CN105737429A - 超低温制冷机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高超低温制冷机的压缩机的效率的技术。在本发明的超低温制冷机(1)中，压缩机(100)压缩低压的工作气体而生成高压的工作气体。第1置换器(210a)经由第1流路与压缩机连接，且其内部有工作气体流通。第2置换器(210b)经由第2流路与压缩机连接，且其内部有工作气体流通。第1缸体(220a)以能够使第1置换器往复移动的方式容纳该置换器。第2缸体(220b)以能够使第2置换器往复移动的方式容纳该置换器。马达(330)使第1置换器与第2置换器同时进行往复移动。第1流路与第2流路独立形成。马达使第1置换器与第2置换器以不同的相位进行往复移动。

Description

超低温制冷机

本申请主张基于2014年12月24日申请的日本专利申请第2014-259852号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种利用从压缩装置供给的高压的工作气体来产生西蒙膨胀以产生超低温寒冷的超低温制冷机，尤其涉及一种具备多个使工作气体膨胀的膨胀器的超低温制冷机。

背景技术

作为产生超低温的制冷机的一例，已知有吉福德-麦克马洪式(Gifford-McMahon；GM)制冷机。GM制冷机通过使置换器在缸体内往复移动来改变膨胀空间的体积。对应该体积変化，通过阀的开启和关闭选择性地连接膨胀空间与压缩机的吐出侧或供气侧，从而使得工作气体在膨胀空间膨胀。通过此时所产生的寒冷来冷却冷却对象。

压缩机对从缸体返回过来的低压的工作气体进行压缩而生成高压的工作气体。当供气侧的阀被关闭时，压缩机无法将所生成的高压的工作气体供给到缸体。因此，在供气侧的阀被关闭时，压缩机使工作气体流向旁路，这会成为降低压缩机的运行效率的主要原因。

专利文献1：日本特开平5-312426号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高超低温制冷机的压缩机的效率的技术。

为了解决上述课题，本发明的一种实施方式的超低温制冷机具备：压缩机，压缩低压的工作气体而生成高压的工作气体；第1置换器，经由第1流路与压缩机连接，且其内部有工作气体流通；第2置换器，经由第2流路与压缩机连接，且其内部有工作气体流通；第1缸体，以能够使第1置换器往复移动的方式容纳该置换器；第2缸体，以能够使第2置换器往复移动的方式容纳该置换器；及马达，使第1置换器与第2置换器同时进行往复移动。第1流路与第2流路独立形成，马达使所述第1置换器与第2置换器以不同的相位进行往复移动。

根据本发明，能够提供一种提高超低温制冷机的压缩机的效率的技术。

附图说明

图1为示意地表示实施方式所涉及的超低温制冷机的整体结构的图。

图2为示意地表示实施方式所涉及的膨胀器的内部结构的图。

图3为用于说明阀机构的概要的示意图。

图4为放大表示止转棒轭机构的示意图。

图5为示意地表示实施方式所涉及的置换器的冲程与膨胀器的供排气工序之间的关系的图。

图6为表示变形例所涉及的膨胀器的供排气工序的图。

图中：1-超低温制冷机，31-曲柄销，32-止转棒轭机构，33-曲柄，34-止转棒轭，35-轭板，36-驱动轴，37-滚动轴承，38-横长窗，39-孔，40-回转阀，41-定子阀，42-转子阀，100-压缩机，110-低压配管，120-高压配管，130-旁通流路，132-旁通阀，200-膨胀器，210-置换器，212-主体部，214-底部，216-上部开口，218、220-缸体，222-密封件，230-膨胀空间，240-冷却台，250-蓄冷器，252-上端侧整流器，254-下端侧整流器，260-上部室，300-阀机构，310-供气阀，320-排气阀，330-马达，332-驱动旋转轴，400-共用配管。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的实施方式进行说明。

图1为示意地表示实施方式所涉及的超低温制冷机1的整体结构的图。实施方式所涉及的超低温制冷机1为GM制冷机。实施方式所涉及的超低温制冷机1具备压缩机100、第1膨胀器200a、第2膨胀器200b、阀机构300、第1共用配管400a及第2共用配管400b。另外，由于第1膨胀器200a与第2膨胀器200b具有相同的结构，因此在不特意区分两者的情况下，统称为“膨胀器200”。并且，在不特意区分第1共用配管400a与第2共用配管400b的情况下，统称为“共用配管400”。

压缩机100从连接有低压配管110的供气侧回收低压的工作气体，并将其压缩之后向连接于吐出侧的高压配管120供给高压的工作气体。作为工作气体可以使用氦气，但并不限定于此。另外，压缩机100具备旁通流路130与旁通阀132。关于旁通流路130与旁通阀132在后面进行详述。

阀机构300具备第1供气阀310a、第1排气阀320a、第2供气阀310b、第2排气阀320b及马达330。以下，在不特意区分第1供气阀310a与第2供气阀310b的情况下，统称为“供气阀310”。并且，在不特意区分第1排气阀320a与第2排气阀320b的情况下，统称为“排气阀320”。

第1供气阀310a的一端连接于高压配管120，另一端连接于第1共用配管400a。第1共用配管400a作为使工作气体进出第1膨胀器200a的流路(即第1流路)发挥作用。第1供气阀310a通过开启和关闭来控制向第1膨胀器200a的工作气体的供给。具体而言，第1供气阀310a周期性地重复开启状态与关闭状态。当第1供气阀310a为开启状态时，高压的工作气体经由第1共用配管400a供给到第1膨胀器200a。并且，当第1供气阀310a为关闭状态时，停止向第1膨胀器200a供给工作气体。第1供气阀310a作为设置于第1共用配管400a的工作气体的开闭阀发挥作用。

第2供气阀310b的一端连接于高压配管120，另一端连接于第2共用配管400b。第2共用配管400b作为使工作气体进出第2膨胀器200b的流路(即第2流路)发挥作用。第2供气阀310b通过开启和关闭来控制向第2膨胀器200b的工作气体的供给。具体而言，第2供气阀310b周期性地重复开启状态与关闭状态。当第2供气阀310b为开启状态时，高压的工作气体经由第2共用配管400b供给到第2膨胀器200b。并且，当第2供气阀310b为关闭状态时，停止向第2膨胀器200b供给工作气体。第2供气阀310b作为设置于第2共用配管400b的工作气体的开闭阀发挥作用。

马达330为供气阀310的开启和关闭与排气阀320的开启和关闭提供驱动力。

第1膨胀器200a经由包含低压配管110、高压配管120及第1共用配管400a的流路与压缩机100连接。第1膨胀器200a具备第1置换器210a及第1缸体220a。并且，第2膨胀器200b经由包含低压配管110、高压配管120及第2共用配管400b的流路与压缩机100连接。第2膨胀器200b具备第2置换器210b及第2缸体220b。以下，在不特意区分第1置换器210a与第2置换器210b的情况下，统称为“置换器210”。同样，在不特意区分第1缸体220a与第2缸体220b的情况下，统称为“缸体220”。

在第1置换器210a的内部有工作气体流通。第1缸体220a以能够使第1置换器210a往复移动的方式容纳该置换器。在第1置换器210a的底部与第1缸体220a的内部之间形成有供工作气体膨胀的第1膨胀空间230a。

在第2置换器210b的内部有工作气体流通。第2缸体220b以能够使第2置换器210b往复移动的方式容纳该置换器。在第2置换器210b的底部与第2缸体220b的内部之间形成有供工作气体膨胀的第2膨胀空间230b。以下，在不特意区分第1膨胀空间230a与第2膨胀空间230b的情况下，统称为“膨胀空间230”。

详细内容将后述，置换器210上连接有将马达330的旋转运动转换为往复运动的止转棒轭机构。马达330为使第1置换器210a与第2置换器210b同时往复移动的动力源。

图2为示意地表示实施方式所涉及的膨胀器200的内部结构的图。膨胀器200具备：置换器210；缸体220，在该缸体220与置换器210之间形成有膨胀空间230；有底圆筒状的冷却台240，其配置成与膨胀空间230相邻且从外侧包围该膨胀空间230。冷却台240作为在冷却对象与工作气体之间进行换热的换热器发挥作用。

缸体220以能够使置换器210沿长度方向往复移动的方式容纳该置换器。从强度、导热系数及氦阻断能力等观点出发，缸体220例如使用不锈钢。

置换器210包括主体部212和底部214。从比重、强度、导热系数等观点出发，置换器210的主体部212例如使用酚醛树脂等。蓄冷材料例如由金属丝网等构成。底部214可以由与主体部212相同的部件构成，也可以使用例如铜、铝、不锈钢等导热系数至少大于主体部212的材料。冷却台240例如由铜、铝、不锈钢等构成。

在置换器210的高温端设置有往复驱动置换器210的止转棒轭机构。对于止转棒轭机构将在后面详细叙述。置换器210沿着缸体220的轴向在缸体220内的上止点UP与下止点LP之间进行往复移动。另外，图2为表示置换器210位于下止点LP时的情形的示意图。

置换器210具有圆筒状的外周面，且在置换器210的内部填充有蓄冷材料。该置换器210的内部空间构成蓄冷器250。在蓄冷器250的上端侧及下端侧分别设置有对氦气的流动进行整流的上端侧整流器252及下端侧整流器254。

在置换器210的高温端形成有使工作气体从上部室260流向置换器210的上部开口216。上部室260为由缸体220与置换器210的高温端形成的空间，且其容积随着置换器210的往复移动而发生变化。

在上部室260连接有将由压缩机100、供给阀310及排气阀320构成的供排气系统相互连接的配管中的供排气共用配管。并且，在置换器210的偏靠高温端的部分与缸体220之间安装有密封件222。

在置换器210的底部214形成有连通置换器210的内部空间与膨胀空间230的工作气体的排气口218。排气口218作为从置换器210的内部空间向膨胀空间230导入工作气体的工作气体的排气口发挥作用。并且，还作为使膨胀空间230的工作气体返回到置换器210的内部空间的工作气体的吸入口发挥作用。

膨胀空间230为由缸体220与置换器210形成的空间，其容积随着置换器210的往复移动而发生变化。工作气体通过排气口218流入到膨胀空间230，由此被供给到膨胀空间230。

接着，参考图3及图4对止转棒轭机构32进行说明。

图3为用于说明止转棒轭机构32的概要的示意图。实施方式所涉及的超低温制冷机1具备第1膨胀器200a及第2膨胀器200b。第1膨胀器200a与第2膨胀器200b分别具备第1止转棒轭机构32a与第2止转棒轭机构32b。以下，在本说明书中，在不特意区分第1止转棒轭机构32a与第2止转棒轭机构32b的情况下，统称为“止转棒轭机构32”。并且，对于构成止转棒轭机构32的各部件也做相同解释。

止转棒轭机构32具有曲柄33和止转棒轭34等。止转棒轭机构32与马达330的驱动旋转轴332连接，并将马达330作为动力而驱动。

曲柄33固定于驱动旋转轴332。曲柄33构成为在从驱动旋转轴332的安装位置偏心的位置设置有曲柄销31。因此，若将曲柄33安装到驱动旋转轴332，则曲柄销31相对于驱动旋转轴332呈偏心的状态。从这个意义来讲，曲柄销31作为偏心旋转体发挥作用。曲柄销31被滚动轴承37支承。详细内容将后述，若曲柄销31在被滚动轴承37轴支承的状态下进行偏心旋转，则会使止转棒轭34进行往复移动。

另外，在实施方式所涉及的超低温制冷机1中，作为阀机构300使用公知的回转阀40。回转阀40具备定子阀41和转子阀42。由于回转阀40的结构是众所周知的，因此省略其详细说明，而回转阀40作为上述供气阀310及排气阀320发挥作用。另外，在图3中，具备第1定子阀41a和第1转子阀42a的第1回转阀40a作为第1供气阀310a及第1排气阀320a发挥作用。同样，具备第2定子阀41b及第2转子阀42b的第2回转阀40b作为第2供气阀310b及第2排气阀320b发挥作用。

图4为放大表示止转棒轭机构32的示意图。止转棒轭34具有驱动轴36、轭板35及滚动轴承37等。驱动轴36从轭板35向上方(Z1方向)及下方(Z2方向)延伸。该驱动轴36被未图示的滑动轴承所支承。因此驱动轴36构成为能够沿图中的上下方向(图4中为箭头Z1、Z2方向)移动。由此，止转棒轭34也能够沿上下方向(图中箭头Z1、Z2方向)移动。

另外，为清楚地表示超低温制冷机的构成要件之间的位置关系，有时使用“轴向”这一术语。轴向表示驱动轴36的延伸方向，其与置换器210的移动方向一致。为方便起见，有时将在轴向上相对靠近膨胀空间230或冷却台240的一侧称为“下”，将相对远离的一侧称为“上”。即，有时将相对远离低温侧端部的一侧称为“上”，将相对靠近的一侧称为“下”。另外，这种表达方式与安装了超低温制冷机1时的配置无关。例如，超低温制冷机1也可以以沿铅垂方向使膨胀空间朝上的方式安装。

轭板35形成有横长窗38。该横长窗38沿与驱动轴36的延伸方向交叉的方向例如正交的方向(图4中箭头X1、X2方向)延伸。

滚动轴承37配设于该横长窗38内。滚动轴承37构成为能够在横长窗38内滚动。并且，与曲柄销31卡合的孔39形成于滚动轴承37的中心位置。横长窗38允许曲柄销31及滚动轴承37的横向移动。

若马达330驱动而使驱动旋转轴332旋转，则曲柄销31以描绘圆弧的方式旋转。由此，止转棒轭34沿图中的箭头Z1、Z2方向往复移动。此时，滚动轴承37在横长窗38内沿图中的箭头X1、X2方向往复移动。

置换器210连接于止转棒轭34的驱动轴36。因此，通过止转棒轭34沿图中的箭头Z1、Z2方向往复移动，置换器210也在缸体220内沿箭头Z1、Z2方向往复移动。

接着，对实施方式所涉及的超低温制冷机1的动作进行说明。

在上述结构的超低温制冷机1中，若马达330的旋转驱动力经由驱动旋转轴332传递到止转棒轭机构32而使止转棒轭机构32驱动，则止转棒轭34沿Z1、Z2方向往复移动。通过该止转棒轭34的动作，第1置换器210a及第2置换器210b分别在第1缸体220a及第2缸体220b内的下止点LP与上止点UP之间进行往复移动。

在实施方式所涉及的超低温制冷机1中，马达330使第1置换器210a和第2置换器210b以不同的相位进行往复移动。更具体而言，使第1置换器210a的往复移动的相位与第2置换器210b的往复移动的相位实际上成为相反相位。

在第1膨胀器200a的工作气体供给工序中的某一时刻，第1置换器210a位于第1缸体220a的下止点LP。与此同时或者在稍微错开的时刻开启第1供气阀310a，使高压的工作气体经由第1供气阀310a从第1共用配管400a供给到第1缸体220a内。其结果，高压的工作气体从位于第1置换器210a的上部的第1上部开口216a流入到第1置换器210a内部的第1蓄冷器250a。流入到第1蓄冷器250a的高压的工作气体在被蓄冷材料冷却的同时，经由位于第1置换器210a的下部的第1排气口218a供给到第1膨胀空间230a。

若第1膨胀空间230a被高压的工作气体充满，则关闭第1供气阀310a。此时，第1置换器210a位于第1缸体220a内的上止点UP。若在第1置换器210a位于第1缸体220a内的上止点UP时或者在稍微错开的时刻开启第1排气阀320a，则第1膨胀空间230a的工作气体被减压并膨胀。通过膨胀而变成低温的第1膨胀空间230a的工作气体吸收第1冷却台240a的热量。

第1置换器210a向下止点LP移动，导致第1膨胀空间230a的容积减少。第1膨胀空间230a内的工作气体通过第1排气口218a回收到第1置换器210a内。此时，工作气体吸收第1冷却台240a的热量。从第1膨胀空间230a返回到第1蓄冷器250a的工作气体还冷却第1蓄冷器250a内的蓄冷材料。回收到第1置换器210a的工作气体进一步经由第1蓄冷器250a、第1上部开口216a而返回到压缩机100的吸入侧。

在第1置换器210a处于工作气体供给工序时，第2膨胀器200b处于工作气体排气工序。在第2膨胀器200b的工作气体供给工序的某一时刻，第2置换器210b位于第2缸体220b的上止点UP。与此同时或者在稍微错开的时刻开启第2排气阀320b，使第2膨胀空间230b的工作气体被减压并膨胀。通过膨胀而变成低温的第2膨胀空间230b的工作气体吸收第2冷却台240b的热量。

第2置换器210b向下止点LP移动，导致第2膨胀空间230b的容积减少。第2膨胀空间230b内的工作气体通过第2排气口218b回收到第2置换器210b内。此时，工作气体吸收第2冷却台240b的热量。从第2膨胀空间230b返回到第2蓄冷器250b的工作气体还冷却第2蓄冷器250b内的蓄冷材料。回收到第2置换器210b的工作气体进一步经由第2蓄冷器250b、第2上部开口216b而返回到压缩机100的吸入侧。

之后，在第1膨胀器200a处于工作气体排气工序时，第2膨胀器200b处于工作气体供气工序。在第2膨胀器200b的工作气体供给工序的某一时刻，第2置换器210b位于第2缸体220b的下止点LP。与此同时或在稍微错开的时刻开启第2供气阀310b，使高压的工作气体经由第2供气阀310b从第2共用配管400b供给到第2缸体220b内。其结果，高压的工作气体从位于第2置换器210b的上部的第2上部开口216b流入到第2置换器210b内部的第2蓄冷器250b。流入到第2蓄冷器250b的高压的工作气体在被蓄冷材料冷却的同时，经由位于第2置换器210b的下部的第2排气口218b供给到第2膨胀空间230b。超低温制冷机1将以上工序作为1个循环而反复进行该制冷循环，从而冷却第1冷却台240a及第2冷却台240b。

图5为示意地表示实施方式所涉及的置换器210的冲程与膨胀器200的供排气工序之间的关系的图。在图5所示的图表中，纵轴表示置换器210的冲程，横轴表示置换器210的相位。置换器210往返于上止点UP与下止点LP之间。将置换器210从上止点UP到达下止点LP为止作为半个周期(即180度的相位)，重新返回上止点UP时作为1个周期(即360度的相位)。在图5所示的例子中显示了2个周期的置换器210的冲程。并且，图5中还示出了置换器210的相位与此时的膨胀器200的供排气工序。

在图5所示的图表中，实线表示第1置换器210a的冲程，虚线表示第2置换器210b的冲程。如图5所示，第1置换器210a的冲程的相位与第2置换器210b的冲程的相位为相反相位，即错开180度。例如，当第1置换器210a位于上止点UP时，第2置换器210b位于下止点LP。相反情况下也如此。

在实施方式所涉及的超低温制冷机1中，使第1供气阀310a开启的时刻与使第2供气阀310b开启的时刻不同。具体而言，如图5所示，在第1置换器210a的冲程的相位成为0度的时刻，使第1供气阀310a关闭，使第1排气阀320a开启，使得第1膨胀器200a成为排气工序。此时，使第2供气阀310b开启，使第2排气阀320b关闭，使得第2膨胀器200b成为供气工序。之后，在第1置换器210a的冲程的相位成为180度的时刻，使第1供气阀310a开启，使第1排气阀320a关闭，使得第1膨胀器200a成为供气工序。此时，使第2供气阀310b关闭，使第2排气阀320b开启，使得第2膨胀器200b成为排气工序。

如上所述，置换器210以马达330为动力而驱动。因此，马达330的旋转周期与第1置换器210a的往复移动的周期及第2置换器210b的往复移动的周期联动。更具体而言，马达330的驱动旋转轴332旋转一次，置换器210就会进行一次往返。如图5所示，在马达330的旋转周期的1个周期内，第1膨胀器200a和第2膨胀器200b中的至少任意一个膨胀器处于供气工序。即，这表示在马达330的旋转周期的1个周期内，第1供气阀310a和第2供气阀310b中的至少任意一个供气阀处于开启状态。

实施方式所涉及的压缩机100具备旁通流路130及旁通阀132。压缩机100在无法将所生成的高压的工作气体供给到膨胀器200时，通过开启旁通阀132来使工作气体流向旁通流路130。在旁通流路130内流动的工作气体再次流入到压缩机100。由此，即便在没有要供给所生成的高压工作气体的对象的期间，也能够使压缩机100持续运行。

例如，假设压缩机100上仅连接有1台膨胀器200。此时，在膨胀器200处于排气工序时，压缩机100无法将所生成的工作气体供给到膨胀器200。因此，在膨胀器200处于排气工序的期间，压缩机100通过开启旁通阀132来使工作气体流向旁通流路130。

在压缩机100使工作气体流向旁通流路130的期间，所生成的工作气体不参与产生寒冷的工作。即，在压缩机100使工作气体流向旁通流路130的期间，压缩机100为了压缩工作气体而产生高压的工作气体所作的功不会用于产生寒冷。因此，压缩机100使工作气体流向旁通流路130的工作会成为降低压缩机100的运行效率的主要原因。

如上所述，在实施方式所涉及的超低温制冷机1中，在马达330的旋转周期的1个周期内，第1供气阀310a和第2供气阀310b中的至少任意一个供气阀处于开启状态。因此，压缩机100无需使工作气体流向旁通流路130，或即便在使工作气体流向旁通流路的情况下，与仅连接有1台膨胀器200的情况相比能够缩短工作气体流向旁通流路的期间。

第1共用配管400a为连接压缩机100与第1置换器210a的内部空间的工作气体的流路。同样，第2共用配管400b为连接压缩机100与第2置换器210b的内部空间的工作气体的流路。如图1所示，在实施方式所涉及的超低温制冷机1中，第1共用配管400a与第2共用配管400b独立形成。

在此，所谓“独立形成”具体表示第1共用配管400a与第2共用配管400b的直接连通受到限制。因此，从第1膨胀器200a排出而在第1共用配管400a中流动的工作气体只有经由压缩机100才能流向第2共用配管400b。同样，从第2膨胀器200b排出而在第2共用配管400b中流动的工作气体只有经由压缩机100才能流向第1共用配管400a。

这表示第1置换器210a的内部空间内的工作气体的压力与第2置换器210b的内部空间内的工作气体的压力是彼此独立的。在实施方式所涉及的超低温制冷机1中，第1膨胀器200a与第2膨胀器200b的供排气工序在时间上彼此错开。假设，第1共用配管400a与第2共用配管400b直接连通，则有可能使其中一个膨胀器200的高压的工作气体流入到另一个膨胀器200而产生压力损失。通过独立形成第1共用配管400a和第2共用配管400b，能够减少具备两个膨胀器200的超低温制冷机1产生压力损失的主要原因。

如以上说明，根据实施方式所涉及的超低温制冷机1，能够提高压缩机100的效率，进而还能够提高超低温制冷机1的制冷效率。

以上，根据实施方式对本发明进行了说明。在不脱离权利要求所规定的本发明的思想的范围内，这些实施方式可以存在多种变形例或配置的变更。

在上述说明中，对第1膨胀器200a的供气工序和第2膨胀器200b的供气工序以互补的方式交替出现的情况进行了说明。取而代之，也可以使第1膨胀器200a的供气工序与第2膨胀器200b的供气工序在马达330的旋转周期的1个周期内具有重复的期间。

图6为表示变形例所涉及的膨胀器200的供排气工序的图，且为表示第1膨胀器200a的供排气工序与第2膨胀器200b的供排气工序之间的关系的图。在图6中，虚线表示排气期间，实线表示供气期间。

如图6所示，第1膨胀器200a的供气工序占据1个周期中的一半以上。具体而言，第1膨胀器200a在相位到达180度之前就开始供气工序，且该供气工序持续至360度。同样，第2膨胀器200b的供气工序也占据1个周期中的一半以上。例如，第2膨胀器200b的供气工序在相位为0度时开始，并持续至超过180度。因此，存在第1膨胀器200a与第2膨胀器200b同时处于供气工序的期间。在其他期间，第1膨胀器200a和第2膨胀器200b中的至少任意一个膨胀器处于供气工序。因此，在变形例所涉及的超低温制冷机1中，第1供气阀310a与第2供气阀310b中的至少任意一个供气阀也处于开启状态。

如此，在变形例所涉及的超低温制冷机1中，原理上压缩机100无需使工作气体流向旁通流路130。因此，能够提高压缩机100的效率，进而还能够提高超低温制冷机1的制冷效率。

在上述说明中，对马达330直接驱动驱动旋转轴332的情况进行了说明。除此之外，马达330例如也可以经由链条、输送带等而通过链条传动、输送带传动的方式驱动驱动旋转轴332。这在增加马达330的设置场地的自由度的方面上较为有利。

在上述超低温制冷机1中示出了级数为一级的情况，但也能够适当地将该级数选择为二级以上。

Claims (5)

1.一种超低温制冷机，其特征在于，具备：

压缩机，压缩低压的工作气体而生成高压的工作气体；

第1置换器，经由第1流路与所述压缩机连接，且其内部有工作气体流通；

第2置换器，经由第2流路与所述压缩机连接，且其内部有工作气体流通；

第1缸体，以能够使所述第1置换器往复移动的方式容纳该置换器；

第2缸体，以能够使所述第2置换器往复移动的方式容纳该置换器；及

马达，使所述第1置换器与所述第2置换器同时进行往复移动，

所述第1流路与所述第2流路独立形成，

所述马达使所述第1置换器与所述第2置换器以不同的相位进行往复移动。

2.根据权利要求1所述的超低温制冷机，其特征在于，还具备：

第1供气阀，设置于所述第1流路，并通过开启和关闭来控制向所述第1置换器的工作气体的供给；及

第2供气阀，设置于所述第2流路，并通过开启和关闭来控制向所述第2置换器的工作气体的供给，

所述第1供气阀的开启时刻与所述第2供气阀的开启时刻不同。

3.根据权利要求2所述的超低温制冷机，其特征在于，

所述马达的旋转周期与所述第1置换器的往复移动的周期及所述第2置换器的往复移动的周期联动，

在所述马达的旋转周期的1个周期内，所述第1供气阀与所述第2供气阀中的至少一个阀处于开启状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的超低温制冷机，其特征在于，

所述第1置换器的往复移动的相位与所述第2置换器的往复移动的相位实际上为相反相位。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的超低温制冷机，其特征在于，

所述第1流路与所述第2流路的直接连通受到限制，

在所述第1流路流动的工作气体及在所述第2流路流动的工作气体只有经由所述压缩机才能分别流向所述第2流路及所述第1流路。