NL9401251A - Stirling-koeler. - Google Patents

Description

Stirlina-koeler

De uitvinding heeft betrekking op een Stirling-koeler, omvattende een compressor voor het genereren van een in de tijd variërende druk in een gasvormig medium, een koelelement voorzien van tenminste een verdringer en ten minste een regenerator en verder omvattende een verbindingsleiding tussen de compressor en het koelelement.

Stirling-koelers van dit type zijn bekend. Dergelijke Stirling-koelers worden doorgaans gebruikt voor het genereren van zeer lage temperaturen, in de orde van 80 K, bijvoorbeeld ten behoeve van het koelen van optische sensoren in een infrarood camera. Het voordeel van het gebruik van een verbindingsleiding tussen de compressor en het koelelement is dat hiermee een grotere flexibiliteit kan worden verkregen in het ontwerp van het samenstel waarin de Stirling-koeler moet worden opgenomen. De compressor kan nu op afstand van het te koelen object worden gemonteerd. De compressor heeft doorgaans een grote omvang in vergelijking met het koelelement, dat bijvoorbeeld een zogenaamde koude vinger kan omvatten. Dankzij de verbindingsleiding, van doorgaans enige centimeters tot decimeters lengte, kan het koelelement op afstand van en in een willekeurige positie ten opzichte van de compressor worden gemonteerd.

De verbindingsleiding staat ook wel bekend onder de naam splitpijp. De splitpijp heeft doorgaans een doorsnede van minder dan één tot enkele millimeters. In de compressor wordt een koelmedium, bijvoorbeeld Helium, met hoge frequentie, bijvoorbeeld 50 Hz, afwisselend gecomprimeerd en geëxpandeerd. De hierdoor ontstane periodiek wisselende druk in het systeem plant zich via de splitpijp voort naar het koelelement. Een koelelement in de vorm van een koude vinger omvat doorgaans een cylindrische holte met daarin een verdringer, welke tevens dienst kan doen als regenerator. De splitpijp is doorgaans aan de onderzijde van de verdringer aangesloten op het koelelement. Teneinde een goede werking van de koeler te verkrijgen dient de beweging van de verdringer te zijn afgestemd op de druk-wisselingen. De verdringer laat men daartoe bij voorkeur omstreeks 90 graden uit fase met de druk bewegen. Om dit te bereiken kan men de verdringer verend ophangen en wel zodanig, dat deze een wisselende beweging gaat uitvoeren als gevolg van het bewegen van het koelmedium langs de verdringer, welke een fase-achterstand van omstreeks 90 graden met de drukvariatie vertoont. Als gevolg van de wisselende druk en de beweging van de verdringer ontstaat er een temperatuurverschil tussen de bovenzijde en de onderzijde van de verdringer, welk verschijnsel bekend is uit de thermodynamica. Vanwege het temperatuurverschil spreekt men ook wel van de warme zijde en de koude zijde van het koelelement, respektievelijk overeenkomend met de onderzijde en de bovenzijde hiervan.

Een probleem dat zich bij dergelijke Stirling-koelers voorzien van een splitpijp voordoet is dat de warme zijde van het koelelement eveneens warm wordt als gevolg van warmtetransport door de splitpijp van de compressor naar het koelelement. De temperatuurstijging kan zelfs zo groot worden dat het benodigde koelvermogen niet meer wordt behaald en de koude zijde van het koelelement in temperatuur stijgt.

De Stirling-koeler volgens de uitvinding heft dit nadeel op en heeft daartoe het kenmerk, dat is voorzien in warmte-stroom-reductiemiddelen voor het reduceren van de warmte-stroom van de compressor naar het koelelement.

Het voordeel hiervan is dat de temperatuur aan de warme zijde van het koelelement hierdoor sterk afneemt, waardoor een goede heat-sinking van het warme einde van het koelelement niet meer strikt noodzakelijk is.

Een voordelige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de warmtestroom-reductiemiddelen zijn aangebracht in de verbindingsleiding tussen de compressor en het koelelement. Het voordeel hiervan is dat de warmtestroom-reductiemiddelen op deze wijze eenvoudig zijn aan te brengen door het plaatsen van een tussenstuk in de verbindingsleiding.

Een verder gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de warmtestroom-reductiemiddelen althans in hoofdzaak aan het einde van de verbindingsleiding zijn geplaatst, in de nabijheid van het koelelement. Het voordeel hiervan is dat het medium voorbij de warmtestroom-reductiemiddelen weinig tot geen gelegenheid heeft om weer op te warmen tussen de warmtestroom-reductiemiddelen en het koelelement.

Een gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de warmtestroom-reductiemiddelen een aan de verbindingsleiding aangebrachte heatsink omvatten. Op deze wijze wordt op eenvoudige doch effectieve wijze de warmte, al voordat het koelelement wordt bereikt, afgevoerd.

Een verder gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de warmtestroom-reductiemiddelen ten minste één additionele regenerator omvatten, welke vóór de verdringer is aangebracht .

De ten minste ene additionele regenerator neemt warmte op gedurende de compressie-beweging en geeft deze warmte weer af gedurende de expansie-beweging van het medium. Op deze wijze ontstaat een sterke temperatuurval over de ten minste ene additionele regenerator. De temperatuur aan de compressorzijde van de additionele regenerator loopt op, waardoor het warmtetransport door de verbindingsleiding wordt tegengegaan. Hierdoor neemt de temperatuur ter plaatse van de warme zijde van de koude vinger een aanvaardbaar niveau aan.

Een verder gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat van de ten minste ene additionele regenerator ten minste één geplaatst is in een verdikking van de verbindingsleiding. Door het toepassen van een verdikking kan de stromingsweerstand ter plaatse van de regenerator, welke wordt verhoogd door de aanwezigheid van de regenerator, weer worden verlaagd, bij gelijkblijvend regeneratorvolume.

Een verder gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat van de ten minste ene additionele regenerator ten minste één in de warme zijde van het koelelement is aangebracht. Hiervan is het voordeel, dat het koelelement en additionele regenerator als een eenheid kunnen worden gefabriceerd en het medium geen gelegenheid meer heeft om op te warmen als gevolg van het transport door de resterende lengte van de splitpijp na de additionele regenerator.

Een verder gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat van de ten minste ene additionele regenerator ten minste één een opeenstapeling van gaasvormige elementen omvat. Op deze wijze wordt een slechte warmtegeleiding in stromings-richting verkregen, hetgeen de mate van temperatuurverval over de additionele regenerator ten goede komt.

Een verder gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat van de ten minste ene additionele regenerator ten minste één tevens is voorzien van een heat-sink. Op deze wijze kan een extra temperatuurverlaging worden bereikt door het verwijderen van overtollige transportwarmte.

Een verder gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat het koelelement op een plaats voor de verdringer is voorzien van een heat-sink. De combinatie van warmtestroom-reducerende middelen en een heat-sink geeft een optimale temperatuurreductie op de plaats aan de warme zijde van het koelelement.

Een verder gun&tige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de compressor is voorzien van een heat-sink. Op deze wijze wordt een groot deel van de compressiewarmte reeds ter plaatse van de compressor afgevoerd, waardoor een extra temperatuurdaling wordt bewerkstelligd.

De uitvinding zal nu verder worden uiteengezet aan de hand van de volgende figuren, waarvan

Fig. 1 een split-koeler voorstelt, gebaseerd op het

Stirling principe, voorzien van een compressor, een splitpijp en een koelelement in de vorm van een koude vinger;

Fig. 2 een grafische voorstelling van de aan het warme einde van de koude vinger af te voeren warmte als functie van het input vermogen van de compressor voorstelt;

Fig. 3 in een histogram de gemeten eindtemperatuur aan het warme einde van het koelelement, de gemeten warmteafvoer aan de warme zijde van het koelelement en het gemeten netto effectief beschikbare koelvermogen zijn weergegeven als functie van de lengte van de regenerator;

Fig. 4 het temperatuurverloop van het warme einde van het koelelement na opstarten van de koeler voorstelt zonder toepassing van de additionele regenerator volgens de uitvinding en met toepassing van de additionele regenerator volgens de uitvinding, waarbij geen heat-sink aan het warme einde van het koelelement is toegepast;

Fig. 5 het temperatuurverloop van het koude einde van het koelelement na opstarten van de koeler voorstelt zonder toepassing van de additionele regenerator volgens de uitvinding en met toepassing van de additionele regenerator volgens de uitvinding, waarbij geen heat-sink aan het warme einde van het koelelement is toegepast;

Fig. 6 een koelelement in de vorm van een koude vinger voorstelt, welke is voorzien van een additionele regenerator, welke in het warme einde van het koelelement is aangebracht.

In fig. 1 zijn afzonderlijk te onderscheiden een compressor 1, een splitpijp 2 en een koelelement 3 in de vorm van een koude vinger. Tijdens bedrijf ontstaat aan de koude vinger een warme zijde 4 en een koude zijde 5, welke laatste een zeer lage temperatuur kan aannemen (tot 50 K). Deze drie elementen vormen tezamen een hermetisch afgesloten ruimte, gevuld met een gas, fungerend als koelmedium. In de onderhavige uitvoeringsvorm is het koelmedium Helium, omdat dit medium pas bij zeer lage temperaturen van de gasvormige in de vloeibare fase overgaat. Voor de werking van de onderhavige Stirling-koeler is het noodzakelijk dat de gasvormige fase te allen tijde wordt gehandhaafd. Ook andere media zijn toepasbaar, zolang de overgangstemperatuur naar de vloeibare fase maar lager ligt dan de vereiste koel-temperatuur. De compressor is hier uitgevoerd als een lineaire compressor, maar andere typen compressoren, zoals roterende compressoren, zijn uiteraard eveneens mogelijk.

De aangegeven compressor bestaat uit twee tegenover elkaar geplaatste zuigers die tegen elkaar in bewegen, zodat aan de behuizing een trillingsarme beweging wordt verkregen. Door de compressor wordt een periodiek variërende drukgolf in het systeem gegenereerd. Per periode wordt in het systeem een volledige gesloten Stirling-cyclus doorlopen.

De drukgolf wordt via de splitpijp 2 doorgegeven naar de onderzijde, de warme zijde, van de koude vinger. Door de drukschommelingen en de wrijvingskracht tussen gasbeweging en verdringer wordt de verdringer geëxciteerd. De verdringer is tevens uitgevoerd als eerste regenerator 6. Het is echter eveneens mogelijk om de verdringer en eerste regenerator apart uit te voeren, zoals welbekend bij Stirling-machines in het algemeen, doch de bovengeschetste uitvoeringsvorm heeft de voorkeur, daar deze de minste onderdelen vergt. De bovenzijde van de koude vinger neemt na verloop van tijd een zeer lage temperatuur aan, doordat gedurende iedere Stirling-cyclus een hoeveelheid warmte van de bovenzijde naar de onderzijde wordt getransporteerd. De onderzijde wordt hierdoor warm en deze warmte dient te worden afgevoerd. Het temperatuurverschil tussen de warme zijde en de koude zijde van de koude vinger heeft tot gevolg dat een deel van de warmte weer terugstroomt naar de koude zijde. Dit effect is nadelig voor het effectief beschikbare koelvermogen. Teneinde deze warmtestroom te beperken kan men het beste een slecht geleidende materiaalsoort kiezen voor de koude vinger, bijvoorbeeld roestvrij staal. Het is belangrijk om de temperatuur aan de warme zijde van de koude vinger zo laag mogelijk te houden.

Een ander nadelig effect dat optreedt is een warmtetransport van de compressor via de splitpijp 2 naar het warme einde van de koude vinger, waardoor een positieve temperatuurgradiënt ontstaat vanaf de compressor naar de koude vinger. Dit warmtetransport vormt een aanzienlijke bijdrage aan het opwarmingseffeet van het warme einde van de koude vinger, welke bijdrage doorgaans vele malen groter is dan die van het warmtetransport van de koude zijde naar de warme zijde van de koude vinger. Een kwalitatief goede heat-sinking van het warme einde van de koude vinger is vaak moeilijk realiseerbaar. De koude vinger wordt vaak volledig ingebouwd in een totaal systeem, bijvoorbeeld een infrarood camera. Daarbij vormt heatsinking van het warme einde van de koude vinger constructietechnisch een groot probleem. Dit probleem wordt nog versterkt doordat de af te voeren warmte van het warme einde van de koude vinger aanzienlijk is.

In fig. 2 is in een grafiek de, op de verticale as in Watt aangegeven, warmte afgifte weergegeven die plaats vindt van het warme einde van de koude vinger naar de behuizing als functie van het, op de horizontale as in Watt aangegeven, toegevoerde vermogen aan de compressor. De experimenten zijn uitgevoerd op een UP7050 koeler, ontwikkeld door Hollandse Signaalapparaten B.V., vestiging Signaal USFA te Eindhoven, bij een omgevingstemperatuur van 20 °C. Uit de figuur kan worden afgeleid dat de totaal af te voeren warmte van het warme einde van de koude vinger ongeveer een derde van het toegevoerde vermogen bedraagt. Dit terwijl het gegenereerde koelvermogen slechts van de orde grootte 1 Watt is, bij 60 Watt toegevoerd vermogen. Het overgrote gedeelte van het af te voeren vermogen wordt via de split-pijp getransporteerd van de compressor naar het warme einde van de koude vinger. Indien in het algemeen een periodiek variërende druk aan een zijde van een pijp wordt aangeboden, dan zal aan de andere zijde de pijp opwarmen. Op deze wijze ontstaat er een temperatuur gradiënt over de lengte van de pijp. De sterkte van de warmtestroom van de compressor naar het koelelement wordt bepaald door de amplitude van de drukvariatie en de lengte en diameter van de pijp. Deze effecten zijn op zich bekend.

De uitvinding berust nu op de inventieve gedachte dat, in plaats van de warmte aan het einde van de koude vinger af te voeren, men veel beter de warmtestroom van de compressor naar de koude vinger kan terugdringen. Hierdoor wordt een goede heatsinking van het warme einde van de koude vinger minder noodzakelijk en wordt de efficiency van het systeem door de verlaging van de temperatuur van het gas in de koude vinger verhoogd. Het aan de compressor toe te voeren vermogen gaat hierdoor naar beneden. Het terugdringen van de warmtestroom van de compressor naar de koude vinger geschiedt, overeenkomstig een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding, door het plaatsen van een additionele regenerator op een zekere locatie tussen de compressor en de ruimte onder de verdringer in de koude vinger.

In de uitvoeringsvorm zoals aangegeven in Fig. 1 is de additionele regenerator 7 geplaatst in de splitpijp tussen de compressor 1 en de koude vinger 3. De additionele regenerator 7 is bij voorkeur zo dicht mogelijk bij het warme einde van de koude vinger geplaatst, zodat het medium voorbij de additionele regenerator 7 praktisch geen gelegenheid meer heeft om weer op te warmen. Het is uiteraard ook mogelijk om meerdere additionele regenera-toren op afstand van elkaar te plaatsen. De regenerator omvat bij voorkeur een stof met een hoge warmte capaciteit en een groot warmte uitwisselend oppervlak met het door de regenerator bewegende gas. Hierdoor is de regenerator in staat de warmte uit het gas op te nemen indien het gas de regenerator in stroomt en zal het de warmte weer afstaan indien het gas weer terugstroomt. Op deze wijze fungeert de regenerator als een stop in de warmtestroom door de splitpijp naar het warme einde van de koude vinger.

Hierdoor is de hoeveelheid af te voeren warmte vanaf het warme einde van de koude vinger veel kleiner en zal de temperatuur hiervan aanzienlijk dalen. Deze lagere temperatuur heeft een gunstig effect op de efficiency van het systeem. De warmte die zonder de aanwezigheid van een regenerator afgevoerd zou moeten worden bij het warme einde van de koude vinger dient nu afgevoerd te worden bij de compressor. Het is doorgaans echter veel eenvoudiger om de compressor te voorzien van een heatsink dan de koude vinger.

Het is bijzonder voordelig, hoewel niet strict noodzakelijk, om de regenerator in een verdikking van de splitpijp in te bouwen, zoals aangegeven in fig 1. De plaatselijke stroomsnelheid van het medium wordt hierdoor verlaagd, waardoor de extra weerstandsverliezen, welke ontstaan door het plaatsen van de regenerator, enigszins worden gecompenseerd. De overgangsgebieden van het dunnere naar het dikkere gedeelte van de splitpijp kan hierbij het beste vloeiend worden gemaakt, zodat daar ter plaatse geen turbulenties ontstaan. De regenerator kan bijvoorbeeld bestaan uit een opeenstapeling van bijvoorbeeld enige honderden gaasvormige elementen die in langsrichting slechts op enkele plaatsen met elkaar contact maken. Hierdoor wordt de warmtegeleiding in langsrichting ten zeerste beperkt. De gaasvormige elementen zijn bij voorkeur een slecht geleidende materiaalsoort gemaakt, bijvoorbeeld roestvrij staal. Ook andere vormen van de additionele regenerator zijn mogelijk, zoals een grote hoeveelheid bolvormige elementen, snippers of staalwol.

Experimenteel is komen vast te staan dat er een optimum bestaat voor de afmetingen van de regenerator. Bij toenemende lengte van de regenerator zal de opgenomen warmte hoger worden en dus minder warmte worden doorgelaten. Een negatief effect is echter dat de stromings-weerstand toeneemt. Men dient dus te zoeken naar een regenerator met de kleinste stromingsweerstand, waarbij de warmte opname nog acceptabel is. De experimenten zijn uitgevoerd op de eerder vermelde UP7050 koeler, ontwikkeld door Hollandse Signaalapparaten B.V., vestiging Signaal USFA te Eindhoven, bij een omgevingstemperatuur van 20 °C en een input vermogen van 40 Watt. De resultaten van deze testen zijn weergegeven in fig 3 in de vorm van een histogram. Hierin is Qsink, aangeduid door de verticale balken met nummers 8, gelijk aan de hoeveelheid warmte die normaal wordt afgevoerd door de heatsink. De waarde van Qsink in Watt kan worden afgelezen aan de linkerzijde van de grafiek op de verticale as. Tj, aangeduid door de verticale balken met nummers 9 is de temperatuur aan de warme zijde van de koude vinger. De waarde van Tj in graden C kan eveneens aan de linkerzijde van de grafiek op de verticale as worden afgelezen. Qc, aangeduid door de verticale balken met nummers 10 is het netto effectief beschikbare koelvermogen. De waarde van Qe in Milliwatt kan aan de rechterzijde van de grafiek op de verticale as worden afgelezen.

De experimenten zijn uitgevoerd zonder additionele regenerator, aangegeven met Normal en bij vier verschillende lengtes van de additionele regenerator, te weten 25 mm, 12.5 mm, 8 mm en 4 mm, welke lengtes op de horizontale as staan uitgezet. Uit de figuur kunnen de volgende conclusies worden getrokken: 1. De hoeveelheid af te voeren warmte door de heat sinking Qsink daalt drastisch indien de lengte van de regenerator toeneemt (van 12.5 naar 1.2 Watt).

2. Een groter lengte dan 12.5 mm is niet meer zinvol. Een regenerator van deze lengte is blijkbaar in staat om alle warmte op te nemen en weer af te staan aan het gas dat door de regenerator stroomt.

3. Het koelvermogen blijft ondanks de aanwezigheid van een regenerator praktisch gelijk, mits de lengte van de regenerator niet te groot wordt (groter dan 12.5 mm).

4. Bij een kleinere regenerator neemt de af te voeren warmte Qsink bij het warme einde van de koude vinger toe.

Indien geen heat-sink wordt toegepast aan het warme einde van de koude vinger en geen warmtestroom-reducerende middelen overeenkomstig de uitvinding worden aangebracht, dan blijkt dat bij een omgevingstemperatuur van 70 °C niet meer de vereiste koeltemperatuur van 80 K aan het koude einde van de koude vinger kan worden bereikt. Bij gebruik van een 12.5 mm additionele regenerator in de splitpijp blijkt dit echter wel mogelijk te zijn.

In fig. 4 is in een grafiek aangegeven wat de invloed van een additionele regenerator aangebracht in de splitpijp, heeft op het temperatuurverloop van de warme zijde van de koude vinger vanaf het opstarten van het systeem. Op de horizontale as is hier de tijd t in seconden weergegeven en op de verticale as de temperatuur T in graden C. De metingen zijn uitgevoerd zonder heat-sink aan het warme einde van de koude vinger. Lijn 11 geeft het temperatuurverloop zonder toepassing van een additionele regenerator weer en lijn 12 geeft het temperatuurverloop met toepassing van een additionele regenerator weer. Er valt te zien dat de eindtemperatuur met toepassing van een additionele regenerator beduidend lager ligt dan zonder toepassing van een additionele regenerator.

In fig. 5 is in een grafiek aangegeven wat de invloed van een additionele regenerator aangebracht in de splitpijp heeft op het temperatuurverloop aan de koude zijde van de koude vinger vanaf het opstarten van het systeem. Op de horizontale as is weer de tijd t in seconden weergegeven en op de verticale as de temperatuur T in graden C. De metingen zijn wederom uitgevoerd zonder heat-sink aan het warme einde van de koude vinger. Lijn 13 geeft het temperatuurverloop zonder additionele regenerator en lijn 14 met additionele regenerator. Er valt te zien dat de te bereiken eindtemperatuur van het koude einde van de koude vinger beduidend lager ligt met toepassing van de additionele regenerator.

Het gebruik van warmte blokkerende middelen in de vorm van een additionele regenerator tussen de compressor en de verdringer leidt samenvattend tot de volgende voordelen: 1. De noodzakelijke warmte-afvoer aan het warme einde van de koude vinger wordt drastisch verminderd, waardoor heat-sinking minder noodzakelijk of zelfs overbodig wordt.

2. De warmte blokkerende middelen kunnen zodanig worden ontworpen dat het koelvermogen niet noemenswaardig lager wordt bij normale omgevingstemperaturen, terwijl bij hogere omgevingstemperaturen een aanmerkelijke winst in koelvermogen wordt bereikt.

3. Het gebruiksgebied van een lineaire koeler wordt aanmerkelijk vergroot.

In figuur 6 is aangegeven hoe een additionele regenerator 15 kan worden ingebouwd in de warme zijde 16 van het koelelement 17. Het koelelement bevat hierbij wederom een gecombineerde verdringer en regenerator 18, hoewel beide ook als aparte elementen kunnen worden uitgevoerd. De ruimte 19 wordt tijdens bedrijf zeer koud. Aan de zijde 20 kan de splitpijp worden bevestigd, bijvoorbeeld door middel van een lasverbinding. De voordelen van het inbouwen van de additionele regenerator in de warme zijde van het koelelement zijn dat het medium daardoor geen gelegenheid meer heeft om na het verlaten van de regenerator weer op te warmen en dat een compacte geïntegreerde eenheid wordt verkregen.

Het moge duidelijk zijn dat het toepassen van een additionele regenerator tussen de compressor en de verdringer geenszins is beperkt tot de geschetste uitvoeringsvorm met een koude vinger, voorzien van één verdringer en één regenerator, welke twee laatsten al dan niet zijn gecombineerd. De uitvinding kan worden toegepast in ieder type Stirling-koeler, waarbij het koelelement op een zekere afstand van de daarbij behorende compressor is geplaatst en met deze compressor via een verbindingsleiding is verbonden.

Claims (11)

1. Stirling-koeler, omvattende een compressor voor het genereren van een in de tijd variërende druk in een gasvormig medium, een koelelement voorzien van tenminste een verdringer en ten minste een regenerator en verder omvattende een verbindingsleiding tussen de compressor en het koelelement, met het kenmerk, dat is voorzien in warmtestroom-reductiemiddelen voor het reduceren van de warmtestroom van de compressor naar het koelelement.

2. Stirling-koeler volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de warmtestroom-reductiemiddelen zijn aangebracht in de verbindingsleiding tussen de compressor en het koelelement.

3. Stirling-koeler volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de warmtestroom-reductiemiddelen althans in hoofdzaak aan het einde van de verbindingsleiding zijn geplaatst, in de nabijheid van het koelelement.

4. Stirling-koeler volgens één der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat de warmtestroom-reductiemiddelen een op de verbindingsleiding aangebrachte heatsink omvatten.

5. Stirling-koeler volgens één der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat de warmtestroom-reductiemiddelen ten minste één additionele regenerator omvatten, welke vóór de verdringer is aangebracht.

6. Stirling-koeler volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat van de ten minste ene additionele regenerator ten minste één is geplaatst in een verdikking van de verbindingsleiding.

7. Stirling-koeler volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat van de ten minste ene additionele regenerator ten minste één in de warme zijde van het koelelement is aangebracht.

8. Stirling-koeler volgens een der conclusies 5 t/m 7, met het kenmerk, dat van de ten minste ene additionele regenerator ten minste één een opeenstapeling van gaasvormige elementen omvat.

9. Stirling-koeler volgens één der conclusies 5 t/m 8, met het kenmerk, dat van de ten minste ene regenerator ten minste één tevens is voorzien van een heat-sink.

10. Stirling-koeler volgens één der conclusies 1 t/m 9, met het kenmerk, dat de compressor is voorzien van een heat-sink.

11. Stirling-koeler volgens één der conclusies 1 t/m 10, met het kenmerk, dat het koelelement op een plaats voor de verdringer is voorzien van een heat-sink.