1)封闭循环的机械式制冷机,如斯特林制冷机、G-M制冷机、脉管制冷机、维勒米尔制冷机、索尔文、逆布雷顿制冷机、闭式J-T节流制冷机等。
2)开式制冷系统,如开式J-T节流制冷机等。
3)固体吸附式制冷机。
4)辐射制冷机。
5)绝热去磁制冷机。
6)稀释制冷机。
表32-2给出了低温制冷机的制冷温区。
机械式低温制冷机可以分为两大类:一类是间壁式低温制冷机,采用间壁式换热器来换热,即工质的压缩和膨胀工作过程是在被固体壁面分隔成两个单独的通道内进行的,通过壁面进行热量交换。由于两侧通道内的工质的压力和流速不等,所以换热系数不同,效率较低。常用的间壁式低温制冷机有J-T节流循环制冷机、逆布雷顿循环制冷机和克劳德(Claude )循环制冷机,如图32-1所示。另外,低温制冷机中常用的水(或风)冷却器、冷量换热器等也属于这一类。
另一类是回热式低温制冷机,冷热工作介质共用一个流道,工质在其中做交变流动。它们使用至少一个回热器(或蓄冷器),振荡的冷热气体在制冷循环的前、后半周期内,在同一个回热器中与同一回热填料进行热交换。在压缩过程中,进入回热器的热气体将热量传给回热填料存储起来,在随后进行的膨胀过程中,冷气体流经回热器将前半个循环存储在填料中的热量带走,以使它回复初始温度,继而开始下一个循环。常见的回热式低温制冷机有斯特林制冷机、G-M制冷机、脉管制冷机、维勒米尔制冷机、索尔文制冷机等,如图32-2所示。