CN102052808B - 回转阀及利用回转阀的脉冲管冷冻机 - Google Patents

回转阀及利用回转阀的脉冲管冷冻机 Download PDF

Info

Publication number
CN102052808B
CN102052808B CN2010105261512A CN201010526151A CN102052808B CN 102052808 B CN102052808 B CN 102052808B CN 2010105261512 A CN2010105261512 A CN 2010105261512A CN 201010526151 A CN201010526151 A CN 201010526151A CN 102052808 B CN102052808 B CN 102052808B
Authority
CN
China
Prior art keywords
port
pulse tube
sliding surface
grade
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2010105261512A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102052808A (zh
Inventor
许名尧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2009247060A external-priority patent/JP5497404B2/ja
Priority claimed from JP2009247061A external-priority patent/JP5362518B2/ja
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Publication of CN102052808A publication Critical patent/CN102052808A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102052808B publication Critical patent/CN102052808B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
    • F25B9/145—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle pulse-tube cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used 
    • F25B2309/1418—Pulse-tube cycles with valves in gas supply and return lines
    • F25B2309/14181—Pulse-tube cycles with valves in gas supply and return lines the valves being of the rotary type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Abstract

本发明提供回转阀及利用回转阀的脉冲管冷冻机。多阀型脉冲管冷冻机具有至少1个脉冲管、蓄冷管、回转阀。回转阀包括：固定片，具有滑动面；旋转盘，通过在面接触于固定片的滑动面的同时进行旋转来切换冷媒的流道；多个第1端口，设置于固定片的滑动面，用于将高压冷媒供给至蓄冷管且从蓄冷管排出低压冷媒；多个第2端口，设置于固定片的所述滑动面，用于将高压冷媒供给至所述脉冲管且从脉冲管排出低压冷媒。多个第1端口的全部以相对固定片的滑动面中心为旋转对称的方式，配置在位于距离固定片的滑动面中心相同半径位置的第1轨道区域内。多个第2端口的全部以相对固定片的滑动面中心为旋转对称的方式配置在位于距离固定片的滑动面中心相同半径位置的第2轨道区域内。

Description

回转阀及利用回转阀的脉冲管冷冻机
技术领域
本发明涉及一种脉冲管冷冻机的回转阀，尤其涉及一种多阀型脉冲管冷冻机的回转阀。
本申请主张基于2009年10月27日申请的日本专利申请第2009-247060号及日本专利申请第2009-247061号的优先权。其申请的全部的内容通过援用参照于该说明书中。
背景技术
一般作为需要超低温的装置，例如插入于核磁共振诊断装置(MRI)等的冷却装置使用脉冲管冷冻机。
在脉冲管冷冻机中进行如下动作：通过压缩机压缩的作为工作流体的冷媒气体(例如，氦气)流入于蓄冷管及脉冲管的动作、工作流体从脉冲管及蓄冷管流出且回收至压缩机的动作。通过反复进行该动作能够使蓄冷管及脉冲管的低温端成为非常低的温度。通过使冷却对象热接触于这些低温端，能够对冷却对象进行冷却。
脉冲管冷冻机中尤其是多阀型脉冲管冷冻机，由于具有高冷却效率，因此期待在各种领域中的应用。
多阀型脉冲管冷冻机中，使冷媒气体在预定的定时向适当的部位及方向流通。因此，需要使多个阀相互建立关联而在预定的定时开关它们。例如，日本专利公开第2007-522431号公开了利用回转阀作为综合了多个阀的功能的部件。
回转阀具备可旋转的旋转盘与处于静止状态的固定片。在旋转盘的大致圆形的平坦面(滑动面)开口有连通于压缩机的高压侧及低压侧的多个孔(槽)。而且，在固定片的大致圆形的平坦面(滑动面)开口有连通于蓄冷管及脉冲管的多个端口。从而，当一边将固定片的滑动面按压于旋转盘的滑动面，一边使旋转盘旋转时，若两个滑动面的相对位置(更具体而言是孔与端口的相对位置)成为第1预定的位置关系，则形成从压缩机至蓄冷管和/或脉冲管的高压冷媒气体的供给流道。而且，若两个滑动面的相对位置(更具体而言是孔与端口的相对位置)成为第2预定的位置关系，则形成从蓄冷管和/或脉冲管至压缩机的低压冷媒气体的排出流道。如此回转阀能够通过使旋转盘旋转来交替切换冷媒气体的流道。
在上述日本专利公开第2007-522431号中公开的一般回转阀中，在固定片的滑动面设置有：多个第1端口，用于将高压冷媒气体导入至蓄冷管；第2端口，用于将高压冷媒气体导入至第1级脉冲管；第3端口，用于将低压冷媒气体从第1级脉冲管排出；第4端口，用于将高压冷媒气体导入至第2级脉冲管；第5端口，用于将低压冷媒气体从第1级脉冲管排出。多个第1端口设置于距固定片的滑动面中心的距离(即半径)相等的第1圆周(轨道)上。第2端口及第4端口设置于距固定片的滑动面中心的距离(即半径)相等的第2圆周(轨道)上。第3端口及第5端口设置于距固定片的滑动面中心的距离(即半径)相等的第3圆周(轨道)上。
换言之，固定片的滑动面需要具有分别用于第1端口、第2及第4端口以及第3及第5端口的3个不同的轨道。另外，例如蓄冷管用的第1端口的长度(滑动面的半径方向上的长度)例如为10mm左右，第1轨道距滑动面的中心的距离(半径)约为20mm左右。
但是，在这种结构中，难以将固定片的滑动面的直径缩短至不到3轨道量。因此，固定片及旋转盘的滑动面的直径必然变大，从而导致回转阀也必然大型化。若回转阀变大，则导致脉冲管冷冻机内的回转阀的设置位置受限定，并且为了旋转驱动旋转盘所需的转矩增大。而且，若回转阀变大，则由滑动面的摩损产生的磨损粉的量增加。
发明内容
本发明的总的目的在于提供一种解决上述问题的新的且有用的回转阀。
本发明的更具体的目的在于提供一种小型的回转阀及具有这种回转阀的多阀型脉冲管冷冻机。
为了实现上述目的，根据本发明的一实施方式，提供用于具有至少1个脉冲管和、蓄冷管的多阀型脉冲管冷冻机的回转阀，该回转阀包括：固定片，具有滑动面；旋转盘，通过在面接触于固定片的滑动面的同时进行旋转来切换冷媒的流道；多个第1端口，设置于固定片的滑动面，用于将高压冷媒供给至蓄冷管且从蓄冷管排出低压冷媒；以及，多个第2端口，设置于固定片的滑动面，用于将高压冷媒供给至所述脉冲管且从脉冲管排出低压冷媒，多个第1端口全部以相对于固定片的滑动面中心成为旋转对称的方式，配置在位于距离固定片的滑动面中心相同半径位置的第1轨道区域内，多个第2端口全部以相对于固定片的滑动面中心成为旋转对称的方式配置在位于距离固定片的滑动面中心相同半径位置的第2轨道区域内。
根据上述的发明，能够提供使回转阀小型化且具有这种被小型化的回转阀的小型多阀型脉冲管冷冻机。
本发明的其他目的、效果及优点通过参照附图理解以下的详细说明，将变得更明了。
附图说明
图1是2级式4阀型脉冲管冷冻机的简要结构图。
图2是表示构成回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
图3是表示本发明的第1实施例的4阀型脉冲管冷冻机的结构的图。
图4是表示基于第1实施例的脉冲管冷冻机的工作中的6个开关阀的开关状态的图。
图5是构成基于第1实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
图6是用于说明“轨道区域”的概念的固定片的滑动面的示意图。
图7是表示本发明的第2实施例的4阀型脉冲管冷冻机的结构的图。
图8是表示基于第2实施例的脉冲管冷冻机的工作中的8个开关阀的开关状态的时序图。
图9是表示构成基于第2实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
图10是表示本发明的第3实施例的4阀型脉冲管冷冻机的结构的图。
图11是表示基于第3实施例的脉冲管冷冻机的工作中的4个开关阀的开关状态的时序图。
图12是表示构成基于第3实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
图13是表示构成基于第4实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
图14是表示基于本发明的第5实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
图15是用于说明“轨道区域”的概念的固定片的滑动面的示意图。
图16是表示构成基于第6实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
图17是表示构成基于第7实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
图18是表示构成基于第8实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明实施方式。
首先，参照图1说明典型的4阀型脉冲管冷冻机的结构。
图1是2级式4阀型脉冲管冷冻机的简要结构图。2级式4阀型脉冲管冷冻机10具备：压缩机12、第1级蓄冷管40及第2级蓄冷管80、第1级脉冲管50及第2级脉冲管90、第1及第2配管56、86、节流孔O3～O6、以及多个开关阀Va1～Va6。
第1级蓄冷管40具有高温端42及低温端44，第2级蓄冷管80具有高温端44(相当于第1级低温端44)及低温端84。第1级脉冲管50具有高温端52及低温端54，第2级脉冲管90具有高温端92及低温端94。在第1级及第2级脉冲管50、90的各高温端52、92及低温端54、94上设置有热交换器。第1级蓄冷管40的低温端44通过第1配管56连接于第1级脉冲管50的低温端54。第2级蓄冷管80的低温端84通过第2配管86连接于第2级脉冲管90的低温端94。
另外，开关阀Va1～Va6的功能通常由称为回转阀的单一零件实现。从而，回转阀配置于压缩机12与第1级蓄冷管40、第1级脉冲管50、及第2级脉冲管90各自之间。回转阀通过在滑动面接触的状态下相对旋转的固定片及旋转盘而形成。
图2是表示构成回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。在图2的左侧示出了固定片R10的圆形滑动面R12。而且，在图2的右侧示出了旋转盘R50的圆形滑动面R52。由固定片R10与旋转盘R50构成回转阀R1。回转阀R1工作时，固定片R10的圆形滑动面R12与旋转盘R50的圆形滑动面R52面接触。
旋转盘R50设置于压缩机12侧，固定片R10设置于蓄冷管42、44及脉冲管50、90侧。即，来自压缩机12的高压冷媒气体首先供给于旋转盘R50，之后通过固定片R10供给于蓄冷管42、44及脉冲管50、90。相反，来自蓄冷管42、44及脉冲管50、90的低压冷媒气体从固定片R10侧通过旋转盘R50返回到压缩机12。
固定片R10的滑动面R12中设置有用于将高压冷媒气体分别供给至第1蓄冷管40、第1级脉冲管50、及第2级脉冲管90的端口R15、R17、及R18。固定片R10的滑动面R12中设置有用于将低压冷媒气体分别从第1级脉冲管50及第2级脉冲管90返回至压缩机12的端口R27及R28。
在图2示出的固定片R10的滑动面R12中，蓄冷管40、80用的2个端口R15处于从滑动面R12的中心以相同半径画出的轨迹上。以下将该轨迹称为“第1轨道TA1”。换言之，2个端口R15处于第1轨道TA1上。同样，端口R17及R18处于第2轨道TA2上。并且，端口R27及R28处于第3轨道TA3上。另外，3个轨道TA1～TA3的直径的关系为：
第2轨道TA2的直径＜第1轨道TA1的直径＜第3轨道TA3的直径。
另一方面，在图2示出的旋转盘R50的滑动面R52中以与形成于固定片R10的圆形滑动面R12的各端口对应的配置，设置有合计3个孔(槽)R57、R58。孔R57对应于来自压缩机12侧的高压冷媒气体的流通道，孔R58相当于向压缩机12的低压冷媒气体的流通道。
在回转阀R1工作时，旋转盘R50沿箭头F1的方向旋转。此时，设置于固定片R10的滑动面R12的各端口在预定的定时与设置于旋转盘R50的滑动面R52的3个孔R57、R58连通/断开，由此形成预定的流通道。而且，通过这种回转阀R1的动作，能够进行相当于图1的各阀V1～V6的开闭动作的动作。
在此，在回转阀R1的固定片R10的滑动面R12上需要至少3个轨道：即设置有用于将高压冷媒气体供给于蓄冷管40、80的端口R15的第1轨道TA1；配置有用于将高压冷媒气体供给于第1及第2脉冲管50、90的端口R17、R18的第2轨道TA2；以及，配置有用于将低压冷媒气体从第1及第2脉冲管50、90排出的端口R27、R28的第3轨道TA3。
从而，固定片R10的滑动面R12成为可以配置3个轨道TA1～TA3那样的大小。但是，要将回转阀R1设为小型化时需要将固定片R10设为小型化。
下面，参照图3～图5关于本发明的实施例进行说明。
(第1实施例)
图3是简要示出本发明的第1实施例的4阀型脉冲管冷冻机的结构的图。图3示出的脉冲管冷冻机200具有2级式结构。
脉冲管冷冻机200，具备：压缩机212、第1级蓄冷管240及第2级蓄冷管280、第1级脉冲管250及第2级脉冲管290、第1及第2的配管256、286、节流孔260、261、以及多个开关阀V1～V6等。
第1级蓄冷管240具有高温端242及低温端244，第2级蓄冷管280具有高温端244(相当于第1级的低温端244)及低温端284。第1级脉冲管250具有高温端252及低温端254，第2级脉冲管290具有高温端292及低温端294。第1级及第2级脉冲管250、290的各高温端252、292及低温端254、294中设置有热交换器。第1级蓄冷管240的低温端244通过第1配管256连接于第1级脉冲管250的低温端254。而且，第2级蓄冷管280的低温端284通过第2配管286连接于第2级脉冲管290的低温端294。
压缩机212的高压侧(排出侧)的冷媒用流道，在A点向3个方向分支，构成第1～第3冷媒供给道H1～H3。第1冷媒供给道H1由压缩机212的高压侧配管、设置有开关阀V1的第1高压侧配管215A、共用配管220、及第1级蓄冷管240构成。第2冷媒供给道H2由压缩机212的高压侧配管、连接有开关阀V3的第2高压侧配管225A、设置有节流孔260的共用配管230、及第1级脉冲管250构成。第3冷媒供给道H3由压缩机212的高压侧配管、连接有开关阀V5的第3高压侧配管235A、设置有节流孔261的共用配管299、及第2级脉冲管290构成。
一方面，压缩机212的低压侧(吸入侧)的冷媒用流道，向第1～第3冷媒回收道L1～L3的3个方向分支。第1冷媒回收道L1由第1级蓄冷管240、共用配管220、设置有开关阀V2的第1低压侧配管215B、B点、及压缩机212的低压侧配管构成。第2冷媒回收道L2由第1级脉冲管250、设置有节流孔260的共用配管230、设置有开关阀V4的第2低压侧配管225B、B点、及压缩机212的低压侧配管构成。第3冷媒回收道L3由第2级脉冲管290、设置有节流孔261的共用配管299、设置有开关阀V6的第3低压侧配管235B、B点、及压缩机212的低压侧配管构成。
下面，关于具有如以上结构的4阀型脉冲管冷冻机200的动作进行说明。
图4是表示脉冲管冷冻机200的工作中的6个开关阀V1～V6的开关状态的时序图。脉冲管冷冻机200工作时，6个开关阀V1～V6的开关状态如以下循环性地进行变化。
(第1过程：时间0～t1)
首先，在时间t＝0时，只有开关阀V5被打开。由此，从压缩机212通过第3冷媒供给道H3，即以通过第3高压侧配管235A、共用配管299、及高温端292的路径向第2级脉冲管290供给高压冷媒气体。之后，在t＝t1时，保持开关阀V5打开的状态，打开开关阀V3。由此，从压缩机212通过第2冷媒供给道H2，即以通过第2高压侧配管225A、共用配管230、高温端252的路径向第1级脉冲管250供给高压冷媒气体。
(第2过程：时间t2～t3)
接着，在时间t＝t2时，在开关阀V5、V3打开的状态下，开关阀V1被打开。由此，高压冷媒气体从压缩机212通过第1冷媒供给道H1，即以通过第1高压侧配管215A、共用配管220、高温端242的路径导入至第1级及第2级蓄冷管240、280。冷媒气体的一部分通过第1配管256从低温端254侧流入到第1级脉冲管250。而且，冷媒气体的另外一部分通过第2级蓄冷管280，经由第2配管286从低温端294侧流入到第2级脉冲管290。
(第3过程：时间t3～t5)
接着，在时间t＝t3时，在保持开关阀V1打开的状态，开关阀V3被关闭。之后，在时间t＝t4时，开关阀V5也被关闭。来自压缩机212的冷媒气体仅通过第1冷媒供给道H1流入到第1级蓄冷管240。冷媒气体之后从低温端254及294侧流入到两个脉冲管250及290内。
(第4过程：时间t＝t5)
在时间t＝t5时，所有的开关阀V1～V6均被关闭。由于第1级及第2级脉冲管250、290的压力上升，因此第1级脉冲管250及第2级脉冲管290内的冷媒气体向设置于两个脉冲管的高温端252、292侧的贮存箱(未图示)移动。
(第5过程：时间t5～t7)
之后，在时间t＝t5时，开关阀V6被打开，第2级脉冲管290内的冷媒气体通过第3冷媒回收道L3返回至压缩机212。之后，在时间t＝t6时，开关阀V4被打开，第1级脉冲管250内的冷媒气体通过第2冷媒回收道L2返回至压缩机212。由此，两个脉冲管250、290的压力下降。
(第6过程：时间t7～t8)
接着，在时间t＝t7时，保持开关阀V6、V4打开的状态，开关阀V2被打开。由此，两个脉冲管250、290及第2级蓄冷管280内的冷媒气体的大部分通过第1级蓄冷管240，经由第1冷媒回收道L1返回至压缩机212。
(第7过程：时间t8～t10)
接着，在时间t＝t8时，在开关阀V2打开的状态下，开关阀V4被关闭，之后，在时间t＝t9时，开关阀V6也被关闭。之后，在时间t＝t10时，开关阀V2被关闭，完成1个循环。
将以上的循环作为1个循环，重复进行循环，由此第1级脉冲管250的低温端254及第2级脉冲管290的低温端294成为低温，能够对冷却对象进行冷却。
此外，在图4的时序图中，各开关阀的打开状态的时间长度成为开关阀V1＞开关阀V5＞开关阀V3、及开关阀V2＞开关阀V6＞开关阀V4的顺序。但是，此为一例子，也可以采用其他组合作为各开关阀的打开状态的时间长度。
(回转阀)
下面，参照图5，以图4所示的时序对用于进行各阀V1～V6的操作的回转阀的结构进行说明。
图5是构成基于第1实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。图5的左侧示出有固定片310的圆形滑动面312。图5的右侧示出有与固定片310的圆形滑动面312面接触的、旋转盘360的圆形滑动面362。通过固定片310与旋转盘360而构成回转阀300。
在图5中，在固定片310的滑动面312设置有2个端口315、一个端口317、一个端口318。如图5所示的例子中，端口315实际上是圆形。端口317及318具有沿滑动面312的圆周方向延伸的大致椭圆形的形状。此外，端口318的宽度W2(滑动面312的圆周方向的长度)大于端口317的宽度W1(滑动面312的圆周方向的长度)。
2个端口315具有如下作用，将通过旋转盘360供给的来自第1冷媒供给道H1的高压冷媒气体供给至蓄冷管240、280的同时，将蓄冷管240、280的低压冷媒气体通过旋转盘360向第1低压侧配管L1排出。以下，将2个端口315称为“蓄冷管用端口”315。端口317具有如下作用，将通过旋转盘360供给的来自第2冷媒供给道H2的高压冷媒气体供给至第1级蓄冷管250的同时，将第1级脉冲管250的低压冷媒气体通过旋转盘360向第2低压侧配管L2排出。以下，将该端口317称为“第1级脉冲管用端口”317。另外，端口318具有如下作用，将通过旋转盘360供给的来自第3冷媒供给道H3的高压冷媒气体供给至第2级脉冲管290的同时，将第2级脉冲管290的低压冷媒气体通过旋转盘360向第3低压侧配管L3排出。以下将该端口318称为“第2级脉冲管用端口”318。
在此，如图5所示，2个蓄冷管用端口315均处于距固定片310的圆形滑动面312的中心相同半径上。以下，将通过该蓄冷管用端口315的相同半径的轨迹称为轨道T1。同样，第1级脉冲管用端口317与第2级脉冲管用端口318均处于距固定片310的圆形滑动面312的中心相同半径上。以下，将通过这些端口317、318的相同半径的轨迹称为轨道T2。
由图5可知，2个端口315设置于相对滑动面312的中心实际上旋转对称的位置。同样，端口317及318设置于相对滑动面312的中心实际上旋转对称的位置。
另一方面，如图5所示，旋转盘360的圆形滑动面362具有：1个长孔365，通过圆形滑动面362的中心向半径方向延伸；2个小孔367，从滑动面362的外周端朝向中心延伸。小孔367设置于圆形滑动面362内，以使相对圆形滑动面362的中心成为旋转对称。长孔365由于相当于高压冷媒气体的流通道，因此以后称为“高压流道开口”365。而且，2个小孔367由于相当于低压冷媒气体的流通道，由此以后称为“低压流道开口”367。
另外，如图5所示的例子中，在旋转盘360的滑动面362的中心开口有高压冷媒气体用通道，该通道与“高压流道开口”365连通。而且旋转盘360的滑动面362外侧形成有低压冷媒气体用的空间，“低压流道开口”367与该空间连通。
在回转阀300工作时，旋转盘360的滑动面362相对固定片310的滑动面312旋转。此时，若设置于旋转盘360的滑动面362的高压流道开口365、及低压流道开口367通过设置于固定片310的滑动面312的各端口315、317、318，则正好在如图4所示的定时进行冷媒气体的流通。换言之，旋转盘360的滑动面362的高压流道开口365及低压流道开口367、和固定片310的滑动面312的各端口315、317、318被规定尺寸及配置，以使在旋转盘360在图5的箭头F2所示的方向旋转时成为在如图4所示的定时进行冷媒气体的流通的相对位置关系。
以下，参照前述的图4说明回转阀300的旋转盘360的旋转角(相位角)α与图3所示的各阀V1～V6的开关的关系。另外，图4所示的图表中示出有表示相位角α的横轴作为第2横轴。
(相位角α＝0°～90°)
首先，若旋转盘360的高压流道开口365与固定片310的第2级脉冲管用端口318连通，则高压冷媒气体导入至第2级脉冲管290。在图4中相当于阀V5打开的状态(时间t＝0)。而且，若旋转盘360旋转(α＝α1)，则这次旋转盘360的高压流道开口365也与固定片310的第1级脉冲管用端口317连通，高压冷媒气体导入至第1级脉冲管250。这在图4中相当于阀V3打开的状态(时间t＝t1)。若旋转盘360进一步旋转(α＝α2)，则旋转盘360的高压流道开口365也与蓄冷管用端口315连通，高压冷媒气体导入至蓄冷管240。这个相当于阀V1打开的状态(时间t＝t2)。
之后，若旋转盘360的滑动面362进一步旋转，则首先在相位角α＝α3时，高压流道开口365与第1级脉冲管用端口317未连通，另外在相位角α＝α4时，高压流道开口365与第2级脉冲管用端口318未连通。从而向第1级脉冲管250的高压冷媒气体的供给及向第2级脉冲管290的高压冷媒气体的供给被停止(相当于阀V3、V5关闭)。另外，若成为相位角α＝α5(90°)，则向蓄冷管240的高压冷媒气体的供给也被停止(相当于阀V1关闭)
(相位角α＝90°～180°)
一方面，相位角α＝α5(90°)时，旋转盘360的低压流道开口367与固定片310的第2级脉冲管用端口318连通，由此开始来自第2级脉冲管290的低压冷媒气体的排出。(相当于阀V6的打开)。而且，在相位角α＝α6及α＝α7时，旋转盘360的低压流道开口367分别依次与固定片310的第1级脉冲管用端口317及蓄冷管用端口315连通(分别相当于阀V4、V2的打开)。由此，开始来自第1级脉冲管250的低压冷媒气体的排出及来自蓄冷管240、280的低压冷媒气体的排出。
接着，在相位角α＝α8时，旋转盘360的低压流道开口367与固定片310的第1级脉冲管用端口317未连通，来自第1级脉冲管250的低压冷媒气体的排出被停止(相当于开关阀V4关闭)。而且，相位角α＝α9时，旋转盘360的低压流道开口367也与固定片310的第2级脉冲管用端口318未连通，来自第2级脉冲管290的低压冷媒气体的排出被停止(相当于开关阀V6关闭)。
最后，相位角α＝α10(180°)时，旋转盘360的低压流道开口367与固定片310的蓄冷管用端口315未连通，来自蓄冷管240、280的低压冷媒气体的排出被停止(相当于开关阀V2关闭)。
若旋转盘360旋转180°，则进行1次如上述的冷却循环。从而，在如图5所示的回转阀300时，旋转盘360旋转1圈相当于冷却循环的2个循环量。
在此，如前述，在图2所示的回转阀R1中，固定片R10的滑动面R12上至少需要TA1～TA3的3个轨道。从而，要缩小回转阀R1的尺寸存在局限。
与此相对，在基于本实施例的回转阀300中，固定片310的滑动面312中的轨道数减少为2个。从而，能够缩小固定片310的滑动面312的直径。并且，由此能够使回转阀300成为小型化，而且降低使回转阀300旋转时所需的转矩。而且，因为固定片310滑动面312及旋转盘360的滑动面362变小，因此能够得到可减少由于两个滑动面312、362的磨损而产生的磨损粉的产生量的效果。
并且，在基于本实施例的回转阀300中，2个端口315设置于相对固定片的滑动面312的中心实际上旋转对称的位置。而且，端口317及318设置于相对滑动面312的中心实际上旋转对称的位置。
从而，在基于本实施例的回转阀中，在旋转盘的旋转中，双方的滑动面稳定地面接触，且抑制两者之间产生间隙，或者相反抑制双方极度地强接触。而且，由此可以进行回转阀的稳定的动作的同时，抑制由滑动面的摩损引起的磨损粉的产生。并且，在具备这种回转阀的多阀型脉冲管冷冻机中，经过长期使用可以维持稳定的冷却特性。
另外，本领域技术人员明确可知：图5所示的各端口与各孔的形状及相对的位置关系为一例，与图5所示的不同的形状及相对的位置关系也可以应用本实施例。
如以上，本实施例包括以下2个特征。
(i)将以往分别地设置的、用于将高压冷媒气体供给于脉冲管50、90的端口R17、R18用的第2轨道TA2、和用于将低压冷媒气体从脉冲管50、90排出的端口R27、R28用的第3轨道TA3统一成1个，将总轨道数降低到2个(T1、T2)。
(ii)在各个轨道T1、T2中，将所配置的多个端口配置于成为旋转对称的位置。
在具有以上特征的范围内，各端口与各孔的形状及相对的位置关系可以适当变更。
而且，在本实施例中，关于旋转盘360旋转1圈相当于冷却循环的2次量的、所谓的“旋转1圈2个循环的方式”进行了说明。但是本发明不局限于这种方式，本发明中也可以为“旋转1圈3个循环的方式”等其他方式。
在此，在本实施例中，2个蓄冷管用端口315的各个中心未必一定处于距滑动面312的中心相同距离的轨道T1的“线”上。同样，第1级脉冲管用端口317与第2级脉冲管用端口318的各个中心未必一定处于距滑动面312的中心相同距离的轨道T2的“线”上。即“轨道”不是单纯的圆(线)，而是指具有一定宽度的区域。因此，本申请中有时也将“轨道”称为“轨道区域”。
以下，关于这种“轨道”或“轨道区域”进行说明。
图6是用于说明“轨道区域”的概念的、固定片310的滑动面312的示意图。
“轨道领域”(第1轨道T2)定义为如下。
首先，在第1级脉冲管用端口317与第2级脉冲管用端口318中选定滑动面312的半径方向的尺寸大的一方(这时为第2级脉冲管用端口318)。其次，描绘以滑动面312的中心X为中心的同心圆L1、L2，以使正好包括所选定的端口(其中L1＜L2)。
由这样得到的同心圆L1与L2包围的区域(图的阴影部分)成为“轨道区域”。而且，如图6所示，如果滑动面312的半径方向的尺寸小的一方的端口(此时为第1级脉冲管用端口317)的中心(滑动面312的半径方向的中心)处于该“轨道区域”内，则两个端口可以说处于相同轨道(第2轨道T2)上。
关于2个蓄冷管用端口315也通过同样的方法，描绘对蓄冷管用端口315的同心圆L3、L4，可以规定“轨道区域”(第1轨道T1)，且可以判断2个蓄冷管用端口315是否处于相同轨道(第1轨道T1)上。
(第2实施例)
接着，参照图7～图9说明本发明的第2实施例。
图7是表示本发明的第2实施例的4阀型脉冲管冷冻机的结构的图。该脉冲管冷冻机201为3级式结构。另外，在图7中，对于与图3所示的构成零件相同的零件附加相同的标记。
3级式脉冲管冷冻机201具有与前述的2级式脉冲管冷冻机200相同的结构，但3级式脉冲管冷冻机201还具有第3级蓄冷管440及第3级脉冲管420。
第3级蓄冷管440具有高温端284(相当于第2级蓄冷管280的低温端)及低温端444。第3级脉冲管420具有高温端422及低温端424，各高温端422、424中设置有热交换器。第3级蓄冷管440的低温端444通过第3配管416与第3级脉冲管420的低温端424连接。
压缩机212的高压侧(排出侧)的冷媒用流道，除了图3所示的第1～第3冷媒供给道H1～H3以外，还具有第4冷媒供给道H4。而且，压缩机212的低压侧(吸入侧)的冷媒用流道，除了图3所示的第1～第3冷媒回收道L1～L3以外，还具有第4冷媒回收道L4。
第4冷媒供给道H4由压缩机212的高压侧配管、连接有开关阀V7的第4高压侧配管245A、设置有节流孔450的共用配管455、及第3级脉冲管420构成。第4冷媒回收道L4由通过第3级脉冲管420、设置有节流孔450的共用配管455、设置有开关阀V8的第4低压侧配管245B、B点、及压缩机212的路径构成。
接着，关于4阀型脉冲管冷冻机201的动作进行说明。
图8是表示脉冲管冷冻机201工作中的8个开关阀V1～V8的开关状态的时序图。脉冲管冷冻机201工作时，8个开关阀V1～V8的开关状态如以下循环性地变化。
(第1过程：时间0～t3)
首先，在时间t＝0时，只有开关阀V7被打开。由此，从压缩机212通过第4冷媒供给道H4，即以第4高压侧配管245A～共用配管455～高温端422的路径，向第3级脉冲管420供给高压冷媒气体。之后，在时间t＝t1时，在保持开关阀V7打开的状态，开关阀V5被打开。由此，从压缩机212通过第3冷媒供给道H3，即以通过第3高压侧配管235A、共用配管299及高温端292的路径，向第2级脉冲管290供给高压冷媒气体。
接着，在时间t＝t2时，以开关阀V7、V5打开的状态，开关阀V3被打开。由此，高压冷媒气体从压缩机212通过第2冷媒供给道H2，即以通过第2高压侧配管225A、共用配管230、高温端252的路径，供给至第1级脉冲管250。
接着，在时间t＝t3时，以开关阀V7、V5、V3打开的状态，开关阀V1被打开。由此，高压冷媒气体导入至第1级～第3级的蓄冷管240、280、440。冷媒气体的一部分通过第1配管256从低温端254侧流入到第1级脉冲管250。而且，冷媒气体的另外一部分通过第2级蓄冷管280，通过第2配管286从低温端294侧流入到第2级脉冲管290。冷媒气体的另外其他一部分通过第3级蓄冷管440，经由第3配管416，从低温端424侧流入到第3级脉冲管420。
(第2过程：时间t4～t7)
接着，在时间t＝t4时，保持开关阀V1、V5、V7打开的状态，开关阀V3被关闭。之后，开关阀V5、V7也依次被关闭(时间t＝t5及t＝t6)。与此对应，来自压缩机212的冷媒气体仅通过第1冷媒供给道H1流入到第1级蓄冷管240。冷媒气体之后从低温端254、294、424侧流入到3个脉冲管250、290、420内。
在时间t＝t7时，所有的开关阀V1～V8被关闭。由于第1级～第3级脉冲管250、290、420的压力上升，所以第1级～第3级脉冲管250、290、420内的冷媒气体向设置于两个脉冲管的高温端252、292、422侧的贮存箱(未图示)移动。
(第3过程：时间t7～t10)
之后，在时间t＝t7时，开关阀V8被打开，第3级脉冲管420内的冷媒气体通过第4冷媒回收道L4返回至压缩机212。之后，在时间t＝t8时开关阀V6被打开，第2级脉冲管290内的冷媒气体通过第3冷媒回收道L3返回至压缩机212。由此，两个脉冲管420、290的压力下降。之后，在时间t＝t9时，开关阀V4被打开，第1级脉冲管250内的冷媒气体通过第2冷媒回收道L2返回至压缩机212。由此，第1级脉冲管250的压力下降。
并且，在时间t＝t10时，在保持开关阀V8、V6、V4被打开的状态，开关阀V2被打开。由此，各脉冲管420、290、250及蓄冷管240、280、440内的冷媒气体的大部分通过第1级蓄冷管240，经由第1冷媒回收道L1返回至压缩机212。
(第4过程：时间t11～t14)
接着，在时间t＝t11时，在开关阀V2、V6、V8打开的状态下，开关阀V4被关闭，之后开关阀V6、V8依次被关闭(时间t＝t12及时间t＝t13)。
最后，在时间t＝t14时，开关阀V2被关闭，完成1个循环。
通过反复以上的循环，第1级脉冲管250的低温端254、第2级脉冲管290的低温端294、及第3级脉冲管420的低温端424成为低温，能够对冷却对象进行冷却。
另外，在图8的时序图中，各开关阀的打开状态的时间长度成为开关阀V1＞开关阀V7＞开关阀V5＞开关阀V3、以及开关阀V2＞开关阀V8＞开关阀V6＞开关阀V4的顺序。但这只是一例，也可以采用其他组合作为各开关阀的打开状态的时间长度。
(基于第2实施例的回转阀)
下面，参照图9说明用于在图8所示的定时进行各阀V1～V8的操作的第2回转阀的结构。
图9是表示构成基于第2实施例的回转阀900的固定片910的滑动面912、及旋转盘960的滑动面962的俯视图。图9的左侧示出有固定片910的圆形滑动面912。图9的右侧示出有与固定片910的圆形滑动面912面接触的、旋转盘960的圆形滑动面962。
如图9所示，固定片910的滑动面912中设置有端口915、917、918及919。图9所示的例子中，端口915及端口917实际上为圆形，端口918及919具有沿滑动面912的圆周方向延伸的大致椭圆形的形状。另外，在图9所示的例子中，端口919的宽度S3(滑动面912的圆周方向的长度)大于端口918的宽度S2(滑动面912的圆周方向长度)。并且，端口918的宽度S2大于端口917的直径(S1)。此外，端口915的直径大于端口919的宽度S3。
3个端口915具有如下作用：将来自第1冷媒供给道H1的高压冷媒气体供给至蓄冷管240、280、440的同时，将蓄冷管240、280、440的低压冷媒气体向第1低压侧配管L1排出。以下，将3个端口915称为“蓄冷管用端口”915。端口917具有如下作用：将来自第2冷媒供给道H2的高压冷媒气体供给至第1级脉冲管250的同时，将第1级脉冲管250的低压冷媒气体向第2低压侧配管L2排出。以下，将该端口917称为“第1级脉冲管用端口”917。而且，端口918具有如下作用：将来自第3冷媒供给道H3的高压冷媒气体供给至第2级脉冲管290的同时，将第2级脉冲管290的低压冷媒气体向第3低压侧配管L3排出。以下，将该端口918称为“第2级脉冲管用端口”918。并且，端口919具有如下作用：将来自第4冷媒供给道H4的高压冷媒气体供给至第3级脉冲管420的同时，将第3级脉冲管420的低压冷媒气体向第4低压侧配管L4排出。以下，将该端口919称为“第3级脉冲管用端口”919。
在此，如图9所示，3个蓄冷管用端口915均处于轨道T1上。换言之，3个蓄冷管用端口915的中心包括在轨道区域T1内。同样，第1级脉冲管用端口917、第2级脉冲管用端口918、第3级脉冲管用端口919均处于轨道T2上。换言之，3个端口917、918、919的中心包括在轨道区域T2内。
另一方面，图9所示的旋转盘960的圆形滑动面962具有1个高压流道开口965和3个低压流道开口967。高压流道开口965具有通过圆形滑动面962的中心向3个方向延伸的3个叶片形状部965A。叶片形状部965A沿半径方向延伸，以使相邻的叶片形状部965A所形成的角度成为120°。3个低压流道开口967设置于高压流道开口965的各叶片形状部965A之间，以使在圆形滑动面962中相对圆形滑动面962的中心成为大致旋转对称。
在回转阀900工作时，旋转盘960的滑动面962相对固定片910的滑动面912旋转。此时，若设置于旋转盘960的滑动面962的高压流道开口965及低压流道开口967通过设置于固定片910的滑动面912的各端口915、917、918、919，则正好在如图8所示的定时进行冷媒气体的流通。换言之，旋转盘960的滑动面962的高压流道开口965及低压流道开口967和固定片910的滑动面912的各端口915、917、918、919被规定尺寸及配置，以使旋转盘960旋转时成为在如图8所示的定时进行冷媒气体的流通的相对位置关系。
另外，回转阀900的旋转盘960的滑动面962，向图9的箭头F3所示的方向旋转时，根据固定片910的各端口与旋转盘960的各开口的相对位置关系，得到如图8所示的关系(即，旋转角(相位角)α与各阀V1～V8的关系)。因此，在此省略旋转角与各阀的开关定时的关系的详细说明。但是，如图9所示的回转阀900的结构相当于“旋转1圈3个循环的方式”。
在第2实施例中也可以得到与第1实施例时相同的效果。即，在第2实施例中，也可以实现滑动面直径的减少及回转阀的小型化。
(第3实施例)
下面，对本发明的第3实施例的4阀型脉冲管冷冻机进行说明。
图10是表示本发明的第3实施例的4阀型脉冲管冷冻机的结构的图。第3实施例的4阀型脉冲管冷冻机202为单级式。在图10中，对与图3所示的构成零件等同的零件标注相同的符号，省略其说明。
如图10所示，本发明的第3实施例的4阀型脉冲管冷冻机202具备压缩机212、蓄冷管240、脉冲管250及连接于这些的各配管类。
图11是表示脉冲管冷冻机202的工作中的4个开关阀V1～V4的开关状态的时序图。以下，关于各过程进行说明。
(第1过程：时间0～t3)
首先，在时间t＝0时，只有开关阀V3被打开。由此，从压缩机212通过第2冷媒供给道H2向脉冲管250供给高压冷媒气体。之后，在时间t＝t1时，在保持开关阀V3打开的状态，开关阀V1被打开。由此，从压缩机212通过第1冷媒供给道H1向蓄冷管240供给高压冷媒气体。而且，流入到蓄冷管240的冷媒气体由设置于蓄冷管240内的蓄冷材料冷却。被冷却的冷媒气体通过第1配管256流入到脉冲管250。此时，冷媒气体由设置于低温端254的热交换器进行热交换。
接着，在时间t＝t2时，在保持开关阀V1打开的状态，开关阀V3被关闭。由此，高压冷媒气体向脉冲管250的供给被停止。接着，在时间t＝t3时，若开关阀V1被关闭，则高压气体向蓄冷管240的供给被停止。
(第2过程：时间t3～t6)
接着，在时间t＝t3时，开关阀V4被打开。由此，脉冲管150内的冷媒气体经由第2冷媒回收道L2返回至压缩机212。
在时间t＝t4时，在保持开关阀V4打开的状态，开关阀V2被打开。由此，来自蓄冷管240的低压冷媒气体返回至压缩机212。
接着，在时间t＝t5时，开关阀V4被关闭。由此，通过第2冷媒回收道L2的路径被关闭。另外，在时间t＝t6时，若开关阀V2被关闭，则通过来自蓄冷管240的第1冷媒回收道L1的路径被关闭。
通过将以上的过程作为1个循环，重复进行循环，设置于脉冲管250的低温端254的冷却对象被冷却。
(第3实施例的回转阀)
接着，参照图12对用于在图11所示的定时进行相当于各阀V1～V4的开关的操作的回转阀的结构进行说明。
图12是表示构成基于第3实施例的回转阀1000的固定片1010的滑动面1012及旋转盘1060的滑动面1062的俯视图。图12的左侧示出有固定片1010的圆形滑动面1012。图12的右侧示出有与固定片1010的圆形滑动面1012面接触的、旋转盘1060的圆形滑动面1062。
图12所示的固定片1010的滑动面1012中分别设置有2个端口1015及1017。图12所示的例子中，端口1015实际上为圆形，端口1017具有沿滑动面1012的圆周方向延伸的大致椭圆形的形状。另外，端口1015的直径U1大于端口1017的宽度U2(滑动面1012的圆周方向的长度)。
2个端口1015具有如下作用：将来自第1冷媒供给道H1的高压冷媒气体供给至蓄冷管240的同时，将蓄冷管240的低压冷媒气体向第1低压侧配管L1排出。以下，将2个端口1015称为“蓄冷管用端口”1015。端口1017具有如下作用：将来自第2冷媒供给道H2的高压冷媒气体供给至脉冲管250的同时，将脉冲管250的低压冷媒气体向第2低压侧配管L2排出。以下，将该端口1017称为“脉冲管用端口”1017。
在此，如图12所示，2个蓄冷管用端口1015均处于轨道T1上。换言之，2个蓄冷管用端口1015的中心包括在轨道区域T1内。同样，2个脉冲管用端口1017均处于轨道T2上。换言之，2个脉冲管用端口1017的中心包括在轨道区域T2内。
而且，从图12可明确，2个端口1015设置于相对滑动面1012的中心实际上旋转对称的位置。同样，2个端口1017设置于相对滑动面1012的中心实际上旋转对称的位置。
另一方面，图12所示的旋转盘1060的圆形滑动面1062具有通过圆形滑动面1062的中心向半径方向延伸的一个长孔1065、和从滑动面1062的外周端朝向中心延伸的2个小孔1067。小孔1067设置于圆形滑动面1062内，以使其相对圆形滑动面1062的中心成为大致旋转对称。长孔1065由于相当于高压冷媒气体的流通道，所以以后称为“高压流道开口”1065。并且，2个小孔1067由于相当于低压冷媒气体的流通道，所以以后称为“低压流道开口”1067。
在回转阀1000工作时，旋转盘1060的滑动面1062相对固定片1010的滑动面1012旋转。此时，若设置于旋转盘1060的滑动面1062的高压流道开口1065及低压流道开口1067通过设置于固定片1010的滑动面1012的各端口1015、1017，则正好在如图11所示的定时进行冷媒气体的流通。换言之，旋转盘1060的滑动面1062的高压流道开口1065及低压流道开口1067、和固定片1010的滑动面1012的各端口1015、1017被规定尺寸及配置，以使旋转盘1060旋转时成为如在图11所示的定时进行冷媒气体的流通的相对位置关系。
另外，回转阀1000的旋转盘1060的滑动面1062，向图12的箭头F4所示的方向旋转时，根据固定片1010的各端口与旋转盘1060的各开口的相对位置关系得到如图11所示的关系(即，旋转角(相位角)α与各阀V1～V4的关系)。因此，在此省略说明旋转角与各阀的开关定时的关系。但是，图12所示的回转阀1000的结构相当于“旋转1圈2个循环的方式”。
在第3实施例中，与第1及第2实施例时相同，可以实现滑动面直径的减少及回转阀的小型化。
(第4实施例)
接着，对用于在图11所示的定时进行相当于各阀V1～V4的开关的操作的、第4实施例的回转阀1100进行说明。
图13是构成基于第4实施例的回转阀1100的固定片1110的滑动面1112及旋转盘1160的滑动面1162的俯视图。图13的左侧示出有固定片1110的圆形滑动面1112。图13的右侧示出有与固定片1110的圆形滑动面1112面接触的旋转盘1160的圆形滑动面1162。
图13所示的固定片1110的滑动面1112中分别设置有3个端口1115及1117。图13所示的例子中，端口1115实际上为圆形，端口1117具有沿滑动面1112的圆周方向延伸的大致椭圆形的形状。另外，端口1115的直径U3大于端口1117的宽度U4(滑动面1112的圆周方向的长度)。
3个端口1115为蓄冷管用端口，具有如下作用：将来自第1冷媒供给道H1的高压冷媒气体供给至蓄冷管240的同时，将蓄冷管240的低压冷媒气体向第1低压侧配管L1排出。3个端口1117为脉冲管用端口，具有如下作用：将来自第2冷媒供给道H2的高压冷媒气体供给至脉冲管250的同时，将脉冲管250的低压冷媒气体向第2低压侧配管L2排出。
在此，如图13所示，3个蓄冷管用端口1115均处于轨道T1上。换言之，3个蓄冷管用端口1115的中心包括在轨道区域T1内。同样，3个脉冲管用端口1117均处于轨道T2上。换言之，3个脉冲管用端口1117的中心包括在轨道区域T2内。
而且，从图13可明确，3个端口1115设置于相对滑动面1112的中心实际上旋转对称的位置。同样，3个端口1117设置于相对滑动面1112的中心实际上旋转对称的位置。
另一方面，图13所示的旋转盘1160的圆形滑动面1162具有1个高压流道开口1165和3个低压流道开口1167。高压流道开口1165具有通过圆形滑动面1162的中心向3个方向延伸的3个叶片形状部1165A。叶片形状部1165A沿半径方向延伸，以使相邻的叶片形状部1165A所形成的角度成为120°。3个低压流道开口1167设置于高压流道开口1165的各叶片形状部1165A之间，以使其相对圆形滑动面1162的中心成为大致旋转对称。
在回转阀1100工作时，旋转盘1160的滑动面1162相对固定片1110的滑动面1112旋转。此时，若设置于旋转盘1160的滑动面1162的高压流道开口1165及低压流道开口1167通过设置于固定片1110的滑动面1112的各端口1115、1117，则正好在如图11所示的定时进行冷媒气体的流通。换言之，旋转盘1160的滑动面1162的高压流道开口1165及低压流道开口1167、和固定片1110的滑动面1112的各端口1115、1117被规定尺寸及配置，以使旋转盘1160旋转时成为在如图11所示的定时进行冷媒气体的流通的相对位置关系。
另外，回转阀1100的旋转盘1160的滑动面1162，在向图13的箭头F5所示的方向旋转时，根据固定片1110的各端口与旋转盘1160的各开口的相对位置关系得到如图11所示的关系(即，旋转角(相位角)α与各阀V1～V4的关系)。因此，在此省略说明旋转角与各阀的开关定时的关系。另外，图13所示的回转阀1100的结构相当于“旋转1圈3个循环的方式”。
在第4实施例中也与第1至第3实施例时相同，可以实现滑动面直径的减少及回转阀的小型化。
在以上说明的第1～第4实施例中，配置成回转阀的滑动面的多个端口进入到2个轨道区域内，且将多个端口配置在成为旋转对称的位置，由此降低回转阀的滑动面的面积，但如以下说明，也可以使多个端口进入到1个轨道区域内而降低回转阀的滑动面的面积。
(第5实施例)
接着，对本发明的第5实施例的4阀型脉冲管冷冻机进行说明。
本发明的第5实施例的4阀型脉冲管冷冻机，因为具有与图3所示的4阀型脉冲管冷冻机相同的结构，因此省略关于整体结构的说明。
在此，参照图14说明在图4所示的定时实现各阀V1～V6的作用的，本发明的第5实施例的回转阀的结构。
图14是表示本发明的第5实施例的回转阀的固定片及旋转盘的滑动面的俯视图。图14的左侧示出有回转阀1300的固定片1310的圆形滑动面1312。图14的右侧示出有回转阀1300的旋转盘1360的圆形滑动面1362。
在图14所示的固定片1310的滑动面1312设置有2个端口1315、1个端口1317、1个端口1318。图14所示的例子中，端口1315实际上为圆形，端口1317及1318具有沿滑动面1312的圆周方向延伸的大致椭圆形的形状。另外，端口1318的宽度W2(滑动面1312的圆周方向的长度)大于端口1317的宽度W1(滑动面1312的圆周方向的长度)。
2个端口1315具有如下作用：将通过旋转盘1360供给的来自第1冷媒供给道H1的高压冷媒气体供给至蓄冷管240、280的同时，将蓄冷管240、280的低压冷媒气体通过旋转盘1360向第1低压侧配管L1排出。以下，将2个端口1315称为“蓄冷管用端口”1315。端口1317具有如下作用：将通过旋转盘1360供给的来自第2冷媒供给道H2的高压冷媒气体供给至第1级脉冲管250的同时，将第1级脉冲管250的低压冷媒气体通过旋转盘1360向第2低压侧配管L2排出。以下，将该端口1317称为“第1级脉冲管用端口”1317。而且，端口1318具有如下作用：将通过旋转盘1360供给的来自第3冷媒供给道H3的高压冷媒气体供给至第2级脉冲管290的同时，将第2级脉冲管290的低压冷媒气体通过旋转盘1360向第3低压侧配管L3排出。以下，将该端口1318称为“第2级脉冲管用端口”1318。
在此，如图14所示，2个端口1315配置于相对滑动面1312的中心实际上旋转对称的位置。同样，端口1317及1318配置于相对滑动面1312的中心实际上旋转对称的位置。
4个所有的端口(即2个蓄冷管用端口1315、第1级脉冲管用端口1317、及第2级脉冲管端口1318)均处于距固定片1310的圆形滑动面1312的中心相同半径的轨迹上。以下，将通过各端口的距该圆形滑动面1312的中心相同半径的轨迹称为轨道T。
图14所示的旋转盘1360的圆形滑动面1362具有：1个长孔1365，通过圆形滑动面1362的中心向半径方向延伸；2个小孔1367，从滑动面1362的外周端朝向中心延伸。小孔1367设置于圆形滑动面1362内，以使相对圆形滑动面1362的中心成为旋转对称。长孔1365由于相当于高压冷媒气体的流通道，所以以后称为“高压流道开口”1365。而且，2个小孔1367由于相当于低压冷媒气体的流通道，所以以后称为“低压流道开口”1367。
另外，图14所示的旋转盘1360的滑动面1362的中心开口有高压冷媒气体用通道，该通道与“高压流道开口”1365连通。而且，旋转盘1360的滑动面1362外侧形成有低压冷媒气体用的空间，“低压流道开口”1367与该空间连通。
在回转阀1300工作时，旋转盘1360的滑动面1362相对固定片1310的滑动面1312旋转。此时，若设置于旋转盘1360的滑动面1362的高压流道开口1365及低压流道开口1367通过设置于固定片1310的滑动面1312的各端口1315、1317、1318，则在如图4所示的定时进行有冷媒气体的流通。换言之，旋转盘1360的滑动面1362的高压流道开口1365及低压流道开口1367、和固定片1310的滑动面1312的各端口1315、1317、1318被规定尺寸及配置，以使旋转盘1360向图14的箭头F2所示的方向旋转时成为在如上述图4所示的定时进行冷媒气体的流通的相对位置关系。
以下，参照图4说明回转阀1300的旋转盘1360的旋转角(相位角)α与图3所示的各阀V1～V6的开关的关系。
(相位角α＝0°～90°)
首先，若旋转盘1360的高压流道开口1365连通于固定片1310的第2级脉冲管用端口1318，则高压冷媒气体导入至第2级脉冲管290。这在图4中相当于阀V5打开的状态(时间t＝0)。若旋转盘1360进一步旋转(α＝α1)，则这次旋转盘1360的高压流道开口1365也与固定片1310的第1级脉冲管用端口1317连通，高压冷媒气体导入至第1级脉冲管250。这在图4中相当于阀V3打开的状态(时间t＝t1)。若旋转盘1360进一步旋转(α＝α2)，则旋转盘1360的高压流道开口1365也与蓄冷管用端口1315连通，高压冷媒气体导入至蓄冷管240。这相当于阀V1打开的状态(时间t＝t2)。
之后，若旋转盘1360的滑动面1362进一步旋转，则首先在相位角α＝α3时，高压流道开口1365与第1级脉冲管用端口1317未连通，另外在相位角α＝α4时，高压流道开口1365与第2级脉冲管用端口1318未连通。从而，高压冷媒气体向第1级脉冲管250的供给及高压冷媒气体向第2级脉冲管290的供给被停止(相当于阀V3、V5的关闭)。另外，若成为相位角α＝α5(90°)，则高压冷媒气体向蓄冷管240的供给也被停止(相当于阀V1的关闭)。
(相位角α＝90°～180°)
另一方面，相位角α＝α5(90°)时，旋转盘1360的低压流道开口1367连通于固定片1310的第2级脉冲管用端口1318，由此开始来自第2级脉冲管290的低压冷媒气体的排出(相当于阀V6的打开)。而且，在α＝α6及α＝α7时，旋转盘1360的低压流道开口1367分别依次连通于固定片1310的第2级脉冲管用端口1318及蓄冷管用端口1315(分别相当于阀V4、V2的打开)。由此，开始来自第1级脉冲管250的低压冷媒气体的排出、及开始来自蓄冷管240、280的低压冷媒气体的排出。
接着，在相位角α＝α8时，旋转盘1360的低压流道开口1367与固定片1310的第1级脉冲管用端口1317未连通，来自第1级脉冲管250的低压冷媒气体的排出被停止(相当于开关阀V4的关闭)。而且，相位角α＝α9时，旋转盘1360的低压流道开口1367也与固定片1310的第2级脉冲管用端口1318未连通，来自第2级脉冲管290的低压冷媒气体的排出被停止(相当于开关阀V6的关闭)。
最后，在相位角α＝α10(180°)时，旋转盘1360的低压流道开口1367与固定片1310的蓄冷管用端口1315未连通，停止来自蓄冷管240、280的低压冷媒气体的排出(相当于开关阀V2的关闭)。
若旋转盘1360旋转180°，则进行一次如以上的冷却循环。从而，图14所示的由固定片1310和旋转盘1360构成的回转阀1300时，旋转盘1360旋转1圈相当于冷却循环的2个循环量。
在此，如前所述，在图2所示的由固定片R10和旋转盘R50构成的回转阀R1中，固定片R10的滑动面R12至少需要TA1～TA3的3个轨道。从而，要缩小回转阀R1的尺寸存在局限。
与此相对，在本发明的第5实施例的回转阀1300中，固定片1310的滑动面1312中的轨道数减少至1个。从而能够缩小固定片1310的滑动面1312的直径。而且，由此可以使回转阀1300为小型化，甚至使回转阀1300旋转时所需的转矩被降低。而且，由于固定片1310的滑动面1312及旋转盘1360的滑动面1362变小，因此得到可以减少通过两个滑动面1312、1362的磨损而产生的磨损粉的产生量的效果。
另外，在本实施例的回转阀1300中，2个端口1315设置于相对固定片的滑动面1312的中心实际上旋转对称的位置。而且，端口1317及1318设置于相对滑动面1312的中心实际上旋转对称的位置。
从而，基于本实施例的回转阀1300中，在旋转盘1360的旋转中双方的滑动面被稳定地面接触，且抑制两者之间产生间隙，或者相反抑制极度地强接触。而且，由此实现回转阀1300的稳定的动作的同时，有意地抑制由滑动面的磨损引起的磨损粉的产生。另外，在具备这种回转阀的多阀型脉冲管冷冻机中，经长期能够维持稳定的冷却特性。
另外，图14所示的各端口与各孔的形状及相对位置关系为一例，对与图14所示的不同的形状及相对位置关系也可以应用本实施例。
即，本实施例的特征包括以下2点。
(i)将分别地设置的、用于将高压冷媒气体供给至蓄冷管40而且使低压冷媒气体从蓄冷管40排出的端口R15用的第1轨道TA1、用于将高压冷媒气体供给至脉冲管50、90的端口R17、R18用的第2轨道TA2、及用于将低压冷媒气体从脉冲管50、90排出的端口R27、R28用的第3轨道TA3统一成1个，总轨道数设成1个。
(ii)在单一轨道T中，将2个蓄冷管用端口1315配置于相对滑动面1312的中心成为旋转对称的位置的同时，将第1级脉冲管用端口1317和第2级脉冲管用端口1318配置于相对滑动面1312的中心成为旋转对称的位置。
而且，在上述实施例的说明中，关于旋转盘1360旋转1圈相当于冷却循环的2次量的、所谓的“旋转1圈2个循环的方式”进行了说明。但是，本发明不局限于这种方式，在本实施例中也可以设为“旋转1圈3个循环的方式”等其他的方式。
在此，在本申请中，4个端口1315、1317、1318的各个中心未必一定处于距滑动面1312的中心相同距离的轨道T的“线”上。以下，关于这种“轨道”或“轨道区域”的概念进行说明。
图15是用于说明“轨道区域”的概念的固定片1310的滑动面1312的示意图。
“轨道区域”T定义为如下。
首先，2个蓄冷管用端口1315、第1级脉冲管用端口1317、及第2级脉冲管用端口1318中选定滑动面1312的半径方向的尺寸最大的端口(图6所示的例子时，蓄冷管用端口1315的尺寸最大。而且，由于哪一个蓄冷管用端口1315的尺寸都几乎相等，所以为了方便采用左侧的蓄冷管用端口1315)。接着，描绘以滑动面1312的中心X为中心的同心圆L1、L2，以使正好包括所选定的端口(其中L1＜L2)。由这样得到的同心圆L1和L2包围的区域(图的阴影部分)成为“轨道区域”。
而且，如果其他端口的中心(端口的形状为椭圆形等非圆形时，滑动面1312的半径方向的中心)P1～P3处于该轨道区域内，则各端口可以说处于同一(单一)轨道区域内，本申请中将该状态表现为“处于同一(单一)轨道上”。
(第6实施例)
接着，参照图16及图7、图8说明本发明的第6实施例。
本发明的第6实施例的脉冲管冷冻机，除了回转阀不同以外，与图7所示的脉冲管冷冻机201为相同结构，省略整体结构的说明。而且，关于脉冲管冷冻机201的动作也与利用图8说明的动作相同，省略其说明。
在此参照图16对用于在图8所示的定时进行各阀V1～V8的操作的第6实施例的回转阀的结构进行说明。
图16是表示构成回转阀1900的固定片1910的滑动面1912及旋转盘1960的滑动面1962的俯视图。图16的左侧示出有固定片1910的圆形滑动面1912。图16的右侧示出有与固定片1910的圆形滑动面1912面接触的、旋转盘1960的圆形滑动面1962。
图16所示的固定片1910的滑动面1912中设置有端口1915、1917、1918及1919。图16所示的例子中，端口1915及端口1917实际上为圆形，端口1918及1919具有沿滑动面1912的圆周方向延伸的大致椭圆形的形状。另外，图16所示的例子中，端口1919的宽度S3(滑动面1912的圆周方向的长度)大于端口1918的宽度S2(滑动面1912的圆周方向的长度)。而且，端口1918的宽度S2大于端口1917的直径S1。另外，端口1915的直径大于端口1919的宽度S3。
3个端口1915具有如下作用：将来自第1冷媒供给道H1的高压冷媒气体供给至蓄冷管240、280、440的同时，将蓄冷管240、280、440的低压冷媒气体向第1低压侧配管L1排出。以下，将3个端口1915称为“蓄冷管用端口”1915。端口1917具有如下作用：将来自第2冷媒供给道H2的高压冷媒气体供给至第1级脉冲管250的同时，将第1级脉冲管250的低压冷媒气体向第2低压侧配管L2排出。以下，将该端口1917称为“第1级脉冲管用端口”1917。而且，端口1918具有如下作用：将来自第3冷媒供给道H3的高压冷媒气体供给至第2级脉冲管290的同时，将第2级脉冲管290的低压冷媒气体向第3低压侧配管L3排出。以下，将该端口1918称为“第2级脉冲管用端口”1918。另外，端口1919具有如下作用：将来自第4冷媒供给道H4的高压冷媒气体供给至第3级脉冲管320的同时，将第3级脉冲管420的低压冷媒气体向第4低压侧配管L4排出。以下，将该端口1919称为“第3级脉冲管用端口”1919。
在此，如图16所示，所有的端口均处于轨道T上。换言之，3个蓄冷管用端口1915、第1级脉冲管用端口1917、第2级脉冲管用端口1918、及第3级脉冲管用端口1919的各中心包括在轨道区域T内。
另一方面，图16所示的旋转盘1960的圆形滑动面1962具有1个高压流道开口1965和3个低压流道开口1967。高压流道开口1965具有通过圆形滑动面1962的中心向3个方向延伸的3个叶片形状部1965A。叶片形状部1965A沿半径方向延伸，以使相邻的叶片形状部1965A所形成的角度成为120°。3个低压流道开口1967设置于高压流道开口1965的各叶片形状部1965A之间，以使在圆形滑动面1962中相对圆形滑动面1962的中心成为大致旋转对称。
在回转阀1900工作时，旋转盘1960的滑动面1962相对固定片1910的滑动面1912旋转。此时，若设置于旋转盘1960的滑动面1962的高压流道开口1965及低压流道开口1967通过设置于固定片1910的滑动面1912的各端口1915、1917、1918、1919，则正好在如图8所示的定时进行冷媒气体的流通。换言之，旋转盘1960的滑动面1962的高压流道开口1965及低压流道开口1967、和固定片1910的滑动面1912的各端口1915、1917、1918、1919被规定尺寸及配置，以使旋转盘1960旋转时成为在如图8所示的定时进行冷媒气体的流通的相对位置关系。
另外，回转阀1900的旋转盘1960的滑动面1962，在向图16的箭头F3所示的方向旋转时，根据固定片1910的各端口与旋转盘1960的各开口的相对位置关系得到如图8所示的关系(即，旋转角(相位角)α与各阀V1～V8的关系)。因此，在此省略说明关于旋转角与各阀的开关定时的关系。另外，图16所示的回转阀的结构相当于“旋转1圈3个循环的方式”。
在以上说明的第6实施例中，也可以得到与第5实施例时相同的效果，也可以实现滑动面直径的减少及回转阀的小型化。
(第7实施例)
接着，对本发明的第7实施例的4阀型脉冲管冷冻机进行说明。
本发明的第7实施例的脉冲管冷冻机，除了回转阀不同以外，与图10所示的脉冲管冷冻机202为相同结构，省略整体结构的说明。而且，关于脉冲管冷冻机202的动作也与利用图11说明的动作相同，省略其说明。
在此，参照图17对用于在图11所示的定时进行各阀V1～V8的操作的第7实施例的回转阀的结构进行说明。
图17表示构成基于第7实施例的回转阀2000的固定片2010的滑动面2012及旋转盘2060的滑动面2062的俯视图。图17的左侧示出有固定片2010的圆形滑动面2012。图17的右侧示出有与固定片2010的圆形滑动面2012面接触的、旋转盘2060的圆形滑动面2062。
图17所示的固定片2010的滑动面2012中分别设置有2个端口2015及2017。图17所示的例子中，端口2015实际上为圆形，端口2017具有沿滑动面2012的圆周方向延伸的大致椭圆形的形状。另外，端口2015的直径U1大于端口2017的宽度U2(滑动面1012的圆周方向的长度)。
2个端口2015具有如下作用：将来自第1冷媒供给道H1的高压冷媒气体供给至蓄冷管240的同时，将蓄冷管240的低压冷媒气体向第1低压侧配管L1排出。以下，将2个端口2015称为“蓄冷管用端口”2015。端口2017具有如下作用：将来自第2冷媒供给道H2的高压冷媒气体供给至脉冲管250的同时，将脉冲管250的低压冷媒气体向第2低压侧配管L2排出。以下，将该端口2017称为“脉冲管用端口”2017。
在此，如图17所示，各端口均处于轨道T上。换言之，2个蓄冷管用端口2015及2个脉冲管用端口2017的各中心包括在轨道区域T内。
而且，从图17可明确，2个端口2015设置于相对滑动面2012的中心实际上旋转对称的位置。同样，2个端口2017设置于相对滑动面2012的中心实际上旋转对称的位置。
另一方面，图17所示的旋转盘2060的圆形滑动面2062具有通过圆形滑动面2062的中心向半径方向延伸的1个长孔2065、和从滑动面2062的外周端朝向中心延伸的2个小孔2067。小孔2067设置于圆形滑动面2062内，以使相对圆形滑动面2062的中心成为大致旋转对称。长孔2065由于相当于高压冷媒气体的流通道，因此以后称为“高压流道开口”2065。2个小孔2067由于相当于低压冷媒气体的流通道，因此以后称为“低压流道开口”2067。
在回转阀2000工作时，旋转盘2060的滑动面2062相对固定片2010的滑动面2012旋转。此时，若设置于旋转盘2060的滑动面2062的高压流道开口2065及低压流道开口2067通过设置于固定片2010的滑动面2012的各端口2015、2017，则正好在如图11所示的定时进行冷媒气体的流通。换言之，旋转盘2060的滑动面2062的高压流道开口2065及低压流道开口2067、和固定片2010的滑动面2012的各端口2015、2017被规定尺寸及配置，以使旋转盘2060旋转时成为如在图11所示的定时进行冷媒气体的流通的相对位置关系。
另外，回转阀2000的旋转盘2060的滑动面2062，在向图17的箭头F4所示的方向旋转时，根据固定片2010的各端口与旋转盘2060的各开口的相对位置关系得到如图11所示的关系(即，旋转角(相位角)α与各阀V1～V4的关系)。因此，在此省略说明关于旋转角与各阀的开关定时的关系。另外，图17所示的回转阀的结构相当于“旋转1圈2个循环的方式”。
如以上说明，在第7实施例中也与第5及第6实施例时相同，可以实现滑动面直径的减少及回转阀的小型化。
(第8实施例)
图18表示用于在图11所示的定时进行相当于各阀V1～V4的开关的操作的第8实施例的回转阀2100。
图18是表示构成基于第8实施例的回转阀2100的固定片2110的滑动面2112及旋转盘2160的滑动面2162的俯视图。图18的左侧示出有固定片2110的圆形滑动面2112。图18的右侧示出有与固定片2110的圆形滑动面2112面接触的、旋转盘2160的圆形滑动面2162。
图18所示的固定片2110的滑动面2112中分别设置有3个端口2115及2117。图18所示的例子中，端口2115实际上为圆形，端口2117具有沿滑动面2112的圆周方向延伸的大致椭圆形的形状。另外，端口2115的直径U3大于端口2117的宽度U4(滑动面2112的圆周方向的长度)。
3个端口2115为蓄冷管用端口，具有如下作用：将来自第1冷媒供给道H1的高压冷媒气体供给至蓄冷管240的同时，将蓄冷管240的低压冷媒气体向第1低压侧配管L1的排出。3个端口2117为脉冲管用端口，具有如下作用：将来自第2冷媒供给道H2的高压冷媒气体供给至脉冲管250的同时，将脉冲管250的低压冷媒气体向第2低压侧配管L2的排出。
在此，如图18所示，所有的端口均处于轨道T上。换言之，3个蓄冷管用端口2115及3个脉冲管用端口2117的各中心包括在轨道区域T内。
而且，从图18可明确，3个端口2115设置于相对滑动面2112的中心实际上旋转对称的位置。同样，3个端口2117设置于相对滑动面2112的中心实际上旋转对称的位置。
另一方面，如图18的右侧所示，旋转盘2160的圆形滑动面2162具有1个高压流道开口2165和3个低压流道开口2167。高压流道开口2165具有通过圆形滑动面2162的中心向3个方向延伸的3个叶片形状部2165A。叶片形状部2165A，沿半径方向延伸，以使相邻的叶片形状部2165A所形成的角度成为120°。3个低压流道开口2167设置于高压流道开口2165的各叶片形状部2165A之间，以使相对圆形滑动面2162的中心成为大致旋转对称。
在回转阀2100工作时，旋转盘2160的滑动面2162相对固定片2110的滑动面2112旋转。此时，若设置于旋转盘2160的滑动面2162的高压流道开口2165及低压流道开口2167通过设置于固定片2110的滑动面2112的各端口2115、2117，则正好在如图11所示的定时进行冷媒气体的流通。换言之，旋转盘2160的滑动面2162的高压流道开口2165及低压流道开口2167、和固定片2110的滑动面2112的各端口2115、2117被规定尺寸及配置，以使在旋转盘2160旋转时成为在如图11所示的定时进行冷媒气体的流通的相对位置关系。
另外，回转阀2100的旋转盘2160的滑动面2162向图18的箭头F5所示的方向旋转时，根据固定片2110的各端口与旋转盘2160的各开口的相对位置关系得到如图11所示的关系(即，旋转角(相位角)α与各阀V1～V4的关系)。因此，在此省略说明关于旋转角与各阀开关定时的关系。另外，需要留意图18所示的回转阀的结构相当于“旋转1圈3个循环的方式”。
在第8实施例中也与第5至第7中实施例时相同，可以实现滑动面直径的减少及回转阀的小型化。
本发明不限于上述具体公开的实施例，在不脱离本发明的范围内可以实施各种变形例、改善例。

Claims (20)

1.一种回转阀，用于具有至少1个脉冲管、和蓄冷管的多阀型脉冲管冷冻机，其特征在于，
该回转阀，包括：
固定片，具有滑动面；
旋转盘，通过在面接触于固定片的滑动面的同时进行旋转来切换冷媒的流道；
多个第1端口，设置于所述固定片的所述滑动面，用于将高压冷媒供给至所述蓄冷管且从所述蓄冷管排出低压冷媒；以及
多个第2端口，设置于所述固定片的所述滑动面，用于将高压冷媒供给至所述脉冲管且从所述脉冲管排出低压冷媒，
所述多个第1端口全部以相对于所述固定片的滑动面中心成为旋转对称的方式，配置在位于距离所述固定片的滑动面中心相同半径位置的第1轨道区域内，
所述多个第2端口全部以相对于所述固定片的滑动面中心成为旋转对称的方式，配置在位于距离所述固定片的滑动面中心相同半径位置的第2轨道区域内。
2.如权利要求1所述的回转阀，其特征在于，
所述第1轨道区域的半径位置与所述第2轨道区域的半径位置不同。
3.如权利要求1所述的回转阀，其特征在于，
所述第1轨道区域的半径位置与所述第2轨道区域的半径位置相同。
4.如权利要求1所述的回转阀，其特征在于，
所述旋转盘具有与所述固定片的滑动面面接触的旋转盘的滑动面，在该旋转盘的滑动面配置有高压冷媒流通的第1开口、和低压冷媒流通的第2开口。
5.如权利要求1所述的回转阀，其特征在于，
所述旋转盘旋转1圈相当于所述脉冲管冷冻机2次以上的冷却循环。
6.如权利要求1所述的回转阀，其特征在于，
所述第1端口沿所述固定片的滑动面的圆周方向具有第1总长，
所述第2端口沿所述固定片的滑动面的圆周方向具有第2总长，
所述第1总长与所述第2总长相等或在其以上。
7.如权利要求4所述的回转阀，其特征在于，
在所述旋转盘的滑动面相对所述固定片的滑动面旋转时，
所述第1开口，在与所述第1端口连通之前，配置于与所述第2端口连通的位置，和/或
所述第2开口，在与所述第1端口连通之前，配置于与所述第2端口连通的位置。
8.如权利要求4所述的回转阀，其特征在于，
在所述旋转盘的滑动面相对所述固定片的滑动面旋转时，
所述第1开口与所述第1端口连通的时间，长于所述第1开口与所述第2端口连通的时间，和/或
所述第2开口与所述第1端口连通的时间，长于所述第2开口与所述第2端口连通的时间。
9.如权利要求1所述的回转阀，其特征在于，
所述脉冲管冷冻机是具有单一脉冲管的单级式脉冲管冷冻机。
10.如权利要求4所述的回转阀，其特征在于，
所述脉冲管冷冻机具有第1级及第2级的脉冲管，
所述多个第2端口中的一个为用于将所述高压冷媒供给至所述第1级脉冲管侧且从所述第1级脉冲管侧排出所述低压冷媒的第1级脉冲管用端口，
所述多个第2端口中的另一个为用于将所述高压冷媒供给至所述第2级脉冲管且从所述第2级脉冲管排出所述低压冷媒的第2级脉冲管用端口。
11.如权利要求10所述的回转阀，其特征在于，
所述第1级脉冲管用端口沿所述固定片的滑动面的圆周方向具有第3总长，
所述第2级脉冲管用端口沿所述固定片的滑动面的圆周方向具有第4总长，
所述第4总长与所述第3总长相等或在其以上。
12.如权利要求10所述的回转阀，其特征在于，
在所述旋转盘的滑动面相对所述固定片的滑动面旋转时，
所述第1开口，在与所述第1级脉冲管用端口连通之前，配置于与所述第2级脉冲管用端口连通的位置，和/或
所述第2开口，在与所述第1级脉冲管用端口连通之前，配置于与所述第2级脉冲管用端口连通的位置。
13.如权利要求10所述的回转阀，其特征在于，
在所述旋转盘的滑动面相对所述固定片的滑动面旋转时，
所述第1开口与所述第2级脉冲管用端口连通的时间，长于所述第1开口与所述第1级脉冲管用端口连通的时间，和/或
所述第2开口与所述第2级脉冲管用端口连通的时间，长于所述第2开口与所述第1级脉冲管用端口连通的时间。
14.如权利要求10所述的回转阀，其特征在于，
所述多阀型脉冲管冷冻机还具有第3级脉冲管，
所述多个第2端口中的一个为用于将所述高压冷媒供给至所述第3级脉冲管且从所述第3级脉冲管侧排出所述低压冷媒的第3级脉冲管用端口。
15.如权利要求14所述的回转阀，其特征在于，
所述第3级脉冲管用端口沿所述固定片的滑动面的圆周方向具有第5总长，
所述第5总长与所述第4总长相等或在其以上。
16.如权利要求14所述的回转阀，其特征在于，
在所述旋转盘的滑动面相对所述固定片的滑动面旋转时，
所述第1开口，在与所述第2级脉冲管用端口连通之前，配置于与所述第3级脉冲管用端口连通的位置，和/或
所述第2开口，在与所述第2级脉冲管用端口连通之前，配置于与所述第3级脉冲管用端口连通的位置。
17.如权利要求14所述的回转阀，其特征在于，
在所述旋转盘的滑动面相对所述固定片的滑动面旋转时，
所述第1开口与所述第3级脉冲管用端口连通的时间，长于所述第1开口与所述第2级脉冲管用端口连通的时间，和/或
所述第2开口与所述第3级脉冲管用端口连通的时间，长于所述第2开口与所述第2级脉冲管用端口连通的时间。
18.一种脉冲管冷冻机，是多阀型脉冲管冷冻机，其特征在于，
具有：至少一个脉冲管；
蓄冷管；以及
如权利要求1所述的回转阀。
19.如权利要求17所述的脉冲管冷冻机，其特征在于，
所述第1轨道区域的半径位置，与所述第2轨道区域的半径位置不同。
20.如权利要求17所述的脉冲管冷冻机，其特征在于，
所述第1轨道区域的半径位置，与所述第2轨道区域的半径位置相同。
CN2010105261512A 2009-10-27 2010-10-27 回转阀及利用回转阀的脉冲管冷冻机 Active CN102052808B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009247060A JP5497404B2 (ja) 2009-10-27 2009-10-27 ロータリーバルブおよびパルスチューブ冷凍機
JP2009247061A JP5362518B2 (ja) 2009-10-27 2009-10-27 ロータリーバルブおよびパルスチューブ冷凍機
JP247061/2009 2009-10-27
JP247060/2009 2009-10-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102052808A CN102052808A (zh) 2011-05-11
CN102052808B true CN102052808B (zh) 2013-03-27

Family

ID=43365532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105261512A Active CN102052808B (zh) 2009-10-27 2010-10-27 回转阀及利用回转阀的脉冲管冷冻机

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9644867B2 (zh)
CN (1) CN102052808B (zh)
GB (1) GB2474950B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011043183A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Toshiba Corp バルブ装置、および紙葉類取り出し装置
CN102393096A (zh) * 2011-09-29 2012-03-28 南京柯德超低温技术有限公司 一种带自动调节气体流量和相位装置的脉管制冷机
GB201209243D0 (en) * 2012-05-25 2012-07-04 Oxford Instr Nanotechnology Tools Ltd Apparatus for reducing vibrations in a pulse tube refrigerator
CN104141801B (zh) * 2013-05-10 2016-05-18 翰优企业有限公司 精密陶瓷控制阀
CN105016032B (zh) * 2014-04-15 2018-07-20 藤原酿造机械株式会社 立式旋转阀
CN105318614B (zh) * 2014-07-31 2017-07-28 同济大学 一种多气库制冷机回转阀
US9945364B2 (en) 2015-07-13 2018-04-17 Caterpillar Inc. Hydraulic distributor for pump
JP2017120162A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 住友重機械工業株式会社 極低温冷凍機およびロータリバルブ機構
JP6654103B2 (ja) * 2016-06-02 2020-02-26 住友重機械工業株式会社 Ｇｍ冷凍機
CN106122521B (zh) * 2016-06-28 2018-03-09 苏州麦可旺志生物技术有限公司 一种多种流体周期性定向导流装置
CN106609868B (zh) * 2016-06-28 2018-11-09 苏州麦可旺志生物技术有限公司 一种多种流体周期性定向导流装置
JP6759133B2 (ja) 2017-03-13 2020-09-23 住友重機械工業株式会社 パルス管冷凍機、パルス管冷凍機用のロータリーバルブユニット及びロータリーバルブ
JP7186133B2 (ja) * 2019-05-24 2022-12-08 住友重機械工業株式会社 多段式パルス管冷凍機、および多段式パルス管冷凍機のコールドヘッド
JPWO2021075274A1 (zh) * 2019-10-15 2021-04-22
CN113318538A (zh) * 2021-08-02 2021-08-31 四川宝石机械专用车有限公司 一种负压振动筛气路脉冲装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5088288A (en) * 1990-01-17 1992-02-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Refrigerator
JP2001280728A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd 冷凍機、直動機構、ロータリバルブ
US6460349B1 (en) * 2000-11-30 2002-10-08 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Rotary valve unit in a pulse tube refrigerator
JP2004053157A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd 圧力切換弁
CN101012980A (zh) * 2006-01-30 2007-08-08 住友重机械工业株式会社 蓄冷器式冷冻机

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1515165A (en) * 1920-08-21 1924-11-11 Hoover Co Refrigerating apparatus
US1987105A (en) * 1934-01-26 1935-01-08 Charles W Hall Rotary valve engine
US2646754A (en) * 1946-10-17 1953-07-28 John W Overbeke Hydraulic fluid mechanism
US2474950A (en) * 1947-11-12 1949-07-05 Chester M Macchesney Bowling ball attachment
US2988080A (en) * 1958-04-12 1961-06-13 List Hans Valve
US3177899A (en) * 1962-07-30 1965-04-13 Meadowbrook Company Multiple port rotary disc valve
US3698182A (en) * 1970-09-16 1972-10-17 Knoeoes Stellan Method and device for hot gas engine or gas refrigeration machine
GB8816193D0 (en) * 1988-07-07 1988-08-10 Boc Group Plc Improved cryogenic refrigerator
US4926639A (en) * 1989-01-24 1990-05-22 Mitchell/Sterling Machines/Systems, Inc. Sibling cycle piston and valving method
ES2097152T3 (es) * 1989-08-22 1997-04-01 Allan John Cassell Aparato refrigerador.
JPH06300378A (ja) * 1993-04-14 1994-10-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd 極低温冷凍機のバルブタイミング可変機構
CN1098192A (zh) * 1993-05-16 1995-02-01 朱绍伟 回转式脉管制冷机
US5878580A (en) * 1993-06-03 1999-03-09 Leybold Aktiengesellschaft Method of operating a cryogenic cooling device, and a cryogenic cooling device suitable for operation by this method
US5482919A (en) * 1993-09-15 1996-01-09 American Superconductor Corporation Superconducting rotor
JPH0933124A (ja) 1995-05-12 1997-02-07 Aisin Seiki Co Ltd 多段型パルス管冷凍機
US5711157A (en) * 1995-05-16 1998-01-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Cooling system having a plurality of cooling stages in which refrigerant-filled chamber type refrigerators are used
US5647218A (en) * 1995-05-16 1997-07-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Cooling system having plural cooling stages in which refrigerate-filled chamber type refrigerators are used
JP2699957B2 (ja) * 1995-11-01 1998-01-19 株式会社移動体通信先端技術研究所 パルス管冷凍機
JP3624542B2 (ja) 1996-04-30 2005-03-02 アイシン精機株式会社 パルス管冷凍機
US5647219A (en) * 1996-06-24 1997-07-15 Hughes Electronics Cooling system using a pulse-tube expander
JPWO2002077545A1 (ja) * 2001-03-27 2004-07-15 住友重機械工業株式会社 冷凍機の高低圧ガス切換弁
GB0125084D0 (en) * 2001-10-19 2001-12-12 Oxford Magnet Tech Rotary valve
AU2003217905A1 (en) * 2002-03-05 2003-09-22 Shi-Apd Cryogenics, Inc. Fast warm up pulse tube
CN100494815C (zh) 2004-02-11 2009-06-03 住友重机械工业株式会社 一种多阀两级脉管型gm致冷器和其中使用的三通道回转阀
US7244691B2 (en) * 2004-12-20 2007-07-17 Eastman Kodak Company Thermal print assembly
US7997088B2 (en) * 2005-01-13 2011-08-16 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Hybrid spool valve for multi-port pulse tube
JP5025643B2 (ja) * 2005-06-10 2012-09-12 住友重機械工業株式会社 パルスチューブ冷凍機用マルチプルロータリバルブ
KR100874944B1 (ko) * 2007-02-02 2008-12-19 삼성전자주식회사 반도체 메모리 소자 제조 방법 및 이에 따른 반도체 메모리소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5088288A (en) * 1990-01-17 1992-02-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Refrigerator
JP2001280728A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd 冷凍機、直動機構、ロータリバルブ
US6460349B1 (en) * 2000-11-30 2002-10-08 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Rotary valve unit in a pulse tube refrigerator
JP2004053157A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd 圧力切換弁
CN101012980A (zh) * 2006-01-30 2007-08-08 住友重机械工业株式会社 蓄冷器式冷冻机

Also Published As

Publication number Publication date
US20110094244A1 (en) 2011-04-28
GB2474950B (en) 2012-08-29
US20170211852A1 (en) 2017-07-27
GB201018064D0 (en) 2010-12-08
GB2474950A (en) 2011-05-04
US9644867B2 (en) 2017-05-09
CN102052808A (zh) 2011-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102052808B (zh) 回转阀及利用回转阀的脉冲管冷冻机
CN105408702B (zh) 使用磁致热材料的可变热泵
US9625185B2 (en) Heat pump with magneto caloric materials and variable magnetic field strength
US10254020B2 (en) Regenerator including magneto caloric material with channels for the flow of heat transfer fluid
US20140190182A1 (en) Magneto caloric heat pump with variable magnetization
US9797630B2 (en) Heat pump with restorative operation for magneto caloric material
US20100146989A1 (en) Continuously rotary magnetic refrigerator or heat pump
JP5497404B2 (ja) ロータリーバルブおよびパルスチューブ冷凍機
US10520229B2 (en) Caloric heat pump for an appliance
CN108679875A (zh) 一种多制冷温区的室温磁制冷系统
CN109154455A (zh) 制冷循环装置
US11402136B2 (en) Drum-type magnetic refrigeration apparatus with multiple bed rings
JP5606748B2 (ja) パルスチューブ冷凍機
US9851128B2 (en) Magneto caloric heat pump
JP2011094834A (ja) ロータリーバルブおよびパルスチューブ冷凍機
US20190178535A1 (en) Caloric heat pump for an appliance
JP3993835B2 (ja) 冷凍機用ロータリーバルブおよび冷凍機
US11149994B2 (en) Uneven flow valve for a caloric regenerator
US11112146B2 (en) Heat pump and cascaded caloric regenerator assembly
CN108223841A (zh) 室温磁制冷机用筒式换向阀及其制冷方法
JP2004163083A (ja) 冷凍機用ロータリーバルブおよび冷凍機
JP2005207633A (ja) ロータリーバルブおよびそれを用いた冷凍機
CN116379705A (zh) 一种磁制冷氢液化装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant