以便維護(hù)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種同軸式設(shè)計(jì)，其比傳統(tǒng)的平行管設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更為緊湊。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種消除由于脈沖管和再生器之間的熱量傳遞而造成的對(duì)流損失的方法。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種同軸式脈沖管的最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
傳統(tǒng)的兩級(jí)脈沖管制冷機(jī)具有脈沖管和位于分開的平行管中的再生器。當(dāng)被安裝在MRI低溫恒溫器的頸管內(nèi)時(shí)，由于因脈沖管和再生器之間的溫差，頸管內(nèi)的氦氣會(huì)引氣對(duì)流熱量損失。本發(fā)明公開了一種新穎方法，其通過將再生器同軸地設(shè)置在圍繞脈沖管的環(huán)形空間中而消除對(duì)流損失。至少第二級(jí)是同軸式的，但優(yōu)選的是兩級(jí)都是同軸式的，其中第二級(jí)脈沖管處于中央，而第一級(jí)脈沖管占據(jù)第二級(jí)脈沖管和第一級(jí)再生器之間的環(huán)形空間。本發(fā)明還公開了使脈沖管和再生器之間的熱量損失減少到最小的措施。
本發(fā)明以新穎的途徑使用兩級(jí)脈沖管，其中至少一級(jí)脈沖管是同軸式的，以將脈沖管和再生器之間的熱量損失減少到最小，從而消除與脈沖管和再生器內(nèi)的不同溫度分布有關(guān)的對(duì)流損失。盡管本發(fā)明的可以設(shè)想的主要應(yīng)用是通過兩級(jí)GM型脈沖管再凝集MRI低溫恒溫器內(nèi)的氦，其也可用于在低溫恒溫器內(nèi)再凝集氫和氖，這些低溫恒溫器被設(shè)計(jì)成用于高溫超導(dǎo)、HTS、磁體。在較高溫度時(shí)，也可使脈沖管直接連接到壓縮機(jī)上并且在高得多的速度下以斯特林循環(huán)模式操作。


圖1是本發(fā)明的示意圖，其示出了安裝在MRI低溫恒溫器的頸管內(nèi)的兩級(jí)同軸式脈沖管，其在此被氦氣包圍并具有一個(gè)大約40K的熱站以冷卻屏蔽體，并且具有一個(gè)大約4K的氦再凝集器。
圖2是本發(fā)明的兩級(jí)脈沖管的示意圖，其中第二級(jí)脈沖管和再生器同軸，但是第一級(jí)具有傳統(tǒng)的脈沖管和再生器分開并平行的結(jié)構(gòu)；還示出了Zhu的雙孔口控制；可以通過在每個(gè)GM循環(huán)操作中將流體切換到再生器的主閥連接到壓縮機(jī)，或者可以在每個(gè)斯特林循環(huán)中直接連接到壓縮機(jī)。
圖3示出了被真空包圍的傳統(tǒng)兩級(jí)4K GM型脈沖管的典型溫度分布。
圖4示出了與圖1中的同軸式脈沖管相同的結(jié)構(gòu)，但是脈沖管的壁較厚。
圖5示出了一種兩級(jí)同軸式脈沖管，其中墊塊插入到再生器的端部，以獲得脈沖管和再生器的溫度分布的更佳匹配。
圖6示出了另一種裝置，用于使脈沖管的溫度分布相對(duì)于再生器偏移以減少熱量損失。
圖7示出了一種兩級(jí)同軸式脈沖管結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)部元件被容納在插于分開的殼體內(nèi)的筒管中。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種將熱量損失減少到最小的措施，其中一個(gè)兩級(jí)脈沖管被安裝在液氦冷卻的MRI低溫恒溫器的頸管內(nèi)。如圖1所示，同軸式脈沖管被插入到頸管中并且在此被氣態(tài)氦包圍，所述氣態(tài)氦具有從最高為大約290K的室溫到最低為4K的溫度梯度。脈沖管膨脹器具有位于大約40K的第一級(jí)熱站，其用于冷卻磁體低溫恒溫器內(nèi)的屏蔽體，和在第二級(jí)的氦再凝集器。
通過使脈沖管膨脹器位于頸管內(nèi)，提供了一種易于將其拆下以便維護(hù)的簡(jiǎn)單方法。這種同軸式設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)的平行管設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更為緊湊，由此頸管可以有較小的直徑，并且可消除由于脈沖管和再生器之間的熱量傳遞產(chǎn)生的對(duì)流損失。
參見圖1，MRI低溫恒溫器包括外殼60，其通過頸管61連接到內(nèi)部容器65上。容器65容納著液氦和超導(dǎo)性MRI磁體，并且被真空63包圍。氣態(tài)氦62充填在頸管中。傳統(tǒng)的MRI低溫恒溫器具有輻射屏蔽體64，其通過頸管熱站68被同軸式脈沖管膨脹器100的第一級(jí)冷卻到大約40K。
膨脹器100包括第一級(jí)脈沖管1，其被第一級(jí)再生器3包圍并且從熱端法蘭51延伸到第一級(jí)熱站9；第二級(jí)脈沖管2，其在第一級(jí)熱站9下方被第二級(jí)再生器4包圍，并且在第一級(jí)熱站9上方被第一級(jí)脈沖管1包圍；設(shè)置在第二級(jí)脈沖管2的冷端的氦再凝集器10；分別設(shè)置在脈沖管2冷端和熱端的平流器(flowsmoother)6和8；分別設(shè)置在脈沖管1冷端和熱端的平流器5和7；設(shè)在閥/孔口/緩沖腔組件50內(nèi)的氣體端口23，它們連接到再生器3、脈沖管1和脈沖管2。
組件50可以具有用于連接斯特林型壓縮機(jī)的單個(gè)氣體管線，或者用于連接GM型壓縮機(jī)的兩個(gè)氣體管線。被示出的熱站9是圓錐形狀，以配合頸管61內(nèi)類似形狀的接收部。徑向O形環(huán)52可使脈沖管100插入頸管61內(nèi)，直到脈沖管熱站9與頸管熱站68熱耦合(thermal engage)。通常由薄壁SS管構(gòu)成脈沖管1和2及再生器3和4的殼體，以使軸向傳導(dǎo)損失減少到最小。其它的選擇將結(jié)合后面的附圖討論。
圖2是兩級(jí)脈沖管101的示意圖，其中第二級(jí)脈沖管2和第二級(jí)再生器4同軸，但是第一級(jí)脈沖管1和再生器3是以脈沖管和再生器分開且平行的傳統(tǒng)方式設(shè)置。諸如S.Zhu和P.Wu的“Double inlet pulse tube refrigeratorsan important improvement”，Cryogenics，vol.30，1990，p.514中描述的雙孔口控制結(jié)構(gòu)被示出，其包括孔口11和13，它們直接或通過閥將循環(huán)流從壓縮機(jī)連接到脈沖管1和2的熱端；孔口12，其控制脈沖管1和緩沖腔15之間的氣體流速；孔口14，其控制脈沖管2和緩沖腔16之間的氣體流速。其它元件具有圖1中相同的附圖標(biāo)記。
圖3b示出了被真空包圍的傳統(tǒng)兩級(jí)4K GM型脈沖管。圖3a示出了這種系統(tǒng)的典型溫度分布。
脈沖管和第一級(jí)再生器之間的溫差大于第二級(jí)溫差，但是充填在頸管中的氦氣內(nèi)的對(duì)流損失在第二級(jí)比在第一級(jí)更顯著，這是由于氦氣明顯更濃并因此而導(dǎo)致質(zhì)量循環(huán)速度更高。此外，關(guān)于輸入功率的損失，在4K情況下0.1W的損失相當(dāng)于在40K情況下1.1W的損失。
圖4示出了兩級(jí)同軸式脈沖管102。相同的附圖標(biāo)記代表與圖1和圖2中相同的部件。第一級(jí)脈沖管20和第二級(jí)脈沖管21使用具有低熱導(dǎo)性的厚壁管，以減少第一級(jí)內(nèi)的脈沖管之間的熱量損失以及兩級(jí)內(nèi)的脈沖管和再生器之間的熱量損失。由棉、亞麻或玻璃纖維布加固的塑料材料是較好的選擇。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中使用玻璃纖維布。雖然玻璃纖維布不具有像其它纖維一樣的低熱傳導(dǎo)性，但是其具有最好的體積穩(wěn)定性和強(qiáng)度。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用兩個(gè)其間帶有真空的薄壁不銹鋼管以提供絕熱性能。
本發(fā)明的一個(gè)目的是減少由膨脹器傳遞到MRI低溫恒溫器的振動(dòng)。這一點(diǎn)是通過使用厚壁脈沖管實(shí)現(xiàn)的。這些厚壁脈沖管顯著減少了振動(dòng)，盡管它們總是處于受壓狀態(tài)。由于制冷過程中的固有壓力循環(huán)，這個(gè)實(shí)施例消除了脈沖管和再生器的張拉。不僅減少了機(jī)械振動(dòng)，而且由于第二級(jí)再生器內(nèi)的稀有元素再生器材料的移動(dòng)，磁場(chǎng)的擾動(dòng)也減少。但由于稀有元素材料的溫度循環(huán)，所以磁性擾動(dòng)仍舊會(huì)發(fā)生。
圖5是兩級(jí)同軸式脈沖管103的示意圖，其中墊塊被插入到再生器的端部，以提供脈沖管和再生器的溫度分布的更好匹配。相同的附圖標(biāo)記代表圖1、2和4中的相同部件。嵌件30和31分別示出在再生器的熱端和冷端。類似地，嵌件32和33分別示出在再生器4的熱端和冷端。
在操作于真空中的傳統(tǒng)脈沖管中，脈沖管和再生器的長(zhǎng)度和直徑可以幾乎彼此獨(dú)立地最優(yōu)化。但是在同軸式結(jié)構(gòu)中脈沖管和再生器之間的內(nèi)部熱傳遞意味著在這個(gè)設(shè)計(jì)中必須考慮其它因素。嵌件的使用對(duì)于同軸式脈沖管的最優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了重要的選擇。
圖6是兩級(jí)同軸式脈沖管104的示意圖。其中圖5中的墊塊31和33分別被環(huán)形氣體通路34和35代替。相同的附圖標(biāo)記代表前述圖中的相同部件。對(duì)中設(shè)置于脈沖管1中的第二級(jí)脈沖管2的熱端的嵌件36提供了獲得兩個(gè)脈沖管的熱端的溫度分布的較好匹配的途徑。
圖7是兩級(jí)同軸式脈沖管105的示意圖。其中各內(nèi)部元件被組裝成筒管的形式，該筒管插入到套筒中。相同的附圖標(biāo)記代表前述圖中的相同部件。包含在可移動(dòng)筒管43內(nèi)的部件包括第一級(jí)脈沖管1、再生器3、平流器5和7；第二級(jí)脈沖管2、再生器4和平流器6和8。筒管43具有一個(gè)薄壁殼體，其提供了沿著組件長(zhǎng)度(冷端除外)的氣體密封。外殼40從脈沖管的熱端法蘭51延伸到第二級(jí)熱站10。通過密封件41和42防止氣體在筒管43和殼體40之間流動(dòng)。通過作為平流器5的整體部分的熱傳遞表面與熱站9之間的封閉間隙，熱量從作為殼體40一部分的熱站9傳遞。當(dāng)氣體在再生器4和平流器6之間流動(dòng)時(shí)，氣體流過熱站10內(nèi)的狹縫。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是填裝第二級(jí)再生器4的簡(jiǎn)化，并且易于觸及以便維護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種多級(jí)脈沖管膨脹器，其安裝在低溫恒溫器的頸管內(nèi)，低溫恒溫器在頸管內(nèi)具有位于液態(tài)氦、氫和氖之一上面的蒸氣，其中，脈沖管的至少一級(jí)是同軸式的并在其冷端具有再凝集表面。
2.如權(quán)利要求1所述的脈沖管膨脹器，其中，脈沖管膨脹器的兩級(jí)是同軸式的。
3.如權(quán)利要求1所述的脈沖管膨脹器，其中，第二級(jí)是同軸式的，第一級(jí)具有彼此隔開的平行管。
4.如權(quán)利要求1所述的脈沖管膨脹器，其中，至少一級(jí)熱耦合到低溫恒溫器內(nèi)的熱屏蔽體上。
5.如權(quán)利要求1所述的脈沖管膨脹器，其中，同軸式的脈沖管總是處于壓縮狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求2所述的脈沖管膨脹器，其中，兩個(gè)同軸式的脈沖管總是處于壓縮狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的脈沖管膨脹器，其中，通過再生器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)墊塊、氣體通路連接部在長(zhǎng)度上的物理差異、dc流的調(diào)節(jié)以及熱橋，脈沖管內(nèi)的熱力形態(tài)相對(duì)于再生器改變。
8.如權(quán)利要求1所述的脈沖管膨脹器，其中，同軸式的級(jí)具有位于脈沖管外側(cè)的再生器。
9.如權(quán)利要求2所述的脈沖管膨脹器，其中，同軸式的第二級(jí)具有位于脈沖管外側(cè)的再生器，同軸式的第一級(jí)具有位于第一級(jí)脈沖管中央的第二級(jí)脈沖管，而第一級(jí)再生器位于外側(cè)。
10.如權(quán)利要求1所述的脈沖管膨脹器，其中，脈沖管可從頸管拆下。
11.如權(quán)利要求2所述的脈沖管膨脹器，其中，同軸式的脈沖管以可拆下的方式接合在頸管中。
12.如權(quán)利要求2所述的脈沖管膨脹器，其中，各元件被組裝成筒管的形式，該筒管插入到套筒中。
全文摘要
提供了一種兩級(jí)脈沖管制冷機(jī)，其具有緊湊的結(jié)構(gòu)以及低振動(dòng)和低熱量損失，其中至少第二級(jí)是同軸式的，但優(yōu)選兩級(jí)均為同軸式的，其中第二級(jí)脈沖管處于中央而第一級(jí)脈沖管占據(jù)第二級(jí)脈沖管和第一級(jí)再生器之間的環(huán)形空間。通過再生器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)墊塊、氣體通路連接部在長(zhǎng)度上的物理差異、dc流的調(diào)節(jié)以及熱橋，使脈沖管內(nèi)的熱力形態(tài)相對(duì)于再生器改變，從而使與脈沖管和再生器內(nèi)的不同溫度分布相關(guān)的對(duì)流損失降至最小。
文檔編號(hào)F25B23/00GK1800748SQ20061005138
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者許名堯, 拉爾夫·朗斯沃思 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社