JPH09113049A - パルス管冷凍機 - Google Patents
パルス管冷凍機Info
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- JPH09113049A JPH09113049A JP7264187A JP26418795A JPH09113049A JP H09113049 A JPH09113049 A JP H09113049A JP 7264187 A JP7264187 A JP 7264187A JP 26418795 A JP26418795 A JP 26418795A JP H09113049 A JPH09113049 A JP H09113049A
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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
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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
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1414—Pulse-tube cycles characterised by pulse tube details
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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
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- 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
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
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- F25B2309/1426—Pulse tubes with basic schematic including at the pulse tube warm end a so called warm end expander
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パルス管２内部に、その高温端側から流入す
る作動流体が冷却部８に到達するのを防止して、冷凍効
率を向上させる。 【解決手段】 パルス管２の内部に、パルス管２の断面
積とほぼ同一の大きさに形成され、作動流体とともに移
動する球形状の移動部材７を挿入する。これにより、パ
ルス管２の高温端側の流量調整部４Ａからパルス管２内
へ作動流体が流入し始める時、パルス管２内に存在する
移動部材７が流入した流体とともに冷却部８の方へ移動
する。ここで、移動部材７はパルス管２とほぼ同一断面
積を有しているため、パルス管２の内壁面と移動部材７
との間から作動流体が抜けることはない。従って、パル
ス管２の高温端に流入する作動流体が冷却部８へ到達す
ることを移動部材７にて確実に防止でき、パルス管冷凍
機の冷凍効率を向上できる。
る作動流体が冷却部８に到達するのを防止して、冷凍効
率を向上させる。 【解決手段】 パルス管２の内部に、パルス管２の断面
積とほぼ同一の大きさに形成され、作動流体とともに移
動する球形状の移動部材７を挿入する。これにより、パ
ルス管２の高温端側の流量調整部４Ａからパルス管２内
へ作動流体が流入し始める時、パルス管２内に存在する
移動部材７が流入した流体とともに冷却部８の方へ移動
する。ここで、移動部材７はパルス管２とほぼ同一断面
積を有しているため、パルス管２の内壁面と移動部材７
との間から作動流体が抜けることはない。従って、パル
ス管２の高温端に流入する作動流体が冷却部８へ到達す
ることを移動部材７にて確実に防止でき、パルス管冷凍
機の冷凍効率を向上できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被冷却物を極低温に
冷却するためのパルス管冷凍機に関するものであり、赤
外線センサ等のセンサ類や超伝導体等の冷却に用いて好
適なものである。
冷却するためのパルス管冷凍機に関するものであり、赤
外線センサ等のセンサ類や超伝導体等の冷却に用いて好
適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のパルス管冷凍機は図５、６、７に
示す通りの構成になっている。図５は一般にオリフィス
型パルス管冷凍機と称されているものであって、圧縮部
１、蓄冷器３、冷却部８、パルス管２、流量調整部４
Ａ、およびバッファタンク６で構成され、これらの機器
は上記の順番に連結されている。
示す通りの構成になっている。図５は一般にオリフィス
型パルス管冷凍機と称されているものであって、圧縮部
１、蓄冷器３、冷却部８、パルス管２、流量調整部４
Ａ、およびバッファタンク６で構成され、これらの機器
は上記の順番に連結されている。
【０００３】また、図６はダブルインレット型パルス管
冷凍機と称されているものであって、図５のオリフィス
型を改良したもので、圧縮部１と蓄冷器３の間の配管９
と、パルス管２と第１の流量調整部４Ａとの間の配管１
０をバイパス管５により連結しており、そしてこのバイ
パス管５の途中に第２の流量調整部４Ｂが設けられてい
る。
冷凍機と称されているものであって、図５のオリフィス
型を改良したもので、圧縮部１と蓄冷器３の間の配管９
と、パルス管２と第１の流量調整部４Ａとの間の配管１
０をバイパス管５により連結しており、そしてこのバイ
パス管５の途中に第２の流量調整部４Ｂが設けられてい
る。
【０００４】図７はダブルピストン型パルス管冷凍機と
称されているものであって、第１の圧縮部１、蓄冷器
３、冷却部８、パルス管２、および第２の圧縮部１１の
順番に連結されている。そして、上記各機器で構成され
ている密閉空間内に、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ2 、Ｏ2、Ｈ2 、
空気等の作動流体（冷媒ガス）が封入されており、圧縮
部１で作動流体の圧縮膨張を繰り返すことによって、冷
却部８で極低温を生成し、この冷却部８に密着配置され
た被冷却物（図示せず）を極低温に冷却することができ
る。
称されているものであって、第１の圧縮部１、蓄冷器
３、冷却部８、パルス管２、および第２の圧縮部１１の
順番に連結されている。そして、上記各機器で構成され
ている密閉空間内に、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ2 、Ｏ2、Ｈ2 、
空気等の作動流体（冷媒ガス）が封入されており、圧縮
部１で作動流体の圧縮膨張を繰り返すことによって、冷
却部８で極低温を生成し、この冷却部８に密着配置され
た被冷却物（図示せず）を極低温に冷却することができ
る。
【０００５】また、上記のパルス管冷凍機ではパルス管
２の高温端側に取り付けられた機器（例えば図５ではバ
ッファタンク６）とパルス管２内部を作動流体が圧縮部
１のピストンの変位に対して所定の位相差で往復するこ
とが冷凍作用に大きく寄与している。
２の高温端側に取り付けられた機器（例えば図５ではバ
ッファタンク６）とパルス管２内部を作動流体が圧縮部
１のピストンの変位に対して所定の位相差で往復するこ
とが冷凍作用に大きく寄与している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、冷凍機の性
能の指標として冷凍効率が上げられるが、この種のパル
ス管冷凍機はまだ冷凍効率が低く、効率向上の余地があ
る。本発明者らの実験研究によると、パルス管２の高温
端側からパルス管２内へ作動流体が勢い良く噴出する
際、その作動流体はパルス管高温端側にとどまらず、予
め存在しているパルス管内部の作動流体を突き抜け冷却
部８まで到達してしまう。冷却部８と比較して温度の高
いこの作動流体が冷却部８側に流入することは冷凍効率
を悪くする原因となる。
能の指標として冷凍効率が上げられるが、この種のパル
ス管冷凍機はまだ冷凍効率が低く、効率向上の余地があ
る。本発明者らの実験研究によると、パルス管２の高温
端側からパルス管２内へ作動流体が勢い良く噴出する
際、その作動流体はパルス管高温端側にとどまらず、予
め存在しているパルス管内部の作動流体を突き抜け冷却
部８まで到達してしまう。冷却部８と比較して温度の高
いこの作動流体が冷却部８側に流入することは冷凍効率
を悪くする原因となる。
【０００７】本発明は上記点に鑑み、パルス管内部に高
温端側の機器から流入する作動流体が冷却部側へ到達す
るのを防ぐことを目的としている。
温端側の機器から流入する作動流体が冷却部側へ到達す
るのを防ぐことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。すなわち、請
求項１〜７に記載の発明では、パルス管（２）の内部
に、作動流体とともに移動可能な移動部材（７）を挿入
し、この移動部材（７）によりパルス管（２）内の高温
端側の作動流体と低温端側の作動流体を分離するように
したことを特徴としている。
するため、以下の技術的手段を採用する。すなわち、請
求項１〜７に記載の発明では、パルス管（２）の内部
に、作動流体とともに移動可能な移動部材（７）を挿入
し、この移動部材（７）によりパルス管（２）内の高温
端側の作動流体と低温端側の作動流体を分離するように
したことを特徴としている。
【０００９】これにより、パルス管（２）の高温端側の
機器からパルス管（２）内へ作動流体が流入し始める
時、パルス管（２）内に存在する移動部材（７）が流入
した作動流体とともに冷却部（８）の方へ移動する。こ
こで、パルス管（２）内の高温端側の作動流体を移動部
材（７）により低温端側の作動流体から分離できるた
め、パルス管（２）の高温端に流入する温度の高い作動
流体が冷却部（８）へ到達することを移動部材（７）に
て確実に防止でき、パルス管冷凍機の冷凍効率を向上で
きる。
機器からパルス管（２）内へ作動流体が流入し始める
時、パルス管（２）内に存在する移動部材（７）が流入
した作動流体とともに冷却部（８）の方へ移動する。こ
こで、パルス管（２）内の高温端側の作動流体を移動部
材（７）により低温端側の作動流体から分離できるた
め、パルス管（２）の高温端に流入する温度の高い作動
流体が冷却部（８）へ到達することを移動部材（７）に
て確実に防止でき、パルス管冷凍機の冷凍効率を向上で
きる。
【００１０】また、請求項７に記載の発明では、移動部
材（７）を、軽量で、かつ熱伝導率の低い樹脂系材料に
て成形しているから、移動部材（７）をその前後の小さ
な圧力差で軽快に移動させることができ、パルス管
（２）における作動流体の圧力波（圧力振幅）の伝播に
は何ら支障がない。しかも、移動部材（７）の熱伝導率
が低いことにより、移動部材（７）自身を通過する熱量
をも抑制でき、冷凍効率の向上をより一層図ることがで
きる。
材（７）を、軽量で、かつ熱伝導率の低い樹脂系材料に
て成形しているから、移動部材（７）をその前後の小さ
な圧力差で軽快に移動させることができ、パルス管
（２）における作動流体の圧力波（圧力振幅）の伝播に
は何ら支障がない。しかも、移動部材（７）の熱伝導率
が低いことにより、移動部材（７）自身を通過する熱量
をも抑制でき、冷凍効率の向上をより一層図ることがで
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明を図に示す実施形態に
ついて説明する。 （第１実施形態）図１はオリフィス型パルス管冷凍機に
本発明を適用した第１実施形態を示すものである。圧縮
部１、蓄冷器３、冷却部８、パルス管２、流量調整部４
Ａ、バッファタンク６の順番に連結されている。
ついて説明する。 （第１実施形態）図１はオリフィス型パルス管冷凍機に
本発明を適用した第１実施形態を示すものである。圧縮
部１、蓄冷器３、冷却部８、パルス管２、流量調整部４
Ａ、バッファタンク６の順番に連結されている。
【００１２】そして、パルス管２の内部、具体的には、
パルス管２の高温端側（流量調整部４Ａ側端部）の内部
に作動流体分離用移動部材７が移動自在に挿入されてい
る。なお、蓄冷器３、冷却部８、パルス管２は、外部と
の断熱のため、図示しない真空容器の内部に配設されて
いる。そして、上記各機器で構成されている密閉空間内
に、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ2 、Ｏ2、Ｈ2 、空気等の作動流体
（冷媒ガス）が所定の高圧で封入されている。
パルス管２の高温端側（流量調整部４Ａ側端部）の内部
に作動流体分離用移動部材７が移動自在に挿入されてい
る。なお、蓄冷器３、冷却部８、パルス管２は、外部と
の断熱のため、図示しない真空容器の内部に配設されて
いる。そして、上記各機器で構成されている密閉空間内
に、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ2 、Ｏ2、Ｈ2 、空気等の作動流体
（冷媒ガス）が所定の高圧で封入されている。
【００１３】圧縮部１はモータ等の駆動力によりシリン
ダ１ａ内を往復動するピストン１ｂを有し、このピスト
ン１ｂの往復動により作動流体を圧縮、膨張させて、作
動流体に圧力波（圧力振幅）を与える。蓄冷器３はステ
ンレス・銅・銅の合金等からなる金属網状体（金属メッ
シュ）を積層するか、もしくはステンレス・鉛等の金属
球等を密閉容器内に封入したものであり、その内部を流
通する作動流体の膨張時の冷熱を蓄冷するものである。
従って、蓄冷器３の材質としては、作動流体より十分熱
容量が大きいことが望ましい。
ダ１ａ内を往復動するピストン１ｂを有し、このピスト
ン１ｂの往復動により作動流体を圧縮、膨張させて、作
動流体に圧力波（圧力振幅）を与える。蓄冷器３はステ
ンレス・銅・銅の合金等からなる金属網状体（金属メッ
シュ）を積層するか、もしくはステンレス・鉛等の金属
球等を密閉容器内に封入したものであり、その内部を流
通する作動流体の膨張時の冷熱を蓄冷するものである。
従って、蓄冷器３の材質としては、作動流体より十分熱
容量が大きいことが望ましい。
【００１４】冷却部８は、蓄冷器３のうちパルス管２側
端部に配設されており、銅等の熱伝導率の高い金属にて
形成されている。この冷却部８の外壁面に被冷却物を接
触させて冷却する。パルス管２はステンレス・チタン・
チタン合金等の金属で成形された円筒状の薄肉パイプで
あって、圧縮部１の圧縮行程、膨張行程の変化に伴う圧
力波が蓄冷器３を通して加えられ、この圧力波（圧力振
幅）によって作動流体が圧縮（前進）、膨張（後退）を
繰り返して変位するとともに、熱の搬送を行う。
端部に配設されており、銅等の熱伝導率の高い金属にて
形成されている。この冷却部８の外壁面に被冷却物を接
触させて冷却する。パルス管２はステンレス・チタン・
チタン合金等の金属で成形された円筒状の薄肉パイプで
あって、圧縮部１の圧縮行程、膨張行程の変化に伴う圧
力波が蓄冷器３を通して加えられ、この圧力波（圧力振
幅）によって作動流体が圧縮（前進）、膨張（後退）を
繰り返して変位するとともに、熱の搬送を行う。
【００１５】流量調整部４Ａは流量調整用バルブもしく
は所定の絞り量に相当する直径の細管等で構成される。
バッファタンク６は、流量調整部４Ａとともに、作動流
体の圧力波に対する作動流体の変位の位相を調整する役
割を果たすものである。前記移動部材７は流量調整部４
Ａを通過しパルス管２の高温端に入出する作動流体とと
もにパルス管２内を軽快に移動可能なものであり、高温
側の作動流体が移動部材７を通り過ぎて冷却部８側へ流
入するのを防止するものである。そのため、移動部材７
は非常に軽量な材質、例えば、発泡スチロール、樹脂
（アクリル等）、ウレタン等の軽量の樹脂系材料で成形
され、かつ移動部材７は本例では球状に成形されてお
り、その直径はパルス管２の内径とほぼ等しい大きさ
（換言すれば、ほぼ同一断面積）で作られて、移動部材
７はパルス管２内壁との間を、微小隙間を介して、作動
流体をほぼ通過させることなく軽快に移動する。
は所定の絞り量に相当する直径の細管等で構成される。
バッファタンク６は、流量調整部４Ａとともに、作動流
体の圧力波に対する作動流体の変位の位相を調整する役
割を果たすものである。前記移動部材７は流量調整部４
Ａを通過しパルス管２の高温端に入出する作動流体とと
もにパルス管２内を軽快に移動可能なものであり、高温
側の作動流体が移動部材７を通り過ぎて冷却部８側へ流
入するのを防止するものである。そのため、移動部材７
は非常に軽量な材質、例えば、発泡スチロール、樹脂
（アクリル等）、ウレタン等の軽量の樹脂系材料で成形
され、かつ移動部材７は本例では球状に成形されてお
り、その直径はパルス管２の内径とほぼ等しい大きさ
（換言すれば、ほぼ同一断面積）で作られて、移動部材
７はパルス管２内壁との間を、微小隙間を介して、作動
流体をほぼ通過させることなく軽快に移動する。
【００１６】これにより、冷却部８と比較して高温（室
温程度）であるバッファタンク６内の作動流体がパルス
管２の高温端から冷却部８側へ流入しようとするのを移
動部材７にて防ぐことができ、その結果、冷凍効率を向
上させることができる。圧縮部１の圧縮、膨張により発
生する作動流体の圧力波によって、パルス管２における
熱搬送を良好に達成するためには、移動部材７は微少な
圧力差で軽快に動く（振動する）ことが必要であるの
で、移動部材７を上記のように軽量の樹脂系材料で製作
することが好ましい。
温程度）であるバッファタンク６内の作動流体がパルス
管２の高温端から冷却部８側へ流入しようとするのを移
動部材７にて防ぐことができ、その結果、冷凍効率を向
上させることができる。圧縮部１の圧縮、膨張により発
生する作動流体の圧力波によって、パルス管２における
熱搬送を良好に達成するためには、移動部材７は微少な
圧力差で軽快に動く（振動する）ことが必要であるの
で、移動部材７を上記のように軽量の樹脂系材料で製作
することが好ましい。
【００１７】また、移動部材７を上記のように樹脂系材
料（すなわち、熱伝導率の低い材料）で製作することに
より、移動部材７自身を通過する熱量も抑制でき、冷凍
効率をより一層向上できる。また、移動部材７の形状は
本例では球であり、その直径は作動流体を通過させない
ようにほぼパルス管２の内径に等しくするか、容易に移
動できる程度にパルス管の内径よりわずかに小さくす
る。 （第２実施形態）図２は移動部材７の形状を円柱状にし
た第２実施形態を示しており、他の点は第１実施形態で
ある。 （第３実施形態）図３の第３実施形態では、移動部材７
として、円柱体の両端の頭部を円錐形にしたものを用い
ている。 （第４実施形態）図４は移動部材７として、円柱体の両
端の頭部に、樹脂コーティング層７ａを施したもので、
この樹脂コーティング層７ａによって、作動流体の衝突
に対する移動部材７の耐久性を向上させるようにしたも
のである。 （他の実施形態）なお、上述した第１〜第４実施形態で
はオリフィス型のみについて説明したが、パルス管２の
高温端を通過してパルス管２内部に高温側作動流体が流
入する全タイプのパルス管冷凍機について本発明は同様
に適用できる。
料（すなわち、熱伝導率の低い材料）で製作することに
より、移動部材７自身を通過する熱量も抑制でき、冷凍
効率をより一層向上できる。また、移動部材７の形状は
本例では球であり、その直径は作動流体を通過させない
ようにほぼパルス管２の内径に等しくするか、容易に移
動できる程度にパルス管の内径よりわずかに小さくす
る。 （第２実施形態）図２は移動部材７の形状を円柱状にし
た第２実施形態を示しており、他の点は第１実施形態で
ある。 （第３実施形態）図３の第３実施形態では、移動部材７
として、円柱体の両端の頭部を円錐形にしたものを用い
ている。 （第４実施形態）図４は移動部材７として、円柱体の両
端の頭部に、樹脂コーティング層７ａを施したもので、
この樹脂コーティング層７ａによって、作動流体の衝突
に対する移動部材７の耐久性を向上させるようにしたも
のである。 （他の実施形態）なお、上述した第１〜第４実施形態で
はオリフィス型のみについて説明したが、パルス管２の
高温端を通過してパルス管２内部に高温側作動流体が流
入する全タイプのパルス管冷凍機について本発明は同様
に適用できる。
【００１８】すなわち、図６に示すダブルインレット型
のパルス管冷凍機、および図７に示すダブルピストン型
のパルス管冷凍機においても、パルス管２内に上述した
移動部材７を挿入することにより、同様の作用効果を発
揮できる。
のパルス管冷凍機、および図７に示すダブルピストン型
のパルス管冷凍機においても、パルス管２内に上述した
移動部材７を挿入することにより、同様の作用効果を発
揮できる。
【図１】本発明の第１実施形態を示すパルス管冷凍機の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示すパルス管冷凍機の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示すパルス管冷凍機の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態を示すパルス管冷凍機の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図５】従来のオリフィス型パルス管冷凍機の全体構成
図である。
図である。
【図６】従来のダブルインレット型パルス管冷凍機の全
体構成図である。
体構成図である。
【図７】従来のダブルピストン型パルス管冷凍機の全体
構成図である。
構成図である。
１…圧縮部、２…パルス管、３…蓄冷器、４Ａ、４Ｂ…
流量調整部、５…バイパス管、６…バッファタンク、７
…移動部材、８…冷却部。
流量調整部、５…バイパス管、６…バッファタンク、７
…移動部材、８…冷却部。
【手続補正書】
【提出日】平成８年６月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】圧縮部１はモータ等の駆動力によりシリン
ダ１ａ内を往復動するピストン１ｂを有し、このピスト
ン１ｂの往復動により作動流体を圧縮、膨張させて、作
動流体に圧力波（圧力振幅）を与える。蓄冷器３はステ
ンレス・銅・銅の合金等からなる金属網状体（金属メッ
シュ）を積層するか、もしくはステンレス・鉛等の金属
球等を密閉容器内に封入したものであり、蓄冷器３の材
質としては、作動流体より十分熱容量が大きいことが望
ましい。
ダ１ａ内を往復動するピストン１ｂを有し、このピスト
ン１ｂの往復動により作動流体を圧縮、膨張させて、作
動流体に圧力波（圧力振幅）を与える。蓄冷器３はステ
ンレス・銅・銅の合金等からなる金属網状体（金属メッ
シュ）を積層するか、もしくはステンレス・鉛等の金属
球等を密閉容器内に封入したものであり、蓄冷器３の材
質としては、作動流体より十分熱容量が大きいことが望
ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】冷却部８は、蓄冷器３のうちパルス管２側
端部に配設されており、銅等の熱伝導率の高い金属にて
形成されている。この冷却部８の外壁面に被冷却物を接
触させて冷却する。パルス管２はステンレス・チタン・
チタン合金等の金属で成形された円筒状の薄肉パイプで
あって、圧縮部１の圧縮行程、膨張行程の変化に伴う圧
力波が蓄冷器３を通して加えられ、作動流体が圧縮、膨
張を繰り返して変位する。
端部に配設されており、銅等の熱伝導率の高い金属にて
形成されている。この冷却部８の外壁面に被冷却物を接
触させて冷却する。パルス管２はステンレス・チタン・
チタン合金等の金属で成形された円筒状の薄肉パイプで
あって、圧縮部１の圧縮行程、膨張行程の変化に伴う圧
力波が蓄冷器３を通して加えられ、作動流体が圧縮、膨
張を繰り返して変位する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】これにより、冷却部８と比較して高温（室
温程度）であるバッファタンク６内の作動流体がパルス
管２の高温端から冷却部８側へ流入しようとするのを移
動部材７にて防ぐことができ、その結果、冷凍効率を向
上させることができる。圧縮部１の圧縮、膨張により発
生する作動流体の圧力波によって、移動部材７は微少な
圧力差で軽快に動く（振動する）ことが必要であるの
で、移動部材７を上記のように軽量の樹脂系材料で製作
することが好ましい。
温程度）であるバッファタンク６内の作動流体がパルス
管２の高温端から冷却部８側へ流入しようとするのを移
動部材７にて防ぐことができ、その結果、冷凍効率を向
上させることができる。圧縮部１の圧縮、膨張により発
生する作動流体の圧力波によって、移動部材７は微少な
圧力差で軽快に動く（振動する）ことが必要であるの
で、移動部材７を上記のように軽量の樹脂系材料で製作
することが好ましい。
Claims (7)
- 【請求項１】 圧縮部（１）、蓄冷器（３）、冷却部
（８）、パルス管（２）、流量調整部（４Ａ）、および
バッファタンク（６）をこれらの順番に連結するオリフ
ィス型パルス管冷凍機において、 前記パルス管（２）の内部に、作動流体とともに移動可
能な移動部材（７）が挿入されており、この移動部材
（７）により前記パルス管（２）内の高温端側の作動流
体と低温端側の作動流体が分離されるようにしたことを
特徴とするパルス管冷凍機。 - 【請求項２】 圧縮部（１）、蓄冷器（３）、冷却部
（８）、パルス管（２）、第１の流量調整部（４Ａ）、
およびバッファタンク（６）をこれらの順番に連結する
とともに、前記圧縮部（１）と前記蓄冷器（３）の間の
配管（９）と、前記パルス管（２）と前記第１の流量調
整部（４Ａ）の間の配管（１０）とをバイパス管（５）
により連結し、このバイパス管（５）の途中に第２の流
量調整部（４Ｂ）を設けたダブルインレット型パルス管
冷凍機において、 前記パルス管（２）の内部に、作動流体とともに移動可
能な移動部材（７）が挿入されており、この移動部材
（７）により前記パルス管（２）内の高温端側の作動流
体と低温端側の作動流体が分離されるようにしたことを
特徴とするパルス管冷凍機。 - 【請求項３】 第１の圧縮部（１）、蓄冷器（３）、冷
却部（８）、パルス管（２）、および第２の圧縮部（１
１）をこれらの順番に連結するダブルピストン型パルス
管冷凍機において、 前記パルス管（２）の内部に、作動流体とともに移動可
能な移動部材（７）が挿入されており、この移動部材
（７）により前記パルス管（２）内の高温端側の作動流
体と低温端側の作動流体が分離されるようにしたことを
特徴とするパルス管冷凍機。 - 【請求項４】 前記移動部材（７）は前記パルス管
（２）の断面積とほぼ同一の大きさに形成されているこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載
のパルス管冷凍機。 - 【請求項５】 前記移動部材（７）は球状または円柱状
に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれか１つに記載のパルス管冷凍機。 - 【請求項６】 前記移動部材（７）は、前記パルス管
（２）内の高温端側の部位に挿入されていることを特徴
とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のパルス
管冷凍機。 - 【請求項７】 前記移動部材（７）は、軽量で、かつ熱
伝導率の低い樹脂系材料にて成形されていることを特徴
とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のパルス
管冷凍機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7264187A JP2697707B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | パルス管冷凍機 |
| US08/622,146 US5689959A (en) | 1995-10-12 | 1996-03-27 | Pulse tube refrigerator and method of using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7264187A JP2697707B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | パルス管冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113049A true JPH09113049A (ja) | 1997-05-02 |
| JP2697707B2 JP2697707B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17399691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7264187A Expired - Lifetime JP2697707B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | パルス管冷凍機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5689959A (ja) |
| JP (1) | JP2697707B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09126570A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-16 | Idoutai Tsushin Sentan Gijutsu Kenkyusho:Kk | パルス管冷凍機 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6109041A (en) * | 1996-11-05 | 2000-08-29 | Mitchell; Matthew P. | Pulse tube refrigerator |
| US5966943A (en) * | 1997-12-22 | 1999-10-19 | Mitchell; Matthew P. | Pulse tube refrigerator |
| KR100604278B1 (ko) | 1998-12-23 | 2006-07-28 | 크리스탈 인베스트먼츠, 인크. | 소형 냉각 시스템 |
| US6330800B1 (en) * | 1999-04-16 | 2001-12-18 | Raytheon Company | Apparatus and method for achieving temperature stability in a two-stage cryocooler |
| JP2001280726A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Aisin Seiki Co Ltd | パルス管冷凍機 |
| US6484516B1 (en) | 2001-12-07 | 2002-11-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and system for cryogenic refrigeration |
| JP2005140492A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-06-02 | Denso Corp | 対向振動流型熱輸送装置 |
| US7174721B2 (en) * | 2004-03-26 | 2007-02-13 | Mitchell Matthew P | Cooling load enclosed in pulse tube cooler |
| JP4279889B2 (ja) * | 2007-04-23 | 2009-06-17 | 住友重機械工業株式会社 | パルス管冷凍機 |
| FR2958734B1 (fr) * | 2010-04-09 | 2013-02-22 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de refroidissement a dephasage passif. |
| 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 |
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|---|---|---|---|---|
| US5357757A (en) * | 1988-10-11 | 1994-10-25 | Macrosonix Corp. | Compression-evaporation cooling system having standing wave compressor |
| JP2902159B2 (ja) * | 1991-06-26 | 1999-06-07 | アイシン精機株式会社 | パルス管式冷凍機 |
| 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 |
-
1995
- 1995-10-12 JP JP7264187A patent/JP2697707B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-27 US US08/622,146 patent/US5689959A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09126570A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-16 | Idoutai Tsushin Sentan Gijutsu Kenkyusho:Kk | パルス管冷凍機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697707B2 (ja) | 1998-01-14 |
| US5689959A (en) | 1997-11-25 |
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