[특허]Miniaturized gas refrigeration device with two or more thermal regenerator sections

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IPC분류정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	F25B-009/00 F25B-009/14
출원번호	US-0433376 (2006-05-12)
등록번호	US-8959929 (2015-02-24)
발명자 / 주소	Nun, Uri Bin
출원인 / 주소	FLIR Systems Inc.
대리인 / 주소	Haynes & Boone LLP
인용정보	피인용 횟수 : 0 인용 특허 : 45

초록 ▼

The size of a miniature cryocooler (100) operating on the Stirling refrigeration cycle is further reduced by shortening a first thermal regenerator module (R) disposed on a cold side of a thermal barrier (T) and providing a second thermal regenerator module (R1) disposed on a warm side of the thermal barrier (T). A thermally insulated fluid flow passage (172) is disposed to interconnect the first and second regenerator modules to thermally insulate the fluid passage (172). In combination, the first and second regenerator modules provide 100% thermal regenerator effectiveness in the device.

대표청구항 ▼

1. A refrigeration device comprising: a crankcase;a compression cylinder disposed within the crankcase and ending in a cylinder head;a compression piston movably disposed within the compression cylinder, the compression piston separated from the cylinder head by a compression volume and dimensioned with a gas sealing fit with respect to the compression cylinder to prevent pressurized gas from escaping from the compression volume into the crankcase;a cold finger tube extending from the crankcase;an expansion cylinder disposed within the crankcase and extending to the cold finger tube, the expansion cylinder including a first fluid port in fluid communication with the compression volume through a fluid conduit extending from the cylinder head to the first fluid port;a gas displacing piston comprising a fluid control portion disposed in the expansion cylinder and a regenerator tube located in the cold finger tube, the fluid control portion including annular bearing surfaces configured to provide a gas seal between the fluid control portion and the expansion cylinder;a first regenerator matrix disposed entirely within the regenerator tube and characterized by a first diameter; anda second regenerator matrix disposed entirely within a thermally insulated cavity of the fluid control portion and characterized by a second diameter smaller than the first diameter;wherein the second regenerator matrix is physically separated from the first regenerator matrix by a thermal barrier and a first fluid passage extending between the first regenerator matrix and the second regenerator matrix; andwherein the fluid control portion includes a second fluid passage extending between the second regenerator matrix towards the first fluid port. 2. The refrigeration device of claim 1 wherein: said regenerator tube includes a porous end cap attached to a distal end of the regenerator tube for holding the first regenerator matrix within the regenerator tube. 3. The refrigeration device of claim 1 wherein: the thermal barrier comprises annular insulating disks forming the first fluid passage; andthe first fluid passage comprises a single fluid aperture. 4. The refrigeration device of claim 1, wherein a local ambient temperature for the crankcase ranges from about 220° K. to about 320° K. 5. The refrigeration device of claim 1, wherein a cold temperature for a distal end of the cold finger tube is substantially less than the local ambient temperature. 6. The refrigeration device of claim 5, wherein the cold temperature is in a cryogenic range.

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IPC	Description
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A62B	인명구조용의 기구, 장치 또는 방법(특히 의료용에 사용되는 밸브 A61M 39/00; 특히 물에서 쓰이는 인명구조 장치 또는 방법 B63C 9/00; 잠수장비 B63C 11/00; 특히 항공기에 쓰는 것, 예. 낙하산, 투출좌석 B64D; 특히 광산에서 쓰이는 구조장치 E21F 11/00)
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