JP2002048424A - 脈動管冷凍機の冷却装置 - Google Patents

脈動管冷凍機の冷却装置

Info

Publication number
JP2002048424A
JP2002048424A JP2000229490A JP2000229490A JP2002048424A JP 2002048424 A JP2002048424 A JP 2002048424A JP 2000229490 A JP2000229490 A JP 2000229490A JP 2000229490 A JP2000229490 A JP 2000229490A JP 2002048424 A JP2002048424 A JP 2002048424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
precooler
heat exchanger
pulsating tube
working gas
main body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000229490A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3333776B2 (ja
Inventor
Son Youn Kim
ソン ヨウン キム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to JP2000229490A priority Critical patent/JP3333776B2/ja
Publication of JP2002048424A publication Critical patent/JP2002048424A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3333776B2 publication Critical patent/JP3333776B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • 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
    • F25B2309/001—Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor
    • 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 
    • F25B2309/1407—Pulse-tube cycles with pulse tube having in-line 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
    • 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 
    • F25B2309/1412—Pulse-tube cycles characterised by heat exchanger details
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温高圧の作動ガスを予め冷却させる予冷器
を蒸発器とする冷媒圧縮式冷凍サイクルを構成して、外
気温度が高温であるときにも、作動ガス及び駆動部の発
生熱を円滑に放熱させ、冷凍機の全般的な性能を向上し
得る脈動管冷凍機の冷却装置を提供する。 【解決手段】 作動ガスをポンピングして往復運動させ
る駆動部１００と、前記作動ガスの作動により極低温部
が形成される脈動管を備えた冷凍部２００と、前記駆動
部１００と前記冷凍部２００間に係合され、前記作動ガ
スが流れる予冷器４００を蒸発器とし、前記予冷器４０
０と連結された冷媒管４５０に圧縮機４６０、凝縮器４
７０及び膨張弁４８０を順次連結して一つの冷凍サイク
ルを形成する冷媒圧縮式冷却手段と、を備えて脈動管冷
凍機の冷却装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、脈動管冷凍機に係
るもので、詳しくは、高温高圧の作動ガスを予め冷却さ
せる予冷器を蒸発器とする冷媒圧縮式冷凍サイクルを構
成し、作動ガス及び駆動部の発生熱を円滑に放熱させ
て、冷凍機の全般的な性能を向上し得る脈動管冷凍機の
冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、極低温冷凍機とは、小型電子部
品又は超伝導体などで冷却を行うときに使用される低振
動及び高信頼性の冷凍機であって、特に、スターリング
冷凍機、GM冷凍機及び、ジュールトムソン冷凍機などが
広用されている。
【０００３】従来の脈動管冷凍機においては、図４に示
したように、作動ガスをポンピングするため往復運動を
行う駆動部１００と、該駆動部１００によりポンピング
された後、脈動管内で往復運動する作動ガスの熱力学的
サイクルにより極低温部を形成する冷凍部２００と、そ
れら駆動部１００と冷凍部２００間に係合されて、ポン
ピングされる高温高圧の作動ガスを予め冷却させる予冷
器３００と、を備えて構成されている。
【０００４】そして、前記駆動部１００においては、密
閉ケース１１０と、該密閉ケース１１０の上部に連結さ
れた上部フレーム１１１と、該上部フレーム１１１の下
部の前記密閉ケース１１０の内部に締結収納された中間
フレーム１１２と、該密閉ケース１１０の内部の前記中
間フレーム１１２に駆動軸１３０を介して装着された駆
動モータ１２０と、前記上部フレーム１１１の中央に切
削形成されたシリンダ部１１０ａと、前記中間フレーム
１１２の下方に結合された下部フレーム１１３と、前記
駆動軸１３０の先方端に連結され、前記シリンダ部１１
０ａの内部に嵌合されて往復運動により作動ガスをポン
ピングするピストン１４０と、前記駆動軸１３０の上下
両側の前記中間フレーム１１２及び下部フレーム１１３
にそれぞれ結合されて、駆動モータ１２０の共振運動を
誘発させ、前記ピストン１４０の直進性を案内する案内
用支持部材１５１及び弾性用支持部材１５２と、から構
成されている。
【０００５】且つ、前記冷凍部２００においては、ポン
ピングされた作動ガスにより内部作動ガスが両方端で圧
縮及び膨張されて、圧縮部の温側熱交換機２１１では放
熱させ、膨張部の冷側熱交換機２１２では外部熱を吸収
する脈動管２１０と、前記脈動管２１０の圧縮部の温側
熱交換機２１１に連結されて往復する作動ガスの質量流
動と、圧力脈動間の位相差を発生させ、熱的平衡を維持
させる位相制御器２２０と、該位相制御器２２０に連結
された貯蔵容器２３０と、前記脈動管２１０の膨張部の
冷側熱交換機２１２に連結されて、該脈動管２１０にポ
ンピングされる作動ガスの顕熱を貯蔵した後、復帰する
作動ガスの温度を補償する再生器２４０と、前記脈動管
２１０、位相制御器２２０、貯蔵容器２３０及び再生器
２４０を外部と遮断して密閉させる第２密封シェル２５
０と、から構成されている。
【０００６】又、前記予冷器３００は、空冷式と水冷式
とに大別されるが、前記空冷式は、前記予冷器３００の
壁面に伝達された熱を予冷器３００の外壁と接触された
外部熱交換機３３０から外部空気とファンを利用して冷
却する方式であり、前記水冷式は、前記ポンプ及び、放
熱を行う別途の熱交換機を利用して外部との熱交換を行
う方式である。
【０００７】以下、前記予冷器３００の構造に対し、よ
り詳しく説明する。先ず、前記空冷式予冷器３００にお
いては、図５に示したように、銅などのような熱伝導率
の高い材質を用いて中空円筒状に形成され、上端面は前
記第２密封シェル２５０（図４参照）の下方側のベース
プレートＰに締結され、下端面は前記上部フレーム１１
１の上面に締結された予冷器本体３１０と、該予冷器本
体３１０の内周面に装着されて、ポンピングされる作動
ガスの発生熱を吸収するとき、ガスとの熱交換面積が十
分に確保されるように、網状に形成された内部熱交換機
３２０と、前記予冷器本体３１０の外周面に係合され、
前記内部熱交換機３２０から前記予冷器本体３１０に伝
達された熱を外部に放熱させる複数個の冷却ピンを備え
た中空円筒状の外部熱交換機３３０と、から構成されて
いる。
【０００８】一方、前記水冷式予冷器３００ａは、図６
に示したように、前記空冷式予冷器と同様な予冷器本体
３１０と、該予冷器本体３１０の内部に装着される前記
空冷式と同様な内部熱交換機３２０と、複数個の冷却ピ
ンを備えて、前記予冷器本体３１０の外周面に係合され
た中空円筒状の外部熱交換機３３０ａと、該外部熱交換
機３３０ａの外周面に密閉空間Ｓを置いて覆われた断熱
部材３４０と、該断熱部材３４０を経て密閉サイクルを
形成するように、前記密閉空間Ｓに冷却水を供給して循
環させるポンプ３５０及び熱交換機３６０と、から構成
されている。図中、未説明符号３４１及び３４２は、ガ
スが流入／流出できるように複数個の孔が穿孔形成され
た蓋、３７０は気泡排出管、Ｆは送風管をそれぞれ示し
たものである。
【０００９】以下、このように構成された従来の脈動管
冷凍機の動作過程を図４により説明する。駆動モータ１
２０に電源が印加されて、該駆動モータ１２０の可動子
（図示されず）が直線往復運動を行うと、前記可動子に
結合された前記駆動軸１３０が直線往復運動をし、前記
駆動軸１３０に一体に係合されたピストン１４０がシリ
ンダ部１１０ａの内部で直線往復運動をしながら冷凍部
２００の作動ガスをポンピングさせる。
【００１０】このようにポンピングされる作動ガスは、
脈動管２１０の冷側熱交換機２１２側と、温側熱交換機
２１１側間を往復しながら冷側熱交換機２１２側の熱を
温側熱交換機２１１側に移動させて、前記冷側熱交換機
２１２側に極低温部を形成させる。このとき、前記ピス
トン１４０の圧縮行程時に、前記シリンダ部１１０ａか
ら前記冷凍部２００に移動された圧縮状態の作動ガス
は、前記予冷器３００を経て所定温度に冷却された後、
前記再生機２４０に流入し、該再生機２４０を経て熱交
換されて顕熱を潜んだ状態で脈動管２１０の冷側熱交換
機２１２側に流入される。
【００１１】よって、前記流入された作動ガスにより、
前記脈動管２１０の内部に充填された作動ガスは、温側
熱交換機２１１及び位相制御器２２０側に移動されて圧
縮された後、前記ピストン１４０の吸入行程時に、脈動
管２１０の冷側熱交換機２１２側に移動し急激に断熱膨
張されて、極低温部を形成する。このように、前記脈動
管２１０から放出された作動ガスは、再び再生機２４０
を経て所定温度に加熱されたり、前記予冷器３００を経
て放熱されたりして前記シリンダ部１１０ａに流入され
る。
【００１２】このとき、前記予冷器が空冷式である場合
は、作動ガスの熱が伝達された前記外部熱交換機３３０
の各冷却ピンが、図５に示した別途のファンＦから吹き
付けられる空気に接触されて放熱され、前記予冷器が水
冷式である場合は、図６に示したように、ポンプにより
ポンピングされた冷却水が外部熱交換機３６０を経て冷
却された後、前記密閉空間Ｓに循環／供給されながら予
冷器本体３１０の内部熱を放熱させる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来の脈動管冷凍機の予冷器においては、内部に網状の内
部熱交換機を設置し、外部に空冷式又は水冷式の外部熱
交換機を設置して、作動ガス及び駆動部の発生熱を放熱
させるため、前記空冷式外部熱交換機及び水冷式外部熱
交換機は、実際の外気温度が高温であるとき、放熱効果
が低下して冷凍部に流入する作動ガスの温度を上昇させ
るが、このよに作動ガスの温度が上昇すると、冷凍効果
が低下し、これを補償しようとすると、駆動部の所要動
力が増大されて、冷凍機の全体性能が低下するという不
都合な点があった。
【００１４】特に、前記水冷式外部熱交換機において
は、水冷サイクルに冷却水を完全に充填し難くて、密閉
サイクルを構成することが難しく、発生された気泡を排
出させる別途の気泡排出管を備える必要があり、サイク
ルを循環する冷却水が前記気泡排出管を通って排出され
るため、随時に冷却水を再供給するようになって、冷却
水の使用によってチューブ内にスケールなどのような異
物質が発生し、別途のフィルタ又は防錆剤などが必要と
なって、煩雑になるという不都合な点があった。
【００１５】そこで、本発明は、このような従来の課題
に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、予冷器を蒸
発器とする冷媒圧縮式冷凍サイクルを構成して、作動ガ
ス及び駆動部の発生熱を円滑に放熱させ、冷凍機の全般
的な性能を一層向上し得る脈動管冷凍機の冷却装置を提
供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る脈動管冷凍機の冷却装置において
は、作動ガスをポンピングして往復運動させる駆動部
と、該駆動部から流入される前記作動ガスの往復運動に
より極低温部が形成される脈動管を備えた冷凍部と、前
記駆動部と前記冷凍部間に係合され、前記作動ガスが流
れる予冷器を蒸発器とし、前記予冷器と連通された冷媒
管に圧縮機、凝縮器及び膨張弁を順次連結して一つの冷
凍サイクルを形成する冷媒圧縮式冷却手段と、を備えて
構成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。本発明に係る脈動管冷凍機の
冷凍装置の第１実施形態においては、図１に示したよう
に、作動ガスをポンピングするため往復運動を行う駆動
部１００と、該駆動部１００によりポンピングされた作
動ガスの作動により極低温部が形成される脈動管を備え
た冷凍部２００と、前記駆動部１００のシリンダ部１１
０ａと前記冷凍部２００の再生機２４０間に係合され
て、ポンピングされる高温高圧の作動ガスを冷却させる
冷媒圧縮式冷却手段と、を備えて構成されている。
【００１８】そして、前記駆動部１００及び冷凍部２０
０の構造は、従来と同様であるため、詳しい説明を省略
し、前記冷媒圧縮式冷却手段の構造は、次のようであ
る。即ち、前記冷媒圧縮式冷却手段においては、上方端
は、密封シェル２５０の下方端のベースプレートＰに係
合され、下端面は、前記駆動部１００のシリンダ部１１
０ａが備えられた上部フレーム１１１の上面に係合され
た中空円筒状の予冷器本体４１０と、該予冷器本体４１
０の内部に装着された網状の内部熱交換機４２０と、複
数個の冷却ピンを有して、前記予冷器本体４１０の外周
面に係合された中空円筒状の外部熱交換機４３０と、該
外部熱交換機４３０の外周側に所定幅の密閉空間Ｓを置
いて離隔形成された断熱部材４４０と、を備えた予冷器
４００と、前記断熱部材４４０を経て前記密閉空間Ｓの
両方側に連通される冷媒管４５０と、該冷媒管４５０の
出口側に連結されて、冷媒ガスを圧縮する圧縮機４６０
と、該圧縮機４６０に前記冷媒管４５０により連結され
て、凝縮用熱交換機の役割を果たす凝縮器４７０と、該
凝縮器４７０と前記密閉空間Ｓの入口側に冷媒管４５０
により連結された膨張弁４８０と、を備えて構成されて
いる。
【００１９】且つ、前記冷媒管４５０は、前記圧縮機４
６０から吐出されて前記凝縮器４７０及び前記膨張弁４
８０を順次経た冷媒が前記密閉空間Ｓに流入されるよう
に、その一方端が前記断熱部材４４０を貫通して前記膨
張弁４８０の出口側に連通され、他方端は、前記外部熱
交換機４３０で熱交換された冷媒が前記密閉空間Ｓから
前記圧縮機４６０に流出されるように、前記断熱部材４
４０を経て前記圧縮機４６０と連通されている。従っ
て、本発明では、従来の水冷式予冷器の構造に、予冷器
を蒸発器として使用する冷媒圧縮式冷凍サイクルを構成
して、作動ガス及び駆動部の発生熱を放熱するように構
成されている。
【００２０】このように構成された本発明に係る脈動管
冷凍機の冷凍装置の第１実施形態の動作について説明す
ると、次のようである。即ち、前記駆動モータ１２０に
電源が印加されて可動子（図示されず）が直線往復運動
を行うと、前記可動子に軸支された駆動軸１３０も直線
往復運動を行い、前記駆動軸１３０に一体に係合された
前記ピストン１４０が前記シリンダ部１１０ａの内部で
直線往復運動を行って、冷凍部２００の作動ガスをポン
ピングさせる。このようにポンピングされた作動ガス
は、脈動管２１０の冷側熱交換機２１２側と温側熱交換
機２１１側間を往復しながら冷側熱交換機２１２側の熱
を温側熱交換機２１１側に移動させて、前記冷側熱交換
機２１２側に極低温部を形成させる。
【００２１】このとき、前記ピストン１４０の圧縮行程
の際、シリンダ部１１０ａから前記冷凍部２００に移動
されて圧縮された作動ガスが、前記冷媒圧縮式冷却手段
を経て所定の温度に冷却された後、前記再生機２４０に
流入され、該再生機２４０を経て熱交換された後、顕熱
を含んだ状態で脈動管２１０の冷側熱交換機２１２側に
流入される。
【００２２】その後、このように流入された作動ガスに
より前記脈動管２１０の内部に充填されていた作動ガス
は、温側熱交換機２１１及び位相制御器２２０側に移動
されて圧縮された後、前記ピストン１４０の吸入行程の
際、脈動管２１０の冷側熱交換機２１２側に移動され、
急激に断熱膨張されて極低温部を形成する。このように
前記脈動管２１０から放出された作動ガスは、再び前記
再生機２４０を経て所定温度に加熱され、前記冷媒圧縮
式冷却手段を経て放熱された後、シリンダ部１１０ａに
流入される。
【００２３】このように、本発明に係る第１実施形態に
おいては、前記作動ガスの熱は、網状の内部熱交換機４
２０に吸熱されて予冷器本体４１０に伝達され、該予冷
器本体４１０に伝達された熱は、外部熱交換機４３０に
伝達され、該外部熱交換機４３０に伝達された熱は、前
記圧縮機４６０、凝縮器４７０及び膨張弁４８０を経て
前記密閉空間Ｓに流入される低温低圧の液状冷媒と表面
接触して、該冷媒液を蒸発しながら冷却されることを特
徴とする。
【００２４】即ち、前記予冷器本体４１０の外周面に外
部熱交換機４３０を形成し、該外部熱交換機４３０の外
方側に所定密閉空間Ｓを形成し、該密閉空間Ｓに冷媒圧
縮式冷凍サイクルの冷媒管４５０を連通形成したので、
冷媒が外部熱交換機４３０と接触されて予冷器本体４１
０を冷却させる。
【００２５】以下、本発明に係る脈動管冷凍機の冷凍装
置の第２実施形態として、次のように構成することもで
きる。本発明に係る脈動管冷凍機の冷凍装置の第２実施
形態においては、図２に示したように、予冷器本体４１
０の外周面に冷媒管５５０を巻回して形成されたことを
特徴とする。即ち、前記冷媒管５５０は、前記予冷器本
体４１０の外周面に複数回巻回された後、前記膨張弁４
８０及び前記圧縮機４６０に連結され、該冷媒管５５０
の外周面には断熱部材５４０が被覆されている。このと
き、前記予冷器本体４１０と冷媒管５５０とには熱伝達
を円滑に行うため、銀メッキを施す。
【００２６】以下、本発明に係る脈動管冷凍機の冷凍装
置の第３実施形態として、次のように構成することもで
きる。本発明に係る脈動管冷凍機の冷凍装置の第３実施
形態においては、図３に示したように、中空円筒状に形
成されて、上方端は、前記密封シェル２５０の下方端の
ベースプレートＰに係合され、下端面は、前記駆動部１
００のシリンダ部１１０ａが備えられた上部フレーム１
１１の上面に係合された予冷器本体６１０と、該予冷器
本体６１０の内部に装着された網状の内部熱交換機６２
０と、前記予冷器本体６１０の外周面に覆われた断熱部
材６４０と、を備えて構成されている。
【００２７】このように構成された本発明に係る脈動管
冷凍機の冷凍装置の第３実施形態の動作を説明すると、
前記圧縮機４６０から吐出された作動ガスが、前記凝縮
器４７０及び前記膨張弁４８０を経て低温低圧の冷媒液
に変化され、前記予冷器本体６１０の内部まで流入され
るように、冷媒管６５０が断熱部材６４０を経て前記予
冷器本体６１０の内部に貫通されて、前記内部熱交換機
６２０の内部まで延長連結されているため、前記予冷器
本体６１０内部の作動ガスが冷媒管６５０に直接接触さ
れる。
【００２８】このように、本発明に係る脈動管冷凍機の
冷却装置の各実施形態においては、別途の気泡排出管を
備え、予冷手段を蒸発器として使用する冷媒圧縮式冷凍
サイクルを構成しているが、随時に冷却水を再供給する
必要がなく、実際の冷凍機の外気温度が高温であるとき
にも、作動ガス及び駆動部の熱が円滑に放熱されて、冷
凍機の全体性能を向上することができる。且つ、本発明
は、このような実施の形態に限定されるものでなく、請
求範囲内で多様な形態に変更して使用することができ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る脈動
管冷凍機の冷凍装置においては、駆動部と冷凍部間に連
結されて、圧縮される作動ガス及び駆動部からの発生熱
を冷却させる予冷器を蒸発器とし、圧縮機、凝縮器及び
膨張弁を備えて冷媒圧縮式冷却サイクルを構成するた
め、全体構造が簡単化され、実際の外気温度が高温であ
るときにも、円滑な放熱が行われ、作動ガスの温度上昇
を防止して、冷凍機の全般的な性能を向上し得るという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脈動管冷凍機の冷凍装置の第１実
施形態を示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る脈動管冷凍機の冷凍装置の第２実
施形態を示した縦断面図である。
【図３】本発明に係る脈動管冷凍機の冷凍装置の第３実
施形態を示した縦断面図である。
【図４】従来の脈動管冷凍機の一例を示した縦断面図で
ある。
【図５】従来の脈動管冷凍機の空冷式予冷器の一例を示
した縦断面図である。
【図６】従来の脈動管冷凍機の水冷式予冷器の一例を示
した縦断面図である。
【符号の説明】
４００…予冷器 ４１０、６１０…予冷器本体 ４２０、６２０…内部熱交換機 ４３０…外部熱交換機 ４４０、５４０、６４０…断熱部材 ４５０、５５０、６５０…冷媒管 ４６０…圧縮機 ４７０…凝縮器 ４８０…膨張弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 作動ガスをポンピングして往復運動させ
    る駆動部と、 該駆動部から流入される前記作動ガスの往復運動により
    極低温部が形成される脈動管を備えた冷凍部と、 前記駆動部と前記冷凍部間に係合され、前記作動ガスが
    流れる予冷器を蒸発器とし、前記予冷器と連通された冷
    媒管に圧縮機、凝縮器及び膨張弁を順次連結して一つの
    冷凍サイクルを形成する冷媒圧縮式冷却手段と、を備え
    て構成されることを特徴とする脈動管冷凍機の冷却装
    置。
  2. 【請求項２】 前記予冷器は、予冷器本体と、 該予冷器本体の内部に装着された内部熱交換機と、 前記予冷器本体の外周面に、複数個の冷却ピンを有して
    係合された外部熱交換機と、 該外部熱交換機の外周面に所定幅の密閉空間を置いて覆
    われた断熱部材と、から構成され、 前記冷媒管の一方端は、前記圧縮機から吐出されて前記
    凝縮器及び前記膨張弁を順次経た冷媒が前記密閉空間に
    流入されるように、前記断熱部材を貫通して前記膨張弁
    の出口側に連結され、 前記冷媒管の他方端は、前記外部熱交換機で熱交換され
    た冷媒が前記密閉空間から前記圧縮機に流出されるよう
    に、前記断熱部材を経て前記圧縮機と連結されているこ
    とを特徴とする請求項1 に記載の脈動管冷凍機の冷却装
    置。
  3. 【請求項３】 前記圧縮機及び膨張弁には、前記予冷器
    本体の外周面に複数回巻回された冷媒管が連結され、該
    冷媒管の外周部には、断熱部材が被覆されていることを
    特徴とする請求項2 に記載の脈動管冷凍機の冷却装置。
  4. 【請求項４】 前記予冷器は、予冷器本体と、 該予冷器本体の内部に装着された内部熱交換機と、 前記予冷器本体の外周面に覆われた断熱部材と、から構
    成され、 前記冷媒管は、前記予冷器本体及び断熱部材をそれぞれ
    貫通して、前記内部熱交換機の内部まで延長連結される
    ことを特徴とする請求項1 に記載の脈動管冷凍機の冷却
    装置。
JP2000229490A 2000-07-28 2000-07-28 脈動管冷凍機の冷却装置 Expired - Fee Related JP3333776B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000229490A JP3333776B2 (ja) 2000-07-28 2000-07-28 脈動管冷凍機の冷却装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000229490A JP3333776B2 (ja) 2000-07-28 2000-07-28 脈動管冷凍機の冷却装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002048424A true JP2002048424A (ja) 2002-02-15
JP3333776B2 JP3333776B2 (ja) 2002-10-15

Family

ID=18722603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000229490A Expired - Fee Related JP3333776B2 (ja) 2000-07-28 2000-07-28 脈動管冷凍機の冷却装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3333776B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113503659A (zh) * 2021-06-30 2021-10-15 太原理工大学 一种新型空气源热声热泵系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3974869B2 (ja) * 2003-03-26 2007-09-12 アイシン精機株式会社 パルス管冷凍機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113503659A (zh) * 2021-06-30 2021-10-15 太原理工大学 一种新型空气源热声热泵系统
CN113503659B (zh) * 2021-06-30 2022-05-10 太原理工大学 一种新型空气源热声热泵系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP3333776B2 (ja) 2002-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10148411A (ja) スターリング冷凍装置
US6779349B2 (en) Sterling refrigerating system and cooling device
JP3602823B2 (ja) 脈動管冷凍機
JP4551305B2 (ja) 冷凍装置
JPH0882451A (ja) 冷却装置
JP3333776B2 (ja) 脈動管冷凍機の冷却装置
KR100304575B1 (ko) 맥동관 냉동기
CN1201127C (zh) 脉冲管致冷机的冷却装置
KR100283156B1 (ko) 무윤활 맥동관 냉동기의 예냉기 구조
JPH0996480A (ja) 低温貯蔵庫
CN112469948B (zh) 冷气供应设备和具有该冷气供应设备的冰箱
JP2005037121A (ja) 冷蔵庫
JPH11223404A (ja) スターリング冷却装置
JP2004286374A (ja) 冷却装置
JP2007064506A (ja) 冷却庫
KR100393791B1 (ko) 극저온 냉동기의 방열 장치
JP2005077049A (ja) スターリング冷却庫
JP3634650B2 (ja) 熱機関用シリンダブロック
KR100314022B1 (ko) 무윤활 맥동관 냉동기의 방열구조
KR100652582B1 (ko) 극저온 냉동기의 예냉기 방열핀 구조
KR200147876Y1 (ko) 열교환장치의 응축기 구조
JP3369968B2 (ja) スターリング冷却装置
JP2003042581A (ja) スターリング冷凍機のバランサの取付構造
KR20020012381A (ko) 맥동관식 극저온 냉동기의 냉각장치
JP2004286378A (ja) スターリング冷凍機

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020618

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070726

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080726

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080726

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090726

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees