CN112236628B - 脉冲管制冷机 - Google Patents

Abstract

脉冲管制冷机(10)具备：冷头(14)，其具备脉冲管(16)及蓄冷器(18)，脉冲管(16)的低温端连结于蓄冷器(18)的低温端；滑阀(32)，其具备阀驱动室(34)和根据阀驱动室(34)的压力在第1位置与第2位置之间进行移动的阀芯(36)，阀芯(36)在位于第1位置时将蓄冷器(18)的高温端连接于压缩机吐出口(12a)，在位于第2位置时将蓄冷器(18)的高温端连接于压缩机吸入口(12b)；及压力控制机构(38)，其与冷头(14)分开配置并且控制阀驱动室(34)的压力。

Description

脉冲管制冷机

技术领域

本发明涉及一种脉冲管制冷机。

背景技术

脉冲管制冷机通常具备振动流产生源、蓄冷器、脉冲管及相位控制机构作为主要构成要件。产生振动流存在几种方式。例如，已知有使用压缩机与周期性的流路切换机构的组合的所谓的GM(吉福德-麦克马洪；Gifford-McMahon)方式和利用简谐振动的活塞产生振动流的斯特林方式。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3895516号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在GM方式的脉冲管制冷机中，作为典型的流路切换机构，使用回转阀。回转阀具有阀定子和与其面接触的阀转子，并在接触面上形成有多个工作气体流路。通过使阀转子相对于阀定子进行旋转滑动，从而切换工作气体流路之间的连接，由此能够实现用于使脉冲管制冷机准确地进行动作的流路切换。

为了提高脉冲管制冷机的制冷性能，优选降低回转阀的工作气体流路中的工作气体的压力损耗。作为一种解决方案，可以扩大各个工作气体流路，但这种流路的扩大可能会导致阀转子的旋转滑动面的面积增加。若旋转滑动面变大，则作用于旋转的阀转子的摩擦阻力也会增加。如此一来，驱动阀转子所需要的转矩也会变大，因此会导致驱动回转阀的马达等驱动源的大型化。这样的缺点在大型脉冲管制冷机中尤为明显。

本发明的一实施方式的示例性目的之一在于抑制用于脉冲管制冷机的流路切换机构的驱动源大型化。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一实施方式，脉冲管制冷机具备：冷头，其具备脉冲管及蓄冷器，所述脉冲管的低温端连结于所述蓄冷器的低温端；滑阀，其具备阀驱动室和根据所述阀驱动室的压力在第1位置与第2位置之间进行移动的阀芯，所述阀芯在位于所述第1位置时将所述蓄冷器的高温端连接于压缩机吐出口，在位于所述第2位置时将所述蓄冷器的高温端连接于压缩机吸入口；及压力控制机构，其与所述冷头分开配置并且控制所述阀驱动室的压力。

另外，以上构成要件的任意组合或将本发明的构成要件或表述在方法、装置、系统等之间彼此替换的实施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，能够抑制用于脉冲管制冷机的流路切换机构的驱动源大型化。

附图说明

图1是概略地表示第1实施方式所涉及的脉冲管制冷机的整体结构的图。

图2是表示图1所示的脉冲管制冷机的工作气体回路结构的概略图。

图3是表示图1所示的脉冲管制冷机的工作气体回路结构的概略图。

图4是概略地表示实施方式所涉及的压力控制机构的结构的图。

图5是概略地表示第2实施方式所涉及的脉冲管制冷机的整体结构的图。

图6是概略地表示第2实施方式所涉及的脉冲管制冷机的另一结构的图。

图7是表示第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机的工作气体回路结构的概略图。

图8是表示第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机的工作气体回路结构的概略图。

图9是概略地表示第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机的另一结构的图。

图10是概略地表示第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机的又一结构的图。

图11是表示第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机的工作气体回路结构的概略图。

图12是表示第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机的工作气体回路结构的概略图。

图13是概略地表示可适用于第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机的滑阀的另一结构的图。

图14是概略地表示第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机的另一结构的图。

图15是表示第5实施方式所涉及的脉冲管制冷机的工作气体回路结构的概略图。

图16是表示第5实施方式所涉及的脉冲管制冷机的工作气体回路结构的概略图。

图17是概略地表示可适用于实施方式所涉及的脉冲管制冷机的压力控制机构的另一结构的图。

图18是概略地表示可适用于实施方式所涉及的脉冲管制冷机的压力控制机构的又一结构的图。

图19是概略地表示可适用于实施方式所涉及的脉冲管制冷机的压力控制机构的又一结构的图。

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，并适当省略重复说明。为了易于说明，在附图中，适当设定各部的缩尺或形状，只要没有特别提及，其并不作限定性地解释。实施方式仅为示例，其并不对本发明的范围作任何限定。实施方式中所记载的所有特征或其组合并不一定是发明的本质内容。

图1是概略地表示第1实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的整体结构的图。图2及图3是表示图1所示的脉冲管制冷机10的工作气体回路结构的概略图。图2表示脉冲管制冷机10的吸气工序，图3表示脉冲管制冷机10的排气工序。

脉冲管制冷机10具备压缩机12和冷头14。冷头14具备脉冲管16、蓄冷器18、冷却被冷却物19的冷却台20、凸缘部22及室温部24。脉冲管制冷机10为单级式脉冲管制冷机。但是，脉冲管制冷机10也可以采用多级式(例如，二级式)脉冲管制冷机。

作为一例，脉冲管制冷机10为GM(Gifford-McMahon：吉福德-麦克马洪)方式的双向进气型脉冲管制冷机。因此，在冷头14的室温部24连接有缓冲容积26(例如，缓冲箱)。并且，室温部24具有两个流路阻力(例如，节流孔或节流阀等)。以下，为了便于说明，将第1流路阻力称为双向进气节流孔28，将第2流路阻力称为缓冲节流孔30。但是，流路阻力并不只限于节流孔。

详细内容将在后面进行叙述，但是，关于容纳于室温部24的流路切换机构，脉冲管制冷机10与典型的脉冲管制冷机不同。室温部24具备滑阀32，而并不具备回转阀。滑阀32具备阀驱动室34和根据阀驱动室34的压力在第1位置与第2位置之间进行移动的阀芯36。阀芯36在位于第1位置处时将蓄冷器18的高温端连接于压缩机12的吐出口，在位于第2位置处时将蓄冷器18的高温端连接于压缩机12的吸入口。并且，脉冲管制冷机10具备压力控制机构38，该压力控制机构38与冷头14分开配置并且控制阀驱动室34的压力。压力控制机构38具有驱动室吸气阀V1和驱动室排气阀V2。

压缩机12及滑阀32构成脉冲管制冷机10的振动流产生源。即，能够从压缩机12所产生的工作气体的稳定流通过滑阀32的切换动作并经由蓄冷器18在脉冲管16内生成工作气体的压力振动。并且，由缓冲容积26、双向进气节流孔28及缓冲节流孔30构成脉冲管制冷机10的相位控制机构。通过相位控制机构，能够使脉冲管16内的气体要件(也被称为气体活塞)的位移振动的相位相对于工作气体的压力振动滞后。适当的相位滞后会产生脉冲管16的低温端处的PV功，因而能够冷却工作气体。冷却台20与被冷却的工作气体进行热交换从而被冷却。

压缩机12构成为，具有压缩机吐出口12a和压缩机吸入口12b，并且将所回收的低压PL的工作气体压缩而生成高压PH的工作气体。工作气体从压缩机吐出口12a通过蓄冷器18供给到脉冲管16，工作气体从脉冲管16通过蓄冷器18回收到压缩机吸入口12b。压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b分别作为脉冲管制冷机10的高压源及低压源而发挥作用。工作气体还被称为制冷剂气体，例如为氦气。

通常，高压PH及低压PL均比脉冲管制冷机10的周围环境压力(例如，大气压)高很多。因此，高压PH及低压PL也可以分别称为第1高压及第2高压。通常，高压PH例如为2～3MPa。低压PL例如为0.5～1.5MPa。

在脉冲管制冷机10中设置有高压管路13a及低压管路13b。高压管路13a从压缩机吐出口12a延伸，并在高压管路分支点40a处分支后分别连接于冷头14的高压端口42和压力控制机构38的驱动室吸气阀V1。通过高压管路13a，高压PH的工作气体从压缩机12流向冷头14，而且从压缩机12流向压力控制机构38。低压管路13b从压缩机吸入口12b延伸，并在低压管路分支点40b处分支后分别连接于冷头14的低压端口44和压力控制机构38的驱动室排气阀V2。通过低压管路13b，低压PL的工作气体从冷头14流向压缩机12，而且从压力控制机构38流向压缩机12。

并且，在脉冲管制冷机10中还设置有阀驱动室管路46。阀驱动室管路46从阀驱动室34延伸，并在中途分支后分别连接于驱动室吸气阀V1和驱动室排气阀V2。

高压管路13a及低压管路13b可以为连接压缩机12、冷头14及压力控制机构38的刚性或挠性配管。并且，阀驱动室管路46可以为连接冷头14和压力控制机构38的刚性或挠性配管。

脉冲管16具有脉冲管高温端16a和脉冲管低温端16b，并且从脉冲管高温端16a朝向脉冲管低温端16b延伸。脉冲管高温端16a及脉冲管低温端16b也可以分别称为脉冲管16的第1端及第2端。在脉冲管高温端16a及脉冲管低温端16b可以分别设置有整流器。同样地，蓄冷器18具有蓄冷器高温端18a和蓄冷器低温端18b，并且从蓄冷器高温端18a朝向蓄冷器低温端18b延伸。蓄冷器高温端18a及蓄冷器低温端18b也可以分别称为蓄冷器18的第1端及第2端。将脉冲管16及蓄冷器18的延伸方向表示为冷头14的轴向A。

脉冲管低温端16b和蓄冷器低温端18b通过冷却台20结构连接且热耦合。在冷却台20形成有冷却台流路21。脉冲管低温端16b通过冷却台流路21与蓄冷器低温端18b流体连通。因此，从压缩机12供给过来的工作气体能够从蓄冷器低温端18b通过冷却台流路21流向脉冲管低温端16b。来自脉冲管16的返回气体能够从脉冲管低温端16b通过冷却台流路21流向蓄冷器低温端18b。

在示例性的结构中，脉冲管16是其内部为空腔的圆筒状的管，蓄冷器18为在内部填充有蓄冷材料的圆筒状的管，两者配置成彼此相邻且各自的中心轴彼此平行。脉冲管16及蓄冷器18从冷却台20朝向相同方向延伸，相对于冷却台20而言，脉冲管高温端16a及蓄冷器高温端18a配置于相同的一侧。由此，脉冲管16、蓄冷器18及冷却台20配置成U字状。

被冷却物19直接设置于冷却台20上，或者经由刚性或挠性传热部件与冷却台20热耦合。脉冲管制冷机10能够通过来自冷却台20的传导冷却来冷却被冷却物19。另外，作为一例，被脉冲管制冷机10冷却的被冷却物19为超导电磁铁或其他超导装置、或者红外线摄像元件或其他传感器等固体物，但是并不只限于此。当然，脉冲管制冷机10也可以冷却与冷却台20接触的气体或液体。

另一方面，脉冲管高温端16a和蓄冷器高温端18a通过凸缘部22彼此连接。凸缘部22安装于设置脉冲管制冷机10的支承台或支承壁等支承部48。支承部48可以为将冷却台20及被冷却物19(与蓄冷器18及脉冲管16一同)容纳的绝热容器或真空容器的壁材料或其他部位。

脉冲管16及蓄冷器18从凸缘部22的一个主表面朝向冷却台20延伸，室温部24设置在凸缘部22的另一个主表面上。因此，在支承部48构成绝热容器或真空容器的一部分的情况下，若凸缘部22安装于支承部48，则脉冲管16、蓄冷器18及冷却台20容纳于该容器内，室温部24配置于容器外。

如此，压缩机12、室温部24及压力控制机构38配置于周围环境(例如，室温大气压环境)中。缓冲容积26也配置于周围环境中。蓄冷器18、脉冲管16及冷却台20则配置于与周围环境隔离的环境(例如，超低温真空环境)中。

另外，室温部24无需一定要直接安装于凸缘部22。室温部24也可以与脉冲管制冷机10的冷头14分开配置并通过刚性或挠性配管连接于冷头14。如此，脉冲管制冷机10的相位控制机构可以与冷头14分开配置。

室温部24具有将滑阀32连接于蓄冷器18的蓄冷器流路50、将缓冲容积26连接于脉冲管16的缓冲流路52及迂回冷却台流路21而将蓄冷器18连接于脉冲管16的旁通流路54。缓冲容积26作为具有高压PH与低压PL之间的中间压(例如，高压PH与低压PL的平均压)的工作气体的中间压源而发挥作用。

蓄冷器流路50及缓冲流路52分别贯穿凸缘部22而延伸至蓄冷器高温端18a及脉冲管高温端16a。蓄冷器流路50将滑阀32的第2气体室35连接于蓄冷器高温端18a。双向进气节流孔28设置于旁通流路54上，缓冲节流孔30设置于缓冲流路52上。缓冲流路52将缓冲容积26连接于缓冲节流孔30，并且将缓冲节流孔30连接于脉冲管高温端16a。旁通流路54从蓄冷器流路50分支后连接于双向进气节流孔28，并且从双向进气节流孔28延伸并与缓冲流路52合流。旁通流路54在缓冲节流孔30与脉冲管高温端16a之间连接于缓冲流路52。

因此，通过蓄冷器流路50，工作气体能够在滑阀32与蓄冷器高温端18a之间进行流入及流出，而且，通过冷却台流路21，工作气体能够在蓄冷器18与脉冲管低温端16b之间进行流入及流出。并且，通过缓冲流路52(即，缓冲节流孔30)，工作气体能够在缓冲容积26与脉冲管高温端16a之间进行流入及流出。通过旁通流路54(即，双向进气节流孔28)，工作气体能够在滑阀32与脉冲管高温端16a之间进行流入及流出。

滑阀32具有套筒56，该套筒56容纳阀芯36并且引导阀芯36移动。阀驱动室34形成于阀芯36的一端与套筒56之间。阀驱动室34也可以称为滑阀32的第1气体室。第2气体室35形成于阀芯36的另一端与套筒56之间。相对于阀芯36而言，阀驱动室34和第2气体室35位于彼此相反的一侧。

阀芯36能够基于阀驱动室34与第2气体室35之间的压力差而相对于套筒56进行移动。在阀驱动室34的压力低于第2气体室35的压力时，阀芯36以缩小阀驱动室34并扩张第2气体室35的方式在套筒56内移动(在图中朝上移动)。相反地，在阀驱动室34的压力高于第2气体室35的压力时，阀芯36以扩张阀驱动室34并缩小第2气体室35的方式在套筒56内移动(在图中朝下移动)。

套筒56具有作为高压端口42及低压端口44而发挥作用的两个贯穿孔。并且，在套筒56上还设置有另外两个贯穿孔，阀驱动室34通过其中一个贯穿孔与阀驱动室管路46连通，第2气体室35通过另一个贯穿孔与蓄冷器18及脉冲管16连通。

作为一例，阀芯36为沿冷头14的轴向A延伸的圆柱状的部件，套筒56为沿冷头14的轴向A延伸并且与阀芯36同轴配置的具有圆筒状的内周面的部件。阀芯36及套筒56也可以分别称为活塞及气缸。高压端口42及低压端口44形成于套筒56的侧面，另外两个贯穿孔分别形成于套筒56的端面。另外，阀芯36和套筒56的延伸方向并不只限于冷头14的轴向A，也可以沿其他方向延伸。

并且，滑阀32具有配置于阀芯36与套筒56之间的游隙中的多个密封部件，具体而言，具有第1密封部件58a、第2密封部件58b、第3密封部件58c及第4密封部件58d。这些密封部件在轴向上的不同位置处安装于阀芯36，并且沿阀芯36的周向延伸。密封部件例如为滑动密封(Slipper seal)件或O型环等用于密封工作气体的部件，但只要具有所期望的密封性能，也可以使用其他的接触密封件或非接触密封件。

滑阀32内部的工作气体空间被密封部件分隔成包括阀驱动室34和第2气体室35在内的五个区段。其余三个区段形成于阀芯36与套筒56之间的游隙中。即，游隙分隔成第1游隙区域60a、第2游隙区域60b及第3游隙区域60c，这些区域在阀芯36的轴向上彼此相邻。

第1密封部件58a配置于阀驱动室34与第1游隙区域60a之间，防止或最小化工作气体在它们之间直接流通。第2密封部件58b配置于第1游隙区域60a与第2游隙区域60b之间，防止或最小化工作气体在它们之间直接流通。第3密封部件58c配置于第2游隙区域60b与第3游隙区域60c之间，防止或最小化工作气体在它们之间直接流通。第4密封部件58d配置于第3游隙区域60c与第2气体室35之间，防止或最小化工作气体在它们之间直接流通。

阀芯36具有阀芯主流路62。阀芯主流路62的一端与第2游隙区域60b连通，阀芯主流路62的另一端与第2气体室35连通。阀芯主流路62可以从阀芯36的侧面朝向端面贯穿阀芯36而形成。

并且，在阀芯36与套筒56之间还设置有复位弹簧64。复位弹簧64例如使阀芯36趋向于阀芯36的上止点与下止点之间的中间的初始位置。复位弹簧64在阀芯36位于上止点时能够将阀芯36向下拉回，在阀芯36位于下止点时能够将阀芯36向上推回。复位弹簧64容纳于第2气体室35中。另外，复位弹簧64也可以设置于阀驱动室34中。并且，设置复位弹簧64并不是必须的，滑阀32也可以不具备复位弹簧64。

滑阀32以与蓄冷器高温端18a相邻配置的方式固定于冷头14。如此一来，能够缩短蓄冷器流路50的长度。蓄冷器流路50的长度可以短于缓冲流路52的长度或也可以短于旁通流路54的长度。作为一例，将滑阀32的套筒56固定于凸缘部22，使第2气体室35配置在蓄冷器高温端18a的正上方。如此一来，能够尽可能缩短蓄冷器流路50的长度。

阀芯主流路62、第2气体室35及蓄冷器流路50形成对脉冲管制冷机10的制冷能力没有贡献的所谓的死容积(dead volume)。因此，通过缩短蓄冷器流路50的长度，能够减少死容积。这有助于提高脉冲管制冷机10的制冷能力。

参考图2及图3对滑阀32的动作进行说明。如上所述，在图2中示出了脉冲管制冷机10进行吸气工序时的状态，在图3中示出脉冲管制冷机10进行排气工序时的状态。滑阀32的阀芯36在吸气工序中移动到第1位置，在排气工序中移动到第2位置。第1位置及第2位置也可以分别称为吸气位置及排气位置。

如图2所示，在吸气工序中，驱动室排气阀V2被打开，驱动室吸气阀V1被关闭。压缩机吸入口12b与阀驱动室34连通，阀驱动室34的压力成为低压PL。此时，第2气体室35具有稍高于低压PL的压力。这是因为，冷头14(即，蓄冷器18及脉冲管16)内的压力变动相对于阀驱动室34中的压力变动有所延迟。在吸气工序的开始时刻，阀芯36位于下止点或其附近(在图2中，在第2气体室35中用虚线表示)。基于阀驱动室34与第2气体室35之间的压力差，阀芯36以缩小阀驱动室34的方式在套筒56内沿轴向移动(用虚线箭头表示)。复位弹簧64的复原力也有助于阀芯36的朝上移动。

若通过阀芯36的朝上移动而阀芯36到达第1位置(即，上止点或其附近)，则第2游隙区域60b变得与高压端口42相邻。高压端口42通过阀芯主流路62与第2气体室35连接，高压PH的工作气体从压缩机吐出口12a供给到蓄冷器18及脉冲管16。此时，第3游隙区域60c与低压端口44相邻。由于低压端口44被阀芯36堵住，因此蓄冷器18及脉冲管16与压缩机吸入口12b的连接被切断。

如图3所示，在排气工序中，驱动室吸气阀V1被打开，驱动室排气阀V2被关闭。压缩机吐出口12a与阀驱动室34连通，阀驱动室34的压力成为高压PH。此时，第2气体室35具有稍低于高压PH的压力。在排气工序的开始时刻，阀芯36位于上止点或其附近(在图2中，在阀驱动室34中用虚线表示)。基于阀驱动室34与第2气体室35之间的压力差，阀芯36以扩张阀驱动室34的方式在套筒56内沿轴向移动(用虚线箭头表示)。复位弹簧64的复原力也有助于阀芯36的朝下移动。

若通过阀芯36的朝下移动而阀芯36到达第2位置(即，下止点或其附近)，则第2游隙区域60b变得与低压端口44相邻。低压端口44通过阀芯主流路62与第2气体室35连接，工作气体排出到压缩机吸入口12b，脉冲管16及蓄冷器18成为低压PL。此时，第1游隙区域60a与高压端口42相邻。由于高压端口42被阀芯36堵住，因此蓄冷器18及脉冲管16与压缩机吐出口12a的连接被切断。

如此，滑阀32作为将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于蓄冷器高温端18a的脉冲管制冷机10的主压力切换阀而发挥作用。压力控制机构38能够使压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于滑阀32的阀驱动室34，并控制阀驱动室34的压力以准确地驱动阀芯36。

如上所述，典型的脉冲管制冷机具有回转阀作为流路切换机构，在回转阀的旋转滑动面上设置有若干个工作气体端口。为了通过旋转来切换这些工作气体端口之间的相互连接，这些端口在旋转滑动面上配置于径向上的不同位置。为了减少回转阀内的工作气体的压力损耗，需要扩大端口，但这会导致回转阀的直径变大，即，会导致旋转滑动面的面积增加。若旋转滑动面变大，则旋转时的摩擦阻力变大，因此驱动回转阀所需要的转矩也会增加，马达等驱动源也需要大型的驱动源。这会带来回转阀的制造成本上升或脉冲管制冷机大型化等缺点。尤其，对于输出较大的制冷能力的大型的脉冲管制冷机而言，这样的缺点可能会变得明显。

通常，与GM制冷机等其他代表性的超低温制冷机相比，脉冲管制冷机能够进行安静的运行，因此适于忌讳噪声或振动的制冷用途。在大部分情况下，回转阀的马达、阀转子及阀定子构成一个回转阀单元。若将该回转阀直接设置于脉冲管制冷机的冷头上，则马达也成为冷头的一部分。假设在大型的脉冲管制冷机中采用这种设计，则大型的马达会直接设置于冷头。大型马达会相应成为电磁噪声和/或机械振动的产生源，因此不优选。

为了避免这样的噪声或振动的传递，可以考虑将回转阀单元配置在与冷头分开的位置并用长配管连接两者的设计。然而，在该设计中，从回转阀的工作气体出入口至冷头的蓄冷器为止的配管容积也会变大。该容积为对制冷能力没有贡献的死容积，因此该容积的增加不可取。

如此，在使用回转阀作为流路切换机构的以往的脉冲管制冷机中，难以在避免死容积增加及避免制冷能力下降的状态下充分降低从回转阀传递到冷头的噪声/振动。

相对于此，实施方式所涉及的脉冲管制冷机10具备滑阀32。因此，难以产生起因于上述回转阀的缺点。

在滑阀32中，即使扩张阀芯主流路62等阀内部流路，也不会直接造成驱动源的大型化。滑阀32基于阀驱动室34的工作气体压力流体性地进行动作。因此，阀驱动室34的容积可以比较小。因此，能够将阀驱动室34的尺寸抑制为较小的同时能够扩张滑阀32的内部流路，由此，能够减少滑阀32内的工作气体的压力损耗。与采用回转阀的情况相比，能够抑制用于脉冲管制冷机10的流路切换机构的驱动源的大型化。

并且，压力控制机构38与冷头14分开配置。因此，即使在压力控制机构38可能会成为噪声源或振动源的情况下，从压力控制机构38向冷头14的噪声或振动的传递也会得到抑制。而且，由于阀驱动室34的容积可以较小，因此压力控制机构38也可以为比较小型。因此，压力控制机构38能够产生的噪声或振动原本就小，给冷头14带来的影响也小。

如上所述，滑阀32以与蓄冷器高温端18a相邻配置的方式固定于冷头14。因此，能够缩短成为死容积的蓄冷器流路50，从而能够提高脉冲管制冷机10的制冷能力。

压力控制机构38可以具有各种具体结构。例如，驱动室吸气阀V1及驱动室排气阀V2可以采用能够单独控制的阀的形式。各阀V1、V2可以为电磁开闭阀。各阀V1、V2可以构成为按照预先规定的阀定时自动进行开闭动作。或者，压力控制机构38也可以以回转阀的形式构成。

图4是概略地表示实施方式所涉及的压力控制机构38的结构的图。压力控制机构38具备使压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于阀驱动室34的回转阀66。

回转阀66具备马达66a、阀转子66b、阀定子66c及阀壳体66d。阀转子66b及阀定子66c容纳于阀壳体66d内，并且两者以通过阀滑动面66e而彼此面接触的方式相邻配置。阀定子66c固定于阀壳体66d。马达66a设置于阀壳体66d的外侧，马达66a的输出轴贯穿阀壳体66d并朝向阀转子66b延伸。

在阀壳体66d的内部形成有压力室66f，阀转子66b及阀定子66c配置于压力室66f。作为一例，压力室66f上连接有高压管路13a，从而导入高压PH。阀定子66c上连接有低压管路13b和阀驱动室管路46。在阀定子66c与阀壳体66d之间安装有至少两个密封部件，其中一个密封部件从压力室66f(即，高压管路13a)密封低压管路13b，另一个密封部件从低压管路13b密封阀驱动室管路46。因此，在回转阀66的内部，高压管路13a、低压管路13b及阀驱动室管路46之间的工作气体的直接流通得到防止。

输出轴通过马达66a的驱动而进行旋转，由此，阀转子66b相对于阀定子66c进行旋转滑动。伴随阀转子66b的旋转滑动，在阀滑动面66e上，周期性地切换流路连接，回转阀66使高压管路13a和低压管路13b交替连接于阀驱动室管路46。

由阀转子66b和阀定子66c构成的回转阀66的具体的流路结构可以适当采用各种公知的结构，因此省略详细说明。在上述说明中，高压管路13a连接于压力室66f，低压管路13b连接于阀定子66c，但是，也可以采用与其相反的结构，即，将高压管路13a连接于阀定子66c，将低压管路13b连接于压力室66f。

如此，在压力控制机构38构成为回转阀66的情况下，可以沿用超低温制冷机的回转阀的已有的设计。因此，能够轻松地制造出压力控制机构38，是有利的。

图5是概略地表示第2实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的整体结构的图。第2实施方式所涉及的脉冲管制冷机10与第1实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的不同点在于工作气体回路的配管连接，其他部分的结构则与第1实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的结构相同。以下，重点对第2实施方式所涉及的脉冲管制冷机10与第1实施方式的不同结构进行说明，关于相同的结构则进行简单说明或者省略说明。

在第2实施方式所涉及的脉冲管制冷机10中也使用滑阀32。因此，与第1实施方式所涉及的脉冲管制冷机10同样，能够兼顾减少滑阀32内的工作气体的压力损耗和抑制用于脉冲管制冷机10的流路切换机构的驱动源的大型化。因此，与采用回转阀作为用于冷头的流路切换机构的以往的典型的脉冲管制冷机相比，是有利的。

如图5所示，脉冲管制冷机10具备将阀驱动室34连接于压力控制机构38的可装卸的连接器68。可装卸的连接器68设置于阀驱动室管路46上。可装卸的连接器68例如为自动密封管接头。

可装卸的连接器68可以通过比较长的配管而连接于压力控制机构38。例如，可装卸的连接器68可以设置于阀驱动室管路46上的靠近冷头14的室温部24的位置。在该情况下，可装卸的连接器68通过压缩机侧配管46a连接于压力控制机构38，通过冷头侧配管46b连接于室温部24(具体而言，滑阀32的阀驱动室34)。压缩机侧配管46a长于从可装卸的连接器68至阀驱动室34为止的流路长度(包括冷头侧配管46b在内)。或者，可装卸的连接器68也可以与室温部24相邻设置。

如此，由于压力控制机构38经由可装卸的连接器68连接于冷头14，因此能够容易加长阀驱动室管路46从而将压力控制机构38配置在远离冷头14的位置。这有助于抑制在压力控制机构38中可能产生的电磁噪声和/或机械振动传递到冷头14。并且，通过可装卸的连接器68，压力控制机构38可拆卸地连接于冷头14，因此工作人员能够从冷头14拆卸压力控制机构38进行维护。

并且，通过使用比较长的压缩机侧配管46a，能够加长阀驱动室管路46并且能够将滑阀32与冷头14靠近配置。例如，能够将滑阀32与蓄冷器高温端18a相邻配置。如此一来，能够缩短蓄冷器流路50从而能够减小死容积，并且能够抑制噪声或振动从压力控制机构38传递到冷头14。

可装卸的连接器68也可以追加设置于脉冲管制冷机10的工作气体回路的其他位置。如图5所示，例如，可以将可装卸的连接器68设置于高压管路13a及低压管路13b中的至少一个管路上。如此一来，能够抑制噪声或振动从压缩机12传递到冷头14。

并且，脉冲管制冷机10还可以具备具有高压管路分支点40a及低压管路分支点40b的歧管70。通过歧管70，压缩机12与冷头14连接，而且压缩机12与压力控制机构38连接。歧管70可以固定于地面或其他静止部。压缩机12与歧管70分开配置并经由配管与歧管70连接。如此一来，能够抑制噪声或振动从压缩机12传递到冷头14。

如图5所示，压力控制机构38可以与歧管70分开配置并经由配管与歧管70连接。或者，压力控制机构38也可以设置于歧管70上。

图6是概略地表示第2实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的另一结构的图。脉冲管制冷机10可以具备设置于高压管路13a、低压管路13b及阀驱动室管路46中的至少一个管路上的噪声切断结构72。噪声切断结构72直接或经由配管连结于可装卸的连接器68，从而切断或降低沿设置有噪声切断结构72的配管传递过来的电磁噪声。可装卸的连接器68设置于噪声切断结构72的至少一侧(在图6中，设置于两侧)。

作为一例，噪声切断结构72具备一对凸缘72a和被这些凸缘72a夹持的噪声切断体72b。噪声切断体72b例如为被陶瓷涂层或氟树脂涂层等绝缘性涂层材料包覆的金属体。凸缘72a及噪声切断体72b通过螺栓螺母等适当的紧固件彼此固定在一起。贯穿凸缘72a及噪声切断体72b而形成有工作气体流路。

通过设置噪声切断结构72，能够进一步抑制噪声从压缩机12或压力控制机构38传递到冷头14。

图7及图8是表示第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的工作气体回路结构的概略图。图7表示脉冲管制冷机10的吸气工序，图8表示脉冲管制冷机10的排气工序。第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机10与第1实施方式所涉及的脉冲管制冷机10不同点在于滑阀32，其他部分的结构则与第1实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的结构相同。以下，重点对第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机10与第1实施方式的不同结构进行说明，关于相同的结构则进行简单说明或者省略说明。

滑阀32具备在与阀驱动室34相反的一侧与阀芯36相邻的背压室74和从阀驱动室34及背压室74密封的连接流路76。连接流路76在阀芯36位于第1位置时将蓄冷器高温端18a连接于压缩机吐出口12a，在阀芯36位于第2位置时将蓄冷器高温端18a连接于压缩机吸入口12b。

并且，滑阀32具有配置于阀芯36与套筒56之间的游隙中的多个密封部件，具体而言，具有第1密封部件58a、第2密封部件58b、第3密封部件58c及第4密封部件58d。滑阀32内部的工作气体空间被这些密封部件分隔成阀驱动室34、第1游隙区域60a、第2游隙区域60b、第3游隙区域60c及背压室74。通过第4密封部件58d，背压室74从第3游隙区域60c密封。

在背压室74上连接有中间压缓冲器78。背压室74通过形成于套筒56的背压室74侧的端面上的贯穿孔与中间压缓冲器78连通。中间压缓冲器78具有高压PH与低压PL之间的中间压PM(例如，高压PH与低压PL的平均压)。因此，背压室74的压力保持在中间压PM。

连接流路76在阀芯36的轴向上配置于第2密封部件58b与第3密封部件58c之间。因此，连接流路76与第2游隙区域60b连通。换言之，连接流路76扩大了第2游隙区域60b的流路宽度。第2游隙区域60b(即，连接流路76)通过形成于套筒56的侧面的贯穿孔而与蓄冷器流路50连通。作为一例，连接流路76为形成于阀芯36的圆筒侧面的槽，并且遍及阀芯36的周向上的整周而延伸。或者，连接流路76也可以沿径向贯穿阀芯36。

如图7所示，在吸气工序中，驱动室排气阀V2被打开，驱动室吸气阀V1被关闭。压缩机吸入口12b与阀驱动室34连通，阀驱动室34的压力成为低压PL。由于背压室74具有中间压PM，因此基于阀驱动室34与背压室74之间的压力差，阀芯36以缩小阀驱动室34的方式在套筒56内沿轴向移动。

若通过阀芯36的朝上移动而阀芯36到达第1位置(即，上止点或其附近)，则第2游隙区域60b变得与高压端口42相邻。高压端口42通过连接流路76连接于蓄冷器流路50，高压PH的工作气体从压缩机吐出口12a供给到蓄冷器18及脉冲管16。此时，第3游隙区域60c与低压端口44相邻。由于低压端口44被阀芯36堵住，因此蓄冷器18及脉冲管16与压缩机吸入口12b的连接被切断。

如图8所示，在排气工序中，驱动室吸气阀V1被打开，驱动室排气阀V2被关闭。压缩机吐出口12a与阀驱动室34连通，阀驱动室34的压力成为高压PH。由于背压室74具有中间压PM，因此基于阀驱动室34与背压室74之间的压力差，阀芯36以扩张阀驱动室34的方式在套筒56内沿轴向移动。

若通过阀芯36的朝下移动而阀芯36到达第2位置(即，下止点或其附近)，则第2游隙区域60b变得与低压端口44相邻。低压端口44通过连接流路76连接于蓄冷器流路50，工作气体排出到压缩机吸入口12b，脉冲管16及蓄冷器18成为低压PL。此时，第1游隙区域60a与高压端口42相邻。由于高压端口42被阀芯36堵住，因此蓄冷器18及脉冲管16与压缩机吐出口12a的连接被切断。

如此，滑阀32作为将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于蓄冷器高温端18a的脉冲管制冷机10的主压力切换阀而发挥作用。压力控制机构38能够使压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于滑阀32的阀驱动室34，并控制阀驱动室34的压力以准确地驱动阀芯36。

因此，在第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机10中也能够兼顾减少滑阀32内的工作气体的压力损耗和抑制用于脉冲管制冷机10的流路切换机构的驱动源的大型化。因此，与采用回转阀作为用于冷头的流路切换机构的以往的典型的脉冲管制冷机相比，是有利的。

与参考图2及图3进行说明的第2气体室35不同，第3实施方式所涉及的背压室74与从滑阀32到蓄冷器18的工作气体流路流体隔离。背压室74不会形成死容积(dead volume)。因此，与第1实施方式所涉及的脉冲管制冷机10相比，第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机10具有能够减小死容积的优点。

图9及图10是概略地表示第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的其他结构的图。设置中间压缓冲器78并不是必须的。如图9所示，背压室74可以连接于缓冲容积26。并且，如图10所示，背压室74也可以连接于蓄冷器高温端18a从而取代设置中间压缓冲器78。在该情况下，为了相位控制或流量控制可以设置将背压室74连接于蓄冷器高温端18a的节流孔等第3流路阻力80。如此一来，与参考图7及图8进行说明的例子同样地，也能够减小死容积。

图11及图12是表示第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的工作气体回路结构的概略图。图11表示脉冲管制冷机10的吸气工序，图12表示脉冲管制冷机10的排气工序。第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机10与第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的不同点在于滑阀32，其他部分的结构则与第3实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的结构相同。以下，重点对第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机10与第3实施方式的不同结构进行说明，关于相同的结构则进行简单说明或者省略说明。

在第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机10中，阀芯36具备一组彼此对置配置的活塞82。两个活塞82容纳于一个套筒56中，在各活塞82的一侧形成有阀驱动室34，在相反的一侧(即，两个活塞82之间)形成有背压室74。

两个活塞82具有相同的结构。各活塞82分别具有配置于活塞82与套筒56之间的游隙中的四个密封部件(58a～58d)。滑阀32的内部的工作气体空间被这些密封部件分隔成阀驱动室34、第1游隙区域60a、第2游隙区域60b、第3游隙区域60c及背压室74。背压室74形成于两个活塞82各自的第4密封部件58d之间。

背压室74通过第3流路阻力80连接于蓄冷器高温端18a。但是，这并不是必须的，如图7及图8所示，背压室74也可以连接于中间压缓冲器78。或者，如图9所示，背压室74也可以连接于缓冲容积26。

并且，各活塞82具备从阀驱动室34及背压室74密封的连接流路76。连接流路76在活塞82位于第1位置时将蓄冷器高温端18a连接于压缩机吐出口12a，在活塞82位于第2位置时将蓄冷器高温端18a连接于压缩机吸入口12b。连接流路76与第2游隙区域60b连通。

由于滑阀32具有两个连接流路76，因此高压管路13a从压缩机吐出口12a延伸并在中途分支成两个后分别连接于这些连接流路76。同样地，低压管路13b也从压缩机吸入口12b延伸并在中途分支成两个后分别连接于两个连接流路76。套筒56具有两个高压端口42和两个低压端口44。阀驱动室管路46从压力控制机构38延伸并在中途分支成两个后分别连接于两个阀驱动室34。蓄冷器流路50从蓄冷器高温端18a延伸并在中途分支成两个后分别连接于两个连接流路76。

如图11所示，在吸气工序中，驱动室排气阀V2被打开，驱动室吸气阀V1被关闭。压缩机吸入口12b与阀驱动室34连通，阀驱动室34的压力成为低压PL。由于背压室74具有中间压PM，因此基于阀驱动室34与背压室74之间的压力差，两个活塞82以缩小阀驱动室34的方式在套筒56内沿轴向移动。两个活塞82以彼此远离的方式朝向相反方向移动。

如此，若各活塞82到达第1位置，则第2游隙区域60b与高压端口42相邻。高压端口42通过连接流路76连接于蓄冷器流路50，高压PH的工作气体从压缩机吐出口12a供给到蓄冷器18及脉冲管16。此时，第3游隙区域60c与低压端口44相邻。由于低压端口44被活塞82堵住，因此蓄冷器18及脉冲管16与压缩机吸入口12b的连接被切断。

如图12所示，在排气工序中，驱动室吸气阀V1被打开，驱动室排气阀V2被关闭。压缩机吐出口12a与阀驱动室34连通，阀驱动室34的压力成为高压PH。由于背压室74具有中间压PM，因此基于阀驱动室34与背压室74之间的压力差，两个活塞82以扩张阀驱动室34的方式在套筒56内沿轴向移动。两个活塞82以彼此靠近的方式朝向相反方向移动。

如此，若各活塞82到达第2位置，则第2游隙区域60b与低压端口44相邻。低压端口44通过连接流路76连接于蓄冷器流路50，工作气体排出到压缩机吸入口12b，脉冲管16及蓄冷器18成为低压PL。此时，第1游隙区域60a与高压端口42相邻。由于高压端口42被活塞82堵住，因此蓄冷器18及脉冲管16与压缩机吐出口12a的连接被切断。

如此，滑阀32作为将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于蓄冷器高温端18a的脉冲管制冷机10的主压力切换阀而发挥作用。压力控制机构38能够使压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于滑阀32的阀驱动室34，并控制阀驱动室34的压力以准确地驱动活塞82。

在第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机10中，也能够兼顾减少滑阀32内的工作气体的压力损耗和抑制用于脉冲管制冷机10的流路切换机构的驱动源的大型化。因此，与采用回转阀作为用于冷头的流路切换机构的以往的典型的脉冲管制冷机相比，是有利的。

并且，根据第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机10，两个活塞82彼此对置配置并且彼此朝向相反方向往复移动，因此与单一的阀芯36往复移动的情况相比，能够减少滑阀32所产生的振动。

图13是概略地表示可适用于第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的滑阀32的另一结构的图。滑阀32可以具备用于使振动衰减的至少一个阻尼器(damper)84。阻尼器84可以配置于活塞82与套筒56之间，以缓和活塞82与套筒56之间的碰撞冲击。并且，阻尼器84也可以配置于两个活塞82之间，以缓和两个活塞82彼此之间的碰撞冲击。如图13所示，可以在两个阀驱动室34和背压室74均设置阻尼器84。作为示例性的结构，阻尼器84可以具备固定部件84a和缓冲材料84b。通过设置阻尼器84，阻尼器84能够进一步降低滑阀32所产生的振动。

另外，在具有一个阀芯36的滑阀32中，也可以将阻尼器84配置于阀芯36与套筒56之间，以缓和阀芯36与套筒56之间的碰撞冲击。

图14是概略地表示第4实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的另一结构的图。对置活塞型的滑阀32的结构也可以应用于四阀型脉冲管制冷机。在该情况下，滑阀32构成为不仅将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于蓄冷器高温端18a，而且还将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于脉冲管高温端16a。脉冲管制冷机10不具备双向进气节流孔28及旁通流路54。

如图14所示，其中一个活塞82(在图中为上方的活塞82)的连接流路76通过蓄冷器流路50连接于蓄冷器高温端18a。并且，另一个活塞82(在图中为下方的活塞82)的连接流路76通过脉冲管流路86连接于脉冲管高温端16a。在脉冲管流路86上，为了相位控制或流量控制可以设置有节流孔等第4流路阻力88。

如此一来，其中一个活塞82(在图中为上方的活塞82)能够以使压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于蓄冷器高温端18a的方式进行动作，另一个活塞82(在图中为下方的活塞82)能够以使压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于脉冲管高温端16a的方式进行动作。

图15及图16是表示第5实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的工作气体回路结构的概略图。图15表示脉冲管制冷机10的吸气工序，图16表示脉冲管制冷机10的排气工序。上述实施方式所涉及的脉冲管制冷机10为双向进气型脉冲管制冷机，而第5实施方式所涉及的脉冲管制冷机10构成为四阀型脉冲管制冷机。以下，重点对第5实施方式所涉及的脉冲管制冷机10与第1实施方式的不同结构进行说明，关于相同的结构则进行简单说明或者省略说明。

滑阀32构成为不仅将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于蓄冷器高温端18a而且还将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于脉冲管高温端16a。具有单一的阀芯36的滑阀32也可以构成为四阀型脉冲管制冷机。由于脉冲管制冷机10为四阀型，因此与第1实施方式不同，脉冲管制冷机10不具备双向进气节流孔28及旁通流路54。

滑阀32具备阀驱动室34及第2气体室35。阀驱动室34形成于阀芯36的一端与套筒56之间，第2气体室35形成于阀芯36的另一端与套筒56之间。阀芯36能够基于阀驱动室34与第2气体室35之间的压力差而相对于套筒56进行移动。在阀芯36与套筒56之间设置有复位弹簧64。复位弹簧64容纳于第2气体室35中。

阀芯36具备阀芯主流路62、阀芯副吸气流路90及阀芯副排气流路92。阀芯主流路62使阀芯36与套筒56之间的游隙与第2气体室35连通。阀芯主流路62可以从阀芯36的侧面朝向端面贯穿阀芯36而形成。作为一例，阀芯副吸气流路90及阀芯副排气流路92为形成于阀芯36的圆筒侧面的槽，并且遍及阀芯36的周向上的整周而延伸。阀芯副吸气流路90及阀芯副排气流路92在阀芯36的轴向上形成于互不相同的位置上，其中一个位于阀驱动室34侧，另一个位于第2气体室35侧。

套筒56具有两个高压端口42a、42b和两个低压端口44a、44b。其中一个高压端口42a为了使压缩机吐出口12a与阀芯主流路62连通而设置于套筒56，另一个高压端口42b为了使压缩机吐出口12a与阀芯副吸气流路90连通而设置于套筒56。高压管路13a从压缩机吐出口12a延伸并在中途分支成两个后分别连接于这些高压端口42a、42b。一个低压端口44a为了使压缩机吸入口12b与阀芯主流路62连通而设置于套筒56，另一个低压端口44b为了使压缩机吸入口12b与阀芯副排气流路92连通而设置于套筒56。低压管路13b从压缩机吸入口12b延伸并在中途分支成两个后分别连接于这些低压端口44a、44b。

阀驱动室管路46将压力控制机构38连接于阀驱动室34。蓄冷器流路50将第2气体室35连接于蓄冷器高温端18a。并且，套筒56具有两个脉冲管端口94a、94b。其中一个脉冲管端口94a为了使脉冲管高温端16a与阀芯副吸气流路90连通而设置于套筒56，另一个脉冲管端口94b为了使脉冲管高温端16a与阀芯副排气流路92连通而设置于套筒56。脉冲管流路86从脉冲管高温端16a延伸并在中途分支成两个后分别连接于这些脉冲管端口94a、94b。在脉冲管流路86上，为了相位控制或流量控制可以设置有节流孔等第4流路阻力88。

滑阀32具有配置于阀芯36与套筒56之间的游隙中的多个密封部件(58a～58h)。这些八个密封部件(58a～58h)在轴向上的不同位置处安装于阀芯36，并且沿阀芯36的周向延伸。滑阀32的内部的工作气体空间被密封部件(58a～58h)分隔成阀驱动室34、第2气体室35及七个游隙区域(60a～60g)。八个密封部件(58a～58h)和七个游隙区域(60a～60g)在轴向上交替配置。第1密封部件58a配置于阀驱动室34与第1游隙区域60a之间，第8密封部件58h配置于第7游隙区域60g与第2气体室35之间。阀芯副吸气流路90配置于第2密封部件58b与第3密封部件58c之间，并与第2游隙区域60b连通。阀芯副排气流路92配置于第6密封部件58f与第7密封部件58g之间，并与第6游隙区域60f连通。

如图15所示，在吸气工序中，驱动室排气阀V2被打开，驱动室吸气阀V1被关闭。压缩机吸入口12b与阀驱动室34连通，阀驱动室34的压力成为低压PL。此时，第2气体室35具有稍高于低压PL的压力。在吸气工序的开始时刻，阀芯36位于下止点或其附近。基于阀驱动室34与第2气体室35之间的压力差，阀芯36以缩小阀驱动室34的方式在套筒56内沿轴向移动。复位弹簧64的复原力也有助于阀芯36的朝上移动。

若通过阀芯36的朝上移动而阀芯36到达第1位置(即，上止点或其附近)，则第4游隙区域60d与高压端口42a相邻。并且，第2游隙区域60b与高压端口42b及脉冲管端口94a相邻。因此，高压端口42a通过阀芯主流路62连接于第2气体室35，高压PH的工作气体从压缩机吐出口12a供给到蓄冷器18，接着通过冷却台流路21供给到脉冲管16。并且，高压端口42b通过第2游隙区域60b及阀芯副吸气流路90连接于脉冲管流路86，高压PH的工作气体从压缩机吐出口12a供给到脉冲管高温端16a。

此时，第5游隙区域60e与低压端口44a相邻，第7游隙区域60g与低压端口44b相邻。因此，低压端口44a、44b被阀芯36堵住，因此蓄冷器18及脉冲管16与压缩机吸入口12b的连接被切断。并且，由于第6游隙区域60f与脉冲管端口94b相邻，因此从脉冲管高温端16a通过阀芯副排气流路92到压缩机吸入口12b的连接也被切断。

如图16所示，在排气工序中，驱动室吸气阀V1被打开，驱动室排气阀V2被关闭。压缩机吐出口12a与阀驱动室34连通，阀驱动室34的压力成为高压PH。此时，第2气体室35具有稍高于高压PH的压力。在排气工序的开始时刻，阀芯36位于上止点或其附近。基于阀驱动室34与第2气体室35之间的压力差，阀芯36以扩张阀驱动室34的方式在套筒56内沿轴向移动。复位弹簧64的复原力也有助于阀芯36的朝下移动。

若通过阀芯36的朝下移动而阀芯36到达第2位置(即，下止点或其附近)，则第4游隙区域60d与低压端口44a相邻。并且，第6游隙区域60f与低压端口44b及脉冲管端口94b相邻。因此，低压端口44a通过阀芯主流路62连接于第2气体室35，工作气体排出到压缩机吸入口12b，脉冲管16及蓄冷器18成为低压PL。并且，低压端口44b通过第6游隙区域60f及阀芯副排气流路92连接于脉冲管流路86，工作气体从脉冲管高温端16a排出到压缩机吸入口12b。

此时，第3游隙区域60c与高压端口42a相邻，第1游隙区域60a与高压端口42b相邻。由于高压端口42a、42b被阀芯36堵住，因此蓄冷器18及脉冲管16与压缩机吸入口12b的连接被切断。并且，由于第2游隙区域60b与脉冲管端口94a相邻，因此从压缩机吐出口12a通过阀芯副吸气流路90向脉冲管高温端16a的连接也被切断。

如此，滑阀32作为将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于蓄冷器高温端18a的脉冲管制冷机10的主压力切换阀而发挥作用。而且，滑阀32作为将压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于脉冲管高温端16a的脉冲管制冷机10的副压力切换阀而发挥作用。压力控制机构38能够使压缩机吐出口12a及压缩机吸入口12b交替连接于滑阀32的阀驱动室34，并控制阀驱动室34的压力以准确地驱动阀芯36。

在第5实施方式所涉及的脉冲管制冷机10中，也能够兼顾减少滑阀32内的工作气体的压力损耗和抑制用于脉冲管制冷机10的流路切换机构的驱动源的大型化。因此，与采用回转阀作为用于冷头的流路切换机构的以往的典型的脉冲管制冷机相比，是有利的。

图17至图19是概略地表示可适用于实施方式所涉及的脉冲管制冷机10的压力控制机构38的其他结构的图。压力控制机构38可以采用各种具体结构。

如图17所示，脉冲管制冷机10可以具备主要的压缩机12和辅助压缩机96。压缩机12作为用于冷头14的工作气体的高压源及低压源而连接于冷头14。辅助压缩机96作为用于压力控制机构38的工作气体的高压源及低压源而连接于压力控制机构38。如此，冷头14和压力控制机构38可以使用彼此单独的压缩机进行运行。

如图18所示，压力控制机构38可以具备线性压缩机97。线性压缩机97具备电磁铁等致动器97a、通过致动器97a的驱动而往复移动的压缩机活塞97b及连接于阀驱动室管路46的压缩室97c。在压缩室97c中，在压缩机活塞97b前进时(在图18中，在压缩机活塞97b向左移动时)，工作气体被压缩，高压的工作气体从压缩室97c通过阀驱动室管路46供给到阀驱动室34。在压缩机活塞97b后退时(在图18中，在压缩机活塞97b向右移动时)，压缩室97c的压力下降，由此，阀驱动室34的压力也下降。如此，压力控制机构38能够控制阀驱动室34的压力。另外，线性压缩机97可以适当地采用公知的结构。

如图19所示，压力控制机构38可以具备致动器98a、波纹膜(bellows)98b或其他可动膜、及连接于阀驱动室管路46的压缩室98c。波纹膜98b通过致动器98a的驱动而变形，由此控制压缩室98c的工作气体压力。因此，压力控制机构38能够控制阀驱动室34的压力。

以上，根据实施例对本发明进行了说明。本发明并不只限于上述实施方式，本领域技术人员可以理解，可以进行各种设计变更，可以存在各种变形例，并且这样的变形例也在本发明的范围内。

在一实施方式中进行说明的各种特征也可以适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实施方式各自的效果。

例如，在第2实施方式中说明的可装卸的连接器68可以适用于第3实施方式或第4实施方式或第5实施方式所涉及的脉冲管制冷机10。或者，可装卸的连接器68也可以适用于参考图17至图19进行说明的脉冲管制冷机10。

产业上的可利用性

本发明可以利用于脉冲管制冷机的领域。

符号说明

10-脉冲管制冷机，12-压缩机，12a-压缩机吐出口，12b-压缩机吸入口，14-冷头，16-脉冲管，18-蓄冷器，32-滑阀、34-阀驱动室，36-阀芯，38-压力控制机构，66-回转阀，68-可装卸的连接器，74-背压室，76-连接流路，82-活塞。

Claims (7)

1.一种脉冲管制冷机，其特征在于，具备：

冷头，其具备脉冲管及蓄冷器，所述脉冲管的低温端连结于所述蓄冷器的低温端；

滑阀，其具备阀驱动室和根据所述阀驱动室的压力在第1位置与第2位置之间进行移动的阀芯，所述阀芯在位于所述第1位置时将所述蓄冷器的高温端连接于压缩机吐出口，在位于所述第2位置时将所述蓄冷器的高温端连接于压缩机吸入口；及

压力控制机构，其与所述冷头分开配置并且控制所述阀驱动室的压力。

2.根据权利要求1所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

还具备可装卸的连接器，所述可装卸的连接器将所述阀驱动室连接于所述压力控制机构。

3.根据权利要求1或2所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述滑阀以与所述蓄冷器的高温端相邻配置的方式固定于所述冷头。

4.根据权利要求1或2所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述压力控制机构具备将所述压缩机吐出口及所述压缩机吸入口交替连接于所述阀驱动室的回转阀。

5.根据权利要求1或2所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述滑阀具备：

背压室，其在与所述阀驱动室相反的一侧与所述阀芯相邻；及

连接流路，其从所述阀驱动室及所述背压室密封，并且在所述阀芯位于所述第1位置时将所述蓄冷器的高温端连接于所述压缩机吐出口，在所述阀芯位于所述第2位置时将所述蓄冷器的高温端连接于所述压缩机吸入口。

6.根据权利要求1或2所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述阀芯具备一组彼此对置配置的活塞。

7.根据权利要求1或2所述的脉冲管制冷机，其特征在于，

所述滑阀将所述压缩机吐出口及所述压缩机吸入口交替连接于所述脉冲管的高温端。

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