JP2012057871A - Pulse tube refrigerating machine, and superconductive magnet device using the same - Google Patents

Pulse tube refrigerating machine, and superconductive magnet device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012057871A
JP2012057871A JP2010202094A JP2010202094A JP2012057871A JP 2012057871 A JP2012057871 A JP 2012057871A JP 2010202094 A JP2010202094 A JP 2010202094A JP 2010202094 A JP2010202094 A JP 2010202094A JP 2012057871 A JP2012057871 A JP 2012057871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
pulse tube
air supply
closes
orifice
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.)
Withdrawn
Application number
JP2010202094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumi Otani
安見 大谷
Shigeki Takayama
茂貴 高山
Masahiko Takahashi
政彦 高橋
Taizo Tosaka
泰造 戸坂
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2010202094A priority Critical patent/JP2012057871A/en
Publication of JP2012057871A publication Critical patent/JP2012057871A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse tube refrigerating machine that improves cooling efficiency, and also to provide a superconductive magnet device using the same.SOLUTION: An orifice open-and-close valve 14 (V4) which opens and closes in synchronization with a periodical opening-and-closing operation of a feed valve 2 and an exhaust valve 3 is disposed on orifice piping 9. In addition, a double inlet open-and-close valve 13 (V3) which opens and closes in synchronization with the periodical opening-and-closing operation of the feed valve 2 and the exhaust valve 3 is disposed on double inlet piping 6.

Description

本発明は、オリフィス・ダブルインレット方式のパルスチューブ冷凍機およびそれを用いた超電導磁石装置に関する。   The present invention relates to an orifice / double inlet type pulse tube refrigerator and a superconducting magnet apparatus using the same.

パルスチューブ冷凍機は蓄冷式冷凍機の一つで、ギフォード・マクマホン(GM)冷凍機、スターリング冷凍機に比べ、低温部に可動部がないため、信頼性の高い冷凍機である。ただし、膨張空間にピストン、あるいはディスプレーサがないため、冷凍サイクルを成立させるために、様々な位相制御機構が考案されている。   The pulse tube refrigerator is one of the regenerative refrigerators, and is a highly reliable refrigerator because it has no moving parts in the low temperature part compared to the Gifford McMahon (GM) refrigerator and the Stirling refrigerator. However, since there is no piston or displacer in the expansion space, various phase control mechanisms have been devised to establish a refrigeration cycle.

その中の代表的な一つの制御機構として、オリフィス・ダブルインレット方式のパルスチューブ冷凍機がある(例えば、特許文献1〜4)。   One typical control mechanism is an orifice / double inlet type pulse tube refrigerator (for example, Patent Documents 1 to 4).

特表2008−527308号公報Special table 2008-527308 gazette 特開2008−224142号公報JP 2008-224142 A 特開2009−63209号公報JP 2009-63209 A 特開2000−310458号公報JP 2000-310458 A

オリフィス・ダブルインレット方式は、一般に、開閉弁が2つだけで、GM冷凍機と同等のことが行えるが、ダブルインレット配管側からパルス管へ流入した冷媒ガスの一部がオリフィス配管を通ってバッファタンクへ流入してしまうという課題がある。この流入ガスは、寒冷発生に寄与せず、流量増と中間圧バッファの圧力増につながるため、冷却効率が低下する要因となっている。   In general, the orifice / double inlet system has only two on-off valves and can be equivalent to a GM refrigerator, but a part of the refrigerant gas flowing into the pulse tube from the double inlet piping side passes through the orifice piping and is buffered. There is a problem that it flows into the tank. This inflowing gas does not contribute to the generation of cold and leads to an increase in the flow rate and an increase in the pressure of the intermediate pressure buffer, which causes a decrease in cooling efficiency.

本発明は上記実情を鑑みてなされたもので、冷却効率が向上するパルスチューブ冷凍機およびそれを用いた超電導磁石装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a pulse tube refrigerator having improved cooling efficiency and a superconducting magnet device using the same.

本発明の一態様によるパルスチューブ冷凍機は、冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された冷媒ガスを供給する流路にて開閉動作する給気弁と、使用後の冷媒ガスを前記圧縮機に戻す流路にて開閉動作する排気弁と、前記給気弁および前記排気弁に給排気配管を介して連通する蓄冷器と、前記給気弁および前記排気弁にダブルインレット配管を介して連通すると共に、前記蓄冷器の低温端に冷却ステージを介して連通するパルス管と、前記パルス管の高温端にオリフィス配管を介して連通するバッファタンクとを具備し、前記オリフィス配管に、前記給気弁および前記排気弁の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するオリフィス開閉弁が設けられていることを特徴とする。   A pulse tube refrigerator according to an aspect of the present invention includes a compressor that compresses refrigerant gas, an air supply valve that opens and closes in a flow path that supplies refrigerant gas compressed by the compressor, and a refrigerant after use An exhaust valve that opens and closes in a flow path for returning gas to the compressor; a regenerator that communicates with the air supply valve and the exhaust valve via an air supply / exhaust pipe; and a double inlet for the air supply valve and the exhaust valve The orifice pipe comprising: a pulse pipe communicating with a low temperature end of the regenerator through a cooling stage; and a buffer tank communicating with the high temperature end of the pulse pipe through an orifice pipe. In addition, an orifice opening / closing valve that opens and closes in synchronization with a periodic opening / closing operation of the air supply valve and the exhaust valve is provided.

本発明の他の態様によるパルスチューブ冷凍機は、冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された冷媒ガスを供給する流路にて開閉動作する給気弁と、使用後の冷媒ガスを前記圧縮機に戻す流路にて開閉動作する排気弁と、前記給気弁および前記排気弁に給排気配管を介して連通する蓄冷器と、前記給気弁および前記排気弁にダブルインレット配管を介して連通すると共に、前記蓄冷器の低温端に冷却ステージを介して連通するパルス管と、前記パルス管の高温端にオリフィス配管を介して連通するバッファタンクとを具備し、前記ダブルインレット配管に、前記給気弁および前記排気弁の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するダブルインレット開閉弁が設けられていることを特徴とする。   A pulse tube refrigerator according to another aspect of the present invention includes a compressor that compresses refrigerant gas, an air supply valve that opens and closes in a flow path that supplies refrigerant gas compressed by the compressor, An exhaust valve that opens and closes in a flow path that returns the refrigerant gas to the compressor, a regenerator that communicates with the air supply valve and the exhaust valve via an air supply / exhaust pipe, and a double air supply to the air supply valve and the exhaust valve. A pulse tube communicating with the low temperature end of the regenerator via a cooling stage, and a buffer tank communicating with the high temperature end of the pulse tube via an orifice piping. The inlet pipe is provided with a double inlet on / off valve that opens and closes in synchronization with the periodic opening and closing of the air supply valve and the exhaust valve.

本発明の他の態様によるパルスチューブ冷凍機は、冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された冷媒ガスを供給する流路にて開閉動作する給気弁と、使用後の冷媒ガスを前記圧縮機に戻す流路にて開閉動作する排気弁と、前記給気弁および前記排気弁に給排気配管を介して連通する蓄冷器と、前記給気弁および前記排気弁にダブルインレット配管を介して連通すると共に、前記蓄冷器の低温端に冷却ステージを介して連通するパルス管と、前記パルス管の高温端にオリフィス配管を介して連通するバッファタンクとを具備し、前記オリフィス配管に、前記給気弁および前記排気弁の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するオリフィス開閉弁が設けられ、前記ダブルインレット配管に、前記給気弁および前記排気弁の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するダブルインレット開閉弁が設けられていることを特徴とする。   A pulse tube refrigerator according to another aspect of the present invention includes a compressor that compresses refrigerant gas, an air supply valve that opens and closes in a flow path that supplies refrigerant gas compressed by the compressor, An exhaust valve that opens and closes in a flow path that returns the refrigerant gas to the compressor, a regenerator that communicates with the air supply valve and the exhaust valve via an air supply / exhaust pipe, and a double air supply to the air supply valve and the exhaust valve. A pulse pipe communicating with the low temperature end of the regenerator via a cooling stage, and a buffer tank communicating with the high temperature end of the pulse pipe via an orifice pipe. An orifice opening / closing valve that opens and closes in synchronization with the periodic opening / closing operation of the supply valve and the exhaust valve is provided in the pipe, and the supply valve and the exhaust valve are periodically provided in the double inlet pipe. Wherein the double inlet closing valve for opening and closing operation in synchronization with the opening and closing operation is provided.

本発明によれば、冷却効率が向上するパルスチューブ冷凍機およびそれを用いた超電導磁石装置を提供することができる。   According to the present invention, a pulse tube refrigerator with improved cooling efficiency and a superconducting magnet device using the same can be provided.

本発明の第1の実施形態に係るオリフィス・ダブルインレット型パルスチューブ冷凍機の概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of the orifice double inlet type pulse tube refrigerator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態のパルスチューブ冷凍機における冷凍サイクルを示すタイミングチャート。The timing chart which shows the refrigerating cycle in the pulse tube refrigerator of the embodiment. 無効な圧縮ガスの流れと理想的な圧縮ガスの流れを説明するための第1の概念図。The 1st conceptual diagram for demonstrating the flow of an invalid compressed gas, and the flow of an ideal compressed gas. 無効な圧縮ガスの流れと理想的な圧縮ガスの流れを説明するための第2の概念図。The 2nd conceptual diagram for demonstrating the flow of an invalid compressed gas, and the flow of an ideal compressed gas. 本発明の第2の実施形態に係るパルスチューブ冷凍機の概略構成図。The schematic block diagram of the pulse tube refrigerator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態において冷却ステージの温度が高いときにオリフィス開閉弁が開いている時間を長くした場合の冷凍サイクルの例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the example of the refrigerating cycle when the time which the orifice on-off valve is open is lengthened when the temperature of the cooling stage is high in the same embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る超電導磁石装置の概略構成図。The schematic block diagram of the superconducting magnet apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
最初に、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1の実施形態に係るオリフィス・ダブルインレット型パルスチューブ冷凍機の概略構成を示す構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an orifice / double inlet type pulse tube refrigerator according to a first embodiment of the present invention.

この第1の実施形態に係るパルスチューブ冷凍機は、オリフィス・ダブルインレット方式のパルスチューブ冷凍機であり、圧縮機1、給気弁2(V1)、排気弁3(V2)、給排気配管4、蓄冷器5、ダブルインレット配管6、冷却ステージ7、パルス管8、オリフィス配管9、バッファタンク10、ダブルインレット流量調整部11、オリフィス流量調整部12、ダブルインレット開閉弁13(V3)、オリフィス開閉弁14(V4)などを備えている。   The pulse tube refrigerator according to the first embodiment is an orifice / double inlet type pulse tube refrigerator, and includes a compressor 1, an air supply valve 2 (V1), an exhaust valve 3 (V2), and an air supply / exhaust pipe 4. , Regenerator 5, double inlet pipe 6, cooling stage 7, pulse pipe 8, orifice pipe 9, buffer tank 10, double inlet flow rate adjuster 11, orifice flow rate adjuster 12, double inlet on / off valve 13 (V 3), orifice open / close A valve 14 (V4) is provided.

圧縮機1は、高低圧力源(圧力発振源)を構成し、冷媒ガスの圧縮を行う。   The compressor 1 constitutes a high and low pressure source (pressure oscillation source) and compresses the refrigerant gas.

給気弁2(V1)は、圧縮機1により圧縮された冷媒ガスをコールドヘッド(図示せず)へ供給する流路にて開閉動作する開閉弁である。   The air supply valve 2 (V1) is an open / close valve that opens and closes in a flow path that supplies the refrigerant gas compressed by the compressor 1 to a cold head (not shown).

排気弁3(V2)は、使用後の冷媒ガスを圧縮機1に戻す流路にて開閉動作する開閉弁である。   The exhaust valve 3 (V2) is an open / close valve that opens and closes in a flow path that returns the used refrigerant gas to the compressor 1.

蓄冷器5は、内部で往復流動する冷媒ガスと熱交換を行う蓄冷材が充填されたものであり、高温端が給排気配管4を介して給気弁2(V1)および排気弁3(V2)に連通すると共に、パルス管8の高温端に連通し、低温端が冷却ステージ7を介してパルス管8の低温端に連通する。   The regenerator 5 is filled with a regenerator material that exchanges heat with refrigerant gas that reciprocates inside, and the high-temperature end of the regenerator 5 is connected to the intake valve 2 (V1) and the exhaust valve 3 (V2) via the supply / exhaust pipe 4. ) And the high temperature end of the pulse tube 8, and the low temperature end communicates with the low temperature end of the pulse tube 8 via the cooling stage 7.

ダブルインレット配管6は、給気弁2(V1)および排気弁3(V2)(あるいは、蓄冷器5の高温端)と、パルス管8の高温端に連通する。   The double inlet pipe 6 communicates with the supply valve 2 (V 1) and the exhaust valve 3 (V 2) (or the high temperature end of the regenerator 5) and the high temperature end of the pulse tube 8.

冷却ステージ7は、蓄冷器5の低温端とパルス管8の低温端とに連通する流路に設けられ、冷却サイクルで生じる寒冷により被冷却物を冷却する。   The cooling stage 7 is provided in a flow path that communicates with the low temperature end of the regenerator 5 and the low temperature end of the pulse tube 8, and cools the object to be cooled by the cold generated in the cooling cycle.

パルス管8は、内部で冷媒ガスが膨張することで寒冷を発生させる中空の筒体であり、高温端がダブルインレット配管6を介して給気弁2(V1)および排気弁3(V2)に(あるいは蓄冷器5の高温端に)連通すると共に、オリフィス配管9を介してバッファタンク10に連通し、低温端が冷却ステージ7を介して蓄冷器5の低温端に連通する。   The pulse tube 8 is a hollow cylinder that generates cold when refrigerant gas expands inside, and the high temperature end is connected to the supply valve 2 (V1) and the exhaust valve 3 (V2) via the double inlet pipe 6. In addition to being communicated (or to the high temperature end of the regenerator 5), it communicates with the buffer tank 10 via the orifice pipe 9, and the low temperature end communicates with the low temperature end of the regenerator 5 via the cooling stage 7.

オリフィス配管9は、パルス管8の高温端とバッファタンク10に連通する。   The orifice pipe 9 communicates with the high temperature end of the pulse tube 8 and the buffer tank 10.

バッファタンク10は、中間圧力源を構成し、オリフィス配管9を介してパルス管8の高温端に連通する。   The buffer tank 10 constitutes an intermediate pressure source and communicates with the high temperature end of the pulse tube 8 via the orifice pipe 9.

ダブルインレット流量調整部11は、ダブルインレット配管6に設けられ、ダブルインレット配管6を流れる冷媒ガスの流量を調整する。   The double inlet flow rate adjusting unit 11 is provided in the double inlet pipe 6 and adjusts the flow rate of the refrigerant gas flowing through the double inlet pipe 6.

オリフィス流量調整部12は、オリフィス配管9に設けられ、オリフィス配管9を流れる冷媒ガスの流量を調整する。   The orifice flow rate adjusting unit 12 is provided in the orifice pipe 9 and adjusts the flow rate of the refrigerant gas flowing through the orifice pipe 9.

特に、ダブルインレット配管6には、給気弁2(V1)および排気弁3(V2)の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するダブルインレット開閉弁13(V3)が設けられる。また、オリフィス配管9には、給気弁2(V1)および排気弁3(V2)の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するオリフィス開閉弁14(V4)が設けられる。   In particular, the double inlet pipe 6 is provided with a double inlet on / off valve 13 (V3) that opens and closes in synchronization with the periodic opening and closing of the air supply valve 2 (V1) and the exhaust valve 3 (V2). The orifice pipe 9 is provided with an orifice opening / closing valve 14 (V4) that opens and closes in synchronization with the periodic opening and closing operations of the air supply valve 2 (V1) and the exhaust valve 3 (V2).

制御装置100は、所定のシーケンスに従って、給気弁2(V1)、排気弁3(V2)、ダブルインレット開閉弁13(V3)、およびオリフィス開閉弁14(V4)が周期的に開閉動作するよう制御することにより、パルスチューブ冷凍機における冷凍サイクルを実施する。   The control device 100 periodically opens and closes the supply valve 2 (V1), the exhaust valve 3 (V2), the double inlet on-off valve 13 (V3), and the orifice on-off valve 14 (V4) according to a predetermined sequence. By controlling, the refrigeration cycle in the pulse tube refrigerator is carried out.

なお、給気弁2(V1)、排気弁3(V2)、ダブルインレット開閉弁13(V3)、およびオリフィス開閉弁14(V4)は、1つの機械式開閉弁の中に収められていてもよい。例えば、1つのロータリー弁あるいは1つのスプール弁により、上記4つの開閉弁の周期的な開閉動作を実現するように構成する。その場合、装置を小型化することが可能となる。   The supply valve 2 (V1), the exhaust valve 3 (V2), the double inlet on-off valve 13 (V3), and the orifice on-off valve 14 (V4) may be housed in one mechanical on-off valve. Good. For example, the four open / close valves can be periodically opened / closed by one rotary valve or one spool valve. In that case, the apparatus can be reduced in size.

次に、図2を参照して、本実施形態のパルスチューブ冷凍機における冷凍サイクルについて説明する。   Next, with reference to FIG. 2, the refrigerating cycle in the pulse tube refrigerator of this embodiment is demonstrated.

本実施形態に係るパルスチューブ冷凍機では、図2に示されるように、4つの開閉弁、すなわち、給気弁2(V1)、排気弁3(V2)、ダブルインレット開閉弁13(V3)、およびオリフィス開閉弁14(V4)がそれぞれ周期的に開閉動作する冷凍サイクルが実施される。   In the pulse tube refrigerator according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, four on-off valves, that is, an air supply valve 2 (V1), an exhaust valve 3 (V2), a double inlet on-off valve 13 (V3), A refrigeration cycle is performed in which the orifice on / off valve 14 (V4) periodically opens and closes.

4つの開閉弁が全て閉まっている状態から、まず、給気弁2(V1)とダブルインレット開閉弁13(V3)とが概略同時に開く。これにより、圧縮機1により圧縮された高圧の冷媒ガスが、蓄冷器5の高温端とパルス管8の高温端の両側から冷凍機コールドヘッド内に導入される。このとき、オリフィス開閉弁14(V4)は閉まっているため、図3に示されるような無効な圧縮ガスの流れを阻止し、理想的な圧縮ガスの流れを形成することが可能となる。また、このとき、流量調整部11は、ダブルインレット配管6からパルス管8に導入される冷媒ガスの量を調整する固定あるいは半固定の圧損部として機能する。なお、圧力調整部9を設けずに、代わりにダブルインレット配管6自身の圧損で流量を調整するように構成してもよい。   First, the supply valve 2 (V1) and the double inlet on / off valve 13 (V3) are opened almost simultaneously from the state in which all the four on-off valves are closed. Thereby, the high-pressure refrigerant gas compressed by the compressor 1 is introduced into the refrigerator cold head from both sides of the high temperature end of the regenerator 5 and the high temperature end of the pulse tube 8. At this time, since the orifice on-off valve 14 (V4) is closed, it becomes possible to prevent an invalid compressed gas flow as shown in FIG. 3 and form an ideal compressed gas flow. At this time, the flow rate adjusting unit 11 functions as a fixed or semi-fixed pressure loss unit that adjusts the amount of refrigerant gas introduced from the double inlet pipe 6 to the pulse pipe 8. Instead of providing the pressure adjusting unit 9, the flow rate may be adjusted by the pressure loss of the double inlet pipe 6 instead.

ダブルインレット開閉弁13(V3)は、給気弁2(V1)が閉まる前に閉まり、その後、オリフィス開閉弁14(V4)が開く。高圧ガスが蓄冷器5→冷却ステージ7→パルス管8の方向に移動した後、給気弁2(V1)が閉まる。これにより、冷媒ガスの供給がない状態で、パルス管8内の冷媒ガスがバッファタンク12に流れ出るため、パルス管8内の冷媒ガスが膨張し、温度が低下する。このとき、ダブルインレット開閉弁13(V3)が閉まっているため、図4に示されるような無効な圧縮ガスの流れを阻止し、理想的な圧縮ガスの流れを形成することが可能となる。   The double inlet on / off valve 13 (V3) is closed before the air supply valve 2 (V1) is closed, and then the orifice on / off valve 14 (V4) is opened. After the high-pressure gas moves in the direction of the regenerator 5 → the cooling stage 7 → the pulse tube 8, the air supply valve 2 (V 1) is closed. As a result, the refrigerant gas in the pulse tube 8 flows out to the buffer tank 12 in a state where the refrigerant gas is not supplied, so that the refrigerant gas in the pulse tube 8 expands and the temperature decreases. At this time, since the double inlet on-off valve 13 (V3) is closed, it becomes possible to prevent an invalid compressed gas flow as shown in FIG. 4 and to form an ideal compressed gas flow.

その後、オリフィス開閉弁14(V4)が閉まり、排気弁3(V2)とダブルインレット開閉弁13(V3)とが概略同時に開き、コールドヘッド内のガスが圧縮機1の低圧側圧力レベルにまで減圧される。   Thereafter, the orifice on / off valve 14 (V4) is closed, the exhaust valve 3 (V2) and the double inlet on / off valve 13 (V3) are opened almost simultaneously, and the gas in the cold head is reduced to the low pressure side pressure level of the compressor 1. Is done.

減圧完了後、ダブルインレット開閉弁13(V3)が閉まり、その後にオリフィス開閉弁14(V4)が開くと、冷媒ガスがパルス管8→冷却ステージ7→蓄冷器5の方向に押し出される。その後、排気弁3(V2)が閉まり、オリフィス開閉弁14(V4)が閉まると、最初に示したV1,V3を開ける昇圧過程の直前の状態となり、冷凍サイクルの1サイクル分が完了する。   After the decompression is completed, when the double inlet on / off valve 13 (V3) is closed and then the orifice on / off valve 14 (V4) is opened, the refrigerant gas is pushed out in the direction of the pulse tube 8 → the cooling stage 7 → the regenerator 5. After that, when the exhaust valve 3 (V2) is closed and the orifice on-off valve 14 (V4) is closed, the state immediately before the pressure increasing process for opening V1 and V3 shown first is reached, and one cycle of the refrigeration cycle is completed.

この第1の実施形態によれば、オリフィス・ダブルインレット型パルスチューブ冷凍機において、寒冷発生に寄与せず非効率の要因となっている冷媒ガスの流れを抑制できるため、冷凍能力を向上させることができる。   According to the first embodiment, in the orifice / double inlet type pulse tube refrigerator, the flow of the refrigerant gas that does not contribute to the generation of cold and is an inefficient factor can be suppressed, so that the refrigerating capacity is improved. Can do.

なお、本実施形態では、ダブルインレット開閉弁13(V3)とオリフィス開閉弁14(V4)の両方が設けられる場合を例示したが、ダブルインレット開閉弁13(V3)とオリフィス開閉弁14(V4)のいずれか一方のみが設けられる構成としてもよい。その場合も、冷凍能力を向上させることができる。   In the present embodiment, the case where both the double inlet on-off valve 13 (V3) and the orifice on-off valve 14 (V4) are provided is illustrated, but the double inlet on-off valve 13 (V3) and the orifice on-off valve 14 (V4) are provided. It is good also as a structure in which any one of these is provided. Even in this case, the refrigerating capacity can be improved.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、前述の第1の実施形態と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in the above-mentioned 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

この第2の実施形態では、前述の4つの開閉弁の制御を実施することに加え、冷却ステージ7の温度に応じてダブルインレット開閉弁13(V3)やオリフィス開閉弁14(V4)の開閉タイミング、あるいはバッファタンク10の容積、あるいはバッファタンク10の内部ガス温度を変化させる制御を実施する。   In the second embodiment, in addition to the above-described control of the four open / close valves, the open / close timing of the double inlet open / close valve 13 (V3) and the orifice open / close valve 14 (V4) according to the temperature of the cooling stage 7. Alternatively, control for changing the volume of the buffer tank 10 or the internal gas temperature of the buffer tank 10 is performed.

図5は、本発明の第2の実施形態に係るパルスチューブ冷凍機の概略構成を示す構成図である。   FIG. 5 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a pulse tube refrigerator according to the second embodiment of the present invention.

図5に示されるように、第2の実施形態に係るパルスチューブ冷凍機は、図1に示した構成要素に加え、温度センサ21、バッファタンク容積制御機構22、およびバッファタンク温度制御機構23を備えている。なお、バッファタンク容積制御機構22とバッファタンク温度制御機構23のうち、いずれか一方のみが設けられるようにしてもよい。   As shown in FIG. 5, the pulse tube refrigerator according to the second embodiment includes a temperature sensor 21, a buffer tank volume control mechanism 22, and a buffer tank temperature control mechanism 23 in addition to the components shown in FIG. I have. Only one of the buffer tank volume control mechanism 22 and the buffer tank temperature control mechanism 23 may be provided.

温度センサ21は、冷却ステージ7に設置され、冷却ステージ7の温度を検出する。温度センサ21が検出した結果は検出信号として制御装置100Aに伝えられる。   The temperature sensor 21 is installed on the cooling stage 7 and detects the temperature of the cooling stage 7. The result detected by the temperature sensor 21 is transmitted as a detection signal to the control device 100A.

バッファタンク容積制御機構22は、バッファタンク10の容積を増減させる機構である。   The buffer tank volume control mechanism 22 is a mechanism that increases or decreases the volume of the buffer tank 10.

バッファタンク温度制御機構23は、バッファタンク10の内部ガスの温度を変化させる機構である。   The buffer tank temperature control mechanism 23 is a mechanism that changes the temperature of the internal gas of the buffer tank 10.

制御装置100Aは、前述のように給気弁2(V1)、排気弁3(V2)、ダブルインレット開閉弁13(V3)、およびオリフィス開閉弁14(V4)の開閉動作を制御する機能のほか、次のような機能を備えている。   The control device 100A has a function of controlling the opening / closing operations of the air supply valve 2 (V1), the exhaust valve 3 (V2), the double inlet on / off valve 13 (V3), and the orifice on / off valve 14 (V4) as described above. The following functions are provided.

制御装置100Aは、冷凍機運転中に、温度センサ21の検出信号を監視し、冷却ステージ7の温度上昇/温度下降に連動して、バッファタンク容積制御機構22を通じてバッファタンク10の容積を大きく/小さくする、あるいはバッファタンク温度制御機構23を通じてバッファタンク10の内部ガスの温度を低くする/高くする、あるいはこれらの両方を実施する機能を備えている。   The control device 100A monitors the detection signal of the temperature sensor 21 during the operation of the refrigerator, and increases the volume of the buffer tank 10 through the buffer tank volume control mechanism 22 in conjunction with the temperature increase / decrease in temperature of the cooling stage 7. A function of reducing or increasing the temperature of the internal gas of the buffer tank 10 through the buffer tank temperature control mechanism 23 or increasing both of them is provided.

さらに、制御装置100Aは、上述のバッファタンク10の容積や内部ガス温度を制御する代わりに、冷凍機運転中、冷却ステージ7の温度上昇/温度下降に連動して、ダブルインレット開閉弁13(V3)が開いている時間を短くする/長くする、あるいはオリフィス開閉弁14(V4)が開いている時間を長くする/短くする、あるいはこれらの両方を実施する機能を備えている。この機能を用いる場合、バッファタンク容積制御機構22およびバッファタンク温度制御機構23の設置は不要となる。   Further, the control device 100A controls the double inlet on-off valve 13 (V3) in conjunction with the temperature increase / decrease of the cooling stage 7 during the operation of the refrigerator, instead of controlling the volume of the buffer tank 10 and the internal gas temperature. ) Is shortened / longened, or the orifice open / close valve 14 (V4) is opened / shortened, or both of them are implemented. When this function is used, it is not necessary to install the buffer tank volume control mechanism 22 and the buffer tank temperature control mechanism 23.

すなわち、本実施形態においては、冷却ステージ7での冷却温度が高い場合は、パルス管8の温度勾配が小さいので、例えば、バッファタンク10の容積を増加させるか、あるいはバッファタンク10内の冷媒ガスの温度を低下させるか、あるいはオリフィス開閉弁14(V4)が開いている時間を長くする等の制御を行うことによって、オリフィス配管9からバッファタンク10内への膨張ガス量を増加させる。冷媒ガスの膨張容積を大きくとっても、シャトル損失等の冷凍損失は小さいため、効率を向上させることができる。また、冷却ステージ7での冷却温度が高い場合は、冷凍機内に流入する冷媒ガスの流量が少ないので、その流量を増加させるために、ダブルインレット開閉弁が開いている時間を短くする制御を行い、ダブルインレット開閉弁13(V3)からのガス流入を抑制することも有効となる。   That is, in the present embodiment, when the cooling temperature in the cooling stage 7 is high, the temperature gradient of the pulse tube 8 is small. For example, the volume of the buffer tank 10 is increased or the refrigerant gas in the buffer tank 10 is increased. The amount of expansion gas from the orifice pipe 9 into the buffer tank 10 is increased by performing control such as lowering the temperature or increasing the time during which the orifice opening / closing valve 14 (V4) is open. Even if the expansion volume of the refrigerant gas is increased, the refrigeration loss such as the shuttle loss is small, so that the efficiency can be improved. In addition, when the cooling temperature at the cooling stage 7 is high, the flow rate of the refrigerant gas flowing into the refrigerator is small. Therefore, in order to increase the flow rate, control is performed to shorten the time during which the double inlet on / off valve is open. It is also effective to suppress gas inflow from the double inlet on-off valve 13 (V3).

図6は、冷却ステージ7の温度が高いときにオリフィス開閉弁14(V4)が開いている時間を長くした場合の冷凍サイクルの例を示している。   FIG. 6 shows an example of the refrigeration cycle when the time during which the orifice opening / closing valve 14 (V4) is open is extended when the temperature of the cooling stage 7 is high.

図6に示されるように、オリフィス開閉弁14(V4)が開いている時間は、図2に示したものよりも長くなっている。このとき、ダブルインレット開閉弁13(V3)が開いている時間帯とオリフィス開閉弁14(V4)が開いている時間帯とが重ならないようにする。なお、オリフィス開閉弁14(V4)が開いている時間を長くするだけでなく、ダブルインレット開閉弁13(V3)が開いている時間を短くするようにしてもよい。   As shown in FIG. 6, the time during which the orifice opening / closing valve 14 (V4) is open is longer than that shown in FIG. At this time, the time zone in which the double inlet on-off valve 13 (V3) is open and the time zone in which the orifice on-off valve 14 (V4) is open do not overlap. It should be noted that not only the time during which the orifice on / off valve 14 (V4) is open, but also the time during which the double inlet on / off valve 13 (V3) is open may be shortened.

この第2の実施形態によれば、冷却ステージの温度が高い場合などに、その温度に応じた高効率な運転を実現する制御が行われるので、冷凍能力が一層向上し、例えば室温からの初期予冷過程における冷却時間を短縮することもできる。   According to the second embodiment, when the temperature of the cooling stage is high, the control for realizing the high-efficiency operation according to the temperature is performed, so that the refrigerating capacity is further improved, for example, the initial temperature from room temperature The cooling time in the precooling process can also be shortened.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、前述の第2の実施形態と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in the above-mentioned 2nd Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

この第3の実施形態では、前述の第2の実施形態(図5)で説明したオリフィス・ダブルインレット型パルスチューブ冷凍機を利用した超電導磁石装置について説明する。   In the third embodiment, a superconducting magnet apparatus using the orifice / double inlet type pulse tube refrigerator described in the second embodiment (FIG. 5) will be described.

図7は、本発明の第3の実施形態に係る超電導磁石装置の概略構成を示す構成図である。   FIG. 7 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a superconducting magnet apparatus according to the third embodiment of the present invention.

この第3の実施形態に係る超電導磁石装置は、前述の第2の実施形態(図5)で説明したオリフィス・ダブルインレット型パルスチューブ冷凍機を用いて超電導コイル31を冷却するシステムを構成している。   The superconducting magnet apparatus according to the third embodiment constitutes a system for cooling the superconducting coil 31 using the orifice / double inlet type pulse tube refrigerator described in the second embodiment (FIG. 5). Yes.

上記冷凍機の冷却ステージ7は、伝熱板32を介して超電導コイル31に接続される。前述の温度センサ21は超電導コイル31に設置されており、温度センサ21が検出した結果は検出信号として制御装置100Bに伝えられる。   The cooling stage 7 of the refrigerator is connected to the superconducting coil 31 through a heat transfer plate 32. The above-described temperature sensor 21 is installed in the superconducting coil 31, and the result detected by the temperature sensor 21 is transmitted as a detection signal to the control device 100B.

制御装置100Bは、温度センサ21の検出信号を監視し、超電導磁石のクエンチによる超電導コイルの温度上昇/温度下降に連動して、バッファタンク10の容積を大きくする/小さくする、あるいはバッファタンクの内部ガスの温度を低くする/高くする、あるいはこれらの両方を実施する機能を備えている。   The control device 100B monitors the detection signal of the temperature sensor 21, and increases / decreases the volume of the buffer tank 10 in conjunction with the temperature increase / decrease in temperature of the superconducting coil due to quenching of the superconducting magnet, or the inside of the buffer tank. It has the function of lowering / increasing the temperature of the gas, or both.

さらに、制御装置100Bは、上述のバッファタンク10の容積や内部ガス温度を制御する代わりに、温度センサ21の検出信号を監視し、超電導磁石のクエンチによる超電導コイル31の温度上昇/温度下降に連動して、オリフィス開閉弁14(V4)が開いている時間を長くする/短くする、あるいはダブルインレット開閉弁13(V3)が開いている時間を短くする/長くする、あるいはこれらの両方を実施する機能を備えている。この機能を用いる場合、バッファタンク容積制御機構22およびバッファタンク温度制御機構23の設置は不要となる。   Furthermore, instead of controlling the volume of the buffer tank 10 and the internal gas temperature, the control device 100B monitors the detection signal of the temperature sensor 21 and interlocks with the temperature increase / temperature decrease of the superconducting coil 31 due to quenching of the superconducting magnet. Thus, the opening / closing time of the orifice opening / closing valve 14 (V4) is lengthened / shortened, or the opening time of the double inlet opening / closing valve 13 (V3) is shortened / lengthened, or both of them are performed. It has a function. When this function is used, it is not necessary to install the buffer tank volume control mechanism 22 and the buffer tank temperature control mechanism 23.

なお、冷凍サイクルの例については、前述の第2の実施形態において説明した通りである。   An example of the refrigeration cycle is as described in the second embodiment.

この第3の実施形態によれば、超電導コイルの温度が高い場合などに、その温度に応じた高効率な運転を実現する制御が行われるので、冷凍能力が一層向上し、例えば室温からの初期予冷過程における冷却時間を短縮することができるほか、超電導磁石冷却時において超電導コイルがクエンチした場合の温度上昇の際に、超電導コイルのクエンチ後の復帰時間を短縮することができる。   According to the third embodiment, when the temperature of the superconducting coil is high, control for realizing highly efficient operation according to the temperature is performed, so that the refrigerating capacity is further improved, for example, the initial temperature from room temperature. In addition to shortening the cooling time in the precooling process, the return time after quenching of the superconducting coil can be shortened when the temperature of the superconducting coil is quenched during cooling of the superconducting magnet.

以上詳述したように、本発明の各実施形態によれば、オリフィス・ダブルインレット方式のパルスチューブ冷凍機およびそれを用いた超電導磁石装置において、冷却効率を向上させることが可能となる。   As described above in detail, according to each embodiment of the present invention, it is possible to improve cooling efficiency in an orifice / double inlet type pulse tube refrigerator and a superconducting magnet apparatus using the same.

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

1…蓄冷器、2…給気弁(V1)、3…排気弁(V2)、4…給排気配管、5…蓄冷器、6…ダブルインレット配管、7…冷却ステージ、8…パルス管、9…オリフィス配管、10…バッファタンク、11…ダブルインレット流量調整部、12…オリフィス流量調整部、13…ダブルインレット開閉弁(V3)、14…オリフィス開閉弁(V4)、21…温度センサ、22…バッファタンク容積制御機構、23…バッファタンク温度制御機構、31…超電導コイル、32…伝熱板、100,100A,100B…制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Regenerator, 2 ... Supply valve (V1), 3 ... Exhaust valve (V2), 4 ... Supply / exhaust piping, 5 ... Regenerator, 6 ... Double inlet piping, 7 ... Cooling stage, 8 ... Pulse tube, 9 ... Orifice piping, 10 ... Buffer tank, 11 ... Double inlet flow rate adjustment unit, 12 ... Orifice flow rate adjustment unit, 13 ... Double inlet on / off valve (V3), 14 ... Orifice on / off valve (V4), 21 ... Temperature sensor, 22 ... Buffer tank volume control mechanism, 23 ... Buffer tank temperature control mechanism, 31 ... Superconducting coil, 32 ... Heat transfer plate, 100, 100A, 100B ... Control device.

Claims (15)

冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮された冷媒ガスを供給する流路にて開閉動作する給気弁と、
使用後の冷媒ガスを前記圧縮機に戻す流路にて開閉動作する排気弁と、
前記給気弁および前記排気弁に給排気配管を介して連通する蓄冷器と、
前記給気弁および前記排気弁にダブルインレット配管を介して連通すると共に、前記蓄冷器の低温端に冷却ステージを介して連通するパルス管と、
前記パルス管の高温端にオリフィス配管を介して連通するバッファタンクと
を具備し、
前記オリフィス配管に、前記給気弁および前記排気弁の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するオリフィス開閉弁が設けられていることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
A compressor for compressing refrigerant gas;
An air supply valve that opens and closes in a flow path for supplying refrigerant gas compressed by the compressor;
An exhaust valve that opens and closes in a flow path for returning the used refrigerant gas to the compressor;
A regenerator that communicates with the air supply valve and the exhaust valve via a supply / exhaust pipe;
A pulse tube communicating with the air supply valve and the exhaust valve via a double inlet pipe, and communicating with a low temperature end of the regenerator via a cooling stage;
A buffer tank communicating with the high temperature end of the pulse tube through an orifice pipe;
A pulse tube refrigerator, wherein the orifice pipe is provided with an orifice opening / closing valve that opens and closes in synchronization with a periodic opening / closing operation of the air supply valve and the exhaust valve.
請求項1に記載のパルスチューブ冷凍機において、
前記オリフィス開閉弁は、前記給気弁が開く前に閉まり、前記給気弁が閉まる前に開き、前記排気弁が開く前に閉まり、前記排気弁が閉まる前に開くことを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
In the pulse tube refrigerator according to claim 1,
The orifice open / close valve is closed before the air supply valve is opened, is opened before the air supply valve is closed, is closed before the exhaust valve is opened, and is opened before the exhaust valve is closed. refrigerator.
請求項1又は2に記載のパルスチューブ冷凍機において、
冷凍機運転中に、前記冷却ステージの温度上昇に連動して、前記オリフィス開閉弁が開いている時間を長くする手段を備えていることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
In the pulse tube refrigerator according to claim 1 or 2,
A pulse tube refrigerator comprising means for extending the time during which the orifice on-off valve is open in conjunction with a rise in temperature of the cooling stage during operation of the refrigerator.
冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮された冷媒ガスを供給する流路にて開閉動作する給気弁と、
使用後の冷媒ガスを前記圧縮機に戻す流路にて開閉動作する排気弁と、
前記給気弁および前記排気弁に給排気配管を介して連通する蓄冷器と、
前記給気弁および前記排気弁にダブルインレット配管を介して連通すると共に、前記蓄冷器の低温端に冷却ステージを介して連通するパルス管と、
前記パルス管の高温端にオリフィス配管を介して連通するバッファタンクと
を具備し、
前記ダブルインレット配管に、前記給気弁および前記排気弁の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するダブルインレット開閉弁が設けられていることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
A compressor for compressing refrigerant gas;
An air supply valve that opens and closes in a flow path for supplying refrigerant gas compressed by the compressor;
An exhaust valve that opens and closes in a flow path for returning the used refrigerant gas to the compressor;
A regenerator that communicates with the air supply valve and the exhaust valve via a supply / exhaust pipe;
A pulse tube communicating with the air supply valve and the exhaust valve via a double inlet pipe, and communicating with a low temperature end of the regenerator via a cooling stage;
A buffer tank communicating with the high temperature end of the pulse tube through an orifice pipe;
A pulse tube refrigerator, wherein the double inlet pipe is provided with a double inlet on / off valve that opens and closes in synchronization with the periodic opening and closing of the air supply valve and the exhaust valve.
請求項4に記載のパルスチューブ冷凍機において、
前記ダブルインレット開閉弁は、前記給気弁が開くのと概略同時に開き、前記給気弁が閉まる前に閉まり、前記排気弁が開くのと概略同時に開き、前記排気弁が閉まる前に閉まることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
In the pulse tube refrigerator according to claim 4,
The double inlet open / close valve opens substantially simultaneously with the opening of the air supply valve, closes before the air supply valve closes, opens approximately simultaneously with the opening of the exhaust valve, and closes before the exhaust valve closes. A featured pulse tube refrigerator.
請求項4又は5に記載のパルスチューブ冷凍機において、
冷凍機運転中に、前記冷却ステージの温度上昇に連動して、前記ダブルインレット開閉弁が開いている時間を短くする手段を備えていることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
In the pulse tube refrigerator according to claim 4 or 5,
A pulse tube refrigerator comprising means for shortening a time during which the double inlet on-off valve is open in conjunction with an increase in temperature of the cooling stage during operation of the refrigerator.
冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮された冷媒ガスを供給する流路にて開閉動作する給気弁と、
使用後の冷媒ガスを前記圧縮機に戻す流路にて開閉動作する排気弁と、
前記給気弁および前記排気弁に給排気配管を介して連通する蓄冷器と、
前記給気弁および前記排気弁にダブルインレット配管を介して連通すると共に、前記蓄冷器の低温端に冷却ステージを介して連通するパルス管と、
前記パルス管の高温端にオリフィス配管を介して連通するバッファタンクと
を具備し、
前記オリフィス配管に、前記給気弁および前記排気弁の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するオリフィス開閉弁が設けられ、
前記ダブルインレット配管に、前記給気弁および前記排気弁の周期的な開閉動作に同期して開閉動作するダブルインレット開閉弁が設けられていることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
A compressor for compressing refrigerant gas;
An air supply valve that opens and closes in a flow path for supplying refrigerant gas compressed by the compressor;
An exhaust valve that opens and closes in a flow path for returning the used refrigerant gas to the compressor;
A regenerator that communicates with the air supply valve and the exhaust valve via a supply / exhaust pipe;
A pulse tube communicating with the air supply valve and the exhaust valve via a double inlet pipe, and communicating with a low temperature end of the regenerator via a cooling stage;
A buffer tank communicating with the high temperature end of the pulse tube through an orifice pipe;
The orifice piping is provided with an orifice opening / closing valve that opens and closes in synchronization with the periodic opening and closing operations of the air supply valve and the exhaust valve,
A pulse tube refrigerator, wherein the double inlet pipe is provided with a double inlet on / off valve that opens and closes in synchronization with the periodic opening and closing of the air supply valve and the exhaust valve.
請求項7に記載のパルスチューブ冷凍機において、
前記オリフィス開閉弁は、前記給気弁が開く前に閉まり、前記給気弁が閉まる前に開き、前記排気弁が開く前に閉まり、前記排気弁が閉まる前に開き、
前記ダブルインレット開閉弁は、前記給気弁が開くのと概略同時に開き、前記給気弁が閉まる前に閉まり、前記排気弁が開くのと概略同時に開き、前記排気弁が閉まる前に閉まることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
In the pulse tube refrigerator according to claim 7,
The orifice opening / closing valve is closed before the air supply valve is opened, opened before the air supply valve is closed, closed before the exhaust valve is opened, and opened before the exhaust valve is closed,
The double inlet open / close valve opens substantially simultaneously with the opening of the air supply valve, closes before the air supply valve closes, opens approximately simultaneously with the opening of the exhaust valve, and closes before the exhaust valve closes. A featured pulse tube refrigerator.
請求項1乃至8のいずれか1項に記載のパルスチューブ冷凍機において、
それぞれの弁の周期的な開閉動作が1つのロータリー弁あるいは1つのスプール弁で実現されていることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
In the pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 8,
A pulse tube refrigerator characterized in that a periodic opening / closing operation of each valve is realized by one rotary valve or one spool valve.
請求項1乃至9のいずれか1項に記載のパルスチューブ冷凍機において、
冷凍機運転中に、前記バッファタンクの容積あるいは前記バッファタンクの内部ガスの温度を変える手段を備えていることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
In the pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 9,
A pulse tube refrigerator comprising means for changing the volume of the buffer tank or the temperature of the internal gas of the buffer tank during operation of the refrigerator.
請求項1乃至10のいずれか1項に記載のパルスチューブ冷凍機において、
冷凍機運転中に、前記冷却ステージの温度上昇に連動して、前記バッファタンクの容積を大きくする、あるいは前記バッファタンクの内部ガスの温度を低くする、あるいはこれらの両方を実施する手段を備えていることを特徴とするパルスチューブ冷凍機。
In the pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 10,
A means for increasing the volume of the buffer tank, or lowering the temperature of the internal gas of the buffer tank, or both in conjunction with the temperature rise of the cooling stage during operation of the refrigerator; The pulse tube refrigerator characterized by having.
請求項1乃至11のいずれか1項に記載のパルスチューブ冷凍機を用いて超電導コイルを冷却することを特徴とする超電導磁石装置。   A superconducting magnet device, wherein the superconducting coil is cooled using the pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 11. 請求項1乃至3、7乃至11のいずれか1項に記載のパルスチューブ冷凍機を用いて超電導コイルを冷却する超電導磁石装置において、
前記超電導コイルの温度上昇に連動して、前記オリフィス開閉弁が開いている時間を長くする手段を備えていることを特徴とする超電導磁石装置。
A superconducting magnet apparatus for cooling a superconducting coil using the pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 3 and 7 to 11.
A superconducting magnet device comprising means for extending the time during which the orifice on-off valve is open in conjunction with a temperature rise of the superconducting coil.
請求項4乃至11のいずれか1項に記載のパルスチューブ冷凍機を用いて超電導コイルを冷却する超電導磁石装置において、
前記超電導コイルの温度上昇に連動して、前記ダブルインレット開閉弁が開いている時間を短くする手段を備えていることを特徴とする超電導磁石装置。
In the superconducting magnet apparatus that cools the superconducting coil using the pulse tube refrigerator according to any one of claims 4 to 11,
A superconducting magnet device comprising means for shortening a time during which the double inlet on-off valve is open in conjunction with a temperature rise of the superconducting coil.
請求項12乃至14のいずれか1項に記載の超電導磁石装置において、
超電導コイルの温度上昇に連動して、前記バッファタンクの容積を大きくする、あるいは前記バッファタンクの内部ガスの温度を低くする、あるいはこれらの両方を実施する手段を備えていることを特徴とする超電導磁石装置。
The superconducting magnet device according to any one of claims 12 to 14,
Superconductivity characterized by comprising means for enlarging the volume of the buffer tank and / or lowering the temperature of the internal gas of the buffer tank in conjunction with a rise in the temperature of the superconducting coil. Magnet device.
JP2010202094A 2010-09-09 2010-09-09 Pulse tube refrigerating machine, and superconductive magnet device using the same Withdrawn JP2012057871A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010202094A JP2012057871A (en) 2010-09-09 2010-09-09 Pulse tube refrigerating machine, and superconductive magnet device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010202094A JP2012057871A (en) 2010-09-09 2010-09-09 Pulse tube refrigerating machine, and superconductive magnet device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012057871A true JP2012057871A (en) 2012-03-22

Family

ID=46055188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010202094A Withdrawn JP2012057871A (en) 2010-09-09 2010-09-09 Pulse tube refrigerating machine, and superconductive magnet device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012057871A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018151128A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 住友重機械工業株式会社 Pulse pipe refrigerator and rotary valve unit for pulse pipe refrigerator
JP2021148396A (en) * 2020-03-23 2021-09-27 住友重機械工業株式会社 Pulse tube refrigerator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018151128A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 住友重機械工業株式会社 Pulse pipe refrigerator and rotary valve unit for pulse pipe refrigerator
JP2021148396A (en) * 2020-03-23 2021-09-27 住友重機械工業株式会社 Pulse tube refrigerator
WO2021192721A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-30 住友重機械工業株式会社 Pulse tube refrigerator
CN115280081A (en) * 2020-03-23 2022-11-01 住友重机械工业株式会社 Pulse tube refrigerator
JP7408451B2 (en) 2020-03-23 2024-01-05 住友重機械工業株式会社 Two-stage pulse tube refrigerator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5589193B2 (en) GM refrigerator having phase adjustment mechanism
JP4617251B2 (en) Coaxial multistage pulse tube for helium recondensation.
JP3624542B2 (en) Pulse tube refrigerator
JP2007212128A (en) Hybrid heat pump/refrigerator with magnetic cooling stage
US8991196B2 (en) Regenerator, GM refrigerator, and pulse tube refrigerator
JP2015511695A (en) Device and method for filling a tank
US20130219923A1 (en) Cryogenic refrigerator
Zhu Step piston pulse tube refrigerator
US6351954B1 (en) Pulse tube refrigerator
CN106062491B (en) Hybrid brayton-Ji Fude-McMahon expanding machine
JPH0611200A (en) Cryogenic refrigerating machine
JP2012057871A (en) Pulse tube refrigerating machine, and superconductive magnet device using the same
JP5599766B2 (en) Cryogenic refrigerator
CN103216966A (en) Free piston type pulse tube refrigerator
JP2004093124A (en) Heat acoustic driving orifice type pulse pipe extremely low temperature refrigeration device
US10018381B2 (en) Cryogenic refrigerator
JP6529850B2 (en) Cryogenic refrigerator and operating method of cryogenic refrigerator
JP6270368B2 (en) refrigerator
JP2004301445A (en) Pulse pipe refrigerating machine
JPH11304271A (en) Cold storage type refrigerating machine and superconducting magnet using it
JP3766507B2 (en) refrigerator
JP2007093120A (en) Pulse tube refrigerating machine
JP7507966B2 (en) Coaxial double inlet valve for pulse tube coolers.
JP6909167B2 (en) Active buffer pulse tube refrigerator
CN103512258B (en) Pulse tube refrigerator driven by V-M type thermal compressor in liquid helium temperature zone

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20131203