JP2551000B2 - 極低温発生装置 - Google Patents

極低温発生装置

Info

Publication number
JP2551000B2
JP2551000B2 JP62136974A JP13697487A JP2551000B2 JP 2551000 B2 JP2551000 B2 JP 2551000B2 JP 62136974 A JP62136974 A JP 62136974A JP 13697487 A JP13697487 A JP 13697487A JP 2551000 B2 JP2551000 B2 JP 2551000B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
expansion
regenerator
pipe
working gas
cooled
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62136974A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63302259A (ja
Inventor
秀雄 三澤
英夫 三田
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.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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 Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP62136974A priority Critical patent/JP2551000B2/ja
Priority to US07/196,423 priority patent/US4845953A/en
Publication of JPS63302259A publication Critical patent/JPS63302259A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2551000B2 publication Critical patent/JP2551000B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14Compression 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、40K以下の極低温発生装置に関し、詳しく
は、40K以下の極低温を効率良く発生可能にし、逆スタ
ーリングサイクル、ギホードマクマホンサイクル等の冷
凍機への利用範囲を拡大させ得る極低温発生装置に関す
る。
(従来の技術) 従来のこの種の極低温発生装置としては第2図及び第
3図に示す装置が知られている。
第2図に示すように、従来の冷凍機は、圧縮空間20
1、この圧縮空間201を形成する圧縮ピストン209、圧縮
空間201に連結された冷却器202、この冷却器に連結され
た第1蓄冷器203よりなる回路と、第1膨張空間204、こ
の第1膨張空間204及び前記第1蓄冷器203と連通された
第2蓄冷器205、第2膨張空間206、この第2膨張空間20
6と第2蓄冷器205と連通した第3蓄冷器207、第3膨張
空間208、第1、第2、第3膨張空間204、206、208をそ
れぞれ形成する膨張ピストン210よりなる回路と、前記
第3蓄冷器207と前記第3膨張空間208間の配管211及び
この配管211の途中に設けられた被冷却体213から構成さ
れている。
この従来の極低温発生装置では、圧縮空間201内の作
動ガスは圧縮ピストン209により圧縮された後、冷却器2
02で冷却され、第1蓄冷器203を通り冷却され、第1膨
張空間204と第2蓄冷器205へ流入する。前記第2蓄冷器
205へ流入した作動ガスはさらに冷却され、第2膨張空
間206と第3蓄冷器207へ流入する。前記第3蓄冷器207
へ流入した作動ガスは、さらに冷却され第3膨張空間20
8へ流入する。前記第1、第2、第3膨張空間204、20
6、208へ流入した作動ガスは膨張ピストン210の膨張に
よって該第1、第2、第3膨張空間204、206、208でそ
れぞれ、約90K、約60K、約40Kの温度の冷凍を発生す
る。前記第3膨張空間208で発生した約40Kの冷凍により
配管211を介して第3蓄冷器207と第3膨張空間208の間
に配設された放熱管212を含む被冷却体213は冷却され
る。
第3図に示す他の従来装置では、第3膨張空間301と
第3蓄冷器302を連通する配管303と被冷却304とを銅等
の熱良導体305を介して接触せしめる方法を採用してい
る。
(発明が解決しようとする問題点) 上記第2図に示した従来の冷凍機においては、前記被
冷却体213が、第3膨張空間208及び第3蓄冷器207から
離れている場合、配管211を長くしなければならず、こ
のため配管抵抗が増加して作動ガスの流れが悪くなり、
さらに冷凍機の第3膨張空間208での冷凍到達温度が高
くなってしまうという問題がある。
又、上記第3図に示した従来装置の場合、被冷却体30
4と配管303の距離が遠くなった場合、配管303に接触し
た熱良導体305端面と被冷却体302と接触した端面には温
度差が発生し、冷凍機が所定の冷凍能力を発揮しても、
被冷却体304の温度が高くなるという問題がある。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、極
低温発生装置と被冷却体の距離が大きく離れている場合
でも40K以下の極低温を効率よく発生しうる極低温発生
装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、作動ガスを圧縮する圧縮室と、前記圧縮室
に直列接続され、前記圧縮室側から移送された作動ガス
から熱を奪う蓄冷器と、前記蓄冷器と配管を介して連結
され、前記蓄冷器側から移送された作動ガスを膨張させ
る膨張室と、前記配管に連結され、作動ガスの膨張によ
り発生する冷凍により冷却される被冷却体とを有する極
低温発生装置において、 膨張室と蓄冷室との間に、被冷却体への配管と並列に
バイパス通路を設けた事を特徴とするものである。
即ち、本発明の極低温発生装置は、膨張室と蓄冷器と
の間を連通し、極低温を取り出す配管以外に、該膨張室
と該蓄冷器とを連通するバイパス通路を、前記配管と並
列に設けた構成にしたことを特色とする。
(作用) 前記膨張室と前記蓄冷器とを連通するバイパス通路を
設け、この通路の配管の太さを変えることにより、その
中を流れる作動ガス量を変化せしめる。このバイパス通
路により配管内のガス流動抵抗が減少し、作動ガスの流
れが良くなり極低温発生装置の冷凍温度を下げ、極低温
発生装置と被冷却体との温度差をなくし、被冷却体が極
低温により効率よく冷却される。
(実施例) 本発明の極低温発生装置の一実施例を、第1図に基づ
いて説明する。
本実施例の極低温発生装置は、第1、第2、第3膨張
空間8、10、21、膨張シリンダ24及び膨張ピストン25と
で形成された膨張室40と、圧縮シリンダ1、圧縮ピスト
ン2、圧縮空間3とを含む圧縮室50と、冷却器4と、第
1、第2、第3蓄冷器5、9、13とで形成された蓄冷室
60と、前記膨張室40と蓄冷室60との間で配管14、17によ
り連結された被冷却体16と、この配管14、17と並列に配
設されてバイパス通路をなす配管18を基本構成とする。
上記構成をさらに詳細に説明すれば、圧縮室50に形成
された圧縮空間3は、冷却器4、第1蓄冷器5を通り、
連通管6、7を介して、それぞれ第1膨張空間8、第2
蓄冷器9の一端側へ連通している。前記第2蓄冷器9の
他端側は連通管11、12を通り、前記膨張室40を形成する
第2膨張室空間10、第3蓄冷器13の一端側へ連通してい
る。前記第3蓄冷器13の他端側はバイパス通路を形成す
る配管18を通り、第3膨張空間21に連通し、さらに前記
配管18と並列に、配管14と被冷却体16内の放熱管15を通
り、配管17を介して第3膨張空間21に連通している。な
お配管18の内径は配管14、17の内径より細くしてある。
こうして構成された冷凍回路100内にはヘリウムガス等
の冷媒が充填されている。
又、圧縮ピストン2にはロッド22が連結され、さら
に、この圧縮ピストンの外周2aの一部にはガス封止のた
めのピストンリング23が設けられ、ロッド22の外壁22a
の一部にもガス封止のためのシール31が設けられてい
る。
第1膨張空間8、第2膨張空間10、第3膨張空間21
は、それぞれ2段の凸型を有する膨張シリンダ24、膨張
ピストン25によって形成される。膨張ピストンの各段の
外周上には該第1、2、3膨張空間8、10、21内のガス
封止のためのピストンリング26、27、28が設置されてい
る。又、膨張ピストン25にはロッド29が連絡され、該ロ
ッド29の外壁29a上の一部には、ガス封止のためのシー
ル30が設置されている。ロッド22、29は図示されていな
い往復駆動機構(例えばクランク機構)に連結され膨張
ピストン25の方が圧縮ピストン2より約90゜位相が進む
ように設置されている。
以上の構成において本発明の作用について説明すれ
ば、圧縮空間3内の作動ガス(ヘリウムガス等)は圧縮
ピストン2により圧縮された後、冷却器4で冷却され、
第1蓄冷器5を通り、さらに冷却され連通管6、7を通
り、それぞれ第1膨張空間8及び第2蓄冷器9へと流入
する。第1膨張空間8に入った作動ガスは、膨張ピスト
ン25により膨張され、約90Kの温度の冷凍を発生する。
ところで第2蓄冷器に流入した作動ガスは、さらに冷却
されて連通管11を通り、第2膨張空間10と第3蓄冷器13
へと流入する。第2膨張空間10に流入した作動ガスは膨
張ピストン25により膨張され約60K温度の冷凍を発生す
る。又、第3蓄冷器13に流入した作動ガスは、冷却され
て配管18と連通管14の2方向へ流入する。配管18に入っ
たガスは第3膨張空間21へ流入し、一方、配管14に入っ
たガスは放熱管15、配管17を通過して第3膨張空間21へ
流入する。第3膨張空間21へ流入した作動ガスは膨張ピ
ストン25の膨張によって約40Kの冷凍を発生する。
ところで、前記第3膨張空間21と第3蓄冷器13は配管
14、17、18で結ばれているが、配管14、17が長く、圧力
損失が大きくなっても、第3膨張空間21と第3蓄冷器13
はバイパス通路である配管18で結ばれているため圧損を
減らす事が出来、冷凍機の作動ガスは妨げられる事なく
流れるために、冷凍機の到達温度を下げる事が出来る。
[発明の効果] 以上、要するに本発明は逆スターリングサイクル・ギ
ホードマクマホンサイクル等を利用する冷凍機におい
て、膨張空間と蓄冷器との間に設けられ、被冷却体を冷
却する配管と並列にバイパス通路を配置したものであ
る。
本発明は、前記被冷却体が膨張空間及び蓄冷器から離
れている場合でも、これらを短絡するバイパス通路を形
成する管の内径を変えることによって、前記配管を流れ
る作動ガス流量を変化させ、流れを良くすることが出来
る。これにより冷凍機の到達温度を下げ、40K以下の極
低温を効率よく発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の構成図であり、第2図及
び第3図は従来の冷凍機の構成図である。 5……第1蓄冷器、8……第1膨張空間 9……第2蓄冷器、10……第2膨張空間 13……第3蓄冷器、16……被冷却体 14、17……配管 18……配管(バイパス通路) 21……第3膨張空間、24……膨張シリンダ 25……膨張ピストン、40……膨張室 60……蓄冷室

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】作動ガスを圧縮する圧縮室と、 前記圧縮室に直列接続され、前記圧縮室側から移送され
    た作動ガスから熱を奪う蓄冷器と、 前記蓄冷器と配管を介して連結され、前記蓄冷器側から
    移送された作動ガスを膨張させる膨張室と、 前記配管に連結され、作動ガスの膨張により発生する冷
    凍により冷却される被冷却体とを有する極低温発生装置
    において、 前記膨張室と前記蓄冷器とを連結し、前記配管と並列に
    設けられたバイパス通路を有することを特徴とする極低
    温発生装置。
  2. 【請求項2】前記バイパス通路は、前記配管の内径より
    径の細い内径をもつ配管で形成される特許請求の範囲第
    1項記載の極低温発生装置。
JP62136974A 1987-05-29 1987-05-29 極低温発生装置 Expired - Fee Related JP2551000B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62136974A JP2551000B2 (ja) 1987-05-29 1987-05-29 極低温発生装置
US07/196,423 US4845953A (en) 1987-05-29 1988-05-20 Refrigerating system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62136974A JP2551000B2 (ja) 1987-05-29 1987-05-29 極低温発生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63302259A JPS63302259A (ja) 1988-12-09
JP2551000B2 true JP2551000B2 (ja) 1996-11-06

Family

ID=15187822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62136974A Expired - Fee Related JP2551000B2 (ja) 1987-05-29 1987-05-29 極低温発生装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4845953A (ja)
JP (1) JP2551000B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2609327B2 (ja) * 1989-05-26 1997-05-14 三菱電機株式会社 冷凍機
JP2884684B2 (ja) * 1990-03-30 1999-04-19 アイシン精機株式会社 冷却システム
JP2836175B2 (ja) * 1990-03-31 1998-12-14 アイシン精機株式会社 冷凍機
US5099650A (en) * 1990-04-26 1992-03-31 Boreas Inc. Cryogenic refrigeration apparatus
CN1035788C (zh) * 1992-01-04 1997-09-03 中国科学院低温技术实验中心 多路旁通脉冲管制冷机
US5345769A (en) * 1992-11-12 1994-09-13 Boreas, Inc. Cryogenic refrigeration apparatus
JP3674791B2 (ja) * 1994-07-14 2005-07-20 アイシン精機株式会社 冷却装置
JP3305508B2 (ja) * 1994-08-24 2002-07-22 アイシン精機株式会社 冷却装置
KR20150124390A (ko) * 2014-04-25 2015-11-05 주식회사 서남 극저온 냉동 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1050390A (ja) * 1964-02-14
NL140615B (nl) * 1965-04-06 1973-12-17 Philips Nv Inrichting voor het verwekken van koude bij zeer lage temperaturen.
NL6513117A (ja) * 1965-10-09 1967-04-10
JPS5816158A (ja) * 1981-07-22 1983-01-29 アイシン精機株式会社 蓄冷器を設えた超低温冷凍機

Also Published As

Publication number Publication date
US4845953A (en) 1989-07-11
JPS63302259A (ja) 1988-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4366676A (en) Cryogenic cooler apparatus
US3148512A (en) Refrigeration apparatus
US5181383A (en) Refrigerator
JP2551000B2 (ja) 極低温発生装置
JP2511604B2 (ja) 寒剤冷凍装置
JPS629827B2 (ja)
JP2609327B2 (ja) 冷凍機
US4281517A (en) Single stage twin piston cryogenic refrigerator
JPH05312426A (ja) 極低温冷凍機
JPH0452468A (ja) 極低温冷凍装置
JPH03286967A (ja) パルス管冷凍機
JPH0147713B2 (ja)
JPS5840455A (ja) 超低温冷凍機
JPS6353465B2 (ja)
Patel et al. Theoretical Analysis of Regenerator for Reversed Stirling Cycle Review
JPH0120699B2 (ja)
JP2942045B2 (ja) パルス管式冷凍機
JP2941110B2 (ja) パルス管式冷凍機
JPS61225556A (ja) 低温冷却装置
JP2526904B2 (ja) 極低温装置
RU2053461C1 (ru) Газовая холодильная машина
JPS5840456A (ja) 超低温冷凍機
JP2000018742A (ja) 冷却装置
JPH07151408A (ja) 冷凍装置
JPH0240454Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees