CN111867463A - 超低温制冷机系统及起振机单元 - Google Patents

Abstract

超低温制冷机系统(10)具备：压缩机(12)；冷头(14)；高压管路(24)，其将压缩机(12)的吐出端口(12a)连接到冷头(14)的高压端口(14a)；低压管路(26)，其将压缩机(12)的吸入端口(12b)连接到冷头(14)的低压端口(14b)；及起振部(16)，其连接在高压管路(24)与低压管路(26)之间且与冷头(14)并联连接，所述起振部(16)具备：制冷剂气体室(28)，其容纳制冷剂气体；阀部(30)，其使制冷剂气体室(28)交替连接于高压管路(24)和低压管路(26)，以便在制冷剂气体室(28)产生制冷剂气体的压力振动；及振动传递部(32)，其将与制冷剂气体的压力振动相对应的振动以机械方式或电方式传递至振动利用设备(34)。

Description

超低温制冷机系统及起振机单元

技术领域

本发明涉及一种超低温制冷机系统及起振机单元。

背景技术

超低温制冷机的主要用途之一是超导磁铁的冷却。超导磁铁所产生的强静磁场例如利用于磁共振成像(MRI)。近年来，MRI的应用之一的MR弹性成像(MRE)作为新的有用的图像诊断法而备受关注。在MRE中，在获取图像时，需要对受检体施加机械振动，因此，提出了用于MRE的激振装置。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2012/026543号

发明内容

发明要解决的技术课题

MRE用的激振装置要求适于高磁场环境，但这样的现有的激振装置通常为大型且复杂的设计。在MRE成像装置的周围划定有可能会受到高磁场的影响的限制入内区域。为了避免受到磁场的影响，激振装置放置在限制入内区域之外(例如，与设置有MRE成像装置的摄影室不同的另一房间中)。在激振装置中，声音产生装置从电信号产生声音信号，声音信号被放大后通过扬声器转换成声波信号。接着，声波信号转换成空气振动。空气振动通过从限制入内区域之外向限制入内区域内延伸的几m以上的非磁性材料的传递部(例如，长软管等)传递至与MRE成像装置一起使用的振动输出部。振动输出部还被称为振动垫等，其与由MRE成像装置拍摄的受检体物理接触并对受检体施加机械振动。

如此，难以将现有的激振装置设置于振动利用处的附近，可设置位置受限。并且，由于激振装置变得大型，因此需要加大设置空间。

若振动的传递距离变长，则振动会衰减。并且，从激振装置中的振荡到受检体受振为止可能会产生延迟。如此一来，难以在所希望的时刻将所希望的振动可靠地施加于受检体。

复杂的激振装置，其制造成本也相应变高。

这些缺点并不只存在于MRE用的激振装置，希望在超导磁铁或其他高磁场源附近使用振动的其他情况下也有可能存在。

本发明的一种实施方式的例示性目的之一在于提供一种能够解决上述课题中的至少一个课题的新型的超低温制冷机系统及起振机单元。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一种实施方式，提供一种超低温制冷机系统，其具备：压缩机，其具备吐出端口和吸入端口；冷头，其具备高压端口和低压端口；高压管路，其将所述压缩机的所述吐出端口连接到所述冷头的所述高压端口；低压管路，其将所述压缩机的所述吸入端口连接到所述冷头的所述低压端口；及起振部，其连接在所述高压管路与所述低压管路之间且与所述冷头并联连接，所述起振部具备：制冷剂气体室，其容纳制冷剂气体；阀部，其使所述制冷剂气体室交替连接于所述高压管路和所述低压管路，以便在所述制冷剂气体室产生所述制冷剂气体的压力振动；及振动传递部，其将与所述制冷剂气体的压力振动相对应的振动以机械方式或电方式传递至振动利用设备。

根据本发明的一种实施方式，提供一种能够设置于超低温制冷机系统中的起振机单元，其具备：制冷剂气体室；阀部，其使所述制冷剂气体室交替连接于所述超低温制冷机系统的制冷剂气体高压管路和制冷剂气体低压管路，以便在所述制冷剂气体室产生制冷剂气体的压力振动；及振动传递部，其将与所述制冷剂气体的压力振动相对应的振动以机械方式或电方式传递至振动利用设备。

另外，以上构成要件的任意组合或在方法、装置及系统等之间相互替换本发明的构成要件和表述的方式也作为本发明的实施方式而有效。

发明效果

根据本发明，能够提供一种新型的超低温制冷机系统及起振机单元。

附图说明

图1是概略地表示一种实施方式所涉及的超低温制冷机系统的图。

图2是表示一种实施方式所涉及的起振部的外观的概略图。

图3是表示图2所示的起振部的内部的概略图。

图4是表示一种实施方式所涉及的起振部的振动传递部的另一例的概略图。

图5是表示一种实施方式所涉及的起振部的振动传递部的又一例的概略图。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明的实施方式进行详细说明。在以下说明及附图中，对相同或相等的构成要件、部件及处理标注相同的符号，并适当地省略重复说明。为了便于说明，在各附图中，适当设定各部的缩尺或形状，只要没有特别说明，其并不用于限定性解释。实施方式仅为示例，其对本发明的范围并不作任何限定。实施方式中记载的所有特征或其组合并非一定是发明的本质性内容。

图1是概略地表示一种实施方式所涉及的超低温制冷机系统10的图。超低温制冷机系统10具备起振部16及构成超低温制冷机的压缩机12及冷头14。

压缩机12构成为，从冷头14回收超低温制冷机的制冷剂气体，并使所回收的制冷剂气体升压后再次将制冷剂气体供给至冷头14。冷头14还被称为膨胀机，其具有室温部18和至少一个低温部20。如图1所示，在冷头14为二级式的情况下，冷头14在第1级和第2级分别具有低温部20。冷头14也可以采用单级式。低温部20还被称为冷却台。

压缩机12与冷头14之间的制冷剂气体的循环伴随冷头14内的制冷剂气体的适当的压力变动和容积变动的组合，由此构成超低温制冷机的制冷循环，将低温部20冷却至所希望的超低温。由此，能够将与低温部20热连接的例如超导电磁体或其他任意的被冷却物冷却至目标冷却温度。制冷剂气体通常使用氦气，但也可以使用其他适当的气体。为了便于理解，在图1中，用箭头表示制冷剂气体的流动方向。

作为一例，超低温制冷机为二级式的吉福德-麦克马洪(Gifford-McMahon；GM)制冷机，但也可以为脉管制冷机、斯特林制冷机或其他类型的超低温制冷机。冷头14根据超低温制冷机的类型而具有不同的结构。关于压缩机12则不管超低温制冷机的类型如何均可以使用相同结构的压缩机。

另外，通常，从压缩机12供给至冷头14的制冷剂气体的压力和从冷头14回收到压缩机12的制冷剂气体的压力均远高于大气压，可以将其分别称为第1高压及第2高压。为了便于说明，将第1高压及第2高压分别简称为高压及低压。作为典型，高压例如在约2～3MPa的范围内，低压例如在约0.5～1.5MPa的范围内。

压缩机12具有吐出端口12a和吸入端口12b。吐出端口12a是为了从压缩机12输出被压缩机12升压而成为高压的制冷剂气体而设置于压缩机12的制冷剂气体的出口，吸入端口12b是为了将低压的制冷剂气体回收到压缩机12中而设置于压缩机12的制冷剂气体的入口。

冷头14具有高压端口14a和低压端口14b。高压端口14a是为了使高压的工作气体进入冷头14的低温部20的内部而设置于冷头14的室温部18的制冷剂气体的入口。低压端口14b是为了从冷头14排出在冷头14的低温部20的内部膨胀减压后的低压的制冷剂气体而设置于冷头14的室温部18的制冷剂气体的出口。

并且，超低温制冷机系统10具备为了使制冷剂气体在压缩机12与冷头14之间循环而将它们连接的配管系统22。配管系统22具备将压缩机12的吐出端口12a连接到冷头14的高压端口14a的高压管路24和将压缩机12的吸入端口12b连接到冷头14的低压端口14b的低压管路26。因此，高压的制冷剂气体从压缩机12经过高压管路24供给至冷头14，低压的制冷剂气体从冷头14经过低压管路26回收到压缩机12。

起振部16连接在高压管路24与低压管路26之间且与冷头14并联连接。起振部16具备制冷剂气体室28、阀部30及振动传递部32。制冷剂气体室28容纳制冷剂气体，阀部30构成为使制冷剂气体室28交替连接于高压管路24和低压管路26，由此，阀部30在制冷剂气体室28产生制冷剂气体的压力振动。振动传递部32构成为，将与制冷剂气体的压力振动相对应的振动以机械方式或电方式传递给振动利用设备34。

阀部30具有用于从高压管路24向制冷剂气体室28供给制冷剂气体的供给阀30a和用于从制冷剂气体室28向低压管路26排出制冷剂气体的排出阀30b。阀部30通过使供给阀30a和排出阀30b在适当的时刻开闭(例如，交替开闭)，向制冷剂气体室28供给制冷剂气体或从制冷剂气体室28排出制冷剂气体，从而能够产生制冷剂气体的压力振动。阀部30构成为，在制冷剂气体室28产生具有所希望的频率及振幅的压力振动。

作为一例，阀部30采用组装有供给阀30a和排出阀30b的单一的回转阀的形式。或者，在能够应用的情况下，阀部30也可以采用多个能够单独控制的阀的形式，供给阀30a和排出阀30b也可以是分别能够单独控制的电磁阀。

振动传递部32通过振动传递管33或电线与振动利用设备34连接。与制冷剂气体的压力振动相对应的振动从振动传递部32经由振动传递管33或电线分别以机械方式或电方式输入至振动利用设备34。振动利用设备34可以构成为，输出所输入的机械振动，或将所输入的机械振动放大之后输出，或将所输入的电振动转换为机械振动后输出。

起振部16例如由超低温制冷机系统10的制造商制造并提供给利用者。但是，振动利用设备34可以不是起振部16的一部分。例如，在起振部16与MRE成像装置一起使用的情况下，振动利用设备34可以是与由MRE成像装置拍摄的受检体物理接触并对受检体施加机械振动的振动垫。振动垫可以由MRE成像装置的制造商与起振部16分开地单独提供给利用者。或者，在其他情况下，振动利用设备34也可以构成起振部16的一部分并由例如超低温制冷机系统10的制造商提供给利用者。

关于起振部16的例示性结构，将在后面详细叙述。

超低温制冷机系统10构成为，选择性地使冷头14或起振部16中的一个运转。即，超低温制冷机系统10构成为，在使冷头14运转的期间使起振部16停止运转，在使起振部16运转的期间使冷头14停止运转。

因此，配管系统22具备高压切换阀36、低压切换阀38、高压连接管40及低压连接管42。

高压切换阀36配置于高压管路24上，并且构成为在将压缩机12的吐出端口12a连接于冷头14和将压缩机12的吐出端口12a连结于起振部16之间进行切换。低压切换阀38配置于低压管路26上，并且构成为在将压缩机12的吸入端口12b连接于冷头14和将压缩机12的吸入端口12b连接于起振部16之间进行切换。高压切换阀36和低压切换阀38可以分别具有一组开闭阀、三通阀或其他适当的阀结构。

高压切换阀36和低压切换阀38构成为，以使冷头14或起振部16中的一个连接于高压管路24和低压管路26这两者并且使另一个从高压管路24和低压管路26这两者断开的方式同步地进行动作。高压切换阀36和低压切换阀38可以通过自动控制进行切换，或也可以通过手动进行切换。

高压连接管40将高压管路24连接到起振部16，低压连接管42将低压管路26连接到起振部16。更具体而言，高压连接管40将高压切换阀36连接到阀部30的供给阀30a，低压连接管42将低压切换阀38连接到阀部30的排出阀30b。作为一例，高压连接管40和低压连接管42可以是挠性管或挠性软管，或者刚性管。

因此，在高压切换阀36和低压切换阀38切换成与冷头14连接的情况下，制冷剂气体从压缩机12的吐出端口12a经由高压管路24供给到冷头14的高压端口14a，制冷剂气体从冷头14的低压端口14b经由低压管路26回收到压缩机12的吸入端口12b。由此，超低温制冷机系统10能够进行冷头14的冷却运行。此时，起振部16从压缩机12断开。

在高压切换阀36和低压切换阀38切换成与起振部16连接的情况下，制冷剂气体从压缩机12的吐出端口12a经由高压管路24及高压连接管40供给到起振部16的供给阀30a，制冷剂气体从起振部16的排出阀30b经由低压连接管42及低压管路26回收到压缩机12的吸入端口12b。通过阀部30的动作，在制冷剂气体室28产生制冷剂气体的压力振动，基于该压力振动的振动通过振动传递部32以机械方式或电方式输出到振动利用设备34。由此，超低温制冷机系统10能够从起振部16输出所希望的振动。此时，冷头14从压缩机12断开。

另外，超低温制冷机系统10也可以构成为，使冷头14和起振部16同时运转。此时，配管系统22可以不具备高压切换阀36和低压切换阀38。配管系统22可以代替高压切换阀36而具备使高压管路24向高压连接管40分支的高压分支部，并且，代替低压切换阀38而具备使低压管路26向低压连接管42分支的低压分支部。

并且，配管系统22还可以具备旁通单元44。旁通单元44连接于高压管路24与低压管路26之间且与冷头14并联连接。旁通单元44将高压管路24连接于低压管路26，以使制冷剂气体迂回冷头14而从高压管路24回流到低压管路26。

旁通单元44具有将高压管路24连接到低压管路26的旁通管路44a和配置于旁通管路44a上的旁通阀44b。旁通管路44a在压缩机12的吐出端口12a与高压切换阀36之间从高压管路24分支，并在压缩机12的吸入端口12b与低压切换阀38之间合流于低压管路26。作为一例，旁通阀44b也可以具备用于控制旁通管路44a内的制冷剂气体流量的流量控制阀。此时，若改变旁通阀44b的开度，则旁通管路44a的制冷剂气体流量会发生变化，由此，高压管路24和低压管路26中的制冷剂气体压力也会发生变化。

旁通单元44也可以用于降低使起振部16运转的制冷剂气体压力。如上所述，冷头14的运转压力相当高，但是，起振部16的运转就未必需要那么高的压力。若打开旁通阀44b，则高压管路24中的制冷剂气体压力会下降。因此，超低温制冷机系统10也可以构成为，在使冷头14停止运转而使起振部16运转时，将旁通单元44的旁通阀44b调节为适当的开度从而调节供给至起振部16的制冷剂气体压力。通过适当地降低供给至起振部16的制冷剂气体压力，起振部16无需承受过高的压力，因此能够使起振部16的结构变得更简单并且能够实现轻型化。

超低温制冷机系统10的各构成要件从主电源45得到供电。主电源45例如可以使用商用电源或与商用电源连接的电源装置。压缩机12、冷头14及起振部16分别通过供电配线与主电源45连接。因此，起振部16无需另行准备专用的电源。另外，超低温制冷机系统10的供电系统可以采用各种已知的结构。

图2是表示一种实施方式所涉及的起振部16的外观的概略图。图3是表示图2所示的起振部16的内部的概略图。图示的起振部16能够应用于图1所示的超低温制冷机系统10。

起振部16构成为可拆卸地连接于高压管路24和低压管路26这两者并且能够搬运的单元。

起振部16具备容纳制冷剂气体室28、阀部30及振动传递部32的单一的起振部壳体46。起振部壳体46构成为能够承受供给至制冷剂气体室28的制冷剂气体压力的压力容器。并且，起振部16具备驱动阀部30的马达部48，该马达部48也容纳在起振部壳体46中。作为一例，马达部48是小型AC同步马达。起振部16还可以具备覆盖马达部48的磁屏蔽件50，该磁屏蔽件50可以以包围马达部48的方式安装于起振部壳体46上。

起振部壳体46具有制冷剂气体供给端口52和制冷剂气体排出端口54。制冷剂气体供给端口52作为从高压连接管40向阀部30供给制冷剂气体的制冷剂气体入口而设置于起振部壳体46上，制冷剂气体排出端口54作为从阀部30向低压连接管42排出制冷剂气体的制冷剂气体出口而设置于起振部壳体46上。作为一例，制冷剂气体供给端口52和制冷剂气体排出端口54是可装卸的连接器(例如，自动密封管接头)，高压连接管40和低压连接管42分别能够容易装卸于制冷剂气体供给端口52和制冷剂气体排出端口54。

阀部30具备阀定子56和阀转子58，通过阀转子58相对于阀定子56的旋转，阀部30作为供给阀30a及排出阀30b而发挥作用。

阀定子56固定于起振部壳体46。阀转子58与马达部48连结，从而通过马达部48的驱动而以其中心轴为中心进行旋转。在图3中，箭头A1表示旋转方向。阀转子58的底面与阀定子56的上表面面接触。随着马达部48的旋转驱动，阀转子58的底面相对于阀定子56的上表面旋转滑动。

在图3中，用箭头表示起振部16内的制冷剂气体的流动方向，并且用虚线概略地表示形成于阀部30的内部的制冷剂气体流路。阀部30构成为，通过改变阀转子58相对于阀定子56的旋转角度来切换制冷剂气体室28的高压状态和低压状态。高压状态对应于供给阀30a的打开状态，低压状态对应于排出阀30b的打开状态。

阀部30构成为，使制冷剂气体室28不与高压管路24及低压管路26同时连接。即，制冷剂气体流不会通过起振部16在高压管路24与低压管路26之间短路。

在高压状态下，制冷剂气体从高压管路24经由高压连接管40、制冷剂气体供给端口52及阀部30的内部流路导入至制冷剂气体室28(箭头A2)，制冷剂气体室28的压力变高。在低压状态下，制冷剂气体从制冷剂气体室28经由阀部30的内部流路、制冷剂气体排出端口54及低压连接管42排出至低压管路26(箭头A3)，制冷剂气体室28的压力下降。

因此，通过使阀转子58基于马达部48的旋转而相对于阀定子56连续旋转，能够使制冷剂气体室28的高压状态和低压状态周期性地交替切换。因此，在制冷剂气体室28中产生制冷剂气体的压力振动。

在图示的例子中，阀部30的阀转子58配置于与制冷剂气体供给端口52连通从而导入高压的制冷剂气体的高压室60中，但并不只限于此。还可以采用将阀转子58配置在与制冷剂气体排出端口54连通从而导入低压的制冷剂气体的低压室中的结构。

采用回转阀作为阀部30的超低温制冷机的制冷剂气体流路切换机构可以采用公知的各种结构，因此，在本说明书中省略进一步详细的说明。

振动传递部32具备振动转换器62和振动输出端口64。振动转换器62构成为以使制冷剂气体的压力振动传递过来的方式连结于制冷剂气体室28，并将制冷剂气体的压力振动转换为与该压力振动相对应的机械振动。振动输出端口64设置于振动转换器62上，使得机械振动从振动转换器62输出并传递至振动利用设备34。

振动转换器62具备工作流体室66，该工作流体室66容纳与制冷剂气体不同的工作流体并且以使制冷剂气体的压力振动传递至工作流体的方式连结于制冷剂气体室28。工作流体例如是空气。此时，工作流体的使用变得容易。但是，工作流体也可以是适于传递振动的其他气体或液体。

此外，振动转换器62还具备将工作流体室66与制冷剂气体室28分隔的活塞68。活塞68的上表面与阀定子56的底面对置，由这两个表面和起振部壳体46的内表面划定制冷剂气体室28。因此，活塞68的上表面从制冷剂气体室28接受制冷剂气体的压力。并且，由活塞68的下表面和起振部壳体46的内表面划定工作流体室66，活塞68的下表面从工作流体室66接受工作流体的压力。

活塞68能够通过工作流体室66与制冷剂气体室28之间的压力差而移动。起振部壳体46将活塞68支承为能够滑动，从而引导活塞68移动。容纳在工作流体室66中的工作流体的平均压力例如设定为与制冷剂气体室28的制冷剂气体压力大致相等。

因此，在制冷剂气体室28的高压状态下，活塞68向远离阀部30的方向移动(箭头A4)，由此，工作流体室66的压力也升高。在制冷剂气体室的低压状态下，活塞68向靠近阀部30的方向移动(箭头A5)，由此，工作流体室66的压力也下降。如此，制冷剂气体室28中的制冷剂气体的压力振动传递至工作流体室66的工作流体。换言之，制冷剂气体的压力振动转换成工作流体的压力振动。

在起振部壳体46的内表面可以设置有限制活塞68的可动范围的限制部件69。并且，活塞68也可以作为防止或最小化从制冷剂气体室28向工作流体室66的制冷剂气体的泄漏及从工作流体室66向制冷剂气体室28的工作流体的泄漏的密封件而发挥作用，或者也可以在活塞68与起振部壳体46之间安装密封这种制冷剂气体或工作流体的泄漏的密封部件。

工作流体室66经由活塞68与制冷剂气体室28连结以便制冷剂气体的压力振动传递至工作流体，但并不只限于此。例如，也可以设置通过变形来传递振动的能够弹性变形的柔软膜从而代替通过自身的位移来传递振动的活塞68那样的可动隔壁。工作流体室66也可以经由这样的挠性膜部件与制冷剂气体室28连结以便制冷剂气体的压力振动传递至工作流体。

振动输出端口64作为用于将振动从振动传递部32(即，工作流体室66)输出至外部的出口而设置于起振部壳体46上。作为一例，如图所示，振动输出端口64设置于工作流体室66的底部，但是，振动输出端口64也可以配置于工作流体室66的其他位置，例如侧壁部等。振动输出端口64构成为能够装卸振动传递管33。振动传递管33例如可以是挠性软管。传递至工作流体室66的工作流体的压力振动经由振动传递管33内部的工作流体进一步传递至振动利用设备34。另外，若振动传递管33内部的工作流体是与工作流体室66内的工作流体相同种类的流体(例如，空气)，则其使用更加容易，因而优选，但是，也可以使用不同种类的工作流体。

从起振部16输出至振动利用设备34的振动可以调节。例如，通过改变马达部48的旋转速度，能够直接改变振动的频率，并且还能够在一定程度上改变振动的振幅。通过改变通过旁通单元44的制冷剂气体流量，能够改变高压管路24与低压管路26之间的压力差，从而能够改变振动的振幅。并且，通过改变阀部30的设计(例如，阀部30的内部流路的配置或形状等)，也能够调节振动的振幅和频率。

如此，根据实施方式所涉及的超低温制冷机系统10，能够通过起振部16激励所希望的振动，并向振动利用设备34(例如，MRE成像装置的振动垫)提供所希望的振动。

与以往公知的MRE用激振装置相比，起振部16变得小型且结构变得简单，因此，从设置减小空间、节能及制造成本等各种观点考虑是有利的。其主要理由之一在于，可以将起振部16追加设置到具有压缩机12和冷头14的原有超低温制冷机中。由于起振部16能够将压缩机12用作制冷剂气体源，因此与以往的MRE用激振装置不同，其不需要具有复杂结构的专用的振荡源。并且，由于能够使用原有的电源(例如，主电源45)，因此不需要追加设置的电源，而且完全或几乎没有耗电量的增加。

用于超导磁铁的冷却的超低温制冷机原本设计成适于高磁场环境。如上所述，起振部16的主要构成要件之一的阀部30可以采用与使用于原有的超低温制冷机的阀部的结构相同或类似的设计。因此，将阀部30设计成适于高磁场环境，尤其对超低温制冷机系统10的制造商来说极其容易。对于起振部16的其他构成要件，将其设置成适于高磁场环境并不特别困难。因此，能够将起振部16与压缩机12及冷头14同样地设置于高磁场环境中。

因此，与以往公知的MRE用激振装置不同，可以将起振部16在限制入内区域内配置于MRE成像装置的附近。从起振部16到振动利用设备34为止的振动传递距离变得相当短，因而能够有效地传递振动。振动的传递损失减小，从起振部16中的振荡到受检体的受振为止不会出现延迟，或可以将延迟减小到没有明显影响的程度。

并且，起振部16构成为可拆卸地连接于高压管路24及低压管路26并且能够搬运的单元。这样一来，能够将起振部16后续追加设置于超低温制冷机中，因此非常方便。起振部16可以作为超低温制冷机的附属品或附件而搬运至已有的超低温制冷机处并进行安装。

而且，起振部16具有振动转换器62和振动输出端口64。通过振动转换器62能够将制冷剂气体的压力振动转换为其他介质的振动，因而能够抑制超低温制冷机系统10中循环的制冷剂气体减少(例如，制冷剂气体的泄漏等)。并且，通过将振动输出端口64连接到振动利用设备34的比较简单的操作即可容易向振动利用设备34提供振动。

通过将振动转换器62用作工作流体室66，能够将与制冷剂气体不同的更容易处理的工作流体用作向振动利用设备34传递振动的介质。

在上述实施方式中，在起振部16的运转中，冷头14停止运转。因此，冷头14并不影响起振部16及振动利用设备34的运转。并且，在冷头14的运转中，起振部16停止运转。因此，起振部16的的运转也不会导致冷头14的冷却性能下降。

图4是表示一种实施方式所涉及的起振部16的振动传递部32的另一例的概略图。与上述实施方式同样地，制冷剂气体室28中的制冷剂气体的压力振动传递至振动传递部32。振动传递部32的振动转换器62可以具备配置于工作流体室66的内部的压力转换器70。压力转换器70构成为，将工作流体室66中的工作流体的压力振动转换为与该压力振动相对应的电振动。通常，压力转换器70还被称为压力变送器(pressure transmitter)或压力换能器(pressure transducer)等。

振动输出端口64设置于振动转换器62上，使得电振动从振动转换器62输出并传递至振动利用设备34。压力转换器70与振动输出端口64电连接，振动输出端口64作为输出表示压力转换器70基于工作流体的压力振动而产生的电振动的电信号的输出端子。因此，振动输出端口64通过信号线72与振动利用设备34连接，表示电振动的电信号可以从压力转换器70通过信号线72输出至振动利用设备34。

如此构成，振动传递部32也能够向外部输出与制冷剂气体的压力振动相对应的振动。起振部16能够向振动利用设备34提供所希望的振动。

图5是表示一种实施方式所涉及的起振部16的振动传递部32的又一例的概略图。与上述实施方式同样地，起振部16具备制冷剂气体室28、阀部30及振动传递部32，且它们均容纳在起振部壳体46中。并且，起振部16具有与高压连接管40连接的制冷剂气体供给端口52和与低压连接管42连接的制冷剂气体排出端口54。

振动传递部32可以具备振动转换器62及振动输出端口64，该振动转换器62配置于制冷剂气体室28的内部以便制冷剂气体的压力振动传递过来，并将制冷剂气体的压力振动转换为与该压力振动相对应的电振动，该振动输出端口64设置于振动转换器62上，使得电振动从振动转换器62输出并传递至振动利用设备34。振动转换器62可以是设置于制冷剂气体室28中并将制冷剂气体的压力振动转换为电振动的压力转换器70。压力转换器70可以与振动输出端口64电连接，振动输出端口64可以通过信号线72与振动利用设备34连接。

如此构成，振动传递部32也能够向外部输出与制冷剂气体的压力振动相对应的振动。起振部16能够向振动利用设备34提供所希望的振动。此时，不需要工作流体室66，因此结构变得简单。

以上，根据实施例对本发明进行了说明。但是，本发明并不只限于上述实施方式，能够进行各种设计变更，并且能够存在各种变形例，并且这种变形例也在本发明的范围内，这对本领域技术人员来说是可以理解的。

在一种实施方式中进行说明的各种特征也可以应用于其他实施方式中。通过组合而产生的新的实施方式兼具所组合的各实施方式的效果。

产业上的可利用性

本发明能够利用于超低温制冷机系统及起振机单元的领域中。

符号说明

10-超低温制冷机系统，12-压缩机，12a-吐出端口，12b-吸入端口，14-冷头，14a-高压端口，14b-低压端口，16-起振部，24-高压管路，26-低压管路，28-制冷剂气体室，30-阀部，32-振动传递部，34-振动利用设备，62-振动转换器，64-振动输出端口，66-工作流体室，70-压力转换器。

Claims (6)

1.一种超低温制冷机系统，其特征在于，具备：

压缩机，其具备吐出端口和吸入端口；

冷头，其具备高压端口和低压端口；

高压管路，其将所述压缩机的所述吐出端口连接到所述冷头的所述高压端口；

低压管路，其将所述压缩机的所述吸入端口连接到所述冷头的所述低压端口；及

起振部，其连接在所述高压管路与所述低压管路之间并且与所述冷头并联连接，

所述起振部具备：

制冷剂气体室，其容纳制冷剂气体；

阀部，其使所述制冷剂气体室交替连接于所述高压管路和所述低压管路，以便在所述制冷剂气体室产生所述制冷剂气体的压力振动；及

振动传递部，其将与所述制冷剂气体的压力振动相对应的振动以机械方式或电方式传递至振动利用设备。

2.根据权利要求1所述的超低温制冷机系统，其特征在于，

所述起振部构成为可拆卸地连接于所述高压管路及所述低压管路并且能够搬运的单元。

3.根据权利要求1或2所述的超低温制冷机系统，其特征在于，

所述振动传递部具备：

振动转换器，其连结于所述制冷剂气体室或配置于所述制冷剂气体室的内部以便所述制冷剂气体的压力振动传递过来，并将所述制冷剂气体的压力振动转换为与该压力振动相对应的机械振动或电振动；及

振动输出端口，其设置于所述振动转换器上，使得所述机械振动或所述电振动从所述振动转换器输出并传递至所述振动利用设备。

4.根据权利要求3所述的超低温制冷机系统，其特征在于，

所述振动转换器具备工作流体室，所述工作流体室容纳与所述制冷剂气体不同的工作流体，所述工作流体室内连结于所述制冷剂气体室以便所述制冷剂气体的压力振动传递至所述工作流体。

5.根据权利要求3所述的超低温制冷机系统，其特征在于，

所述振动转换器具备压力转换器，所述压力转换器配置于所述制冷剂气体室并将所述制冷剂气体的压力振动转换为所述电振动。

6.一种起振机单元，其能够设置于超低温制冷机系统中，所述起振机单元的特征在于，具备：

制冷剂气体室；

阀部，其使所述制冷剂气体室交替连接于所述超低温制冷机系统的制冷剂气体高压管路和制冷剂气体低压管路，以便在所述制冷剂气体室产生制冷剂气体的压力振动；及

振动传递部，其将与所述制冷剂气体的压力振动相对应的振动以机械方式或电方式传递至振动利用设备。

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