JP2003139427A - Cooling device - Google Patents

Cooling device

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JP2003139427A
JP2003139427A JP2001340074A JP2001340074A JP2003139427A JP 2003139427 A JP2003139427 A JP 2003139427A JP 2001340074 A JP2001340074 A JP 2001340074A JP 2001340074 A JP2001340074 A JP 2001340074A JP 2003139427 A JP2003139427 A JP 2003139427A
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pulse tube
heat exchanger
regenerator
cooling device
cold
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JP2001340074A
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Japanese (ja)
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Hideo Mita
英夫 三田
Toyohisa Yamada
豊久 山田
Akira Hirano
明良 平野
Motohito Igarashi
基仁 五十嵐
Takayuki Furusawa
孝之 古澤
Yoshihiro Jizo
吉洋 地蔵
Toshiyuki Amano
俊之 天野
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Mitsubishi Electric Corp
Central Japan Railway Co
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Central Japan Railway Co
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a pulse tube refrigerator of a cooling device from damage by vibration even if the pulse tube refrigerator is used under large vibration, and enable use of the pulse tube refrigerator of the cooling device under large vibration, for example, in a superconductive magnet device of a magnetically levitated vehicle. SOLUTION: The cooling device is so constructed that, in the pulse tube refrigerator of multistage expansion having a compressor 1 as a pressure source, a first and a second regenerator 5 and 7, a first and a second pulse tube 9 and 14, and a first and a second cold heat recovering heat exchanger 8 and 12 for cold heat recovery, the first cold heat recovering heat exchanger 8 is disposed at a cold end 9b of the first pulse tube 9 on a hot side, and the second cold heat recovering heat exchanger 12 is disposed at a cold end 7b of the second regenerator 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力源、複数の蓄
冷器、複数のパルス管、複数の冷熱回収用熱交換器を有
する多段膨張のパルス管冷凍機より成る冷却装置に関す
るものであって、低温で超電導磁石装置、例えば磁気浮
上車両の超電導磁石装置、MRI等に利用することが出
来るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device including a multistage expansion pulse tube refrigerator having a pressure source, a plurality of regenerators, a plurality of pulse tubes, and a plurality of heat exchangers for recovering cold heat. It can be used at low temperature for a superconducting magnet device, for example, a superconducting magnet device for a magnetically levitated vehicle, MRI, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の冷却装置(特開2000−161
803)は、図6に示されるように、液体ヘリウム等の
第1冷媒103aで冷却された超電導磁石101は、容
器102に収納されており、容器102はシールド板1
05で覆われ、シールド板105は真空槽107に収納
され、容器102は多数個の断熱支持材104、シール
ド板105、多数個の断熱支持材106を介して真空槽
107に固定されている。このようにして超電導磁石装
置100が構成される。
2. Description of the Related Art A conventional cooling device (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-161)
803), as shown in FIG. 6, the superconducting magnet 101 cooled by the first refrigerant 103a such as liquid helium is housed in the container 102, and the container 102 is shielded by the shield plate 1.
05, the shield plate 105 is housed in a vacuum chamber 107, and the container 102 is fixed to the vacuum chamber 107 via a large number of heat insulating support members 104, a shield plate 105, and a large number of heat insulating support members 106. In this way, the superconducting magnet device 100 is constructed.

【0003】第1冷却装置110は、ジュールトムソン
回路110Aとパルス管冷凍機110Bから構成されて
いる。ジュールトムソン回路110Aは、圧縮機119
と、低圧配管120、高圧配管121と、ジュールトム
ソン回路110Aの低温部124から構成されており、
低温部124は、熱交換機111、112、113、1
14、冷熱回収用熱交換器115a、115b、116
a、116b、117a、117bと、ジュールトムソ
ン弁118と、低温配管123とから構成されており、
低温部124は真空槽107内に設置されている。
The first cooling device 110 comprises a Joule-Thomson circuit 110A and a pulse tube refrigerator 110B. The Jules Thomson circuit 110A is a compressor 119.
And a low-pressure pipe 120, a high-pressure pipe 121, and a low temperature section 124 of the Joule-Thomson circuit 110A.
The low temperature section 124 includes the heat exchangers 111, 112, 113, 1
14, cold heat recovery heat exchangers 115a, 115b, 116
a, 116b, 117a, 117b, a Joule-Thomson valve 118, and a low temperature pipe 123,
The low temperature section 124 is installed in the vacuum chamber 107.

【0004】ジュールトムソン弁118の下流側は、容
器102に連通している。熱交換器114の低圧側と、
ジュールトムソン弁118の下流側は、それぞれ低温配
管123、122を介して容器102の蒸気相103b
と連通しており、熱交換器114の高圧側は、ジュール
トムソン118の上流側に連通している。
The downstream side of the Joule-Thomson valve 118 communicates with the container 102. A low pressure side of the heat exchanger 114,
The downstream side of the Joule-Thomson valve 118 is connected to the vapor phase 103b of the container 102 via the low temperature pipes 123 and 122, respectively.
The high pressure side of the heat exchanger 114 communicates with the upstream side of the Joule Thomson 118.

【0005】圧縮機119の吸入口は、低圧配管120
を介して熱交換器111の低圧側に連通しており、圧縮
機119の吐出口は高圧配管121を介して熱交換器1
11の高圧側に連通している。圧縮機119は、超電導
磁石101が発生する磁界の影響の少ない離れた場所に
設置されている。
The suction port of the compressor 119 is a low pressure pipe 120.
Via the high pressure pipe 121, and the discharge port of the compressor 119 is connected to the low pressure side of the heat exchanger 111 via the high pressure pipe 121.
It communicates with the high pressure side of 11. The compressor 119 is installed at a remote place where the influence of the magnetic field generated by the superconducting magnet 101 is small.

【0006】パルス管冷凍機110Bは、圧縮機110
B1と第1低温発生部110B2から構成される。低温
発生部110B2の高圧配管125は、駆動部132に
接続されたロータリ切換弁131a、131b、131
c、131d、131e、131fの低圧口に連通して
いる。ロータリ切換弁131a、131b、131cの
連通口は、それぞれ蓄冷器135aの常温側、絞り13
6b、136cに連通している。
The pulse tube refrigerator 110B is a compressor 110.
B1 and the first low temperature generator 110B2. The high-pressure pipe 125 of the low temperature generation unit 110B2 is connected to the drive unit 132 by the rotary switching valves 131a, 131b, 131.
It communicates with the low pressure ports of c, 131d, 131e and 131f. The communication ports of the rotary switching valves 131a, 131b, 131c are the normal temperature side of the regenerator 135a and the throttle 13, respectively.
It communicates with 6b and 136c.

【0007】蓄冷器135aの低温側は、蓄冷器135
bと導管137aの一端に連通しており、蓄冷器135
bの低温側は導管137bを介してパルス管138bの
低温部に連通している。導管137aの他端は、パルス
管138aの低温側に連通している。蓄冷器135aの
低温側とパルス管138aの低温側には、それぞれ冷熱
回収用熱交換器115a、115bが熱接触しており、
蓄冷器135bの低温側とパルス管138bの低温側
も、それぞれ冷熱回収用熱交換器116a、116bが
熱接触している。
The low temperature side of the regenerator 135a has a regenerator 135a.
b is connected to one end of the conduit 137a, and the regenerator 135
The cold side of b communicates with the cold section of the pulse tube 138b via conduit 137b. The other end of the conduit 137a communicates with the low temperature side of the pulse tube 138a. Cold heat recovery heat exchangers 115a and 115b are in thermal contact with the low temperature side of the regenerator 135a and the low temperature side of the pulse tube 138a, respectively.
The low temperature side of the regenerator 135b and the low temperature side of the pulse tube 138b are also in thermal contact with the cold heat recovery heat exchangers 116a and 116b, respectively.

【0008】パルス管138a、138bの高温側は、
それぞれ放熱器139a、139bを介して絞り136
b、136cに連通している。このようにして1組の2
段膨張のパルス管110Bの第1低温発生部110B2
が構成される。
The high temperature side of the pulse tubes 138a and 138b is
Aperture 136 through radiators 139a and 139b, respectively
b, 136c. In this way a set of 2
First low temperature generating part 110B2 of pulse tube 110B for stage expansion
Is configured.

【0009】ロータリ切換弁131d、131e、13
1fの連通口は、それぞれ蓄冷器135dの常温側、絞
り136e、136fに連通している。蓄冷器135d
の低温側は、蓄冷器135eと導管137dの一端に連
通しており、蓄冷器135eの低温側は導管137eを
介してパルス管138eの低温部に連通している。
Rotary switching valves 131d, 131e, 13
The communication ports of 1f communicate with the room temperature side of the regenerator 135d and the throttles 136e and 136f, respectively. Regenerator 135d
The low temperature side of the regenerator 135e communicates with one end of the conduit 137d, and the low temperature side of the regenerator 135e communicates with the low temperature part of the pulse tube 138e via the conduit 137e.

【0010】導管137dの他端は、パルス管138d
の低温側に連通している。蓄冷器135eの低温側と、
パルス管138eの低温側には、それぞれ冷熱回収用熱
交換器117a、117bが接触している。パルス管1
38d、138eの高温側は、それぞれ放熱器139
d、139eを介して絞り、136e、136fに連通
している。このようにして他の組みの2段膨張のパルス
管冷凍機の第1低温発生部が構成される。
The other end of the conduit 137d is connected to the pulse tube 138d.
It communicates with the low temperature side. On the low temperature side of the regenerator 135e,
Cold heat recovery heat exchangers 117a and 117b are in contact with the low temperature side of the pulse tube 138e, respectively. Pulse tube 1
The high temperature sides of 38d and 138e are radiators 139, respectively.
The apertures 136d and 136f communicate with the apertures 136d and 136f. In this way, the first low temperature generating section of another set of two-stage expansion pulse tube refrigerator is constructed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の超電導磁石
の冷却装置を、磁気浮上車両の超電導磁石装置に利用す
ると、大きな振動下で使用することになる。この場合、
パルス管冷凍機の2段目パルス管138bの低温端に冷
熱回収用熱交換器116bが設けてあるが、2段目パル
ス管は、低い温度の冷凍を得るため、1段目より細長く
しなければならず、2段目パルス管の低温端に前記冷熱
回収用熱交換器を設けてあるため、振動下では、2段目
パルス管の常温側根元138bには振動による前記冷熱
回収用熱交換器116bの慣性力として大きな力が作用
する。2段目パルス管の共振周波数と振動の周波数がほ
ぼ一致すると前記予冷熱交換器116bの慣性力による
力が非常に大きくなり、この慣性力が2段目パルス管常
温側138bの根元に作用し、2段目パルス管常温側1
38bの根元が破損する不具合が発生するという問題が
あった。
If the conventional cooling device for a superconducting magnet is used in a superconducting magnet device for a magnetically levitated vehicle, it will be used under great vibration. in this case,
The heat exchanger 116b for cold heat recovery is provided at the low temperature end of the second-stage pulse tube 138b of the pulse-tube refrigerator, but the second-stage pulse tube must be longer than the first-stage in order to obtain low temperature refrigeration. Since the heat recovery device for cold heat recovery is provided at the low temperature end of the second-stage pulse tube, the heat exchange for cold-heat recovery due to vibration occurs at the room temperature side root 138b of the second-stage pulse tube under vibration. A large force acts as the inertial force of the container 116b. When the resonance frequency of the second-stage pulse tube and the vibration frequency substantially match, the force due to the inertial force of the pre-cooling heat exchanger 116b becomes extremely large, and this inertial force acts on the root of the room temperature side 138b of the second-stage pulse tube. Second stage pulse tube, normal temperature side 1
There was a problem that the root of 38b was damaged.

【0012】他のパルス管冷凍機の2段目パルス管13
8eは、2段目パルス管138bよりさらに低い温度の
冷凍を発生するので、2段目パルス管138bより直径
も小さくなり、長さも短くなる。このため振動下では、
2段目パルス管138eの低温端に設けてある冷熱回収
用熱交換器117bの慣性力で、前述した同様の理由
で、2段目パルス管138eの常温側根元が破損する不
具合が発生するという問題があった。
Second pulse tube 13 of another pulse tube refrigerator
Since 8e generates refrigeration at a temperature lower than that of the second-stage pulse tube 138b, the diameter and the length thereof are smaller than those of the second-stage pulse tube 138b. Therefore, under vibration,
Due to the inertial force of the heat exchanger 117b for cold heat recovery provided at the low temperature end of the second-stage pulse tube 138e, the root side at the room temperature side of the second-stage pulse tube 138e may be damaged due to the same reason as described above. There was a problem.

【0013】そこで本発明者は、圧力源、複数の蓄冷
器、複数のパルス管、複数の冷熱回収用熱交換器を有す
る多段膨張のパルス管冷凍機において、低温側の前記パ
ルス管に連絡した前記一方の冷熱回収用熱交換器を、前
記低温側のパルス管に比べて相対的に強度の高い部位に
配設するという本発明の技術的思想に着眼し、更に研究
開発を重ねた結果、大きな振動下で冷却装置のパルス管
冷凍機が使用されても、パルス管冷凍機が振動によって
破損しないようにするとともに、磁気浮上車両の超電導
磁石装置のように大きな振動下で冷却装置のパルス管冷
凍機の使用を可能にするという目的を達成する本発明に
到達した。
Therefore, the present inventor communicated with the pulse tube on the low temperature side in a multistage expansion pulse tube refrigerator having a pressure source, a plurality of regenerators, a plurality of pulse tubes, and a plurality of heat exchangers for cold heat recovery. Focusing on the technical idea of the present invention of disposing the one heat recovery heat exchanger for cold heat in a portion having relatively high strength as compared with the pulse tube on the low temperature side, as a result of further research and development, Even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under large vibration, the pulse tube refrigerator should not be damaged by the vibration, and the pulse tube of the cooling device under the large vibration like the superconducting magnet device of the magnetic levitation vehicle. The invention has been reached which achieves the aim of enabling the use of refrigerators.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明(請求項1に記載
の第1発明)の冷却装置は、圧力源、複数の蓄冷器、複
数のパルス管、複数の冷熱回収用熱交換器を有する多段
膨張のパルス管冷凍機において、低温側の前記パルス管
に連絡した前記一方の冷熱回収用熱交換器を、前記低温
側のパルス管に比べて相対的に強度の高い部位に配設し
たものである。
The cooling device of the present invention (the first invention according to claim 1) has a pressure source, a plurality of regenerators, a plurality of pulse tubes, and a plurality of heat exchangers for cold heat recovery. In a multistage expansion pulse tube refrigerator, the one heat exchanger for cold heat recovery connected to the pulse tube on the low temperature side is arranged in a portion having relatively high strength as compared with the pulse tube on the low temperature side. Is.

【0015】本発明(請求項2に記載の第2発明)の冷
却装置は、圧力源、第1および第2蓄冷器、第1および
第2パルス管、冷熱回収用の第1および第2冷熱回収用
熱交換器を有する多段膨張のパルス管冷凍機において、
前記第1冷熱回収用熱交換器を高温側の前記第1のパル
ス管の低温端に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱
交換器を前記第2の蓄冷器の低温端に設けたものであ
る。
The cooling device of the present invention (the second invention according to claim 2) is a pressure source, first and second regenerators, first and second pulse tubes, first and second cold heat for cold heat recovery. In a multi-stage expansion pulse tube refrigerator having a heat exchanger for recovery,
The first cold heat recovery heat exchanger is provided at the low temperature end of the first pulse tube on the high temperature side, and the second cold heat recovery heat exchanger is provided at the low temperature end of the second regenerator. is there.

【0016】本発明(請求項3に記載の第3発明)の冷
却装置は、圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第
1および第2冷熱回収用熱交換器、第1および第2パル
ス管、放熱器と位相調整器を有する2段膨張のパルス管
冷凍機において、前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第
1蓄冷器と前記第2蓄冷器の間に設けるとともに、前記
第2冷熱回収用熱交換器を前記第2の蓄冷器の低温端に
設けたものである。
The cooling device of the present invention (the third invention according to claim 3) is a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat exchangers for cold heat recovery, first and second heat exchangers. In a two-stage expansion pulse tube refrigerator having a second pulse tube, a radiator and a phase adjuster, the first cold heat recovery heat exchanger is provided between the first regenerator and the second regenerator, The second heat exchanger for cold heat recovery is provided at the low temperature end of the second regenerator.

【0017】本発明(請求項4に記載の第4発明)の冷
却装置は、圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第
1および第2冷熱回収用熱交換器、第1および第2パル
ス管、放熱器と位相調整器を有する2段膨張のパルス管
冷凍機において、前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第
1パルス管の低温端と、前記第1蓄冷器と前記第2蓄冷
器の間の両方に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱
交換器を前記第2蓄冷器の低温端に設けたものである。
The cooling device of the present invention (the fourth invention according to claim 4) is a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat exchangers for cold heat recovery, first and second heat exchangers. A two-stage expansion pulse tube refrigerator having a second pulse tube, a radiator and a phase adjuster, wherein the first heat recovery heat exchanger is the low temperature end of the first pulse tube, the first regenerator and the heat exchanger. The heat exchanger for recovering the second cold heat is provided on both sides of the second regenerator, and is provided at the low temperature end of the second regenerator.

【0018】本発明(請求項5に記載の第5発明)の冷
却装置は、圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第
1および第2冷熱回収用熱交換器、第1および第2のパ
ルス管、放熱器と位相調整器を有する2段膨張のパルス
管冷凍機と、圧縮機、熱交換器、冷熱回収用熱交換器、
JT弁と断熱支持材を介し真空槽に固定された液溜を有
するJT回路とから構成される冷却装置において、前記
第1冷熱回収用熱交換器を前記第1パルス管低温端に設
けるとともに、前記第2冷熱回収用熱交換器を前記第2
蓄冷器低温端に設けたものである。
A cooling device of the present invention (a fifth invention according to claim 5) is a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second cold heat recovery heat exchangers, first and second heat exchangers. A second pulse tube, a two-stage expansion pulse tube refrigerator having a radiator and a phase adjuster, a compressor, a heat exchanger, a heat recovery heat recovery unit,
In a cooling device comprising a JT valve and a JT circuit having a liquid reservoir fixed to a vacuum chamber via a heat insulating support, the first cold heat recovery heat exchanger is provided at the low temperature end of the first pulse tube, The second heat exchanger for cold heat recovery is the second heat exchanger.
It is provided at the low temperature end of the regenerator.

【0019】本発明(請求項6に記載の第6発明)の冷
却装置は、圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第
1および第2冷熱回収用熱交換器、パルス管、放熱器と
位相調整器を有する2段膨張のパルス管冷凍機と、圧縮
機、熱交換器、冷熱回収用熱交換器、JT弁と断熱支持
材を介し真空槽に固定された液溜を有するJT回路とか
ら構成される冷却装置において、前記第1冷熱回収用熱
交換器を前記第1蓄冷器と第2蓄冷器の間に設けるとと
もに、前記第2冷熱回収用熱交換器を前記第2蓄冷器低
温端に設けたものである。
The cooling device of the present invention (sixth invention according to claim 6) is a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat recovery units, a pulse tube, It has a two-stage expansion pulse tube refrigerator having a radiator and a phase adjuster, a compressor, a heat exchanger, a heat exchanger for cold heat recovery, a JT valve, and a liquid reservoir fixed to a vacuum tank via a heat insulating support material. In a cooling device including a JT circuit, the first cold heat recovery heat exchanger is provided between the first regenerator and the second regenerator, and the second cold heat recovering heat exchanger is the second cold heat recovery heat exchanger. It is provided at the low temperature end of the regenerator.

【0020】本発明(請求項7に記載の第7発明)の冷
却装置は、圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第
1および第2冷熱回収用熱交換器、第1および第2パル
ス管、放熱器と位相調整器を有する2段膨張のパルス管
冷凍機と、圧縮機、熱交換器、冷熱回収用熱交換器、J
T弁と断熱支持材を介し真空槽に固定された液溜を有す
るJT回路とから構成される冷却装置において、前記第
1冷熱回収用熱交換器を前記第1パルス管低温端と、第
1蓄冷器と第2蓄冷器の間の両方に設けるとともに、前
記第2冷熱回収用熱交換器を前記第2蓄冷器低温端に設
けたものである。
The cooling device of the present invention (the seventh invention according to claim 7) is a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat exchangers for cold heat recovery, first and second heat exchangers. Second-stage expansion pulse tube refrigerator having a second pulse tube, radiator and phase adjuster, compressor, heat exchanger, heat exchanger for cold heat recovery, J
In a cooling device comprising a T valve and a JT circuit having a liquid reservoir fixed to a vacuum chamber via a heat insulating support, the first heat recovery heat exchanger is provided with the first pulse tube low temperature end and the first heat exchanger. It is provided both between the regenerator and the second regenerator, and the second heat exchanger for recovering cold heat is provided at the low temperature end of the second regenerator.

【0021】本発明(請求項8に記載の第8発明)の冷
却装置は、前記第1発明ないし第7発明のいずれかにお
いて、前記冷却装置を移動体に設けたものである。
A cooling device of the present invention (the eighth invention according to claim 8) is the cooling device according to any one of the first to seventh inventions, wherein the cooling device is provided on a moving body.

【0022】[0022]

【発明の作用および効果】上記構成より成る第1発明の
冷却装置は、圧力源、複数の蓄冷器、複数のパルス管、
複数の冷熱回収用熱交換器を有する多段膨張のパルス管
冷凍機において、低温側の前記パルス管に連絡した前記
一方の冷熱回収用熱交換器を、前記低温側のパルス管に
比べて相対的に強度の高い部位に配設したので、大きな
振動下で冷却装置のパルス管冷凍機が使用されても、パ
ルス管冷凍機が振動によって破損しないようにするとい
う効果を奏する。
The cooling device according to the first aspect of the present invention having the above-described structure includes a pressure source, a plurality of regenerators, a plurality of pulse tubes,
In a multi-stage expansion pulse tube refrigerator having a plurality of heat recovery heat exchangers, the one heat recovery heat exchanger that is in communication with the low temperature side pulse tube, relative to the low temperature side pulse tube Since it is arranged in a portion having high strength, even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under a large vibration, there is an effect that the pulse tube refrigerator is not damaged by the vibration.

【0023】上記構成より成る第2発明の冷却装置は、
圧力源、第1および第2蓄冷器、第1および第2パルス
管、冷熱回収用の第1および第2冷熱回収用熱交換器を
有する多段膨張のパルス管冷凍機において、前記第1冷
熱回収用熱交換器を高温側の前記第1のパルス管の低温
端に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱交換器を前
記第2の蓄冷器の低温端に設けたので、大きな振動下で
冷却装置のパルス管冷凍機が使用されても、パルス管冷
凍機が振動によって破損しないようにするとともに、磁
気浮上車両の超電導磁石装置のように大きな振動下で冷
却装置のパルス管冷凍機の使用を可能にするという効果
を奏する。
The cooling device of the second invention having the above structure is
In a multi-stage expansion pulse tube refrigerator having a pressure source, first and second regenerators, first and second pulse tubes, first and second heat recovery heat exchangers for cold heat recovery, the first cold heat recovery Since the heat exchanger for use is provided at the low temperature end of the first pulse tube on the high temperature side and the second heat exchanger for recovering cold heat is provided at the low temperature end of the second regenerator, cooling is performed under large vibration. Even if the pulse tube refrigerator of the equipment is used, the pulse tube refrigerator should not be damaged by vibration, and the pulse tube refrigerator of the cooling equipment should be used under large vibration like the superconducting magnet device of a magnetically levitated vehicle. It has the effect of enabling it.

【0024】上記構成より成る第3発明の冷却装置は、
圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第1および第
2冷熱回収用熱交換器、第1および第2パルス管、放熱
器と位相調整器を有する2段膨張のパルス管冷凍機にお
いて、前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第1蓄冷器と
前記第2蓄冷器の間に設けるとともに、前記第2冷熱回
収用熱交換器を前記第2の蓄冷器の低温端に設けたの
で、大きな振動下で冷却装置のパルス管冷凍機が使用さ
れても、パルス管冷凍機が振動によって破損しないよう
にするとともに、磁気浮上車両の超電導磁石装置のよう
に大きな振動下で冷却装置のパルス管冷凍機の使用を可
能にするという効果を奏する。
The cooling device of the third invention having the above structure is
A two-stage expansion pulse tube refrigerator having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, first and second pulse tubes, a radiator and a phase adjuster. The first cold heat recovery heat exchanger is provided between the first regenerator and the second regenerator, and the second cold heat recovering heat exchanger is provided at a low temperature end of the second regenerator. Therefore, even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under large vibration, the pulse tube refrigerator will not be damaged by the vibration, and the cooling device under the large vibration like the superconducting magnet device of the magnetic levitation vehicle. This has the effect of enabling the use of the pulse tube refrigerator.

【0025】上記構成より成る第4発明の冷却装置は、
圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第1および第
2冷熱回収用熱交換器、第1および第2パルス管、放熱
器と位相調整器を有する2段膨張のパルス管冷凍機にお
いて、前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第1パルス管
の低温端と、前記第1蓄冷器と前記第2蓄冷器の間の両
方に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱交換器を前
記第2蓄冷器の低温端に設けたので、大きな振動下で冷
却装置のパルス管冷凍機が使用されても、パルス管冷凍
機が振動によって破損しないようにするとともに、磁気
浮上車両の超電導磁石装置のように大きな振動下で冷却
装置のパルス管冷凍機の使用を可能にするという効果を
奏する。
The cooling device of the fourth invention having the above structure is
A two-stage expansion pulse tube refrigerator having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, first and second pulse tubes, a radiator and a phase adjuster. In the above, the first cold heat recovery heat exchanger is provided both at the low temperature end of the first pulse tube and between the first regenerator and the second regenerator, and the second cold heat recovering heat exchanger is provided. Since it is provided at the low temperature end of the second regenerator, even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under large vibration, the pulse tube refrigerator is prevented from being damaged by vibration, and the superconductivity of the magnetic levitation vehicle is maintained. It is possible to use the pulse tube refrigerator of the cooling device under a large vibration like the magnet device.

【0026】上記構成より成る第5発明の冷却装置は、
圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第1および第
2冷熱回収用熱交換器、第1および第2のパルス管、放
熱器と位相調整器を有する2段膨張のパルス管冷凍機
と、圧縮機、熱交換器、冷熱回収用熱交換器、JT弁と
断熱支持材を介し真空槽に固定された液溜を有するJT
回路とから構成される冷却装置において、前記第1冷熱
回収用熱交換器を前記第1パルス管低温端に設けるとと
もに、前記第2冷熱回収用熱交換器を前記第2蓄冷器低
温端に設けたので、大きな振動下で冷却装置のパルス管
冷凍機が使用されても、パルス管冷凍機が振動によって
破損しないようにするとともに、磁気浮上車両の超電導
磁石装置のように大きな振動下で冷却装置のパルス管冷
凍機の使用を可能にするという効果を奏する。
The cooling device of the fifth invention having the above structure is
Two-stage expansion pulse tube refrigeration having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, first and second pulse tubes, a radiator and a phase adjuster And a JT having a liquid reservoir fixed to a vacuum tank through a compressor, a heat exchanger, a heat exchanger for cold heat recovery, a JT valve and a heat insulating support material.
In a cooling device comprising a circuit, the first cold heat recovery heat exchanger is provided at the first pulse tube low temperature end, and the second cold heat recovery heat exchanger is provided at the second regenerator low temperature end. Therefore, even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under large vibration, the pulse tube refrigerator will not be damaged by the vibration, and the cooling device under the large vibration like the superconducting magnet device of the magnetic levitation vehicle. This has the effect of enabling the use of the pulse tube refrigerator.

【0027】上記構成より成る第6発明の冷却装置は、
圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第1および第
2冷熱回収用熱交換器、パルス管、放熱器と位相調整器
を有する2段膨張のパルス管冷凍機と、圧縮機、熱交換
器、冷熱回収用熱交換器、JT弁と断熱支持材を介し真
空槽に固定された液溜を有するJT回路とから構成され
る冷却装置において、前記第1冷熱回収用熱交換器を前
記第1蓄冷器と第2蓄冷器の間に設けるとともに、前記
第2冷熱回収用熱交換器を前記第2蓄冷器低温端に設け
たので、大きな振動下で冷却装置のパルス管冷凍機が使
用されても、パルス管冷凍機が振動によって破損しない
ようにするとともに、磁気浮上車両の超電導磁石装置の
ように大きな振動下で冷却装置のパルス管冷凍機の使用
を可能にするという効果を奏する。
The cooling device of the sixth invention having the above structure is
A two-stage expansion pulse tube refrigerator having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, a pulse tube, a radiator and a phase adjuster; A cooling device comprising a heat exchanger, a heat recovery heat exchanger for heat recovery, a JT valve, and a JT circuit having a liquid reservoir fixed to a vacuum tank via a heat insulating support material, wherein the first heat exchanger for heat recovery is used. Since the second cold heat recovery heat exchanger is provided between the first regenerator and the second regenerator and at the second regenerator low temperature end, the pulse tube refrigerator of the cooling device can be operated under large vibration. Even if it is used, it has the effect of preventing the pulse tube refrigerator from being damaged by vibration, and making it possible to use the pulse tube refrigerator of the cooling device under large vibration like the superconducting magnet device of a magnetically levitated vehicle. .

【0028】上記構成より成る第7発明の冷却装置は、
圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷器、第1および第
2冷熱回収用熱交換器、第1および第2パルス管、放熱
器と位相調整器を有する2段膨張のパルス管冷凍機と、
圧縮機、熱交換器、冷熱回収用熱交換器、JT弁と断熱
支持材を介し真空槽に固定された液溜を有するJT回路
とから構成される冷却装置において、前記第1冷熱回収
用熱交換器を前記第1パルス管低温端と、第1蓄冷器と
第2蓄冷器の間の両方に設けるとともに、前記第2冷熱
回収用熱交換器を前記第2蓄冷器低温端に設けたので、
大きな振動下で冷却装置のパルス管冷凍機が使用されて
も、パルス管冷凍機が振動によって破損しないようにす
るとともに、磁気浮上車両の超電導磁石装置のように大
きな振動下で冷却装置のパルス管冷凍機の使用を可能に
するという効果を奏する。
The cooling device of the seventh invention having the above structure is
A two-stage expansion pulse tube refrigerator having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, first and second pulse tubes, a radiator and a phase adjuster. When,
In the cooling device including a compressor, a heat exchanger, a heat exchanger for cold heat recovery, a JT valve, and a JT circuit having a liquid reservoir fixed to a vacuum tank via a heat insulating support material, the first heat for cold heat recovery Since the exchanger is provided both in the first pulse tube low temperature end and between the first regenerator and the second regenerator, the second cold heat recovery heat exchanger is provided in the second regenerator low temperature end. ,
Even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under large vibration, the pulse tube refrigerator should not be damaged by the vibration, and the pulse tube of the cooling device under the large vibration like the superconducting magnet device of the magnetic levitation vehicle. This has the effect of enabling the use of a refrigerator.

【0029】上記構成より成る第8発明の冷却装置は、
前記第1発明ないし第7発明のいずれかにおいて、前記
冷却装置を移動体に設けたので、前記移動体における大
きな振動下で冷却装置のパルス管冷凍機が使用されて
も、パルス管冷凍機が振動によって破損しないようにす
るため、磁気浮上車両その他の前記移動体における超電
導磁石装置のように大きな振動下で冷却装置のパルス管
冷凍機の使用を可能にするという効果を奏する。
The cooling device of the eighth invention having the above structure is
In any one of the first to seventh inventions, since the cooling device is provided in the moving body, even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under large vibration in the moving body, the pulse tube refrigerator is In order to prevent damage due to vibration, it is possible to use the pulse tube refrigerator of the cooling device under large vibration like the superconducting magnet device in the magnetically levitated vehicle or other moving body.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The embodiments of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the drawings.

【0031】(第1実施形態)本第1実施形態の冷却装
置は、図1ないし図3に示されるように圧力源としての
圧縮機1、第1および第2蓄冷器5、7、第1および第
2パルス管9、14、冷熱回収用の第1および第2冷熱
回収用熱交換器8、12を有する多段膨張のパルス管冷
凍機において、前記第1冷熱回収用熱交換器8を高温側
の前記第1のパルス管9の低温端9bに設けるととも
に、前記第2冷熱回収用熱交換器12を前記第2の蓄冷
器7の低温端7bに設けたものである。
(First Embodiment) As shown in FIGS. 1 to 3, the cooling device of the first embodiment is a compressor 1 as a pressure source, first and second regenerators 5, 7 and a first regenerator. In the multistage expansion pulse tube refrigerator having the second pulse tubes 9 and 14 and the first and second cold heat recovery heat exchangers 8 and 12, the first cold heat recovery heat exchanger 8 is heated to a high temperature. The second cold heat recovery heat exchanger 12 is provided at the low temperature end 9b of the second regenerator 7 while being provided at the low temperature end 9b of the first pulse tube 9 on the side.

【0032】本第1実施形態は、上述の第2発明および
第5発明に属する実施形態であって、例えば超電導磁石
等の被冷却体を液体ヘリウムの冷媒で冷却する冷却装置
の一実施形態である。
The first embodiment is an embodiment belonging to the above-described second and fifth inventions, and is one embodiment of a cooling device for cooling a cooled object such as a superconducting magnet with a liquid helium refrigerant. is there.

【0033】前記第2発明に属する実施形態としては、
第1冷熱回収用熱交換器8、第2冷熱回収用熱交換器1
2は、非冷却体を固体間の熱伝導で冷却しても良い。
As an embodiment belonging to the second invention,
First cold heat recovery heat exchanger 8, second cold heat recovery heat exchanger 1
2, the non-cooled body may be cooled by heat conduction between solids.

【0034】前記圧縮機1の吐出口1aは、順次、流路
2を介して切換弁3の高圧入口3aに連通している。圧
縮機1の吸入口1bは、流路18を介して切換弁3の低
圧出口3bに連通している。切換弁3のポート3cは、
圧縮機1から第1蓄冷器5に冷媒が流れる時は、高圧入
口3aに連通し、第1蓄冷器5から圧縮機1に冷媒が流
れる時には、低圧出口3bに連通するようにしてある。
第1蓄冷器5には金網等の蓄冷材5cが充填されてい
る。
The discharge port 1a of the compressor 1 is communicated with the high pressure inlet 3a of the switching valve 3 via the flow path 2 in sequence. The suction port 1b of the compressor 1 communicates with the low pressure outlet 3b of the switching valve 3 via the flow path 18. The port 3c of the switching valve 3 is
When the refrigerant flows from the compressor 1 to the first regenerator 5, it communicates with the high pressure inlet 3a, and when the refrigerant flows from the first regenerator 5 to the compressor 1, it communicates with the low pressure outlet 3b.
The first regenerator 5 is filled with a regenerator material 5c such as a wire mesh.

【0035】ポート3cは、流路4を介して第1蓄冷器
5の高温端5aに連通し、第1蓄冷器5の低温端5b
は、流路6と第2蓄冷器7に連通している。
The port 3c communicates with the high temperature end 5a of the first regenerator 5 via the flow path 4, and the low temperature end 5b of the first regenerator 5 is connected.
Communicates with the flow path 6 and the second regenerator 7.

【0036】流路6は、第1パルス管9の低温端9bに
設けた第1冷熱回収用熱交換器8の冷凍機側の流路を介
して、第1パルス管9の低温端9bに連通している。パ
ルス管9の高温端9aは放熱器10、流路11を介して
位相調整器23に連通している。
The flow path 6 is connected to the low temperature end 9b of the first pulse tube 9 through the flow path on the refrigerator side of the first cold heat recovery heat exchanger 8 provided at the low temperature end 9b of the first pulse tube 9. It is in communication. The high temperature end 9 a of the pulse tube 9 communicates with the phase adjuster 23 via the radiator 10 and the flow path 11.

【0037】前記第2蓄冷器7の低温端7bには、第2
冷熱回収用熱交換器12が設けてあり、第2蓄冷器7の
低温端7bは、第2冷熱回収用熱交換器12の冷凍機側
の流路と流路13を介して、第2パルス管14の低温端
14bに連通している。第2パルス管14の高温端14
aは、放熱器15、流路16を介して位相調整器17に
連通している。圧縮機1で圧縮された第1冷媒は圧縮機
用冷却器24で冷却されている。このようにしてパルス
管冷凍機Aが構成されている。
The low temperature end 7b of the second regenerator 7 has a second
A heat exchanger 12 for recovering cold heat is provided, and the low temperature end 7b of the second regenerator 7 receives a second pulse through a flow path on the refrigerator side of the heat exchanger 12 for recovering cold heat and the flow path 13. It communicates with the cold end 14b of the tube 14. High temperature end 14 of the second pulse tube 14
The a is communicated with the phase adjuster 17 via the radiator 15 and the flow path 16. The first refrigerant compressed by the compressor 1 is cooled by the compressor cooler 24. In this way, the pulse tube refrigerator A is configured.

【0038】前記圧縮機51の吐出口は、流路52に連
通しており、流路52は、圧縮機1の吸入口に連通す
る。流路2から分岐した流路53の下流側は、順次、熱
交換器54の高圧側流路54a、第1冷熱回収用熱交換
器8のJT回路側、熱交換器57の高圧側流路57a、
冷熱回収用熱交換器12のJT回路側、第2冷熱回収用
熱交換器60の高圧側流路60a、そしてJT弁67を
介して、第1液溜81の気相部81aに連通している。
The discharge port of the compressor 51 communicates with the flow channel 52, and the flow channel 52 communicates with the suction port of the compressor 1. The high-pressure side flow path 54a of the heat exchanger 54, the JT circuit side of the first heat recovery heat exchanger 8 and the high-pressure side flow path of the heat exchanger 57 are sequentially arranged on the downstream side of the flow path 53 branched from the flow path 2. 57a,
The JT circuit side of the heat exchanger 12 for cold heat recovery, the high-pressure side passage 60a of the heat exchanger 60 for second cold heat recovery, and the JT valve 67 are connected to the gas phase portion 81a of the first liquid reservoir 81. There is.

【0039】第1液溜81の気相部81aに連通してい
る流路68は、順次、熱交換器60の低圧側流路60
b、流路69、熱交換器57の低圧側流路57b、流路
70、熱交換器流路54の低圧側流路54b、そして流
路71を介して圧縮機51の吸入側に連通している。
The flow paths 68 communicating with the vapor phase portion 81a of the first liquid reservoir 81 are sequentially connected to the low pressure side flow path 60 of the heat exchanger 60.
b, the flow path 69, the low pressure side flow path 57b of the heat exchanger 57, the flow path 70, the low pressure side flow path 54b of the heat exchanger flow path 54, and the flow path 71 to communicate with the suction side of the compressor 51. ing.

【0040】前記熱交換器57は、本第1実施形態にお
いては図2において実線で示されるサイズであって、図
2中破線で示した熱交換器113は、図6に示される従
来の冷却装置における熱交換器で、前記熱交換器57お
よび前記熱交換器113の熱交換器としてのサイズおよ
び容量の違いを示している。即ち、本第1実施形態にお
ける前記熱交換57の方が従来の熱交換器113よりも
大きくした事により交換熱量を増大させている。この結
果、本発明の第1実施形態の冷却装置は、各1対の蓄冷
器およびパルス管を備えるだけで、各2対の蓄冷器13
5aないし135d、およびパルス管138a、138
b、138d、138eを備えた従来例と同等の冷凍能
力を得ることが出来るように構成されている。
In the first embodiment, the heat exchanger 57 has a size shown by a solid line in FIG. 2, and the heat exchanger 113 shown by a broken line in FIG. 2 is the conventional cooling shown in FIG. The heat exchanger in the apparatus shows the difference in size and capacity of the heat exchanger 57 and the heat exchanger 113 as a heat exchanger. That is, the amount of heat exchanged is increased by making the heat exchange 57 in the first embodiment larger than the conventional heat exchanger 113. As a result, the cooling device according to the first embodiment of the present invention is provided with only one pair of regenerators and pulse tubes, and each pair of regenerators 13 has only one regenerator.
5a to 135d, and pulse tubes 138a, 138
b, 138d, and 138e are provided so that the same refrigerating capacity as the conventional example can be obtained.

【0041】前記圧縮機51で圧縮された第1冷媒は、
圧縮機用冷却器72で冷却されている。このようにして
図1および図2に示すようにジュールトムソン回路Bが
構成されており、パルス管冷凍機Aとジュールトムソン
回路Cから冷却装置が構成されている。
The first refrigerant compressed by the compressor 51 is
It is cooled by the compressor cooler 72. Thus, the Joule-Thomson circuit B is configured as shown in FIGS. 1 and 2, and the cooling device is configured by the pulse tube refrigerator A and the Joule-Thomson circuit C.

【0042】第1液溜81には液体ヘリウム等の冷媒が
入っており、第1液溜81の液相部81bには被冷却体
の超電導磁石82が設けてある。液溜81は、多数個の
断熱支持材83を介してシールド板84に固定されてい
る。シールド板84は、多数個の断熱支持材85を介し
て真空槽80に固定されている。
A coolant such as liquid helium is contained in the first liquid reservoir 81, and a superconducting magnet 82 of the object to be cooled is provided in the liquid phase portion 81b of the first liquid reservoir 81. The liquid reservoir 81 is fixed to the shield plate 84 via a large number of heat insulating support materials 83. The shield plate 84 is fixed to the vacuum chamber 80 via a large number of heat insulating support materials 85.

【0043】シールド板84には、液体窒素等の第2冷
媒液が流れる流路92が熱接触しており、流路92の一
端側は、第2液溜91の液相部91bに連通しており、
流路92の一端側は、第2液溜91の気相部91aに連
通している。
The flow path 92 through which the second refrigerant liquid such as liquid nitrogen flows is in thermal contact with the shield plate 84, and one end side of the flow path 92 communicates with the liquid phase portion 91b of the second liquid reservoir 91. And
One end side of the flow path 92 communicates with the vapor phase portion 91a of the second liquid reservoir 91.

【0044】第2液溜91は、多数個の断熱支持材93
を介して真空槽80に固定されている。このようにして
超電導磁石装置Dが構成されている。
The second liquid reservoir 91 has a large number of heat insulating support materials 93.
It is fixed to the vacuum chamber 80 via. In this way, the superconducting magnet device D is constructed.

【0045】尚、位相調整器23、17は、図3(A)
に示されるオリフィス型、図3(B)に示されるアクテ
ィブバッファ型、図3(C)に示されるダブルインレッ
ト型、図3(D)に示される4バルブ等、その他いずれ
の方式のものでも採用することが出来る。
The phase adjusters 23 and 17 are shown in FIG.
The orifice type shown in Fig. 3, the active buffer type shown in Fig. 3 (B), the double inlet type shown in Fig. 3 (C), the four-valve shown in Fig. 3 (D), and any other type are adopted. You can do it.

【0046】図3(A)に示されるオリフィス型の位相
調整器において、71は絞り、73はバッファタンク、
72、13は流路である。図3(B)に示されるアクテ
ィブバッファ型の位相調整器において、74はロータリ
弁、75、76、77は、各々の低圧バッファタンク、
中圧バッファタンク、高圧バッファタンクで、74a、
74b、74c、74dはロータリ弁のポートで、それ
ぞれ流路を介して放熱器12、低圧バッファタンク7
5、中圧バッファタンク76、高圧バッファタンク77
に連通している。図3(C)に示されるダブルインレッ
ト型の位相調整器において、バッファタンク80は、流
路79、絞り78、流路13を介して、放熱器12に連
通しており、絞り81の両端はそれぞれ流路2、流路1
3に連通している。図3(D)に示される4バルブ型の
位相調整器において、82はロータリ弁で、ロータリ弁
82のポート82aは流路13を介して放熱器12へ、
ポート82bは流路16を介して圧縮機1に連通してい
る流路2へ、ポート82cは流路17を介して圧縮機1
の低圧側へ、連通している。
In the orifice type phase adjuster shown in FIG. 3A, 71 is a diaphragm, 73 is a buffer tank,
72 and 13 are flow paths. In the active buffer type phase adjuster shown in FIG. 3B, 74 is a rotary valve, 75, 76 and 77 are low pressure buffer tanks,
Medium pressure buffer tank, high pressure buffer tank, 74a,
74b, 74c, and 74d are ports of the rotary valve, and the radiator 12 and the low-pressure buffer tank 7 are respectively connected through the flow paths.
5, medium pressure buffer tank 76, high pressure buffer tank 77
Is in communication with. In the double-inlet type phase adjuster shown in FIG. 3C, the buffer tank 80 communicates with the radiator 12 via the flow passage 79, the throttle 78, and the flow passage 13, and both ends of the throttle 81 are Channel 2 and channel 1, respectively
It communicates with 3. In the 4-valve type phase adjuster shown in FIG. 3 (D), 82 is a rotary valve, and the port 82 a of the rotary valve 82 is connected to the radiator 12 via the flow path 13.
The port 82b is connected to the flow path 2 communicating with the compressor 1 via the flow path 16, and the port 82c is connected to the compressor 1 via the flow path 17.
Is connected to the low pressure side of.

【0047】前記圧縮機51の吐出ガスは、熱交換器5
4、57、60の高圧側流路に流入し、そこで熱交換器
54、57、60の低圧側流路に流入する温度の低い低
圧のガスで冷却される。冷熱回収用熱交換器に流入した
ガスは、そこで、パルス管冷凍機Aの第1冷熱回収用熱
交換器8、第2冷熱回収用熱交換器12の冷凍機側で発
生した比較的高い温度と低い温度の冷媒で冷却される。
熱交換器60の高圧側流路から流出した高圧のガスはさ
らに低い温度まで冷え、JT弁に流入し、そこで約1気
圧まで等エンタルピー膨張し、ガスの一部が液体となっ
て、第1液溜81の気相部81aに流入し、液は液相に
落下する。ガスは、流路68を通って、順次、熱交換器
60、57、54の低圧側流路に流入し、圧縮機51の
吸入口に戻る。
The gas discharged from the compressor 51 is the heat exchanger 5
It is cooled by the low-pressure low-pressure gas flowing into the high-pressure side passages of Nos. 4, 57, and 60, and flowing into the low-pressure side passages of the heat exchangers 54, 57, and 60 there. The gas that has flowed into the cold heat recovery heat exchanger then has a relatively high temperature generated on the refrigerator side of the first cold heat recovery heat exchanger 8 and the second cold heat recovery heat exchanger 12 of the pulse tube refrigerator A. And cooled with a low temperature refrigerant.
The high-pressure gas flowing out from the high-pressure side flow path of the heat exchanger 60 cools to a lower temperature, flows into the JT valve, and isenthalpically expands to about 1 atm, where a part of the gas becomes a liquid and the first The liquid flows into the gas phase portion 81a of the liquid reservoir 81, and the liquid drops into the liquid phase. The gas sequentially flows into the low pressure side flow paths of the heat exchangers 60, 57 and 54 through the flow path 68 and returns to the suction port of the compressor 51.

【0048】第1液溜81には断熱支持材83から熱が
侵入し、この侵入熱で、第1液溜81の第1冷媒液が蒸
発し、ガスとなる。蒸発するガスと落下する液との量が
等しくなるので、侵入熱があるにもかかわらず、第1液
溜81の液量は、一定量を維持している。前記した蒸発
ガスとJT弁から流出したガスを合わせた量のガスが流
路68を通って、熱交換器60、57、54の低圧側流
路60b、57b、54bを通って圧縮機51の吸入口
に戻る。このようにして、冷却装置の一循環が形成され
る。上述した以外は、上述の従来装置と同様の構成より
成る。
Heat enters the first liquid reservoir 81 from the heat-insulating support material 83, and the inflowing heat causes the first refrigerant liquid in the first liquid reservoir 81 to evaporate and become a gas. Since the amount of vaporized gas and the amount of falling liquid are equal, the amount of liquid in the first liquid reservoir 81 is maintained at a constant amount, despite the presence of invasion heat. A total amount of the above-mentioned evaporative gas and the gas flowing out from the JT valve passes through the flow path 68, the low-pressure side flow paths 60b, 57b, 54b of the heat exchangers 60, 57, 54, and the compressor 51 of the compressor 51. Return to the suction port. In this way, one cycle of the cooling device is formed. Other than the above, the configuration is the same as that of the conventional device described above.

【0049】上記構成および作用の本第1実施形態の冷
却装置は、圧力源としての圧縮機1、51、第1および
第2蓄冷器5、7、第1および第2パルス管9、14、
冷熱回収用の第1および第2冷熱回収用熱交換器8、1
2を有する多段膨張のパルス管冷凍機において、前記第
1冷熱回収用熱交換器8を高温側の前記第1のパルス管
9の低温端9aに設けるとともに、前記第2冷熱回収用
熱交換器12を前記第2の蓄冷器7の低温端7bに設け
たもので、前記第1パルス管9は、比較的高い温度(約
100K〜30K)の冷凍を発生しているのでパルス管
の長さはそれほど長くならず、冷凍量も大きいのでパル
ス管の径も比較的大きい。この結果、第1パルス管9の
低温端9bに前記第1冷熱回収用熱交換器8を設けても
振動によって第1パルス管9の常温側が振動による前記
第1冷熱回収用熱交換器8の慣性力で破損することはな
いという効果を奏する。
The cooling device of the first embodiment having the above-mentioned configuration and operation has the compressors 1 and 51 as pressure sources, the first and second regenerators 5 and 7, the first and second pulse tubes 9 and 14,
First and second cold heat recovery heat exchangers 8, 1 for cold heat recovery
In the multistage expansion pulse tube refrigerator having 2, the first cold heat recovery heat exchanger 8 is provided at the low temperature end 9a of the high temperature side first pulse tube 9, and the second cold heat recovery heat exchanger is provided. 12 is provided at the low temperature end 7b of the second regenerator 7, and since the first pulse tube 9 generates refrigeration at a relatively high temperature (about 100K to 30K), the length of the pulse tube is 12 Is not so long and the amount of refrigeration is large, so the diameter of the pulse tube is relatively large. As a result, even if the first cold heat recovery heat exchanger 8 is provided at the low temperature end 9b of the first pulse tube 9, the room temperature side of the first pulse tube 9 is vibrated due to vibration and the first cold heat recovery heat exchanger 8 is vibrated. It has the effect of not being damaged by inertial force.

【0050】一方、前記第2パルス管14は、低い温度
(約30K〜10K)の冷凍を発生しているためパルス
管の長さが長くなり、冷凍量も小さいので第2パルス管
14は前記第1パルス管9より細くなる。このため、第
2パルス管14の低温端14bに設けると振動による冷
熱回収用熱交換器の慣性力によって第2パルス管14の
常温側の根元が破損するが、第2蓄冷器7の低温端7b
に第2冷熱回収用熱交換器12を設けてあるので、第2
パルス管14の低温端14bの質量が小さくなり、振動
による慣性力で第2パルス管の常温側の根元が破損する
ことはない。
On the other hand, since the second pulse tube 14 generates refrigeration at a low temperature (about 30K to 10K), the length of the pulse tube becomes long and the refrigeration amount is small, so that the second pulse tube 14 has the above-mentioned characteristics. It becomes thinner than the first pulse tube 9. Therefore, if it is provided at the low temperature end 14b of the second pulse tube 14, the base of the second pulse tube 14 on the room temperature side is damaged by the inertial force of the heat recovery heat exchanger for vibration, but the low temperature end of the second regenerator 7 is damaged. 7b
Since the second heat exchanger 12 for recovering cold heat is provided in the second
The mass of the low temperature end 14b of the pulse tube 14 is reduced, and the base of the second pulse tube on the room temperature side is not damaged by the inertial force due to the vibration.

【0051】前記第2蓄冷器7は、第1蓄冷器5の低温
端に直列に設けてあり、第1蓄冷器5は第2蓄冷器7よ
り径が大きく、第2蓄冷器7の径は第2パルス管14の
径よりも大きい。また第1蓄冷器5と第2蓄冷器7を合
わせた長さは第2パルス管14の長さより短い。
The second regenerator 7 is provided in series at the low temperature end of the first regenerator 5, the first regenerator 5 has a larger diameter than the second regenerator 7, and the diameter of the second regenerator 7 is It is larger than the diameter of the second pulse tube 14. The total length of the first regenerator 5 and the second regenerator 7 is shorter than the length of the second pulse tube 14.

【0052】この結果、本第1実施形態の冷却装置は、
第2蓄冷器7の低温端に前記第2冷熱回収用熱交換器1
2を設けても振動によって前記第1蓄冷器5の常温側5
cが振動による第2冷熱回収用熱交換器12の慣性力で
破損することはないという効果を奏する。
As a result, the cooling device of the first embodiment is
At the low temperature end of the second regenerator 7, the second heat recovery unit for cold heat recovery 1
Even if 2 is provided, the room temperature side 5 of the first regenerator 5 is vibrated by vibration.
An effect is obtained in that c is not damaged by the inertial force of the second heat exchanger 12 for cold heat recovery due to vibration.

【0053】また本第1実施形態の冷却装置は、磁気浮
上車両の超電導磁石装置のように大きな振動下で冷却装
置のパルス管冷凍機の使用を可能にするという効果を奏
する。
Further, the cooling device of the first embodiment has an effect of enabling the use of the pulse tube refrigerator of the cooling device under a large vibration like the superconducting magnet device of the magnetically levitated vehicle.

【0054】さらに第5発明に属する実施形態としての
本第1実施形態の冷却装置は、圧縮機1、51、切換弁
3、第1および第2蓄冷器5、7、第1および第2冷熱
回収用熱交換器8、12、第1および第2パルス管9、
14、放熱器10、15と位相調整器17、23を有す
る2段膨張のパルス管冷凍機と、熱交換器54、57、
60、冷熱回収用熱交換器8、12、JT弁67と断熱
支持材を介し真空槽に固定された液溜81を有するJT
回路とから構成される冷却装置において、前記第1冷熱
回収用熱交換器8を前記第1パルス管9の低温端9b
に、前記第2冷熱回収用熱交換器12を前記第2蓄冷器
7の低温端7bに設けたことにより、第1パルス管9の
常温側根元、第2パルス管14の常温側根元、第1蓄冷
器5の常温側根元が振動で破損することはないという効
果を奏する。
Further, the cooling device of the first embodiment, which is an embodiment belonging to the fifth invention, comprises compressors 1, 51, a switching valve 3, first and second regenerators 5, 7, first and second cold heat. Recovery heat exchangers 8, 12, first and second pulse tubes 9,
14, a two-stage expansion pulse tube refrigerator having radiators 10 and 15 and phase adjusters 17 and 23, and heat exchangers 54 and 57,
60, cold heat recovery heat exchangers 8 and 12, a JT valve 67, and a JT having a liquid reservoir 81 fixed to a vacuum chamber through a heat insulating support material
In the cooling device including a circuit, the first cold heat recovery heat exchanger 8 is connected to the low temperature end 9b of the first pulse tube 9.
In addition, by providing the second heat exchanger 12 for cold heat recovery at the low temperature end 7b of the second regenerator 7, the room temperature side root of the first pulse tube 9, the room temperature side root of the second pulse tube 14, 1 The effect that the base of the regenerator 5 on the room temperature side is not damaged by vibration is obtained.

【0055】(第2実施形態)本第2実施形態の冷却装
置は、図4に示されるように第1冷熱回収用熱交換器2
4を第1蓄冷器5と第2蓄冷器7の間に設ける点が、前
記第1実施形態との相違点である。他の構成は、前記第
1実施形態と同一である。
(Second Embodiment) As shown in FIG. 4, the cooling device according to the second embodiment has a first heat exchanger 2 for cold heat recovery.
The point that 4 is provided between the first regenerator 5 and the second regenerator 7 is a difference from the first embodiment. The other structure is the same as that of the first embodiment.

【0056】本第2実施形態の冷却装置においては、第
3発明および第6発明に属する実施形態であって、超電
導磁石等の被冷却体を液体ヘリウムの冷媒で冷却する冷
却装置の一実施形態である。
The cooling device of the second embodiment is an embodiment belonging to the third and sixth inventions, and is an embodiment of a cooling device for cooling a cooled object such as a superconducting magnet with a liquid helium refrigerant. Is.

【0057】また本第2実施形態においては、前記第2
冷熱回収用熱交換器12が前記第2の蓄冷器7の低温端
7bに設けられている。さらに前記第1実施形態と同
様、第1冷熱回収用熱交換器、第2冷熱回収用熱交換器
は、非冷却体を固体間の熱伝導で冷却しても良い。
Further, in the second embodiment, the second
The heat exchanger 12 for recovering cold heat is provided at the low temperature end 7b of the second regenerator 7. Further, as in the first embodiment, the first cold heat recovery heat exchanger and the second cold heat recovery heat exchanger may cool the non-cooled body by heat conduction between solids.

【0058】さらに第6発明に属する実施形態としての
本第2実施形態の冷却装置は、上述した第5発明と同様
に2段膨張のパルス管冷凍機と、圧縮機、熱交換器、冷
熱回収用熱交換器、JT弁と断熱支持材を介し真空槽に
固定された液溜を有するJT回路とから構成される冷却
装置によって構成されている。
Further, the cooling device of the second embodiment, which is an embodiment belonging to the sixth invention, has a pulse tube refrigerator of two-stage expansion, a compressor, a heat exchanger, and a cold recovery as in the above-mentioned fifth invention. The heat exchanger, a JT valve, and a cooling device including a JT circuit having a liquid reservoir fixed to a vacuum chamber via a heat insulating support material.

【0059】上記構成より成る第2実施形態の冷却装置
は、前記第1冷熱回収用熱交換器24を第1蓄冷器5と
第2蓄冷器7の間に、前記第2冷熱回収用熱交換器12
を前記第2蓄冷器7の低温端7bに設けたので、第1パ
ルス管9の低温端9b、第2パルス管14の低温端14
bには、各々、冷熱回収用熱交換器が配設されていない
ので、パルス管9、14の常温側根元が振動で破損する
ことはないという効果を奏する。
In the cooling device of the second embodiment having the above-mentioned configuration, the first cold heat recovery heat exchanger 24 is placed between the first regenerator 5 and the second regenerator 7 and the second cold heat recovering heat exchanger is exchanged. Bowl 12
Since the low temperature end 7b of the second regenerator 7 is provided, the low temperature end 9b of the first pulse tube 9 and the low temperature end 14 of the second pulse tube 14 are provided.
Since no heat exchanger for cold heat recovery is provided in each of b, there is an effect that the roots of the pulse tubes 9 and 14 on the room temperature side are not damaged by vibration.

【0060】前記第1蓄冷器5は、第1パルス管9の長
さより短く、径は第1パルス管9とほぼ同じであるので
第1蓄冷器5、第2蓄冷器7の低温端にそれぞれ第1冷
熱回収用熱交換器24、第2冷熱回収用熱交換器12を
設けても、前記第1蓄冷器5の常温側根元が振動で破損
することはないのである。
The first regenerator 5 is shorter than the length of the first pulse tube 9 and has a diameter substantially the same as that of the first pulse tube 9. Therefore, the first regenerator 5 and the second regenerator 7 are respectively provided at low temperature ends. Even if the first cold heat recovery heat exchanger 24 and the second cold heat recovery heat exchanger 12 are provided, the room temperature side root of the first regenerator 5 is not damaged by vibration.

【0061】また本第2実施形態の冷却装置は、磁気浮
上車両の超電導磁石装置のように大きな振動下で冷却装
置のパルス管冷凍機の使用を可能にするという効果を奏
する。
Further, the cooling device of the second embodiment has an effect of enabling the use of the pulse tube refrigerator of the cooling device under a large vibration like the superconducting magnet device of the magnetically levitated vehicle.

【0062】さらに第6発明に属する実施形態としての
第2実施形態の冷却装置は、圧縮機1、51、切換弁
3、第1および第2蓄冷器5、7、第1および第2冷熱
回収用熱交換器24、12、第1および第2パルス管
9、14、放熱器10、15と位相調整器17、23を
有する2段膨張のパルス管冷凍機と、熱交換器54、5
7、60、冷熱回収用熱交換器24、12、JT弁67
と断熱支持材を介し真空槽に固定された液溜を有するJ
T回路とから構成される冷却装置において、前記第1冷
熱回収用熱交換器24を前記第1蓄冷器5と第2蓄冷器
7の間に、前記第2冷熱回収用熱交換器12を前記第2
蓄冷器7の低温端7bに設けたものであるので、前記第
1冷熱回収用熱交換器24、第2冷熱回収用熱交換器1
2をJT回路に適用したものであるため、第1パルス管
9の常温側根元、第2パルス管14の常温側根元、第1
蓄冷器5の常温側根元が振動で破損することはないとい
う効果を奏する。
Further, the cooling device of the second embodiment as the embodiment belonging to the sixth invention is provided with compressors 1, 51, switching valve 3, first and second regenerators 5, 7, first and second cold heat recovery. Heat exchangers 24, 12, first and second pulse tubes 9, 14, two-stage expansion pulse tube refrigerators having radiators 10, 15 and phase adjusters 17, 23, and heat exchangers 54, 5
7, 60, heat exchangers for cold heat recovery 24, 12, JT valve 67
And a liquid reservoir fixed to the vacuum chamber via a heat insulating support J
In a cooling device including a T circuit, the first cold heat recovery heat exchanger 24 is provided between the first regenerator 5 and the second regenerator 7, and the second cold heat recovery heat exchanger 12 is provided. Second
Since it is provided at the low temperature end 7b of the regenerator 7, the first cold heat recovery heat exchanger 24 and the second cold heat recovery heat exchanger 1 are provided.
Since 2 is applied to the JT circuit, the root of the first pulse tube 9 on the room temperature side, the root of the second pulse tube 14 on the room temperature side, the first
This has the effect that the room temperature side root of the regenerator 5 is not damaged by vibration.

【0063】(第3実施形態)本第3実施形態の冷却装
置は、図5に示されるように第1冷熱回収用熱交換器2
5、26を前記第1パルス管9の低温端9bと、前記第
1蓄冷器5と前記第2蓄冷器7の間の両方に設ける点
が、上述した実施形態との相違点である。他の構成は、
上述した実施形態と同一である。
(Third Embodiment) As shown in FIG. 5, the cooling device of the third embodiment has a first heat exchanger 2 for cold heat recovery.
5 and 26 are provided both at the low temperature end 9b of the first pulse tube 9 and between the first regenerator 5 and the second regenerator 7, which is a difference from the above-described embodiment. Other configurations are
This is the same as the embodiment described above.

【0064】本第3実施形態の冷却装置においては、第
4発明および第7発明に属する実施形態であって、超電
導磁石等の被冷却体を液体ヘリウムの冷媒で冷却する冷
却装置の一実施形態である。
The cooling device of the third embodiment is an embodiment belonging to the fourth and seventh inventions, and is an embodiment of a cooling device for cooling a cooled object such as a superconducting magnet with a liquid helium refrigerant. Is.

【0065】また本第3実施形態においては、前記第2
冷熱回収用熱交換器12が前記第2の蓄冷器7の低温端
7bに設けられている。さらに前記第1実施形態と同
様、第1冷熱回収用熱交換器、第2冷熱回収用熱交換器
は、非冷却体を固体間の熱伝導で冷却しても良い。
Further, in the third embodiment, the second
The heat exchanger 12 for recovering cold heat is provided at the low temperature end 7b of the second regenerator 7. Further, as in the first embodiment, the first cold heat recovery heat exchanger and the second cold heat recovery heat exchanger may cool the non-cooled body by heat conduction between solids.

【0066】さらに第7発明に属する実施形態としての
本第3実施形態の冷却装置は、上述した第5発明と同様
に2段膨張のパルス管冷凍機と、圧縮機、熱交換器、冷
熱回収用熱交換器、JT弁と断熱支持材を介し真空槽に
固定された液溜を有するJT回路とから構成される冷却
装置によって構成されている。
Further, the cooling device of the third embodiment, which is an embodiment belonging to the seventh invention, is a pulse tube refrigerator of two-stage expansion, a compressor, a heat exchanger, and a cold heat recovery like the above-mentioned fifth invention. The heat exchanger, a JT valve, and a cooling device including a JT circuit having a liquid reservoir fixed to a vacuum chamber via a heat insulating support material.

【0067】上記構成より成る本第3実施形態の冷却装
置は、前記第1冷熱回収用熱交換器25、26を前記第
1パルス管9の低温端9bと、前記第1蓄冷器5と前記
第2蓄冷器7の間の両方に設けるとともに、前記第2冷
熱回収用熱交換器12を前記第2蓄冷器7の低温端7b
に設けたので、大きな振動下で冷却装置のパルス管冷凍
機が使用されても、パルス管冷凍機が振動によって破損
しないようにするという効果を奏する。
In the cooling device of the third embodiment having the above-mentioned structure, the first cold heat recovery heat exchangers 25 and 26 are connected to the low temperature end 9b of the first pulse tube 9, the first regenerator 5, and the first regenerator 5. The heat exchanger 12 for recovering the second cold heat is provided both between the second regenerators 7, and the low temperature end 7b of the second regenerator 7 is provided.
Therefore, even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under large vibration, the pulse tube refrigerator is prevented from being damaged by the vibration.

【0068】また本第3実施形態の冷却装置は、磁気浮
上車両の超電導磁石装置のように大きな振動下で冷却装
置のパルス管冷凍機の使用を可能にするという効果を奏
する。
Further, the cooling device of the third embodiment has an effect of enabling the use of the pulse tube refrigerator of the cooling device under a large vibration like the superconducting magnet device of the magnetically levitated vehicle.

【0069】さらに第7発明の実施形態としての第3実
施形態の冷却装置は、圧縮機1、51、切換弁3、第1
および第2蓄冷器5、7、第1および第2冷熱回収用熱
交換器25、26、12、第1および第2パルス管9、
14、放熱器10、15と位相調整器17、23を有す
る2段膨張のパルス管冷凍機と、熱交換器54、57、
60、冷熱回収用熱交換器25、26、12、JT弁6
7と断熱支持材を介し真空槽に固定された液溜を有する
JT回路とから構成される冷却装置において、前記第1
冷熱回収用熱交換器25、26を前記第1パルス管9の
低温端9bと、第1蓄冷器5と第2蓄冷器7の間の両方
に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱交換器12を
前記第2蓄冷器7の低温端7bに設けたので、大きな振
動下で冷却装置のパルス管冷凍機が使用されても、パル
ス管冷凍機が振動によって破損しないようにするととも
に、磁気浮上車両の超電導磁石装置のように大きな振動
下で冷却装置のパルス管冷凍機の使用を可能にするとい
う効果を奏する。
Further, the cooling device of the third embodiment as the embodiment of the seventh invention is the compressor 1, 51, the switching valve 3, the first
And second regenerators 5, 7, first and second heat recovery heat exchangers 25, 26, 12, first and second pulse tubes 9,
14, a two-stage expansion pulse tube refrigerator having radiators 10 and 15 and phase adjusters 17 and 23, and heat exchangers 54 and 57,
60, heat exchangers 25, 26, 12 for cold heat recovery, JT valve 6
7 and a JT circuit having a liquid reservoir fixed to a vacuum chamber via a heat insulating support material.
The heat exchangers 25, 26 for cold heat recovery are provided both at the low temperature end 9b of the first pulse tube 9 and between the first regenerator 5 and the second regenerator 7, and the second heat exchanger for cold heat recovery is provided. Since 12 is provided at the low temperature end 7b of the second regenerator 7, even if the pulse tube refrigerator of the cooling device is used under large vibration, the pulse tube refrigerator is prevented from being damaged by the vibration and the magnetic levitation is performed. It is possible to use the pulse tube refrigerator of the cooling device under a large vibration like the superconducting magnet device of the vehicle.

【0070】本第3実施形態の冷却装置は、前記第1パ
ルス管9低温端9bと、第1蓄冷器5と第2蓄冷器7の
間の両方に第1冷熱回収用熱交換器25が設けてあるの
で、上述した第1実施形態および第2実施形態における
冷却装置より効率が良好になるという利点を有する。
In the cooling device of the third embodiment, the first cold heat recovery heat exchanger 25 is provided both at the low temperature end 9b of the first pulse tube 9 and between the first regenerator 5 and the second regenerator 7. Since it is provided, there is an advantage that the efficiency is better than that of the cooling devices in the above-described first and second embodiments.

【0071】本発明の第1から第3実施形態において
は、2個の圧縮機1、51を用いたが、圧縮機は1個又
は3個以上であっても良い。また、パルス管冷凍機、J
T回路に各々の圧縮機を備えても良い。
Although the two compressors 1 and 51 are used in the first to third embodiments of the present invention, the number of compressors may be one or three or more. Also, pulse tube refrigerator, J
Each compressor may be provided in the T circuit.

【0072】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
The embodiments described above are merely examples for the purpose of explanation, and the present invention is not limited to them. Those skilled in the art will recognize from the claims, the detailed description of the invention and the description of the drawings. Modifications and additions can be made without departing from the technical idea of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態の冷却装置の全体を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an entire cooling device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本第1実施形態の冷却装置の要部を示す拡大回
路図である。
FIG. 2 is an enlarged circuit diagram showing a main part of the cooling device according to the first exemplary embodiment.

【図3】本第1実施形態の冷却装置における位相調整器
として採用することが出来る各タイプの位相調整器を示
す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing each type of phase adjuster that can be used as the phase adjuster in the cooling device of the first exemplary embodiment.

【図4】本発明の第2実施形態の冷却装置の全体を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an entire cooling device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態の冷却装置の全体を示す
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an entire cooling device of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図6】従来の冷却装置の全体を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an entire conventional cooling device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機 5 第1蓄冷器 7 第2蓄冷器 9 第1パルス管 14 第2パルス管 8 第1冷熱回収用熱交換器 12 第2冷熱回収用熱交換器 9b 第1のパルス管の低温端 7b 第2の蓄冷器の低温端 1 compressor 5 First regenerator 7 Second regenerator 9 First pulse tube 14 Second pulse tube 8 First heat exchanger for cold heat recovery 12 Second heat exchanger for cold heat recovery 9b Low temperature end of first pulse tube 7b Low temperature end of second regenerator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田 英夫 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 (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 五十嵐 基仁 東京都中央区八重洲一丁目6番6号 東海 旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 古澤 孝之 東京都中央区八重洲一丁目6番6号 東海 旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 地蔵 吉洋 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 天野 俊之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hideo Mita             Aichi, 2-chome, Asahi-cho, Kariya city, Aichi prefecture             Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Toyohisa Yamada             Aichi, 2-chome, Asahi-cho, Kariya city, Aichi prefecture             Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Akira Hirano             Aichi, 2-chome, Asahi-cho, Kariya city, Aichi prefecture             Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Motohito Igarashi             Tokai, 1-6-6 Yaesu, Chuo-ku, Tokyo             Passenger Railway Co., Ltd. (72) Inventor Takayuki Furusawa             Tokai, 1-6-6 Yaesu, Chuo-ku, Tokyo             Passenger Railway Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihiro Jizo             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Amano             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧力源、複数の蓄冷器、複数のパルス
管、複数の冷熱回収用熱交換器を有する多段膨張のパル
ス管冷凍機において、 低温側の前記パルス管に連絡した前記一方の冷熱回収用
熱交換器を、前記低温側のパルス管に比べて相対的に強
度の高い部位に配設したことを特徴とする冷却装置。
1. A multistage expansion pulse tube refrigerator having a pressure source, a plurality of regenerators, a plurality of pulse tubes, and a plurality of heat exchangers for cold heat recovery, wherein one of the cold heats connected to the pulse tube on the low temperature side. A cooling device, wherein the recovery heat exchanger is arranged at a portion having a relatively higher strength than the low temperature side pulse tube.
【請求項2】 圧力源、第1および第2蓄冷器、第1お
よび第2パルス管、冷熱回収用の第1および第2冷熱回
収用熱交換器を有する多段膨張のパルス管冷凍機におい
て、 前記第1冷熱回収用熱交換器を高温側の前記第1のパル
ス管の低温端に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱
交換器を前記第2の蓄冷器の低温端に設けたことを特徴
とした冷却装置。
2. A multistage expansion pulse tube refrigerator having a pressure source, first and second regenerators, first and second pulse tubes, and first and second heat exchangers for cold heat recovery for cold heat recovery, The first cold heat recovery heat exchanger is provided at the low temperature end of the first pulse tube on the high temperature side, and the second cold heat recovery heat exchanger is provided at the low temperature end of the second regenerator. Characterized cooling device.
【請求項3】 圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷
器、第1および第2冷熱回収用熱交換器、第1および第
2パルス管、放熱器と位相調整器を有する2段膨張のパ
ルス管冷凍機において、 前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第1蓄冷器と前記第
2蓄冷器の間に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱
交換器を前記第2の蓄冷器の低温端に設けたことを特徴
とした冷却装置。
3. Two-stage expansion having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, first and second pulse tubes, a radiator and a phase adjuster. In the pulse tube refrigerator, the first cold heat recovery heat exchanger is provided between the first regenerator and the second regenerator, and the second cold heat recovering heat exchanger is the second regenerator. Cooling device characterized by being installed at the low temperature end of.
【請求項4】 圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷
器、第1および第2冷熱回収用熱交換器、第1および第
2パルス管、放熱器と位相調整器を有する2段膨張のパ
ルス管冷凍機において、 前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第1パルス管の低温
端と、前記第1蓄冷器と前記第2蓄冷器の間の両方に設
けるとともに、前記第2冷熱回収用熱交換器を前記第2
蓄冷器の低温端に設けたことを特徴とした冷却装置。
4. A two-stage expansion having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, first and second pulse tubes, a radiator and a phase adjuster. In the pulse tube refrigerator, the first cold heat recovery heat exchanger is provided both at the low temperature end of the first pulse tube and between the first regenerator and the second regenerator, and the second cold heat is provided. The heat exchanger for recovery is the second
A cooling device characterized by being provided at the low temperature end of the regenerator.
【請求項5】 圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷
器、第1および第2冷熱回収用熱交換器、第1および第
2のパルス管、放熱器と位相調整器を有する2段膨張の
パルス管冷凍機と、圧縮機、熱交換器、冷熱回収用熱交
換器、JT弁と断熱支持材を介し真空槽に固定された液
溜を有するJT回路とから構成される冷却装置におい
て、 前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第1パルス管低温端
に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱交換器を前記
第2蓄冷器低温端に設けたことを特徴とした冷却装置。
5. A two-stage having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat recovery units, first and second pulse tubes, a radiator and a phase adjuster. In a cooling device comprising an expanding pulse tube refrigerator, a compressor, a heat exchanger, a heat exchanger for recovering cold heat, a JT valve and a JT circuit having a liquid reservoir fixed to a vacuum tank through a heat insulating support material. A cooling device, wherein the first cold heat recovery heat exchanger is provided at the first pulse tube low temperature end, and the second cold heat recovery heat exchanger is provided at the second regenerator low temperature end.
【請求項6】 圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷
器、第1および第2冷熱回収用熱交換器、パルス管、放
熱器と位相調整器を有する2段膨張のパルス管冷凍機
と、圧縮機、熱交換器、冷熱回収用熱交換器、JT弁と
断熱支持材を介し真空槽に固定された液溜を有するJT
回路とから構成される冷却装置において、 前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第1蓄冷器と第2蓄
冷器の間に設けるとともに、前記第2冷熱回収用熱交換
器を前記第2蓄冷器低温端に設けたことを特徴とした冷
却装置。
6. A two-stage expansion pulse tube refrigerator having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, a pulse tube, a radiator and a phase adjuster. And a JT having a liquid reservoir fixed to a vacuum tank via a compressor, a heat exchanger, a heat exchanger for recovering cold heat, a JT valve and a heat insulating support material.
A cooling device comprising a circuit, wherein the first cold heat recovery heat exchanger is provided between the first cold storage device and the second cold storage device, and the second cold heat recovery heat exchanger is provided in the second cold storage device. Cooling device characterized by being installed at the low temperature end of the vessel.
【請求項7】 圧縮機、切換弁、第1および第2蓄冷
器、第1および第2冷熱回収用熱交換器、第1および第
2パルス管、放熱器と位相調整器を有する2段膨張のパ
ルス管冷凍機と、圧縮機、熱交換器、冷熱回収用熱交換
器、JT弁と断熱支持材を介し真空槽に固定された液溜
を有するJT回路とから構成される冷却装置において、 前記第1冷熱回収用熱交換器を前記第1パルス管低温端
と、第1蓄冷器と第2蓄冷器の間の両方に設けるととも
に、前記第2冷熱回収用熱交換器を前記第2蓄冷器低温
端に設けたことを特徴とした冷却装置。
7. A two-stage expansion having a compressor, a switching valve, first and second regenerators, first and second heat recovery heat exchangers, first and second pulse tubes, a radiator and a phase adjuster. In the cooling device including the pulse tube refrigerator, the compressor, the heat exchanger, the heat exchanger for recovering cold heat, the JT valve, and the JT circuit having the liquid reservoir fixed to the vacuum tank through the heat insulating support, The first cold heat recovery heat exchanger is provided both at the low temperature end of the first pulse tube and between the first regenerator and the second regenerator, and the second cold heat recovery heat exchanger is provided at the second cold regenerator. Cooling device characterized by being installed at the low temperature end of the vessel.
【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかにお
いて、 前記冷却装置を移動体に設けたことを特徴とした冷却装
置。
8. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling device is provided on a moving body.
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