JP6403539B2 - 極低温冷凍機 - Google Patents
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Description
図1(a)−(b)は、本発明の第1の実施の形態に係る極低温冷凍機1を模式的に示す図である。第1の実施の形態に係る極低温冷凍機1は、例えば、作動ガスとしてヘリウムガスを用いるギフォードマクマホンタイプの冷凍機である。極低温冷凍機1は、ディスプレーサ2と、ディスプレーサ2との間に膨張空間3を形成するシリンダ4と、膨張空間3に隣接するとともに外包するように位置する有底円筒状の冷却ステージ5を備える。冷却ステージ5は、冷却対象と作動ガスとの間の熱交換を行う熱交換器として機能する。
第2の実施の形態に係る極低温冷凍機1について説明する。以下、第1の実施の形態に係る極低温冷凍機1と重複する記載については、適宜省略または簡略化して説明する。
Claims (9)
- 内部空間を有し、当該内部空間を作動ガスが流通するディスプレーサと、
前記ディスプレーサを往復移動可能に収容し、前記ディスプレーサの底面との間に作動ガスの膨張空間を形成するシリンダと、
前記シリンダの外周および底部において、前記膨張空間に対応する位置に設けられた冷却ステージと、
前記膨張空間の内部に備えられ、前記冷却ステージと熱的に接続する熱交換器と、
前記内部空間と前記膨張空間とを結ぶ作動ガスの流路であって、
前記ディスプレーサの前記膨張空間側の端部に備えられ、前記内部空間と前記膨張空間との間の作動ガスの出入り口となる開口部を含み、前記熱交換器を迂回する第1流路と、
前記ディスプレーサの底部において前記膨張空間に突出するように形成された管路を含み、前記熱交換器を経由する第2流路と、を備える作動ガスの流路とを備えることを特徴とする極低温冷凍機。 - 少なくとも前記ディスプレーサが上死点にあるとき、前記第2流路の流路抵抗が前記第1流路の流路抵抗より小さいことを特徴とする請求項1に記載の極低温冷凍機。
- 少なくとも前記ディスプレーサが下死点にあるとき、前記第1流路の流路抵抗が前記第2流路の流路抵抗より小さいことを特徴とする請求項1または2に記載の極低温冷凍機。
- 前記膨張空間の底部に設けられ、少なくとも前記ディスプレーサが下死点にあるとき、前記流路の前記膨張空間側の端部を収容して作動ガスの流通を遮断する収容部をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の極低温冷凍機。
- 前記収容部の深さは、前記ディスプレーサのストローク長の半分以下であることを特徴とする請求項4に記載の極低温冷凍機。
- 前記熱交換器は、金網の集合体またはスリットであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の極低温冷凍機。
- 前記第1流路は、前記ディスプレーサの側壁と前記シリンダの内壁との間に設けられ、前記開口部と連通するクリアランスを含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の極低温冷凍機。
- 内部空間を有し、当該内部空間を作動ガスが流通するディスプレーサと、
前記ディスプレーサを往復移動可能に収容し、前記ディスプレーサの底面との間に作動ガスの膨張空間を形成するシリンダと、
前記シリンダの外周および底部において、前記膨張空間に対応する位置に設けられた冷却ステージと、
前記膨張空間の内部に備えられ、前記冷却ステージと熱的に接続する熱交換器と、
前記熱交換器を迂回して、前記内部空間と前記膨張空間とを結ぶ第1流路と、
前記熱交換器を経由して、前記内部空間と前記膨張空間とを結ぶ第2流路と、を備え、
少なくとも前記ディスプレーサが上死点にあるとき、前記第2流路の流路抵抗が前記第1流路の流路抵抗より小さいことを特徴とする極低温冷凍機。 - 内部空間を有し、当該内部空間を作動ガスが流通するディスプレーサと、
前記ディスプレーサを往復移動可能に収容し、前記ディスプレーサの底面との間に作動ガスの膨張空間を形成するシリンダと、
前記シリンダの外周および底部において、前記膨張空間に対応する位置に設けられた冷却ステージと、
前記膨張空間の内部に備えられ、前記冷却ステージと熱的に接続する熱交換器と、
前記熱交換器を迂回して、前記内部空間と前記膨張空間とを結ぶ第1流路と、
前記熱交換器を経由して、前記内部空間と前記膨張空間とを結ぶ第2流路と、を備え、
少なくとも前記ディスプレーサが下死点にあるとき、前記第1流路の流路抵抗が前記第2流路の流路抵抗より小さいことを特徴とする極低温冷凍機。
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