冷水機制冷的模式多種多樣，這里介紹一種極限的制冷模式，脈管制冷機的發(fā)展過程
最初的脈管制冷機是由美國的Gifford和Long-sworth于1963年發(fā)明的。他們利用一股氣體在薄壁管內(nèi)作周期性壓力振蕩所產(chǎn)生的制冷效果發(fā)明了脈管制冷機。他們的脈管制冷機由蓄冷器，脈沖管和換熱器組成，這種制冷機后來被稱為基本型脈管制冷機。他們最初用GM型壓縮機加切換閥來提供周期性的壓力振蕩，但切換閥會引起較大的阻力損失，所以他們于1967年用無閥壓縮機來直接驅(qū)動制冷機，這就是所謂的可逆脈管制冷機。該方案可以回收很大一部分壓縮功，提高了制冷效率。由于本身制冷機理的限制，基本型脈管制冷機的最低制冷溫度和效率遠不能和當時已有的低溫制冷機相比，因此在相當長的一段時間內(nèi)沒有引起重視。
1984年，前蘇聯(lián)學者Mikulin等提出了后來稱之為小孔型脈管制冷機的方案，該方案在基本型脈管制冷機的熱端換熱器前安設(shè)了一個節(jié)流小孔，并在換熱器后連接了一個體積較大額氣庫，這一改進極大地提高了制冷能力，Mikulin等用空氣和氦氣作為制冷工質(zhì)，分別獲得了105K和64K的最低制冷溫度。隨后美國和中國學者在上述方案的基礎(chǔ)上進行了一系列的研究和改進。小孔型脈管制冷機的出現(xiàn)使其實用化有了可能，但其效率和最低制冷溫度與其他制冷機相比仍有較大差距。
1990年，西安交通大學朱紹偉等提出了雙向進氣型脈管制冷機流程，用氣體分配器直接將一股氣流從壓縮機出口接至脈沖管熱端，該方案在中科院低溫中心得到了驗證，獲得了42K的最低制冷溫度。 |
