JP2001241794A - パルス管冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 緩衝空間の容積の小型化をすることができる
パルス管冷凍機を提供する。 【解決手段】 パルス管冷凍機１０は略最高圧力Ｐｈを
有する高圧バッファタンク１３と、略最低圧力Ｐｌを有
する低圧バッファタンク１４とを備えており、それぞれ
バッファ側ロータリバルブ１５を介して高温熱交換器３
５に連結されている。高圧バッファタンク１３は、ダイ
ヤフラム４６により、バッファ側ロータリバルブ１５の
高圧ポート１５ａに連通される第１室１３ａと、同高圧
ポート１５ａから遮断される第２室１３ｂとに区画され
ている。一方、低圧バッファタンク１４は、ダイヤフラ
ム５１により、バッファ側ロータリバルブ１５の低圧ポ
ート１５ｂに連通される第１室１４ａと、同低圧ポート
１５ｂから遮断される第２室１４ｂとに区画されてい
る。ダイヤフラム４６，５１は、第１室１３ａ，１４ａ
と第２室１３ｂ，１４ｂとの間に生じる差圧に基づき、
第１室１３ａ，１４ａの圧力変化を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として極低温冷
凍に用いられるパルス管冷凍機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、パルス管冷凍機としては、例えば
特許公報第２５５３８２２号に記載されたものが知られ
ている。図７は、この公報に紹介されたパルス管冷凍機
の概略構成図である。同図に示されるように、このパル
ス管冷凍機１００は、パルスチューブ（パルス管）１０
１の冷端１０１ａに蓋体１０２、層流化部材１０３が配
設されている。高圧給気バルブ１０４、低圧排気バルブ
１０５は、それぞれ図示しない高圧ガス源と連通する給
気管１０６、図示しない低圧ガス源と連通する排気管１
０７を介し、総管８８を経て上記冷端１０１ａに連通さ
れている。そして、作動ガスの給排気は、上記高圧給気
バルブ１０４及び低圧排気バルブ１０５によって切換え
られる。

【０００３】一方、このパルス管冷凍機１００は、パル
スチューブ１０１の熱端１０１ｂに蓋体８９、層流化部
材９０が配設されている。上記熱端１０１ｂには高圧ガ
ス溜め（高圧緩衝空間）９１、低圧ガス溜め（低圧緩衝
空間）９２がそれぞれ連接管９３，９４を介し、総管９
５を経て連通されている。そして、上記高圧ガス溜め９
１とパルスチューブ１０１の熱端１０１ｂ間の連接管９
３に高圧ガス溜めバルブ９６、また低圧ガス溜め９２と
パルスチューブ１０１の熱端１０１ｂ間の連接管９４に
低圧ガス溜めバルブ９７が配設されている。

【０００４】なお、高圧ガス源と高圧ガス溜め９１、低
圧ガス源と低圧ガス溜め９２の圧力はそれぞれ同等に設
定されている。このパルス管冷凍機１００の基本的な動
作について図８を参照して説明する。なお、パルス管冷
凍機１００の１サイクル内の動作は以下に説明する４つ
の段階からなり、各段階は上記高圧給気バルブ１０４、
低圧排気バルブ１０５、高圧ガス溜めバルブ９６及び低
圧ガス溜めバルブ９７の各開閉状態に対応して区分され
ている。

【０００５】第１段階：高圧給気バルブ１０４、低圧排
気バルブ１０５を閉め、また低圧ガス溜めバルブ９７も
閉める。この時、パルスチューブ１０１内は低圧ガス源
の圧力より若干高い。次に高圧ガス溜めバルブ９６を開
くと、高圧ガス溜め９１より高圧の作動ガス（図８にお
いてブロックIV）がパルスチューブ１０１の熱端１０１
ｂに流れ込むので、パルスチューブ１０１内の圧力は高
圧ガス溜め９１の圧力近くまで上昇する。

【０００６】第２段階：高圧ガス溜めバルブ９６を開い
た状態で高圧給気バルブ１０４のみを開くと、高圧の作
動ガス（図８においてブロックＩ）が高圧給気バルブ１
０４よりパルスチューブ１０１の冷端１０１ａに流入す
る。高圧ガス源の圧力が高圧ガス溜め９１の圧力よりも
若干、高いので、第１段階で上記パルスチューブ１０１
の冷端１０１ａに流れ込んだ高圧ガス溜め９１の作動ガ
ス（図８においてブロックIV）はただちに同高圧ガス溜
め９１内に戻される。

【０００７】第３段階：高圧ガス溜めバルブ９６と高圧
給気バルブ１０４を閉める。次いで、低圧ガス溜めバル
ブ９７を開く。この時、パルスチューブ１０１の熱端１
０１ｂの作動ガス（図８においてブロックIII ）が低圧
ガス溜め９２に流入するので、パルスチューブ１０１内
の圧力が低圧ガス溜め９２の圧力近くまで低下する。す
なわち、第２段階においてパルスチューブ１０１の冷端
１０１ａに入った作動ガスを含む同パルスチューブ１０
１内の作動ガス（図８においてブロックＩ、II）は、低
圧ガス溜め９２の圧力まで膨張し、温度降下してパルス
チューブ１０１の冷端１０１ａ側を冷却する。

【０００８】第４段階：低圧排気バルブ１０５を開く
と、第２段階においてパルスチューブ１０１の冷端１０
１ａに入り、第３段階においてパルスチューブ１０１内
で膨張した作動ガス（図８においてブロックＩ）が低圧
排気バルブ１０５を介して低圧ガス源に排出され、第３
段階において低圧ガス溜め９２に流入した作動ガス（図
８においてブロックIII ）がパルスチューブ１０１に戻
る。

【０００９】以上の第１〜第４段階の動作により、作動
ガスが高圧ガス源から入ってパルスチューブ１０１内で
断熱膨張し寒冷を発生した後、低圧ガス源に排出され
る。そして、この第１〜第４段階を１サイクルとし、こ
れを繰り返すことにより、パルス管冷凍機１００は冷凍
を発生する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
パルス管冷凍機においては、その作動時における作動ガ
スの各移動後においても、高圧ガス溜め９１、低圧ガス
溜め９２内の圧力をそれぞれ高圧ガス源、低圧ガス源と
同等の圧力に維持する必要があるため、これら高圧ガス
溜め９１、低圧ガス溜め９２の容積の大型化を余儀なく
されていた。

【００１１】本発明の目的は、緩衝空間の容積の小型化
をすることができるパルス管冷凍機を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、蓄冷器、低温熱交換
器、パルス管及び高温熱交換器が連結されて構成された
冷凍部と、該蓄冷器に連結されて該パルス管の内部の作
動ガスに圧力変動を発生させる圧力振動装置と、所定圧
力を有し、該高温熱交換器に流路制御手段を介して連結
されて該パルス管の内部の作動ガスの圧力変動と位置変
動との位相差を調節する緩衝空間と、前記緩衝空間の圧
力変化に応じて該圧力変化を抑制するように該緩衝空間
の容積を変える緩衝空間容積可変手段とを備えたことを
要旨とする。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のパルス管冷凍機において、前記所定圧力を有するバッ
ファタンクと、該バッファタンク内を前記流路制御手段
に連通される緩衝空間としての第１室及び該流路制御手
段から遮断される第２室とに区画する伸縮部材とを備
え、前記緩衝空間容積可変手段は、前記第１室の圧力変
化に応じて前記第２室との間に生じる差圧に基づき、該
第１室の圧力変化を抑制するように前記伸縮部材を変形
させて該第１室の容積を変えることを要旨とする。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のパルス管冷凍機において、前記伸縮部材と前記第１室
の対向壁面との間に弾装される第１付勢手段と、前記伸
縮部材と前記第２室の対向壁面との間に弾装される第２
付勢手段とを備え、前記第１付勢手段及び第２付勢手段
は、前記第１室と前記第２室との差圧が解消された状態
において均衡をとるように設定されていることを要旨と
する。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項２又は３
に記載のパルス管冷凍機において、前記第１室と前記第
２室とを絞り弁を介して連通したことを要旨とする。 （作用）請求項１に記載の発明によれば、上記緩衝空間
の圧力変化に応じて同圧力変化を抑制するように同緩衝
空間の容積を変える緩衝空間容積可変手段を備えてい
る。従って、この緩衝空間の圧力変化が抑制されること
により、同緩衝空間及び高温熱交換器（パルス管）間の
作動ガスの移動は促進される。このように、緩衝空間の
圧力変化を抑制して同緩衝空間及び高温熱交換器（パル
ス管）間の作動ガスの移動を促進するように、同緩衝空
間の容積を可変としたことで、同緩衝空間に必要とされ
る容積は低減される。

【００１６】尚、請求項１において、上記流路制御手段
とは、作動ガスの流通を遮断または制限する機能をもっ
たものであり、例えば開閉弁やオリフィスが利用でき
る。請求項２に記載の発明によれば、上記緩衝空間容積
可変手段は、上記第１室の圧力変化に応じて第２室との
間に生じる差圧に基づき、同第１室の圧力変化を抑制す
るように上記伸縮部材を変形させて第１室の容積を変え
る。従って、第１室の圧力変化を抑制して同第１室及び
高温熱交換器（パルス管）間の作動ガスの移動を促進す
るように、伸縮部材を変形させて同第１室の容積を変え
ることで、同第１室、ひいてはバッファタンクそのもの
に必要とされる容積は低減される。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、上記バッ
ファタンクの第１室と前記第２室との差圧が解消された
状態において均衡をとるように設定された第１付勢手段
及び第２付勢手段を設けた。従って、上記伸縮部材の変
形後において、これら第１室及び第２室の圧力が互いに
同等に戻ると、これら第１及び第２付勢手段の作用によ
り伸縮部材は速やかに原位置に復帰する。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、上記バッ
ファタンクの第１室と第２室とを絞り弁を介して連通し
た。従って、例えば上記第２室内の圧力が作動ガスの移
動などによって上記所定圧から変化した場合において
も、第１室の作動ガスが同所定圧に維持されれば、上記
絞り弁を介して作動ガスが緩やかに移動し、同圧力変化
は回復する。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化したパルス管冷凍機の第１実施形態について図１
〜図３に基づき説明する。

【００２０】図１に示されるように、本実施形態におけ
るパルス管冷凍機１０は、圧力振動装置１１と、冷凍部
１２と、高圧バッファタンク１３及び低圧バッファタン
ク１４と、バッファ側ロータリバルブ１５とを備えてい
る。

【００２１】前記圧力振動装置１１は、パルス管冷凍機
１０内に充填してあるヘリウム等の作動ガスに圧力振動
を発生させるもので、圧縮機２１と、圧縮機側ロータリ
バルブ２２とを備えている。そして、圧縮機２１の吐出
口は、上記圧縮機側ロータリバルブ２２の高圧ポート２
２ａに連通しており、同圧縮機２１の吸入口は、同圧縮
機側ロータリバルブ２２の低圧ポート２２ｂにフィルタ
４０を介して連通している。また、上記圧縮機側ロータ
リバルブ２２のポート２２ｃは上記冷凍部１２の一側
（図１の左側）にフィルタ４１を介して連通している。
この圧力振動装置１１は、圧縮機側ロータリバルブ２２
が所定のタイミングで回転駆動されることで、上記パル
ス管冷凍機１０（冷凍部１２）内の作動ガスに所要の圧
力振動を発生させる。なお、上記フィルタ４０，４１
は、パルス管冷凍機１０の運転時における圧縮機側ロー
タリバルブ２２の回転駆動の際に、そのシール部が摩耗
して発生する摩耗粉等を除去するためのものである。

【００２２】前記冷凍部１２は、蓄冷器３１、低温熱交
換器３２，３３、パルス管３４及び高温熱交換器３５が
順次直列に連結されて構成されている。上記蓄冷器３１
は、例えば、ステンレス鋼、リン青銅等のメッシュから
なる蓄冷材３１ａが充填されたもので、その高温端は上
記圧縮機側ロータリバルブ２２のポート２２ｃに上記フ
ィルタ４１を介して連通されており、低温端は上記低温
熱交換器３２，３３に連結されている。この蓄冷器３１
は、作動ガスが上記低温熱交換器３２，３３側に向かっ
て内部を進行する際に同作動ガスを徐々に冷却し、反対
に、上記圧力振動装置１１側に向かって進行する（戻
る）際に同作動ガスを徐々に温めるように作動ガスとの
熱交換を行う。

【００２３】上記蓄冷器３１の低温端に連結された低温
熱交換器３２，３３は低温発生部となっている。この低
温熱交換器３２，３３は、同低温熱交換器３２，３３に
接触された被冷却体から効率よく熱を奪うため、例えば
作動ガスの流れ方向に沿って規則的な多数の穴を有し
て、例えば銅等の熱伝導性に優れた材料により形成され
ている。

【００２４】上記低温熱交換器３２，３３に連結された
パルス管３４は、その高温端側（高温熱交換器３５側）
の熱が振動によって低温熱交換器３２，３３に伝達され
るのを防止するための中空の管であって、例えばステン
レス鋼等の熱伝導率の小さい材料により形成されてい
る。

【００２５】上記パルス管３４に連結された高温熱交換
器３５は、例えば作動ガスの流れ方向に沿って規則的な
多数の穴を有して、例えば銅にて形成されている。この
高温熱交換器３５は、内部を流れる作動ガスの熱を外部
に放出することで、上記パルス管３４の高温端側を冷却
するためのものである。この高温熱交換器３５は、上記
バッファ側ロータリバルブ１５にフィルタ４２を介して
連通されている。なお、このフィルタ４２は、パルス管
冷凍機１０の運転時における前記バッファ側ロータリバ
ルブ１５の回転駆動の際に、そのシール部が摩耗して発
生する摩耗粉等を除去するためのものである。

【００２６】前記高圧バッファタンク１３には、前記圧
縮機２１の吐出口の圧力（以下、「最高圧力Ｐｈ」とい
う）とほぼ同等の高圧の作動ガスが充填されており、前
記低圧バッファタンク１４には、同圧縮機２１の吸入口
の圧力（以下、「最低圧力Ｐｌ」という）とほぼ同等の
低圧の作動ガスが充填されている。これら高圧バッファ
タンク１３及び低圧バッファタンク１４は上記バッファ
側ロータリバルブ１５及びフィルタ４２を介して前記高
温熱交換器３５に接続されている。すなわち、上記高圧
バッファタンク１３及び低圧バッファタンク１４は、バ
ッファ側ロータリバルブ１５の高圧ポート１５ａ及び低
圧ポート１５ｂにそれぞれ連通されており、同バッファ
側ロータリバルブ１５のポート１５ｄはフィルタ４２を
介して高温熱交換器３５に連通されている。従って、こ
のバッファ側ロータリバルブ１５が所定のタイミングで
回転駆動されることで、上記パルス管冷凍機１０（パル
ス管３４）内の作動ガスに補助的に圧力振動を発生さ
せ、同作動ガスの圧力変動と位置変動との位相差を調節
する。

【００２７】本実施形態における高圧バッファタンク１
３内は、伸縮部材としてのダイヤフラム４６によって区
画されており、上記バッファ側ロータリバルブ１５の高
圧ポート１５ａに連通する第１室１３ａと、同高圧ポー
ト１５ａから遮断される第２室１３ｂとが形成されてい
る。また、ダイヤフラム４６と、第１室１３ａの対向壁
面の間には、ばね４７が設けられており、一方、ダイヤ
フラム４６と、第２室１３ｂの対向壁面の間には、ばね
４８が設けられている。そして、これらばね４７，４８
は、上記高圧バッファタンク１３の第１室１３ａ及び第
２室１３ｂの圧力が互いに同等の状態において、上記ダ
イヤフラム４６を互いに押し出す態様で均衡をとって介
装されている。従って、図２（ａ）に示されるように、
上記第１室１３ａ内の圧力が第２室１３ｂ内の圧力より
も低くなると、その差圧に基づきダイヤフラム４６は第
１室１３ａ側に押し出され、同第１室１３ａの容積を低
減する。また、再びこれら第１室１３ａ及び第２室１３
ｂの圧力が互いに同等になると、ダイヤフラム４６は、
ばね４７，４８の作用により原位置に復帰する。

【００２８】また、上記高圧バッファタンク１３の第１
室１３ａと第２室１３ｂとは、絞り弁４９を介して接続
されている。従って、低温熱交換器３２，３３に入る熱
負荷量の変化、あるいは圧縮機２１の吐出圧力の変化等
の外乱により作動ガスの圧力変動が起こり、第１室１３
ａと第２室１３ｂの圧力バランスがくずれる場合におい
ても、第１室１３ａと第２室１３ｂの間で作動ガスが上
記絞り弁４９を介して移動し、第１室１３ａと第２室１
３ｂの圧力バランスが回復される。

【００２９】一方、低圧バッファタンク１４内は、伸縮
部材としてのダイヤフラム５１によって区画されてお
り、上記バッファ側ロータリバルブ１５の低圧ポート１
５ｂに連通する第１室１４ａと、同低圧ポート１５ｂか
ら遮断される第２室１４ｂとが形成されている。また、
ダイヤフラム５１と、第１室１４ａの対向壁面の間に
は、ばね５２が設けられており、一方、ダイヤフラム５
１と、第２室１４ｂの対向壁面の間には、ばね５３が設
けられている。そして、これらばね５２，５３は、上記
低圧バッファタンク１４の第１室１４ａ及び第２室１４
ｂの圧力が互いに同等の状態において、上記ダイヤフラ
ム４６を互いに引き戻す態様で均衡をとって介装されて
いる。従って、上記第１室１４ａ内の圧力が第２室１４
ｂ内の圧力よりも高くなると、その差圧に基づきダイヤ
フラム５１は第２室１４ｂ側に引き戻され、同第１室１
４ａの容積を増大する。また、再びこれら第１室１４ａ
及び第２室１４ｂの圧力が互いに同等になると、ダイヤ
フラム５１は、ばね５２，５３の作用により原位置に復
帰する。

【００３０】また、上記低圧バッファタンク１４の第１
室１４ａと第２室１４ｂとは、絞り弁５４を介して接続
されている。従って、低温熱交換器３２，３３に入る熱
負荷量の変化、あるいは圧縮機２１の吸入圧の変化等の
外乱により作動ガスの圧力変動が起こり、第１室１４ａ
と第２室１４ｂとの圧力バランスがくずれる場合におい
ても、第１室１４ａと第２室１４ｂの間で作動ガスが上
記絞り弁５４を介して移動し、第１室１４ａと第２室１
４ｂとの圧力バランスを回復させる。

【００３１】次に、このパルス管冷凍機１０の動作につ
いて図３を併せ参照して説明する。なお、パルス管冷凍
機１０の１サイクル内の動作は以下に説明する４つの段
階からなり、各段階は上記圧縮機側ロータリバルブ２２
及びバッファ側ロータリバルブ１５の各開閉状態（連通
状態）に対応して区分されている。図３は、上記パルス
管冷凍機１０の１サイクル内の各段階（第１〜第４段
階）におけるパルス管３４内の作動ガスの分布を示す模
式図となっている。ちなみに、図３において、符号Ｉは
圧縮機２１からパルス管３４の低温端に対して流入出す
る作動ガスのブロックであり、符号IIはパルス管３４内
においていわゆるガスピストンとして作用し、１サイク
ル中常にパルス管３４内に存在する作動ガスのブロック
であり、符号III はパルス管３４の高温端から低圧バッ
ファタンク１４の第１室１４ａに対して流入出する作動
ガスのブロックであり、符号IVは高圧バッファタンク１
３の第１室１３ａから同パルス管３４の高温端に対して
流入出する作動ガスのブロックである。

【００３２】以下、パルス管冷凍機１０の１サイクル内
の動作について、各段階ごとに説明する。 第１段階（圧縮過程）：圧縮機側ロータリバルブ２２の
高圧ポート２２ａ、低圧ポート２２ｂ及びバッファ側ロ
ータリバルブ１５の低圧ポート１５ｂを閉状態とする。
このとき、パルス管３４内の圧力は、圧縮機２１の吸入
口の圧力（最低圧力Ｐｌ）よりも若干、高くなってい
る。この状態で、上記バッファ側ロータリバルブ１５の
高圧ポート１５ａを開状態とすると、略最高圧力Ｐｈに
保持された高圧バッファタンク１３の第１室１３ａ内の
作動ガス（ブロックIV）が同高圧ポート１５ａを介して
高温熱交換器３５からパルス管３４の内部へと流出す
る。そして、この作動ガス（ブロックIV）の流出によ
り、高圧バッファタンク１３の第１室１３ａの圧力は、
同第２室１３ｂの圧力よりも低くなる。従って、上記第
１室１３ａと第２室１３ｂとの差圧に基づき上記ダイヤ
フラム４６は第１室１３ａ側に押し出され、同第１室１
３ａの容積を低減する。このため、この第１室１３ａの
容積の低減の分だけ同第１室１３ａ内の圧力低下は抑制
され、同第１室１３ａから高温熱交換器３５（パルス管
３４）の内部への作動ガスの流出は促進される。そし
て、パルス管３４内の圧力は速やかに最低圧力Ｐｌから
最高圧力Ｐｈ付近まで上昇する。

【００３３】なお、この過程は短時間で行われるため、
上記絞り弁４９を介して高圧バッファタンク１３の第２
室１３ｂから第１室１３ａへと流出する作動ガスの流量
はわずかとなっている。

【００３４】第２段階（高圧移送過程）：バッファ側ロ
ータリバルブ１５の高圧ポート１５ａの開状態を保持し
たまま、圧縮機側ロータリバルブ２２の高圧ポート２２
ａを開状態とする。このとき、最高圧力Ｐｈである圧縮
機２１の吐出口からの作動ガス（ブロックＩ）が圧縮機
側ロータリバルブ２２の高圧ポート２２ａ、ポート２２
ｃ、蓄冷器３１、低温熱交換器３２，３３を介してパル
ス管３４の低温端からその内部に流入する。このとき、
上記高圧バッファタンク１３の第１室１３ａの作動ガス
の圧力は、上記最高圧力Ｐｈよりも若干、低くなってい
るため、圧縮機２１の吐出口からの作動ガス（ブロック
Ｉ）により、高圧バッファタンク１３の第１室１３ａか
らの作動ガス（ブロックIV）は、同第１室１３ａ内に戻
される。そして、上記ダイヤフラム４６は第２室１３ｂ
側に押し戻され、第１室１３ａの容積を増大する。この
第１室１３ａの容積の増大の分だけ更に高温熱交換器３
５（パルス管３４）から作動ガスが流入する。

【００３５】なお、この過程は比較的長時間で行われる
ため、上記高圧バッファタンク１３の第１室１３ａと第
２室１３ｂとの圧力差がなくなるまで（第１室１３ａ及
び第２室１３ｂの圧力がともに略最高圧力Ｐｈになるま
で）、上記絞り弁４９を介して高圧バッファタンク１３
の第１室１３ａと第２室１３ｂとの間で作動ガスが移動
する。

【００３６】第３段階（膨張過程）：圧縮機側ロータリ
バルブ２２の高圧ポート２２ａ及びバッファ側ロータリ
バルブ１５の高圧ポート１５ａを閉状態とすると略同時
に同低圧ポート１５ｂを開状態とする。この状態では、
バッファ側ロータリバルブ１５の低圧ポート１５ｂを介
して略最低圧力Ｐｌに保持された低圧バッファタンク１
４の第１室１４ａとパルス管３４とが連通状態とされる
ので、同パルス管３４内の作動ガス（ブロックIII ）
は、同低圧ポート１５ｂを介して同第１室１４ａに流入
する。そして、この作動ガス（ブロックIII ）の流入に
より、低圧バッファタンク１４の第１室１４ａの圧力
は、同第２室１４ｂの圧力よりも高くなる。従って、上
記第１室１４ａと第２室１４ｂとの差圧に基づき上記ダ
イヤフラム５１は第２室１４ｂ側に押し戻され、同第１
室１４ａの容積を増大する。このため、この第１室１４
ａの容積の増大の分だけ同第１室１４ａ内の圧力増加は
抑制され、高温熱交換器３５（パルス管３４）から同第
１室１４ａの内部への作動ガスの流入は促進される。そ
して、パルス管３４内の圧力は速やかに最高圧力Ｐｈか
ら最低圧力Ｐｌ付近まで下降する。この圧力低下により
パルス管３４内の作動ガス（ブロックＩ，II）が断熱膨
張し、温度が低下する。

【００３７】なお、この過程は短時間で行われるため、
上記絞り弁５４を介して低圧バッファタンク１４の第１
室１４ａから第２室１４ｂへと流出する作動ガスの流量
はわずかとなっている。

【００３８】第４段階（低圧移送過程）：バッファ側ロ
ータリバルブ１５の低圧ポート１５ｂの開状態を保持し
たまま、圧縮機側ロータリバルブ２２の低圧ポート２２
ｂを開状態とする。この状態では、圧縮機２１の吐出口
から流入した作動ガス（ブロックＩ）が圧縮機側ロータ
リバルブ２２の低圧ポート２２ｂを介して同圧縮機２１
の吸入口へと吸入される。このとき、低圧バッファタン
ク１４の第１室１４ａ内の作動ガスの圧力は、上記最低
圧力Ｐｌよりも若干、高くなっているため、同低圧バッ
ファタンク１４の第１室１４ａ内の作動ガス（ブロック
III ）がバッファ側ロータリバルブ１５の低圧ポート１
５ｂを介してパルス管３４の高温端からその内部に流入
する。そして、上記ダイヤフラム５１は第１室１４ａ側
に押し出され、第１室１４ａの容積を低減する。この第
１室１４ａの容積の低減の分だけ更に高温熱交換器３５
（パルス管３４）へと作動ガスが流出する。

【００３９】なお、この過程は比較的長時間で行われる
ため、上記低圧バッファタンク１４の第１室１４ａと第
２室１４ｂとの圧力差がなくなるまで（第１室１４ａ及
び第２室１４ｂの圧力がともに略最低圧力Ｐｌになるま
で）、上記絞り弁５４を介して低圧バッファタンク１４
の第２室１４ｂと第１室１４ａとの間で作動ガスが移動
する。

【００４０】なお、作動ガス（ブロックＩ）が低温熱交
換器３２，３３側へと移動することで、同低温熱交換器
３２，３３との間で熱交換を行い、第１段階の状態に戻
る。以上の第１〜第４段階を１サイクルとし、これを繰
り返すことにより、パルス管冷凍機１０は、その冷凍部
１２（低温熱交換器３２，３３）において冷凍を発生す
る。

【００４１】パルス管冷凍機１０は、以上の動作により
冷凍を行う。以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。

【００４２】（１）本実施形態では、高圧バッファタン
ク１３内をダイヤフラム４６によって第１室１３ａ及び
第２室１３ｂに区画した。そして、高圧バッファタンク
１３の第１室１３ａ及び第２室１３ｂの圧力が互いに同
等の状態において、ダイヤフラム４６を互いに押し出す
態様で均衡をとるようにばね４７，４８を設けた。従っ
て、第１段階（圧縮過程）において、略最高圧力Ｐｈに
保持された高圧バッファタンク１３の第１室１３ａ内の
作動ガス（ブロックIV）が流出すると、上記第１室１３
ａと第２室１３ｂとの差圧に基づき上記ダイヤフラム４
６は第１室１３ａ側に押し出され、同第１室１３ａの容
積を低減する。そして、この第１室１３ａの容積の低減
の分だけ同第１室１３ａ内の圧力低下は抑制され、同第
１室１３ａから高温熱交換器３５（パルス管３４）の内
部への作動ガスの流出は促進される。このように、第１
室１３ａ内の圧力低下を抑制して同第１室１４ａから高
温熱交換器３５（パルス管３４）への作動ガスの流出を
促進するように、同第１室１３ａの容積を可変としたこ
とで、高圧バッファタンク１３に必要とされる容積を低
減することができる。

【００４３】（２）本実施形態では、低圧バッファタン
ク１４内をダイヤフラム５１によって第１室１４ａ及び
第２室１４ｂに区画した。そして、低圧バッファタンク
１４の第１室１４ａ及び第２室１４ｂの圧力が互いに同
等の状態において、ダイヤフラム５１を互いに押し戻す
態様で均衡をとるようにばね５２，５３を設けた。従っ
て、第３段階（膨張過程）において、略最低圧力Ｐｌに
保持された低圧バッファタンク１４の第１室１４ａに作
動ガス（ブロックIII ）が流入すると、上記第１室１４
ａと第２室１４ｂとの差圧に基づき上記ダイヤフラム５
１は第２室１４ｂ側に押し戻され、同第１室１４ａの容
積を増大する。そして、この第１室１４ａの容積の増大
の分だけ同第１室１４ａ内の圧力増加は抑制され、高温
熱交換器３５（パルス管３４）から同第１室１４ａの内
部への作動ガスの流入は促進される。このように、第１
室１４ａ内の圧力増加を抑制して高温熱交換器３５（パ
ルス管３４）から同第１室１４ａの内部への作動ガスの
流入を促進するように、同第１室１４ａの容積を可変と
したことで、低圧バッファタンク１４に必要とされる容
積を低減することができる。

【００４４】（３）本実施形態では、ダイヤフラム４６
と、第１室１３ａ、第２室１３ｂの各対向壁面の間にそ
れぞればね４７，４８を設けた。従って、ダイヤフラム
４６の変形後において、これら第１室１３ａ及び第２室
１３ｂの圧力が互いに同等に戻ると、これらばね４７，
４８の作用によりダイヤフラム４６を速やかに原位置に
復帰させることができる。

【００４５】（４）本実施形態では、ダイヤフラム５１
と、第１室１４ａ、第２室１４ｂの各対向壁面の間にそ
れぞればね５２，５３を設けた。従って、ダイヤフラム
５１の変形後において、これら第１室１４ａ及び第２室
１４ｂの圧力が互いに同等に戻ると、これらばね５２，
５３の作用によりダイヤフラム５１を速やかに原位置に
復帰させることができる。

【００４６】（５）本実施形態では、高圧バッファタン
ク１３の第１室１３ａと第２室１３ｂとを絞り弁４９を
介して接続した。従って、低温熱交換器３２，３３に入
る熱負荷量の変化、あるいは圧縮機２１の吐出圧力の変
化等の外乱により作動ガスの圧力変動が起こり、第１室
１３ａと第２室１３ｂの圧力バランスがくずれる場合に
おいても、第１室１３ａと第２室１３ｂの間で作動ガス
が上記絞り弁４９を介して移動し、第１室１３ａと第２
室１３ｂの圧力バランスが回復される。

【００４７】（６）本実施形態では、低圧バッファタン
ク１４の第１室１４ａと第２室１４ｂとを絞り弁５４を
介して接続した。従って、低温熱交換器３２，３３に入
る熱負荷量の変化、あるいは圧縮機２１の吸入圧の変化
等の外乱により作動ガスの圧力変動が起こり、第１室１
４ａと第２室１４ｂとの圧力バランスがくずれる場合に
おいても、第１室１４ａと第２室１４ｂの間で作動ガス
が上記絞り弁５４を介して移動し、第１室１４ａと第２
室１４ｂとの圧力バランスを回復させる。

【００４８】（７）本実施形態では、１サイクル内の第
２及び第４段階（高圧移送過程、低圧移送過程）におけ
る圧縮機側ロータリバルブ２２の高圧ポート２２ａ及び
低圧ポート２２ｂの開動作を微妙な圧力差の下で行うよ
うにした。従って、これら第２及び第４段階における圧
縮機側ロータリバルブ２２の高圧ポート２２ａ及び低圧
ポート２２ｂにおいて発生する弁損失を低減することが
できる。

【００４９】（８）本実施形態では、圧縮機側ロータリ
バルブ２２の低圧ポート２２ｂと圧縮機２１の吸入口と
の間にフィルタ４０を設けた。従って、パルス管冷凍機
１０の運転時におけるバッファ側ロータリバルブ１５の
回転駆動の際にそのシール部が磨耗して発生する磨耗粉
が圧縮機２１の吸入口に流入することを防止することが
できる。これにより、パルス管冷凍機１０を長時間、運
転した場合においても圧縮機２１の汚れを低減してその
性能低下を抑制することができる。

【００５０】（９）本実施形態では、圧縮機側ロータリ
バルブ２２のポート２２ｃと蓄冷器３１との間にフィル
タ４１を設けた。また、バッファ側ロータリバルブ１５
のポート１５ｄと高温熱交換器３５との間にフィルタ４
２を設けた。従って、パルス管冷凍機１０の運転時にお
けるこれら圧縮機側ロータリバルブ２２及びバッファ側
ロータリバルブ１５の回転駆動の際にそのシール部が磨
耗して発生する磨耗粉が蓄冷器３１に流入することを防
止することができる。これにより、パルス管冷凍機１０
を長時間、運転した場合においても蓄冷器３１の蓄冷材
３１ａの汚れを低減してその性能低下を抑制することが
できる。そして、蓄冷器３１の蓄冷材３１ａの性能低下
に伴う整備の負担も軽減することができる。

【００５１】（第２実施形態）以下、本発明を具体化し
たパルス管冷凍機の第２実施形態について図４に基づき
説明する。なお、第２実施形態のパルス管冷凍機６０
は、別途、中圧バッファタンク６１が設けられたことが
第１実施形態と異なる。この中圧バッファタンク６１に
は、前記高圧バッファタンク１３及び低圧バッファタン
ク１４内の作動ガスの略中間の圧力（以下、「中間圧力
Ｐｍ」という）を有する作動ガスが充填されている。そ
して、この中圧バッファタンク６１は、前記バッファ側
ロータリバルブ１５及びフィルタ４２を介して高温熱交
換器３５に接続されている。すなわち、上記中圧バッフ
ァタンク６１は、バッファ側ロータリバルブ１５の中圧
ポート１５ｃに連通されている。

【００５２】このような構造を有するパルス管冷凍機６
０の動作について、以下に説明する。本実施形態では、
第１実施形態の第２段階（高圧移送過程）と第３段階
（膨張過程）の間、第４段階（低圧移送過程）と第１段
階（圧縮過程）との間に、それぞれ上記バッファ側ロー
タリバルブ１５の中圧ポート１５ｃを開状態とする過程
が入る。

【００５３】すなわち、第１実施形態の第２段階（高圧
移送過程）の次に、圧縮機側ロータリバルブ２２の高圧
ポート２２ａ及びバッファ側ロータリバルブ１５の高圧
ポート１５ａを閉状態とするとともにバッファ側ロータ
リバルブ１５の中圧ポート１５ｃを開状態とする。この
状態では、冷凍部１２内の略最高圧力Ｐｈの作動ガスが
パルス管３４の高温端からバッファ側ロータリバルブ１
５の中圧ポート１５ｃを介して上記中圧バッファタンク
６１内に流入する。そして、パルス管３４内の圧力は速
やかに最高圧力Ｐｈから中圧バッファタンク６１の圧力
（中間圧力Ｐｍ）まで低下する。この圧力低下によりパ
ルス管２６内の作動ガスが断熱膨張し、温度が低下す
る。

【００５４】第１実施形態の第３段階（膨張過程）に相
当する過程では、パルス管３４内の圧力が略中間圧力Ｐ
ｍの状態から始まり、上記バッファ側ロータリバルブ１
５の中圧ポート１５ｃを閉状態にするとともに低圧ポー
ト１５ｂを開状態にした状態である。この状態では、冷
凍部１２内の作動ガスが低圧バッファタンク１４に流入
し、パルス管３４の高温端からバッファ側ロータリバル
ブ１５の低圧ポート１５ｂを介して低圧バッファタンク
１４内に流入する。そして、パルス管３４内の圧力は上
記中間圧力Ｐｍから最低圧力Ｐｌまで更に低下する。こ
の圧力低下によりパルス管３４内の作動ガスが更に断熱
膨張し、温度が低下する。

【００５５】また、第１実施形態の第４段階（低圧移送
過程）の次に、圧縮機側ロータリバルブ２２の低圧ポー
ト２２ｂ及びバッファ側ロータリバルブ１５の低圧ポー
ト１５ｂを閉状態とするとともにバッファ側ロータリバ
ルブ１５の中圧ポート１５ｃを開状態とする。この状態
では、中間圧力Ｐｍに保持された中圧バッファタンク６
１内の作動ガスがバッファ側ロータリバルブ１５の中圧
ポート１５ｃを介してパルス管３４の高温端から冷凍部
１２内に流入する。そして、パルス管３４内の圧力は速
やかに最低圧力Ｐｌから中圧バッファタンク６１の圧力
（中間圧力Ｐｍ）まで上昇する。

【００５６】第１実施形態の第１段階（圧縮過程）に相
当する過程では、パルス管３４内の圧力が略中間圧力Ｐ
ｍの状態から始まり、上記バッファ側ロータリバルブ１
５の中圧ポート１５ｃを閉状態にするとともに高圧ポー
ト１５ａを開状態にした状態である。この状態では、高
圧バッファタンク１３内の作動ガスがバッファ側ロータ
リバルブ１５の高圧ポート１５ａ、パルス管３４の高温
端から冷凍部１２内に流入する。そして、パルス管３４
内の圧力は上記中間圧力Ｐｍから更に上昇する。

【００５７】以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、前記第１実施形態における（１）〜（９）の効果に
加えて以下に示す効果が得られるようになる。 （１）本実施形態では、パルス管３４内の圧力を最高圧
力Ｐｈから最低圧力Ｐｌ、あるいは最低圧力Ｐｌから最
高圧力Ｐｈへと一気に変化させるのではなく、中間圧力
Ｐｍを介して圧力低下、あるいは圧力上昇をするように
したため、作動ガスの圧力損失を低減し、高効率化を図
ることができる。

【００５８】（第３実施形態）以下、本発明を具体化し
たパルス管冷凍機の第３実施形態について、図５に基づ
き説明する。この実施形態で説明するパルス管冷凍機
は、いわゆるオリフィスバッファタイプのパルス管冷凍
機のバッファタンク内の緩衝空間の容積を可変としたも
のである。

【００５９】第３実施形態のパルス管冷凍機８０は、高
温熱交換器３５とフィルタ４２の一端側との間にオリフ
ィス８６を設け、フィルタ４２の他端側をバッファタン
ク８１の第１室８１ａに連通している。バッファタンク
８１内は、伸縮部材としてのダイヤフラム８５によって
第１室８１ａと第２室８１ｂとに区画される。ダイヤフ
ラム８５と第１室８１ａの対向壁面の間には、ばね８２
が設けられており、一方、ダイヤフラム８５と第２室８
１ｂの対向壁面の間にはばね８３が設けられている。第
１室８１ａと第２室８１ｂとは、絞り８４を介して接続
されている。その他の構成及び冷凍発生の作動は第１実
施形態と同一であるのでその具体的説明を省略する。

【００６０】上記構成のパルス管冷凍機８０において、
圧縮機側ロータリバルブ２２の高圧ポート２２ａと低圧
ポート２２ｂとを交互に開閉させる。これにより、圧縮
機２１の吐出口（高圧）と吸入口（低圧）とが交互に冷
凍部１２と連通することとなり、冷凍部１２は圧力振動
する。このとき、オリフィス８６及びバッファタンク８
１によって、冷凍部１２内の作動ガスの圧力変動と変位
との位相が調節され、この位相を適宜調節することで、
パルス管３４内の作動ガスが断熱膨張し、温度が低下す
る。

【００６１】上記のようなパルス管冷凍機８０の運転
中、パルス管３４から第１室８１ａに作動ガスが流出し
た場合、第１室８１ａと第２室８１ｂとの差圧に基づき
ダイヤフラム８５は第２室８１ｂ側に押出され、第１室
８１ａ内の容積を増加する。そして、この第１室８１ａ
の容積の増加の分だけ同第１室８１ａ内の圧力増加は抑
制され、パルス管３４から同第１室８１ａの内部への作
動ガスの流出は促進される。

【００６２】また、第１室８１ａからパルス管３４に作
動ガスが流入した場合、第１室８１ａと第２室８１ｂと
の差圧に基づきダイヤフラム８５は第１室８１ａ側に押
出され、第１室８１ａ内の容積を減少する。そして、こ
の第１室８１ａの容積の減少の分だけ同第１室８１ａ内
の圧力減少は抑制され、第１室８１ａからパルス管３４
への作動ガスの流入は促進される。

【００６３】このように、第１室８１ａ内の圧力の増加
及び低下を抑制して同第１室８１ａからの作動ガスの流
入出を促進するように、同第１室８１ａの容積を可変と
したことで、バッファタンク８１に必要とされる容積を
低減することができる。

【００６４】なお、本発明の実施の形態は上記実施形態
に限定されるものではなく、次のように変更してもよ
い。・前記第１実施形態においては、高圧バッファタン
ク１３及び低圧バッファタンク１４にそれぞれ設けたダ
イヤフラム４６，５１及びその周辺構造により、第１室
１３ａ若しくは第１室１４ａの圧力変化に対応してその
容積を変え、同圧力変化を抑制するようにした。このダ
イヤフラム４６，５１及びその周辺構造に代えて、例え
ば図６に示される構造を採用してもよい。すなわち、同
図に示される高圧バッファ７１は、高圧側シリンダ７２
と、同高圧側シリンダ７２内に気密的に摺動自在に収容
される高圧側ピストン７３と、同高圧側ピストン７３と
不動部との間に設けられたばね７４とを備えている。そ
して、このばね７４は、上記高圧側シリンダ７２の緩衝
室Ｒ１の圧力が略最高圧力Ｐｈの状態において、上記高
圧側ピストン７３を押し出す態様で均衡をとって介装さ
れている。従って、上記緩衝室Ｒ１内の圧力が最高圧力
Ｐｈよりも低くなると、その差圧に基づき高圧側ピスト
ン７３は押し出され、上記緩衝室Ｒ１の容積を低減す
る。また、再び緩衝室Ｒ１の圧力が最高圧力Ｐｈになる
と、高圧側ピストン７３は、ばね７４の作用により原位
置に復帰する。

【００６５】また、同図に示される低圧バッファ７６
は、低圧側シリンダ７７と、同低圧側シリンダ７７内に
気密的に摺動自在に収容される低圧側ピストン７８と、
同低圧側ピストン７８と不動部との間に設けられたばね
７９とを備えている。そして、このばね７９は、上記低
圧側シリンダ７７の緩衝室Ｒ２の圧力が略最低圧力Ｐｌ
の状態において、上記低圧側ピストン７８を引き戻す態
様で均衡をとって介装されている。従って、上記緩衝室
Ｒ２内の圧力が最低圧力Ｐｌよりも高くなると、その差
圧に基づき低圧側ピストン７８は引き戻され、上記緩衝
室Ｒ２の容積を低減する。また、再び緩衝室Ｒ２の圧力
が最低圧力Ｐｌになると、低圧側ピストン７８は、ばね
７９の作用により原位置に復帰する。

【００６６】このような構造においても、前記第１実施
形態と同様の効果が得られるようになる。・前記各実施
形態において採用したバッファタンク（高圧バッファタ
ンク１３、低圧バッファタンク１４、中圧バッファタン
ク６１）の数量及び圧力設定は一例であって、その他の
数量・圧力設定であってもよい。

【００６７】・前記各実施形態においては、圧力振動装
置１１として圧縮機２１を備えた構成を採用したが、例
えば前記蓄冷器３１に接続されるシリンダと、同シリン
ダ内を摺動するピストンとを備えた構成であってもよ
い。

【００６８】・前記各実施形態において採用されたパル
ス管冷凍機の構造は一例であって、その他の構造であっ
てもよい。・尚、上記第１、第２、第３実施形態では、
緩衝空間容積可変手段を構成する伸縮部材としてダイヤ
フラムを使用した例を示したが、本発明はこれに限定さ
れることはなく、例えばこの伸縮部材として、ベロフラ
ムも使用することができる。

【００６９】次に、以上の実施形態から把握することが
できる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに以
下に記載する。 （イ）請求項１〜４のいずれかに記載のパルス管冷凍機
において、前記流路制御手段と前記高温熱交換器との間
にフィルタを設けたことを特徴とするパルス管冷凍機。
同構成によれば、パルス管冷凍機の運転時における流路
制御手段の開閉駆動の際、同流路制御手段のシール部が
磨耗して発生する磨耗粉は、上記流路制御手段と高温熱
交換器との間に設けたフィルタによりろ過されて同高温
熱交換器、すなわちパルス管及び低温熱交換器を介して
蓄冷器に流入することは防止される。このため、パルス
管冷凍機を長時間、運転した場合においても上記蓄冷器
の蓄冷材の汚れは低減されてその性能低下は抑制され
る。そして、上記蓄冷器の蓄冷材の性能低下に伴う整備
の負担も軽減される。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、緩衝空間の容積の小型化をすることがで
きる請求項２に記載の発明によれば、第１室の圧力変化
を抑制して同第１室及び高温熱交換器（パルス管）間の
作動ガスの移動を促進するように、伸縮部材を変形させ
て同第１室の容積を変えることで、同第１室、ひいては
バッファタンクそのものに必要とされる容積を低減する
ことができる。

【００７１】請求項３に記載の発明によれば、伸縮部材
の変形後において、これら第１室及び第２室の圧力が互
いに同等に戻ると、これら第１及び第２付勢手段の作用
により伸縮部材を速やかに原位置に復帰することができ
る。

【００７２】請求項４に記載の発明によれば、第２室内
の圧力が作動ガスの移動などによって所定圧から変化し
た場合においても、第１室の作動ガスが同所定圧に維持
されることで、絞り弁を介して作動ガスが緩やかに移動
し、同圧力変化を回復することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパルス管冷凍機の第１実施形態を
示す概略構成図。

【図２】同実施形態を示す概略構成図。

【図３】同実施形態の作動ガスの分布を示す模式図。

【図４】本発明に係るパルス管冷凍機の第２実施形態を
示す概略構成図。

【図５】本発明に係るパルス管冷凍機の第３実施形態を
示す概略構成図。

【図６】本発明に係るパルス管冷凍機の他の実施形態を
示す概略構成図。

【図７】従来のパルス管冷凍機を示す概略構成図。

【図８】同冷凍機の作動ガスの分布を示す模式図。

【符号の説明】

１３ａ，１４ａ 緩衝空間としての第１室 １３ｂ，１４ｂ 第２室 １０，６０ パルス管冷凍機 １１ 圧力振動装置 １２ 冷凍部 １３ バッファタンクとしての高圧バッファタンク １４ バッファタンクとしての低圧バッファタンク ２６，３４ パルス管 ３１ 蓄冷器 ３２，３３ 低温熱交換器 ３５ 高温熱交換器 ４６，５１ 緩衝空間容積可変手段を構成する伸縮部材
としてのダイヤフラム ４７，５２ 第１付勢手段としてのばね ４８，５３ 第２付勢手段としてのばね ４９，５４ 絞り弁 ７２ 緩衝空間容積可変手段を構成する高圧側シリンダ ７３ 緩衝空間容積可変手段を構成する高圧側ピストン ７４，７９ 緩衝空間容積可変手段を構成するばね ７７ 緩衝空間容積可変手段を構成する低圧側シリンダ ７８ 緩衝空間容積可変手段を構成する低圧側ピストン Ｒ１，Ｒ２ 緩衝空間としての緩衝室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 明良 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機 株式会社内 (72)発明者 山田 豊久 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓄冷器、低温熱交換器、パルス管及び
   高温熱交換器が連結されて構成された冷凍部と、 該蓄冷器に連結されて該パルス管の内部の作動ガスに圧
   力変動を発生させる圧力振動装置と、 所定圧力を有し、該高温熱交換器に流路制御手段を介し
   て連結されて該パルス管の内部の作動ガスの圧力変動と
   位置変動との位相差を調節する緩衝空間と、 前記緩衝空間の圧力変化に応じて該圧力変化を抑制する
   ように該緩衝空間の容積を変える緩衝空間容積可変手段
   とを備えたことを特徴とするパルス管冷凍機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパルス管冷凍機にお
   いて、 前記所定圧力を有するバッファタンクと、該バッファタ
   ンク内を前記流路制御手段に連通される緩衝空間として
   の第１室及び該流路制御手段から遮断される第２室とに
   区画する伸縮部材とを備え、 前記緩衝空間容積可変手段は、前記第１室の圧力変化に
   応じて前記第２室との間に生じる差圧に基づき、該第１
   室の圧力変化を抑制するように前記伸縮部材を変形させ
   て該第１室の容積を変えることを特徴とするパルス管冷
   凍機。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のパルス管冷凍機にお
   いて、 前記伸縮部材と前記第１室の対向壁面との間に弾装され
   る第１付勢手段と、 前記伸縮部材と前記第２室の対向壁面との間に弾装され
   る第２付勢手段とを備え、 前記第１付勢手段及び第２付勢手段は、前記第１室と前
   記第２室との差圧が解消された状態において均衡をとる
   ように設定されていることを特徴とするパルス管冷凍
   機。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載のパルス管冷凍
   機において、前記第１室と前記第２室とを絞り弁を介し
   て連通したことを特徴とするパルス管冷凍機。