JP2003148826A

JP2003148826A - パルス管冷凍機

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Publication number: JP2003148826A
Application number: JP2001349330A
Authority: JP
Inventors: Shinji Katsuragawa; 真治桂川; Arata Kono; 新河野
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】パルス管への作動ガスの流入口に整流器を設
け、パルス管内の作動ガスの攪拌を防ぐことにより、高
温の作動ガスと低温の作動ガスが攪拌されることによる
冷却効率の低下を防ぐことが可能なパルス管冷凍機を提
供する。【解決手段】作動ガスに圧力変動を発生させる圧力変
動源２と、圧力変動源２と連通する蓄冷器３と、蓄冷器
３と連通するパルス管４と、パルス管４と連通する位相
制御機構５とから成るパルス管冷凍機１で、パルス管４
の高温部１４及び／又は低温部１３には、パルス管４内
に作動ガスが流入する側に配設され複数の貫通孔２４を
分散した多孔板２１と、貫通孔２４からパルス管４内側
に向かう作動ガスが分散する流路を有する分散器２２
と、を組み合わせて成る整流器１５、１７から構成す
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、パルス管冷凍機に
関する。特にパルス管へ流入する作動ガスの流れを一様
に分散して整流する整流器を有するパルス管冷凍機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関する図１０の従来のパルス管
冷凍機４０は、圧力変動源４１と、圧力変動源４１と連
通する蓄冷器４２と、蓄冷器４２と連通するパルス管４
３と、パルス管４３と連通する位相制御機構４４とから
構成される。

【０００３】圧力変動源４１は、圧縮機ユニット４５の
吐出口４５ａに高圧開閉弁４６が連結され、圧縮機ユニ
ット４５の吸入口４５ｂに低圧開閉弁４７が連結されて
構成される。圧力変動源４１と蓄冷器４２の高温端４２
ａは、連結管４８を介して連通する。蓄冷器４２には積
層金網等からなる蓄冷材が充填されていて、この中を作
動ガスが蓄冷器４２の高温端４２ａから低温端４２ｂ
へ、また低温端４２ｂから高温端４２ａへ向かい流動す
る。位相制御機構４４は、リザーバ５０と、オリフィス
５１とから構成される。位相制御機構４４は、連結管５
２を介してパルス管４３の高温端４３ａと連通する。

【０００４】パルス管４３の低温端４３ｂは、蓄冷器４
２の低温端４２ｂと連結管４９により連通する。蓄冷器
４２の低温端４２ｂからの低温の作動ガスは連結管４９
を流通してパルス管４３の低温端４３ｂへ流入する。こ
のときパルス管４３内の低温端４３ｂの付近の低温の作
動ガスは、パルス管４３の高温端４３ａの方向へ押され
る。また位相制御機構４４から連結管５２を介してパル
ス管４３の高温端４３ａに流入する高温の作動ガスは、
高温端４３ａ付近の高温の作動ガスをパルス管４３の低
温端４３ｂの方向へ押す。

【０００５】図１１は位相制御機構４４から連結管５２
を介してパルス管４３の高温端４３ａへ流入する作動ガ
スの速度分布を示したものである。位相制御機構４４か
らの高温の作動ガスは、パルス管４３へ勢いよく噴出
し、この場合は作動ガスの速度分布はパルス管４３の中
心付近が大きくなる。パルス管４３の高温端４３ａへ流
入する作動ガスは、パルス管４３内に滞留している作動
ガス中を突き抜け、低温端４３ｂの近傍まで達する。低
温端４３ｂの近傍に達した作動ガスは、低温端４３ｂの
温度を上昇させる。

【０００６】この問題に対して特開２０００−１６１８
０１号公報に開示された図１２のパルス管冷凍機６０が
ある。図１２のパルス管冷凍機６０では、パルス管４３
の高温端４３ａへ流入する高温の作動ガスが低温端４３
ｂまで直接到達するのを防ぐため、パルス管内の高温部
５３に多孔板５５を設け、作動ガスがこの多孔板に衝突
するようにしている。パルス管内に流入した作動ガス
は、多孔板に設けられた複数の貫通孔からパルス管内へ
流入するため、パルス管４３の高温端４３ａへ流入する
作動ガスは、パルス管４３内に滞留している作動ガス中
を突き抜け、低温端４３ｂの近傍まで達するのを防ぐこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来のパルス管
冷凍機６０では、図１２に示すように多孔板５５の貫通
孔５６における作動ガスの流速が大きくなるため、一様
に均一な速度分布を得ることができない。パルス管４３
内へ流入する作動ガスの速度分布が一様に均一でない
と、高温部５３付近の高温の作動ガスと低温部５４付近
の低温の作動ガスが攪拌されてしまう。高温の作動ガス
と低温の作動ガスが攪拌されると、パルス管内に滞留す
る作動ガスの温度差が小さくなり、パルス管４３の低温
部５４の作動ガスの温度が上昇してしまう。パルス管４
３の低温部５４の作動ガスの温度が上昇すると、被冷却
体を十分に冷却することができず、冷却効率が低下する
という問題があった。

【０００８】本発明は、上記の不具合を解決することを
発明の課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、作
動ガスに圧力変動を発生させる圧力変動源と、該圧力変
動源と連通する蓄冷器と、該蓄冷器と連通するパルス管
と、該パルス管と連通する位相制御機構とから成るパル
ス管冷凍機において、前記パルス管の高温部及び／又は
低温部には、前記パルス管内に作動ガスが流入する側に
配設され複数の貫通孔を分散した多孔板と、前記貫通孔
からパルス管内側に向かう作動ガスが分散する流路を有
する分散器と、を組み合わせて成る整流器と、から構成
することを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項１では、パルス管の高温
部、及び／又は低温部に、複数の貫通孔を分散した多孔
板と、前記貫通孔からパルス管内側に向かう作動ガスが
一様に分散する流路を有する分散器と、を組み合わせて
成る整流器を設けるものである。パルス管内に流入する
作動ガスはまず多孔板と衝突し、多孔板に設けられた複
数の貫通孔を流動する。貫通孔を流出する作動ガスは一
様に分散する流路を有する分散器内を流れの径方向に広
がりながら流動する。従って分散器からパルス管内へ向
かう作動ガスは、一様に均一な速度となる。また、パル
ス管の高温部、及び／又は低温部に整流器を設けるた
め、蓄冷器側又は位相制御機構側のどちらから作動ガス
が流入しても、パルス管内で均一な速度となる。

【００１１】本発明の請求項２は、前記分散器は、複数
枚の金網を積層して成る積層金網であることを特徴とす
る。

【００１２】本発明の請求項２では、分散器に流動方向
及び流れの径方向に流路を形成できる積層金網を用い
る。作動ガスの均一な速度を得るために必要な金網の枚
数は５〜３０枚であるが、パルス管冷凍機のパルス管内
容積が冷凍能力に与える影響、作動ガスの種類（ヘリウ
ム、窒素、水素等）、又は作動ガスの流速に応じてその
枚数（高さ）を変更することが可能である。しかも積層
金網の線径及びピッチを変える事により、パルス管冷凍
機の冷凍性能が向上するようにさらに最適な分散器を設
定できる。

【００１３】本発明の請求項３は、前記パルス管内に作
動ガスが流入する側に配設され複数の貫通孔を分散した
前記多孔板の流入前にはバッファ空間を有することを特
徴とする。

【００１４】本発明の請求項３では、多孔板の作動ガス
の入口にバッファ空間を設けることにより、多孔板の複
数の貫通孔を流動する作動ガスの速度分布を均一にする
ことができる。分散器においては、貫通孔から流出する
作動ガスを分散して一様に均一な速度とすることができ
るが、夫々の貫通孔を流動する作動ガスの流速が不均一
であると、パルス管へ流入する作動ガスはパルス管の中
心部の速度が大きくなり、流れの径方向に均一な速度と
はならない。パルス管へ流入する作動ガスは整流器（多
孔板と分散器）を設ける分だけその前後に圧力差が発生
するため、多孔板の作動ガスの入口にバッファ空間を設
けると、バッファ空間ではほぼ均一の圧力となり、夫々
の貫通孔で均一な速度を得ることができる。

【００１５】本発明の請求項４は、前記バッファ空間を
分割する複数の貫通孔を有する整流板を設けたことを特
徴とする。

【００１６】本発明の請求項４では、作動ガスがバッフ
ァ空間に整流板を設けることにより、多孔板の貫通孔に
均一な速度となる。パルス管内へ流入する作動ガスの流
速が非常に大きい場合には、バッファ空間で均一な圧力
とはならずにパルス管の径方向の中央部付近とその周辺
とで多孔板の貫通孔で速度差が発生する場合がある。整
流板を設けることにより、パルス管内へ流入する作動ガ
スが整流板で分散されるため、多孔板の貫通孔でより均
一な流速を得ることができる。

【００１７】本発明の請求項５は、前記整流器を複数段
組み合わせたことを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項５では、整流器を複数段組
み合わせることによりパルス管内でより一様に均一な速
度分布を得ることができる。パルス管内へ流入する作動
ガスの流速が非常に大きい場合には、バッファ空間で均
一な圧力とはならずにパルス管の径方向の中央部付近と
その周辺とで多孔板の貫通孔で速度差が発生する場合が
ある。このとき分散器の高さを十分に取る（金網の積層
枚数を増やす）ことにより、ある程度の均一な速度分布
を得ることはできるが、分散器の高さを高くしすぎる
と、パルス管内の容積が変化し、冷凍能力の低下を招い
てしまう。整流器を組み合わせることにより、パルス管
への流入側の整流器において、均一な速度が得られなか
ったとしても、２段目の整流器で整流され、パルス管へ
は均一な速度分布で作動ガスを流入させることができ
る。１段目整流器の多孔板と２段目の整流器の多孔板の
間には１段目の整流器の分散器が位置するが、この１段
目の分散器が２段目の整流器の多孔板へのみかけのバッ
ファ空間の働きをする。すなわち２段目の多孔板に設け
た複数の貫通孔の入口を均一な圧力とする働きがあり、
その結果２段目の多孔板の夫々の貫通孔で均一な速度分
布となる。尚、一段目の多孔板の貫通孔と２段目の多孔
板の貫通孔が流れ方向に重ならないようにオフセットさ
せることにより、作動ガスが真っ直ぐにパルス管内へ流
入することを防ぐことができ、より均一な速度分布が得
られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を以下に詳述す
る。

【００２０】（第１実施形態）図１は、本発明のパルス
管冷凍機１で、圧力変動源２と、圧力変動源２と連通す
る蓄冷器３と、蓄冷器３と連通するパルス管４と、パル
ス管４と連通する位相制御機構５とから構成される。

【００２１】圧力変動源２は、圧縮機ユニット７の吐出
口７ａに高圧開閉弁８が連結され、圧縮機ユニット７の
吸入口７ｂに低圧開閉弁９が連結される。圧力変動源７
と蓄冷器３の高温端３ａは、連結管１０を介して連通す
る。

【００２２】蓄冷器３は、薄肉のステンレス鋼管等の中
空管にステンレス鋼、りん青銅等の材質からなる金網等
の蓄冷材が充填される。

【００２３】コールドヘッド１１は、熱伝導率の大きい
銅等の材質からなり、コールドヘッド１１内には蓄冷器
３の低温端３ｂとパルス管４の低温端４ｂを連通するコ
ールドヘッド通路１２が形成される。コールドヘッド１
１には図示しない被冷却体が取付けられている。真空プ
レート６は、その下面周縁部が図示しない真空容器に気
密設置され、蓄冷器３、パルス管４、コールドヘッド１
１を真空断熱空間中に支持する。

【００２４】パルス管４は、薄肉のステンレス鋼管等の
中空管である。パルス管４の低温部１３には整流器１５
が設置され、コールドヘッド１１の連通路１２と整流器
１５の間にはバッファ空間１６が設けてある。また、パ
ルス管４の高温部１４には整流器１７が設置され、整流
器１７と連結管１９の間にはバッファ空間１８が設けて
ある。

【００２５】位相制御機構５は、リザーバ２０にオリフ
ィス２５が連結されて構成される。位相制御機構５のオ
リフィス２５とパルス管４の高温端４ａとは、連結管１
９により連結される。

【００２６】図２は、パルス管４の高温部１４に設置し
た整流器１７の詳細縦断面である。整流器１７は、多孔
板２１と、積層金網２２（分散器）と、ハウジング２３
と、から構成される。位相制御機構５からの作動ガスは
バッファ空間１８、多孔板２１、積層金網２２の順に流
動し、パルス管４内に流入する。

【００２７】図３は多孔板２１の平面図で、作動ガスが
流動する一様に分散された複数の貫通孔２４が設けられ
ている。本実施例で使用する多孔板２１は、貫通孔２４
の孔径φ０．５〜３ｍｍ、貫通孔２４間のピッチ１〜１
０ｍｍ、開口比５〜３０％、板厚０．３ｍｍ〜２ｍｍの
仕様である。上記仕様の多孔板２１は、パルス管冷凍機
の冷凍性能へ与える影響も少なく、また入手が容易であ
るため低コストである。

【００２８】図４は積層金網２２（分散器）で、ステン
レス鋼、銅等の材質からなる複数枚の金網を積層して構
成される。本実施例では銅、線径φ０．１ｍｍ、ピッチ
０．１５４ｍｍの１００メッシュ相当の金網を５〜３０
枚積層して積層金網２２としている。積層金網には貫通
孔２４から流入する作動ガスが一様に分散する流路が形
成されている。

【００２９】積層金網２２の枚数を決めるにあたり、パ
ルス管冷凍機１のパルス管４内容積が冷凍能力に与える
影響、作動ガスの種類（ヘリウム、窒素、水素等）、又
は作動ガスの流速に応じてその枚数（高さ）を変更して
もよい。また積層金網２２の線径及びピッチを変える事
により、パルス管冷凍機の冷凍性能が向上するようにさ
らに最適な仕様に設定可能である。

【００３０】尚、本実施例では分散器に積層金網２２を
使用したがこれに限定されるものではなく、貫通孔２４
から流入する作動ガスが一様に分散する流路が形成され
る焼結金属、発泡金属、金網を圧縮成形したメッシュば
ね等であってもよい。

【００３１】バッファ空間１８は、多孔板２１の入口前
の圧力を均一にするため、複数の貫通孔２４を流動する
作動ガスの速度分布を均一にすることができる。積層金
網２２においては、貫通孔２４から流出する作動ガスを
分散して一様に均一な速度とすることができるが、夫々
の貫通孔２４を流動する作動ガスの流速が不均一である
と、パルス管４へ流入する作動ガスはパルス管の中心部
の速度が大きくなり、流れの径方向に均一な速度とはな
らない。パルス管４へ流入する作動ガスは整流器１７を
設ける分だけその前後に圧力差が発生するため、多孔板
２１の作動ガスの入口にバッファ空間１８を設けると、
バッファ空間１８では均一の圧力が得られる。

【００３２】次にパルス管冷凍機１の作動原理について
説明する。

【００３３】まず、低圧開閉弁９が閉じられた状態で高
圧開閉弁８が開けられ、圧縮機ユニット７において圧
縮、放熱された高圧の作動ガスが高圧開閉弁８から連結
管１０を通って蓄冷器３の高温端３ａから流入し、蓄冷
材によって冷却されながら蓄冷器３の低温端３ｂへ送ら
れる。

【００３４】蓄冷器３でコールドヘッド１１の温度まで
冷却された高圧の作動ガスは、コールドヘッド通路１
２、整流器１５を順に通ってパルス管４の低温端４ｂか
らパルス管４内に流入する。

【００３５】パルス管４への高圧の作動ガスの流入によ
ってパルス管４内の圧力は上昇し、パルス管４の高温部
１４付近の作動ガスは、断熱圧縮によって室温以上に温
度上昇する。パルス管４の高温部１４付近の作動ガス
は、パルス管４の圧力がリザーバ２０の圧力よりも高く
なるため、整流器１７、連結管１９を順に通って、オリ
フィス２５で調節されてリザーバ２０に流入する。

【００３６】これにともなって、パルス管４内の作動ガ
スは、パルス管４の高温端４ａの方向に移動し、パルス
管４の低温部１３付近には、蓄冷器３でコールドヘッド
１１の温度まで冷却された高圧の作動ガスが充填され
る。なお、リザーバ２０に流出するパルス管４の高温部
１４付近の作動ガスの圧縮熱は、連結管１９を通る際に
大気中に放出される。

【００３７】次に、高圧開閉弁８が閉じ低圧開閉弁９が
開けられ、蓄冷器３の高温端３ａから連結管１０、低圧
開閉弁９を通って圧縮機ユニット７へ吸入され、圧力が
降下し、パルス管４の低温部１３付近に充填された高圧
の作動ガスは、断熱膨張によって急激に温度降下する。

【００３８】パルス管４の圧力がリザーバ２０の圧力よ
りも低くなるため、リザーバ２０の作動ガスは、オリフ
ィス２５で調節されて、連結管１９、バッファ空間１
８、整流器１７を順に通ってパルス管４内に流入する。

【００３９】これにともなって、パルス管４の作動ガス
は、パルス管４の低温端４ｂの方向に移動し、パルス管
４低温端４ｂ付近で断熱膨張により温度降下した低温の
作動ガスは、コールドヘッド通路１２を通る際にコール
ドヘッド１１を冷却し、さらに、蓄冷器３の低温端３ｂ
から蓄冷材を冷却しながら蓄冷器３の高温端３ａへ送ら
れ、蓄冷器３の高温端３ａから連結管１０、低圧開閉弁
９を順に通って圧縮機ユニット７の吸入口７ｂへ吸入さ
れる。

【００４０】上述した過程において、図５に示すように
連結管１９からパルス管４へ流入する作動ガスは、バッ
ファ空間１８で均一な圧力となり、整流器１７の多孔板
２１に一様に設けられた複数個の貫通孔２４に均一な速
度で流動する。次に、多孔板１７の複数個の孔から流出
する作動ガスは、積層金網２２によってさらに分散さ
れ、パルス管４の軸に垂直な円形断面内において均一な
流速となってパルス管４に流入し、既にパルス管４に内
在していたる温度の低い作動ガスに混合されることなく
パルス管４の作動ガスはパルス管４の低温端４ｂの方向
へ移動させられる。

【００４１】低温部１３に設けた整流器１５も同様の原
理により、パルス管４の軸に垂直な円形断面内において
均一な流速となってパルス管４に流入し、既にパルス管
４に内在していたる温度の高温の作動ガスに混合される
ことなくパルス管４の作動ガスはパルス管４の高温端４
ａの方向へ移動させられる。

【００４２】本発明のパルス管冷凍機１においては、パ
ルス管４の高温部１４に整流器１７を設置したことによ
って、連結管１９からパルス管４へ流入する高温の作動
ガスがパルス管４の軸に垂直な円形断面内において均一
な流速に整流にされ、既にパルス管４内に内在していた
低温の作動ガスと混合されることなくパルス管４の作動
ガスをパルス管４の低温端４ｂの方向へ移動させること
ができる。

【００４３】また、パルス管４の低温部１３に整流器１
５を設置したことによって、蓄冷器３によってコールド
ヘッド１１の温度まで冷却されてコールドヘッド通路１
２からパルス管４に流入する作動ガスがパルス管４の軸
に垂直な円形断面内において均一な流速に整流にされ、
既にパルス管４内に存在していた高温の作動ガスと混合
しないので、その後の断熱膨張の際に、コールドヘッド
１１の温度から温度降下するため、その温度降下した作
動ガスでコールドヘッド１１を十分に冷却でき、冷凍効
率の低下を防ぐことができる。

【００４４】（第２実施形態）図６は、本発明の第２実
施形態のパルス管冷凍機２６の構成図である。パルス管
冷凍機２６は、第１実施形態のパルス管冷凍機１に低温
熱交換器２７を加えたものであり、低温熱交換器２７と
整流器１５の間にはバッファ空間１６が形成される。そ
の他の構成は第１実施形態のパルス管冷凍機１と同じで
ある。

【００４５】低温熱交換器２７を加えることにより、コ
ールドヘッド１１での有効伝熱面積が増加し、断熱膨張
によって温度降下した作動ガスによりコールドヘッド１
１を効率良く極低温に冷却できる。

【００４６】（第３実施形態）図７は、本発明の第３実
施形態のパルス管冷凍機２８の構成図である。パルス管
冷凍機２８は、第１実施形態のパルス管冷凍機１に低温
熱交換器２７、高温熱交換器２９を加えたものであり、
低温熱交換器２７と整流器１５の間にはバッファ空間１
６が、高温熱交換器２９と整流器１７の間にはバッファ
空間１８が形成される。その他の構成は第１実施形態の
パルス管冷凍機１と同じである。

【００４７】高温熱交換器２９を加えることによって、
有効伝熱面積が増加し、圧縮熱をより速やかに外部に放
熱することができ、パルス管４内の作動ガスの移動にと
もなうコールドヘッド１１への熱侵入が抑制され、コー
ルドヘッド１１においてさらに効率良く極低温が得られ
る。また低温熱交換器２７を加えることにより、コール
ドヘッド１１での有効伝熱面積が増加し、断熱膨張によ
って温度降下した作動ガスによりコールドヘッド１１を
効率良く極低温に冷却できる。

【００４８】（第４実施形態）図８は、整流器１７を複
数段組み合わせた構成である。図８の整流器３０は、第
１段の多孔板３１と、第１段の積層金網３２（分散器）
と、第２段の多孔板３３と、第２段の積層金網３４（分
散器）とから構成される。位相制御機構５からの高温の
作動ガスは連結管１９を通り、バッファ空間１８、第１
段の多孔板３１、第１段の積層金網３２、第２段の多孔
板３３、第２段の積層金網３４の順に流動し、パルス管
４内に流入する。

【００４９】パルス管４内へ流入する作動ガスの流速が
非常に大きい場合には、バッファ空間１８で均一な圧力
とはならずにパルス管４の径方向の中央部付近とその周
辺とで速度差が発生する場合がある。このとき積層金網
（分散器）の高さを十分に取る（金網の積層枚数を増や
す）ことにより、ある程度の均一な速度分布を得ること
はできるが、積層金網の高さを高くしすぎると、パルス
管４内の容積が変化し、冷凍能力の低下を招いてしま
う。

【００５０】整流器３０では、パルス管４への第１段の
多孔板３１において、均一な速度が得られなかったとし
ても、２段目の多孔板３３で均一な速度分布で作動ガス
が得られる。

【００５１】１段目の多孔板３１と２段目の多孔板３３
の間には、１段目の積層金網３２が位置するが、この１
段目の積層金網３２が２段目の多孔板３３への、みかけ
のバッファ空間の働きをする。すなわち２段目の多孔板
３３に設けた複数の貫通孔の入口を均一な圧力とする働
きがあり、その結果２段目の多孔板３３の夫々の貫通孔
で均一な速度分布が得られる。

【００５２】尚、１段目の多孔板３１の貫通孔と２段目
の多孔板３３の貫通孔が流れ方向に重ならないようにオ
フセットして設けることが望ましい。作動ガスが真っ直
ぐにパルス管４内へ流入することを防ぐことができ、よ
り均一な速度分布が得られる。

【００５３】第４実施形態ではパルス管４の高温部１４
の整流器３０について上述したが、低温部１３に用いて
もよい。また、第４実施形態では２段の整流器である
が、３段以上でもよい。

【００５４】（第５実施形態）図９は、バッファ空間１
８を分割する複数の貫通孔を有する整流板３５を設けた
ものである。パルス管４内へ流入する作動ガスが整流板
３５で分散され、その後整流器３０の第１段の多孔板３
１へ流入する。作動ガスは整流板３５に設けた複数の貫
通孔３６により径方向に分散されるため、多孔板２１の
径方向に均一な流速が得られる。パルス管４内へ流入す
る作動ガスの流速が非常に大きいく、バッファ空間１８
で均一な圧力が得にくい状況において特に有効である。

【００５５】尚、実施例で使用する整流板３５は、貫通
孔３６の孔径φ０．５〜３ｍｍ、貫通孔３６間のピッチ
１〜１０ｍｍ、開口比５〜３０％、板厚０．３ｍｍ〜２
ｍｍの仕様である。整流板３５には貫通孔３６が整流器
３０の多孔板３１よりも大きな貫通孔、ピッチ、開口比
のものを使用することが望ましい。パルス管４内の方向
に流動するにしたがい、作動ガスを徐々に径方向に広が
りをもちながら分散して流動する効果があるからであ
る。また整流板３５を設けることによる作動ガスの流動
損失の増大を最小限に抑えることができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明のパルス管冷凍機では、パルス管
への作動ガスの流入口に整流器を設けることにより、一
様で均一な速度分布を得ることができる。従ってパルス
管内の作動ガスの攪拌を防ぐことができ、高温の作動ガ
スと低温の作動ガスが攪拌されることによる冷却効率の
低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のパルス管冷凍機の構成
を示す図である。

【図２】本発明の整流器の断面図である。

【図３】本発明の多孔板の平面図である。

【図４】本発明の積層金網（分散器）である。

【図５】本発明の整流器内の作動ガスの流動状態を示す
説明図である。

【図６】本発明の第２実施形態のパルス管冷凍機の構成
を示す図である。

【図７】本発明の第３実施形態のパルス管冷凍機の構成
を示す図である。

【図８】本発明の第４実施形態の整流器である。

【図９】本発明の第５実施形態の整流板を設けた実施例
である。

【図１０】従来のパルス管冷凍機である。

【図１１】従来のパルス管冷凍機のパルス管内の作動ガ
スの流動状態を示す図である。

【図１２】従来のパルス管冷凍機のパルス管内の作動ガ
スの流動状態を示す図である。

【符号の説明】

１パルス管冷凍機２圧力変動源３蓄冷器４パルス管５位相制御機構１５、１７整流器１６、１８バッファ空間２１多孔板２２積層金網（分散器）２４貫通孔３５整流板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作動ガスに圧力変動を発生させる圧力変
動源と、該圧力変動源と連通する蓄冷器と、該蓄冷器と
連通するパルス管と、該パルス管と連通する位相制御機
構とから成るパルス管冷凍機において、前記パルス管の高温部及び／又は低温部には、前記パル
ス管内に作動ガスが流入する側に配設され複数の貫通孔
を分散した多孔板と、前記貫通孔からパルス管内側に向
かう作動ガスが分散する流路を有する分散器と、を組み
合わせて成る整流器と、から構成することを特徴とするパルス管冷凍機。
【請求項２】前記分散器は、複数枚の金網を積層して
成る積層金網であること、を特徴とする請求項１に記載
のパルス管冷凍機。
【請求項３】前記パルス管内に作動ガスが流入する側
に配設され複数の貫通孔を分散した前記多孔板の流入前
にはバッファ空間を有すること、を特徴とする請求項１
又は２のいずれかに記載のパルス管冷凍機。
【請求項４】前記バッファ空間を分割する複数の貫通
孔を有する整流板を設けたこと、を特徴とする請求項３
に記載のパルス管冷凍機。
【請求項５】前記整流器を複数段組み合わせたこと、
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のパルス
管冷凍機。