JP2698198B2 - 極低温冷凍装置 - Google Patents
極低温冷凍装置Info
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- JP2698198B2 JP2698198B2 JP1335565A JP33556589A JP2698198B2 JP 2698198 B2 JP2698198 B2 JP 2698198B2 JP 1335565 A JP1335565 A JP 1335565A JP 33556589 A JP33556589 A JP 33556589A JP 2698198 B2 JP2698198 B2 JP 2698198B2
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- compressor
- cryogenic refrigeration
- communication section
- pulse tube
- regenerator
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- 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
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1408—Pulse-tube cycles with pulse tube having U-turn or L-turn type geometrical arrangements
-
- 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
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B2309/1424—Pulse tubes with basic schematic including an orifice and a reservoir
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、コンプレッサーと蓄冷器との間に、往路側
電磁弁と復路側電磁弁とを設けてなるパルスチューブタ
イプの極低温冷凍装置に関する。
電磁弁と復路側電磁弁とを設けてなるパルスチューブタ
イプの極低温冷凍装置に関する。
（ロ） 従来の技術 本発明に先行する特開平１−114670号公報に記載され
た従来のパルスチューブ冷凍機では切換弁を有しないた
め、ガス状冷媒流の往動時から復動時への切換わりが緩
慢になり、充分な冷凍能力が得られない不都合がある。
た従来のパルスチューブ冷凍機では切換弁を有しないた
め、ガス状冷媒流の往動時から復動時への切換わりが緩
慢になり、充分な冷凍能力が得られない不都合がある。
斬る不都合を解消すべく、第２図に示すように、往路
側連通部（１）と復路側連通部（２）とにそれぞれ電磁
弁（３）（４）を設け、両電磁弁（３）（４）によりガ
ス状冷媒の流通方向を切換え、このガス状冷媒を、その
往動時においてはコンプレッサー（５）から順次蓄冷器
（６）、パルスチューブ（７）及び貯蔵容器（８）に流
通し、その復動時には貯蔵容器（８）から順次パルスチ
ューブ（７）、蓄冷器（６）及び高低圧発生部（５）に
流通させるパルスチューブ冷凍機がMikulinらによって
提案されている。
側連通部（１）と復路側連通部（２）とにそれぞれ電磁
弁（３）（４）を設け、両電磁弁（３）（４）によりガ
ス状冷媒の流通方向を切換え、このガス状冷媒を、その
往動時においてはコンプレッサー（５）から順次蓄冷器
（６）、パルスチューブ（７）及び貯蔵容器（８）に流
通し、その復動時には貯蔵容器（８）から順次パルスチ
ューブ（７）、蓄冷器（６）及び高低圧発生部（５）に
流通させるパルスチューブ冷凍機がMikulinらによって
提案されている。
しかしながら、この種従来のパルスチューブ冷凍機に
おいても、前記電磁弁（３）（４）が往路側と復路側に
１個ずつしか存在したいため、冷媒流の切換え速度が依
然として緩慢であり、特にガス流量のアップの目的で連
通部（１）（２）及び電磁弁（３）（４）を大型化した
場合にはこの電磁弁（３）（４）の慣性力や摩擦力が増
大して開閉周期の高速化が困難になり、ガス状冷媒流を
高速度で切換えられない欠点がある。
おいても、前記電磁弁（３）（４）が往路側と復路側に
１個ずつしか存在したいため、冷媒流の切換え速度が依
然として緩慢であり、特にガス流量のアップの目的で連
通部（１）（２）及び電磁弁（３）（４）を大型化した
場合にはこの電磁弁（３）（４）の慣性力や摩擦力が増
大して開閉周期の高速化が困難になり、ガス状冷媒流を
高速度で切換えられない欠点がある。
（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明は前述の欠点を解消し、ガス状冷媒流を高速度
で切換えることで能力制御機能の優れた極低温冷凍装置
を提供するものである。
で切換えることで能力制御機能の優れた極低温冷凍装置
を提供するものである。
（ニ） 課題を解決するたの手段 本発明は、コンプレッサーを順次、蓄冷器、パルスチ
ューブ及び貯蔵容器に連通し、この貯蔵容器と前記コン
プレッサーとの間でガス状冷媒を往復移動させてなると
共に、前記コンプレッサーと前記蓄冷器との間に、往路
側連通部と復路側連通部とを設けてなるものであって、 前記往路側連通部と前記復路側連通部を、それぞれ複
数の連通路に分岐し、各連通路に電磁弁を介設したもの
である。
ューブ及び貯蔵容器に連通し、この貯蔵容器と前記コン
プレッサーとの間でガス状冷媒を往復移動させてなると
共に、前記コンプレッサーと前記蓄冷器との間に、往路
側連通部と復路側連通部とを設けてなるものであって、 前記往路側連通部と前記復路側連通部を、それぞれ複
数の連通路に分岐し、各連通路に電磁弁を介設したもの
である。
（ホ） 作用 本発明によれば、往路側連通部も復路側連通部も複数
に分岐して細分化され、これに対応して各電磁弁も小型
化され慣性力や摩擦力が制限され開閉応答速度の速いも
のになり、よって多量の冷媒流が高速度で切換え制御さ
れるようになり、従って、極低温冷凍装置の冷凍能力が
アップする。
に分岐して細分化され、これに対応して各電磁弁も小型
化され慣性力や摩擦力が制限され開閉応答速度の速いも
のになり、よって多量の冷媒流が高速度で切換え制御さ
れるようになり、従って、極低温冷凍装置の冷凍能力が
アップする。
（ヘ） 実施例 次に本発明の一実施例について説明する。
第１図において、（９）はコンプレッサー、（10）は
コンプレッサー（９）に連通した蓄冷器で、蓄冷材（1
1）を収納している。（12）は往路側連通部で、コンプ
レッサー（９）と蓄冷器（10）との間に設けられてい
る。（13）は復路側連通部で、往路側連通部（12）と同
様にコンプレッサー（９）と蓄冷器（10）との間に設け
られている。（14）はステンレス鋼製のパルスチューブ
で、蓄冷器（10）に連通しこのパルスチューブ（14）の
冷媒導入側に低温熱交換部（15）を形成している。（1
6）はパルスチューブ（14）の冷媒排出側に連通したオ
リフィス弁、（17）はオリフィス弁（16）に連通した貯
蔵容器である。
コンプレッサー（９）に連通した蓄冷器で、蓄冷材（1
1）を収納している。（12）は往路側連通部で、コンプ
レッサー（９）と蓄冷器（10）との間に設けられてい
る。（13）は復路側連通部で、往路側連通部（12）と同
様にコンプレッサー（９）と蓄冷器（10）との間に設け
られている。（14）はステンレス鋼製のパルスチューブ
で、蓄冷器（10）に連通しこのパルスチューブ（14）の
冷媒導入側に低温熱交換部（15）を形成している。（1
6）はパルスチューブ（14）の冷媒排出側に連通したオ
リフィス弁、（17）はオリフィス弁（16）に連通した貯
蔵容器である。
而して前記往路側連通部（12）と前記復路側連通部
（13）は、それぞれ複数の連通路（18）（19）（20）
（21）（22）（23）に分岐し、各連通路（18）（19）
（20）（21）（22）（23）に電磁弁（24）（25）（26）
（27）（28）（29）を介設してある。また、前記電磁弁
（24）（25）（26）（27）（28）（29）は、図示しない
制御装置に接続し、この制御装置の出力信号により、往
路側の電磁弁（24）（25）（26）同士が同時タイミング
でオン、オフし、復路側の電磁弁（27）（28）（29）同
士も同時タイミングでオン、オフするように構成してあ
る。
（13）は、それぞれ複数の連通路（18）（19）（20）
（21）（22）（23）に分岐し、各連通路（18）（19）
（20）（21）（22）（23）に電磁弁（24）（25）（26）
（27）（28）（29）を介設してある。また、前記電磁弁
（24）（25）（26）（27）（28）（29）は、図示しない
制御装置に接続し、この制御装置の出力信号により、往
路側の電磁弁（24）（25）（26）同士が同時タイミング
でオン、オフし、復路側の電磁弁（27）（28）（29）同
士も同時タイミングでオン、オフするように構成してあ
る。
前記極低温冷凍装置では、往路側の電磁弁（24）（2
5）（26）がオンした場合に、コンプレッサー（９）の
圧縮冷媒は蓄冷器（10）を経て冷却してパルスチューブ
（14）に流入しこのパルスチューブ（14）の残留冷媒を
圧縮してその圧縮熱を高温端部（30）で放熱し更にオリ
フィス弁（16）を通る間に断熱膨張により冷却して貯蔵
容器（17）に流入し、その後復路側の電磁弁（27）（2
8）（29）がオンした場合に、ガス状冷媒は復帰移動し
てパルスチューブ（14）内で断熱膨張し更に低温化して
低温熱交換部（15）及び蓄冷器（10）を冷却しコンプレ
ッサー（９）に戻り、斬る往復移動サイクルを繰り返す
ことにより、低温熱交換部（15）に極低温が得られるよ
うになる。
5）（26）がオンした場合に、コンプレッサー（９）の
圧縮冷媒は蓄冷器（10）を経て冷却してパルスチューブ
（14）に流入しこのパルスチューブ（14）の残留冷媒を
圧縮してその圧縮熱を高温端部（30）で放熱し更にオリ
フィス弁（16）を通る間に断熱膨張により冷却して貯蔵
容器（17）に流入し、その後復路側の電磁弁（27）（2
8）（29）がオンした場合に、ガス状冷媒は復帰移動し
てパルスチューブ（14）内で断熱膨張し更に低温化して
低温熱交換部（15）及び蓄冷器（10）を冷却しコンプレ
ッサー（９）に戻り、斬る往復移動サイクルを繰り返す
ことにより、低温熱交換部（15）に極低温が得られるよ
うになる。
また、前記極低温冷凍装置では、往路側連通部（12）
も復路側連通部（13）も複数に分岐して細分化され、こ
れに対応して各電磁弁（24）（25）（26）（27）（28）
（29）も小型化され開閉応答速度の速いものになり、よ
って多量の冷媒流が高速度で切換え制御されるようにな
り、従って、冷凍能力の制御機能が高まる。
も復路側連通部（13）も複数に分岐して細分化され、こ
れに対応して各電磁弁（24）（25）（26）（27）（28）
（29）も小型化され開閉応答速度の速いものになり、よ
って多量の冷媒流が高速度で切換え制御されるようにな
り、従って、冷凍能力の制御機能が高まる。
（ト） 発明の効果 本発明は以上のように構成したから、往路側連通路も
復路側連通部も複数に分岐して細分化され、これに対応
して各電磁弁も小型化され慣性力や摩擦力が制限され開
閉応答速度の速いものになり、よって多量の冷媒流が高
速度で切換え制御されるようになり、従って、極低温冷
凍装置の冷凍能力をアップできる。
復路側連通部も複数に分岐して細分化され、これに対応
して各電磁弁も小型化され慣性力や摩擦力が制限され開
閉応答速度の速いものになり、よって多量の冷媒流が高
速度で切換え制御されるようになり、従って、極低温冷
凍装置の冷凍能力をアップできる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は従来例の
構成図である。 （９）……コンプレッサー、（10）……蓄冷器、（12）
……往路側連通部、（13）……復路側連通部、（14）…
…パルスチューブ、（17）……貯蔵容器、（18）〜（2
3）……連通路、（24）〜（29）……電磁弁。
構成図である。 （９）……コンプレッサー、（10）……蓄冷器、（12）
……往路側連通部、（13）……復路側連通部、（14）…
…パルスチューブ、（17）……貯蔵容器、（18）〜（2
3）……連通路、（24）〜（29）……電磁弁。
Claims (2)
- 【請求項１】コンプレッサーを順次、蓄冷器、パルスチ
ューブ及び貯蔵容器に連通し、この貯蔵容器と前記コン
プレッサーとの間で、ガス状冷媒を往復移動させてなる
と共に、前記コンプレッサーと前記蓄冷器との間に、往
路側連通部と復路側連通部とを設けてなるものであっ
て、 前記往路側連通部と前記復路側連通部を、それぞれ複数
の連通路に分岐し、各連通路に電磁弁を介設したことを
特徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項２】前記電磁弁を、往路側と復路側で、それぞ
れ同時にオン、オフすることを特徴とする請求項１記載
の極低温冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1335565A JP2698198B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 極低温冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1335565A JP2698198B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 極低温冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03194365A JPH03194365A (ja) | 1991-08-26 |
| JP2698198B2 true JP2698198B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=18290005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1335565A Expired - Fee Related JP2698198B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 極低温冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698198B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-25 JP JP1335565A patent/JP2698198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03194365A (ja) | 1991-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |