JPH08271074A - パルス管冷凍機 - Google Patents
パルス管冷凍機Info
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- JPH08271074A JPH08271074A JP7584095A JP7584095A JPH08271074A JP H08271074 A JPH08271074 A JP H08271074A JP 7584095 A JP7584095 A JP 7584095A JP 7584095 A JP7584095 A JP 7584095A JP H08271074 A JPH08271074 A JP H08271074A
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- Japan
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- pulse tube
- valve
- cold head
- tube refrigerator
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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
- 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
- F25B2309/1424—Pulse tubes with basic schematic including an orifice and a reservoir
- F25B2309/14241—Pulse tubes with basic schematic including an orifice reservoir multiple inlet pulse tube
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 迅速な昇温が可能なパルス管冷凍機を提供す
ること。 【構成】 圧力振動源１と蓄冷器２とを連結する導管７
と、パルス管４と第１位相調節機構１１とを連結する導
管８とを、昇温用配管１２で連結し、この昇温用配管１
２の途中に開閉バルブ１３を設けた構成とし、冷凍動作
においては開閉バルブ１３を閉じた状態で運転し、昇温
動作においては開閉バルブ１３を開いた状態運転するよ
うにしたこと。
ること。 【構成】 圧力振動源１と蓄冷器２とを連結する導管７
と、パルス管４と第１位相調節機構１１とを連結する導
管８とを、昇温用配管１２で連結し、この昇温用配管１
２の途中に開閉バルブ１３を設けた構成とし、冷凍動作
においては開閉バルブ１３を閉じた状態で運転し、昇温
動作においては開閉バルブ１３を開いた状態運転するよ
うにしたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス管冷凍機に係
り、特に迅速な昇温が可能なパルス管冷凍機に関する。
り、特に迅速な昇温が可能なパルス管冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、構成が比較的簡単で到達温度の低
い冷凍機としてパルス管冷凍機が知られている。このパ
ルス管冷凍機の基本的な冷凍原理は、圧力振動源により
作動ガスを往復動させるとともに、位相調節機構により
作動ガスの往復動と圧力の変化に位相差をもたせ、それ
により、作動ガスの往復動中、一端で熱を奪い、他端で
熱を吐き出す動作を蓄冷器内で連続的に行わしめ、蓄冷
器の片側に連結しているコールドヘッドにおいて冷凍を
発生させるものである。
い冷凍機としてパルス管冷凍機が知られている。このパ
ルス管冷凍機の基本的な冷凍原理は、圧力振動源により
作動ガスを往復動させるとともに、位相調節機構により
作動ガスの往復動と圧力の変化に位相差をもたせ、それ
により、作動ガスの往復動中、一端で熱を奪い、他端で
熱を吐き出す動作を蓄冷器内で連続的に行わしめ、蓄冷
器の片側に連結しているコールドヘッドにおいて冷凍を
発生させるものである。
【０００３】ところで、このパルス管冷凍機を利用した
機器として例えばクライオポンプがある。クライオポン
プでは、冷凍機のコールドヘッドに取り付けられた吸着
パネルに気体分子を吸着させることにより高真空状態を
得ているが、吸着パネルに一定量以上の気体分子が吸着
してしまうとそれ以上気体分子を吸着することができ
ず、そのままではこれ以上の高真空状態を得ることがで
きない。そのため迅速に吸着パネルを昇温させ、吸着し
た気体分子を外部に放出させなければならない。
機器として例えばクライオポンプがある。クライオポン
プでは、冷凍機のコールドヘッドに取り付けられた吸着
パネルに気体分子を吸着させることにより高真空状態を
得ているが、吸着パネルに一定量以上の気体分子が吸着
してしまうとそれ以上気体分子を吸着することができ
ず、そのままではこれ以上の高真空状態を得ることがで
きない。そのため迅速に吸着パネルを昇温させ、吸着し
た気体分子を外部に放出させなければならない。
【０００４】上記吸着パネルの昇温が必要なとき、従来
は真空容器を電気ヒータ等で昇温し、その真空容器内壁
から吸着パネルへの輻射により吸着パネルを昇温する方
法、コールドヘッドに電気ヒータを取り付け、吸着パネ
ルを昇温する方法等が用いられていた。
は真空容器を電気ヒータ等で昇温し、その真空容器内壁
から吸着パネルへの輻射により吸着パネルを昇温する方
法、コールドヘッドに電気ヒータを取り付け、吸着パネ
ルを昇温する方法等が用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
輻射による昇温は間接的であり時間を要し、また真空容
器を昇温させるので、容器のシール部品等の材質が制限
される。コールドヘッドに取り付けた電気ヒータによる
昇温では、真空容器中へ電気ヒータ用導線の導入が必要
であり、装置構成が複雑となり、また真空容器内の導線
のメンテナンスも必要である。また電気ヒータ等の外部
昇温機構をパルス管冷凍機に付属させるとなると、装置
が大型化し、スペース的に不利であり、またコスト的に
も高くなる。故に、本発明は、外部温度調節機構を用い
ず、迅速な昇温を実現できるパルス管冷凍機を提供する
ことを技術的課題とするものである。
輻射による昇温は間接的であり時間を要し、また真空容
器を昇温させるので、容器のシール部品等の材質が制限
される。コールドヘッドに取り付けた電気ヒータによる
昇温では、真空容器中へ電気ヒータ用導線の導入が必要
であり、装置構成が複雑となり、また真空容器内の導線
のメンテナンスも必要である。また電気ヒータ等の外部
昇温機構をパルス管冷凍機に付属させるとなると、装置
が大型化し、スペース的に不利であり、またコスト的に
も高くなる。故に、本発明は、外部温度調節機構を用い
ず、迅速な昇温を実現できるパルス管冷凍機を提供する
ことを技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する）は、少なくとも圧
力振動源と、蓄冷器と、コールドヘッドと、パルス管
と、第１位相調節機構とを直列接続し、作動ガスの往復
動と圧力の位相差を利用して前記コールドヘッドにおい
て冷凍を発生するパルス管冷凍機において、前記圧力振
動源と前記パルス管の室温端部とを開閉弁を介して連結
し、前記コールドヘッドの冷凍時には前記開閉弁を閉じ
た状態とし、前記コールドヘッドの昇温時には前記開閉
弁を開いた状態で運転することを特徴とする、パルス管
冷凍機としたことである。
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する）は、少なくとも圧
力振動源と、蓄冷器と、コールドヘッドと、パルス管
と、第１位相調節機構とを直列接続し、作動ガスの往復
動と圧力の位相差を利用して前記コールドヘッドにおい
て冷凍を発生するパルス管冷凍機において、前記圧力振
動源と前記パルス管の室温端部とを開閉弁を介して連結
し、前記コールドヘッドの冷凍時には前記開閉弁を閉じ
た状態とし、前記コールドヘッドの昇温時には前記開閉
弁を開いた状態で運転することを特徴とする、パルス管
冷凍機としたことである。
【０００７】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する）は、少なくとも圧力振動源と、蓄冷
器と、コールドヘッドと、パルス管と、第１位相調節機
構とを直列接続し、前記圧力振動源と前記パルス管の室
温端部とを第２位相調節機構で連結したダブルインレッ
ト型パルス管冷凍機において、前記第２位相調節機構を
位相調節用配管及び開度調節可能なバルブで構成し、前
記コールドヘッドの冷凍時には前記バルブの開度を小さ
い状態とし、前記コールドヘッドの昇温時には前記バル
ブの開度を大きい状態として運転することを特徴とす
る、パルス管冷凍機としたことである。
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する）は、少なくとも圧力振動源と、蓄冷
器と、コールドヘッドと、パルス管と、第１位相調節機
構とを直列接続し、前記圧力振動源と前記パルス管の室
温端部とを第２位相調節機構で連結したダブルインレッ
ト型パルス管冷凍機において、前記第２位相調節機構を
位相調節用配管及び開度調節可能なバルブで構成し、前
記コールドヘッドの冷凍時には前記バルブの開度を小さ
い状態とし、前記コールドヘッドの昇温時には前記バル
ブの開度を大きい状態として運転することを特徴とす
る、パルス管冷凍機としたことである。
【０００８】
【作用】上記第１の技術的手段によれば、圧力振動源と
パルス管の室温端とを開閉弁を介して連結し、コールド
ヘッドにおいて冷凍を発生させる場合には開閉弁を閉じ
た状態で運転し、コールドヘッドを昇温させる場合には
開閉弁を開いた状態で運転するようにした。通常のパル
ス管冷凍機において、第１位相調節機構は圧力振動源に
よる作動ガスの動きと圧力変化に位相差をつけるため、
オリフィス等により作動ガスの流路が絞られている。従
って、冷凍運転時に上記開閉弁を閉じて運転することに
より、第１位相調節機構によって生じる位相差に従って
作動ガスが往復動し、コールドヘッドにおいて冷凍を発
生する。一方、コールドヘッドを昇温させたいときには
上記開閉弁を開いて運転する。これにより作動ガスの位
相差はさらに大きく変化する。すると通常の冷凍動作で
はコールドヘッド付近の熱を作動ガスが奪っていたもの
が、コールドヘッド付近に熱を吐き出す動作を実現でき
る。さらに、パルス管内のガスの変位が大きくなり、パ
ルス管の室温端部から低温端部への熱流入量が大きくな
る。このように、開閉弁を開いた状態で運転することに
より、 ・位相差が冷凍時から大きく変化して、コールドヘッド
部分において作動ガスが熱を吐き出すようになる。
パルス管の室温端とを開閉弁を介して連結し、コールド
ヘッドにおいて冷凍を発生させる場合には開閉弁を閉じ
た状態で運転し、コールドヘッドを昇温させる場合には
開閉弁を開いた状態で運転するようにした。通常のパル
ス管冷凍機において、第１位相調節機構は圧力振動源に
よる作動ガスの動きと圧力変化に位相差をつけるため、
オリフィス等により作動ガスの流路が絞られている。従
って、冷凍運転時に上記開閉弁を閉じて運転することに
より、第１位相調節機構によって生じる位相差に従って
作動ガスが往復動し、コールドヘッドにおいて冷凍を発
生する。一方、コールドヘッドを昇温させたいときには
上記開閉弁を開いて運転する。これにより作動ガスの位
相差はさらに大きく変化する。すると通常の冷凍動作で
はコールドヘッド付近の熱を作動ガスが奪っていたもの
が、コールドヘッド付近に熱を吐き出す動作を実現でき
る。さらに、パルス管内のガスの変位が大きくなり、パ
ルス管の室温端部から低温端部への熱流入量が大きくな
る。このように、開閉弁を開いた状態で運転することに
より、 ・位相差が冷凍時から大きく変化して、コールドヘッド
部分において作動ガスが熱を吐き出すようになる。
【０００９】・パルス管内のガスの変位が大きくなり、
パルス管室温端部からの熱流入量が大きくなる 上記２つの作動ガスの作用により、コールドヘッドが迅
速に昇温される。
パルス管室温端部からの熱流入量が大きくなる 上記２つの作動ガスの作用により、コールドヘッドが迅
速に昇温される。
【００１０】上記第２の技術的手段によれば、ダブルイ
ンレット型パルス管冷凍機において、第２位相調節機構
を開度調節可能なバルブで構成し、コールドヘッドにお
いて冷凍を発生させる場合には上記バルブの開度を小さ
い状態とし、コールドヘッドを昇温させる場合には上記
バルブの開度を大きい状態として運転するようにした。
冷凍運転時には上記バルブの開度が小さいために、この
バルブはダブルインレット通路に設けられたオリフィス
のような役割を果たし、コールドヘッドの冷凍に寄与す
るものとなる。一方、上記バルブの開度を大きくする
と、このバルブは上記第１の技術的手段における開閉弁
と同じ役割を果たすため、コールドヘッドの昇温に寄与
するものとなる。
ンレット型パルス管冷凍機において、第２位相調節機構
を開度調節可能なバルブで構成し、コールドヘッドにお
いて冷凍を発生させる場合には上記バルブの開度を小さ
い状態とし、コールドヘッドを昇温させる場合には上記
バルブの開度を大きい状態として運転するようにした。
冷凍運転時には上記バルブの開度が小さいために、この
バルブはダブルインレット通路に設けられたオリフィス
のような役割を果たし、コールドヘッドの冷凍に寄与す
るものとなる。一方、上記バルブの開度を大きくする
と、このバルブは上記第１の技術的手段における開閉弁
と同じ役割を果たすため、コールドヘッドの昇温に寄与
するものとなる。
【００１１】
【実施例】図１に、本発明の第１実施例を示す。圧力振
動源１は、導管７により蓄冷器２に連結される。蓄冷器
２はさらにコールドヘッド３に、コールドヘッド３はパ
ルス管４に連結される。パルス管４は、低温端部５でコ
ールドヘッド３と連結される。パルス管４の室温端部６
は、導管８に連結され、オリフィス９を介してバッファ
タンク１０に連通する。ここで、オリフィス９とバッフ
ァタンク１０により、第１位相調節機構１１を形成す
る。
動源１は、導管７により蓄冷器２に連結される。蓄冷器
２はさらにコールドヘッド３に、コールドヘッド３はパ
ルス管４に連結される。パルス管４は、低温端部５でコ
ールドヘッド３と連結される。パルス管４の室温端部６
は、導管８に連結され、オリフィス９を介してバッファ
タンク１０に連通する。ここで、オリフィス９とバッフ
ァタンク１０により、第１位相調節機構１１を形成す
る。
【００１２】導管７と導管８を開閉バルブ１３を介して
昇温用配管１２で連結する。開閉バルブ１２が開いた状
態における流路径は作動ガスの通過がスムーズに行い得
るよう充分に大きいものとする。
昇温用配管１２で連結する。開閉バルブ１２が開いた状
態における流路径は作動ガスの通過がスムーズに行い得
るよう充分に大きいものとする。
【００１３】次に、本実施例における、パルス管冷凍機
の冷凍動作について説明する。
の冷凍動作について説明する。
【００１４】圧力振動源１により圧縮された作動ガス
は、蓄冷器２、コールドヘッド３及びパルス管４の夫々
の位置で移動しながら熱を吐き出す。一方、圧力振動源
１により作動ガスが膨張すると、冷凍機内のヘリウム等
の作動ガスの圧力が下がり、作動ガスは、蓄冷器２、コ
ールドヘッド３及びパルス管４の夫々の位置で移動しな
がら熱を吸い込む。ここで、第１位相調節機構であるバ
ッファタンク１０、オリフィス９により、作動ガスの圧
力変化と作動ガスの動きとの位相を調節し、主に蓄冷器
２内の作動ガスが現在の位置から一方に動いてその位置
に存在する蓄冷材から熱を吸い、他方に動いてその位置
に存在する蓄冷材に熱を吐くことを実現できる。
は、蓄冷器２、コールドヘッド３及びパルス管４の夫々
の位置で移動しながら熱を吐き出す。一方、圧力振動源
１により作動ガスが膨張すると、冷凍機内のヘリウム等
の作動ガスの圧力が下がり、作動ガスは、蓄冷器２、コ
ールドヘッド３及びパルス管４の夫々の位置で移動しな
がら熱を吸い込む。ここで、第１位相調節機構であるバ
ッファタンク１０、オリフィス９により、作動ガスの圧
力変化と作動ガスの動きとの位相を調節し、主に蓄冷器
２内の作動ガスが現在の位置から一方に動いてその位置
に存在する蓄冷材から熱を吸い、他方に動いてその位置
に存在する蓄冷材に熱を吐くことを実現できる。
【００１５】つまり、蓄冷器２内に分布している作動ガ
スが夫々の位置で往復動しながら蓄冷材に対して熱の吸
い吐きを行うことで、熱は蓄冷器２の中を低温側から高
温側へ汲み上げられていく。その結果、蓄冷器２の低温
側に連結されるコールドヘッド３の温度が下がって冷凍
を発生すると共に、高温側に熱が輸送されて外部に放出
される。このように、位相調節系を用いて作動ガスの圧
力変化と作動ガスの動きとの位相を調節することによ
り、効率良く熱を汲み上げることが可能になる。
スが夫々の位置で往復動しながら蓄冷材に対して熱の吸
い吐きを行うことで、熱は蓄冷器２の中を低温側から高
温側へ汲み上げられていく。その結果、蓄冷器２の低温
側に連結されるコールドヘッド３の温度が下がって冷凍
を発生すると共に、高温側に熱が輸送されて外部に放出
される。このように、位相調節系を用いて作動ガスの圧
力変化と作動ガスの動きとの位相を調節することによ
り、効率良く熱を汲み上げることが可能になる。
【００１６】またこの冷凍動作中は、昇温用配管１２の
途中に設けられた開閉バルブは閉じておく。
途中に設けられた開閉バルブは閉じておく。
【００１７】次に、パルス管冷凍機を昇温する場合の、
昇温動作についてであるが、本実施例においては、昇温
用配管１２の途中に設けられた開閉バルブ１３を開くの
みでよい。開閉バルブ１３を開くと、作動ガスの動きと
圧力変化との位相差が変化する。冷凍発生時には、蓄冷
器２内の作動ガスがコールドヘッド３に近い側に移動し
たときに熱を吸い、圧力振動源１に近い側に移動したと
きに熱を吐き出すように位相を調節していたが、さらに
位相差を変化させることにより、逆の動作、即ち、圧力
振動源１に近い側に作動ガスが移動したときに熱を吸
い、コールドヘッド３に近い側に移動したときに熱を吐
き出す動作を実現できる。従って、コールドヘッド３に
熱が与えられることになり、コールドヘッド３は昇温さ
れる。また、開閉バルブ１３の作動ガス流路は充分大き
く設定されているため、圧力振動源１からの作動ガス
は、開閉バルブ１３を通ってパルス管４内に多量に侵入
し、パルス管４内の作動ガスの変位が大きくなり、パル
ス管４の室温端部６付近の熱がコールドヘッド３内に多
量に供給され、コールドヘッド３が昇温される。
昇温動作についてであるが、本実施例においては、昇温
用配管１２の途中に設けられた開閉バルブ１３を開くの
みでよい。開閉バルブ１３を開くと、作動ガスの動きと
圧力変化との位相差が変化する。冷凍発生時には、蓄冷
器２内の作動ガスがコールドヘッド３に近い側に移動し
たときに熱を吸い、圧力振動源１に近い側に移動したと
きに熱を吐き出すように位相を調節していたが、さらに
位相差を変化させることにより、逆の動作、即ち、圧力
振動源１に近い側に作動ガスが移動したときに熱を吸
い、コールドヘッド３に近い側に移動したときに熱を吐
き出す動作を実現できる。従って、コールドヘッド３に
熱が与えられることになり、コールドヘッド３は昇温さ
れる。また、開閉バルブ１３の作動ガス流路は充分大き
く設定されているため、圧力振動源１からの作動ガス
は、開閉バルブ１３を通ってパルス管４内に多量に侵入
し、パルス管４内の作動ガスの変位が大きくなり、パル
ス管４の室温端部６付近の熱がコールドヘッド３内に多
量に供給され、コールドヘッド３が昇温される。
【００１８】上記２つの作動ガスの動作により、コール
ドヘッド３を迅速に昇温させることができる。
ドヘッド３を迅速に昇温させることができる。
【００１９】図２は、本発明の第２実施例を示すパルス
管冷凍機の全体図であるが図１と同一部分については同
一符号で示し、その説明を省略する。図２に示すパルス
管冷凍機は、所謂ダブルインレット型パルス管冷凍機で
ある。これは、作動ガスの動きと圧力の変化との位相差
を調節する位相調節機構を、オリフィス９及びバッファ
タンク１０で構成される第１位相調節機構１１と、導管
７と導管８を連結する位相調節用配管１４と、この位相
調節用配管１４の途中に配されたバルブ１５で構成され
る第２位相調節機構１６とで構成し、位相の制御をより
広い範囲でできるようにして冷凍性能の向上を図ったも
のである。このダブルインレット型パルス管冷凍機にお
いても開閉バルブ１３は導管７と８とを連結する昇温用
配管の途中に設けられており、その冷凍動作、昇温動作
共に、第１実施例のものと同様である。
管冷凍機の全体図であるが図１と同一部分については同
一符号で示し、その説明を省略する。図２に示すパルス
管冷凍機は、所謂ダブルインレット型パルス管冷凍機で
ある。これは、作動ガスの動きと圧力の変化との位相差
を調節する位相調節機構を、オリフィス９及びバッファ
タンク１０で構成される第１位相調節機構１１と、導管
７と導管８を連結する位相調節用配管１４と、この位相
調節用配管１４の途中に配されたバルブ１５で構成され
る第２位相調節機構１６とで構成し、位相の制御をより
広い範囲でできるようにして冷凍性能の向上を図ったも
のである。このダブルインレット型パルス管冷凍機にお
いても開閉バルブ１３は導管７と８とを連結する昇温用
配管の途中に設けられており、その冷凍動作、昇温動作
共に、第１実施例のものと同様である。
【００２０】図３は、本発明の第３実施例を示すパルス
管冷凍機の全体図であり、請求項２に係るものである。
これは、通常のダブルインレット型パルス管冷凍機の位
相調節用配管１４の途中に配されたバルブ１５を開度調
節可能としたものである。冷凍動作においてはこのバル
ブの開度を小さくしておき、昇温動作においてはバルブ
の開度を大きくする。これにより、冷凍動作においては
バルブ１５及び位相調節用配管１４はダイブルインレッ
ト型パルス管冷凍機の第２位相調節機構として働くため
に、優れた冷凍性能のパルス管冷凍機となる。一方、昇
温動作においてはバルブ１５の開度が大きいために、第
１実施例における開閉弁が開いた状態と同じ状態にな
り、コールドヘッド３の昇温が行われる。このように、
１つのバルブで冷凍、昇温動作を実現できることとな
り、経済的で冷凍性能が優れ、迅速な昇温が可能なパル
ス管冷凍機とすることができる。
管冷凍機の全体図であり、請求項２に係るものである。
これは、通常のダブルインレット型パルス管冷凍機の位
相調節用配管１４の途中に配されたバルブ１５を開度調
節可能としたものである。冷凍動作においてはこのバル
ブの開度を小さくしておき、昇温動作においてはバルブ
の開度を大きくする。これにより、冷凍動作においては
バルブ１５及び位相調節用配管１４はダイブルインレッ
ト型パルス管冷凍機の第２位相調節機構として働くため
に、優れた冷凍性能のパルス管冷凍機となる。一方、昇
温動作においてはバルブ１５の開度が大きいために、第
１実施例における開閉弁が開いた状態と同じ状態にな
り、コールドヘッド３の昇温が行われる。このように、
１つのバルブで冷凍、昇温動作を実現できることとな
り、経済的で冷凍性能が優れ、迅速な昇温が可能なパル
ス管冷凍機とすることができる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１の発明は、以下の如く効果を有
する。
する。
【００２２】圧力振動源とパルス管の室温端部を、開閉
弁を介して連結し、コールドヘッドにおいて冷凍を発生
させる場合には開閉弁を閉じた状態で運転し、コールド
ヘッドを昇温させる場合には開閉弁を開いた状態で運転
するようにした。これにより、パルス管冷凍機の迅速な
昇温が可能となり、クライオポンプ等に利用する場合、
昇温のための付属物が不必要となり、装置の簡素化、コ
ストダウンを実現することができる。
弁を介して連結し、コールドヘッドにおいて冷凍を発生
させる場合には開閉弁を閉じた状態で運転し、コールド
ヘッドを昇温させる場合には開閉弁を開いた状態で運転
するようにした。これにより、パルス管冷凍機の迅速な
昇温が可能となり、クライオポンプ等に利用する場合、
昇温のための付属物が不必要となり、装置の簡素化、コ
ストダウンを実現することができる。
【００２３】請求項２の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００２４】ダブルインレット型パルス管冷凍機におい
て、第２位相調節機構を開度調節可能なバルブで構成
し、コールドヘッドにおいて冷凍を発生させる場合には
上記バルブの開度を小さい状態とし、コールドヘッドを
昇温させる場合には上記バルブの開度を大きい状態とし
て運転するようにした。これにより、バルブの開度を小
さくしておけば、冷凍動作を、開度を大きくすれば昇温
動作を実現でき、経済的で冷凍性能がすぐれ、また迅速
な昇温が可能なパルス管冷凍機を提供することができ
る。
て、第２位相調節機構を開度調節可能なバルブで構成
し、コールドヘッドにおいて冷凍を発生させる場合には
上記バルブの開度を小さい状態とし、コールドヘッドを
昇温させる場合には上記バルブの開度を大きい状態とし
て運転するようにした。これにより、バルブの開度を小
さくしておけば、冷凍動作を、開度を大きくすれば昇温
動作を実現でき、経済的で冷凍性能がすぐれ、また迅速
な昇温が可能なパルス管冷凍機を提供することができ
る。
【図１】本発明の第１実施例におけるパルス管冷凍機の
全体図である。
全体図である。
【図２】本発明の第２実施例におけるパルス管冷凍機の
全体図である。
全体図である。
【図３】本発明の第３実施例におけるダイブルインレッ
ト型パルス管冷凍機の全体図である。
ト型パルス管冷凍機の全体図である。
１ 圧力振動源 ２ 蓄冷器 ３ コールドヘッド ４ パルス管 ５ 低温端部 ６ 室温端部 ７，８ 導管 ９ オリフィス １０ バッファタンク １１ 第１位相調節機構 １２ 昇温用配管 １３ 開閉バルブ（開閉弁） １４ 位相調節用配管 １５ バルブ １６ 第２位相調節機構
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも圧力振動源と、蓄冷器と、コ
ールドヘッドと、パルス管と、第１位相調節機構とを直
列接続し、作動ガスの往復動と圧力の位相差を利用して
前記コールドヘッドにおいて冷凍を発生するパルス管冷
凍機において、 前記圧力振動源と前記パルス管の室温端部とを開閉弁を
介して連結し、前記コールドヘッドの冷凍時には前記開
閉弁を閉じた状態とし、前記コールドヘッドの昇温時に
は前記開閉弁を開いた状態で運転することを特徴とす
る、パルス管冷凍機。 - 【請求項２】 少なくとも圧力振動源と、蓄冷器と、コ
ールドヘッドと、パルス管と、第１位相調節機構とを直
列接続し、前記圧力振動源と前記パルス管の室温端部と
を第２位相調節機構で連結したダブルインレット型パル
ス管冷凍機において、 前記第２位相調節機構を位相調節用配管及び開度調節可
能なバルブで構成し、前記コールドヘッドの冷凍時には
前記バルブの開度を小さい状態とし、前記コールドヘッ
ドの昇温時には前記バルブの開度を大きい状態として運
転することを特徴とする、パルス管冷凍機。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP07584095A JP3653780B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | パルス管冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07584095A JP3653780B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | パルス管冷凍機 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271074A true JPH08271074A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3653780B2 JP3653780B2 (ja) | 2005-06-02 |
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ID=13587807
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP07584095A Expired - Fee Related JP3653780B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | パルス管冷凍機 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3653780B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09196486A (ja) * | 1996-01-17 | 1997-07-31 | Iwatani Internatl Corp | パルス管冷凍機 |
| JP2000046426A (ja) * | 1998-07-30 | 2000-02-18 | Daido Hoxan Inc | パルス管冷凍機の昇温方法 |
| EP1014056A2 (de) * | 1998-12-23 | 2000-06-28 | CSP Cryogenic Spectrometers GmbH | Detektorvorrichtung |
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-
1995
- 1995-03-31 JP JP07584095A patent/JP3653780B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3653780B2 (ja) | 2005-06-02 |
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