具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍，如图1所示，一种具有提高冷却效率的斯特林制冷机，它包括输入信号弹簧2、活塞气缸1、回热器5、蓄冷器6、低温脉管8、高温换热器9，所述输入信号弹簧2给系统输入周期正弦压力波动，通过活塞气缸1作用于冷媒气体，所述活塞气缸1出口连接回热器5进口，该回热器5主要冷却出活塞气缸1压力气体，所述回热器5出口连接蓄冷器6进口，蓄冷器6用作系统冷量输出窗口，用来将冷量传递给被冷却气体，所述蓄冷器6出口设置连接结构7，并在后方通过连接弯管12用来连接低温脉管8，通过输入信号弹簧2给出的周期正弦压力信号，使低温脉管8内部产生温度梯度，并且在连接结构7结合处附近产生低温端，所述低温脉管8高温端与高温换热器9进口连接，通过高温换热器9将低温脉管8高温端热量移除，所述在活塞气缸两侧分别还设有冷媒补充截止阀4和紧急放空单向阀3，所述连接结构7内部设有冷媒气体均布器，当冷媒气体膨胀时，通过连接结构7使冷媒气体在蓄冷器6内部空间中均布，从而提高冷媒气体和被冷却介质之间的换热效率。

本发明中连接结构7内部整流机构主要在冷媒工质膨胀进入蓄冷器6前起作用，主要作用为将来自低温脉管8低温端的冷媒气体在空间上重新均布。

常规斯特林制冷机蓄冷器6与低温脉管8冷端之间存在过渡弯管12，低温脉管8冷端气体进入蓄冷器6前会先进入连接结构7，连接结构7一般为锥形扩孔。冷媒气体沿着过渡弯管12轴线方向进入连接结构7，由于过渡弯管12轴线与连接结构7轴线存在夹角α，导致进入连接结构7的冷媒气体出现偏流，从而导致蓄冷器不同部位出现温差，降低与被冷却介质的换热效率。

本发明不同与常规斯特林制冷机，增加了连接结构7内部的整流机构，通过设置整流拨片10、导流孔板11，调整进入蓄冷器的冷媒气体在空间上的分布，使其在蓄冷器内均匀分布，提高与被换热介质的换热效率。

图2-4所示， a～c示意了来自脉管低温端冷媒气体以接近平行连接结构7轴线方向进入连接结构7时。整流机构中整流拨片10和导流孔板11的布置形式。

图2中a结构，来自脉管低温端冷媒气体以连接结构7轴线为中心均布进入连接结构7。连接结构7中设置锥面整流拨片10，锥面整流拨片10轴线与连接结构7轴线重合，锥面整流拨片10设置均布贯通小孔，来自脉管低温端冷媒气体进入连接结构7，通过锥面整流拨片10，部分冷媒气体通过锥面上的均布小孔进入区域Ⅱ，其余冷媒气体则导入区域Ⅰ和Ⅲ。冷媒气体在区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中基本均布。区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中冷媒气体通过导流孔板11进入蓄冷器6。导流孔板11为圆板，设置有贯通小孔，中心附近小孔为垂直孔，圆板外侧小孔为斜孔。区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中冷媒气体经过导流孔板11进一步分配后，进入蓄冷器6，在蓄冷器6内均匀分布。

图3中b结构，来自脉管低温端冷媒气体以连接结构7轴线为中心均布进入连接结构7。连接结构7中设置半椭球面整流拨片10，半椭球面整流拨片10轴线与连接结构7轴线重合，且半椭球面整流拨片10凹面正对冷媒气体入口。半椭球面整流拨片10设置均布贯通小孔，其中半椭球面两侧边缘开斜孔，来自脉管低温端冷媒气体进入连接结构7，通过半椭球面整流拨片10，部分冷媒气体通过锥面上的均布小孔进入区域Ⅰ，其余冷媒气体则导入区域Ⅱ。冷媒气体在区域Ⅰ、Ⅱ中基本均布。区域Ⅰ、Ⅱ中冷媒气体通过导流孔板11进入蓄冷器6。导流孔板11为圆板，设置有贯通小孔，中心附近小孔为垂直孔，圆板外侧小孔为斜孔。区域Ⅰ、Ⅱ中冷媒气体经过导流孔板11进一步分配后，进入蓄冷器6，在蓄冷器6内均匀分布。

图4中c结构，来自脉管低温端冷媒气体以连接结构7轴线为中心均布进入连接结构7。连接结构7中设置圆台面整流拨片10，圆台面整流拨片10轴线与连接结构7轴线重合，且圆台面整流拨片10凹面正对冷媒气体入口。圆台面整流拨片10设置均布贯通小孔，其中圆台面两侧边缘开斜孔，底面开垂直孔，来自脉管低温端冷媒气体进入连接结构7，通过圆台面整流拨片10，部分冷媒气体通过锥面上的均布小孔进入区域Ⅱ，其余冷媒气体则导入区域Ⅰ、Ⅲ。冷媒气体在区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中基本均布。区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中冷媒气体通过导流孔板11进入蓄冷器6。导流孔板11为圆板，设置有贯通小孔，中心附近小孔为垂直孔，圆板外侧小孔为斜孔。区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中冷媒气体经过导流孔板11进一步分配后，进入蓄冷器6，在蓄冷器6内均匀分布。

图5-7中d～f示意了来自脉管低温端冷媒气体以与连接结构7轴线方向成α角度进入连接结构7时。整流机构中整流拨片10和导流孔板11的布置形式。

图5中d结构，来自脉管低温端冷媒气体以与连接结构7轴线方向成α角度进入连接结构7。连接结构7中设置锥形环面整流拨片10，锥形环面整流拨片10轴线与连接结构7轴线重合，锥形环面外侧上边界与连接结构7内表面接触。锥形环面整流拨片10设置均布贯通小孔，为垂直孔，来自脉管低温端冷媒气体进入连接结构7，通过锥形环面整流拨片10，部分冷媒气体通过锥形环面整流拨片10与连接结构7内表面之间的空隙进入区域Ⅰ，其余冷媒气体则导入区域Ⅱ。冷媒气体在区域Ⅰ、Ⅱ中基本均布。区域Ⅰ、Ⅱ中冷媒气体通过导流孔板11进入蓄冷器6。导流孔板11为圆板，设置有贯通小孔，中心附近小孔为垂直孔，圆板外侧小孔为斜孔。区域Ⅰ、Ⅱ中冷媒气体经过导流孔板11进一步分配后，进入蓄冷器6，在蓄冷器6内均匀分布。

图6中e结构，来自脉管低温端冷媒气体以与连接结构7轴线方向成α角度进入连接结构7。连接结构7中设置锥形环面整流拨片10，锥形环面整流拨片10轴线与连接结构7轴线重合。锥形环面整流拨片10与连接结构7内表面存在空隙，锥形环面整流拨片10不开孔，来自脉管低温端冷媒气体进入连接结构7，通过锥形环面整流拨片10，部分冷媒气体通过锥形环面整流拨片10与连接结构7内表面之间空隙进入区域Ⅰ，其余冷媒气体则导入区域Ⅱ。冷媒气体在区域Ⅰ、Ⅱ中基本均布。区域Ⅰ、Ⅱ中冷媒气体通过导流孔板11进入蓄冷器6。导流孔板11为圆板，设置有贯通小孔，中心附近小孔为垂直孔，圆板外侧小孔为斜孔。区域Ⅰ、Ⅱ中冷媒气体经过导流孔板11进一步分配后，进入蓄冷器6，在蓄冷器6内均匀分布。

图7中f结构，来自脉管低温端冷媒气体以与连接结构7轴线方向成α角度进入连接结构7。连接结构7中设置类马鞍面环面整流拨片10，类马鞍面环面整流拨片10轴线与连接结构7轴线重合。类马鞍面环面整流拨片10与连接结构7内表面存在空隙，类马鞍面环面整流拨片10靠近连接结构7内表面部分开有贯通小孔，来自脉管低温端冷媒气体进入连接结构7，通过类马鞍面环面整流拨片10，部分冷媒气体通过类马鞍面环面整流拨片10与连接结构7内表面之间空隙进入区域Ⅰ。部分冷媒气体通过类马鞍面环面整流拨片10小孔体进入区域Ⅱ，其余冷媒气体进入区域Ⅲ。冷媒气体在区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中基本均布。区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中冷媒气体通过导流孔板11进入蓄冷器6。导流孔板11为圆板，设置有贯通小孔，中心附近小孔为垂直孔，圆板外侧小孔为斜孔。区域Ⅰ、Ⅱ中冷媒气体经过导流孔板11进一步分配后，进入蓄冷器6，在蓄冷器6内均匀分布。

本发明公开了一种具有提高冷却效率的斯特林制冷机，常规脉管斯特林制冷机由于冷媒气体在蓄冷器（作为低温换热器）内存在偏流，导致冷媒与被冷却介质之间换热不充分，制冷机整体冷却效率低下。本发明从冷媒气体在蓄冷器（低温换热器）中均布性出发，对冷媒气体出口与蓄冷器连接结构进行创新设计，提出了在冷媒气体出口与蓄冷器连接结构中设置冷媒气体空间分布部件，使进入蓄冷器冷媒气体在蓄冷器内部分布均匀，提高冷媒气体和被冷却介质之间换热利率，从而提升制冷机整体制冷效率。