1.一種冷端換熱器運動的G-M制冷機,包括帶有進氣閥和排氣閥的氣缸,其特征在于,還包括:
回?zé)崞?,安裝在所述氣缸內(nèi);
冷端換熱器,與所述氣缸的制冷端通過動密封連接;
驅(qū)動機構(gòu),用于驅(qū)動冷端換熱器按制冷機的運行頻率進行往復(fù)運動以改變所述氣缸的制冷端容積。
2.如權(quán)利要求1所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,其特征在于,所述驅(qū)動機構(gòu)包括:連接冷端換熱器的連接件和驅(qū)動連接件的動力源。
3.如權(quán)利要求2所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,其特征在于,所述動力源布置在所述冷端換熱器背向所述氣缸的一側(cè),所述連接件為第一連桿。
4.如權(quán)利要求2所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,其特征在于,所述動力源布置在所述氣缸遠(yuǎn)離所述冷端換熱器一端,所述連接件為自所述氣缸遠(yuǎn)離所述冷端換熱器一端延伸至冷端換熱器并連接的第二連桿。
5.如權(quán)利要求4所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,其特征在于,所述第二連桿設(shè)有多根,圍繞氣缸分布。
6.如權(quán)利要求2所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,其特征在于,所述動力源采用機械驅(qū)動系統(tǒng),包括電機、凸輪或偏心輪,凸輪或偏心輪與連接件固定。
7.如權(quán)利要求2所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,其特征在于,所述動力源采用氣壓驅(qū)動系統(tǒng),包括:
恒壓源;
氣動腔,與恒壓源連接;
推移活塞,安裝在氣動腔內(nèi)將其分隔為與恒壓源連通的恒壓腔以及與氣缸的進出氣管路連通的變壓腔,所述推移活塞位于變壓腔的側(cè)面與連接件固定。
8.如權(quán)利要求2所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,其特征在于,所述連接件的材質(zhì)為木材或者塑料。
9.一種冷端換熱器運動的G-M制冷方法,其特征在于,使用如權(quán)利要求2所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,包括以下步驟:
(1)循環(huán)開始時,所述冷端換熱器位于其運動行程最靠近回?zé)崞鞯奈恢?,所述氣缸?nèi)容積為最小值,進氣閥1打開,排氣閥2關(guān)閉,高壓氣體充入氣缸、回?zé)崞骱屠涠藫Q熱器中的空隙;
(2)進氣閥保持打開,當(dāng)壓力平衡后,動力源通過連接件驅(qū)動冷端換熱器向遠(yuǎn)離氣缸方向運動,氣缸容積增大,高壓氣體通過回?zé)崞鬟M入氣缸,氣體在通過回?zé)釙r,向回?zé)崽盍戏艧?,氣體的溫度降低;
(3)當(dāng)冷端換熱器運動至其最遠(yuǎn)離氣缸的位置,氣缸內(nèi)容積達到其最大值時,關(guān)閉進氣閥,打開排氣閥,氣缸內(nèi)高壓氣體經(jīng)回?zé)崞飨蚺艢忾y放氣,氣體膨脹過程產(chǎn)生的制冷量從冷端換熱器輸出;
(4)保持排氣閥開啟,動力源驅(qū)動冷端換熱器向靠近氣缸方向運動,氣體從氣缸中通過回?zé)崞饔膳艢忾y排出,氣體由下而上經(jīng)過回?zé)崞鲿r,從回?zé)崽盍衔鼰?,填料的溫度下降,氣體的溫度升高,冷端換熱器達到起始位置時,關(guān)閉排氣閥,完成一個制冷循環(huán)。
10.一種冷端換熱器運動的G-M制冷方法,其特征在于,使用如權(quán)利要求7所述的冷端換熱器運動的G-M制冷機,包括以下步驟:
(1)循環(huán)開始時,所述冷端換熱器位于其運動行程最靠近回?zé)崞鞯奈恢?,所述氣缸?nèi)容積為最小值,進氣閥打開,排氣閥關(guān)閉,高壓氣體充入氣缸、回?zé)崞骱屠涠藫Q熱器之間的空隙以及氣動腔;
(2)進氣閥保持打開,當(dāng)壓力平衡后,推移活塞通過連接件驅(qū)動冷端換熱器向遠(yuǎn)離氣缸方向運動,氣缸容積增大,高壓氣體通過回?zé)崞鬟M入氣缸,氣體在通過回?zé)釙r,向回?zé)崽盍戏艧幔瑲怏w的溫度降低;
(3)當(dāng)冷端換熱器運動至其最遠(yuǎn)離氣缸的位置,氣缸內(nèi)容積達到其最大值時,關(guān)閉進氣閥,打開排氣閥,氣缸內(nèi)高壓氣體經(jīng)回?zé)崞飨蚺艢忾y放氣,氣體膨脹過程產(chǎn)生的制冷量從冷端換熱器輸出;
(4)保持排氣閥開啟,推移活塞驅(qū)動冷端換熱器向靠近氣缸方向運動,氣體從氣缸中通過回?zé)崞饔膳艢忾y排出,氣體由下而上經(jīng)過回?zé)崞鲿r,從回?zé)崽盍衔鼰?,填料的溫度下降,氣體的溫度升高,冷端換熱器達到起始位置時,關(guān)閉排氣閥,完成一個制冷循環(huán)。