CN111868459B - 超低温制冷机 - Google Patents

Abstract

超低温制冷机(10)具备：冷头(14)；多个压缩机主体(16)，相对于冷头(14)并联连接；多个状态检测传感器(20)，分别与多个压缩机主体(16)对应设置，各状态检测传感器(20)检测对应的压缩机主体(16)的状态并输出状态检测信号(S1)；及压缩机控制部(40)，其构成为，在来自多个状态检测传感器(20)中的任一个状态检测传感器(20)的状态检测信号(S1)表示对应的压缩机主体(16)停止运转时使其他压缩机主体(16)也停止运转。

Description

超低温制冷机

技术领域

本发明涉及一种超低温制冷机。

背景技术

以往，已知有一种具备压缩机和膨胀机(还被称为冷头)的超低温制冷机。压缩机将超低温制冷机的工作气体压缩成高压后供给至膨胀机。工作气体在膨胀机中膨胀从而产生寒冷。通过膨胀，工作气体的压力下降。低压的工作气体回收到压缩机并再次被压缩。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-134020号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明人对相对于一台冷头并联连接有多台压缩机的超低温制冷机反复进行了深入研究，其结果认识到了以下课题。通过使多台压缩机同时运转，能够将大流量的工作气体供给至冷头，因此，这种超低温制冷机的设计适于具有提供大的制冷能力的大型冷头的超低温制冷机。

若多台压缩机中的一台压缩机因某种原因而异常停止，则此时其他压缩机会继续正常运转，因此工作气体可能会从运转中的压缩机朝向停止运转的压缩机逆流。逆流可能会对压缩机的构成要件带来不良影响，因此不提倡产生逆流。通过在压缩机上追加设置止回阀等逆流对策组件，能够防止或减轻逆流。然而，这样的逆流对策可能会对工作气体的正向流动带来压力损耗，因此可能会降低超低温制冷机的冷却性能。并且，新的组件的追加设置会导致制造成本的上升。

本发明的一种实施方式的示例性的目的之一在于，针对具有多台压缩机的超低温制冷机，抑制制造成本的上升并且提供工作气体的逆流对策。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一种实施方式，超低温制冷机具备：冷头；多个压缩机主体，相对于所述冷头并联连接；多个状态检测传感器，分别与所述多个压缩机主体对应设置，各状态检测传感器检测对应的压缩机主体的状态并输出状态检测信号；及压缩机控制部，其构成为，在来自所述多个状态检测传感器中的任一个状态检测传感器的状态检测信号表示对应的压缩机主体停止运转时使其他压缩机主体也停止运转。

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，针对具有多台压缩机的超低温制冷机，能够抑制制造成本的上升并且提供工作气体的逆流对策。

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的图。

图2是用于说明一种实施方式所涉及的超低温制冷机的压缩机停止处理的一例的流程图。

图3是表示一种实施方式所涉及的超低温制冷机能够采用的压缩机的结构的一例的概略图。

图4是表示一种实施方式所涉及的超低温制冷机能够采用的压缩机的结构的另一例的概略图。

图5是表示一种实施方式所涉及的超低温制冷机能够采用的压缩机的结构的又一例的概略图。

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10的图。

超低温制冷机10具备压缩机12和冷头14。压缩机12构成为，从冷头14回收超低温制冷机10的工作气体，并使所回收的工作气体升压，再次将工作气体供给至冷头14。冷头14还被称为膨胀机，其具有室温部14a和低温部14b(还被称为冷却台)。由压缩机12和冷头14构成超低温制冷机10的制冷循环，由此低温部14b被冷却至所希望的超低温。工作气体还被称为制冷剂气体，其通常使用氦气，但也可以使用其他适当的气体。为了便于理解，在图1中用箭头表示工作气体的流动方向。

作为一例，超低温制冷机10为单级式或二级式的吉福德-麦克马洪(Gifford-McMahon；GM)制冷机，但也可以使用脉管制冷机、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10的类型而具有不同的结构，但压缩机12则与超低温制冷机10的类型无关地能够使用以下说明的结构的压缩机。

另外，通常，从压缩机12供给至冷头14的工作气体的压力和从冷头14回收到压缩机12的工作气体的压力均远高于大气压，可以分别称为第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，高压例如为2～3MPa。低压例如为0.5～1.5MPa，低压例如大约为0.8MPa。

压缩机12具备多个压缩机主体16和容纳这些压缩机主体16的共用的压缩机框体18。多个压缩机主体16配置于压缩机框体18的内部，并且相对于冷头14并联连接。压缩机12还被称为压缩机单元。

压缩机主体16构成为，在内部压缩从其吸入口吸入的工作气体并将工作气体从吐出口吐出。压缩机主体16例如可以为涡漩式泵、回转式泵或使工作气体升压的其他泵。压缩机主体16可以构成为，吐出恒定的工作气体流量。或者，压缩机主体16也可以构成为，能够改变吐出的工作气体流量。压缩机主体16有时还被称为压缩仓。

在图1所示的实施方式中，压缩机12具有两台压缩机主体16，但并不只限于此。压缩机12也可以具有相对于冷头14并联连接的三台或多于三台的压缩机主体16。

通过使多个压缩机主体16同时运转，与仅使一台压缩机主体16运转的情况相比，能够向冷头14供给更多的工作气体流量。因此，超低温制冷机10能够采用提供更大的制冷能力的大型的冷头14。

压缩机12具备与各个压缩机主体16对应设置的多个状态检测传感器20(详细内容将在后面叙述)。各状态检测传感器20检测对应的压缩机主体16的状态，并输出状态检测信号S1。压缩机12构成为，在来自多个状态检测传感器20中的任一个状态检测传感器20的状态检测信号S1表示对应的压缩机主体16停止运转时使其他压缩机主体16也停止运转。压缩机12也可以构成为，根据状态检测信号S1向压缩机主体16输出停止指令信号S2。压缩机主体16构成为，根据停止指令信号S2而停止运转。压缩机主体16根据停止指令信号S2从导通切换为断开。

并且，压缩机12具备吐出端口22、吸入端口24、吐出流路26及吸入流路28。压缩机框体18除了容纳压缩机主体16以外，还容纳吐出流路26及吸入流路28。

吐出端口22是为了从压缩机12输送被压缩机主体16加压为高压的工作气体而设置于压缩机框体18的工作气体的出口，吸入端口24是为了将低压的工作气体引入压缩机12而设置于压缩机框体18的工作气体的入口。

多个压缩机主体16的吐出口通过吐出流路26与吐出端口22连接，吸入端口24通过吸入流路28与多个压缩机主体16的吸入口连接。因此，吐出流路26从多个压缩机主体16向吐出端口22合流，吸入流路28从吸入端口24向多个压缩机主体16分流。

吐出流路26构成为允许逆流。在吐出流路26上并未设置有止回阀。根据压缩机主体16的吐出口与吐出端口22之间的压力差，工作气体能够沿吐出流路26正向或反向流动。图1所示的箭头表示正向。在多个压缩机主体16进行运转的压缩机12的正常运行状态下，工作气体从压缩机主体16的吐出口朝向吐出端口22沿吐出流路26正向流动。此时，基于吐出流路26的流路阻力，吐出端口22处的压力变得略低于压缩机主体16的吐出口处的压力。并且，在一个压缩机主体16的吐出口与其他压缩机主体16的吐出口之间实质上不会产生压力差，因此工作气体不会在多个压缩机主体16之间相互流动。

然而，若吐出端口22处的压力高于压缩机主体16的吐出口处的压力，则工作气体会从吐出端口22朝向压缩机主体16的吐出口沿吐出流路26反向流动。并且，若在一个压缩机主体16的吐出口与其他压缩机主体16的吐出口之间产生压力差，则工作气体会根据压力差流向某一个方向。若因某种原因一个压缩机主体16停止运转而其他压缩机主体16继续运转，则一个压缩机主体16的吐出口处的压力变得低于压缩机主体16的吐出口处的压力，因此工作气体会朝向一个压缩机主体16逆流。

同样地，吸入流路28构成为允许逆流。在吸入流路28上并未设置有止回阀。根据压缩机主体16的吸入口与吸入端口24之间的压力差，工作气体能够沿吸入流路28正向反向流动。在压缩机12的正常运行状态下，工作气体从吸入端口24朝向压缩机主体16的吸入口沿吸入流路28正向流动。并且，若在一个压缩机主体16的吸入口与压缩机主体16的吸入口之间产生压力差，则工作气体会根据压力差流向某一个方向。

多个压缩机主体16分别具备压缩机马达30和马达电流传感器(状态检测传感器20的一例)。马达电流传感器构成为，以检测流过压缩机马达30的马达电流的方式与压缩机马达30连接，并输出马达电流信号(状态检测信号S1的一例)。马达电流传感器可以是非接触式的电流传感器，例如电流互感器(CT)方式的电流传感器。

状态检测信号S1表示对应的压缩机主体16是导通状态还是断开状态。在状态检测传感器20是马达电流传感器的情况下，状态检测信号S1表示对应的压缩机马达30中是否流有电流，即表示压缩机马达30的接通或断开。在压缩机马达30接通的情况下，对应的压缩机主体16进行运转(即导通状态)。在压缩机马达30断开的情况下，对应的压缩机主体166停止运转(即断开状态)。

另外，状态检测传感器20并不只限于马达电流传感器。状态检测传感器20也可以是以输出表示压缩机马达30的接通或断开的电压、电流或其他适当的电信号作为状态检测信号S1方式设置于压缩机马达30的任意形式的传感器。

压缩机马达30例如是电动马达，或也可以是除此以外的任意形式的适当的马达。压缩机马达30例如可以具备热敏继电器等马达保护电路31。马达保护电路31例如可以构成为，若压缩机马达30的温度在工作中过度升高，则强制切断向压缩机马达30的供电，从而使压缩机马达30停止运转。

并且，超低温制冷机10具备使工作气体在压缩机12与冷头14之间循环的工作气体管路32。工作气体管路32具备从压缩机12向冷头14供给工作气体的高压管路33及从冷头14向压缩机12回收工作气体的低压管路34。冷头14的室温部14a具备高压端口35和低压端口36。高压端口35通过高压配管37与吐出端口22连接，低压端口36通过低压配管38与吸入端口24连接。高压管路33包括高压配管37和吐出流路26，低压管路34包括低压配管38和吸入流路28。

因此，从冷头14向压缩机12回收的工作气体从冷头14的低压端口36通过低压配管38进入压缩机12的吸入端口24，接着经由吸入流路28返回到多个压缩机主体16，并被各压缩机主体16压缩而升压。从压缩机12向冷头14供给的工作气体从多个压缩机主体16通过吐出流路26后从压缩机12的吐出端口22排出，接着经由高压配管37和冷头14的高压端口35供给至冷头14的内部。

超低温制冷机10具有控制压缩机12的压缩机控制部40。压缩机控制部40可以物理性地搭载于压缩机12，例如可以安装于压缩机框体18的外表面或容纳于压缩机框体18中。或者，压缩机控制部40也可以物理性地远离压缩机12而配置，并且为了接收或发送压缩机12的控制信号(例如，状态检测信号S1、停止指令信号S2)而通过信号配线与压缩机12连接。

压缩机控制部40构成为，在来自多个状态检测传感器20中的任一个状态检测传感器20的状态检测信号S1表示对应的压缩机主体16停止运转时使其他压缩机主体16也停止运转。压缩机控制部40构成为，在来自某个状态检测传感器20的状态检测信号S1表示压缩机主体16停止运转时向所有压缩机主体16(或，其他所有压缩机主体16)输出停止指令信号S2。

在状态检测传感器20为马达电流传感器的情况下，压缩机控制部40构成为，在来自任一个马达电流传感器的马达电流信号表示对应的压缩机马达30停止运转时使其他压缩机马达30也停止运转。压缩机控制部40构成为，在来自某个马达电流传感器的状态检测信号S1表示压缩机马达30的停止运转时向所有压缩机马达30(或，其他所有压缩机马达30)输出停止指令信号S2。

压缩机控制部40以从各个状态检测传感器20获取状态检测信号S1的方式与各状态检测传感器20电连接。并且，压缩机控制部40以向各个压缩机主体16供给停止指令信号S2的方式与各压缩机主体16(例如，压缩机马达30)电连接。

压缩机控制部40可以具备状态判定部42和马达控制部44。

状态判定部42构成为，判定多个压缩机主体16彼此之间是否存在状态(即导通状态和断开状态)的不一致。状态判定部42构成为，判定多个压缩机主体16中是否只有一个压缩机主体16断开。状态判定部42构成为，定期从各个状态检测传感器20接收状态检测信号S1，并且判定来自至少一个状态检测传感器20的状态检测信号S1是否表示压缩机马达30停止运转。状态判定部42构成为，将其判定结果提供给马达控制部44。

马达控制部44构成为，根据状态判定部42的判定结果来控制多个压缩机马达30的接通和断开。马达控制部44构成为，在状态判定部42判定至少一个压缩机马达30停止运转时向各压缩机马达30发送停止指令信号S2以使所有压缩机马达30停止运转。马达控制部44也可以是用于控制压缩机马达30的马达驱动器或其他任意马达控制电路。

关于压缩机控制部40，在硬件方面，通过以计算机的CPU或存储器为代表的元件或电路来实现，在软件方面则通过计算机程序等来实现，但在图1中，适当描绘为通过它们的协作来实现的功能框。因此，本领域技术人员应当可以理解，这些功能框能够通过硬件与软件的组合以各种形式实现。

图2是用于说明一种实施方式所涉及的超低温制冷机10的压缩机停止处理的一例的流程图。以下说明的压缩机停止处理由压缩机控制部40在超低温制冷机10的运行中以规定的周期反复执行。压缩机停止处理可以适用于如图1所示的超低温制冷机10那样具有多个压缩机主体16的超低温制冷机10。

如图2所示，压缩机控制部40的状态判定部42判定多个压缩机主体16中的任一个压缩机主体16是否为断开(S10)。具体而言，状态判定部42判定来自多个状态检测传感器20中的任一个状态检测传感器20的状态检测信号S1是否表示对应的压缩机马达30断开。

若压缩机主体16均未断开，即，若来自所有的状态检测传感器20的状态检测信号S1均表示压缩机马达30接通(S10的“否”)，则状态判定部42允许压缩机12继续运转(S12)。此时，马达控制部44不向任何压缩机马达30输出停止指令信号S2，因此，所有压缩机马达30维持接通状态，所有的压缩机主体16继续工作气体的压缩运行。如此，压缩机控制部40结束压缩机停止处理。如上所述，压缩机停止处理按照规定周期再次执行。

另一方面，若任一个压缩机主体16为断开，即，若来自多个状态检测传感器20中的任一个状态检测传感器20的状态检测信号S1表示对应的压缩机马达30断开(S10的“是”)，则状态判定部42禁止压缩机12运转(S14)。此时，马达控制部44向所有压缩机马达30输出停止指令信号S2。因此，所有的压缩机马达30切换为断开，所有压缩机主体16结束工作气体的压缩运行。如此，压缩机控制部40结束压缩机停止处理。

如上所述，在压缩机马达30内置有马达保护电路31的情况下，马达保护电路31工作能够仅使某个特定的压缩机主体16停止运转。在典型的结构中，马达保护电路31能够与压缩机控制部40对压缩机主体16的控制独立地进行工作(即，即使压缩机控制部40指示了使压缩机主体16接通，马达保护电路31也能够忽略该指令而将压缩机主体16切换为断开)。并且，在大多数情况下，作为其规格，马达保护电路31构成为不向压缩机控制部40等外部输出有无工作。此时，由马达保护电路31的工作引起的压缩机马达30(即，压缩机主体16)的运转停止不会直接被压缩机控制部40检测。

或者，多个压缩机主体16也可以根据例如气温、湿度或气压等压缩机设置环境超出设想范围的严峻的变动、冷却水等制冷剂的异常的品质下降等压缩机冷却设备的不良情况等各种理由而单独异常停止。

假设只有某一特定的压缩机主体16因某种原因而停止运转，则此时其他压缩机主体16还在运转，因此工作气体可能会从运转中的压缩机主体16的吐出口朝向停止运转的压缩机主体16的吐出口逆流。或者，工作气体可能会从停止运转的压缩机主体16的吸入口朝向运转中的压缩机主体16的吸入口逆流。若连续发生这样的工作气体的逆流，则可能会产生例如压缩机主体16的冷却或润滑用的油与工作气体一起从停止运转的压缩机主体16的吐出口或吸入口过度流出等预测不到的不良情况。因此，不提倡工作气体逆流。

通过在压缩机12上追加设置止回阀等逆流对策组件，能够防止或减轻工作气体的逆流。例如，可以在每个压缩机主体16的吐出侧和吸入侧分别配置止回阀。但是，止回阀还作为流路阻力而发挥作用，因此会给工作气体的正向流动带来压力损耗，可能会降低超低温制冷机10的冷却性能。并且，新的组件的追加设置还会导致制造成本的上升。

根据实施方式所涉及的超低温制冷机10，压缩机12构成为，在来自多个状态检测传感器20中的任一个状态检测传感器20的状态检测信号S1表示对应的压缩机主体16停止运转时，使其他压缩机主体16也停止运转。如此，能够利用与各个压缩机主体16对应设置的多个状态检测传感器20在任一个压缩机主体16异常停止时使其他压缩机主体16同步停止。

因此，即使某个压缩机主体16异常停止，也能够迅速使其他压缩机主体16也停止运转。能够减轻或防止因一部分压缩机主体16停止运转而其余压缩机主体16继续运转的多个压缩机主体16之间的导通和断开的不一致导致在压缩机12内产生工作气体的逆流。即使产生了逆流，也只不过是暂时的或瞬间的，逆流的影响轻微。因此，不需要在压缩机12上追加设置止回阀等逆流对策组件，因此不会产生追加设置逆流对策组件的情况下可能会产生的工作气体的压力损耗及随之产生的冷却性能的下降。并且，由于不追加设置逆流对策组件，因此还能够抑制制造成本的上升。

并且，使用马达电流传感器作为状态检测传感器20。这样一来，马达电流的有无直接表示压缩机马达30(即，压缩机主体16)的接通和断开，因此能够可靠地检测出压缩机主体16的导通和断开。而且，压缩机主体16通常具有压缩机马达30和马达电流传感器。利用这样的已有的构成要件来构成用于使多个压缩机主体16同时停止的控制系统，有利于抑制制造成本的上升，并且安装也变得容易。

图3是表示一种实施方式所涉及的超低温制冷机10能够采用的压缩机12的结构的一例的概略图。与图1所示的压缩机12同样，图3所示的压缩机12也具备多个压缩机主体16和容纳这些压缩机主体16的共用的压缩机框体18。各压缩机主体16具备压缩机马达30。压缩机马达30可以具备马达电流传感器20a(状态检测传感器的一例)和马达保护电路31，或者也可以不具备这些。并且，压缩机12具备吐出端口22、吸入端口24、吐出流路26及吸入流路28。针对参考图1已经说明的这些构成要件，在图3中也标注相同的符号并适当省略重复说明。

另外，在图3中，为了容易理解，用粗线表示工作气体的流路，用细线分别表示油的流路和制冷剂的流路。

在图3所示的实施方式中，压缩机12的多个压缩机主体16分别具备储罐46、工作气体冷却部48、油分离器50、旁通流路52及吸附器54。工作气体冷却部48、油分离器50及吸附器54配置于吐出流路26上，储罐46配置于吸入流路28上。

储罐46作为用于去除从冷头14返回至压缩机12的低压工作气体中含有的脉动的容积而设置。工作气体冷却部48为了冷却通过伴随压缩机主体16中的工作气体的压缩而产生的压缩热而被加热的高压工作气体而设置。油分离器50为了从工作气体中分离出工作气体通过压缩机主体16时混入于工作气体中的油而设置。吸附器54为了通过吸附去除残留于工作气体中的例如气化的油及其他污染成分而设置。

从吸入端口24流入压缩机12的工作气体经由吸入流路28上的储罐46回收到压缩机主体16的吸入口。如上所述，每个压缩机主体16均设置有储罐46，因此吸入流路28在吸入端口24与储罐46之间分支。

从压缩机主体16的吐出口输出的工作气体经由吐出流路26上的工作气体冷却部48、油分离器50及吸附器54后从吐出端口22离开压缩机12。吐出流路26在吸附器54与吐出端口22之间合流。

旁通流路52以迂回对应的压缩机主体16的方式将吐出流路26连接于吸入流路28。作为一例，旁通流路52将油分离器50连接在储罐46与压缩机主体16之间。在旁通流路52上配置有至少一个旁通阀56。旁通阀56为了旁通流路52中的工作气体流量控制和/或为了压缩机12停止时的吐出流路26与吸入流路28的均压化而设置。

压缩机12的多个压缩机主体16分别具备使油循环的油管路58。在油管路58中流动的油利用于压缩机主体16的冷却和/或润滑。各压缩机主体16的油管路58彼此分离。即，油不在油管路58彼此之间流通。

针对每个压缩机主体16分别设置油管路58有助于在各油管路58中保持适当的油量。若油能够在多个油管路58之间流通，则在压缩机12的运转中，油会从其他油管路58流向任一个油管路58，油量在多个油管路58之间可能会失去平衡。但是，若这样的油量的不平衡在允许范围之内，则多个油管路58也可以彼此连接。

油管路58具备油循环管路60和油返回管路62。油循环管路60具有油冷却部64。油循环管路60构成为，使从压缩机主体16流出的油被油冷却部64冷却之后再次流入压缩机主体16。为了使由油分离器50回收的油返回至压缩机主体16，油返回管路62将油分离器50连接于压缩机主体16。

压缩机12具备使用制冷剂(例如冷却水等)冷却压缩机主体16的冷却系统66。冷却系统66具备工作气体冷却部48和油冷却部64。工作气体冷却部48通过被压缩机主体16压缩的工作气体和制冷剂的热交换来冷却工作气体。并且，油冷却部64通过从压缩机主体16流出的油和制冷剂的热交换来冷却油。

冷却系统66具有设置于压缩机框体18的制冷剂入口端口68及制冷剂出口端口70，从制冷剂入口端口68供给过来的制冷剂经由工作气体冷却部48和油冷却部64后从制冷剂出口端口70排出。从制冷剂出口端口70排出的制冷剂例如可以被冷却器(未图示)冷却之后再次供给至制冷剂入口端口68。如此，在压缩机主体16中产生的压缩热与制冷剂一起排出到压缩机12之外。

并且，压缩机12具备与各个压缩机主体16对应设置的几个传感器用作多个状态检测传感器。压缩机12的多个压缩机主体16分别具备第1压力传感器20b、第2压力传感器20c、第1温度传感器20d、第2温度传感器20e及第3温度传感器20f。

第1压力传感器20b构成为，检测从对应的压缩机主体16吐出的工作气体的压力，并输出第1压力检测信号P1作为状态检测信号。第1压力传感器20b以在吸附器54与吐出端口22之间测定工作气体的压力的方式配置于吐出流路26上。第2压力传感器20c构成为，检测吸入到对应的压缩机主体16的工作气体的压力，并输出第2压力检测信号P2作为状态检测信号。第2压力传感器20c以在储罐46与压缩机主体16之间测定工作气体的压力的方式配置于吸入流路28上。

第1温度传感器20d及第2温度传感器20e构成为，检测从对应的压缩机主体16吐出的工作气体的温度，并输出温度检测信号(T1、T2)作为状态检测信号。第1温度传感器20d以在压缩机主体16与工作气体冷却部48之间测定工作气体的温度的方式配置于吐出流路26上，第2温度传感器20e以在工作气体冷却部48与油分离器50之间测定工作气体的温度的方式配置于吐出流路26上。

第3温度传感器20f构成为，检测用于冷却从对应的压缩机主体16吐出的工作气体的制冷剂的温度，并输出温度检测信号T3作为状态检测信号。作为一例，第3温度传感器20f以在油冷却部64与制冷剂出口端口70之间测定制冷剂的温度的方式配置于冷却系统66上。

第1压力传感器20b、第2压力传感器20c、第1温度传感器20d、第2温度传感器20e及第3温度传感器20f连接成将状态检测信号(P1、P2、T1～T3)输出给压缩机控制部40。

来自第1压力传感器20b的第1压力检测信号P1表示从对应的压缩机主体16吐出的工作气体的压力。因此，在该压缩机主体16停止运转期间，第1压力检测信号P1表示比该压缩机主体16运转中的压力低的压力。来自第2压力传感器20c的第2压力检测信号P2表示从对应的压缩机主体16吐出的工作气体的压力。因此，在该压缩机主体16停止运转期间，第2压力检测信号P2表示比该压缩机主体16运转中的压力高的压力。同样地，关于来自第1温度传感器20d、第2温度传感器20e、第3温度传感器20f的温度检测信号(T1、T2、T3)，在对应的压缩机主体16停止运转期间，也表示比该压缩机主体16运转中的温度不同的温度。

压缩机控制部40构成为，在来自多个状态检测传感器(20a～20f)中的任一个状态检测传感器(20a～20f)的状态检测信号(P1、P2、T1～T3)表示对应的压缩机主体16停止运转时使其他压缩机主体16也停止运转。压缩机控制部40构成为，在来自某个状态检测传感器(20a～20f)的状态检测信号(P1、P2、T1～T3)表示压缩机主体16停止运转时向所有压缩机主体16(或其他所有压缩机主体16)输出停止指令信号S2。

压缩机控制部40也可以构成为，根据来自马达电流传感器20a、第1压力传感器20b、第2压力传感器20c、第1温度传感器20d、第2温度传感器20e及第3温度传感器20f中的一种传感器的状态检测信号来判定对应的压缩机主体16的状态。或者，压缩机控制部40也可以构成为，根据来自马达电流传感器20a、第1压力传感器20b、第2压力传感器20c、第1温度传感器20d、第2温度传感器20e及第3温度传感器20f中的多种传感器的状态检测信号来判定对应的压缩机主体16的状态。

如此，利用搭载于压缩机12的各种传感器，在任一个压缩机主体16出现异常停止时，可以使其他压缩机主体16同步停止。能够减轻或防止因多个压缩机主体16之间的导通和断开不一致引起的有可能在压缩机12内产生的工作气体的逆流。与图1所示的实施方式同样，图3所示的实施方式也抑制制造成本的上升并且提供工作气体的逆流对策。

并且，压缩机12的一部分构成要件也可以被多个压缩机主体16共享。这样一来，组件件数得到缩减，制造成本得到抑制。

图4是表示一种实施方式所涉及的超低温制冷机10能够采用的压缩机12的结构的另一例的概略图。在图4所示的实施方式中，设置于吸入流路28上的一部分构成要件被多个压缩机主体16共享。其余结构则与已叙述的实施方式相同，因此在图4中也标注相同的符号，适当省略重复说明。

压缩机12也可以具备设置在吸入流路28上的吸入端口24与朝向多个压缩机主体16分流的分流部72之间的共用的储罐46。并且，第1压力传感器20b、第2压力传感器20c及旁通阀56也可以被多个压缩机主体16共享。

图5是表示一种实施方式所涉及的超低温制冷机10能够采用的压缩机12的结构的又一例的概略图。在图5所示的实施方式中，设置于吐出流路26上的一部分构成要件被多个压缩机主体16共享。其余结构则与已叙述的实施方式相同，因此在图5中也标注相同的符号，适当省略重复说明。

压缩机12也可以具备设置在吐出流路26上的来自多个压缩机主体16的合流部74与吐出端口22之间的共用的吸附器54。

以上，根据实施例对本发明进行了说明。本领域技术人员应当可以理解，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。

在一种实施方式中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。

在上述实施方式中，多个压缩机主体16容纳于单一的压缩机框体18中，但并不只限于此。各压缩机主体16也可以分别容纳于单独的压缩机框体中。因此，压缩机12也可以具备相对于冷头14并联连接的多个压缩机主体16和分别容纳一个压缩机主体16的多个压缩机框体。

产业上的可利用性

本发明可以利用于超低温制冷机的领域中。

符号说明

10-超低温制冷机，12-压缩机，14-冷头，16-压缩机主体，18-压缩机框体，20-状态检测传感器，20a-马达电流传感器，22-吐出端口，24-吸入端口，26-吐出流路，28-吸入流路，30-压缩机马达，40-压缩机控制部，46-储罐，72-分流部，74-合流部，S1-状态检测信号。

Claims (7)

1.一种超低温制冷机，其特征在于，具备：

冷头；

多个压缩机主体，相对于所述冷头并联连接；

多个状态检测传感器，分别与所述多个压缩机主体对应设置，各状态检测传感器检测对应的压缩机主体的状态并输出状态检测信号；及

压缩机控制部，其构成为，在来自所述多个状态检测传感器中的任一个状态检测传感器的状态检测信号表示对应的压缩机主体停止运转时使其他压缩机主体也停止运转。

2.根据权利要求1所述的超低温制冷机，其特征在于，

所述多个压缩机主体分别具备：

压缩机马达；及

作为所述状态检测传感器的马达电流传感器，其检测流过所述压缩机马达的马达电流，并输出马达电流信号，

所述压缩机控制部构成为，在来自任一个马达电流传感器的马达电流信号表示对应的压缩机马达停止运转时使其他压缩机马达也停止运转。

3.根据权利要求1或2所述的超低温制冷机，其特征在于，

所述状态检测传感器具备压力传感器，所述压力传感器检测从对应的压缩机主体吐出或吸入到对应的压缩机主体的工作气体的压力，并输出压力检测信号作为所述状态检测信号。

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，

所述状态检测传感器具备温度传感器，所述温度传感器检测从对应的压缩机主体吐出的工作气体的温度或冷却从对应的压缩机主体吐出的工作气体的制冷剂的温度，并输出温度检测信号作为所述状态检测信号。

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，还具备：

共用的压缩机框体，其具有吐出端口和吸入端口，并且容纳所述多个压缩机主体；

吐出流路，从所述多个压缩机主体朝向所述吐出端口合流；及

吸入流路，从所述吸入端口朝向所述多个压缩机主体分流，

所述吐出流路和所述吸入流路均构成为允许逆流。

6.根据权利要求5所述的超低温制冷机，其特征在于，

所述吸入流路具备设置于所述吸入端口与朝向所述多个压缩机主体分流的分流部之间的共用的储罐。

7.根据权利要求5或6所述的超低温制冷机，其特征在于，

所述吐出流路具备设置于来自所述多个压缩机主体的合流部与所述吐出端口之间的共用的吸附器。

Images