JP2004093124A - 熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置は、駆動部と再生機とパルス管と冷凍気体貯蔵所とを有する熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置であり、再生機とパルス管との間には外部と熱交換する第1の高温熱交換機が設けられ、パルス管と冷凍気体貯蔵所との間には外部と熱交換する低温熱交換機が設けられ、冷凍気体貯蔵所の内部には冷凍気体貯蔵所とパルス管との間を往復する駆動気体の量を制御して冷凍気体貯蔵所の圧力を一定に維持するオリフィスが設けられ、駆動気体がパルス管を中心として圧縮及び膨張する過程を繰り返し行うことができるように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
前記再生機20と前記パルス管40との間には、外部と熱交換する第2の高温熱交換機30が設けられ、前記パルス管40と前記冷凍気体貯蔵所60との間には、外部と熱交換する低温熱交換機50が設けられ、前記冷凍気体貯蔵所60の内部には、前記冷凍気体貯蔵所60と前記パルス管40との間を往復する駆動気体の量を制御して前記冷凍気体貯蔵所の圧力を一定に維持するオリフィス62が設けられており、前記駆動気体がパルス管を中心として圧縮及び膨張される過程を繰り返し行うことができるように構成されていることを特徴とする。
1b 膨張部
1c,1d,2c ピストン
2a 圧縮部
3−1,20 再生機
5a,5d 高温熱交換機
5b,5e 低温熱交換機
5c 後処理熱交換機
7a,7e パルス管
7b,7f,61 ディフューザ
7c,62 オリフィス
7d,7g 冷凍気体保存所
9a 駆動気体貯蔵所
9b 電気ヒータ
9c シリンダー型チューブ
9d 熱音響駆動部
9e ドライブスタック
9f 冷凍スタック管
10 駆動部
11 燃焼機
12 第1の高温熱交換機
12a メタルニット
13 後処理熱交換機
21 板材
30 第2の高温熱交換機
40 パルス管
41 薄板
41a スタック
50 低音熱交換機
60 冷凍気体貯蔵所
100 熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置
Claims (8)
- 駆動気体が一定な周波数の音波を発生するように所定の温度の熱を発生する火炎を生成し、前記駆動気体を均一に加熱して断熱圧縮させる駆動部と、
前記駆動部から出力される駆動気体を受け入れて冷却させる再生機と、
前記再生機から出力される冷却された駆動気体を受け入れ、断熱圧縮させて高温の駆動気体を生成するパルス管と、
前記パルス管から出力される高温駆動気体を受け入れて断熱膨張させる冷凍気体貯蔵所と、を有する熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置であって、
前記再生機と前記パルス管との間には、外部と熱交換する第1の高温熱交換機が設けられ、
前記パルス管と前記冷凍気体貯蔵所との間には、外部と熱交換する低温熱交換機が設けられ、
前記冷凍気体貯蔵所の内部には、前記冷凍気体貯蔵所と前記パルス管との間を往復する駆動気体の量を制御して前記冷凍気体貯蔵所の圧力を一定に維持するオリフィスが設けられており、
前記駆動気体がパルス管を中心として圧縮及び膨張される過程を繰り返し行うことができるように構成されていることを特徴とする熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置。 - 前記駆動部は、
外部から混合気体を導入する燃焼機と、
前記燃焼機の内側に設けられ、駆動気体を含む第1の高温熱交換機と、
駆動気体を均一に加熱するために前記第1の高温熱交換機の表面に覆い被せ、前記燃焼機の内側壁面から一定距離離間して設けられている熱伝達部材と、
前記第1の高温熱交換機内に装着されるとともに、前記燃焼機の外に露出して前記再生機に連結され、外部と前記駆動気体とに伝達される熱量を制御する後処理熱交換機とを有することを特徴とする請求項1に記載の熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置。 - 前記混合気体は、燃料と空気とが混合された気体であることを特徴とする請求項2に記載の熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置。
- 前記第1の高温熱交換機は、略円筒形状であることを特徴とする請求項2に記載の熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置。
- 前記熱伝達部材は、メタルファイバーを製織して形成されるメタルニットであることを特徴とする請求求項2に記載の熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置。
- 前記メタルファイバーは、
20.00重量%のクロム、
5.00重量%のアルミニウム、
0.10重量%のイットリウム、
0.30重量%の珪素、
0.08重量%のマンガン、
0.03重量%の銅、
0.03重量%のカーボン、
74.46重量%の鉄を含むことを特徴とする請求項5に記載の熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置。 - 前記パルス管は、
前記駆動気体の移動方向と略平行となるように並んで設けられる薄板が積層されている形態で含むスタックと、
前記低温熱交換機を通じて前記冷凍気体貯蔵所と連結され、前記冷凍気体貯蔵所と連結される部位に前記オリフィスが設けられているディフューザと
を有することを特徴とする請求項1または2に記載の熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置。 - 前記駆動気体は、不活性気体であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱音響駆動オリフィス型パルス管極低温冷凍装置。
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