回熱式氣體制冷機

回熱式氣體制冷機是以氦氣或氫氣等氣體為工質，在封閉系統中套用回熱原理實現氣體制冷機循環以獲得低溫和冷量的機械。製冷溫度可在120K以下，屬於低溫設備。

基本介紹

• 中文名：回熱式氣體制冷機
• 工質：以氦氣或氫氣為工質
• 屬性：深低溫設備
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• 低溫設備：製冷溫度可在120K以下

工作原理

低溫制冷機按照換熱器種類可以分為間壁換熱式（recuperative）制冷機和回熱式(regenerative)制冷機兩種。回熱器中流體進行微團尺度上周期性交變流動， 冷熱流體交替與換熱器中填料進行換熱。在流動的前半周期和後半周期內分別對回熱器中回熱填料吸熱和放熱。無數多個氣體微團的熱量運輸過程的接力最終實現了巨觀尺度上的泵熱效應，並最終維持一個恆定的溫度梯度而產生製冷效應。

機器分類

回熱式氣體制冷機有斯特林制冷機、維勒米爾制冷機、吉福特－麥克馬洪制冷機、蘇爾威制冷機和脈管等。

斯特林制冷機的理想工作過程是由兩個定容過程和兩個定溫過程（見熱力過程）組成的可逆循環（見熱力循環）。

維勒米爾制冷機（VM制冷機）是屬於斯特林循環的一種回熱式制冷機，VM循環與斯特林循環的低溫部分完全一樣，主要不同在於VM循環中沒有機械壓縮機，而代之以一個由加熱器供熱的熱排出器和熱回熱器組件，即熱壓縮機。

吉福特－麥克馬洪制冷機的基本製冷原理是絕熱放氣降溫，連續進行西蒙膨脹製冷的裝置。當將室溫高壓氣體絕熱充入一個剛性容器時，容器中的壓力和溫度升高。若在充氣的同時對容器中的氣體進行冷卻，使其仍保持原來的溫度，然後將該容器中的氣體向低壓空間放氣，氣體的壓力和溫度便降低。