一种斯特林制冷机的回热器冷端流道结构的制作方法

本申请涉及低温制冷，具体涉及一种应用于斯特林制冷机的回热器冷端流道结构，尤其涉及一种应用于红外探测器组件用斯特林制冷机的回热器冷端流道结构。

背景技术：

1、随着红外探测器技术的快速发展和深入研究，为红外组件提供低温环境的斯特林制冷机显得尤为重要，良好的低温环境可以极大地降低红外探测器的信噪比，提高探测灵敏度。

2、回热器是斯特林制冷机的关键部件。在回热器内部，冷热气流周期性交替流经回热器填料，以回热器填料为媒介对流过回热器的冷热气流进行热量的存储与交换，热力损失正是在回热器交变流动与换热中发生，其回热效率对制冷性能有着直接的影响。

3、回热器损失主要有四种形式的损失。第一，有限传热损失，其主要由于工质与填料的换热面积和换热系数有限，运行过程中工质与填料之间存在换热温差。第二，流动阻力损失，主要是由于工质在通过回热器时，在回热器内部会受到填料的阻力作用，在回热器进出口会受到局部阻力，造成工质压降。第三，轴向导热损失，主要是由于回热器从热端到冷端存在较大温度梯度的特性。第四，间隙泄漏损失，主要是由于回热器和气缸壁之间的间隙，使得工质气体及其携带的部分能量外流，降低回热器效率。

4、在回热器损失中，间隙泄漏损失是占比相对较大的，因此降低能量损失的重要途径应该集中在降低回热器间隙泄漏损失。

5、传统的斯特林制冷机回热器冷端流道结构一般为单一圆孔型，即制冷工质从冷端流道流出时局部损失较大，极大的影响斯特林制冷机的制冷性能，增大整机功耗，延长降温时间。并且传统的单一圆孔型结构对于工质沿壁面由冷端向热端泄漏无任何抑制，会影响制冷机温度稳定性和功耗。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种应用于红外探测器组件用斯特林制冷机的回热器冷端流道结构，用以减小回热器冷端间隙泄漏损失、均匀回热器冷端工质气体温度、提升斯特林制冷机制冷性能。

2、本申请实施例提供一种斯特林制冷机的回热器冷端流道结构，所述斯特林制冷机包括微杜瓦冷台，所述回热器冷端流道结构包括：

3、中心孔，设置于回热器冷端端部，所述中心孔用于供回热器内部的中部主体气流流出并喷薄至所述微杜瓦冷台；

4、均布孔道，设置于回热器冷端侧壁上，所述均布孔道为沿回热器冷端侧壁周向均匀分布的多个通孔，用于供靠近回热器内壁面的气流流出并喷薄至微杜瓦侧壁；

5、密封环，设置于回热器冷端外侧，所述密封环用于抑制工质沿回热器壁面由冷端向热端的泄漏；

6、其中，经所述均布孔道流出的气流的压降小于经所述中心孔流出的气流的压降，以在回热器冷端端部与微杜瓦侧壁之间形成压差。

7、本申请实施例通过优化冷端流道结构，将传统的单一圆孔型流道改为新型流道结构，减小回热器冷端间隙泄漏损失，均匀回热器冷端工质气体温度，提升斯特林制冷机的制冷性能，保障红外探测器芯片的温度稳定性和均匀性。

8、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

1.一种斯特林制冷机的回热器冷端流道结构，其特征在于，所述斯特林制冷机包括微杜瓦冷台，所述回热器冷端流道结构包括：

2.根据权利要求1所述的回热器冷端流道结构，其特征在于，所述均布孔道的数量为多个，多个所述均布孔道沿回热器冷端侧壁周向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的回热器冷端流道结构，其特征在于，所述均布孔道的数量根据斯特林制冷机的运行参数和性能要求设置，所述运行参数包括工作频率和工作流量，所述性能要求包括制冷温度、制冷量和功耗。

4.根据权利要求1所述的回热器冷端流道结构，其特征在于，所述均布孔道的截面形状为腰形、圆形、方形或槽形中的任一种。

5.根据权利要求1所述的回热器冷端流道结构，其特征在于，所述均布孔道具有宽度和高度，所述均布孔道的宽度和高度根据斯特林制冷机的运行参数和性能要求设置，以使经所述均布孔道流出的气流与经所述中心孔流出的气流之间形成预定的压差。

6.根据权利要求1所述的回热器冷端流道结构，其特征在于，所述中心孔具有直径，所述中心孔的直径根据斯特林制冷机的运行参数和性能要求设置。

7.根据权利要求1所述的回热器冷端流道结构，其特征在于，所述密封环具有直径和宽度，所述密封环的直径和宽度根据斯特林制冷机的运行参数和性能要求设置，以增强所述密封环与回热器侧壁之间的间隙密封。

8.根据权利要求1所述的回热器冷端流道结构，其特征在于，经所述均布孔道流出的气流喷至所述微杜瓦侧壁后，与经所述中心孔流出的气流中沿径向向外发散的气流之间形成压差，并在该压差作用下形成回流，使携带冷量的气流均匀地与所述微杜瓦冷台进行传热。

9.根据权利要求1所述的回热器冷端流道结构，其特征在于，所述均布孔道贯穿回热器冷端侧壁，且所述均布孔道与回热器冷端端部之间间隔设置，所述中心孔与所述均布孔道互不连通。