JPH0933124A - 多段型パルス管冷凍機 - Google Patents
多段型パルス管冷凍機Info
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- JPH0933124A JPH0933124A JP8070796A JP7079696A JPH0933124A JP H0933124 A JPH0933124 A JP H0933124A JP 8070796 A JP8070796 A JP 8070796A JP 7079696 A JP7079696 A JP 7079696A JP H0933124 A JPH0933124 A JP H0933124A
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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
- F25B2309/006—Gas cycle refrigeration machines using a distributing valve of the rotary type
-
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- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1411—Pulse-tube cycles characterised by control details, e.g. tuning, phase shifting or general control
-
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- 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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- F25B2309/1413—Pulse-tube cycles characterised by performance, geometry or theory
-
- 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
- F25B2309/1418—Pulse-tube cycles with valves in gas supply and return lines
-
- 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
- F25B2309/1418—Pulse-tube cycles with valves in gas supply and return lines
- F25B2309/14181—Pulse-tube cycles with valves in gas supply and return lines the valves being of the rotary type
-
- 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
- F25B9/10—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point with several cooling stages
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 冷凍効率が極めて良く、また冷凍到達温度の
極めて低い多段型パルス管冷凍機の提供。 【解決手段】 蓄冷器側圧力変動機構１１と、機構１１
に連結された第１蓄冷器９と、第１蓄冷器９の低温端１
２に連結される第１コールドヘッド１３と、一端がヘッ
ド１３に連結され、他端が第１絞り機構１８を介して第
１パルス管側位相調節機構２８に連結される第１パルス
管１４と、一端がヘッド１３に連結され、他端が第２コ
ールドヘッド１６に連結される第２蓄冷器１５と、一端
がヘッド１６に、他端が第２絞り機構１９を介し第２パ
ルス管位相調節機構３８に連結される第２パルス管１７
からなり、機構２８と機構３８をそれぞれ独立して制御
する多段型パルス管冷凍機とする。変動機構１１に対し
て第１パルス管側位相調節機２８の位相角を−５０°〜
−１２０°、第２パルス管位相調節機構３８の位相角を
−１５°〜−９０°として冷凍機を運転する。
極めて低い多段型パルス管冷凍機の提供。 【解決手段】 蓄冷器側圧力変動機構１１と、機構１１
に連結された第１蓄冷器９と、第１蓄冷器９の低温端１
２に連結される第１コールドヘッド１３と、一端がヘッ
ド１３に連結され、他端が第１絞り機構１８を介して第
１パルス管側位相調節機構２８に連結される第１パルス
管１４と、一端がヘッド１３に連結され、他端が第２コ
ールドヘッド１６に連結される第２蓄冷器１５と、一端
がヘッド１６に、他端が第２絞り機構１９を介し第２パ
ルス管位相調節機構３８に連結される第２パルス管１７
からなり、機構２８と機構３８をそれぞれ独立して制御
する多段型パルス管冷凍機とする。変動機構１１に対し
て第１パルス管側位相調節機２８の位相角を−５０°〜
−１２０°、第２パルス管位相調節機構３８の位相角を
−１５°〜−９０°として冷凍機を運転する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス管冷凍機に
係り、特に蓄冷器とコールドヘッドを交互に２段以上直
列接続した多段型パルス管冷凍機に関する。
係り、特に蓄冷器とコールドヘッドを交互に２段以上直
列接続した多段型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の冷凍能力
をさらに向上させるため、近年多段型のパルス管冷凍機
が提案されている。この多段型パルス管冷凍機につい
て、図１１を用いて説明する。
をさらに向上させるため、近年多段型のパルス管冷凍機
が提案されている。この多段型パルス管冷凍機につい
て、図１１を用いて説明する。
【０００４】図１１において、コンプレッサ１０１は、
作動ガスの吐出口１０２側において高圧側通路１０３と
連結されており、高圧側通路１０３には蓄冷器用高圧開
閉バルブ１０４がその先端に介装されている。またコン
プレッサ１０１は作動ガスの吸入口１０５側において低
圧側通路１０６と連結されており、低圧側通路１０６に
は蓄冷器用低圧開閉バルブ１０７がその先端に介装され
ている。蓄冷器用高圧開閉バルブ１０４と蓄冷器用低圧
開閉バルブ１０７は蓄冷器側弁制御装置１１０により排
他的に開閉制御される。このコンプレッサ１０１、高圧
側通路１０３、低圧側通路１０６、蓄冷器用高圧開閉弁
１０４、蓄冷器用低圧開閉弁１０７、蓄冷器側弁制御装
置１１０により蓄冷器側圧力変動機構１１１を構成す
る。
作動ガスの吐出口１０２側において高圧側通路１０３と
連結されており、高圧側通路１０３には蓄冷器用高圧開
閉バルブ１０４がその先端に介装されている。またコン
プレッサ１０１は作動ガスの吸入口１０５側において低
圧側通路１０６と連結されており、低圧側通路１０６に
は蓄冷器用低圧開閉バルブ１０７がその先端に介装され
ている。蓄冷器用高圧開閉バルブ１０４と蓄冷器用低圧
開閉バルブ１０７は蓄冷器側弁制御装置１１０により排
他的に開閉制御される。このコンプレッサ１０１、高圧
側通路１０３、低圧側通路１０６、蓄冷器用高圧開閉弁
１０４、蓄冷器用低圧開閉弁１０７、蓄冷器側弁制御装
置１１０により蓄冷器側圧力変動機構１１１を構成す
る。
【０００５】蓄冷器用高圧開閉バルブ１０４と蓄冷器用
低圧開閉バルブ１０７は導管１０８により共に第１蓄冷
器１０９に連通している。第１蓄冷器１０９の低温端１
１２は第１コールドヘッド１１３に連結されており、第
１コールドヘッド１１３はさらに第１パルス管１１４に
連通し、第１パルス管１１４は他端で第１絞り機構１１
８を介してパルス管側位相調節機構１２８に連結してい
る。
低圧開閉バルブ１０７は導管１０８により共に第１蓄冷
器１０９に連通している。第１蓄冷器１０９の低温端１
１２は第１コールドヘッド１１３に連結されており、第
１コールドヘッド１１３はさらに第１パルス管１１４に
連通し、第１パルス管１１４は他端で第１絞り機構１１
８を介してパルス管側位相調節機構１２８に連結してい
る。
【０００６】第１コールドヘッド１１３は前記第１蓄冷
器１０９に連結していると共に、第２蓄冷器１１５にも
連結している。第２蓄冷器１１５はさらに第２コールド
ヘッド１１６に、第２コールドヘッド１１６は第２パル
ス管１１７に連結され、第２パルス管１１７は他端で第
２絞り機構１１９を介して第１パルス管１１４と共にパ
ルス管側位相調節機構１２８に連結されている。
器１０９に連結していると共に、第２蓄冷器１１５にも
連結している。第２蓄冷器１１５はさらに第２コールド
ヘッド１１６に、第２コールドヘッド１１６は第２パル
ス管１１７に連結され、第２パルス管１１７は他端で第
２絞り機構１１９を介して第１パルス管１１４と共にパ
ルス管側位相調節機構１２８に連結されている。
【０００７】パルス管側位相調節機構１２８の構成は、
前記蓄冷器側圧力変動機構１１１と同じである。即ち、
コンプレッサ１２０は、作動ガスの吐出口１２１側にお
いて高圧側通路１２２と連結されており、高圧側通路１
２２にはパルス管用高圧開閉バルブ１２３がその先端に
介装されている。またコンプレッサ１２０は作動ガスの
吸入口１２４側において低圧側通路１２５と連結されて
おり、低圧側通路１２５にはパルス管用低圧開閉バルブ
１２６がその先端に介装されている。パルス管用高圧開
閉バルブ１２３とパルス管用低圧開閉バルブ１２６はパ
ルス管側弁制御装置１２７により排他的に開閉制御され
る。
前記蓄冷器側圧力変動機構１１１と同じである。即ち、
コンプレッサ１２０は、作動ガスの吐出口１２１側にお
いて高圧側通路１２２と連結されており、高圧側通路１
２２にはパルス管用高圧開閉バルブ１２３がその先端に
介装されている。またコンプレッサ１２０は作動ガスの
吸入口１２４側において低圧側通路１２５と連結されて
おり、低圧側通路１２５にはパルス管用低圧開閉バルブ
１２６がその先端に介装されている。パルス管用高圧開
閉バルブ１２３とパルス管用低圧開閉バルブ１２６はパ
ルス管側弁制御装置１２７により排他的に開閉制御され
る。
【０００８】上記のように構成される２段型パルス管冷
凍機について、以下、その動作について説明する。
凍機について、以下、その動作について説明する。
【０００９】まず、パルス管側弁制御装置１２７によ
り、パルス管側高圧開閉弁１２３を開とし、パルス管側
低圧開閉弁１２６を閉とする。すると、高圧の作動ガス
がコンプレッサ１２０の吐出口１２１から高圧側通路１
２２を通り、さらにパルス管用高圧開閉弁１２３、第１
及び第２絞り機構１１８、１１９を経て第１パルス管１
１４及び第２パルス管１１７内に侵入する。その後、わ
ずかの時間差をおいてから蓄冷器側弁制御装置１１０に
より、蓄冷器用高圧開閉弁１０４を開とし、蓄冷器用低
圧開閉弁１０７を閉とする。すると、高圧の作動ガスが
コンプレッサ１０１の吐出口１０２から高圧側通路１０
３を通り、さらに蓄冷器用高圧開閉弁１０４を経て第１
蓄冷器１０９に到達する。パルス管及び蓄冷器が高圧状
態となった後一定時間後に、パルス管側弁制御装置１２
７により、パルス管用高圧開閉弁１２３を閉とし、パル
ス管用低圧開閉弁１２６を開とする。すると、第１パル
ス管１１４及び第２パルス管１１７内の高圧の作動ガス
はそれぞれ第１及び第２絞り機構１１８、１１９を通
り、パルス管用低圧開閉弁１２６を経て低圧側通路１２
５に入り、コンプレッサ１２０の吸入口１２４に帰還す
る。その後わずかの時間差をおいてから蓄冷器側弁制御
装置１１０により、蓄冷器用高圧開閉弁１０４を閉と
し、蓄冷器用低圧開閉弁１０７を開とする。すると、第
１蓄冷器１０９内の高圧の作動ガスが蓄冷器用低圧開閉
弁１０７を経て低圧側通路１０６に入り、コンプレッサ
１０１の吸入口１０５に帰還する。
り、パルス管側高圧開閉弁１２３を開とし、パルス管側
低圧開閉弁１２６を閉とする。すると、高圧の作動ガス
がコンプレッサ１２０の吐出口１２１から高圧側通路１
２２を通り、さらにパルス管用高圧開閉弁１２３、第１
及び第２絞り機構１１８、１１９を経て第１パルス管１
１４及び第２パルス管１１７内に侵入する。その後、わ
ずかの時間差をおいてから蓄冷器側弁制御装置１１０に
より、蓄冷器用高圧開閉弁１０４を開とし、蓄冷器用低
圧開閉弁１０７を閉とする。すると、高圧の作動ガスが
コンプレッサ１０１の吐出口１０２から高圧側通路１０
３を通り、さらに蓄冷器用高圧開閉弁１０４を経て第１
蓄冷器１０９に到達する。パルス管及び蓄冷器が高圧状
態となった後一定時間後に、パルス管側弁制御装置１２
７により、パルス管用高圧開閉弁１２３を閉とし、パル
ス管用低圧開閉弁１２６を開とする。すると、第１パル
ス管１１４及び第２パルス管１１７内の高圧の作動ガス
はそれぞれ第１及び第２絞り機構１１８、１１９を通
り、パルス管用低圧開閉弁１２６を経て低圧側通路１２
５に入り、コンプレッサ１２０の吸入口１２４に帰還す
る。その後わずかの時間差をおいてから蓄冷器側弁制御
装置１１０により、蓄冷器用高圧開閉弁１０４を閉と
し、蓄冷器用低圧開閉弁１０７を開とする。すると、第
１蓄冷器１０９内の高圧の作動ガスが蓄冷器用低圧開閉
弁１０７を経て低圧側通路１０６に入り、コンプレッサ
１０１の吸入口１０５に帰還する。
【００１０】上記動作を１サイクルとし、これを連続的
に繰り返し行うことにより、第１コールドヘッド１１３
及び第２コールドヘッド１１６で冷凍を発生する。
に繰り返し行うことにより、第１コールドヘッド１１３
及び第２コールドヘッド１１６で冷凍を発生する。
【００１１】次に、上記パルス管冷凍機の冷凍発生の原
理について説明する。
理について説明する。
【００１２】第１蓄冷器１０９内の作動ガスは、蓄冷器
用高圧開閉弁１０４及び蓄冷器用低圧開閉弁１０７、パ
ルス管用高圧開閉弁１２３及びパルス管用低圧開閉弁１
２６の開閉動作により往復動作が行われる。このとき、
パルス管側高圧開閉弁１２３に対して蓄冷器用高圧開閉
弁１０４の開閉動作が、またパルス管用低圧開閉弁１２
６に対して蓄冷器用低圧開閉弁１０７の開閉動作がわず
かに遅れるために、第１蓄冷器１０９内の作動ガスの変
位変動と圧力変動の変動タイミングにズレが生じる。す
ると、作動ガスは、往復動中一方端において膨張して周
囲から熱を吸熱し、他方端に移動してその位置で圧縮し
て周囲に熱を放出する。この作動ガスの挙動を利用し
て、第１蓄冷器１０９内の作動ガスが第１コールドヘッ
ド１１３の近くに移動したときに吸熱を行い、第１コー
ルドヘッド１１３から遠くに移動したときに放熱を行う
ように各弁の開閉動作を制御することにより、第１コー
ルドヘッド１１３付近の熱が蓄冷器側圧力変動機構１１
１側に持ち込まれ、第１コールドヘッド１１３が冷却さ
れる。
用高圧開閉弁１０４及び蓄冷器用低圧開閉弁１０７、パ
ルス管用高圧開閉弁１２３及びパルス管用低圧開閉弁１
２６の開閉動作により往復動作が行われる。このとき、
パルス管側高圧開閉弁１２３に対して蓄冷器用高圧開閉
弁１０４の開閉動作が、またパルス管用低圧開閉弁１２
６に対して蓄冷器用低圧開閉弁１０７の開閉動作がわず
かに遅れるために、第１蓄冷器１０９内の作動ガスの変
位変動と圧力変動の変動タイミングにズレが生じる。す
ると、作動ガスは、往復動中一方端において膨張して周
囲から熱を吸熱し、他方端に移動してその位置で圧縮し
て周囲に熱を放出する。この作動ガスの挙動を利用し
て、第１蓄冷器１０９内の作動ガスが第１コールドヘッ
ド１１３の近くに移動したときに吸熱を行い、第１コー
ルドヘッド１１３から遠くに移動したときに放熱を行う
ように各弁の開閉動作を制御することにより、第１コー
ルドヘッド１１３付近の熱が蓄冷器側圧力変動機構１１
１側に持ち込まれ、第１コールドヘッド１１３が冷却さ
れる。
【００１３】また第２蓄冷器１１５は、第１蓄冷器１０
９と第１コールドヘッド１１３を介在させて連通状態に
ある。そのため第１蓄冷器１０９内の第１コールドヘッ
ド１１３付近の作動ガスが往復動する際に、第１蓄冷器
１０９から第１コールドヘッド１１３を経て第１パルス
管１１４側へと往復する往復動流と、第１蓄冷器１０９
から第１コールドヘッド１１３を経て第２蓄冷器１１５
へと往復する往復動流が存在する。従って、第２蓄冷器
１１５内の作動ガスの流量は第１蓄冷器１０９内の作動
ガスの流量に比べて小さく、それに伴い作動ガスの変位
変動量も、第１蓄冷器１０９内の作動ガスの変位変動量
と不連続的に小さくなる。また第２蓄冷器１１５内の作
動ガスは、第２絞り機構１１９を経て第２パルス管１１
７側から流入する作動ガスの影響により、作動ガスの変
位変動と圧力変動の変動タイミングのズレは、第１蓄冷
器１０９内の作動ガスとは異なったものとなる。従っ
て、第２蓄冷器１１５内の作動ガスの変位量、変位変動
と圧力変動の変動タイミングのズレは、第１蓄冷器１０
９内の作動ガスとは不連続である。
９と第１コールドヘッド１１３を介在させて連通状態に
ある。そのため第１蓄冷器１０９内の第１コールドヘッ
ド１１３付近の作動ガスが往復動する際に、第１蓄冷器
１０９から第１コールドヘッド１１３を経て第１パルス
管１１４側へと往復する往復動流と、第１蓄冷器１０９
から第１コールドヘッド１１３を経て第２蓄冷器１１５
へと往復する往復動流が存在する。従って、第２蓄冷器
１１５内の作動ガスの流量は第１蓄冷器１０９内の作動
ガスの流量に比べて小さく、それに伴い作動ガスの変位
変動量も、第１蓄冷器１０９内の作動ガスの変位変動量
と不連続的に小さくなる。また第２蓄冷器１１５内の作
動ガスは、第２絞り機構１１９を経て第２パルス管１１
７側から流入する作動ガスの影響により、作動ガスの変
位変動と圧力変動の変動タイミングのズレは、第１蓄冷
器１０９内の作動ガスとは異なったものとなる。従っ
て、第２蓄冷器１１５内の作動ガスの変位量、変位変動
と圧力変動の変動タイミングのズレは、第１蓄冷器１０
９内の作動ガスとは不連続である。
【００１４】作動ガスの変位変動と圧力変動の変動タイ
ミングのズレは、一般的に作動ガスの位相差と呼ばれる
ものである。またこの位相差を定量的に示す量として、
作動ガスの位相角がある。作動ガスの位相角とは、作動
ガスの周期的な変位変動及び圧力変動において１周期を
３６０°とし、変位変動と圧力変動とのズレ量の１周期
に対する割合を角度換算したものである。パルス管冷凍
機において、最も効率良く冷凍を発生させるための作動
ガスの位相角はコールドヘッド付近で９０°であると思
われている。
ミングのズレは、一般的に作動ガスの位相差と呼ばれる
ものである。またこの位相差を定量的に示す量として、
作動ガスの位相角がある。作動ガスの位相角とは、作動
ガスの周期的な変位変動及び圧力変動において１周期を
３６０°とし、変位変動と圧力変動とのズレ量の１周期
に対する割合を角度換算したものである。パルス管冷凍
機において、最も効率良く冷凍を発生させるための作動
ガスの位相角はコールドヘッド付近で９０°であると思
われている。
【００１５】作動ガスの位相角は蓄冷器内では連続的に
変化する。例えば第１蓄冷器１０９内の作動ガスの位相
角は、蓄冷器側圧力変動機構１１１に近い側から低温端
１１２に向かうにつれて大きくなる。従って、蓄冷器側
圧力変動機構１１１及びパルス管側位相調節機構１２８
の高低圧切替タイミングを蓄冷器側弁制御装置１１０及
びパルス管側弁制御装置１２７で制御することにより、
第１コールドヘッド１１３付近の作動ガスの位相角を９
０°前後にすることが可能となる。
変化する。例えば第１蓄冷器１０９内の作動ガスの位相
角は、蓄冷器側圧力変動機構１１１に近い側から低温端
１１２に向かうにつれて大きくなる。従って、蓄冷器側
圧力変動機構１１１及びパルス管側位相調節機構１２８
の高低圧切替タイミングを蓄冷器側弁制御装置１１０及
びパルス管側弁制御装置１２７で制御することにより、
第１コールドヘッド１１３付近の作動ガスの位相角を９
０°前後にすることが可能となる。
【００１６】第１蓄冷器１０９と第２蓄冷器１１５内の
作動ガスの位相角が連続的である場合、第１コールドヘ
ッド１１３付近で位相角を９０°とすると、第２蓄冷器
１１５内の作動ガスの位相角は９０°以上となり、第２
コールドヘッド１１６付近の作動ガスの位相角を９０°
とすることができない。ところが第２蓄冷器１１５内の
作動ガスの位相角は、前述した理由により第１蓄冷器１
０９内の作動ガスの位相角と不連続である。従って、蓄
冷器側圧力変動機構１１１及びパルス管側位相調節機構
１２８の高低圧切替タイミングを制御することにより、
第１コールドヘッド１１３付近で９０°前後となった位
相角を減少させ、第２コールドヘッド１１６付近で再び
位相角を９０°前後にすることは理論的には可能であ
る。
作動ガスの位相角が連続的である場合、第１コールドヘ
ッド１１３付近で位相角を９０°とすると、第２蓄冷器
１１５内の作動ガスの位相角は９０°以上となり、第２
コールドヘッド１１６付近の作動ガスの位相角を９０°
とすることができない。ところが第２蓄冷器１１５内の
作動ガスの位相角は、前述した理由により第１蓄冷器１
０９内の作動ガスの位相角と不連続である。従って、蓄
冷器側圧力変動機構１１１及びパルス管側位相調節機構
１２８の高低圧切替タイミングを制御することにより、
第１コールドヘッド１１３付近で９０°前後となった位
相角を減少させ、第２コールドヘッド１１６付近で再び
位相角を９０°前後にすることは理論的には可能であ
る。
【００１７】上記した冷凍発生の原理により、第１コー
ルドヘッド１１３及び第２コールドヘッド１１６におい
て効率良く冷凍を取り出すことができるばかりでなく、
第２蓄冷器１１５は両端ともコールドヘッドに連結して
おり、もともと低温となった作動ガスをさらに低温にす
ること、及び第２蓄冷器１１５内の作動ガスの変位量は
小さいために第２パルス管１１７からの熱の持込みが極
力抑制されること、により、第２コールドヘッド１１６
において非常に低い冷凍温度を達成することができる。
またコールドヘッドが複数あるために、１台でさまざま
な用途に適用可能である。
ルドヘッド１１３及び第２コールドヘッド１１６におい
て効率良く冷凍を取り出すことができるばかりでなく、
第２蓄冷器１１５は両端ともコールドヘッドに連結して
おり、もともと低温となった作動ガスをさらに低温にす
ること、及び第２蓄冷器１１５内の作動ガスの変位量は
小さいために第２パルス管１１７からの熱の持込みが極
力抑制されること、により、第２コールドヘッド１１６
において非常に低い冷凍温度を達成することができる。
またコールドヘッドが複数あるために、１台でさまざま
な用途に適用可能である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】コールドヘッド付近の
作動ガスの位相角は、蓄冷器側圧力変動機構とパルス管
側圧力変動機構による高低圧切替タイミング以外にも、
各パルス管の容積比等に影響される。そのため、複数の
コールドヘッド付近の作動ガスの位相角を同時に９０°
前後にするための条件探索には多大な時間と困難性が伴
い、また苦労したあげく、最適条件を見出せないという
事態も生じ得る。このような場合、その多段型パルス管
冷凍機は、多段化したことにより利点を充分に生かしき
れていないものとなる。故に、本発明は、多段型パルス
管冷凍機において、多段化による利点の充分に生かし、
冷凍効率のよく、また冷凍到達温度がさらに低くなるパ
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。
作動ガスの位相角は、蓄冷器側圧力変動機構とパルス管
側圧力変動機構による高低圧切替タイミング以外にも、
各パルス管の容積比等に影響される。そのため、複数の
コールドヘッド付近の作動ガスの位相角を同時に９０°
前後にするための条件探索には多大な時間と困難性が伴
い、また苦労したあげく、最適条件を見出せないという
事態も生じ得る。このような場合、その多段型パルス管
冷凍機は、多段化したことにより利点を充分に生かしき
れていないものとなる。故に、本発明は、多段型パルス
管冷凍機において、多段化による利点の充分に生かし、
冷凍効率のよく、また冷凍到達温度がさらに低くなるパ
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。
【００１９】
【課題を解決するための手段】発明者は、従来の多段型
パルス管冷凍機について鋭意研究を重ねた結果、複数の
パルス管内を往復動する作動ガスの高低圧の切替タイミ
ングが同じである場合には、コールドヘッド付近の作動
ガスの位相角を９０°付近に制御することは困難である
ことを突き止めた。そこで、この点に着目し、本発明を
達成した。
パルス管冷凍機について鋭意研究を重ねた結果、複数の
パルス管内を往復動する作動ガスの高低圧の切替タイミ
ングが同じである場合には、コールドヘッド付近の作動
ガスの位相角を９０°付近に制御することは困難である
ことを突き止めた。そこで、この点に着目し、本発明を
達成した。
【００２０】即ち、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、複数の蓄冷器と該蓄冷器
と同数のコールドヘッドを交互に直列接続し、前記各コ
ールドヘッドにそれぞれパルス管の一端を連結し、前記
各パルス管の他端にはそれぞれパルス管側位相調節機構
が連結され、前記交互に直列接続した前記蓄冷器と前記
コールドヘッドの内一端にある蓄冷器を蓄冷器側圧力変
動機構に連結し、前記それぞれのパルス管側位相調節機
構の動作タイミングを夫々独立して制御する、多段型パ
ルス管冷凍機としたことである。
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、複数の蓄冷器と該蓄冷器
と同数のコールドヘッドを交互に直列接続し、前記各コ
ールドヘッドにそれぞれパルス管の一端を連結し、前記
各パルス管の他端にはそれぞれパルス管側位相調節機構
が連結され、前記交互に直列接続した前記蓄冷器と前記
コールドヘッドの内一端にある蓄冷器を蓄冷器側圧力変
動機構に連結し、前記それぞれのパルス管側位相調節機
構の動作タイミングを夫々独立して制御する、多段型パ
ルス管冷凍機としたことである。
【００２１】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、蓄冷器側圧力変動機構と、該蓄
冷器側圧力変動機構に連結された第１蓄冷器と、該第１
蓄冷器の低温端に連結される第１コールドヘッドと、一
端が該第１コールドヘッドに連結され、他端が第１絞り
機構を介して第１パルス管側位相調節機構に連結される
第１パルス管と、一端が前記第１コールドヘッドに連結
され、他端が第２コールドヘッドに連結される第２蓄冷
器と、一端が前記第２コールドヘッドに連結され、他端
が第２絞り機構を介して第２パルス管側位相調節機構に
連結される第２パルス管からなり、前記第１パルス管側
位相調節機構と前記第２パルス管側位相調節機構の動作
タイミングをそれぞれ独立して制御する、多段型パルス
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、蓄冷器側圧力変動機構と、該蓄
冷器側圧力変動機構に連結された第１蓄冷器と、該第１
蓄冷器の低温端に連結される第１コールドヘッドと、一
端が該第１コールドヘッドに連結され、他端が第１絞り
機構を介して第１パルス管側位相調節機構に連結される
第１パルス管と、一端が前記第１コールドヘッドに連結
され、他端が第２コールドヘッドに連結される第２蓄冷
器と、一端が前記第２コールドヘッドに連結され、他端
が第２絞り機構を介して第２パルス管側位相調節機構に
連結される第２パルス管からなり、前記第１パルス管側
位相調節機構と前記第２パルス管側位相調節機構の動作
タイミングをそれぞれ独立して制御する、多段型パルス
管冷凍機としたことである。
【００２２】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）のように、前記蓄冷器側圧力変動
機構に対して前記第１パルス管側位相調節機構の動作タ
イミングに関わる位相角が−５０°〜−１２０°であ
り、前記蓄冷器側圧力変動機構に対して前記第２パルス
管側位相調節機構の動作タイミングに関わる位相角が−
１５°〜−１３０°であることを特徴とする、請求項２
に記載の多段型パルス管冷凍機とすることが好ましい。
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）のように、前記蓄冷器側圧力変動
機構に対して前記第１パルス管側位相調節機構の動作タ
イミングに関わる位相角が−５０°〜−１２０°であ
り、前記蓄冷器側圧力変動機構に対して前記第２パルス
管側位相調節機構の動作タイミングに関わる位相角が−
１５°〜−１３０°であることを特徴とする、請求項２
に記載の多段型パルス管冷凍機とすることが好ましい。
【００２３】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技
術的手段と称する。）は、作動ガスの吐出口及び吸入口
を備えた圧力振動源と、該圧力振動源の吐出口側に連結
された蓄冷器側高圧連通路と、該蓄冷器側高圧連通路の
先端に介装された蓄冷器用高圧開閉弁と、前記圧力振動
源の吸入口側に連結された蓄冷器側低圧連通路と、該蓄
冷器側低圧連通路の先端に介装された蓄冷器用低圧開閉
弁と、前記蓄冷器用高圧開閉弁及び前記蓄冷器用低圧開
閉弁を第１蓄冷器に連結する蓄冷器側導管と、前記蓄冷
器用高圧開閉弁と前記蓄冷器用低圧開閉弁を排他的に開
閉制御する蓄冷器側弁制御装置と、前記蓄冷器側高圧連
通路の途中に連結する第１パルス管側高圧連通路と、該
第１パルス管側高圧連通路の先端に介装される第１パル
ス管用高圧開閉弁と、前記蓄冷器側低圧連通路の途中に
連結する第１パルス管側低圧連通路と、該第１パルス管
側低圧連通路の先端に介装される第１パルス管用低圧開
閉弁と、前記第１パルス管用高圧開閉弁及び前記第１パ
ルス管用低圧開閉弁を第１パルス管に連結する第１パル
ス管側導管と、前記第１パルス管用高圧開閉弁と前記第
１パルス管用低圧開閉弁を排他的に開閉制御する第１パ
ルス管側弁制御装置と、前記第１パルス管側高圧連通路
の途中に連結する第２パルス管側高圧連通路と、該第２
パルス管側高圧連通路の先端に介装された第２パルス管
用高圧開閉弁と、前記第１パルス管側低圧連通路の途中
に連結する第２パルス管側低圧連通路と、該第２パルス
管側低圧連通路の先端に介装された第２パルス管用低圧
開閉弁と、前記第２パルス管用高圧開閉弁及び前記第２
パルス管用低圧開閉弁を第２パルス管に連結する第２パ
ルス管側導管と、前記第２パルス管用高圧開閉弁と前記
第２パルス管用低圧開閉弁を排他的に開閉制御する第２
パルス管側弁制御装置と、一端が前記第１蓄冷器に連結
され他端が前記第１パルス管に連結される第１コールド
ヘッドと、一端が前記第１コールドヘッドに連結された
第２蓄冷器と、一端が前記第２蓄冷器と連結され他端が
前記第２パルス管に連結された第２コールドヘッドとか
らなり、前記蓄冷器用開閉弁制御装置と前記第１パルス
管用開閉弁制御装置と前記第２パルス管用開閉弁制御装
置の高低圧切替タイミングが夫々独立して制御される、
多段型パルス管冷凍機としたことである。
の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技
術的手段と称する。）は、作動ガスの吐出口及び吸入口
を備えた圧力振動源と、該圧力振動源の吐出口側に連結
された蓄冷器側高圧連通路と、該蓄冷器側高圧連通路の
先端に介装された蓄冷器用高圧開閉弁と、前記圧力振動
源の吸入口側に連結された蓄冷器側低圧連通路と、該蓄
冷器側低圧連通路の先端に介装された蓄冷器用低圧開閉
弁と、前記蓄冷器用高圧開閉弁及び前記蓄冷器用低圧開
閉弁を第１蓄冷器に連結する蓄冷器側導管と、前記蓄冷
器用高圧開閉弁と前記蓄冷器用低圧開閉弁を排他的に開
閉制御する蓄冷器側弁制御装置と、前記蓄冷器側高圧連
通路の途中に連結する第１パルス管側高圧連通路と、該
第１パルス管側高圧連通路の先端に介装される第１パル
ス管用高圧開閉弁と、前記蓄冷器側低圧連通路の途中に
連結する第１パルス管側低圧連通路と、該第１パルス管
側低圧連通路の先端に介装される第１パルス管用低圧開
閉弁と、前記第１パルス管用高圧開閉弁及び前記第１パ
ルス管用低圧開閉弁を第１パルス管に連結する第１パル
ス管側導管と、前記第１パルス管用高圧開閉弁と前記第
１パルス管用低圧開閉弁を排他的に開閉制御する第１パ
ルス管側弁制御装置と、前記第１パルス管側高圧連通路
の途中に連結する第２パルス管側高圧連通路と、該第２
パルス管側高圧連通路の先端に介装された第２パルス管
用高圧開閉弁と、前記第１パルス管側低圧連通路の途中
に連結する第２パルス管側低圧連通路と、該第２パルス
管側低圧連通路の先端に介装された第２パルス管用低圧
開閉弁と、前記第２パルス管用高圧開閉弁及び前記第２
パルス管用低圧開閉弁を第２パルス管に連結する第２パ
ルス管側導管と、前記第２パルス管用高圧開閉弁と前記
第２パルス管用低圧開閉弁を排他的に開閉制御する第２
パルス管側弁制御装置と、一端が前記第１蓄冷器に連結
され他端が前記第１パルス管に連結される第１コールド
ヘッドと、一端が前記第１コールドヘッドに連結された
第２蓄冷器と、一端が前記第２蓄冷器と連結され他端が
前記第２パルス管に連結された第２コールドヘッドとか
らなり、前記蓄冷器用開閉弁制御装置と前記第１パルス
管用開閉弁制御装置と前記第２パルス管用開閉弁制御装
置の高低圧切替タイミングが夫々独立して制御される、
多段型パルス管冷凍機としたことである。
【００２４】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技
術的手段と称する。）のように、前記第１パルス管側弁
制御装置の高低圧切替えタイミングは前記蓄冷器側弁制
御装置の高低圧切替えタイミングに対して−５０°〜−
１３０°の位相角をもたせるものであり、前記第２パル
ス管側弁制御装置の高低圧切替えタイミングは前記蓄冷
器側弁制御装置の高低圧切替えタイミングに対して−１
５°〜−１２０°の位相角をもたせるものであることを
特徴とする、請求項４に記載の多段型パルス管冷凍機と
するのが好ましい。
の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技
術的手段と称する。）のように、前記第１パルス管側弁
制御装置の高低圧切替えタイミングは前記蓄冷器側弁制
御装置の高低圧切替えタイミングに対して−５０°〜−
１３０°の位相角をもたせるものであり、前記第２パル
ス管側弁制御装置の高低圧切替えタイミングは前記蓄冷
器側弁制御装置の高低圧切替えタイミングに対して−１
５°〜−１２０°の位相角をもたせるものであることを
特徴とする、請求項４に記載の多段型パルス管冷凍機と
するのが好ましい。
【００２５】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項６において講じた技術的手段（以下、第６の技
術的手段と称する。）は、作動ガスの吐出口と吸入口と
を備えた圧力振動源と、前記圧力振動源の吐出口に連通
する高圧側入力ポートと、前記圧力振動源の吸入口に連
通する低圧側入力ポートと、第１出力ポートと、第２出
力ポートと、第３出力ポートとを備えた切替弁と、一端
において前記切替弁の第３出力ポートに連通し、他端に
おいて第１コールドヘッドに連通した第１蓄冷器と、一
端において前記第１コールドヘッドに連通し、他端にお
いて前記切替弁の第１出力ポートに第１絞り機構を介し
て連通した第１パルス管と、一端において前記第１コー
ルドヘッドに連通し、他端において第２コールドヘッド
に連通した第２蓄冷器と、一端において前記第２コール
ドヘッドに連通し、他端において前記切替弁の第２出力
ポートに第２絞り機構を介して連通した第２パルス管と
を備え、前記切替弁は、前記第１出力ポートと前記高圧
側入力ポートとを連通する第１位置と、前記第２出力ポ
ートと前記高圧側入力ポートとを連通する第２位置と、
前記第３出力ポートと前記高圧側入力ポートとを連通す
る第３位置と、前記第１出力ポートと前記低圧側入力ポ
ートとを連通する第４位置と、前記第２出力ポートと前
記低圧側入力ポートとを連通する第５位置と、前記第３
出力ポートと前記低圧側入力ポートとを連通する第６位
置とに配置可能な切替弁であることを特徴とする、多段
型パルス管冷凍機としたことである。
の請求項６において講じた技術的手段（以下、第６の技
術的手段と称する。）は、作動ガスの吐出口と吸入口と
を備えた圧力振動源と、前記圧力振動源の吐出口に連通
する高圧側入力ポートと、前記圧力振動源の吸入口に連
通する低圧側入力ポートと、第１出力ポートと、第２出
力ポートと、第３出力ポートとを備えた切替弁と、一端
において前記切替弁の第３出力ポートに連通し、他端に
おいて第１コールドヘッドに連通した第１蓄冷器と、一
端において前記第１コールドヘッドに連通し、他端にお
いて前記切替弁の第１出力ポートに第１絞り機構を介し
て連通した第１パルス管と、一端において前記第１コー
ルドヘッドに連通し、他端において第２コールドヘッド
に連通した第２蓄冷器と、一端において前記第２コール
ドヘッドに連通し、他端において前記切替弁の第２出力
ポートに第２絞り機構を介して連通した第２パルス管と
を備え、前記切替弁は、前記第１出力ポートと前記高圧
側入力ポートとを連通する第１位置と、前記第２出力ポ
ートと前記高圧側入力ポートとを連通する第２位置と、
前記第３出力ポートと前記高圧側入力ポートとを連通す
る第３位置と、前記第１出力ポートと前記低圧側入力ポ
ートとを連通する第４位置と、前記第２出力ポートと前
記低圧側入力ポートとを連通する第５位置と、前記第３
出力ポートと前記低圧側入力ポートとを連通する第６位
置とに配置可能な切替弁であることを特徴とする、多段
型パルス管冷凍機としたことである。
【００２６】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項７において講じた技術的手段（以下、第７の技
術的手段と称する。）のように、前記切替弁は、回転可
能なロータリーバルブ及び前記ロータリバルブに対面し
た弁座とを備え、前記弁座は前記第１出力ポート、前記
第２出力ポート、前記第３出力ポート、前記低圧側入力
ポートを備え、前記ロータリーバルブは前記高圧側出力
ポート及び、一端において常に前記低圧側入力ポートに
連通する連絡路を備え、前記ロータリーバルブが回転し
て前記切替弁が前記第１の位置に配置されたときに前記
高圧側出力ポートと前記第１出力ポートが連通し、前記
第２の位置に配置されたときに前記高圧側出力ポートと
前記第２出力ポートが連通し、前記第３の位置に配置さ
れたときに前記高圧側出力ポートと前記第３出力ポート
が連通し、前記第４の位置に配置されたときに前記連絡
路の他端と前記第１出力ポートが連通し、前記第５の位
置に配置されたときに前記連絡路の他端と前記第２出力
ポートが連通し、前記第６の位置に配置されたときに前
記連絡路の他端と前記第３出力ポートが連通することを
特徴とする、請求項６に記載の多段型パルス管冷凍機と
するのが好ましい。
の請求項７において講じた技術的手段（以下、第７の技
術的手段と称する。）のように、前記切替弁は、回転可
能なロータリーバルブ及び前記ロータリバルブに対面し
た弁座とを備え、前記弁座は前記第１出力ポート、前記
第２出力ポート、前記第３出力ポート、前記低圧側入力
ポートを備え、前記ロータリーバルブは前記高圧側出力
ポート及び、一端において常に前記低圧側入力ポートに
連通する連絡路を備え、前記ロータリーバルブが回転し
て前記切替弁が前記第１の位置に配置されたときに前記
高圧側出力ポートと前記第１出力ポートが連通し、前記
第２の位置に配置されたときに前記高圧側出力ポートと
前記第２出力ポートが連通し、前記第３の位置に配置さ
れたときに前記高圧側出力ポートと前記第３出力ポート
が連通し、前記第４の位置に配置されたときに前記連絡
路の他端と前記第１出力ポートが連通し、前記第５の位
置に配置されたときに前記連絡路の他端と前記第２出力
ポートが連通し、前記第６の位置に配置されたときに前
記連絡路の他端と前記第３出力ポートが連通することを
特徴とする、請求項６に記載の多段型パルス管冷凍機と
するのが好ましい。
【００２７】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項８において講じた技術的手段（以下、第８の技
術的手段と称する。）のように、前記第１の位置と前記
第３の位置との位相角は−５０〜−１３０°であり、前
記第２の位置と前記第３の位置との位相角は−１５〜−
１２０°であり、前記第４の位置と前記第６の位置との
位相角は−５０〜−１３０°であり、前記第５の位置と
前記第６の位置との位相角は−１５〜−１２０°である
ことを特徴とする、請求項６または７に記載の多段型パ
ルス管冷凍とするのが好ましい。
の請求項８において講じた技術的手段（以下、第８の技
術的手段と称する。）のように、前記第１の位置と前記
第３の位置との位相角は−５０〜−１３０°であり、前
記第２の位置と前記第３の位置との位相角は−１５〜−
１２０°であり、前記第４の位置と前記第６の位置との
位相角は−５０〜−１３０°であり、前記第５の位置と
前記第６の位置との位相角は−１５〜−１２０°である
ことを特徴とする、請求項６または７に記載の多段型パ
ルス管冷凍とするのが好ましい。
【００２８】ここで、動作タイミングの位相角、或いは
切替タイミングの位相角と前述の作動ガスの位相角とは
異なるものであることに注意しなければならない。つま
り、動作タイミングの位相角、或いは切替タイミングの
位相角とは、圧力変動機構や位相調節機構における作動
ガスの高低圧の切り替わり動作タイミングの相対的な時
間的ズレを、１周期を３６０°として角度換算したもの
である。したがって、前述した作動ガスの位相角は作動
ガスの圧力変動と変位変動との相対的な時間的ズレを、
動作タイミングの位相角は各機構（圧力変動機構、位相
調節機構）における作動ガスの高低圧の切替動作タイミ
ングの相対的な時間的ズレを示す。
切替タイミングの位相角と前述の作動ガスの位相角とは
異なるものであることに注意しなければならない。つま
り、動作タイミングの位相角、或いは切替タイミングの
位相角とは、圧力変動機構や位相調節機構における作動
ガスの高低圧の切り替わり動作タイミングの相対的な時
間的ズレを、１周期を３６０°として角度換算したもの
である。したがって、前述した作動ガスの位相角は作動
ガスの圧力変動と変位変動との相対的な時間的ズレを、
動作タイミングの位相角は各機構（圧力変動機構、位相
調節機構）における作動ガスの高低圧の切替動作タイミ
ングの相対的な時間的ズレを示す。
【００２９】
【作用】上記第１の技術的手段によれば、各パルス管に
それぞれパルス管側圧力変動機構を連結し、それぞれの
パルス管側圧力変動機構の動作タイミングを独立に制御
した。従って、コールドヘッドにおける作動ガスの位相
角は各パルス管に連結されているパルス管側圧力変動機
構によって独立に設定することができる。
それぞれパルス管側圧力変動機構を連結し、それぞれの
パルス管側圧力変動機構の動作タイミングを独立に制御
した。従って、コールドヘッドにおける作動ガスの位相
角は各パルス管に連結されているパルス管側圧力変動機
構によって独立に設定することができる。
【００３０】上記第２の技術的手段によれば、パルス管
を２つ備える２段型パルス管冷凍機において、第１パル
ス管と第２パルス管とのそれぞれに独立したパルス管側
圧力変動機構を連結した。従って第１コールドヘッドに
おいては第１パルス管側圧力変動機構の、第２コールド
ヘッドにおいては第２パルス管側圧力変動機構のバルブ
切替タイミングを調節することにより、それぞれのコー
ルドヘッドにおける作動ガスの位相角を任意に設定する
ことができる。
を２つ備える２段型パルス管冷凍機において、第１パル
ス管と第２パルス管とのそれぞれに独立したパルス管側
圧力変動機構を連結した。従って第１コールドヘッドに
おいては第１パルス管側圧力変動機構の、第２コールド
ヘッドにおいては第２パルス管側圧力変動機構のバルブ
切替タイミングを調節することにより、それぞれのコー
ルドヘッドにおける作動ガスの位相角を任意に設定する
ことができる。
【００３１】上記第３の技術的手段によれば、上記第２
の技術的手段における多段型パルス管冷凍機において、
蓄冷器側圧力変動機構の動作タイミングに対して第１パ
ルス管側位相調節機構の動作タイミングの位相角を−５
０°〜−１３０°と、蓄冷器側圧力変動機構の動作タイ
ミングに対して第２パルス管側位相調節機構の動作タイ
ミングの位相角を−１５°〜−１２０°とした。この位
相角範囲でパルス管冷凍機を運転することにより、極め
て冷凍効率がよく、また第２コールドヘッドにおいて極
めて低い冷凍温度を得ることが可能な多段型パルス管冷
凍機を実現することができる。
の技術的手段における多段型パルス管冷凍機において、
蓄冷器側圧力変動機構の動作タイミングに対して第１パ
ルス管側位相調節機構の動作タイミングの位相角を−５
０°〜−１３０°と、蓄冷器側圧力変動機構の動作タイ
ミングに対して第２パルス管側位相調節機構の動作タイ
ミングの位相角を−１５°〜−１２０°とした。この位
相角範囲でパルス管冷凍機を運転することにより、極め
て冷凍効率がよく、また第２コールドヘッドにおいて極
めて低い冷凍温度を得ることが可能な多段型パルス管冷
凍機を実現することができる。
【００３２】上記第４の技術的手段によれば、蓄冷器側
圧力変動機構、第１パルス管側位相調節機構、第２パル
ス管側位相調節機構の圧力振動源を同一のものとし、配
管を分岐し、管路の途中に開閉弁を介在させることによ
り１つの圧力振動源で圧力変動機構、位相調節機構を構
成した。これにより第１コールドヘッドにおいては第１
パルス管側位相調節機構に相当するバルブの、第２コー
ルドヘッドにおいては第２パルス管側位相調節機構に相
当するバルブの切替動作タイミングを調節することによ
り、それぞれのコールドヘッドにおける作動ガスの位相
角を任意に設定することができる。
圧力変動機構、第１パルス管側位相調節機構、第２パル
ス管側位相調節機構の圧力振動源を同一のものとし、配
管を分岐し、管路の途中に開閉弁を介在させることによ
り１つの圧力振動源で圧力変動機構、位相調節機構を構
成した。これにより第１コールドヘッドにおいては第１
パルス管側位相調節機構に相当するバルブの、第２コー
ルドヘッドにおいては第２パルス管側位相調節機構に相
当するバルブの切替動作タイミングを調節することによ
り、それぞれのコールドヘッドにおける作動ガスの位相
角を任意に設定することができる。
【００３３】上記第５の技術的手段によれば、上記第４
の技術的手段における多段型パルス管冷凍機において、
第１パルス管側弁制御装置の高低圧切替えタイミングを
蓄冷器側弁制御装置の高低圧切替えタイミングに対して
−５０°〜−１３０°の、第２パルス管側弁制御装置の
高低圧切替えタイミングを蓄冷器側弁制御装置の高低圧
切替えタイミングに対して−１５°〜−１２０°の位相
角を持たせてパルス管冷凍機を運転する。この位相角範
囲でパルス管冷凍機を運転することにより、極めて冷凍
効率がよく、また第２コールドヘッドにおいて極めて低
い冷凍温度を得ることが可能な多段型パルス管冷凍機を
実現することができる。
の技術的手段における多段型パルス管冷凍機において、
第１パルス管側弁制御装置の高低圧切替えタイミングを
蓄冷器側弁制御装置の高低圧切替えタイミングに対して
−５０°〜−１３０°の、第２パルス管側弁制御装置の
高低圧切替えタイミングを蓄冷器側弁制御装置の高低圧
切替えタイミングに対して−１５°〜−１２０°の位相
角を持たせてパルス管冷凍機を運転する。この位相角範
囲でパルス管冷凍機を運転することにより、極めて冷凍
効率がよく、また第２コールドヘッドにおいて極めて低
い冷凍温度を得ることが可能な多段型パルス管冷凍機を
実現することができる。
【００３４】上記第６の技術的手段によれば、蓄冷器側
高低圧切替弁、第１パルス管側高低圧切替弁、第２パル
ス管側高低圧切替弁を１つの切替弁に集約したものであ
る。即ち、切替弁には、圧力振動源の吐出口に連通する
高圧側入力ポート、圧力振動源の吸入口に連通する低圧
側入力ポート、第１パルス管に連通する第１出力ポー
ト、第２パルス管に連通する第２出力ポート、第１蓄冷
器に連通する第３出力ポートが設けられており、第１の
位置において第１出力ポートと高圧側入力ポートが連通
し、第２の位置において第２出力ポートと高圧側入力ポ
ートが連通し、第３の位置において第３出力ポートと高
圧側入力ポートが連通し、第４の位置において第１出力
ポートと低圧側入力ポートが連通し、第５の位置におい
て第２出力ポートと低圧側入力ポートが連通し、第６の
位置において第３出力ポートと低圧側入力ポートが連通
する。これにより、圧力変動機構及び位相調節機構がユ
ニット化された多段型パルス管冷凍機において、各パル
ス管に連通する出力ポートの高低圧切替動作タイミング
を独立して制御することができる。
高低圧切替弁、第１パルス管側高低圧切替弁、第２パル
ス管側高低圧切替弁を１つの切替弁に集約したものであ
る。即ち、切替弁には、圧力振動源の吐出口に連通する
高圧側入力ポート、圧力振動源の吸入口に連通する低圧
側入力ポート、第１パルス管に連通する第１出力ポー
ト、第２パルス管に連通する第２出力ポート、第１蓄冷
器に連通する第３出力ポートが設けられており、第１の
位置において第１出力ポートと高圧側入力ポートが連通
し、第２の位置において第２出力ポートと高圧側入力ポ
ートが連通し、第３の位置において第３出力ポートと高
圧側入力ポートが連通し、第４の位置において第１出力
ポートと低圧側入力ポートが連通し、第５の位置におい
て第２出力ポートと低圧側入力ポートが連通し、第６の
位置において第３出力ポートと低圧側入力ポートが連通
する。これにより、圧力変動機構及び位相調節機構がユ
ニット化された多段型パルス管冷凍機において、各パル
ス管に連通する出力ポートの高低圧切替動作タイミング
を独立して制御することができる。
【００３５】上記第７の技術的手段によれば、前記第６
の技術的手段による切替弁を、ロータリーバルブで構成
した。これにより、圧力変動機構及び位相調節機構がユ
ニット化された多段型パルス管冷凍機において、各パル
ス管に連通する出力ポートの高低圧切替動作タイミング
を独立して制御することができる。
の技術的手段による切替弁を、ロータリーバルブで構成
した。これにより、圧力変動機構及び位相調節機構がユ
ニット化された多段型パルス管冷凍機において、各パル
ス管に連通する出力ポートの高低圧切替動作タイミング
を独立して制御することができる。
【００３６】上記第８の技術的手段によれば、上記第６
または第７の技術的手段における多段型パルス管冷凍機
において、第１の位置と第３の位置との動作タイミング
の位相角及び、第４の位置と第６の位置との動作タイミ
ングの位相角を−５０〜−１３０°とし、第２の位置と
第３の位置との動作タイミングの位相角及び、第５の位
置と第６の位置との動作タイミングの位相角を−１５〜
−１２０°とした。この位相角範囲でパルス管冷凍機を
運転することにより、極めて冷凍効率がよく、また第２
コールドヘッドにおいて極めて低い冷凍温度を得ること
が可能な多段型パルス管冷凍機を実現することができ
る。この場合において、例えば第１の位置と第３の位置
との動作タイミングの位相角とは、切替弁が第１の位置
に配される状態となる動作と、第３の位置に配される状
態となる動作との動作タイミングの位相角を示す。
または第７の技術的手段における多段型パルス管冷凍機
において、第１の位置と第３の位置との動作タイミング
の位相角及び、第４の位置と第６の位置との動作タイミ
ングの位相角を−５０〜−１３０°とし、第２の位置と
第３の位置との動作タイミングの位相角及び、第５の位
置と第６の位置との動作タイミングの位相角を−１５〜
−１２０°とした。この位相角範囲でパルス管冷凍機を
運転することにより、極めて冷凍効率がよく、また第２
コールドヘッドにおいて極めて低い冷凍温度を得ること
が可能な多段型パルス管冷凍機を実現することができ
る。この場合において、例えば第１の位置と第３の位置
との動作タイミングの位相角とは、切替弁が第１の位置
に配される状態となる動作と、第３の位置に配される状
態となる動作との動作タイミングの位相角を示す。
【００３７】
（第１実施形態例）図１に、本発明の第１実施形態例を
示す。図１において、蓄冷器側コンプレッサ１は、作動
ガスの吐出側２において蓄冷器側高圧連通路３と連結さ
れており、蓄冷器側高圧連通路３には蓄冷器用高圧開閉
弁４がその先端に介装されている。また蓄冷器側コンプ
レッサ１は作動ガスの吸入側５において蓄冷器側低圧連
通路６と連結されており、蓄冷器側低圧連通路６には蓄
冷器用低圧開閉弁７がその先端に介装されている。蓄冷
器用高圧開閉弁４と蓄冷器用低圧開閉弁７は蓄冷器側弁
制御装置１０により排他的に開閉制御される。この蓄冷
器側コンプレッサ１、蓄冷器側高圧連通路３、蓄冷器側
低圧連通路６、蓄冷器用高圧開閉弁４、蓄冷器用低圧開
閉弁７、蓄冷器側弁制御装置１０により蓄冷器側圧力変
動機構１１を構成する。
示す。図１において、蓄冷器側コンプレッサ１は、作動
ガスの吐出側２において蓄冷器側高圧連通路３と連結さ
れており、蓄冷器側高圧連通路３には蓄冷器用高圧開閉
弁４がその先端に介装されている。また蓄冷器側コンプ
レッサ１は作動ガスの吸入側５において蓄冷器側低圧連
通路６と連結されており、蓄冷器側低圧連通路６には蓄
冷器用低圧開閉弁７がその先端に介装されている。蓄冷
器用高圧開閉弁４と蓄冷器用低圧開閉弁７は蓄冷器側弁
制御装置１０により排他的に開閉制御される。この蓄冷
器側コンプレッサ１、蓄冷器側高圧連通路３、蓄冷器側
低圧連通路６、蓄冷器用高圧開閉弁４、蓄冷器用低圧開
閉弁７、蓄冷器側弁制御装置１０により蓄冷器側圧力変
動機構１１を構成する。
【００３８】蓄冷器用高圧開閉弁４と蓄冷器用低圧開閉
弁７は蓄冷器側導管８により共に第１蓄冷器９に連通し
ている。第１蓄冷器９の低温端１２は第１コールドヘッ
ド１３に連結されており、第１コールドヘッド１３はさ
らに第１パルス管１４に連通し、第１パルス管１４は他
端で第１絞り機構１８を介して第１パルス管側位相調節
機構２８に連結している。
弁７は蓄冷器側導管８により共に第１蓄冷器９に連通し
ている。第１蓄冷器９の低温端１２は第１コールドヘッ
ド１３に連結されており、第１コールドヘッド１３はさ
らに第１パルス管１４に連通し、第１パルス管１４は他
端で第１絞り機構１８を介して第１パルス管側位相調節
機構２８に連結している。
【００３９】第１コールドヘッド１３は前記第１蓄冷器
９に連結していると共に、第２蓄冷器１５にも連結して
いる。第２蓄冷器１５はさらに第２コールドヘッド１６
に、第２コールドヘッド１６は第２パルス管１７に連結
され、第２パルス管１７は他端で第２絞り機構１９を介
して第２パルス管側位相調節機構３８に連結されてい
る。
９に連結していると共に、第２蓄冷器１５にも連結して
いる。第２蓄冷器１５はさらに第２コールドヘッド１６
に、第２コールドヘッド１６は第２パルス管１７に連結
され、第２パルス管１７は他端で第２絞り機構１９を介
して第２パルス管側位相調節機構３８に連結されてい
る。
【００４０】第１パルス管側位相調節機構２８及び第２
パルス管側位相調節機構３８の構成は、前記蓄冷器側圧
力変動機構１１と同じである。即ち、第１パルス管側位
相調節機構２８において、第１パルス管側コンプレッサ
２０は、作動ガスの吐出側２１において第１パルス管側
高圧連通路２２と連結されており、第１パルス管側高圧
連通路２２には第１パルス管用高圧開閉弁２３がその先
端に介装されている。また第１パルス管側コンプレッサ
２０は作動ガスの吸入側２４において第１パルス管側低
圧連通路２５と連結されており、第１パルス管側低圧連
通路２５には第１パルス管用低圧開閉弁２６がその先端
に介装されている。第１パルス管用高圧開閉弁２３と第
１パルス管用低圧開閉弁２６は第１パルス管側弁制御装
置２７により排他的に開閉制御される。また第１パルス
管用高圧開閉弁２３と第１パルス管用低圧開閉弁２６は
第１パルス管側導管２９により、第１絞り機構１８を介
して第１パルス管１４に連結される。また、第２パルス
管側圧力変動機構３８において、第２パルス管側コンプ
レッサ３０は、作動ガスの吐出側３１において第２パル
ス管側高圧連通路３２と連結されており、第２パルス管
側高圧連通路３２には第２パルス管用高圧開閉弁３３が
その先端に介装されている。また第２パルス管側コンプ
レッサ３０は作動ガスの吸入側３４において第２パルス
管側低圧連通路３５と連結されており、第２パルス管側
低圧連通路３５には第２パルス管用低圧開閉弁３６がそ
の先端に介装されている。第２パルス管用高圧開閉弁３
３と第２パルス管用低圧開閉弁３６は第２パルス管側弁
制御装置３７により排他的に開閉制御される。また第２
パルス管用高圧開閉弁３３と第２パルス管用低圧開閉弁
３６は第２パルス管側導管３９により第２パルス管１６
に連結される。
パルス管側位相調節機構３８の構成は、前記蓄冷器側圧
力変動機構１１と同じである。即ち、第１パルス管側位
相調節機構２８において、第１パルス管側コンプレッサ
２０は、作動ガスの吐出側２１において第１パルス管側
高圧連通路２２と連結されており、第１パルス管側高圧
連通路２２には第１パルス管用高圧開閉弁２３がその先
端に介装されている。また第１パルス管側コンプレッサ
２０は作動ガスの吸入側２４において第１パルス管側低
圧連通路２５と連結されており、第１パルス管側低圧連
通路２５には第１パルス管用低圧開閉弁２６がその先端
に介装されている。第１パルス管用高圧開閉弁２３と第
１パルス管用低圧開閉弁２６は第１パルス管側弁制御装
置２７により排他的に開閉制御される。また第１パルス
管用高圧開閉弁２３と第１パルス管用低圧開閉弁２６は
第１パルス管側導管２９により、第１絞り機構１８を介
して第１パルス管１４に連結される。また、第２パルス
管側圧力変動機構３８において、第２パルス管側コンプ
レッサ３０は、作動ガスの吐出側３１において第２パル
ス管側高圧連通路３２と連結されており、第２パルス管
側高圧連通路３２には第２パルス管用高圧開閉弁３３が
その先端に介装されている。また第２パルス管側コンプ
レッサ３０は作動ガスの吸入側３４において第２パルス
管側低圧連通路３５と連結されており、第２パルス管側
低圧連通路３５には第２パルス管用低圧開閉弁３６がそ
の先端に介装されている。第２パルス管用高圧開閉弁３
３と第２パルス管用低圧開閉弁３６は第２パルス管側弁
制御装置３７により排他的に開閉制御される。また第２
パルス管用高圧開閉弁３３と第２パルス管用低圧開閉弁
３６は第２パルス管側導管３９により第２パルス管１６
に連結される。
【００４１】上記構成のパルス管冷凍機において、次
に、その動作について説明する。
に、その動作について説明する。
【００４２】まず、第１パルス管側弁制御装置２７によ
り、第１パルス管用高圧開閉弁２３を開とし、第１パル
ス管用低圧開閉弁２６を閉とする。すると、高圧の作動
ガスが第１パルス管側コンプレッサ２０の吐出側２１か
ら第１パルス管側高圧連通路２２を通り、さらに第１パ
ルス管用高圧開閉弁２３、第１絞り機構１８を経て第１
パルス管側導管２９より第１パルス管１４内に侵入す
る。また、第２パルス管側弁制御装置３７により、第２
パルス管用高圧開閉弁３３を開とし、第２パルス管用低
圧開閉弁３６を閉とする。すると、高圧の作動ガスが第
２パルス管側コンプレッサ３０の吐出側３１から第２パ
ルス管側高圧連通路３２を通り、さらに第２パルス管用
高圧開閉弁３３、第２絞り機構１９を経て第２パルス管
側導管３９より第２パルス管１６内に侵入する。その
後、わずかの時間差をおいてから蓄冷器側弁制御装置１
０により、蓄冷器用高圧開閉弁４を開とし、蓄冷器用低
圧開閉弁７を閉とする。すると、高圧の作動ガスがコン
プレッサ１の吐出側２から高圧側通路３を通り、さらに
蓄冷器用高圧開閉弁４を経て蓄冷器側導管８より蓄冷器
９に到達する。パルス管及び蓄冷器が高圧状態となった
後一定時間後に、第１パルス管側弁制御装置２７によ
り、第１パルス管用高圧開閉弁２３を閉とし、第１パル
ス管用低圧開閉弁２６を開とする。すると、第１パルス
管１４内の高圧の作動ガスは第１パルス管側導管２９か
ら第１絞り機構１８を通り、第１パルス管用低圧開閉弁
２６を経て第１パルス管側低圧連通路２５に入り、第１
パルス管側コンプレッサ２０の吸入側２４に帰還する。
また、第２パルス管側弁制御装置３７により、第２パル
ス管用高圧開閉弁３３を閉とし、第２パルス管用低圧開
閉弁３６を開とする。すると、第２パルス管１６内の高
圧の作動ガスは第２パルス管側導管３９から第２絞り機
構１９を通り、第２パルス管用低圧開閉弁３６を経て第
２パルス管側低圧連通路３５に入り、第２パルス管側コ
ンプレッサ３０の吸入側３４に帰還する。その後わずか
の時間差をおいてから蓄冷器側弁制御装置１０により、
蓄冷器用高圧開閉弁４を閉とし、蓄冷器用低圧開閉弁７
を開とする。すると、蓄冷器９内の高圧の作動ガスは蓄
冷器側導管８から蓄冷器用低圧開閉弁７を経て蓄冷器側
低圧連通路６に入り、蓄冷器側コンプレッサ１の吸入側
５に帰還する。
り、第１パルス管用高圧開閉弁２３を開とし、第１パル
ス管用低圧開閉弁２６を閉とする。すると、高圧の作動
ガスが第１パルス管側コンプレッサ２０の吐出側２１か
ら第１パルス管側高圧連通路２２を通り、さらに第１パ
ルス管用高圧開閉弁２３、第１絞り機構１８を経て第１
パルス管側導管２９より第１パルス管１４内に侵入す
る。また、第２パルス管側弁制御装置３７により、第２
パルス管用高圧開閉弁３３を開とし、第２パルス管用低
圧開閉弁３６を閉とする。すると、高圧の作動ガスが第
２パルス管側コンプレッサ３０の吐出側３１から第２パ
ルス管側高圧連通路３２を通り、さらに第２パルス管用
高圧開閉弁３３、第２絞り機構１９を経て第２パルス管
側導管３９より第２パルス管１６内に侵入する。その
後、わずかの時間差をおいてから蓄冷器側弁制御装置１
０により、蓄冷器用高圧開閉弁４を開とし、蓄冷器用低
圧開閉弁７を閉とする。すると、高圧の作動ガスがコン
プレッサ１の吐出側２から高圧側通路３を通り、さらに
蓄冷器用高圧開閉弁４を経て蓄冷器側導管８より蓄冷器
９に到達する。パルス管及び蓄冷器が高圧状態となった
後一定時間後に、第１パルス管側弁制御装置２７によ
り、第１パルス管用高圧開閉弁２３を閉とし、第１パル
ス管用低圧開閉弁２６を開とする。すると、第１パルス
管１４内の高圧の作動ガスは第１パルス管側導管２９か
ら第１絞り機構１８を通り、第１パルス管用低圧開閉弁
２６を経て第１パルス管側低圧連通路２５に入り、第１
パルス管側コンプレッサ２０の吸入側２４に帰還する。
また、第２パルス管側弁制御装置３７により、第２パル
ス管用高圧開閉弁３３を閉とし、第２パルス管用低圧開
閉弁３６を開とする。すると、第２パルス管１６内の高
圧の作動ガスは第２パルス管側導管３９から第２絞り機
構１９を通り、第２パルス管用低圧開閉弁３６を経て第
２パルス管側低圧連通路３５に入り、第２パルス管側コ
ンプレッサ３０の吸入側３４に帰還する。その後わずか
の時間差をおいてから蓄冷器側弁制御装置１０により、
蓄冷器用高圧開閉弁４を閉とし、蓄冷器用低圧開閉弁７
を開とする。すると、蓄冷器９内の高圧の作動ガスは蓄
冷器側導管８から蓄冷器用低圧開閉弁７を経て蓄冷器側
低圧連通路６に入り、蓄冷器側コンプレッサ１の吸入側
５に帰還する。
【００４３】上記動作を１サイクルとし、これを連続的
に繰り返し行うことにより、第１コールドヘッド１３及
び第２コールドヘッド１６で冷凍を発生する。
に繰り返し行うことにより、第１コールドヘッド１３及
び第２コールドヘッド１６で冷凍を発生する。
【００４４】ここで、第１パルス管側位相調節機構２８
と第２パルス管側位相調節機構３８の高低圧切替は、そ
れぞれ第１パルス管側弁制御装置２７と第２パルス管側
弁制御装置３７とで独立して制御される。従って、第１
コールドヘッド１３及び第２コールドヘッド１６の作動
ガスの位相角を独立して制御することが可能になる。
と第２パルス管側位相調節機構３８の高低圧切替は、そ
れぞれ第１パルス管側弁制御装置２７と第２パルス管側
弁制御装置３７とで独立して制御される。従って、第１
コールドヘッド１３及び第２コールドヘッド１６の作動
ガスの位相角を独立して制御することが可能になる。
【００４５】（第２実施形態例）図２は、本発明の第２
実施形態例を示すパルス管冷凍機の構成である。
実施形態例を示すパルス管冷凍機の構成である。
【００４６】図２において、コンプレッサ４０は、その
吐出側４１において蓄冷器側高圧連通路３に連通してい
る。蓄冷器側高圧連通路３はその先端に蓄冷器用高圧開
閉弁４が設けられている。またコンプレッサ４０は、そ
の吸入側４２において蓄冷器側低圧連通路６に連通して
いる。蓄冷器側低圧連通路６はその先端に蓄冷器用低圧
開閉弁７が設けられている。蓄冷器用高圧開閉弁４及び
蓄冷器用低圧開閉弁７は蓄冷器側弁制御装置１０により
排他的に開閉制御される。また蓄冷器用高圧開閉弁４及
び蓄冷器用低圧開閉弁７は蓄冷器側導管８により共に第
１蓄冷器９に連結されている。蓄冷器側高圧連通路３は
コンプレッサ４０と蓄冷器用高圧開閉弁４の途中におい
て第１パルス管側高圧連通路２２と連通し、第１パルス
管側高圧連通路２２の先端には第１パルス管用高圧開閉
弁２３が設けられている。また蓄冷器側低圧連通路６は
コンプレッサ４０と蓄冷器用低圧開閉弁７の途中におい
て第１パルス管側低圧連通路２５と連通し、第１パルス
管側低圧連通路２５の先端には第１パルス管用低圧開閉
弁２６が設けられている。第１パルス管用高圧開閉弁２
３と第１パルス管用低圧開閉弁２６は第１パルス管側弁
制御装置２７により排他的に開閉制御される。また第１
パルス管用高圧開閉弁２３と第１パルス管用低圧開閉弁
２６は第１パルス管側導管２９により共に第１絞り機構
１８を介して第１パルス管１４に連結される。第１パル
ス管側高圧連通路２２はその途中において第２パルス管
側高圧連通路３２と連結し、第２パルス管側高圧連通路
３２の先端には第２パルス管用高圧開閉弁３３が設けら
れている。また第１パルス管側低圧連通路２５はその途
中において第２パルス管側低圧連通路３５と連結し、第
２パルス管用低圧連通路３５の先端には第２パルス管用
低圧開閉弁３６が設けられている。第２パルス管用高圧
開閉弁３３と第２パルス管用低圧開閉弁３６は第２パル
ス管側弁制御装置３７により排他的に開閉制御される。
また第２パルス管用高圧開閉弁３３と第２パルス管用低
圧開閉弁３６は第２パルス管側導管３９により第２絞り
機構１９を介して第２パルス管１７に連通されている。
第１蓄冷器９の低温端１２は第１コールドヘッド１３に
連結されており、第１コールドヘッド１３はさらに第１
パルス管１４の前記第１パルス管側導管２９との連結他
端に連通している。第１コールドヘッド１３は前記第１
蓄冷器９に連結していると共に、第２蓄冷器１５にも連
結している。第２蓄冷器１５はさらに第２コールドヘッ
ド１６に、第２コールドヘッドは第２パルス管１７の前
記第２パルス管側導管３９との連結他端に連結されてい
る。
吐出側４１において蓄冷器側高圧連通路３に連通してい
る。蓄冷器側高圧連通路３はその先端に蓄冷器用高圧開
閉弁４が設けられている。またコンプレッサ４０は、そ
の吸入側４２において蓄冷器側低圧連通路６に連通して
いる。蓄冷器側低圧連通路６はその先端に蓄冷器用低圧
開閉弁７が設けられている。蓄冷器用高圧開閉弁４及び
蓄冷器用低圧開閉弁７は蓄冷器側弁制御装置１０により
排他的に開閉制御される。また蓄冷器用高圧開閉弁４及
び蓄冷器用低圧開閉弁７は蓄冷器側導管８により共に第
１蓄冷器９に連結されている。蓄冷器側高圧連通路３は
コンプレッサ４０と蓄冷器用高圧開閉弁４の途中におい
て第１パルス管側高圧連通路２２と連通し、第１パルス
管側高圧連通路２２の先端には第１パルス管用高圧開閉
弁２３が設けられている。また蓄冷器側低圧連通路６は
コンプレッサ４０と蓄冷器用低圧開閉弁７の途中におい
て第１パルス管側低圧連通路２５と連通し、第１パルス
管側低圧連通路２５の先端には第１パルス管用低圧開閉
弁２６が設けられている。第１パルス管用高圧開閉弁２
３と第１パルス管用低圧開閉弁２６は第１パルス管側弁
制御装置２７により排他的に開閉制御される。また第１
パルス管用高圧開閉弁２３と第１パルス管用低圧開閉弁
２６は第１パルス管側導管２９により共に第１絞り機構
１８を介して第１パルス管１４に連結される。第１パル
ス管側高圧連通路２２はその途中において第２パルス管
側高圧連通路３２と連結し、第２パルス管側高圧連通路
３２の先端には第２パルス管用高圧開閉弁３３が設けら
れている。また第１パルス管側低圧連通路２５はその途
中において第２パルス管側低圧連通路３５と連結し、第
２パルス管用低圧連通路３５の先端には第２パルス管用
低圧開閉弁３６が設けられている。第２パルス管用高圧
開閉弁３３と第２パルス管用低圧開閉弁３６は第２パル
ス管側弁制御装置３７により排他的に開閉制御される。
また第２パルス管用高圧開閉弁３３と第２パルス管用低
圧開閉弁３６は第２パルス管側導管３９により第２絞り
機構１９を介して第２パルス管１７に連通されている。
第１蓄冷器９の低温端１２は第１コールドヘッド１３に
連結されており、第１コールドヘッド１３はさらに第１
パルス管１４の前記第１パルス管側導管２９との連結他
端に連通している。第１コールドヘッド１３は前記第１
蓄冷器９に連結していると共に、第２蓄冷器１５にも連
結している。第２蓄冷器１５はさらに第２コールドヘッ
ド１６に、第２コールドヘッドは第２パルス管１７の前
記第２パルス管側導管３９との連結他端に連結されてい
る。
【００４７】上記構成の２段型パルス管冷凍機におい
て、次にその動作について説明する。
て、次にその動作について説明する。
【００４８】まず、第１パルス管側弁制御装置２７によ
り、第１パルス管側高圧開閉弁２３を開とし、第１パル
ス管側低圧開閉弁２６を閉とする。すると、高圧の作動
ガスがコンプレッサ４０の吐出側４１から蓄冷器側高圧
連通路３を通り、さらに途中に連結された第１パルス管
側高圧連通路２２を通り、第１パルス管用高圧開閉弁２
３を経て第１パルス管側導管２９より第１パルス管１４
内に侵入する。また、第２パルス管側弁制御装置３７に
より、第２パルス管用高圧開閉弁３３を開とし、第２パ
ルス管用低圧開閉弁３６を閉とする。すると、高圧の作
動ガスがコンプレッサ４０の吐出側４１から蓄冷器側高
圧連通路３を通り、途中に連結された第１パルス管側高
圧連通路２２、さらにその途中に連結された第２パルス
管側高圧連通路３２を通り、第２パルス管用高圧開閉弁
３３を経て第２パルス管側高圧連通路３９より第２パル
ス管１６内に侵入する。その後、わずかの時間差をおい
てから蓄冷器側弁制御装置１０により、蓄冷器用高圧開
閉弁４を開とし、蓄冷器用低圧開閉弁７を閉とする。す
ると、高圧の作動ガスがコンプレッサ４０の吐出側４１
から蓄冷器側高圧連通路３を通り、蓄冷器用高圧開閉弁
４を経て蓄冷器側導管８より第１蓄冷器９に到達する。
パルス管及び蓄冷器が高圧状態となった後一定時間後
に、第１パルス管側弁制御装置２７により、第１パルス
管用高圧開閉弁２３を閉とし、第１パルス管用低圧開閉
弁２６を開とする。すると、第１パルス管１４内の高圧
の作動ガスは第１パルス管側導管２９から第１絞り機構
１８を通り、第１パルス管用低圧開閉弁２６を経て第１
パルス管側低圧連通路２５に入り、さらに蓄冷器側低圧
連通路６を通ってコンプレッサ４０の吸入側４２に帰還
する。また、第２パルス管側弁制御装置３７により、第
２パルス管用高圧開閉弁３３を閉とし、第２パルス管用
低圧開閉弁３６を開とする。すると、第２パルス管１６
内の高圧の作動ガスは第２パルス管側導管３９から第２
絞り機構１９を通り、第２パルス管用低圧開閉弁３６を
経て第２パルス管側低圧連通路３５に入り、さらに第１
パルス管側低圧連通路２５、蓄冷器側低圧側連通路６を
通ってコンプレッサ４０の吸入側４２に帰還する。その
後わずかの時間差をおいてから蓄冷器側弁制御装置１０
により、蓄冷器用高圧開閉弁４を閉とし、蓄冷器用低圧
開閉弁７を開とする。すると、第１蓄冷器９内の高圧の
作動ガスが蓄冷器側導管８から蓄冷器用低圧開閉弁７を
経て蓄冷器側低圧側連通路６に入り、コンプレッサ４０
の吸入側４２に帰還する。
り、第１パルス管側高圧開閉弁２３を開とし、第１パル
ス管側低圧開閉弁２６を閉とする。すると、高圧の作動
ガスがコンプレッサ４０の吐出側４１から蓄冷器側高圧
連通路３を通り、さらに途中に連結された第１パルス管
側高圧連通路２２を通り、第１パルス管用高圧開閉弁２
３を経て第１パルス管側導管２９より第１パルス管１４
内に侵入する。また、第２パルス管側弁制御装置３７に
より、第２パルス管用高圧開閉弁３３を開とし、第２パ
ルス管用低圧開閉弁３６を閉とする。すると、高圧の作
動ガスがコンプレッサ４０の吐出側４１から蓄冷器側高
圧連通路３を通り、途中に連結された第１パルス管側高
圧連通路２２、さらにその途中に連結された第２パルス
管側高圧連通路３２を通り、第２パルス管用高圧開閉弁
３３を経て第２パルス管側高圧連通路３９より第２パル
ス管１６内に侵入する。その後、わずかの時間差をおい
てから蓄冷器側弁制御装置１０により、蓄冷器用高圧開
閉弁４を開とし、蓄冷器用低圧開閉弁７を閉とする。す
ると、高圧の作動ガスがコンプレッサ４０の吐出側４１
から蓄冷器側高圧連通路３を通り、蓄冷器用高圧開閉弁
４を経て蓄冷器側導管８より第１蓄冷器９に到達する。
パルス管及び蓄冷器が高圧状態となった後一定時間後
に、第１パルス管側弁制御装置２７により、第１パルス
管用高圧開閉弁２３を閉とし、第１パルス管用低圧開閉
弁２６を開とする。すると、第１パルス管１４内の高圧
の作動ガスは第１パルス管側導管２９から第１絞り機構
１８を通り、第１パルス管用低圧開閉弁２６を経て第１
パルス管側低圧連通路２５に入り、さらに蓄冷器側低圧
連通路６を通ってコンプレッサ４０の吸入側４２に帰還
する。また、第２パルス管側弁制御装置３７により、第
２パルス管用高圧開閉弁３３を閉とし、第２パルス管用
低圧開閉弁３６を開とする。すると、第２パルス管１６
内の高圧の作動ガスは第２パルス管側導管３９から第２
絞り機構１９を通り、第２パルス管用低圧開閉弁３６を
経て第２パルス管側低圧連通路３５に入り、さらに第１
パルス管側低圧連通路２５、蓄冷器側低圧側連通路６を
通ってコンプレッサ４０の吸入側４２に帰還する。その
後わずかの時間差をおいてから蓄冷器側弁制御装置１０
により、蓄冷器用高圧開閉弁４を閉とし、蓄冷器用低圧
開閉弁７を開とする。すると、第１蓄冷器９内の高圧の
作動ガスが蓄冷器側導管８から蓄冷器用低圧開閉弁７を
経て蓄冷器側低圧側連通路６に入り、コンプレッサ４０
の吸入側４２に帰還する。
【００４９】上記動作を１サイクルとし、これを連続的
に繰り返し行うことにより、第１コールドヘッド１３及
び第２コールドヘッド１６で冷凍を発生する。
に繰り返し行うことにより、第１コールドヘッド１３及
び第２コールドヘッド１６で冷凍を発生する。
【００５０】ここで、第１パルス管側導管２９から第１
パルス管１４に出入りする作動ガスの高低圧の切替えは
第１パルス管側弁制御装置２７にて、第２パルス管側導
管３９から第２パルス管１７に出入りする作動ガスの高
低圧の切替えは第２パルス管側弁制御装置３９にて、蓄
冷器側導管８から第１蓄冷器９に出入りする作動ガスの
高低圧の切替えは蓄冷器側弁制御装置１０にて、それぞ
れ独立に制御される。従って、第１コールドヘッド１３
及び第２コールドヘッド１５の作動ガスの位相角を独立
して制御することが可能になる。
パルス管１４に出入りする作動ガスの高低圧の切替えは
第１パルス管側弁制御装置２７にて、第２パルス管側導
管３９から第２パルス管１７に出入りする作動ガスの高
低圧の切替えは第２パルス管側弁制御装置３９にて、蓄
冷器側導管８から第１蓄冷器９に出入りする作動ガスの
高低圧の切替えは蓄冷器側弁制御装置１０にて、それぞ
れ独立に制御される。従って、第１コールドヘッド１３
及び第２コールドヘッド１５の作動ガスの位相角を独立
して制御することが可能になる。
【００５１】（第３実施形態例）図３は本発明における
第３実施形態例を示す図である。図３において、コンプ
レッサ４０はその吐出側４１に連結された高圧側通路４
３で切替弁４５の高圧側ポート４６に、その吸入側４２
に連結された低圧側通路４４で切替弁４５の低圧側ポー
ト４７に連通されている。また切替弁４５は第１パルス
管側ポート４８、蓄冷器側ポート４９、第２パルス管側
ポート５０を有しており、第１パルス管側ポートは途中
に第１絞り機構１８を介した第１パルス管側導管２９に
より第１パルス管１４に、蓄冷器側ポート４９は蓄冷器
側導管８により第１蓄冷器９に、第２パルス管側ポート
５０は途中に第２絞り機構１９を介した第２パルス管側
導管３９により第２パルス管１７に連通される。第１蓄
冷器９の低温端１２は第１コールドヘッド１３に連結さ
れており、第１コールドヘッド１３はさらに第１パルス
管１４の前記第１パルス管側導管２９との連結他端に連
通している。第１コールドヘッド１３は前記第１蓄冷器
９に連結していると共に、第２蓄冷器１５にも連結して
いる。第２蓄冷器１５はさらに第２コールドヘッド１６
に、第２コールドヘッド１６は第２パルス管１７の前記
第２パルス管側導管３９との連結他端に連結されてい
る。
第３実施形態例を示す図である。図３において、コンプ
レッサ４０はその吐出側４１に連結された高圧側通路４
３で切替弁４５の高圧側ポート４６に、その吸入側４２
に連結された低圧側通路４４で切替弁４５の低圧側ポー
ト４７に連通されている。また切替弁４５は第１パルス
管側ポート４８、蓄冷器側ポート４９、第２パルス管側
ポート５０を有しており、第１パルス管側ポートは途中
に第１絞り機構１８を介した第１パルス管側導管２９に
より第１パルス管１４に、蓄冷器側ポート４９は蓄冷器
側導管８により第１蓄冷器９に、第２パルス管側ポート
５０は途中に第２絞り機構１９を介した第２パルス管側
導管３９により第２パルス管１７に連通される。第１蓄
冷器９の低温端１２は第１コールドヘッド１３に連結さ
れており、第１コールドヘッド１３はさらに第１パルス
管１４の前記第１パルス管側導管２９との連結他端に連
通している。第１コールドヘッド１３は前記第１蓄冷器
９に連結していると共に、第２蓄冷器１５にも連結して
いる。第２蓄冷器１５はさらに第２コールドヘッド１６
に、第２コールドヘッド１６は第２パルス管１７の前記
第２パルス管側導管３９との連結他端に連結されてい
る。
【００５２】図４、図５は第３実施例における切替弁４
５の具体的構成の一実施例である。即ち、図４におい
て、切替弁４５はロータリバルブ５１と弁座５２を有し
ている。ロータリバルブ５１、弁座５２共に円筒状に形
成されており、それぞれの円筒軸芯が一致すべく構成さ
れている。弁座５２には、前記円筒軸芯を含む位置に低
圧側ポート４７が形成されており、該低圧側ポート４７
からロータリバルブ５１に面した面まで低圧ガス導入孔
５５が形成されている。一方ロータリバルブ５１には前
記低圧ガス導入孔５５に面した位置から連絡路５４が形
成される。連絡路５４は、低圧ガス導入孔と一致した位
置から平行に伸びる第１の通路５４ａ、、第１の通路５
４ａと平行であり、円筒中心軸とは偏心した位置に開口
部を有する第３の通路５４ｃ、第１の通路５４ａと第３
の通路５４ｃとを連結する第２の通路５４ｂとからな
る。また弁座５２には、その円筒形状の側面部分に第１
パルス管側ポート４８、蓄冷器側ポート４９、第２パル
ス管側ポート５０を有している。第１パルス管側ポート
４８は第１導入孔５６によりロータリバルブ５１に面し
た位置に形成される第１開口部５９と、第２パルス管側
ポート５０は第２導入孔５７により同じくロータリバル
ブ５１に面した位置に形成される第２開口部６０と、蓄
冷器側ポート４９は蓄冷器側導入孔５８によりロータリ
バルブ５１に面した位置に形成される蓄冷器開口部６１
と連通状態となる。またロータリバルブ５１には円筒軸
芯から偏心した位置に高圧側ポート４６が形成されてい
る。高圧側ポート４６からは、円筒軸芯と平行に高圧ガ
ス導入孔５３が形成され、ロータリバルブ５１を貫通し
ており、弁座５２に面した面に開口している。ロータリ
バルブ５１の弁座５２に面した面において、第１の通路
５４ａの中心から第３の通路５４ｃの中心までの距離Ａ
は、第１の通路５４ａの中心から高圧ガス導入孔５３の
弁座５２に面した開口部の中心までの距離Ｂと等しい。
また図５に示すように、弁座５２のロータリバルブ５１
に面した面において、低圧ガス導入孔５５の中心から第
１開口部５９までの距離Ｃ、低圧ガス導入孔５５の中心
から第２開口部６０までの距離Ｄ、低圧ガス導入孔５５
の中心から蓄冷器開口部６１までの距離Ｅは全て等しい
ように構成され、またこの距離は前記ロータリバルブに
おける第１の通路５４ａの中心から第３の通路５４ｂの
中心までの距離Ａと同じである。従って、ロータリバル
ブ５１と弁座５２の円筒軸芯を合わせてロータリバルブ
５１を回転させることにより、弁座５２の円筒側面に設
けられた第１パルス管側ポート４８、蓄冷器側ポート４
９、第２パルス管側ポート５０は、ロータリバルブ５１
の高圧側ポート４６と連通状態となったり、弁座５２の
低圧側ポート４７と連通状態となったりする。
５の具体的構成の一実施例である。即ち、図４におい
て、切替弁４５はロータリバルブ５１と弁座５２を有し
ている。ロータリバルブ５１、弁座５２共に円筒状に形
成されており、それぞれの円筒軸芯が一致すべく構成さ
れている。弁座５２には、前記円筒軸芯を含む位置に低
圧側ポート４７が形成されており、該低圧側ポート４７
からロータリバルブ５１に面した面まで低圧ガス導入孔
５５が形成されている。一方ロータリバルブ５１には前
記低圧ガス導入孔５５に面した位置から連絡路５４が形
成される。連絡路５４は、低圧ガス導入孔と一致した位
置から平行に伸びる第１の通路５４ａ、、第１の通路５
４ａと平行であり、円筒中心軸とは偏心した位置に開口
部を有する第３の通路５４ｃ、第１の通路５４ａと第３
の通路５４ｃとを連結する第２の通路５４ｂとからな
る。また弁座５２には、その円筒形状の側面部分に第１
パルス管側ポート４８、蓄冷器側ポート４９、第２パル
ス管側ポート５０を有している。第１パルス管側ポート
４８は第１導入孔５６によりロータリバルブ５１に面し
た位置に形成される第１開口部５９と、第２パルス管側
ポート５０は第２導入孔５７により同じくロータリバル
ブ５１に面した位置に形成される第２開口部６０と、蓄
冷器側ポート４９は蓄冷器側導入孔５８によりロータリ
バルブ５１に面した位置に形成される蓄冷器開口部６１
と連通状態となる。またロータリバルブ５１には円筒軸
芯から偏心した位置に高圧側ポート４６が形成されてい
る。高圧側ポート４６からは、円筒軸芯と平行に高圧ガ
ス導入孔５３が形成され、ロータリバルブ５１を貫通し
ており、弁座５２に面した面に開口している。ロータリ
バルブ５１の弁座５２に面した面において、第１の通路
５４ａの中心から第３の通路５４ｃの中心までの距離Ａ
は、第１の通路５４ａの中心から高圧ガス導入孔５３の
弁座５２に面した開口部の中心までの距離Ｂと等しい。
また図５に示すように、弁座５２のロータリバルブ５１
に面した面において、低圧ガス導入孔５５の中心から第
１開口部５９までの距離Ｃ、低圧ガス導入孔５５の中心
から第２開口部６０までの距離Ｄ、低圧ガス導入孔５５
の中心から蓄冷器開口部６１までの距離Ｅは全て等しい
ように構成され、またこの距離は前記ロータリバルブに
おける第１の通路５４ａの中心から第３の通路５４ｂの
中心までの距離Ａと同じである。従って、ロータリバル
ブ５１と弁座５２の円筒軸芯を合わせてロータリバルブ
５１を回転させることにより、弁座５２の円筒側面に設
けられた第１パルス管側ポート４８、蓄冷器側ポート４
９、第２パルス管側ポート５０は、ロータリバルブ５１
の高圧側ポート４６と連通状態となったり、弁座５２の
低圧側ポート４７と連通状態となったりする。
【００５３】上記構成のパルス管冷凍機において、次に
その動作について説明する。
その動作について説明する。
【００５４】切替弁４５において、ロータリバルブ５１
が回転して高圧ガス導入孔５３の弁座５２に面した開口
部が弁座５２のロータリバルブ５１に面した面に形成さ
れた第１開口部５９と一致したとき、コンプレッサ４０
から吐出された高圧の作動ガスは高圧側通路４３を通っ
てロータリバルブ５１の高圧側ポート４６に入り、さら
に高圧ガス導入孔５３から第１開口部５９、第１導入孔
５６、第１パルス管側ポート４８を経て第１パルス管１
４内に流入し、第１パルス管１４を高圧状態とする。こ
のときのロータリバルブ５１と弁座５２との対向面にお
ける配置関係を図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示され
た配置関係が、本発明における第１の位置に相当する。
その後ロータリバルブ５１がさらに回転して高圧ガス導
入孔５３の開口部が第２開口部６０と一致したとき、コ
ンプレッサ４０から吐出された高圧の作動ガスは高圧側
通路４３を通ってロータリバルブ５１の高圧側ポート４
６に入り、さらに高圧ガス導入孔５３から第２開口部６
０、第２導入孔５７、第２パルス管側ポート５０を経て
第２パルス管１７内に流入し、第２パルス管１７を高圧
状態とする。このときのロータリバルブ５１と弁座５２
との対向面における配置関係を図６（ｂ）に示す。図６
（ｂ）に示された配置関係が、本発明における第２の位
置に相当する。さらにロータリバルブ５１が回転して高
圧ガス導入孔５３の開口部が蓄冷器開口部６１と一致し
たとき、コンプレッサ４０から吐出された高圧の作動ガ
スは高圧側通路４３を通ってロータリバルブ５１の高圧
側ポート４６に入り、さらに高圧ガス導入孔５３から蓄
冷器開口部６１、蓄冷器導入孔５８、蓄冷器側ポート４
９を経て第１蓄冷器９内に流入し、第１蓄冷器９を高圧
状態とする。このときのロータリバルブ５１と弁座５２
との対向面における配置関係を図６（ｃ）に示す。図６
（ｃ）に示す配置関係が、本発明における第３の位置に
相当する。ロータリバルブ５１がさらに回転すると、今
度はロータリバルブ５１の連絡路５４の内、第３の通路
５４ｃの開口部と第１開口部５９とが一致し、第１パル
ス管１４内の高圧の作動ガスは第１パルス管側ポート４
８から第１パルス管開口部５９を通り、連絡路５４、低
圧側ガス導入孔５５を経て低圧側通路４４に流れこみ、
コンプレッサ４０の吸入側４２に帰還する。このときの
ロータリバルブ５１と弁座５２との配置関係を図６
（ｄ）に示す。図６（ｄ）に示す配置関係が、本発明に
おける第４の位置に相当する。さらにロータリバルブ５
１が回転すると、前記第３の通路５４ｃと第２開口部６
０が一致する。すると、第２パルス管１７内の高圧の作
動ガスは第２パルス管側ポート５０を通り、第２開口部
６０、連絡路５４、低圧ガス導入孔５５を経て低圧側通
路４４に流れこみ、コンプレッサ４０の吸入側４２に帰
還する。このときのロータリバルブ５１と弁座５２との
配置関係を図６（ｅ）に示す。図６（ｅ）に示す配置関
係が、本発明における第５の位置に相当する。さらにロ
ータリバルブ５１が回転すると、前記第３の通路５４ｃ
と蓄冷器開口部６１が一致する。すると、第１蓄冷器９
内の高圧の作動ガスは蓄冷器側ポート４９を通り、蓄冷
器開口部６１、連絡路５４、低圧ガス導入孔５５を経て
低圧連通路４４に流れこみ、コンプレッサ４０の吸入側
４２に帰還する。このときのロータリバルブ５１と弁座
５２との配置関係を図６（ｆ）に示す。図６（ｆ）に示
す配置関係が、本発明における第６の位置に相当する。
が回転して高圧ガス導入孔５３の弁座５２に面した開口
部が弁座５２のロータリバルブ５１に面した面に形成さ
れた第１開口部５９と一致したとき、コンプレッサ４０
から吐出された高圧の作動ガスは高圧側通路４３を通っ
てロータリバルブ５１の高圧側ポート４６に入り、さら
に高圧ガス導入孔５３から第１開口部５９、第１導入孔
５６、第１パルス管側ポート４８を経て第１パルス管１
４内に流入し、第１パルス管１４を高圧状態とする。こ
のときのロータリバルブ５１と弁座５２との対向面にお
ける配置関係を図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示され
た配置関係が、本発明における第１の位置に相当する。
その後ロータリバルブ５１がさらに回転して高圧ガス導
入孔５３の開口部が第２開口部６０と一致したとき、コ
ンプレッサ４０から吐出された高圧の作動ガスは高圧側
通路４３を通ってロータリバルブ５１の高圧側ポート４
６に入り、さらに高圧ガス導入孔５３から第２開口部６
０、第２導入孔５７、第２パルス管側ポート５０を経て
第２パルス管１７内に流入し、第２パルス管１７を高圧
状態とする。このときのロータリバルブ５１と弁座５２
との対向面における配置関係を図６（ｂ）に示す。図６
（ｂ）に示された配置関係が、本発明における第２の位
置に相当する。さらにロータリバルブ５１が回転して高
圧ガス導入孔５３の開口部が蓄冷器開口部６１と一致し
たとき、コンプレッサ４０から吐出された高圧の作動ガ
スは高圧側通路４３を通ってロータリバルブ５１の高圧
側ポート４６に入り、さらに高圧ガス導入孔５３から蓄
冷器開口部６１、蓄冷器導入孔５８、蓄冷器側ポート４
９を経て第１蓄冷器９内に流入し、第１蓄冷器９を高圧
状態とする。このときのロータリバルブ５１と弁座５２
との対向面における配置関係を図６（ｃ）に示す。図６
（ｃ）に示す配置関係が、本発明における第３の位置に
相当する。ロータリバルブ５１がさらに回転すると、今
度はロータリバルブ５１の連絡路５４の内、第３の通路
５４ｃの開口部と第１開口部５９とが一致し、第１パル
ス管１４内の高圧の作動ガスは第１パルス管側ポート４
８から第１パルス管開口部５９を通り、連絡路５４、低
圧側ガス導入孔５５を経て低圧側通路４４に流れこみ、
コンプレッサ４０の吸入側４２に帰還する。このときの
ロータリバルブ５１と弁座５２との配置関係を図６
（ｄ）に示す。図６（ｄ）に示す配置関係が、本発明に
おける第４の位置に相当する。さらにロータリバルブ５
１が回転すると、前記第３の通路５４ｃと第２開口部６
０が一致する。すると、第２パルス管１７内の高圧の作
動ガスは第２パルス管側ポート５０を通り、第２開口部
６０、連絡路５４、低圧ガス導入孔５５を経て低圧側通
路４４に流れこみ、コンプレッサ４０の吸入側４２に帰
還する。このときのロータリバルブ５１と弁座５２との
配置関係を図６（ｅ）に示す。図６（ｅ）に示す配置関
係が、本発明における第５の位置に相当する。さらにロ
ータリバルブ５１が回転すると、前記第３の通路５４ｃ
と蓄冷器開口部６１が一致する。すると、第１蓄冷器９
内の高圧の作動ガスは蓄冷器側ポート４９を通り、蓄冷
器開口部６１、連絡路５４、低圧ガス導入孔５５を経て
低圧連通路４４に流れこみ、コンプレッサ４０の吸入側
４２に帰還する。このときのロータリバルブ５１と弁座
５２との配置関係を図６（ｆ）に示す。図６（ｆ）に示
す配置関係が、本発明における第６の位置に相当する。
【００５５】ロータリバルブ５４が１回転すると１サイ
クルであり、これを連続的に回転させることにより第１
コールドヘッド１３及び第２コールドヘッド１６におい
て冷凍を発生する。
クルであり、これを連続的に回転させることにより第１
コールドヘッド１３及び第２コールドヘッド１６におい
て冷凍を発生する。
【００５６】図７及び図８は、本発明の第３実施例にお
けるパルス管冷凍機において、蓄冷器側ポートに対する
第１パルス管側ポート、第２パルス管側ポートの高低圧
切替動作タイミングの位相角を変化させて各コールドヘ
ッドにおける冷凍温度を測定し、グラフにしたものであ
る。ここで、動作タイミングの位相角は、図５に示す弁
座５２に設けられたパルス管開口部を蓄冷器開口部に対
して所定角度だけズラせて設けることにより、その所定
角度がそのパルス管側ポートにおける動作タイミングの
位相角となる（図５において、角度θ1 が、蓄冷器側ポ
ートに対する第１パルス管側ポートの動作タイミングの
位相角に、θ2 が、蓄冷器側ポートに対する第２パルス
管側ポートの動作タイミングの位相角になる。）。尚、
θ1 は、上記第１の位置と第３の位置との動作タイミン
グの位相角及び第４の位置と第６との位置の動作タイミ
ングの位相角に、θ2 は、上記第２の位置と第３の位置
との動作タイミングの位相角及び第５の位置と第６の位
置との動作タイミングの位相角に相当するものである。
図７は、θ2 を固定して、θ1 を変化させたもの、図８
は、θ1 を固定して、θ2 を変化させたものである。こ
こで、位相角について図中、正の数として示している
が、これは蓄冷器側ポートにおける高低圧切替タイミン
グの位相角を０としたときの各パルス管側ポートにおけ
る高低圧切替タイミングの位相角度差の絶対値を示した
ものであり、実際には各パルス管は蓄冷器よりも速いタ
イミングで高低圧切替変化するために負の数をとる。こ
れによると、まず、図７において、θ1 が５０°以上の
場合は、第２コールドヘッドにおける冷凍温度が比較的
低温であるが、５０°以下になると、第２コールドヘッ
ドの温度が急激に上昇することがわかる。またθ1 が８
５°以上であると、第１コールドヘッドにおける冷凍温
度が上昇することが確認された。また図８において、θ
2 が３５°以上であると、第２コールドヘッドにおける
冷凍温度が上昇してしまう。また１５°以下であると、
第１コールドヘッド、第２コールドヘッド両方の冷凍温
度が上昇することが確認された。従って、蓄冷器側ポー
トに対する第１パルス管側ポートの位相角（θ1 ）が５
０°〜８５°、蓄冷器側ポートに対する第２パルス管側
ポートの位相角（θ2 ）が１５°〜３５°の角度範囲に
おいて、良好な冷凍性能が得られることがわかる。
けるパルス管冷凍機において、蓄冷器側ポートに対する
第１パルス管側ポート、第２パルス管側ポートの高低圧
切替動作タイミングの位相角を変化させて各コールドヘ
ッドにおける冷凍温度を測定し、グラフにしたものであ
る。ここで、動作タイミングの位相角は、図５に示す弁
座５２に設けられたパルス管開口部を蓄冷器開口部に対
して所定角度だけズラせて設けることにより、その所定
角度がそのパルス管側ポートにおける動作タイミングの
位相角となる（図５において、角度θ1 が、蓄冷器側ポ
ートに対する第１パルス管側ポートの動作タイミングの
位相角に、θ2 が、蓄冷器側ポートに対する第２パルス
管側ポートの動作タイミングの位相角になる。）。尚、
θ1 は、上記第１の位置と第３の位置との動作タイミン
グの位相角及び第４の位置と第６との位置の動作タイミ
ングの位相角に、θ2 は、上記第２の位置と第３の位置
との動作タイミングの位相角及び第５の位置と第６の位
置との動作タイミングの位相角に相当するものである。
図７は、θ2 を固定して、θ1 を変化させたもの、図８
は、θ1 を固定して、θ2 を変化させたものである。こ
こで、位相角について図中、正の数として示している
が、これは蓄冷器側ポートにおける高低圧切替タイミン
グの位相角を０としたときの各パルス管側ポートにおけ
る高低圧切替タイミングの位相角度差の絶対値を示した
ものであり、実際には各パルス管は蓄冷器よりも速いタ
イミングで高低圧切替変化するために負の数をとる。こ
れによると、まず、図７において、θ1 が５０°以上の
場合は、第２コールドヘッドにおける冷凍温度が比較的
低温であるが、５０°以下になると、第２コールドヘッ
ドの温度が急激に上昇することがわかる。またθ1 が８
５°以上であると、第１コールドヘッドにおける冷凍温
度が上昇することが確認された。また図８において、θ
2 が３５°以上であると、第２コールドヘッドにおける
冷凍温度が上昇してしまう。また１５°以下であると、
第１コールドヘッド、第２コールドヘッド両方の冷凍温
度が上昇することが確認された。従って、蓄冷器側ポー
トに対する第１パルス管側ポートの位相角（θ1 ）が５
０°〜８５°、蓄冷器側ポートに対する第２パルス管側
ポートの位相角（θ2 ）が１５°〜３５°の角度範囲に
おいて、良好な冷凍性能が得られることがわかる。
【００５７】以上、図７は蓄冷器側ポートに対する第２
パルス管側ポートの切替動作タイミングの位相角
（θ2 ）を３０°に固定して第１コールドヘッド、第２
コールドヘッドの冷凍温度を、図８は蓄冷器側ポートに
対する第１パルス管側ポートの切替動作タイミングの位
相角（θ1 ）を８０°に固定して第１コールドヘッド、
第２コールドヘッドの冷凍温度を測定したものである。
次に、θ1 及びθ2 を種々変えてコールドヘッドの冷凍
温度を測定し、位相角度範囲の探索を行った。表１にそ
の試験条件と各コールドヘッドにおける冷凍温度を示
す。
パルス管側ポートの切替動作タイミングの位相角
（θ2 ）を３０°に固定して第１コールドヘッド、第２
コールドヘッドの冷凍温度を、図８は蓄冷器側ポートに
対する第１パルス管側ポートの切替動作タイミングの位
相角（θ1 ）を８０°に固定して第１コールドヘッド、
第２コールドヘッドの冷凍温度を測定したものである。
次に、θ1 及びθ2 を種々変えてコールドヘッドの冷凍
温度を測定し、位相角度範囲の探索を行った。表１にそ
の試験条件と各コールドヘッドにおける冷凍温度を示
す。
【００５８】
【表１】
【００５９】ここで、表１において、θ1 は蓄冷器側ポ
ートに対する第１パルス管側ポートの動作タイミングの
位相角、θ2 は蓄冷器側ポートに対する第２パルス管側
ポートの動作タイミングの位相角、Ｔ1 は第１コールド
ヘッドにおける到達温度、Ｔ2 は第２コールドヘッドに
おける到達温度である。
ートに対する第１パルス管側ポートの動作タイミングの
位相角、θ2 は蓄冷器側ポートに対する第２パルス管側
ポートの動作タイミングの位相角、Ｔ1 は第１コールド
ヘッドにおける到達温度、Ｔ2 は第２コールドヘッドに
おける到達温度である。
【００６０】表１より、θ2 を６０°〜８０°とした場
合、θ1 が９５°〜１１５°の範囲で、第１コールドヘ
ッドにおける冷凍温度が４９Ｋ〜６３Ｋ、第２コールド
ヘッドにおける冷凍温度が１１Ｋ〜１３Ｋまで到達する
ことが確認された。第１コールドヘッドの冷凍温度が４
９Ｋ〜６３Ｋ、第２コールドヘッドの温度が１１Ｋ〜１
３Ｋという到達温度は、図７及び図８と照らし併せて
も、良好な到達温度範囲である。従って、表１より、第
１パルス管側ポートの切替動作タイミングの位相角（θ
1 ）が９５°〜１１５°、第２パルス管側ポートの切替
動作タイミングの位相角（θ2 ）が６０°〜８０°の角
度範囲においても良好な冷凍性能を示すことがわかる。
尚、表１には示さないが、パルス管の管径も、良好な冷
凍性能が得られるバルブ切替タイミングの位相角度範囲
に影響を及ぼす要因であることが判明しており、一般的
に、パルス管径が大きくなると、良好な冷凍性能が得ら
れるバルブ切替タイミングの位相角度が大きくなる方向
にシフトしていくことが確認されている。
合、θ1 が９５°〜１１５°の範囲で、第１コールドヘ
ッドにおける冷凍温度が４９Ｋ〜６３Ｋ、第２コールド
ヘッドにおける冷凍温度が１１Ｋ〜１３Ｋまで到達する
ことが確認された。第１コールドヘッドの冷凍温度が４
９Ｋ〜６３Ｋ、第２コールドヘッドの温度が１１Ｋ〜１
３Ｋという到達温度は、図７及び図８と照らし併せて
も、良好な到達温度範囲である。従って、表１より、第
１パルス管側ポートの切替動作タイミングの位相角（θ
1 ）が９５°〜１１５°、第２パルス管側ポートの切替
動作タイミングの位相角（θ2 ）が６０°〜８０°の角
度範囲においても良好な冷凍性能を示すことがわかる。
尚、表１には示さないが、パルス管の管径も、良好な冷
凍性能が得られるバルブ切替タイミングの位相角度範囲
に影響を及ぼす要因であることが判明しており、一般的
に、パルス管径が大きくなると、良好な冷凍性能が得ら
れるバルブ切替タイミングの位相角度が大きくなる方向
にシフトしていくことが確認されている。
【００６１】以上、図７、図８及び表１より、実験的に
求められた、冷凍性能を向上させるためのバルブ切替動
作タイミングの最適位相角は、蓄冷器側ポート４９に対
する第１パルス管側ポート４８の切替動作タイミングの
位相角（θ1 ）が−５０°〜−１１５°、蓄冷器側ポー
ト４９に対する第２パルス管側ポート５０の切替動作タ
イミングの位相角（θ2 ）が−１５°〜−８０°である
ことが確認されたが、上述したように、この切替動作タ
イミングの位相角は、パルス管の管径、その他冷凍条件
により変化するため、これらを変更することにより、θ
1 で−５０°〜−１２０°、θ2 で−１５°〜−９０°
の範囲においても冷凍性能が向上することは明らかであ
る。
求められた、冷凍性能を向上させるためのバルブ切替動
作タイミングの最適位相角は、蓄冷器側ポート４９に対
する第１パルス管側ポート４８の切替動作タイミングの
位相角（θ1 ）が−５０°〜−１１５°、蓄冷器側ポー
ト４９に対する第２パルス管側ポート５０の切替動作タ
イミングの位相角（θ2 ）が−１５°〜−８０°である
ことが確認されたが、上述したように、この切替動作タ
イミングの位相角は、パルス管の管径、その他冷凍条件
により変化するため、これらを変更することにより、θ
1 で−５０°〜−１２０°、θ2 で−１５°〜−９０°
の範囲においても冷凍性能が向上することは明らかであ
る。
【００６２】次に、２段型パルス管冷凍機において、理
論的に第１及び第２コールドヘッドにおける冷凍能力が
どのようになるのかを調べるため、数値計算シミュレー
ションを行い、第１及び第２パルス管側ポートの切替タ
イミングの位相角と各コールドヘッドの冷凍能力との関
係を求めた。ここで、冷凍能力とは、定常状態におい
て、第１コールドヘッド１３及び第２コールドヘッド１
６をヒータで加熱したときに、コールドヘッド内の温度
が上昇せずに一定温度に維持可能な場合における、その
ときのヒータの所要電力量の最大値（単位：Ｗ）と定義
する。
論的に第１及び第２コールドヘッドにおける冷凍能力が
どのようになるのかを調べるため、数値計算シミュレー
ションを行い、第１及び第２パルス管側ポートの切替タ
イミングの位相角と各コールドヘッドの冷凍能力との関
係を求めた。ここで、冷凍能力とは、定常状態におい
て、第１コールドヘッド１３及び第２コールドヘッド１
６をヒータで加熱したときに、コールドヘッド内の温度
が上昇せずに一定温度に維持可能な場合における、その
ときのヒータの所要電力量の最大値（単位：Ｗ）と定義
する。
【００６３】図９は、第１パルス管側ポートにおける切
替動作タイミングの位相角と第１コールドヘッドの冷凍
能力との関係を示すグラフである。これより、第１パル
ス管側ポートにおける切替動作タイミングの位相角が１
００°〜１３０°付近で冷凍能力が高いことが確認され
た。また、図１０は、第２パルス管側ポートにおける切
替動作タイミングの位相角と第２コールドヘッドの冷凍
能力との関係を示すグラフである。これより、第２パル
ス管側ポートにおける切替動作タイミングの位相角が９
０°〜１２０°付近で冷凍能力が高いことが確認され
た。
替動作タイミングの位相角と第１コールドヘッドの冷凍
能力との関係を示すグラフである。これより、第１パル
ス管側ポートにおける切替動作タイミングの位相角が１
００°〜１３０°付近で冷凍能力が高いことが確認され
た。また、図１０は、第２パルス管側ポートにおける切
替動作タイミングの位相角と第２コールドヘッドの冷凍
能力との関係を示すグラフである。これより、第２パル
ス管側ポートにおける切替動作タイミングの位相角が９
０°〜１２０°付近で冷凍能力が高いことが確認され
た。
【００６４】以上、第１〜第３実施形態例において、２
段型のパルス管冷凍機を説明したが、本発明の技術は２
段型のパルス管冷凍機に限定する必要は全くなく、本発
明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、３段、或いは４段
型等の多段型パルス管冷凍機において適用可能である。
段型のパルス管冷凍機を説明したが、本発明の技術は２
段型のパルス管冷凍機に限定する必要は全くなく、本発
明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、３段、或いは４段
型等の多段型パルス管冷凍機において適用可能である。
【００６５】
【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。
【００６６】複数の蓄冷器と該蓄冷器と同数のコールド
ヘッドを交互に直列接続した多段型パルス管冷凍機にお
いて、コールドヘッドの一端にそれぞれパルス管、位相
調節機構を接続し、それぞれの位相調節機構を独立して
制御する構成とした。これにより、各コールドヘッドに
おける位相角を任意に設定することができ、冷凍効率が
向上したパルス管冷凍機とすることができる。
ヘッドを交互に直列接続した多段型パルス管冷凍機にお
いて、コールドヘッドの一端にそれぞれパルス管、位相
調節機構を接続し、それぞれの位相調節機構を独立して
制御する構成とした。これにより、各コールドヘッドに
おける位相角を任意に設定することができ、冷凍効率が
向上したパルス管冷凍機とすることができる。
【００６７】請求項２の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００６８】２段型パルス管冷凍機において、第１パル
ス管には第１パルス管側位相調節機構を、第２パルス管
には第２パルス管側位相調節機構を接続し、各位相調節
機構を独立して制御する構成とした。これにより、第
１、第２コールドヘッドにおける位相角を任意に設定で
き、冷凍効率が向上したパルス管冷凍機にすることがで
きる。
ス管には第１パルス管側位相調節機構を、第２パルス管
には第２パルス管側位相調節機構を接続し、各位相調節
機構を独立して制御する構成とした。これにより、第
１、第２コールドヘッドにおける位相角を任意に設定で
き、冷凍効率が向上したパルス管冷凍機にすることがで
きる。
【００６９】請求項３の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００７０】請求項２に記載の多段型パルス管冷凍機に
おいて、蓄冷器に対する第１パルス管の位相角を−５０
〜−１２０°に、蓄冷器に対する第２パルス管の位相角
を−１５〜−９０°の範囲内にてパルス管冷凍機を運転
させた。これにより、第１コールドヘッド、第２コール
ドヘッドのそれぞれにおいて非常に冷凍効率のよい運転
が可能となり、また第２コールドヘッドにおける冷凍温
度は非常に低い温度に到達可能となる。
おいて、蓄冷器に対する第１パルス管の位相角を−５０
〜−１２０°に、蓄冷器に対する第２パルス管の位相角
を−１５〜−９０°の範囲内にてパルス管冷凍機を運転
させた。これにより、第１コールドヘッド、第２コール
ドヘッドのそれぞれにおいて非常に冷凍効率のよい運転
が可能となり、また第２コールドヘッドにおける冷凍温
度は非常に低い温度に到達可能となる。
【００７１】請求項４の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００７２】２段型パルス管冷凍機において、１つの圧
力振動源によって蓄冷器へ供給する作動ガスの圧力変
動、第１パルス管側における位相調節、第２パルス管側
における位相調節を、それぞれ独立して制御できる配管
構成とした。このような構成によっても第１パルス管側
における位相調節、第２パルス管側における位相調節は
それぞれ独立に変化させ得、そのため第１コールドヘッ
ド、第２コールドヘッドにおける作動ガスの位相角を任
意に設定でき、冷凍効率が向上すると共に、圧力振動源
が１つであるため低コストで経済的なパルス管冷凍機と
することができる。
力振動源によって蓄冷器へ供給する作動ガスの圧力変
動、第１パルス管側における位相調節、第２パルス管側
における位相調節を、それぞれ独立して制御できる配管
構成とした。このような構成によっても第１パルス管側
における位相調節、第２パルス管側における位相調節は
それぞれ独立に変化させ得、そのため第１コールドヘッ
ド、第２コールドヘッドにおける作動ガスの位相角を任
意に設定でき、冷凍効率が向上すると共に、圧力振動源
が１つであるため低コストで経済的なパルス管冷凍機と
することができる。
【００７３】請求項５の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００７４】請求項４の発明における多段型パルス管冷
凍機において、蓄冷器側弁制御装置の高低圧切替えタイ
ミングに対して第１パルス管側弁制御装置の切替えタイ
ミングを−５０°〜−１２０°、第２パルス管側弁制御
装置の切替えタイミングを−１５°〜−９０°の位相差
をもたせて切替えタイミングをズラした。これにより、
これにより、第１コールドヘッド、第２コールドヘッド
のそれぞれにおいて非常に冷凍効率のよい運転が可能と
なり、また第２コールドヘッドにおける冷凍温度は非常
に低い温度に到達可能となる。
凍機において、蓄冷器側弁制御装置の高低圧切替えタイ
ミングに対して第１パルス管側弁制御装置の切替えタイ
ミングを−５０°〜−１２０°、第２パルス管側弁制御
装置の切替えタイミングを−１５°〜−９０°の位相差
をもたせて切替えタイミングをズラした。これにより、
これにより、第１コールドヘッド、第２コールドヘッド
のそれぞれにおいて非常に冷凍効率のよい運転が可能と
なり、また第２コールドヘッドにおける冷凍温度は非常
に低い温度に到達可能となる。
【００７５】請求項６の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００７６】２段型パルス管冷凍機において、第１蓄冷
器、第１パルス管、第２パルス管を切替え弁に連結し、
この切替え弁において圧力振動源の高圧側、低圧側と前
記第１蓄冷器、第１パルス管、第２パルス管をそれぞれ
独立して連通する構成とした。即ち、切替弁が第１の位
置のときに圧力振動源の高圧側と第１パルス管が連通
し、第２の位置のときに圧力振動源の高圧側と第２パル
ス管が連通し、第３の位置のときに圧力振動源の高圧側
と第１蓄冷器が連通し、第４の位置のときに圧力振動源
の低圧側と第１パルス管が連通し、第５の位置のときに
圧力振動源の低圧側と第２パルス管が連通し、第６の位
置のときに圧力振動源の低圧側と第１蓄冷器が連通す
る。これにより、第１、第２コールドヘッドにおける位
相角を任意に設定でき、冷凍効率が向上すると共に、作
動ガスの圧力変動、位相調節をユニット化したため、コ
ンパクトで簡単な構成の多段型パルス管冷凍機とするこ
とができる。
器、第１パルス管、第２パルス管を切替え弁に連結し、
この切替え弁において圧力振動源の高圧側、低圧側と前
記第１蓄冷器、第１パルス管、第２パルス管をそれぞれ
独立して連通する構成とした。即ち、切替弁が第１の位
置のときに圧力振動源の高圧側と第１パルス管が連通
し、第２の位置のときに圧力振動源の高圧側と第２パル
ス管が連通し、第３の位置のときに圧力振動源の高圧側
と第１蓄冷器が連通し、第４の位置のときに圧力振動源
の低圧側と第１パルス管が連通し、第５の位置のときに
圧力振動源の低圧側と第２パルス管が連通し、第６の位
置のときに圧力振動源の低圧側と第１蓄冷器が連通す
る。これにより、第１、第２コールドヘッドにおける位
相角を任意に設定でき、冷凍効率が向上すると共に、作
動ガスの圧力変動、位相調節をユニット化したため、コ
ンパクトで簡単な構成の多段型パルス管冷凍機とするこ
とができる。
【００７７】請求項７の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００７８】請求項４の発明における切替え弁をロータ
リバルブと弁座で構成し、ロータリバルブを回転させる
ことにより第１蓄冷器、第１パルス管、第２パルス管へ
の高低圧の切替えを実現した。これにより、第１、第２
コールドヘッドにおける位相角を任意に設定でき、冷凍
効率が向上すると共に、各パルス管の位相角を変更する
ときには弁座に設けられた第１出力ポート、第２出力ポ
ート、第３出力ポートと圧力振動源との連通位置を変更
することで実現できるため、簡単に位相角の変更をする
ことができる。
リバルブと弁座で構成し、ロータリバルブを回転させる
ことにより第１蓄冷器、第１パルス管、第２パルス管へ
の高低圧の切替えを実現した。これにより、第１、第２
コールドヘッドにおける位相角を任意に設定でき、冷凍
効率が向上すると共に、各パルス管の位相角を変更する
ときには弁座に設けられた第１出力ポート、第２出力ポ
ート、第３出力ポートと圧力振動源との連通位置を変更
することで実現できるため、簡単に位相角の変更をする
ことができる。
【００７９】請求項８の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００８０】請求項６または７に記載の２段型パルス管
冷凍機において、第１の位置と第３の位置との動作タイ
ミングの位相角、及び、第４の位置と第６の位置との動
作タイミングの位相角を−５０°〜−１２０°とし、第
２の位置と第３の位置との動作タイミングの位相角、及
び、第５の位置と第６の位置との動作タイミングの位相
角を−１５°〜−９０°とした。これにより、第１コー
ルドヘッド、第２コールドヘッドそれぞれにおいて非常
に冷凍効率がよい運転が可能となり、また第２コールド
ヘッドにおける冷凍温度は非常に低い温度に到達可能と
なる。
冷凍機において、第１の位置と第３の位置との動作タイ
ミングの位相角、及び、第４の位置と第６の位置との動
作タイミングの位相角を−５０°〜−１２０°とし、第
２の位置と第３の位置との動作タイミングの位相角、及
び、第５の位置と第６の位置との動作タイミングの位相
角を−１５°〜−９０°とした。これにより、第１コー
ルドヘッド、第２コールドヘッドそれぞれにおいて非常
に冷凍効率がよい運転が可能となり、また第２コールド
ヘッドにおける冷凍温度は非常に低い温度に到達可能と
なる。
【図１】本発明の第１実施例における２段型パルス管冷
凍機の全体図である。
凍機の全体図である。
【図２】本発明の第２実施例における２段型パルス管冷
凍機の全体図である。
凍機の全体図である。
【図３】本発明の第３実施例における２段型パルス管冷
凍機の全体図である。
凍機の全体図である。
【図４】本発明の第３実施例における切替え弁の構成を
示す断面概略図である。
示す断面概略図である。
【図５】図４における切替え弁のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態例における、切替弁の第
１の位置〜第６の位置を示す図であり、（ａ）が第１の
位置、（ｂ）が第２の位置、（ｃ）が第３の位置、
（ｄ）が第４の位置、（ｅ）が第５の位置、（ｆ）が第
６の位置である。
１の位置〜第６の位置を示す図であり、（ａ）が第１の
位置、（ｂ）が第２の位置、（ｃ）が第３の位置、
（ｄ）が第４の位置、（ｅ）が第５の位置、（ｆ）が第
６の位置である。
【図７】本発明の第１〜第３実施例において、第２パル
ス管側位相調節機構の位相角を固定して第１パルス管側
位相調節機構の位相角を変化させた場合の第１及び第２
コールドヘッドの冷凍温度の変化を示すグラフである。
ス管側位相調節機構の位相角を固定して第１パルス管側
位相調節機構の位相角を変化させた場合の第１及び第２
コールドヘッドの冷凍温度の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の第１〜第３実施例において、第１パル
ス管側位相調節機構の位相角を固定して第２パルス管側
位相調節機構の位相角を変化させた場合の第１及び第２
コールドヘッドの冷凍温度の変化を示すグラフである。
ス管側位相調節機構の位相角を固定して第２パルス管側
位相調節機構の位相角を変化させた場合の第１及び第２
コールドヘッドの冷凍温度の変化を示すグラフである。
【図９】本発明の２段型パルス管冷凍機において、冷凍
能力の数値計算シミュレーションの結果を示すグラフで
あり、横軸が第１蓄冷器側ポートに対する第１パルス管
側ポートにおける位相角、縦軸が第１コールドヘッドの
冷凍能力である。
能力の数値計算シミュレーションの結果を示すグラフで
あり、横軸が第１蓄冷器側ポートに対する第１パルス管
側ポートにおける位相角、縦軸が第１コールドヘッドの
冷凍能力である。
【図１０】本発明の２段型パルス管冷凍機において、冷
凍能力の数値計算シミュレーションの結果を示すグラフ
であり、横軸が第１蓄冷器側ポートに対する第２パルス
管側ポートにおける位相角、縦軸が第２コールドヘッド
の冷凍能力である。
凍能力の数値計算シミュレーションの結果を示すグラフ
であり、横軸が第１蓄冷器側ポートに対する第２パルス
管側ポートにおける位相角、縦軸が第２コールドヘッド
の冷凍能力である。
【図１１】従来例における２段型パルス管冷凍機の全体
図である。
図である。
１ 蓄冷器側コンプレッサ ２ 吐出側 ３ 蓄冷器側高圧連通路 ４ 蓄冷器用高圧開閉弁 ５ 吸入側 ６ 蓄冷器側低圧連通路 ７ 蓄冷器用低圧開閉弁 ８ 蓄冷器側導管 ９ 第１蓄冷器 １０ 蓄冷器側弁制御装置 １１ 蓄冷器側圧力変動機構 １２ 第１蓄冷器低温端 １３ 第１コールドヘッド １４ 第１パルス管 １５ 第２蓄冷器 １６ 第２コールドヘッド １７ 第２パルス管 １８ 第１絞り機構 １９ 第２絞り機構 ２０ 第１パルス管側コンプレッサ ２１ 吐出側 ２２ 第１パルス管側高圧連通路 ２３ 第１パルス管用高圧開閉弁 ２４ 吸入側 ２５ 第１パルス管側低圧連通路 ２６ 第１パルス管用低圧開閉弁 ２７ 第１パルス管側弁制御装置 ２８ 第１パルス管側位相調節機構 ２９ 第１パルス管側導管 ３０ 第２パルス管側コンプレッサ ３１ 吐出側 ３２ 第２パルス管側高圧連通路 ３３ 第２パルス管用高圧開閉弁 ３４ 吸入側 ３５ 第２パルス管側低圧連通路 ３６ 第２パルス管用低圧開閉弁 ３７ 第２パルス管側弁制御装置 ３８ 第２パルス管側位相調節機構 ３９ 第２パルス管側導管 ４０ コンプレッサ ４１ 吐出側 ４２ 吸入側 ４３ 高圧連通路 ４４ 低圧連通路 ４５ 切替え弁 ４６ 高圧側ポート ４７ 低圧側ポート ４８ 第１パルス管側ポート ４９ 蓄冷器側ポート ５０ 第２パルス管側ポート ５１ ロータリバルブ ５２ 弁座 ５３ 高圧ガス導入孔 ５４ 連絡路 ５４ａ 第１の通路 ５４ｂ 第２の通路 ５４ｃ 第３の通路 ５５ 低圧ガス導入孔 ５６ 第１導入孔 ５７ 第２導入孔 ５８ 蓄冷器導入孔 ５９ 第１開口部 ６０ 第２開口部 ６１ 蓄冷器開口部
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の蓄冷器と該蓄冷器と同数のコール
ドヘッドを交互に直列接続し、前記各コールドヘッドに
それぞれパルス管の一端を連結し、前記各パルス管の他
端にはそれぞれパルス管側位相調節機構が連結され、前
記交互に直列接続した前記蓄冷器と前記コールドヘッド
の内一端にある蓄冷器を蓄冷器側圧力変動機構に連結
し、前記それぞれのパルス管側位相調節機構の動作タイ
ミングを夫々独立して制御する、多段型パルス管冷凍
機。 - 【請求項２】 蓄冷器側圧力変動機構と、該蓄冷器側圧
力変動機構に連結された第１蓄冷器と、該第１蓄冷器の
低温端に連結される第１コールドヘッドと、一端が該第
１コールドヘッドに連結され、他端が第１絞り機構を介
して第１パルス管側位相調節機構に連結される第１パル
ス管と、一端が前記第１コールドヘッドに連結され、他
端が第２コールドヘッドに連結される第２蓄冷器と、一
端が前記第２コールドヘッドに連結され、他端が第２絞
り機構を介して第２パルス管側位相調節機構に連結され
る第２パルス管からなり、 前記第１パルス管側位相調節機構と前記第２パルス管側
位相調節機構の動作タイミングをそれぞれ独立して制御
する、多段型パルス管冷凍機。 - 【請求項３】 前記蓄冷器側圧力変動機構に対して前記
第１パルス管側位相調節機構の動作タイミングに関わる
位相角が−５０°〜−１２０°であり、前記蓄冷器側圧
力変動機構に対して前記第２パルス管側位相調節機構の
動作タイミングに関わる位相角が−１５°〜−９０°で
あることを特徴とする、請求項２に記載の多段型パルス
管冷凍機。 - 【請求項４】 作動ガスの吐出口及び吸入口を備えた圧
力振動源と、 該圧力振動源の吐出口側に連結された蓄冷器側高圧連通
路と、該蓄冷器側高圧連通路の先端に介装された蓄冷器
用高圧開閉弁と、前記圧力振動源の吸入口側に連結され
た蓄冷器側低圧連通路と、該蓄冷器側低圧連通路の先端
に介装された蓄冷器用低圧開閉弁と、前記蓄冷器用高圧
開閉弁及び前記蓄冷器用低圧開閉弁を第１蓄冷器に連結
する蓄冷器側導管と、前記蓄冷器用高圧開閉弁と前記蓄
冷器用低圧開閉弁を排他的に開閉制御する蓄冷器側弁制
御装置と、 前記蓄冷器側高圧連通路の途中に連結する第１パルス管
側高圧連通路と、該第１パルス管側高圧連通路の先端に
介装される第１パルス管用高圧開閉弁と、前記蓄冷器側
低圧連通路の途中に連結する第１パルス管側低圧連通路
と、該第１パルス管側低圧連通路の先端に介装される第
１パルス管用低圧開閉弁と、前記第１パルス管用高圧開
閉弁及び前記第１パルス管用低圧開閉弁を第１パルス管
に連結する第１パルス管側導管と、前記第１パルス管用
高圧開閉弁と前記第１パルス管用低圧開閉弁を排他的に
開閉制御する第１パルス管側弁制御装置と、 前記第１パルス管側高圧連通路の途中に連結する第２パ
ルス管側高圧連通路と、該第２パルス管側高圧連通路の
先端に介装された第２パルス管用高圧開閉弁と、前記第
１パルス管側低圧連通路の途中に連結する第２パルス管
側低圧連通路と、該第２パルス管側低圧連通路の先端に
介装された第２パルス管用低圧開閉弁と、前記第２パル
ス管用高圧開閉弁及び前記第２パルス管用低圧開閉弁を
第２パルス管に連結する第２パルス管側導管と、前記第
２パルス管用高圧開閉弁と前記第２パルス管用低圧開閉
弁を排他的に開閉制御する第２パルス管側弁制御装置
と、 一端が前記第１蓄冷器に連結され他端が前記第１パルス
管に連結される第１コールドヘッドと、一端が前記第１
コールドヘッドに連結された第２蓄冷器と、一端が前記
第２蓄冷器と連結され他端が前記第２パルス管に連結さ
れた第２コールドヘッドとからなり、 前記蓄冷器用開閉弁制御装置と前記第１パルス管用開閉
弁制御装置と前記第２パルス管用開閉弁制御装置の高低
圧切替タイミングが夫々独立して制御される、多段型パ
ルス管冷凍機。 - 【請求項５】 前記第１パルス管側弁制御装置の高低圧
切替えタイミングは前記蓄冷器側弁制御装置の高低圧切
替えタイミングに対して−５０°〜−１２０°の位相角
をもたせるものであり、前記第２パルス管側弁制御装置
の高低圧切替えタイミングは前記蓄冷器側弁制御装置の
高低圧切替えタイミングに対して−１５°〜−９０°の
位相角をもたせるものであることを特徴とする、請求項
４に記載の多段型パルス管冷凍機。 - 【請求項６】 作動ガスの吐出口と吸入口とを備えた圧
力振動源と、 前記圧力振動源の吐出口に連通する高圧側入力ポート
と、前記圧力振動源の吸入口に連通する低圧側入力ポー
トと、第１出力ポートと、第２出力ポートと、第３出力
ポートとを備えた切替弁と、 一端において前記切替弁の第３出力ポートに連通し、他
端において第１コールドヘッドに連通した第１蓄冷器
と、 一端において前記第１コールドヘッドに連通し、他端に
おいて前記切替弁の第１出力ポートに第１絞り機構を介
して連通した第１パルス管と、 一端において前記第１コールドヘッドに連通し、他端に
おいて第２コールドヘッドに連通した第２蓄冷器と、 一端において前記第２コールドヘッドに連通し、他端に
おいて前記切替弁の第２出力ポートに第２絞り機構を介
して連通した第２パルス管とを備え、 前記切替弁は、前記第１出力ポートと前記高圧側入力ポ
ートとを連通する第１位置と、前記第２出力ポートと前
記高圧側入力ポートとを連通する第２位置と、前記第３
出力ポートと前記高圧側入力ポートとを連通する第３位
置と、前記第１出力ポートと前記低圧側入力ポートとを
連通する第４位置と、前記第２出力ポートと前記低圧側
入力ポートとを連通する第５位置と、前記第３出力ポー
トと前記低圧側入力ポートとを連通する第６位置とに配
置可能な切替弁であることを特徴とする、多段型パルス
管冷凍機。 - 【請求項７】 前記切替弁は、回転可能なロータリーバ
ルブ及び前記ロータリバルブに対面した弁座とを備え、 前記弁座は前記第１出力ポート、前記第２出力ポート、
前記第３出力ポート、前記低圧側入力ポートを備え、 前記ロータリーバルブは前記高圧側出力ポート及び、一
端において常に前記低圧側入力ポートに連通する連絡路
を備え、 前記ロータリーバルブが回転して前記切替弁が前記第１
の位置に配置されたときに前記高圧側出力ポートと前記
第１出力ポートが連通し、前記第２の位置に配置された
ときに前記高圧側出力ポートと前記第２出力ポートが連
通し、前記第３の位置に配置されたときに前記高圧側出
力ポートと前記第３出力ポートが連通し、前記第４の位
置に配置されたときに前記連絡路の他端と前記第１出力
ポートが連通し、前記第５の位置に配置されたときに前
記連絡路の他端と前記第２出力ポートが連通し、前記第
６の位置に配置されたときに前記連絡路の他端と前記第
３出力ポートが連通することを特徴とする、請求項６に
記載の多段型パルス管冷凍機。 - 【請求項８】 前記第１の位置と前記第３の位置との位
相角は−５０〜−１２０°であり、前記第２の位置と前
記第３の位置との位相角は−１５〜−９０°であり、前
記第４の位置と前記第６の位置との位相角は−５０〜−
１２０°であり、前記第５の位置と前記第６の位置との
位相角は−１５〜−９０°であることを特徴とする、請
求項６または７に記載の多段型パルス管冷凍。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8070796A JPH0933124A (ja) | 1995-05-12 | 1996-03-27 | 多段型パルス管冷凍機 |
| US08/645,151 US5711156A (en) | 1995-05-12 | 1996-05-13 | Multistage type pulse tube refrigerator |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-114886 | 1995-05-12 | ||
| JP11488695 | 1995-05-12 | ||
| JP8070796A JPH0933124A (ja) | 1995-05-12 | 1996-03-27 | 多段型パルス管冷凍機 |
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|---|---|
| JPH0933124A true JPH0933124A (ja) | 1997-02-07 |
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ID=26411928
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8070796A Pending JPH0933124A (ja) | 1995-05-12 | 1996-03-27 | 多段型パルス管冷凍機 |
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|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004053157A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 圧力切換弁 |
| JP2008544199A (ja) * | 2005-06-10 | 2008-12-04 | 住友重機械工業株式会社 | パルスチューブ冷凍機用マルチプルロータリバルブ |
| JP2009293910A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | パルス管冷凍機 |
| JP2011094835A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | パルスチューブ冷凍機 |
| JP2011094834A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロータリーバルブおよびパルスチューブ冷凍機 |
| JP2011094833A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロータリーバルブおよびパルスチューブ冷凍機 |
| JP2012104781A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-31 | Railway Technical Research Institute | 車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム |
| US9644867B2 (en) | 2009-10-27 | 2017-05-09 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Rotary valve and a pulse tube refrigerator using a rotary valve |
| JP2017525923A (ja) * | 2014-08-11 | 2017-09-07 | レイセオン カンパニー | 負荷シフト能力を有する多段クライオクーラーの温度制御 |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2330194B (en) * | 1997-09-30 | 2002-05-15 | Oxford Magnet Tech | A cryogenic pulse tube refrigerator |
| US6196006B1 (en) * | 1998-05-27 | 2001-03-06 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Pulse tube refrigerator |
| JP2000205960A (ja) * | 1998-12-23 | 2000-07-28 | Csp Cryogenic Spectrometers Gmbh | 検出器装置 |
| JP2000283580A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Aisin Seiki Co Ltd | パルス管冷凍機 |
| EP1072851A1 (de) * | 1999-07-29 | 2001-01-31 | CSP Cryogenic Spectrometers GmbH | Kühlvorrichtung |
| JP4147697B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2008-09-10 | アイシン精機株式会社 | パルス管冷凍機 |
| JP3584186B2 (ja) * | 1999-09-24 | 2004-11-04 | エア・ウォーター株式会社 | 深冷ガス分離装置 |
| US6205812B1 (en) | 1999-12-03 | 2001-03-27 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic ultra cold hybrid liquefier |
| US6256998B1 (en) | 2000-04-24 | 2001-07-10 | Igcapd Cryogenics, Inc. | Hybrid-two-stage pulse tube refrigerator |
| US6378312B1 (en) | 2000-05-25 | 2002-04-30 | Cryomech Inc. | Pulse-tube cryorefrigeration apparatus using an integrated buffer volume |
| US6269658B1 (en) | 2000-06-28 | 2001-08-07 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic rectification system with pulse tube refrigeration |
| WO2002057693A1 (en) | 2001-01-17 | 2002-07-25 | Sierra Lobo, Inc. | Densifier for simultaneous conditioning of two cryogenic liquids |
| US7347053B1 (en) | 2001-01-17 | 2008-03-25 | Sierra Lobo, Inc. | Densifier for simultaneous conditioning of two cryogenic liquids |
| US6374617B1 (en) | 2001-01-19 | 2002-04-23 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic pulse tube system |
| US6425250B1 (en) | 2001-02-08 | 2002-07-30 | Praxair Technology, Inc. | System for providing cryogenic refrigeration using an upstream pulse tube refrigerator |
| US6415611B1 (en) | 2001-02-22 | 2002-07-09 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic refrigeration system using magnetic refrigerator forecooling |
| US6484516B1 (en) | 2001-12-07 | 2002-11-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and system for cryogenic refrigeration |
| US6629418B1 (en) | 2002-01-08 | 2003-10-07 | Shi-Apd Cryogenics, Inc. | Two-stage inter-phasing pulse tube refrigerators with and without shared buffer volumes |
| US7401472B2 (en) * | 2003-01-17 | 2008-07-22 | Tecumseh Products Company | Modular heating or cooling system |
| US6813892B1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-11-09 | Lockheed Martin Corporation | Cryocooler with multiple charge pressure and multiple pressure oscillation amplitude capabilities |
| DE10338221A1 (de) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Leybold Vakuum Gmbh | Kryogener Refrigerator |
| WO2005078363A1 (en) * | 2004-02-11 | 2005-08-25 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Three track valve for cryogenic refrigerator |
| DE102004033027B4 (de) * | 2004-07-07 | 2008-07-03 | TransMIT Gesellschaft für Technologietransfer mbH | Erfindung betreffend Tieftemperaturkühlvorrichtungen |
| US7997088B2 (en) * | 2005-01-13 | 2011-08-16 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Hybrid spool valve for multi-port pulse tube |
| GB2463033A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-03 | Siemens Magnet Technology Ltd | Method of operating a cryogenic refrigerator with multiple refrigeration stages |
| US20110185747A1 (en) * | 2010-02-03 | 2011-08-04 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Pulse tube refrigerator |
| CN102393096A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-03-28 | 南京柯德超低温技术有限公司 | 一种带自动调节气体流量和相位装置的脉管制冷机 |
| CN102506513B (zh) * | 2011-11-09 | 2014-12-10 | 浙江大学 | 用排出器连接的斯特林型脉管制冷机 |
| US10126023B2 (en) | 2015-02-19 | 2018-11-13 | The Aerospace Corporation | Multistage pulse tube coolers |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3817044A (en) * | 1973-04-04 | 1974-06-18 | Philips Corp | Pulse tube refrigerator |
| US5107683A (en) * | 1990-04-09 | 1992-04-28 | Trw Inc. | Multistage pulse tube cooler |
| US5275002A (en) * | 1992-01-22 | 1994-01-04 | Aisin Newhard Co., Ltd. | Pulse tube refrigerating system |
| US5335505A (en) * | 1992-05-25 | 1994-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pulse tube refrigerator |
| JP2663247B2 (ja) * | 1994-10-21 | 1997-10-15 | 岩谷産業株式会社 | パルス管冷凍機 |
| US5515685A (en) * | 1995-02-21 | 1996-05-14 | Iwatani Sangyo Kabushiki Kaisha | Pulse tube refrigerator |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP8070796A patent/JPH0933124A/ja active Pending
- 1996-05-13 US US08/645,151 patent/US5711156A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004053157A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 圧力切換弁 |
| JP2008544199A (ja) * | 2005-06-10 | 2008-12-04 | 住友重機械工業株式会社 | パルスチューブ冷凍機用マルチプルロータリバルブ |
| JP2009293910A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | パルス管冷凍機 |
| JP2011094835A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | パルスチューブ冷凍機 |
| JP2011094834A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロータリーバルブおよびパルスチューブ冷凍機 |
| JP2011094833A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロータリーバルブおよびパルスチューブ冷凍機 |
| US9644867B2 (en) | 2009-10-27 | 2017-05-09 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Rotary valve and a pulse tube refrigerator using a rotary valve |
| JP2012104781A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-31 | Railway Technical Research Institute | 車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム |
| JP2017525923A (ja) * | 2014-08-11 | 2017-09-07 | レイセオン カンパニー | 負荷シフト能力を有する多段クライオクーラーの温度制御 |
| US10060655B2 (en) | 2014-08-11 | 2018-08-28 | Raytheon Company | Temperature control of multi-stage cryocooler with load shifting capabilities |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5711156A (en) | 1998-01-27 |
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