JP2023540267A - パルス管冷却装置の為の同軸ダブルインレット弁 - Google Patents
パルス管冷却装置の為の同軸ダブルインレット弁 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023540267A JP2023540267A JP2023513901A JP2023513901A JP2023540267A JP 2023540267 A JP2023540267 A JP 2023540267A JP 2023513901 A JP2023513901 A JP 2023513901A JP 2023513901 A JP2023513901 A JP 2023513901A JP 2023540267 A JP2023540267 A JP 2023540267A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse tube
- adjustable
- port
- double inlet
- needle
- 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.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013421 nuclear magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
- F25B9/145—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle pulse-tube cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/10—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point with several cooling stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1411—Pulse-tube cycles characterised by control details, e.g. tuning, phase shifting or general control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1418—Pulse-tube cycles with valves in gas supply and return lines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1418—Pulse-tube cycles with valves in gas supply and return lines
- F25B2309/14181—Pulse-tube cycles with valves in gas supply and return lines the valves being of the rotary type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1427—Control of a pulse tube
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
Abstract
【選択図】 図1
Description
本出願は、2020年8月27日に出願された米国仮特許出願63/071,240の優先権を主張するものであり、この出願は参照されることにより、本出願に援用される。
1a 同軸ダブルインレット弁
1b 同軸ダブルインレット弁
2 シングルインレット弁
2a シングルインレット弁
3 調整可能な針基部
3a 調整可能な針
3b スロット
3c シール
4 弁ポート基部
4a 調整可能なポート
4b スロット
4c シール
4d 穴
4e ステムポート
5 固定針基部
5a 固定針
5b 穴
5c 端部ポート
5d 接続ポート
6 弁体
6a 穴
7a 接続ライン
7b ライン
8 ライン
8a ライン
9a ライン
9a’ ライン
9b ライン
9b’ ライン
10 圧縮機
11a 供給ライン
11b 戻りライン
12 弁アセンブリ
12a 供給弁
12b 戻り弁
15 バッファボリューム
15a バッファボリューム
16 蓄冷機
16a ウォームエンド
16b コールドエンド
16’ 第1段蓄冷機
16a’ ウォームエンド
16b’ コールドエンド
17 (第1段)パルス管
17a ウォームフロースムーザ
17b コールドフロースムーザ
18 ライン
20 第2段蓄冷機
20b コールドエンド
21 第2段パルス管
21a ウォームフロースムーザ
21b コールドフロースムーザ
22 ライン
100 単段GM型ダブルインレットパルス管システム
101 パルス管コールドヘッド
200 2段GM型ダブルインレットパルス管システム
201 パルス管コールドヘッド
Claims (17)
- 極低温の冷却を提供するギフォード-マクマホン(GM)型ダブルインレットパルス管システムであって、前記GM型ダブルインレットパルス管システムが、同軸ダブルインレット弁を有し、前記同軸ダブルインレット弁が、
調整可能なポートを有する基部と、
前記調整可能なポートの一端内に部分的に係合する固定針と、
前記調整可能なポートの他端内に部分的に係合する調整可能な針と、
前記基部、前記固定針、及び前記調整可能な針を収容する本体と、
を含み、
前記基部は軸方向に沿って調整可能に構成され、
前記調整可能な針は前記固定針と同軸に配置されることを特徴とするGM型ダブルインレットパルス管システム。 - 前記基部及び前記調整可能な針が、前記本体の同じ側から調整可能であることを特徴とする請求項1に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記基部が、前記本体上に形成されたステムポートに接続された空洞を画定し、前記本体が、前記本体上に形成された端部ポートに接続された空洞を画定し、前記調整可能なポートが、前記基部の前記空洞及び前記本体の前記空洞の間に配置されることを特徴とする請求項1に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記調整可能なポート及び前記調整可能な針が、前記ステムポート及び前記端部ポート間の交流(AC)フロー及び直流(DC)フローを制御するように構成されることを特徴とする請求項3に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記調整可能なポート及び前記調整可能な針が、前記ステムポート及び前記端部ポート間のいずれかの方向に直流(DC)フローを生成するように構成されることを特徴とする請求項3に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記同軸ダブルインレット弁がさらに、前記基部の前記空洞内に配置された調整可能な針基部を備え、前記調整可能な針が前記調整可能な針基部と一体であることを特徴とする請求項3に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 極低温の冷却を提供するギフォード-マクマホン(GM)型ダブルインレットパルス管システムであって、前記GM型ダブルインレットパルス管システムが、
供給ラインを通して供給圧力でガスを供給し、戻りラインを通して戻り圧力でガスを受領する圧縮機と、
前記供給ライン及び前記戻りラインに接続された弁アセンブリと、
前記弁アセンブリに接続されたパルス管コールドヘッドと、
を含み、
前記弁アセンブリは、接続ラインを通して前記パルス管コールドヘッドに供給圧力及び戻り圧力でガスを循環させ、
前記パルス管コールドヘッドは、
ウォームエンド及びコールドエンドを有する蓄冷機と、
ウォームエンド及びコールドエンドを有するパルス管と、
同軸ダブルインレット弁と、
前記接続ラインから前記蓄冷機の前記ウォームエンドに延びている第1のラインと、
前記蓄冷機の前記コールドエンドを前記パルス管の前記コールドエンドに接続する第2のラインと、
前記パルス管の前記ウォームエンドからシングルインレット弁を通してバッファボリュームに延びている第3のラインと、
前記同軸ダブルインレット弁から前記パルス管のウォームエンドに延びている第4のラインと、
を含み、
前記同軸ダブルインレット弁が、
調整可能なポートを有する基部と、
前記調整可能なポートの一端内に部分的に係合する固定針と、
前記調整可能なポートの他端内に部分的に係合する調整可能な針と、
前記基部、前記固定針、及び前記調整可能な針を収容する本体と、
を含み、
前記基部が軸方向に沿って調整可能に構成され、
前記調整可能な針が前記固定針と同軸に配置され、
前記同軸ダブルインレット弁が前記第1のラインに接続することを特徴とするGM型ダブルインレットパルス管システム。 - 前記基部及び前記調整可能な針が、前記本体の同じ側から調整可能であることを特徴とする請求項7に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記基部が、前記本体上に形成されたステムポートに接続された空洞を画定し、前記本体が、前記本体上に形成された端部ポートに接続された空洞を画定し、前記調整可能なポートが、前記基部の前記空洞及び前記本体の前記空洞の間に配置されることを特徴とする請求項7に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記ステムポートが前記第1のラインに接続され、前記端部ポートが前記第4のラインに接続されることを特徴とする請求項9に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記調整可能なポート及び前記調整可能な針が、前記ステムポート及び前記端部ポート間の交流(AC)フロー及び直流(DC)フローを制御するように構成されることを特徴とする請求項9に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記調整可能なポート及び前記調整可能な針が、前記ステムポート及び前記端部ポート間のいずれかの方向に直流(DC)フローを生成するように構成されることを特徴とする請求項9に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記同軸ダブルインレット弁がさらに、前記基部の前記空洞内に配置された調整可能な針基部を備え、前記調整可能な針が前記調整可能な針基部と一体であることを特徴とする請求項9に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記弁アセンブリ及び前記パルス管コールドヘッド間の前記接続ラインが単一の可撓性ホースであることを特徴とする請求項7に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記弁アセンブリ及び前記パルス管コールドヘッド間の前記接続ラインが少なくとも0.5mの長さを有することを特徴とする請求項7に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
- 前記パルス管コールドヘッドがさらに、
前記蓄冷機の前記コールドエンドに接続された第2段蓄冷機と、
ウォームエンド及びコールドエンドを有する第2段パルス管と、
前記第1のラインに接続された第2段同軸ダブルインレット弁と、
前記第2段蓄冷機の前記コールドエンドを前記第2段パルス管の前記コールドエンドに接続する第5のラインと、
前記第2段パルス管の前記ウォームエンドから第2段シングルインレット弁を通して第2段バッファボリュームに延びている第6のラインと、
前記第2段同軸ダブルインレット弁から前記第2段パルス管の前記ウォームエンドに延びている第7のラインと、
を含み、
前記第2段同軸ダブルインレット弁が、
調整可能なポートを有する基部と、
前記調整可能なポートの一端内に部分的に係合する固定針と、
前記調整可能なポートの他端内に部分的に係合する調整可能な針と、
前記基部、前記固定針、及び前記調整可能な針を収容する本体と、
を含み、
前記基部が軸方向に沿って調整可能に構成され、
前記調整可能な針が前記固定針と同軸に配置されることを特徴とする請求項7に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。 - 前記第2段同軸ダブルインレット弁の前記調整可能なポート、前記固定針、及び前記調整可能な針の少なくとも1つが、前記同軸ダブルインレット弁の前記調整可能なポート、前記固定針、及び前記調整可能な針の対応する1つと異なる寸法を有することを特徴とする請求項16に記載のGM型ダブルインレットパルス管システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063071240P | 2020-08-27 | 2020-08-27 | |
US63/071,240 | 2020-08-27 | ||
PCT/US2021/047575 WO2022046923A1 (en) | 2020-08-27 | 2021-08-25 | Co-axial double-inlet valve for pulse tube cryocooler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023540267A true JP2023540267A (ja) | 2023-09-22 |
JP7507966B2 JP7507966B2 (ja) | 2024-06-28 |
Family
ID=80353904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023513901A Active JP7507966B2 (ja) | 2020-08-27 | 2021-08-25 | パルス管冷却装置の為の同軸ダブルインレット弁 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11604010B2 (ja) |
EP (1) | EP4204745A4 (ja) |
JP (1) | JP7507966B2 (ja) |
KR (1) | KR20230050465A (ja) |
CN (1) | CN116249864A (ja) |
WO (1) | WO2022046923A1 (ja) |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3205668A (en) | 1964-01-27 | 1965-09-14 | William E Gifford | Fluid control apparatus |
US3237421A (en) | 1965-02-25 | 1966-03-01 | William E Gifford | Pulse tube method of refrigeration and apparatus therefor |
JPH094936A (ja) * | 1995-06-21 | 1997-01-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 極低温冷凍装置 |
US5595065A (en) | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Apd Cryogenics | Closed cycle cryogenic refrigeration system with automatic variable flow area throttling device |
JP3935282B2 (ja) | 1999-02-09 | 2007-06-20 | 住友重機械工業株式会社 | パルス管冷凍機 |
CN1175225C (zh) | 2002-07-09 | 2004-11-10 | 西安交通大学 | 辐射制冷与脉冲管制冷相复合的空间低温制冷机 |
JP3917123B2 (ja) | 2003-10-03 | 2007-05-23 | 住友重機械工業株式会社 | パルス管冷凍機 |
US8783045B2 (en) | 2005-01-13 | 2014-07-22 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Reduced input power cryogenic refrigerator |
JP5165645B2 (ja) * | 2009-07-03 | 2013-03-21 | 住友重機械工業株式会社 | ダブルインレット型パルスチューブ冷凍機 |
US8397520B2 (en) | 2009-11-03 | 2013-03-19 | The Aerospace Corporation | Phase shift devices for pulse tube coolers |
JP5931779B2 (ja) | 2013-03-05 | 2016-06-08 | 住友重機械工業株式会社 | パルス管冷凍機 |
JP6305285B2 (ja) * | 2014-09-10 | 2018-04-04 | 住友重機械工業株式会社 | パルス管冷凍機 |
CN210772908U (zh) * | 2019-08-13 | 2020-06-16 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 电子膨胀阀和空调器 |
-
2021
- 2021-08-25 WO PCT/US2021/047575 patent/WO2022046923A1/en unknown
- 2021-08-25 CN CN202180052685.2A patent/CN116249864A/zh active Pending
- 2021-08-25 JP JP2023513901A patent/JP7507966B2/ja active Active
- 2021-08-25 EP EP21862669.5A patent/EP4204745A4/en active Pending
- 2021-08-25 US US17/411,725 patent/US11604010B2/en active Active
- 2021-08-25 KR KR1020237010053A patent/KR20230050465A/ko unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7507966B2 (ja) | 2024-06-28 |
EP4204745A1 (en) | 2023-07-05 |
KR20230050465A (ko) | 2023-04-14 |
EP4204745A4 (en) | 2024-07-03 |
CN116249864A (zh) | 2023-06-09 |
WO2022046923A1 (en) | 2022-03-03 |
US11604010B2 (en) | 2023-03-14 |
US20220065500A1 (en) | 2022-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7497084B2 (en) | Co-axial multi-stage pulse tube for helium recondensation | |
JP5860866B2 (ja) | ガス圧を均衡させた極低温膨張エンジン | |
US5642623A (en) | Gas cycle refrigerator | |
JP2013174411A (ja) | 極低温冷凍機 | |
CA2559201C (en) | Low frequency pulse tube with oil-free drive | |
JP4259252B2 (ja) | 極低温冷凍機 | |
CN109556318B (zh) | 一种热声制冷机 | |
KR20180049204A (ko) | 하이브리드 브레이튼-기퍼드-맥마흔 팽창기 | |
JP7507966B2 (ja) | パルス管冷却装置の為の同軸ダブルインレット弁 | |
JP7538331B2 (ja) | パルス管冷却装置の為のハイブリッドダブルインレット弁 | |
JP6109057B2 (ja) | 蓄冷器式冷凍機 | |
JPH11304271A (ja) | 蓄冷型冷凍機およびそれを用いた超電導マグネットシステム | |
JP6087168B2 (ja) | 極低温冷凍機 | |
US20050000232A1 (en) | Pulse tube cooling by circulation of buffer gas | |
JP2005283026A (ja) | 蓄冷式冷凍機 | |
JP2723342B2 (ja) | 極低温冷凍機 | |
JP2015152259A (ja) | 極低温冷凍機 | |
JP2000310458A (ja) | パルス管冷凍機 | |
Tanaeva et al. | High‐frequency Pulse‐tube Refrigerator for 4 K | |
JPH04124561A (ja) | スターリング冷凍機の膨張機 | |
JP4374458B2 (ja) | パルス管冷凍機 | |
CN116379631A (zh) | 双管斯特林制冷机 | |
JPH0599523A (ja) | 極低温膨張機 | |
JP2015143596A (ja) | 蓄冷器および蓄冷器式冷凍機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230427 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230427 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240419 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240618 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7507966 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |