JP2000230754A - パルス管冷凍機 - Google Patents
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- 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
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- 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
- F25B2309/1408—Pulse-tube cycles with pulse tube having U-turn or L-turn type geometrical arrangements
-
- 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
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- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1411—Pulse-tube cycles characterised by control details, e.g. tuning, phase shifting or general control
-
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- 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
-
- 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
- F25B2309/1424—Pulse tubes with basic schematic including an orifice and a reservoir
- F25B2309/14241—Pulse tubes with basic schematic including an orifice reservoir multiple inlet pulse tube
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダブルインレット弁の方向性や高圧冷媒ガス
の吸入行程と低圧冷媒ガスの吐出行程とのアンバランス
がある場合であっても、これらに起因する冷凍能力の低
下を防止し、もしくは抑制する。 【解決手段】 冷媒ガスを圧縮する圧縮機１と、この圧
縮機１からの高圧冷媒ガスと圧縮機１に戻る低圧冷媒ガ
スとを切り換える切り換え弁２と、この切り換え弁２に
連結されて高圧冷媒ガスの膨脹時の冷熱を蓄冷する蓄冷
器３と、この蓄冷器３および低温端接続管４を通して加
えられる圧力波によって圧縮、膨脹を繰り返して冷熱を
発生するパルス管５と、パルス管５の高温端部とオリフ
ィス弁６を介して接続されたバッファタンク７と、前記
切り換え弁２と蓄冷器３との接続部とパルス管５の高温
端部とを接続するための、ダブルインレット弁８を設け
た配管８ａとを有し、オリフィス弁６とパルス管５の高
温端部との間の空間と、前記圧縮機１の高圧冷媒ガス配
管１ａ、低圧冷媒ガス配管１ｂとを第３の流路抵抗９を
介在させた配管９ａで接続している。
の吸入行程と低圧冷媒ガスの吐出行程とのアンバランス
がある場合であっても、これらに起因する冷凍能力の低
下を防止し、もしくは抑制する。 【解決手段】 冷媒ガスを圧縮する圧縮機１と、この圧
縮機１からの高圧冷媒ガスと圧縮機１に戻る低圧冷媒ガ
スとを切り換える切り換え弁２と、この切り換え弁２に
連結されて高圧冷媒ガスの膨脹時の冷熱を蓄冷する蓄冷
器３と、この蓄冷器３および低温端接続管４を通して加
えられる圧力波によって圧縮、膨脹を繰り返して冷熱を
発生するパルス管５と、パルス管５の高温端部とオリフ
ィス弁６を介して接続されたバッファタンク７と、前記
切り換え弁２と蓄冷器３との接続部とパルス管５の高温
端部とを接続するための、ダブルインレット弁８を設け
た配管８ａとを有し、オリフィス弁６とパルス管５の高
温端部との間の空間と、前記圧縮機１の高圧冷媒ガス配
管１ａ、低圧冷媒ガス配管１ｂとを第３の流路抵抗９を
介在させた配管９ａで接続している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はパルス管冷凍機に
関し、さらに詳細にいえば、機械的に往復動するディス
プレーサに代えて、同様な機能を達成するパルス管を用
いるパルス管冷凍機に関する。
関し、さらに詳細にいえば、機械的に往復動するディス
プレーサに代えて、同様な機能を達成するパルス管を用
いるパルス管冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、機械的に往復動するディスプ
レーサに代えて、同様な機能を達成するパルス管を用い
ることにより、機械的振動の発生を大幅に低減できるパ
ルス管冷凍機が提案されている。
レーサに代えて、同様な機能を達成するパルス管を用い
ることにより、機械的振動の発生を大幅に低減できるパ
ルス管冷凍機が提案されている。
【０００３】図２は従来のパルス管冷凍機の構成を示す
概略図である。
概略図である。
【０００４】このパルス管冷凍機は、冷媒ガスを圧縮す
る圧縮機９１と、この圧縮機９１からの高圧冷媒ガスと
圧縮機９１に戻る低圧冷媒ガスとを切り換える切り換え
弁９２と、この切り換え弁９２に連結されて高圧冷媒ガ
スの膨脹時の冷熱を蓄冷する蓄冷器９３と、この蓄冷器
９３および低温端接続管９４を通して加えられる圧力波
によって圧縮、膨脹を繰り返して冷熱を発生するパルス
管９５と、パルス管９５の高温端部とオリフィス弁９６
を介して接続されたバッファタンク９７と、前記切り換
え弁９２と蓄冷器９３との接続部とパルス管９５の高温
端部とを接続するダブルインレット弁９８とを有してい
る。
る圧縮機９１と、この圧縮機９１からの高圧冷媒ガスと
圧縮機９１に戻る低圧冷媒ガスとを切り換える切り換え
弁９２と、この切り換え弁９２に連結されて高圧冷媒ガ
スの膨脹時の冷熱を蓄冷する蓄冷器９３と、この蓄冷器
９３および低温端接続管９４を通して加えられる圧力波
によって圧縮、膨脹を繰り返して冷熱を発生するパルス
管９５と、パルス管９５の高温端部とオリフィス弁９６
を介して接続されたバッファタンク９７と、前記切り換
え弁９２と蓄冷器９３との接続部とパルス管９５の高温
端部とを接続するダブルインレット弁９８とを有してい
る。
【０００５】この構成のパルス管冷凍機を採用すれば、
切り換え弁９２を動作させることにより、蓄冷器９３お
よび低温端接続管９４を通してパルス管９５内に圧力波
を供給して、パルス管９５内の冷媒ガスの圧縮、膨脹を
反復させ、冷熱を発生させる。そして、発生された冷熱
を蓄冷器９３に蓄冷させる。また、オリフィス弁９６、
バッファタンク９７、およびダブルインレット弁９８に
よって、パルス管９５内の冷媒ガスの圧縮、膨脹の位相
を制御して、前記冷熱の発生を良好に行うことができ
る。
切り換え弁９２を動作させることにより、蓄冷器９３お
よび低温端接続管９４を通してパルス管９５内に圧力波
を供給して、パルス管９５内の冷媒ガスの圧縮、膨脹を
反復させ、冷熱を発生させる。そして、発生された冷熱
を蓄冷器９３に蓄冷させる。また、オリフィス弁９６、
バッファタンク９７、およびダブルインレット弁９８に
よって、パルス管９５内の冷媒ガスの圧縮、膨脹の位相
を制御して、前記冷熱の発生を良好に行うことができ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図２に示すパルス管冷
凍機を採用した場合には、ダブルインレット弁９８の方
向性や高圧冷媒ガスの吸入行程と低圧冷媒ガスの吐出行
程とのアンバランスによって、ダブルインレット弁９８
を有するダブルインレット配管、パルス管９５、低温端
接続管９４、および蓄冷器９３で構成される閉回路を循
環する冷媒ガスの一方向流が発生し、この一方向流の発
生により冷凍能力の低下を招くという不都合が生じると
考えられる。
凍機を採用した場合には、ダブルインレット弁９８の方
向性や高圧冷媒ガスの吸入行程と低圧冷媒ガスの吐出行
程とのアンバランスによって、ダブルインレット弁９８
を有するダブルインレット配管、パルス管９５、低温端
接続管９４、および蓄冷器９３で構成される閉回路を循
環する冷媒ガスの一方向流が発生し、この一方向流の発
生により冷凍能力の低下を招くという不都合が生じると
考えられる。
【０００７】さらに詳細に説明する。
【０００８】パルス管冷凍機の冷凍能力は、パルス管９
５の低温側の端部の圧力Ｐと、パルス管９５内のガスピ
ストンの変位に伴う容積変化Ｖとのリサージュ波形で表
されるＰＶ仕事量で議論することができる。
５の低温側の端部の圧力Ｐと、パルス管９５内のガスピ
ストンの変位に伴う容積変化Ｖとのリサージュ波形で表
されるＰＶ仕事量で議論することができる。
【０００９】ガスピストンの変位はバッファタンク９７
内部の圧力によって変化し、この圧力が最適になってい
る場合にはＰＶ仕事量を表すＰＶ線図は図３中（Ａ）の
ようになっていると考えられる。これに対して、バッフ
ァタンク９７内部の圧力の調節が不十分で最適値からず
れると、ＰＶ仕事量が小さくなって冷凍能力が低下す
る。図３中（Ｂ）はバッファタンク９７内部の圧力が最
適値よりも小さくなっている状態を表している。この
時、ガスピストンのストロークの中立点は常温端部の方
にずれてしまい、低温端部の無駄容積が大きい状態にな
り、消費ガス量が大きくなってＰＶ線図の差圧Δｐが小
さくなってしまう。図３中（Ｃ）はバッファタンク９７
内部の圧力が最適値よりも大きくなっている状態を表し
ている。この時、ガスピストンのストロークの中立点は
低温端部の方にずれてしまい、ＰＶ線図の一部が欠けて
しまう。
内部の圧力によって変化し、この圧力が最適になってい
る場合にはＰＶ仕事量を表すＰＶ線図は図３中（Ａ）の
ようになっていると考えられる。これに対して、バッフ
ァタンク９７内部の圧力の調節が不十分で最適値からず
れると、ＰＶ仕事量が小さくなって冷凍能力が低下す
る。図３中（Ｂ）はバッファタンク９７内部の圧力が最
適値よりも小さくなっている状態を表している。この
時、ガスピストンのストロークの中立点は常温端部の方
にずれてしまい、低温端部の無駄容積が大きい状態にな
り、消費ガス量が大きくなってＰＶ線図の差圧Δｐが小
さくなってしまう。図３中（Ｃ）はバッファタンク９７
内部の圧力が最適値よりも大きくなっている状態を表し
ている。この時、ガスピストンのストロークの中立点は
低温端部の方にずれてしまい、ＰＶ線図の一部が欠けて
しまう。
【００１０】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ダブルインレット弁の方向性や高圧冷媒
ガスの吸入行程と低圧冷媒ガスの吐出行程とのアンバラ
ンスがある場合であっても、これらに起因する冷凍能力
の低下を防止し、もしくは抑制することができるパルス
管冷凍機を提供することを目的としている。
たものであり、ダブルインレット弁の方向性や高圧冷媒
ガスの吸入行程と低圧冷媒ガスの吐出行程とのアンバラ
ンスがある場合であっても、これらに起因する冷凍能力
の低下を防止し、もしくは抑制することができるパルス
管冷凍機を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１のパルス管冷凍
機は、第１の流路抵抗とパルス管の高温端部との間の空
間と、前記圧縮機の高圧冷媒ガス配管、低圧冷媒ガス配
管の少なくとも一方とを第３の流路抵抗を介在させた配
管で接続してなるものである。
機は、第１の流路抵抗とパルス管の高温端部との間の空
間と、前記圧縮機の高圧冷媒ガス配管、低圧冷媒ガス配
管の少なくとも一方とを第３の流路抵抗を介在させた配
管で接続してなるものである。
【００１２】なお、これらのパルス管冷凍機は、ギフォ
ード・マクマフォン・サイクル、スターリン・サイクル
の何れにも適用することができる。
ード・マクマフォン・サイクル、スターリン・サイクル
の何れにも適用することができる。
【００１３】
【作用】請求項１のパルス管冷凍機であれば、圧縮機か
らの高圧冷媒ガスと圧縮機に戻る低圧冷媒ガスとを切り
換え弁によって切り換え、蓄冷器を通してパルス管の内
部に加えられる圧力波によって圧縮、膨脹を繰り返して
冷熱を発生し、この冷熱を蓄冷器に蓄冷することにより
極低温を発生させるに当って、第２の流路抵抗に方向性
があり（第２の流路抵抗の流量係数が冷媒ガスの流れ方
向により差があり）、または高圧冷媒ガスの吸入行程と
低圧冷媒ガスの吐出行程とのアンバランスがあっても、
前記第１の流路抵抗とパルス管の高温端部との間の空間
と、前記圧縮機の高圧冷媒ガス配管、低圧冷媒ガス配管
の少なくとも一方とを第３の流路抵抗を介在させた配管
で接続することによって、パルス管、第２の流路抵抗、
および蓄冷器で構成される閉回路を流れる冷媒ガスの一
方向流の発生を防止し、もしくは抑制することができ、
ひいては冷凍能力の低下を防止し、もしくは抑制するこ
とができる。また、第２の流路抵抗の方向性に起因し
て、吸入、吐出行程のアンバランスに起因する一方向流
の発生を第３の流路抵抗によって直接的に制御して解消
させることができ、バッファタンクと、圧縮機の高圧冷
媒ガス配管、低圧冷媒ガス配管の少なくとも一方とを第
３の流路抵抗を介在させた配管で接続する構成を採用す
るパルス管冷凍機と比較して、応答性を高めることがで
きる。さらに、第３の流路抵抗は第２の流路抵抗の方向
性を補正するためのものであり、所望の冷却温度での冷
凍能力が最大になるように調整しておけば、第２の流路
抵抗が同一のものである場合には、運転中に再調整する
必要がなくなる。
らの高圧冷媒ガスと圧縮機に戻る低圧冷媒ガスとを切り
換え弁によって切り換え、蓄冷器を通してパルス管の内
部に加えられる圧力波によって圧縮、膨脹を繰り返して
冷熱を発生し、この冷熱を蓄冷器に蓄冷することにより
極低温を発生させるに当って、第２の流路抵抗に方向性
があり（第２の流路抵抗の流量係数が冷媒ガスの流れ方
向により差があり）、または高圧冷媒ガスの吸入行程と
低圧冷媒ガスの吐出行程とのアンバランスがあっても、
前記第１の流路抵抗とパルス管の高温端部との間の空間
と、前記圧縮機の高圧冷媒ガス配管、低圧冷媒ガス配管
の少なくとも一方とを第３の流路抵抗を介在させた配管
で接続することによって、パルス管、第２の流路抵抗、
および蓄冷器で構成される閉回路を流れる冷媒ガスの一
方向流の発生を防止し、もしくは抑制することができ、
ひいては冷凍能力の低下を防止し、もしくは抑制するこ
とができる。また、第２の流路抵抗の方向性に起因し
て、吸入、吐出行程のアンバランスに起因する一方向流
の発生を第３の流路抵抗によって直接的に制御して解消
させることができ、バッファタンクと、圧縮機の高圧冷
媒ガス配管、低圧冷媒ガス配管の少なくとも一方とを第
３の流路抵抗を介在させた配管で接続する構成を採用す
るパルス管冷凍機と比較して、応答性を高めることがで
きる。さらに、第３の流路抵抗は第２の流路抵抗の方向
性を補正するためのものであり、所望の冷却温度での冷
凍能力が最大になるように調整しておけば、第２の流路
抵抗が同一のものである場合には、運転中に再調整する
必要がなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明のパルス管冷凍機の実施の態様を詳細に説明する。
発明のパルス管冷凍機の実施の態様を詳細に説明する。
【００１５】図１はこの発明のパルス管冷凍機の一実施
態様を示す概略図である。
態様を示す概略図である。
【００１６】このパルス管冷凍機は、冷媒ガスを圧縮す
る圧縮機１と、この圧縮機１からの高圧冷媒ガスと圧縮
機１に戻る低圧冷媒ガスとを切り換える切り換え弁２
と、この切り換え弁２に連結されて高圧冷媒ガスの膨脹
時の冷熱を蓄冷する蓄冷器３と、この蓄冷器３および低
温端接続管４を通して加えられる圧力波によって圧縮、
膨脹を繰り返して冷熱を発生するパルス管５と、パルス
管５の高温端部とオリフィス弁（第１の流路抵抗）６を
介して接続されたバッファタンク７と、前記切り換え弁
２と蓄冷器３との接続部とパルス管５の高温端部とを接
続するための、ダブルインレット弁（第２の流路抵抗）
８を設けた配管８ａとを有している。そして、オリフィ
ス弁６とパルス管５の高温端部との間の空間と、前記圧
縮機１の高圧冷媒ガス配管１ａ、低圧冷媒ガス配管１ｂ
とを第３の流路抵抗（ニードルバルブ、オリフィス弁な
ど）９を介在させた配管９ａで接続している。
る圧縮機１と、この圧縮機１からの高圧冷媒ガスと圧縮
機１に戻る低圧冷媒ガスとを切り換える切り換え弁２
と、この切り換え弁２に連結されて高圧冷媒ガスの膨脹
時の冷熱を蓄冷する蓄冷器３と、この蓄冷器３および低
温端接続管４を通して加えられる圧力波によって圧縮、
膨脹を繰り返して冷熱を発生するパルス管５と、パルス
管５の高温端部とオリフィス弁（第１の流路抵抗）６を
介して接続されたバッファタンク７と、前記切り換え弁
２と蓄冷器３との接続部とパルス管５の高温端部とを接
続するための、ダブルインレット弁（第２の流路抵抗）
８を設けた配管８ａとを有している。そして、オリフィ
ス弁６とパルス管５の高温端部との間の空間と、前記圧
縮機１の高圧冷媒ガス配管１ａ、低圧冷媒ガス配管１ｂ
とを第３の流路抵抗（ニードルバルブ、オリフィス弁な
ど）９を介在させた配管９ａで接続している。
【００１７】上記の構成のパルス管冷凍機の作用は次の
とおりである。
とおりである。
【００１８】圧縮機１の運転を行いつつ、切り換え弁２
を周期的に切り換え動作させることにより、高圧冷媒ガ
スを蓄冷器３に供給する動作と、低圧冷媒ガスを圧縮機
１に戻す動作とを反復することができる。そして、蓄冷
器３は、低温端接続管４を介してパルス管５の低温端部
と接続されているので、パルス管５内の冷媒ガスには、
前記切り換え弁２の切り換え動作に応答して圧力波が供
給され、この圧力波によってパルス管５内のガスピスト
ン（仮想的にピストンと同様の機能を達成する冷媒ガ
ス）が動作して冷媒ガス（パルス管５内におけるガスピ
ストン以外の冷媒ガス）の圧縮、膨脹を繰り返し、パル
ス管５の低温端部に冷熱を発生させる。この場合におい
て、ガスピストンの動作位相は、主としてオリフィス弁
６およびバッファタンク７により制御され、補助的にダ
ブルインレット弁８により制御される。
を周期的に切り換え動作させることにより、高圧冷媒ガ
スを蓄冷器３に供給する動作と、低圧冷媒ガスを圧縮機
１に戻す動作とを反復することができる。そして、蓄冷
器３は、低温端接続管４を介してパルス管５の低温端部
と接続されているので、パルス管５内の冷媒ガスには、
前記切り換え弁２の切り換え動作に応答して圧力波が供
給され、この圧力波によってパルス管５内のガスピスト
ン（仮想的にピストンと同様の機能を達成する冷媒ガ
ス）が動作して冷媒ガス（パルス管５内におけるガスピ
ストン以外の冷媒ガス）の圧縮、膨脹を繰り返し、パル
ス管５の低温端部に冷熱を発生させる。この場合におい
て、ガスピストンの動作位相は、主としてオリフィス弁
６およびバッファタンク７により制御され、補助的にダ
ブルインレット弁８により制御される。
【００１９】したがって、切り換え弁２の切り換え動作
に対するガスピストンの動作位相を制御することによ
り、パルス管５の低温端部に効果的に冷熱を発生させる
ことができる。
に対するガスピストンの動作位相を制御することによ
り、パルス管５の低温端部に効果的に冷熱を発生させる
ことができる。
【００２０】また、このようにして発生させられた冷熱
は、圧縮機１に戻る低圧冷媒ガスによって蓄冷器３に導
かれ、蓄冷器３において、発生させられた冷熱が蓄冷さ
れる。
は、圧縮機１に戻る低圧冷媒ガスによって蓄冷器３に導
かれ、蓄冷器３において、発生させられた冷熱が蓄冷さ
れる。
【００２１】さらに、上記の動作を行っている間におい
て、ダブルインレット弁８の方向性、および／または高
圧冷媒ガスの吸入行程と低圧冷媒ガスの吐出行程とのア
ンバランスによって、蓄冷器３、低温端接続管４、パル
ス管５、およびダブルインレット弁８を設けた配管８ａ
で構成される閉回路を循環する冷媒ガスの一方向流が発
生し、冷凍能力が低下する可能性があるが、この実施態
様のパルス管冷凍機では、オリフィス弁６とパルス管５
の高温端部との間の空間と、前記圧縮機１の高圧冷媒ガ
ス配管１ａ、低圧冷媒ガス配管１ｂとを第３の流路抵抗
９を介在させた配管９ａで接続しているのであるから、
前記冷媒ガスの一方向流の発生を防止し、もしくは大幅
に抑制し、冷凍能力の低下を防止し、もしくは大幅に抑
制することができる。
て、ダブルインレット弁８の方向性、および／または高
圧冷媒ガスの吸入行程と低圧冷媒ガスの吐出行程とのア
ンバランスによって、蓄冷器３、低温端接続管４、パル
ス管５、およびダブルインレット弁８を設けた配管８ａ
で構成される閉回路を循環する冷媒ガスの一方向流が発
生し、冷凍能力が低下する可能性があるが、この実施態
様のパルス管冷凍機では、オリフィス弁６とパルス管５
の高温端部との間の空間と、前記圧縮機１の高圧冷媒ガ
ス配管１ａ、低圧冷媒ガス配管１ｂとを第３の流路抵抗
９を介在させた配管９ａで接続しているのであるから、
前記冷媒ガスの一方向流の発生を防止し、もしくは大幅
に抑制し、冷凍能力の低下を防止し、もしくは大幅に抑
制することができる。
【００２２】また、パルス管冷凍機において流路抵抗を
介在させた配管によってバッファタンク（中間圧室）の
圧力を微調整し、この圧力の上昇、下降がオリフィス弁
を介してパルス管の高温端部の圧力を変化させてダブル
インレット弁の方向性を補正するように構成する場合と
比較して、この実施態様における流路抵抗９を介在させ
た配管９ａを、パルス管５の高温端に直接接続している
ので、その効果がより直接的であり、調整の応答性を高
くすることができる。
介在させた配管によってバッファタンク（中間圧室）の
圧力を微調整し、この圧力の上昇、下降がオリフィス弁
を介してパルス管の高温端部の圧力を変化させてダブル
インレット弁の方向性を補正するように構成する場合と
比較して、この実施態様における流路抵抗９を介在させ
た配管９ａを、パルス管５の高温端に直接接続している
ので、その効果がより直接的であり、調整の応答性を高
くすることができる。
【００２３】なお、この実施態様においては、オリフィ
ス弁６とパルス管５の高温端部との間の空間と、前記圧
縮機１の高圧冷媒ガス配管１ａ、低圧冷媒ガス配管１ｂ
とを第３の流路抵抗９を介在させた配管９ａで接続して
いるが、オリフィス弁６とパルス管５の高温端部との間
の空間と、前記圧縮機１の高圧冷媒ガス配管１ａ、低圧
冷媒ガス配管１ｂの一方とを第３の流路抵抗９を介在さ
せた配管９ａで接続するように構成することが可能であ
る。
ス弁６とパルス管５の高温端部との間の空間と、前記圧
縮機１の高圧冷媒ガス配管１ａ、低圧冷媒ガス配管１ｂ
とを第３の流路抵抗９を介在させた配管９ａで接続して
いるが、オリフィス弁６とパルス管５の高温端部との間
の空間と、前記圧縮機１の高圧冷媒ガス配管１ａ、低圧
冷媒ガス配管１ｂの一方とを第３の流路抵抗９を介在さ
せた配管９ａで接続するように構成することが可能であ
る。
【００２４】
【発明の効果】請求項１の発明は、第２の流路抵抗に方
向性があり、または高圧冷媒ガスの吸入行程と低圧冷媒
ガスの吐出行程とのアンバランスがあっても、パルス
管、第２の流路抵抗、および蓄冷器で構成される閉回路
を流れる冷媒ガスの一方向流の発生を防止し、もしくは
抑制することができ、ひいては冷凍能力の低下を防止
し、もしくは抑制することができ、また、第２の流路抵
抗の方向性に起因して、吸入、吐出行程のアンバランス
に起因する一方向流の発生を第３の流路抵抗によって直
接的に制御して解消させることができ、バッファタンク
と、圧縮機の高圧冷媒ガス配管、低圧冷媒ガス配管の少
なくとも一方とを第３の流路抵抗を介在させた配管で接
続する構成を採用するパルス管冷凍機と比較して、調整
の応答性を高めることができるという特有の効果を奏す
る。
向性があり、または高圧冷媒ガスの吸入行程と低圧冷媒
ガスの吐出行程とのアンバランスがあっても、パルス
管、第２の流路抵抗、および蓄冷器で構成される閉回路
を流れる冷媒ガスの一方向流の発生を防止し、もしくは
抑制することができ、ひいては冷凍能力の低下を防止
し、もしくは抑制することができ、また、第２の流路抵
抗の方向性に起因して、吸入、吐出行程のアンバランス
に起因する一方向流の発生を第３の流路抵抗によって直
接的に制御して解消させることができ、バッファタンク
と、圧縮機の高圧冷媒ガス配管、低圧冷媒ガス配管の少
なくとも一方とを第３の流路抵抗を介在させた配管で接
続する構成を採用するパルス管冷凍機と比較して、調整
の応答性を高めることができるという特有の効果を奏す
る。
【図１】この発明のパルス管冷凍機の一実施態様を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】従来のパルス管冷凍機の構成を示す概略図であ
る。
る。
【図３】バッファタンク内部の圧力に対応するＰＶ線図
を示す図である。
を示す図である。
１ 圧縮機 １ａ 高圧冷媒ガス配管 １ｂ 低圧冷媒ガス配管 ２ 切り換え弁 ３ 蓄冷器 ５ パルス管 ６ オリフィス弁 ７ バッファタンク ８ ダブルインレット弁 ９ 第３の流路抵抗 ９ａ 配管
Claims (1)
- 【請求項１】 冷媒ガスを圧縮する圧縮機（１）と、こ
の圧縮機（１）からの高圧冷媒ガスと圧縮機（１）に戻
る低圧冷媒ガスとを切り換える切り換え弁（２）と、こ
の切り換え弁（２）に連結されて高圧冷媒ガスの膨脹時
の冷熱を蓄冷する蓄冷器（３）と、この蓄冷器（３）を
通して加えられる圧力波によって圧縮、膨脹を繰り返し
て冷熱を発生するパルス管（５）と、パルス管（５）の
高温端部と第１の流路抵抗（６）を介して接続されたバ
ッファタンク（７）と、前記切り換え弁（２）と蓄冷器
（３）との接続部とパルス管（５）の高温端部とを接続
する第２の流路抵抗（８）とを有するパルス管冷凍機に
おいて、 前記第１の流路抵抗（６）とパルス管（５）の高温端部
との間の空間と、前記圧縮機（１）の高圧冷媒ガス配管
（１ａ）、低圧冷媒ガス配管（１ｂ）の少なくとも一方
とを第３の流路抵抗（９）を介在させた配管（９ａ）で
接続してなることを特徴とするパルス管冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11031681A JP2000230754A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | パルス管冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11031681A JP2000230754A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | パルス管冷凍機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000230754A true JP2000230754A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12337851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11031681A Pending JP2000230754A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | パルス管冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000230754A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101818981A (zh) * | 2010-04-06 | 2010-09-01 | 浙江大学 | 基于脉管制冷机的面向对象冷却装置 |
| JP2013072597A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷凍機 |
| US9488391B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-11-08 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Cryogenic refrigerator |
-
1999
- 1999-02-09 JP JP11031681A patent/JP2000230754A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101818981A (zh) * | 2010-04-06 | 2010-09-01 | 浙江大学 | 基于脉管制冷机的面向对象冷却装置 |
| JP2013072597A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷凍機 |
| US9488391B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-11-08 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Cryogenic refrigerator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040329 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050607 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060303 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060303 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061025 |