JP2014231953A - Stirling type pulse pipe refrigeration machine - Google Patents

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JP2014231953A JP2013113060A JP2013113060A JP2014231953A JP 2014231953 A JP2014231953 A JP 2014231953A JP 2013113060 A JP2013113060 A JP 2013113060A JP 2013113060 A JP2013113060 A JP 2013113060A JP 2014231953 A JP2014231953 A JP 2014231953A
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中野　恭介
Kyosuke Nakano
恭介 中野
善勝 平塚
Yoshikatsu Hiratsuka
善勝 平塚
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Stirling type pulse refrigeration machine capable of improving cooling efficiency with an external heat exchanger even in a case where the lengths in a longitudinal direction of a regenerator and a pulse pipe are different.SOLUTION: A Stirling type pulse pipe refrigeration machine includes: a compressor that compresses or decompresses gas; a regenerator to which gas is supplied from the compressor by compression or decompression of the compressor, or which supplies gas to the compressor; an external heat exchanger that reduces the temperature of the gas supplied from the compressor or the regenerator; a pulse pipe that to which gas is supplied from the regenerator, or which supplies gas to the regenerator; and a vacuum container that houses the regenerator and the pulse pipe. In the Stirling type pulse pipe refrigeration machine, the regenerator and the external heat exchanger are adjacently arranged.

Description

本発明は、スターリング型パルス管冷凍機に関する。   The present invention relates to a Stirling pulse tube refrigerator.

低温環境を実現する装置として、スターリング型パルス管冷凍機（パルス管冷凍機）を用いる場合がある。パルス管冷凍機では、圧縮機により圧縮された冷媒ガスを蓄冷器及びパルス管に供給する動作と、供給した冷媒ガスを圧縮機に回収する動作とを繰り返すことで、蓄冷器及びパルス管の低温部（例えばコールドヘッド）の温度を低下させる。   A Stirling type pulse tube refrigerator (pulse tube refrigerator) may be used as a device for realizing a low temperature environment. In the pulse tube refrigerator, the operation of supplying the refrigerant gas compressed by the compressor to the regenerator and the pulse tube and the operation of recovering the supplied refrigerant gas to the compressor are repeated, thereby reducing the low temperature of the regenerator and the pulse tube. Reduce the temperature of the part (for example, cold head).

特許文献１には、蓄冷管（蓄冷器）とパルス管とで形成される流路がＵ字型となるパルスチューブ冷凍機（パルス管冷凍機）に関する技術を開示している。   Patent Document 1 discloses a technique related to a pulse tube refrigerator (pulse tube refrigerator) in which a flow path formed by a cold storage tube (cool storage device) and a pulse tube is U-shaped.

特開２０１１−１４９６０１号公報JP 2011-149601 A

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、省エネルギの観点から冷却効率を更に高めるために外部熱交換器（アフタークーラなど）を用いた場合に、蓄冷器とパルス管との長手方向の長さが異なるためにスペーサを用いる場合がある。例えば図８に示す冷凍機３００Ｂのように、蓄冷器（ＲＧ）とパルス管（ＰＴ）との長手方向の長さが異なる場合に、スペーサ（ＳＰ）を真空容器（ＶＣ）の内部に配置する必要がある。この場合、真空容器（ＶＣ）の容積が増加するとともに、スペーサ（ＳＰ）に熱エネルギが残存するため、パルス管冷凍機の冷却効率が低下する場合があった。例えばスペーサ（ＳＰ）に残存する熱エネルギによって冷媒ガスの温度が上昇し、冷却効率が低下する場合があった。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, when an external heat exchanger (such as an aftercooler) is used to further increase the cooling efficiency from the viewpoint of energy saving, the longitudinal direction between the regenerator and the pulse tube is increased. Since the length is different, a spacer may be used. For example, when the length of the regenerator (RG) and the pulse tube (PT) are different from each other as in the refrigerator 300B shown in FIG. 8, the spacer (SP) is arranged inside the vacuum vessel (VC). There is a need. In this case, the volume of the vacuum vessel (VC) increases and thermal energy remains in the spacers (SP), which may reduce the cooling efficiency of the pulse tube refrigerator. For example, the temperature of the refrigerant gas may increase due to the thermal energy remaining in the spacer (SP), and the cooling efficiency may decrease.

本発明は、このような事情の下に為され、蓄冷器とパルス管との長手方向の長さが異なる場合でも、外部熱交換器を用いて冷却効率を更に向上することができるスターリング型パルス管冷凍機を提供することを目的とする。   The present invention is made under such circumstances, and even when the length of the regenerator and the pulse tube is different from each other, the Stirling pulse that can further improve the cooling efficiency by using an external heat exchanger An object is to provide a tube refrigerator.

本発明の一の態様によれば、気体を加圧又は減圧する圧縮機と、前記圧縮機の加圧若しくは減圧によって、該圧縮機から気体を供給される、又は、該圧縮機に気体を供給する蓄冷器と、前記圧縮機若しくは前記蓄冷器から供給された気体の温度を低下させる外部熱交換器と、前記蓄冷器から気体を供給される、又は、前記蓄冷器に気体を供給するパルス管と、前記蓄冷器及び前記パルス管を収容する真空容器とを有するスターリング型パルス管冷凍機であって、前記蓄冷器と前記外部熱交換器とは、隣接して配置されている、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機が提供される。前記外部熱交換器は、前記真空容器内に配置されている、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機であってもよい。前記蓄冷器は、気体を流通する蓄冷管と、該蓄冷管の内部に配置された蓄冷材とを備え、前記外部熱交換器は、前記蓄冷管の内部に収容される、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機であってもよい。前記外部熱交換器は、水冷式である、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機であってもよい。前記外部熱交換器は、該外部熱交換器の一の側から給水された冷却水を該外部熱交換器の内部で折り返して、前記一の側に排水する、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機であってもよい。前記外部熱交換器の前記蓄冷器の側とは反対側に配置されたスペーサを更に有し、直列に配置された前記蓄冷器及び前記外部熱交換器並びに前記スペーサの長手方向の合計の大きさと、前記パルス管の長手方向の大きさとは略同一である、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機であってもよい。直列に配置された前記蓄冷器及び前記外部熱交換器の長手方向の合計の大きさより、前記パルス管の長手方向の大きさが大きく、前記真空容器は、前記パルス管の前記蓄冷器の側とは反対側の端部を覆う延長部を更に有する、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機であってもよい。前記蓄冷器と前記パルス管との間に気体の流れ方向を１８０度変更する低温部を更に有し、前記低温部、並びに、前記蓄冷器及び前記外部熱交換器、及び、前記パルス管とで気体が流通するＵ字形状の流路を形成する、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機であってもよい。   According to one aspect of the present invention, a compressor that pressurizes or depressurizes a gas, and gas is supplied from or supplied to the compressor by pressurization or depressurization of the compressor. A regenerator, an external heat exchanger that lowers the temperature of the gas supplied from the compressor or the regenerator, and a pulse tube that is supplied with gas from the regenerator or supplies gas to the regenerator And a Stirling-type pulse tube refrigerator having the regenerator and the vacuum vessel containing the pulse tube, wherein the regenerator and the external heat exchanger are arranged adjacent to each other. A Stirling type pulse tube refrigerator is provided. The external heat exchanger may be a Stirling pulse tube refrigerator, which is disposed in the vacuum vessel. The regenerator includes a regenerator tube that circulates gas, and a regenerator material disposed inside the regenerator tube, and the external heat exchanger is housed inside the regenerator tube. A Stirling type pulse tube refrigerator may be used. The external heat exchanger may be a water cooling type Stirling type pulse tube refrigerator. The external heat exchanger is a Stirling type pulse characterized in that cooling water supplied from one side of the external heat exchanger is folded inside the external heat exchanger and drained to the one side. A tube refrigerator may be used. The outer heat exchanger further includes a spacer disposed on the side opposite to the regenerator side, and the regenerator and the external heat exchanger disposed in series and the total size in the longitudinal direction of the spacer The Stirling type pulse tube refrigerator may be characterized in that the size in the longitudinal direction of the pulse tube is substantially the same. The size in the longitudinal direction of the pulse tube is larger than the total size in the longitudinal direction of the regenerator and the external heat exchanger arranged in series, and the vacuum vessel is connected to the regenerator side of the pulse tube. The Stirling type pulse tube refrigerator may further include an extension that covers the opposite end. Further comprising a low temperature part that changes the gas flow direction by 180 degrees between the regenerator and the pulse tube, the low temperature part, and the regenerator and the external heat exchanger, and the pulse tube It may be a Stirling type pulse tube refrigerator characterized by forming a U-shaped flow path through which gas flows.

本発明に係るスターリング型パルス管冷凍機によれば、蓄冷器とパルス管との長手方向の長さが異なる場合でも、外部熱交換器を用いて冷却効率を更に向上することができる。   According to the Stirling pulse tube refrigerator according to the present invention, the cooling efficiency can be further improved by using an external heat exchanger even when the lengths of the regenerator and the pulse tube are different in the longitudinal direction.

本発明の第１の実施形態に係るパルス管冷凍機の一例を説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining an example of the pulse tube refrigerator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るパルス管冷凍機の外部熱交換器の一例を示す概略外観図である。It is a schematic external view which shows an example of the external heat exchanger of the pulse tube refrigerator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るパルス管冷凍機の外部熱交換器の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the external heat exchanger of the pulse tube refrigerator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係るパルス管冷凍機の一例を説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining an example of the pulse tube refrigerator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係るパルス管冷凍機の他の例を説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining the other example of the pulse tube refrigerator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係るパルス管冷凍機の他の例を説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining the other example of the pulse tube refrigerator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. パルス管冷凍機のその他の例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the other example of a pulse tube refrigerator. パルス管冷凍機のその他の例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the other example of a pulse tube refrigerator.

添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。   Non-limiting exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of all attached drawings, the same or corresponding members or parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and redundant description is omitted. Also, the drawings are not intended to show relative ratios between members or parts unless otherwise specified. Accordingly, specific dimensions can be determined by one skilled in the art in light of the following non-limiting embodiments.

なお、以後の説明において、パルス管冷凍機は、特に指定しない限り、スターリング型パルス管冷凍機を意味する。   In the following description, the pulse tube refrigerator means a Stirling type pulse tube refrigerator unless otherwise specified.

［第１の実施形態に係るパルス管冷凍機］
図１乃至図３を用いて、本発明の第１の実施形態に係るパルス管冷凍機の例を説明する。図１は、第１の実施形態に係るパルス管冷凍機１００の一例を説明する概略構成図である。図２（ａ）は、パルス管冷凍機１００に用いる外部熱交換器１２ＡＣの一例を説明する上方から見た概略斜視図である。図２（ｂ）は、パルス管冷凍機１００に用いる外部熱交換器１２ＡＣの一例を説明する下方から見た概略斜視図である。図３は、パルス管冷凍機１００に用いる外部熱交換器１２ＡＣの一例を示す概略断面図である。 [Pulse tube refrigerator according to the first embodiment]
An example of the pulse tube refrigerator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a pulse tube refrigerator 100 according to the first embodiment. FIG. 2A is a schematic perspective view illustrating an example of the external heat exchanger 12AC used in the pulse tube refrigerator 100 as viewed from above. FIG. 2B is a schematic perspective view illustrating an example of the external heat exchanger 12AC used in the pulse tube refrigerator 100 as viewed from below. FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of the external heat exchanger 12AC used in the pulse tube refrigerator 100. As shown in FIG.

なお、本発明を用いることができるパルス管冷凍機は、図１に示すものに限定されるものではない。   In addition, the pulse tube refrigerator which can use this invention is not limited to what is shown in FIG.

図１に示すように、本実施形態に係るパルス管冷凍機１００は、パルス管冷凍機１００の内部で気体を流動（移動）させる圧縮機１１と、供給された気体によって冷却される蓄冷器１２ＲＧと、供給された気体の温度を低下させる外部熱交換器１２ＡＣと、蓄冷器１２ＲＧに接続されているパルス管１３と、を有する。また、パルス管冷凍機１００は、蓄冷器１２ＲＧ、外部熱交換器１２ＡＣ及びパルス管１３を真空容器１４内に気密に配置している。更に、パルス管冷凍機１００は、蓄冷器１２ＲＧとパルス管１３との間に配置された低温部（不図示）と、パルス管１３の高温側に配置された熱交換器（不図示）と、熱交換器のパルス管１３側とは反対側に接続されたイナータンスチューブ（不図示）及びバッファタンク（不図示）とを更に有する。なお、本発明に係るパルス管冷凍機１００では、気体（冷媒ガス）として、例えばヘリウムガスを用いることができる。   As shown in FIG. 1, a pulse tube refrigerator 100 according to the present embodiment includes a compressor 11 that flows (moves) gas inside the pulse tube refrigerator 100, and a regenerator 12RG that is cooled by the supplied gas. And an external heat exchanger 12AC that lowers the temperature of the supplied gas, and a pulse tube 13 connected to the regenerator 12RG. In the pulse tube refrigerator 100, the regenerator 12RG, the external heat exchanger 12AC, and the pulse tube 13 are disposed in an airtight manner in the vacuum vessel 14. Furthermore, the pulse tube refrigerator 100 includes a low-temperature portion (not shown) disposed between the regenerator 12RG and the pulse tube 13, a heat exchanger (not illustrated) disposed on the high-temperature side of the pulse tube 13, It further has an inertance tube (not shown) and a buffer tank (not shown) connected to the side opposite to the pulse tube 13 side of the heat exchanger. In the pulse tube refrigerator 100 according to the present invention, for example, helium gas can be used as the gas (refrigerant gas).

パルス管冷凍機１００は、圧縮機１１から供給された気体（高圧の気体）を、蓄冷器１２ＲＧ及びパルス管１３に流通させる。このとき、パルス管１３の内部に予め存在していた気体は、流入した高圧の気体により圧縮される。このため、パルス管１３内の圧力はバッファタンク内の圧力よりも高くなり、その後、気体はイナータンスチューブを通って、バッファタンクに流入する。また、パルス管冷凍機１００は、イナータンスチューブとバッファタンクとに気体を流通させることによって、気体の圧力変動と体積変化との間の位相関係を変化させる。なお、バッファタンクは、他の構成要素に比べて大きな容積の容器である。   The pulse tube refrigerator 100 causes the gas (high-pressure gas) supplied from the compressor 11 to flow through the regenerator 12RG and the pulse tube 13. At this time, the gas previously present in the pulse tube 13 is compressed by the inflowing high-pressure gas. For this reason, the pressure in the pulse tube 13 becomes higher than the pressure in the buffer tank, and then the gas flows into the buffer tank through the inertance tube. Further, the pulse tube refrigerator 100 changes the phase relationship between the pressure fluctuation and the volume change of the gas by circulating the gas through the inertance tube and the buffer tank. The buffer tank is a container having a larger volume than other components.

これにより、パルス管冷凍機１００は、パルス管１３内の気体と蓄冷器１２ＲＧ内の気体との間で位相差を生じさせ、気体が等温状態から断熱膨張する際に消費されるエネルギーギャップを補間するように、低温部から吸熱する。すなわち、パルス管冷凍機１００は、低温部で寒冷を発生する。次いで、パルス管冷凍機１００は、蓄冷器１２ＲＧの高温側に配置された外部熱交換器１２ＡＣ（及びパルス管１３の高温側に配置された熱交換器）を用いて、低温部で吸熱された熱（エネルギ）を放熱（放出）する。   As a result, the pulse tube refrigerator 100 causes a phase difference between the gas in the pulse tube 13 and the gas in the regenerator 12RG, and interpolates the energy gap consumed when the gas adiabatically expands from the isothermal state. To absorb heat from the low temperature part. That is, the pulse tube refrigerator 100 generates cold in the low temperature part. Next, the pulse tube refrigerator 100 was absorbed by the low temperature part using the external heat exchanger 12AC (and the heat exchanger disposed on the high temperature side of the pulse tube 13) disposed on the high temperature side of the regenerator 12RG. Dissipate (release) heat (energy).

以上により、パルス管冷凍機１００は、パルス管冷凍機１００の内部で断熱変化による膨張と圧縮との動作を繰り返すことで、低温部に熱的に接続された被冷却物を冷却することができる。なお、本発明に係るパルス管冷凍機１００は、運転周波数として、２０Ｈｚ以上で気体を加圧又は減圧してもよい。   As described above, the pulse tube refrigerator 100 can cool the object to be cooled thermally connected to the low temperature part by repeating the operations of expansion and compression due to the adiabatic change inside the pulse tube refrigerator 100. . The pulse tube refrigerator 100 according to the present invention may pressurize or depressurize the gas at an operating frequency of 20 Hz or more.

圧縮機１１は、パルス管冷凍機１００の内部で気体を流動させるものである。圧縮機１１は、例えばシリンダ及びピストンを用いて、気体を加圧及び減圧することによって、気体を流動（供給及び回収）することができる。   The compressor 11 causes the gas to flow inside the pulse tube refrigerator 100. The compressor 11 can flow (supply and recover) the gas by pressurizing and depressurizing the gas using, for example, a cylinder and a piston.

外部熱交換器（アフタークーラ）１２ＡＣは、圧縮機１１若しくは蓄冷器１２ＲＧから供給された気体の温度を低下させるものである。すなわち、パルス管冷凍機１００は、外部熱交換器１２ＡＣを用いて気体の温度を低下させることで、冷却効率を向上する。例えば次式で示すように、気体（冷媒ガス）の温度Ｔｈを減少させることによって、熱損失ＱＬＯＳＳを低減することができる。 The external heat exchanger (aftercooler) 12AC reduces the temperature of the gas supplied from the compressor 11 or the regenerator 12RG. That is, the pulse tube refrigerator 100 improves the cooling efficiency by lowering the gas temperature using the external heat exchanger 12AC. For example, as shown in the following equation, by decreasing the temperature T h of the gas (refrigerant gas), it is possible to reduce the heat loss Q LOSS.

（数１）
ＱＬＯＳＳ＝（１−ε）×ｍ×Ｃｐ×（Ｔｈ−Ｔｋ）
ここで、εは損失係数、ｍは気体の質量、Ｃｐは気体の比熱、Ｔｋは低温部の温度である。 (Equation 1)
Q LOSS = (1-ε) × m × Cp × (T h −T k )
Here, ε is a loss coefficient, m is the mass of the gas, Cp is the specific heat of the gas, and T k is the temperature of the low temperature part.

また、本発明に係るパルス管冷凍機１００は、外部熱交換器１２ＡＣをスペーサとして用いることによって、蓄冷器１２ＲＧ及び外部熱交換器１２ＡＣの長手方向の合計の大きさ（いわゆる膨張器の大きさ）を所望の大きさに調整することができる。   Further, the pulse tube refrigerator 100 according to the present invention uses the external heat exchanger 12AC as a spacer, so that the total size in the longitudinal direction of the regenerator 12RG and the external heat exchanger 12AC (so-called expander size) is obtained. Can be adjusted to a desired size.

外部熱交換器１２ＡＣは、本実施形態では、図１に示すように、フランジ部１２ＡＣｆより上部を蓄冷器１２ＲＧの蓄冷管１２ＲＧｔの内部に収容されている。外部熱交換器１２ＡＣは、本実施形態では、水冷式のウォータージャケットを用いる。なお、パルス管冷凍機１００は、空冷式のフィンなどを用いてもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the external heat exchanger 12AC is accommodated in the regenerator 12RGt of the regenerator 12RG above the flange 12ACf. In the present embodiment, the external heat exchanger 12AC uses a water-cooled water jacket. The pulse tube refrigerator 100 may use air-cooled fins or the like.

図２及び図３を用いて、外部熱交換器１２ＡＣの例を具体的に説明する。   An example of the external heat exchanger 12AC will be specifically described with reference to FIGS.

図３に示すように、外部熱交換器１２ＡＣは、フランジ部１２ＡＣｆと、仕切り板１２ＡＣｐと、気体の通路１２ＡＣｔとで構成される。ここで、フランジ部１２ＡＣｆは、図３に示すように、真空容器１４の外部（大気圧雰囲気）に配置される。また、外部熱交換器１２ＡＣのフランジ部１２ＡＣｆ以外の部分は、本実施形態では、真空容器１４の内部（真空雰囲気）に配置される。   As shown in FIG. 3, the external heat exchanger 12AC includes a flange portion 12ACf, a partition plate 12ACp, and a gas passage 12ACt. Here, as shown in FIG. 3, the flange portion 12ACf is disposed outside the vacuum vessel 14 (atmospheric pressure atmosphere). Moreover, parts other than flange part 12ACf of external heat exchanger 12AC are arrange | positioned inside the vacuum vessel 14 (vacuum atmosphere) in this embodiment.

図２（ｂ）に示すように、外部熱交換器１２ＡＣは、フランジ部１２ＡＣｆの底面から気体（冷媒ガス）を供給される（図中のＧｉｎ）。また、図２（ａ）に示すように、外部熱交換器１２ＡＣは、フランジ部１２ＡＣｆの上面から気体（冷媒ガス）を排出する（図中のＧｏｕｔ）。   As shown in FIG. 2B, the external heat exchanger 12AC is supplied with gas (refrigerant gas) from the bottom surface of the flange portion 12ACf (Gin in the figure). Further, as shown in FIG. 2A, the external heat exchanger 12AC discharges gas (refrigerant gas) from the upper surface of the flange portion 12ACf (Gout in the drawing).

図３に示すように、外部熱交換器１２ＡＣは、フランジ部１２ＡＣｆの一の側面から水冷用の冷却水を給水される（図中のＦｉｎ）。また、外部熱交換器１２ＡＣは、フランジ部１２ＡＣｆの他の側面から水冷用の冷却水を排水する（図中のＦｏｕｔ）。このとき、給水された冷却水は、仕切り板１２ＡＣｐによって形成される水路を流れる（図中のｆ１乃至ｆ９）。   As shown in FIG. 3, the external heat exchanger 12AC is supplied with cooling water for water cooling from one side surface of the flange portion 12ACf (Fin in the figure). Further, the external heat exchanger 12AC drains cooling water for water cooling from the other side surface of the flange portion 12ACf (Fout in the figure). At this time, the supplied cooling water flows through the water channel formed by the partition plate 12ACp (f1 to f9 in the figure).

すなわち、外部熱交換器１２ＡＣは、大気圧雰囲気中のフランジ部１２ＡＣｆの一の側面から給水された冷却水を用いて、圧縮機１１から供給された気体を冷却し、冷却した気体を蓄冷器１２ＲＧに供給する。なお、外部熱交換器１２ＡＣは、圧縮機１１で気体を回収する場合に、上記と同様に、冷却水を用いて気体を冷却することができる。   That is, the external heat exchanger 12AC cools the gas supplied from the compressor 11 using the cooling water supplied from one side surface of the flange portion 12ACf in the atmospheric pressure atmosphere, and the cooled gas is stored in the regenerator 12RG. To supply. Note that the external heat exchanger 12AC can cool the gas using cooling water in the same manner as described above when the compressor 11 collects the gas.

蓄冷器１２ＲＧは、圧縮機１１又はパルス管１３から供給された気体によって冷却されるものである。蓄冷器１２ＲＧは、本実施形態では、蓄冷管１２ＲＧｔの内部に蓄冷材１２ＲＧｃを配置される構成である。なお、蓄冷管１２ＲＧｔは、例えば中空のシリンダを用いることができる。蓄冷材１２ＲＧｃは、例えば金網を用いることができる。   The regenerator 12RG is cooled by the gas supplied from the compressor 11 or the pulse tube 13. In the present embodiment, the regenerator 12RG has a configuration in which the regenerator material 12RGc is disposed inside the regenerator 12RGt. For example, a hollow cylinder can be used as the regenerator tube 12RGt. For example, a wire mesh can be used as the cold storage material 12RGc.

蓄冷器１２ＲＧは、圧縮機１１から供給された気体（圧縮気体）を断熱膨張して、その温度を低下させる。また、蓄冷器１２ＲＧは、パルス管１３（低温部）から供給された気体（比較的温度が低い気体）によって冷却される。すなわち、蓄冷器１２ＲＧは、供給された気体の寒冷をいわゆる蓄冷（再生）する。   The regenerator 12RG adiabatically expands the gas (compressed gas) supplied from the compressor 11 and lowers its temperature. Further, the regenerator 12RG is cooled by a gas (a gas having a relatively low temperature) supplied from the pulse tube 13 (low temperature part). That is, the regenerator 12RG performs so-called cold storage (regeneration) of the coldness of the supplied gas.

パルス管１３は、その内部の気体と蓄冷器１２ＲＧ内の気体との間で位相差を生じさせるものである。パルス管１３は、蓄冷器１２ＲＧに低温部（不図示）を介して接続される。また、パルス管１３は、圧縮機１１によって気体を加圧若しくは減圧することによって、蓄冷器１２ＲＧから気体を供給される、又は、蓄冷器１２ＲＧに気体を供給する。   The pulse tube 13 causes a phase difference between the gas inside thereof and the gas in the regenerator 12RG. The pulse tube 13 is connected to the regenerator 12RG via a low temperature part (not shown). Further, the pulse tube 13 is supplied with gas from the regenerator 12RG or supplies gas to the regenerator 12RG by pressurizing or depressurizing the gas with the compressor 11.

本発明に係るパルス管冷凍機１００は、図１に示すように、蓄冷器１２ＲＧと外部熱交換器１２ＡＣとを隣接して配置することによって、蓄冷器とパルス管との間にスペーサ（例えば図７に示す冷凍機３００ＡのスペーサＳＰ）を用いる場合と比較して、冷却効率が向上する。   As shown in FIG. 1, the pulse tube refrigerator 100 according to the present invention arranges a regenerator 12RG and an external heat exchanger 12AC adjacent to each other, thereby providing a spacer (for example, a diagram) between the regenerator and the pulse tube. As compared with the case of using the spacer SP) of the refrigerator 300A shown in FIG. 7, the cooling efficiency is improved.

具体的には、真空雰囲気中のスペーサに熱エネルギが残存するため、スペーサを通過する気体（冷媒ガス）の温度が上昇して冷却効率が低下する場合があるが、本発明に係るパルス管冷凍機１００は、蓄冷器１２ＲＧと外部熱交換器１２ＡＣとを隣接して配置するため、スペーサによる気体の温度上昇がない。また、本発明に係るパルス管冷凍機１００は、外部熱交換器１２ＡＣで放熱した気体を蓄冷器１２ＲＧに直接供給することができるため、伝熱による温度上昇も小さい。更に、本発明に係るパルス管冷凍機１００は、蓄冷器１２ＲＧと外部熱交換器１２ＡＣとを隣接して配置するため、流路の長さが短くなり、気体の流体摩擦による圧力損失（エネルギ損失）を低減することができる。すなわち、本発明に係るパルス管冷凍機１００によれば、蓄冷器１２ＲＧと外部熱交換器１２ＡＣとを隣接して配置することによって、冷却効率を更に向上することができる。   Specifically, since thermal energy remains in the spacer in the vacuum atmosphere, the temperature of the gas (refrigerant gas) passing through the spacer may increase and cooling efficiency may decrease. Since machine 100 arranges regenerator 12RG and external heat exchanger 12AC adjacent, there is no gas temperature rise by a spacer. Moreover, since the pulse tube refrigerator 100 according to the present invention can directly supply the gas radiated by the external heat exchanger 12AC to the regenerator 12RG, the temperature rise due to heat transfer is small. Furthermore, in the pulse tube refrigerator 100 according to the present invention, since the regenerator 12RG and the external heat exchanger 12AC are disposed adjacent to each other, the length of the flow path is shortened, and the pressure loss (energy loss due to fluid friction of gas) is reduced. ) Can be reduced. That is, according to the pulse tube refrigerator 100 according to the present invention, the cooling efficiency can be further improved by arranging the regenerator 12RG and the external heat exchanger 12AC adjacent to each other.

［第２の実施形態に係るパルス管冷凍機］
図４乃至図６を用いて、本発明の第２の実施形態に係るパルス管冷凍機の例を説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るパルス管冷凍機２００の一例を説明する概略構成図である。なお、本発明を用いることができるパルス管冷凍機は、図４に示すものに限定されるものではない。また、以下の説明において、本実施形態に係るパルス管冷凍機の構成等は、第１の実施形態に係るパルス管冷凍機１００（図１）の構成等と同様の部分があるため、異なる部分を主に説明する。 [Pulse tube refrigerator according to the second embodiment]
An example of a pulse tube refrigerator according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a pulse tube refrigerator 200 according to the second embodiment of the present invention. In addition, the pulse tube refrigerator which can use this invention is not limited to what is shown in FIG. Further, in the following description, the configuration of the pulse tube refrigerator according to the present embodiment has the same parts as the configuration of the pulse tube refrigerator 100 (FIG. 1) according to the first embodiment, and therefore different parts. Is mainly explained.

図４に示すように、本実施形態に係るパルス管冷凍機２００は、パルス管冷凍機１００と同様に、圧縮機１１と、外部熱交換器１２ＡＣと、蓄冷器１２ＲＧと、パルス管１３と、を有する。また、パルス管冷凍機１００は、蓄冷器１２ＲＧとパルス管１３との間に配置された低温部１２ＣＨと、パルス管１３に接続されたバッファタンク１６とを有する。更に、パルス管冷凍機１００は、外部熱交換器１２ＡＣと、蓄冷器１２ＲＧと、パルス管１３とを真空容器１４の内部に気密に配置している。   As shown in FIG. 4, the pulse tube refrigerator 200 according to the present embodiment, like the pulse tube refrigerator 100, includes a compressor 11, an external heat exchanger 12 AC, a regenerator 12 RG, a pulse tube 13, Have In addition, the pulse tube refrigerator 100 includes a low temperature section 12CH disposed between the regenerator 12RG and the pulse tube 13 and a buffer tank 16 connected to the pulse tube 13. Furthermore, in the pulse tube refrigerator 100, the external heat exchanger 12AC, the regenerator 12RG, and the pulse tube 13 are disposed in an airtight manner inside the vacuum vessel 14.

圧縮機１１は、図４に示すように、本実施形態では、対向配置した一対のシリンダ及びピストンを用いて、気体を加圧及び減圧することによって、パルス管冷凍機２００の内部で気体を流動させる。ここで、ピストンは、磁石、モータ、カムなどの駆動機構（不図示）によって駆動（往復移動）される構成であってもよい。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the compressor 11 uses a pair of opposed cylinders and pistons to pressurize and depressurize the gas so that the gas flows inside the pulse tube refrigerator 200. Let Here, the piston may be driven (reciprocated) by a drive mechanism (not shown) such as a magnet, a motor, or a cam.

圧縮機１１は、本実施形態では、一対のシリンダ及びピストンの間に圧力室を形成している。また、圧縮機１１は、形成している圧力室を蓄冷器１２ＲＧに接続されている。これにより、圧縮機１１は、圧力室内部の気体をピストンの移動によって加圧することによって、外部熱交換器１２ＡＣを介して、蓄冷器１２ＲＧに加圧した気体を供給することができる。また、圧縮機１１は、圧力室内部の気体をピストンの移動によって減圧することによって、外部熱交換器１２ＡＣを介して、蓄冷器１２ＲＧから気体を供給される（回収する）ことができる。   In the present embodiment, the compressor 11 forms a pressure chamber between a pair of cylinders and a piston. Moreover, the compressor 11 is connected to the regenerator 12RG with the pressure chamber formed. Thereby, the compressor 11 can supply the pressurized gas to the regenerator 12RG via the external heat exchanger 12AC by pressurizing the gas in the pressure chamber by the movement of the piston. The compressor 11 can supply (recover) gas from the regenerator 12RG via the external heat exchanger 12AC by reducing the pressure in the pressure chamber by moving the piston.

外部熱交換器１２ＡＣは、圧縮機１１若しくは蓄冷器１２ＲＧから供給された気体の温度を低下させるものである。外部熱交換器１２ＡＣは、図４に示すように、蓄冷器１２ＲＧに隣接して配置されている。また、外部熱交換器１２ＡＣは、図４に示すように、真空容器１４の内部に収容されている。   External heat exchanger 12AC reduces the temperature of the gas supplied from compressor 11 or regenerator 12RG. As shown in FIG. 4, the external heat exchanger 12AC is disposed adjacent to the regenerator 12RG. Moreover, the external heat exchanger 12AC is accommodated in the vacuum vessel 14 as shown in FIG.

更に、外部熱交換器１２ＡＣは、本実施形態では、真空容器１４の側面から外部熱交換器１２ＡＣの一の側に冷却水を給水する。また、外部熱交換器１２ＡＣは、給水された冷却水を外部熱交換器１２ＡＣの内部で折り返して、その一の側から排水する。なお、外部熱交換器１２ＡＣは、外部熱交換器１２ＡＣの一の側に給水された冷却水を外部熱交換器１２ＡＣの他の側から排水する構成であってもよい。   Further, in the present embodiment, the external heat exchanger 12AC supplies cooling water from the side surface of the vacuum vessel 14 to one side of the external heat exchanger 12AC. Further, the external heat exchanger 12AC turns the supplied cooling water inside the external heat exchanger 12AC and drains it from one side thereof. The external heat exchanger 12AC may be configured to drain the cooling water supplied to one side of the external heat exchanger 12AC from the other side of the external heat exchanger 12AC.

蓄冷器１２ＲＧは、圧縮機１１又はパルス管１３から供給された気体によって冷却されるものである。蓄冷器１２ＲＧは、管部材の内部に蓄冷材を配置される構成であってもよい。   The regenerator 12RG is cooled by the gas supplied from the compressor 11 or the pulse tube 13. The regenerator 12RG may have a configuration in which a regenerator material is disposed inside the pipe member.

低温部１２ＣＨは、熱的に接続された被冷却物を冷却するものである。低温部１２ＣＨは、本実施形態では、蓄冷器１２ＲＧとパルス管１３との間で気体の流れ方向を１８０度変更する。すなわち、本実施形態に係るパルス管冷凍機２００は、蓄冷器１２ＲＧとパルス管１３との接続タイプとして、Ｕ字形状の流路を形成する構成である。   The low temperature part 12CH cools the object to be cooled that is thermally connected. In this embodiment, the low temperature part 12CH changes the gas flow direction by 180 degrees between the regenerator 12RG and the pulse tube 13. That is, the pulse tube refrigerator 200 according to the present embodiment is configured to form a U-shaped flow path as a connection type between the regenerator 12RG and the pulse tube 13.

パルス管１３は、その内部の気体と蓄冷器１２ＲＧ内の気体との間で位相差を生じさせるものである。パルス管１３は、低温部１２ＣＨを介してその一端を蓄冷器１２ＲＧに接続されている。また、パルス管１３は、その他端をバッファタンク１６に接続されている。   The pulse tube 13 causes a phase difference between the gas inside thereof and the gas in the regenerator 12RG. One end of the pulse tube 13 is connected to the regenerator 12RG via the low temperature portion 12CH. The other end of the pulse tube 13 is connected to the buffer tank 16.

本実施形態に係るパルス管冷凍機２００によれば、蓄冷器とパルス管との間にスペーサ（例えば図８に示す冷凍機３００ＢのスペーサＳＰ）を用いる場合と比較して、蓄冷器１２ＲＧと外部熱交換器１２ＡＣとを隣接して配置することによって、パルス管冷凍機１００（図１）と同様に、気体の温度上昇を低減し、気体の流体摩擦による圧力損失（エネルギ損失）を低減し、その結果、冷却効率を向上することができる。また、本実施形態に係るパルス管冷凍機２００によれば、外部熱交換器１２ＡＣをスペーサとして用いることができるので、蓄冷器１２ＲＧ及び外部熱交換器１２ＡＣの長手方向の合計の大きさと、パルス管１３の長手方向の大きさとを略同一にすることができる。なお、パルス管１３の長手方向の大きさは、例えば蓄冷器１２ＲＧの長手方向の大きさの約２倍であってもよい。   According to the pulse tube refrigerator 200 according to the present embodiment, compared to the case where a spacer (for example, the spacer SP of the refrigerator 300B shown in FIG. 8) is used between the regenerator and the pulse tube, the regenerator 12RG and the external By arranging the heat exchanger 12AC adjacently, similarly to the pulse tube refrigerator 100 (FIG. 1), the temperature rise of the gas is reduced, the pressure loss (energy loss) due to the fluid friction of the gas is reduced, As a result, the cooling efficiency can be improved. Further, according to the pulse tube refrigerator 200 according to the present embodiment, since the external heat exchanger 12AC can be used as a spacer, the total size in the longitudinal direction of the regenerator 12RG and the external heat exchanger 12AC, and the pulse tube The size of 13 in the longitudinal direction can be made substantially the same. In addition, the size of the pulse tube 13 in the longitudinal direction may be, for example, approximately twice the size of the regenerator 12RG in the longitudinal direction.

すなわち、本実施形態に係るパルス管冷凍機２００によれば、外部熱交換器１２ＡＣの長手方向の合計の大きさを変更することによって、蓄冷器１２ＲＧ及び外部熱交換器１２ＡＣの長手方向の合計の大きさを調整することができる。また、本実施形態に係るパルス管冷凍機２００によれば、外部熱交換器１２ＡＣをスペーサとして用いることができるので、パルス管冷凍機全体のサイズ（特に真空容器１４の容積）を小さくすることができる。   That is, according to the pulse tube refrigerator 200 according to the present embodiment, by changing the total size in the longitudinal direction of the external heat exchanger 12AC, the total length in the longitudinal direction of the regenerator 12RG and the external heat exchanger 12AC is changed. The size can be adjusted. Further, according to the pulse tube refrigerator 200 according to the present embodiment, the external heat exchanger 12AC can be used as a spacer, so that the size of the entire pulse tube refrigerator (particularly the volume of the vacuum vessel 14) can be reduced. it can.

図５に、本発明の第２の実施形態に係るパルス管冷凍機の他の例（２０１）を示す。   FIG. 5 shows another example (201) of the pulse tube refrigerator according to the second embodiment of the present invention.

図５に示すように、パルス管冷凍機２０１は、本例では、外部熱交換器１２ＡＣの蓄冷器１２ＲＧの側とは反対側に配置されたスペーサＡＣｓを更に有する。ここで、スペーサＡＣｓは、その内部に気体（冷媒ガス）を流通させる流路を備える。また、スペーサＡＣｓの内部の流路の断面積は、例えば蓄冷器１２ＲＧの断面積に対して、３％〜６％であってもよい。   As shown in FIG. 5, the pulse tube refrigerator 201 further includes a spacer ACs arranged on the side opposite to the regenerator 12RG side of the external heat exchanger 12AC in this example. Here, the spacer ACs includes a flow path through which gas (refrigerant gas) flows. Further, the cross-sectional area of the flow path inside the spacer ACs may be, for example, 3% to 6% with respect to the cross-sectional area of the regenerator 12RG.

本例に係るパルス管冷凍機２０１は、直列に配置された蓄冷器１２ＲＧ及び外部熱交換器１２ＡＣ並びにスペーサ１２ＡＣｓの長手方向の合計の大きさと、パルス管１３の長手方向の大きさとを略同一とする。すなわち、パルス管冷凍機２０１は、外部熱交換器１２ＡＣの大きさが小さい場合に、スペーサＡＣｓを更に用いて、流路の長さを調整する構成である。また、パルス管冷凍機２０１は、スペーサＡＣｓに接する真空容器１４の表面から、スペーサＡＣｓの熱を放熱することができる構成である。   In the pulse tube refrigerator 201 according to this example, the total size in the longitudinal direction of the regenerator 12RG, the external heat exchanger 12AC, and the spacer 12ACs arranged in series is substantially the same as the length in the longitudinal direction of the pulse tube 13. To do. That is, the pulse tube refrigerator 201 is configured to adjust the length of the flow path by further using the spacer ACs when the size of the external heat exchanger 12AC is small. Further, the pulse tube refrigerator 201 is configured to be able to radiate the heat of the spacers ACs from the surface of the vacuum vessel 14 in contact with the spacers ACs.

また、パルス管冷凍機２０１は、図５では、真空容器１４の側面から外部熱交換器１２ＡＣの一の側に冷却水を給水しているが、パルス管冷凍機２０１の下方からスペーサＡＣｓを経由して、外部熱交換器１２ＡＣに冷却水を供給する構成であってもよい。   In FIG. 5, the pulse tube refrigerator 201 supplies cooling water from the side surface of the vacuum vessel 14 to one side of the external heat exchanger 12AC, but from below the pulse tube refrigerator 201 via the spacer ACs. The cooling water may be supplied to the external heat exchanger 12AC.

なお、パルス管冷凍機２０１のその他の構成は、上記のパルス管冷凍機２００の構成と同様のため、説明を省略する。   In addition, since the other structure of the pulse tube refrigerator 201 is the same as that of the above-mentioned pulse tube refrigerator 200, description is abbreviate | omitted.

以上のとおり、本例に係るパルス管冷凍機２０１によれば、上記のパルス管冷凍機２００の場合と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the pulse tube refrigerator 201 according to the present example, the same effect as in the case of the pulse tube refrigerator 200 can be obtained.

図６に、本発明の第２の実施形態に係るパルス管冷凍機の他の例（２０２）を示す。   FIG. 6 shows another example (202) of the pulse tube refrigerator according to the second embodiment of the present invention.

図６に示すように、パルス管冷凍機２０２の真空容器１４は、本例では、パルス管１３のバッファタンク１６の側の端部を覆う延長部１４ｖを更に有する。ここで、本発明を用いることができる延長部１４ｖの形状は、真空容器１４を覆うことができる形状であれば良く、図６に示す形状に限定されるものではない。   As shown in FIG. 6, the vacuum vessel 14 of the pulse tube refrigerator 202 further includes an extension 14v that covers the end of the pulse tube 13 on the buffer tank 16 side in this example. Here, the shape of the extension portion 14v in which the present invention can be used is not limited to the shape shown in FIG. 6 as long as the shape can cover the vacuum vessel 14.

なお、パルス管冷凍機２０２のその他の構成は、上記のパルス管冷凍機２００の構成と同様のため、説明を省略する。   In addition, since the other structure of the pulse tube refrigerator 202 is the same as that of said pulse tube refrigerator 200, description is abbreviate | omitted.

本例に係るパルス管冷凍機２０２によれば、延長部１４ｖを備える真空容器１４を用いて、直列に配置された蓄冷器１２ＲＧ及び外部熱交換器１２ＡＣの長手方向の合計の大きさよりパルス管１３の長手方向の大きさが大きい場合でも、真空容器１４の内部に外部熱交換器１２ＡＣ、蓄冷器１２ＲＧ及びパルス管１３を配置することができる。すなわち、本例に係るパルス管冷凍機２０２によれば、スペーサなどを用いることなく、真空容器１４の内部に外部熱交換器１２ＡＣ等を配置することができる。また、本例に係るパルス管冷凍機２０２によれば、真空容器１４の容積及び高さを小さくすることができるので、容器内を真空にするための作業量を軽減することができる。   According to the pulse tube refrigerator 202 according to this example, the pulse tube 13 is calculated from the total size in the longitudinal direction of the regenerator 12RG and the external heat exchanger 12AC arranged in series using the vacuum vessel 14 having the extension 14v. Even when the size in the longitudinal direction is large, the external heat exchanger 12AC, the regenerator 12RG, and the pulse tube 13 can be arranged inside the vacuum vessel 14. That is, according to the pulse tube refrigerator 202 according to this example, the external heat exchanger 12AC and the like can be arranged inside the vacuum vessel 14 without using a spacer or the like. Further, according to the pulse tube refrigerator 202 according to the present example, the volume and height of the vacuum vessel 14 can be reduced, so that the amount of work for evacuating the inside of the vessel can be reduced.

以上のとおり、本例に係るパルス管冷凍機２０２によれば、上記のパルス管冷凍機２００の場合と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the pulse tube refrigerator 202 according to the present example, the same effect as in the case of the pulse tube refrigerator 200 can be obtained.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to embodiment mentioned above. The present invention can be variously modified or changed in light of the appended claims.

以上で説明したパルス管冷凍機（１００、２００、２０１、２０２）は、パルス管１３とバッファタンク１６との間に、例えば熱交換器（ホットエンド）を備える構成であってもよい。   The pulse tube refrigerator (100, 200, 201, 202) described above may be configured to include, for example, a heat exchanger (hot end) between the pulse tube 13 and the buffer tank 16.

１００，２００，２０１，２０２ ： スターリング型パルス管冷凍機
１１ ： 圧縮機
１２ＡＣ： 外部熱交換器（アフタークーラ）
１２ＡＣｆ： フランジ部
１２ＡＣｐ： 仕切り板
１２ＡＣｔ： 気体の通路
１２ＡＣｓ： スペーサ
１２ＣＨ： 低温部（コールドヘッド）
１２ＲＧ： 蓄冷器（再生式熱交換器、再生器）
１２ＲＧｃ： 蓄冷材
１２ＲＧｔ： 蓄冷器の管（蓄冷管）
１３ ： パルス管
１４ ： 真空容器
１４ｖ： 延長部
１５ ： バッファタンク 100, 200, 201, 202: Stirling type pulse tube refrigerator 11: compressor 12AC: external heat exchanger (aftercooler)
12ACf: Flange part 12ACp: Partition plate 12ACt: Gas passage 12ACs: Spacer 12CH: Low temperature part (cold head)
12RG: Regenerator (regenerative heat exchanger, regenerator)
12RGc: Cold storage material 12RGt: Cold storage tube (cold storage tube)
13: Pulse tube 14: Vacuum vessel 14v: Extension 15: Buffer tank

Claims (8)

気体を加圧又は減圧する圧縮機と、
前記圧縮機の加圧若しくは減圧によって、該圧縮機から気体を供給される、又は、該圧縮機に気体を供給する蓄冷器と、
前記圧縮機若しくは前記蓄冷器から供給された気体の温度を低下させる外部熱交換器と、
前記蓄冷器から気体を供給される、又は、前記蓄冷器に気体を供給するパルス管と、
前記蓄冷器及び前記パルス管を収容する真空容器と
を有するスターリング型パルス管冷凍機であって、
前記蓄冷器と前記外部熱交換器とは、隣接して配置されている、ことを特徴とするスターリング型パルス管冷凍機。 A compressor for pressurizing or depressurizing the gas;
A regenerator that supplies gas from the compressor or supplies gas to the compressor by pressurization or decompression of the compressor;
An external heat exchanger for lowering the temperature of the gas supplied from the compressor or the regenerator;
A gas is supplied from the regenerator, or a pulse tube that supplies gas to the regenerator,
A Stirling pulse tube refrigerator having the regenerator and a vacuum vessel containing the pulse tube,
The Stirling-type pulse tube refrigerator, wherein the regenerator and the external heat exchanger are disposed adjacent to each other. 前記外部熱交換器は、前記真空容器内に配置されている、ことを特徴とする、請求項１に記載のスターリング型パルス管冷凍機。   The Stirling pulse tube refrigerator according to claim 1, wherein the external heat exchanger is disposed in the vacuum vessel. 前記蓄冷器は、気体を流通する蓄冷管と、該蓄冷管の内部に配置された蓄冷材とを備え、
前記外部熱交換器は、前記蓄冷管の内部に収容される、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のスターリング型パルス管冷凍機。 The regenerator includes a regenerator tube that circulates gas, and a regenerator material disposed inside the regenerator tube,
The Stirling-type pulse tube refrigerator according to claim 1 or 2, wherein the external heat exchanger is accommodated in the cold storage tube. 前記外部熱交換器は、水冷式である、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のスターリング型パルス管冷凍機。   The Stirling pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 3, wherein the external heat exchanger is water-cooled. 前記外部熱交換器は、該外部熱交換器の一の側から給水された冷却水を該外部熱交換器の内部で折り返して、前記一の側に排水する、ことを特徴とする、請求項４に記載のスターリング型パルス管冷凍機。   The external heat exchanger is characterized in that cooling water supplied from one side of the external heat exchanger is turned back inside the external heat exchanger and drained to the one side. 4. A Stirling type pulse tube refrigerator according to 4. 前記外部熱交換器の前記蓄冷器の側とは反対側に配置されたスペーサを更に有し、
直列に配置された前記蓄冷器及び前記外部熱交換器並びに前記スペーサの長手方向の合計の大きさと、前記パルス管の長手方向の大きさとは略同一である、
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のスターリング型パルス管冷凍機。 A spacer disposed on the opposite side of the regenerator of the external heat exchanger;
The total size in the longitudinal direction of the regenerator and the external heat exchanger arranged in series and the spacer and the size in the longitudinal direction of the pulse tube are substantially the same.
The Stirling type pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 5, wherein 直列に配置された前記蓄冷器及び前記外部熱交換器の長手方向の合計の大きさより、前記パルス管の長手方向の大きさが大きく、
前記真空容器は、前記パルス管の前記蓄冷器の側とは反対側の端部を覆う延長部を更に有する、
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のスターリング型パルス管冷凍機。 The size in the longitudinal direction of the pulse tube is larger than the total size in the longitudinal direction of the regenerator and the external heat exchanger arranged in series,
The vacuum vessel further includes an extension that covers an end of the pulse tube opposite to the regenerator side,
The Stirling type pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 5, wherein 前記蓄冷器と前記パルス管との間に気体の流れ方向を１８０度変更する低温部を更に有し、
前記低温部、並びに、前記蓄冷器及び前記外部熱交換器、及び、前記パルス管とで気体が流通するＵ字形状の流路を形成する、
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のスターリング型パルス管冷凍機。 It further has a low temperature part that changes the gas flow direction by 180 degrees between the regenerator and the pulse tube,
Forming a U-shaped flow path through which gas flows between the low temperature section, the regenerator and the external heat exchanger, and the pulse tube;
The Stirling type pulse tube refrigerator according to any one of claims 1 to 7, wherein
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