JPH094936A - 極低温冷凍装置 - Google Patents
極低温冷凍装置Info
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- JPH094936A JPH094936A JP15476095A JP15476095A JPH094936A JP H094936 A JPH094936 A JP H094936A JP 15476095 A JP15476095 A JP 15476095A JP 15476095 A JP15476095 A JP 15476095A JP H094936 A JPH094936 A JP H094936A
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Abstract
り冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装置において、冷凍効
率と保守耐久性とを向上した装置を提供する。 【構成】 極低温冷凍装置500は、圧縮部1で加圧し
た高圧の冷媒ガス2aを蓄冷器4及びパルス管6に与え
た後に、上記の蓄冷器4とパルス管6との内部で膨張さ
せた低圧の冷媒ガス2bを再び圧縮部1に戻すように循
環し、蓄冷器4に蓄積される冷却熱量によって冷凍負荷
5を冷却する。高圧の冷媒ガス2aまたは低圧の冷媒ガ
ス2bによって蓄冷器4の高温端側41と上記のパルス
管6の高温端側61とを冷却することにより、冷凍効率
を向上する。蓄冷器4及びパルス管6に対して冷媒ガス
2a・2bを気を流入・流出する開閉弁31・32をス
プール弁体による開閉弁で構成することにより、開閉弁
の配置数を少なくして保守耐久性を向上する。
Description
の圧力変化を行わせて得られる冷却熱を蓄冷器に蓄積す
るとともに、蓄冷器とパルス管との間の冷媒ガス流路に
より冷凍負荷を冷却する構成をもつ極低温冷凍装置に関
するものである。
極低温冷凍装置とも呼ばれており、高圧の冷媒ガスを、
蓄冷器を経てパルス管に与えた後に、蓄冷器とパルス管
との内部で膨張させた冷媒ガスを再び高圧の冷媒ガスに
戻す経路によって、冷媒ガスを循環させることにより蓄
冷器に蓄積される冷却熱量によって冷凍負荷を冷却する
ように構成されている。
て、金属水素化合物から発生させた水素を冷媒ガスとし
て、この冷媒ガスを蓄冷器から冷凍負荷を経てパルス管
に流通する経路に間欠的な循環を行わせるために、2つ
の金属水素化合物収納部を設けておき、一方の金属水素
化合物収納部を加熱して水素を発生する水素放出側と
し、他方の金属水素化合物収納部を冷却して水素を吸収
する水素吸収側とし、これらの金属水素化合物収納部の
加熱と冷却を交互に入れ換えるとともに、水素の間欠的
な循環を行わせる経路を交互に入れ換える構成(以下、
第1従来技術という)のものが特開平6−147686
などにより開示されている。
荷側への伝導熱による温度上昇を抑えて、冷凍効率を向
上させるために、蓄冷器の上端部分とパルス管の上端部
分、つまり、蓄冷器の高温端側とパルス管の高温端側と
を、冷媒ガスとは別個の冷却用流体によって冷却するこ
とが必要な構成になっている。
るための冷媒ガスを圧縮して循環させることにより冷却
効率を向上させるとともに、上記の流入・流出する流路
を開閉するための開閉弁として、糸巻形の弁体、つま
り、スプール弁体によるシーケンス弁を1対にして互い
に正反対の開閉位相で動作する開閉弁を用いたクライオ
ポンプ、つまり、極低温冷凍装置の構成(以下、第2従
来技術という)が本願出願人による出願にもとづく特開
昭63−21451などにより開示されている。
プール弁体の2つの太径部分の長さとその間の細径部分
の長さとの各長さの関係を所要量に設定することにより
開弁期間と閉弁期間とを所要の目的に合致させる構成
(以下、第3従来技術という)が本願出願人による出願
にもとづく特開平6−159832などにより開示され
ている。
オポンプの複数を放射状に配置するとともに、各クライ
オポンプに対する各シーケンス弁の開閉位相を異ならせ
て順次に開閉動作させるために、各シーケンス弁を駆動
する各クランク軸の回転位相を順次に異ならせて配置し
た構成(以下、第4従来技術という)が本願出願人によ
る出願にもとづく特開平6−159835などにより開
示されている。
よる極低温冷凍装置では、冷媒ガスの循環を冷媒ガスの
加熱・冷却による圧力変化のみによって行わせているた
め、冷媒ガスの単位時間当たりの利用効率が悪いので、
大きな冷凍能力を得るには、その能力の増加に対応し
て、各部を大型化しなければらなず、小型で大きな冷凍
能力を得るものを提供し得ないという第1の不都合があ
る。
換えを行うための循環経路の切換が複雑になるため、多
数の流体弁類を配置せざるを得ないので、これら流体弁
類の機械的摩耗損による故障が生じ易く、頻繁な保守作
業が必要になり、長寿命の安定動作を行い得るものを提
供し得ないという第2の不都合がある。
1従来技術の構成に上記の第2従来技術における冷媒ガ
スを圧縮して循環する構成を組み合わせることにより、
冷媒ガスの単位時間当たりの利用効率を向上させて、小
型で大きな冷凍能力を得るものを提供することが考えら
れる。
の高温端側とパルス管の高温端側とを、冷媒ガスとは別
個の冷却用流体によって冷却、例えば、空冷または水冷
によって冷却しなければならないという構成を必要とす
る不都合は依然として解決し得ないものである。
弁類の構成部分に、上記の第2従来技術・第3従来技術
によるシーケンス弁構成を適用したとしても、各部を大
型化の回避や上記の多数の流体弁類の低減をなし得ない
という不都合は依然として解消し得ないものである。
を発生する部分(以下、冷凍能力発生部という)の温度
が常温に近い場合には、冷媒循環量が少なく圧力差が大
きいが、冷凍能力発生部が低温になると、冷媒循環量が
多く圧力差が小さくなって冷凍能力に限界が生ずるとい
う不都合がある。したがって、こうした不都合のない極
低温冷凍装置の提供が望まれているという課題がある。
な高圧の冷媒ガスを、蓄冷器及びパルス管に与えた後
に、上記の蓄冷器とパルス管との内部で膨張させた冷媒
ガスを再び上記の高圧の冷媒ガスに戻す経路によって、
冷媒ガスを循環させることにより上記の蓄冷器に蓄積さ
れる冷却熱量によって冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装
置において、
媒ガスを低圧化にして得られる低圧冷媒ガスによって上
記の蓄冷器の高温端側と上記のパルス管の高温端側とを
冷却する高温端側冷却手段を設ける第1の構成と、
段に代えて、上記の蓄冷器及びパルス管から流出する冷
媒ガスを低圧化にした後に圧縮して得られる高圧冷媒ガ
スにより上記の蓄冷器の高温端側と上記のパルス管の高
温端側とを冷却する高温端側冷却手段を設ける第2の構
成と、
が異なる2つのスプール弁体をもつ1対の開閉弁によっ
て上記の蓄冷器及びパルス管に対する上記の冷媒ガスの
流入及び流出を行う流路を開閉する流路開閉手段を設け
る第3の構成と、
代えて、開閉位相が異なる2つのスプール弁体をもつ1
対の開閉構成の複数対を設けるとともに、これらの複数
対の各対が順次に位相を異ならせて開閉動作する開閉弁
によって上記の蓄冷器及びパルス管に対する上記の冷媒
ガスの流入及び流出を行う流路を開閉する流路開閉手段
を設ける第4の構成と、
ルス管を上記の蓄冷器の外周につる巻き状に巻回させて
形成するつる巻きパルス管手段を設ける第5の構成と、
冷媒ガスを、蓄冷器及びパルス管に与えた後に、上記の
蓄冷器とパルス管との内部で膨張させた冷媒ガスを再び
上記の圧縮部分に戻す経路によって冷媒ガスを循環させ
ることにより上記の蓄冷器に蓄積される冷却熱量によっ
て冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装置において、
の蓄冷器及びパルス管から流出した低圧の冷媒ガスを流
通する流路との間に上記の冷媒ガスを貯留する貯留部分
を設ける冷媒ガス貯留手段と、
行う前の冷媒ガスの圧力との圧力差が第1の所定値以下
になったときに上記の貯留部分に貯留した冷媒ガスを排
出して上記の経路の冷媒ガスに加入し、上記の圧力差が
第2の所定値を超えたときに上記の経路の冷媒ガスを上
記の貯留部に取り込む冷媒ガス排出取込手段とを設ける
第6の構成と、
込手段に代えて、上記の冷凍負荷が第1の所定の温度以
下になったときに上記の貯留部分に貯留した冷媒ガスを
排出して上記の経路の冷媒ガスに加入し、上記の冷凍負
荷が第2の所定の温度を超えたときに上記の経路の冷媒
ガスを上記の貯留部に取り込む冷媒ガス排出取込手段を
設ける第7の構成と、
込手段に代えて、上記の冷凍負荷が所定の温度以下にな
ったときに上記の貯留部分に貯留した冷媒ガスを排出し
て上記の経路の冷媒ガスに加入し、上記の高圧冷媒ガス
の圧力が所定の圧力値を超えたときに上記の経路の冷媒
ガスを上記の貯留部分に取り込む冷媒ガス排出取込手段
を設ける第8の構成と、
込手段に代えて、上記の高圧冷媒ガスの圧力が所定の圧
力値以下のときに上記の貯留部分に貯留した冷媒ガスを
排出して上記の経路の冷媒ガスに加入し、上記の冷凍負
荷が所定の温度を超えたときに上記の経路の冷媒ガスを
上記の貯留部分に取り込む冷媒ガス排出取込手段を設け
る第9の構成と、
込手段に代えて、上記の高圧冷媒ガスの圧力が第1の所
定の圧力値以下のときに上記の貯留部分に貯留した冷媒
ガスを排出して上記の経路の冷媒ガスに加入し、上記の
高圧冷媒ガスの圧力が第2の所定の圧力値を超えたとき
に上記の経路の冷媒ガスを上記の貯留部分に取り込む冷
媒ガス排出取込手段を設ける第10の構成と、
込手段に代えて、低圧の上記の冷媒ガスの圧力が第1の
所定の圧力値を超えたときに上記の貯留部分に貯留した
冷媒ガスを排出して上記の経路の冷媒ガスに加入し、低
圧の上記の冷媒ガスの圧力が第2の所定の圧力値以下の
ときに上記の経路の冷媒ガスを上記の貯留部分に取り込
む冷媒ガス排出取込手段を設ける第11の構成とによっ
て、上記の課題を解決し得るようにしたものである。
温端側とパルス管の高温端側との冷却を冷凍熱操作用の
熱操作流体、つまり、冷媒ガス自体によって行っている
ので、当該部分の冷却に別個の熱操作流体を用いる構成
が不要になり、装置全体を小型化し得るとともに、別個
の熱操作流体を用いる構成に必要な運転部分の機械的な
消耗による保守作業が不要になり、長寿命の安定動作を
行い得るように作用する。
つのスプール弁体をもつ1対の開閉弁によって冷媒ガス
の流路を開閉するため、複雑な開閉流路に対する多数の
開閉弁を設けていないので、多数の開閉弁に対するよう
な機械的な消耗による保守作業が不要になり、長寿命の
安定動作を行い得るように作用する。
体対を順次に位相を異ならせて開閉動作する開閉弁によ
って冷媒ガスの流路を開閉するため、同一の開閉速度で
開閉する場合には、各対のスプール弁体が、実質的に
は、流路の開閉の複数回ごとに1回しか往復摺動するの
みで済ませられ、機械的な消耗が複数分の1に低減でき
るので、機械的な消耗に対する保守作業が低減され、長
寿命の安定動作を行い得るように作用する。
ば、スプール弁体を上下動作するクランク軸の回転速度
を同一速度にした場合には、開閉弁の開閉速度がスプー
ル弁体対の配置数だけ冷媒ガスの循環回数を速めること
ができるので、開閉弁の駆動軸を回転するモータの電源
周波数を変化させることなく、冷凍効果を向上し得るよ
うに作用する。
周囲につる巻き状に巻回させて形成しているため、蓄冷
器とパルス管とを含む占有容積が蓄冷器を一回り大きく
した程度の大きさで済むとともに、設計上、パルス管の
長さを、蓄冷器の長さよりも長くした方が良好な効率が
得られる場合にも、つる巻き状にした分だけパルス管を
長くし得るので、装置を小型化し得るとともに冷媒ガス
の熱利用効率を向上し得るように作用する。
能力発生部が到達可能な最低温度に達して冷媒の循環量
が最大限になった場合、または、冷却負荷の負荷量が大
きくなって冷却能力が不足した場合に、冷媒ガスの貯留
部分から冷媒ガスを加入して冷媒ガス量を増量し得るの
で、冷凍能力発生部の温度をさらに低くし、また、低下
または不足した分の冷却能力を補足して冷凍効果を向上
し得るように作用する。
これら図において、同一符号で示す部分は、図1〜図9
のうちのいずれかの図によって説明した同一符号の部分
と同一の機能をもつ部分である。
凍装置500の第1実施例を説明する。図1において、
圧縮部1には、冷媒ガス、例えば、ヘリウムガスなどを
圧縮して高圧冷媒ガス2aを管路21に流出するための
圧縮機11と、後記の低圧冷媒ガス2bを冷却用流体、
例えば、冷却水と熱交換して冷却するための熱交換器1
2とが設けてある。
aを管路23に流入するための流路を開閉する開閉動作
を行うとともに、後記の開閉弁32の開閉動作に対して
開閉位相が正反対の開閉動作を行うように構成した開閉
弁であり、こうした開閉弁31と開閉弁32の構成は上
記の第2従来技術で述べた1対のスプール弁体による開
閉弁で構成することができる。
器4内の圧力とパルス管6内の圧力とを管路21内の圧
力と同圧力にするための所要量、例えば、パルス管6の
容積の1/2の容積に相当する量だけ、管路22側に向
けて流入する時間だけ開動作した後に閉動作し、その後
に、開閉弁32が開動作する。そして、管路22側に流
入した高圧冷媒ガス2aは、管路22→蓄冷器4→管路
23の経路による第1の経路と、管路22→オリフィス
7→パルス管6→管路23の経路による第2の経路とに
よって管路23に流入する。
開動作時に管路23に流入した高圧冷媒ガス2aは、蓄
冷器4→管路22の経路による第1の経路と、パルス管
6→→オリフィス7→管路22の経路による第2の経路
とを経た後に、開閉弁32→管路27→熱交換器12→
管路28→熱交換器8→管路29の経路を経て圧縮機1
1に戻し入れられることにより、冷媒ガスの循環が行わ
れる。
介在しているために、管路22側に流入した高圧冷媒ガ
ス2aは、主として、蓄冷器4とパルス管6との容積内
で膨張して低圧になるが、この膨張の際に発生する冷却
熱量を蓄冷器4の内部の蓄冷材4a、例えば、小粒の鉛
玉の集積体または金属網の集積体などに与えて冷却熱量
を蓄冷材4aに蓄積する。
とにより蓄冷器4の下部には冷却熱量が蓄積されてゆ
き、この蓄積によって冷凍負荷5に極低温の冷却が与え
られることになる。また、冷凍負荷5を蓄冷器4とパル
ス管6との下端側外周及び管路23を包むように配置し
ても、同様に、極低温の冷却を得るように構成できるこ
とは言うまでもない。
冷媒ガス2bになって熱交換器12側に流出し、熱交換
器12で冷却して常温程度の温度の低圧冷媒ガス2cに
された後に、熱交換器8に送り込まれる。
る際に、パルス管6の上端側と蓄冷器4の上端側、つま
り、パルス管6の高温端側61と蓄冷器4の高温端側4
1とから熱を奪って高温の低圧冷媒ガス2dになった後
に、圧縮機11に戻し入れられることになる。
は、パルス管6に流入またはパルス管から流出する冷媒
ガスの圧力振動、つまり、高圧と低圧との繰り返しの位
相と、冷媒の流量変動の位相とのずれを形成するもので
ある。
ルス管6の上端側と蓄冷器4の上端側とに密着または埋
め込ませて巻回した熱交換管であり、必要に応じて、図
5のように、熱交換管8を巻回する部分のパルス管6と
蓄冷器4との外径を細くすることにより全体の外径を小
型にして形成することができる。
例を説明する。図2において、図1の構成と異なる箇所
は、パルス管6から流出した低圧冷媒ガス2bが、開閉
弁32から、管路27→圧縮機11→管路29→熱交換
器8→管路28→熱交換器12→管路21→開閉弁31
の経路を経て蓄冷器4に流入するように、経路が変更さ
れている箇所である。
ずに、そのまま、圧縮機11で圧縮して高圧冷媒ガス2
eにした後に熱交換器8に与え、蓄冷器4の高温端側4
1とパルス管6の高温端側61とを冷却して高温の高圧
冷媒ガス2fにした後に熱交換器12に与え、熱交換器
12で冷却して得られる低温の高圧冷媒ガス2aを蓄冷
器4に与えるという経路で冷媒ガスを循環していること
になるものである。なお、圧縮機11には、冷却用の熱
交換器が設けてあるので、圧縮機11から吐出される高
圧冷媒ガス2eは、常温程度の低い温度になっいる。
例を説明する。図3は、図1・図2の構成における開閉
弁31と開閉弁32の部分の具体的な構成の実施例であ
る。
管路22とが弁室31Aの壁部に対向状に配置してあ
り、スプール弁体31Bの細径部分31B1が管路21
・22の箇所に位置付けられたときに弁の開動作を行
い、太径部分31B2が管路21・22の箇所に位置付
けられたときに弁の閉動作を行う構造になっている。
耐圧縮ばね31Cによってスプール弁体31Bの下方側
を押し上げておき、クランク軸(図示せず)によって駆
動されている動作桿31Dによりスプール弁体31Bの
上下移動することにより、管路21・22間の流路の開
閉を行うようになっている。
つまり、弁室32Aが弁室31Aに、スプール弁体32
Bがスプール弁体31Bに、耐圧縮ばね32Cが耐圧縮
ばね31Cに、動作桿32Dが動作桿31Dに、それぞ
れ対応し、スプール弁体32Bの細径部分32B1と太
径部分32B2とが管路26・27の開閉動作を行う構
造になっている。
2の開閉動作とが、正反対の位相で動作するように、つ
まり、開閉弁31が開動作しているときには、開閉弁3
2が閉動作し、開閉弁31が閉動作しているときには、
開閉弁32が開動作するように、動作桿31Dの上下動
作と動作桿32Dの上下動作とをクランク軸によって駆
動している。
例を説明する。図4は、図3の構成におけるオリフィス
51とバッファタンク52を不要にするようにした実施
例である。
対する冷媒ガスの流路の開閉にのみ用い、また、開閉弁
32はパルス管6側に対する冷媒ガスの流路の開閉にの
み用いるように流路を形成してあり、さらに、開閉弁3
1と開閉弁32とは開閉動作の位相をずらせて、蓄冷器
4とパルス管6とに対する高圧冷媒ガスの流入に時差を
設け、また、蓄冷器4とパルス管6から低圧冷媒ガスの
流出にも時差を設けるように構成してあるので、図3の
オリフィス51とバッファタンク52を不要にすること
ができる。
例を説明する。図5(a)、(b)は、図3の構成にお
ける開閉弁31と開閉弁32の部分を放射状に配置した
構成、つまり、星形エンジンのピストンと同様に配置し
た構成により、図1・図2の構成における開閉弁31・
32の各1回当たりの開閉動作を、スプール弁体31a
〜31hのうちの1つが行うように、電動機35の軸3
6によって回転駆動されるカム37により順次に位相を
ずらせて動作させる構成にしたものであり図5(a)は
図5(b)のA−A矢視図、図5(b)は図5(a)の
B−B矢視図である。
よって、スプール弁体31a〜31hのうちの1つ、例
えば、31aが管路21と管路22の間を開動作してい
るときは、他のスプール弁体は閉動作状態になってお
り、カム37が回転して、スプール弁体31aが閉状態
になると、カム37の凸部分37Bによって、スプール
弁体31eが管路26と管路27の間を開状態にすると
いうように、カム37の回転にともなって、スプール弁
体31a〜31hのうちの対向する2つ、つまり、配置
位置が180°異なる2つのスプール弁体を1対とする
複数対のスプール弁体、つまり、31aと31e、31
bと31f、31cと31g、31dと31hを、それ
ぞれ1対として、順次に開閉動作を行うように動作す
る。
各管路21は環状溝流路21aによって、また、各管路
22は環状溝流路22aによって、さらに、各管路26
は環状溝流路26aによって、それぞれ対応する各1つ
の流路に結ばれるように構成してある。また、管路21
と管路22の間を開動作状態にする流路は、各耐圧縮ば
ね32a〜32hの空間部分を流通するように形成し、
管路26と管路27の間を開動作状態にする流路は、各
スプール弁体31a〜31hのカム37側の空間部分を
流通するように形成してある。
体31a〜31hは、それぞれ、4回の膨張冷却操作に
対して各1回の開閉動作を行えばよいことになり、スプ
ール弁体31a〜31hの摩耗量が1/4になるので、
その分だけ装置の保守や故障が低減し得ることになる。
例を説明する。図6は、図1・図2の構成におけるパル
ス管6を蓄冷器4の外周につる巻き状に巻回させて形成
した構成をもつものである。
周をつる巻き状に巻回して蓄冷器4と一体状に小型に構
成してあるが、パルス管6の長さが長くなるため、パル
ス管6の実質的な容積を大きくできるので、冷媒ガスの
膨張容積を大きくし得るようにしてある。
つまり、高温端側の外径を細くした細径部分4A・6A
に、熱交換器8の熱交換管81A・81Bを巻回すか、
または、埋め込んで構成することにより全体の外径を小
型に形成してある。
る必要がない場合には、細径部分4A・6Aを設けずに
熱交換管81A・81Bを施して構成することができる
ことは言うまでもない。
例を説明する。図7は、図1の構成における管路29・
圧縮機11・管路21の部分の構成と、図2における管
路27・圧縮機11・管路29の部分の構成とを変形し
て、冷凍能力発生部が到達可能な最低温度に達して冷媒
の循環量が最大限になった場合、または、冷却負荷の負
荷量が大きくなって冷却能力が不足した場合に、冷媒ガ
スを補給して冷媒ガスを増量することにより、冷凍能力
発生部の温度をさらに低くし、また、低下または不足し
た分の冷却能力を補足し得るように構成したものであ
る。
する符号であり、各符号箇所に()書きで示した符号は
図2の構成に対応する符号である。また、( )書きの
無い符号箇所は、共通箇所または追加した機能部分であ
り、以下の説明は図1の構成の場合を例にとって説明す
る。
2bの圧力、つまり、低圧の冷媒ガスの圧力を検出して
得られる検出信号101aを制御部106に与え、圧力
検出器102は管路21内の冷媒ガス2aの圧力、つま
り、高圧冷媒ガスの圧力を検出して得られる検出信号1
02aを制御部106に与える。
くためのタンクであって、高圧冷媒ガスを流通する管
路、つまり、管路21と、蓄冷器4及びパルス管6から
流出した低圧の冷媒ガスを流通する管路、つまり、管路
29との間を側路して設けたものであり、装置の動作開
始時に、ごく短時間だけ開閉弁104を開動作すること
により高圧冷媒ガス2aを取り込んで冷媒ガス2hとし
て貯留してある。
路29A→開閉弁103→管路29B→貯留部分105
の経路による側路と、管路21に対する管路21A→開
閉弁104→管路21B→貯留部分105の経路による
側路とで構成してあり、開閉弁103と開閉弁104と
は、常時は閉状態になっている。
ュータにより所要の制御処理を行う部分(以下、MPU
という)であり、MPUの処理メモリに処理プログラム
と処理に必要な処理データ値とが記憶してある。
る圧力値PAと、検出信号102aによる圧力値PBと
の圧力差PCの基準となる第1のデータ値PS1、例え
ば、5〜10気圧程度に相当する値と、第2のデータ値
PS2、例えば、10〜15気圧程度に相当する値が記
憶してあり、処理プログラムによって、圧力差PCがデ
ータ値PS1以下のときには、開弁信号103aを出力
して開閉弁103を開動作状態にして、冷媒ガスを循環
する経路、つまり、管路29の冷媒ガス2bに冷媒ガス
2hを加入することにより、循環する冷媒ガスを増量す
る。
えたときには、開弁信号103aを停止して開閉弁10
3を閉動作状態にした後に、開弁信号104aを所定の
短時間、例えば、0.5秒だけ出力して、冷媒ガスを循
環する経路、つまり、管路21の冷媒ガス2aを貯留部
分105に取り込み、冷媒ガス2hとして貯留すること
により、循環する冷媒ガスを元の量に戻すように制御す
る。
最低温度に達して冷媒の循環量が最大限になった場合、
または、冷却負荷の負荷量が大きくなって冷却能力が不
足した場合に、冷媒ガスを補給して冷媒ガスを増量する
ことになり、冷凍能力発生部の温度をさらに低くし、ま
た、低下または不足した分の冷却能力が補足されること
になる。
作を制御するための制御部の一部を利用して構成するこ
ともでき、また、MUPによらないディスクリートな回
路構成によって構成し得ることは言うまでもない。
例を説明する。図8は、図7の構成における圧力検出器
101・102に代えて、冷凍負荷5の温度を検出する
温度検出器107を設けることにより、冷凍負荷5の冷
凍度合の低下に対応して貯留部分105の冷媒ガス2h
の排出と取込とを制御するように変形して、図7の構成
と同様の制御動作と効果を得るように構成したものであ
る。
荷5の所要部分、例えば、冷凍負荷5と接する冷凍能力
発生部のヒートシンク部分の温度を検出した検出信号1
07aを制御部106に与える。
検出信号107aによる温度値HAの基準となる第1の
データ値HS1、例えば、−196°Cに相当する値
と、第2のデータ値HS2、例えば、−150°Cに相
当する値が記憶してあり、処理プログラムによって、温
度値HAが第1のデータ値HS1以下のときには、開弁
信号103aを出力して開閉弁103を開動作状態にし
て、冷媒ガスを循環する経路、つまり、管路29の冷媒
ガス2bに冷媒ガス2hを加入することにより、循環す
る冷媒ガスを増量する。
2を超えたときには、開弁信号103aを停止して開閉
弁103を閉動作状態にした後に、開弁信号104aを
所定の短時間、例えば、0.5秒だけ出力して、冷媒ガ
スを循環する経路、つまり、管路21の冷媒ガス2aを
貯留部分105に取り込み、冷媒ガス2hとして貯留す
ることにより、循環する冷媒ガスを元の量に戻すように
制御する。
最低温度に達して冷媒ガスの循環量が最大限になった場
合に、冷媒ガスを補給して冷媒ガスを増量することにな
り、冷凍能力発生部の温度をさらに低くすることができ
るようになる。
例を説明する。図9は、図7の構成における圧力検出器
101に代えて、図8の構成における冷凍負荷5の温度
を検出する温度検出器107を設けることにより、図7
の構成と図8の構成との折衷的な制御動作と効果を得る
ように変形したものである。
検出信号107aによる温度値HAの基準となるデータ
値HS、例えば、−196°Cに相当する値と、検出信
号102aによる圧力値PBの基準となるデータ値P
D、例えば、22気圧に相当する値が記憶してあり、処
理プログラムによって、温度値HAがデータ値HS以下
のときには、開弁信号103aを出力して開閉弁103
を開動作状態にして、冷媒ガスを循環する経路、つま
り、管路29の冷媒ガス2bに冷媒ガス2hを加入する
ことにより、循環する冷媒ガスを増量する。
たときには、開弁信号103aを停止して開閉弁103
を閉動作状態にした後に、開弁信号104aを所定の短
時間、例えば、0.5秒だけ出力して、冷媒ガスを循環
する経路、つまり、管路21の冷媒ガス2aを貯留部分
105に取り込み、冷媒ガス2hとして貯留することに
より、循環する冷媒ガスを元の量に戻すように制御す
る。
最低温度に達して冷媒ガスの循環量が最大限になった場
合に、冷媒ガスを補給して冷媒ガスを増量することにな
り、冷凍能力発生部の温度をさらに低くすることができ
るようになる。
実施例を説明する。この実施例は、図9の構成におい
て、制御部106における制御処理を次のように変更し
て構成したものである。
検出信号107aによる温度値HAの基準となるデータ
値HSA、例えば、−150°Cに相当する値と、検出
信号102aによる圧力値PBの基準となるデータ値P
DA、例えば、18気圧に相当する値が記憶してあり、
処理プログラムによって、圧力値PBがデータ値PDA
以下のときには、開弁信号103aを出力して開閉弁1
03を開動作状態にして、冷媒ガスを循環する経路、つ
まり、管路29の冷媒ガス2bに冷媒ガス2hを加入す
ることにより、循環する冷媒ガスを増量する。
えたときには、開弁信号103aを停止して開閉弁10
3を閉動作状態にした後に、開弁信号104aを所定の
短時間、例えば、0.5秒だけ出力して、冷媒ガスを循
環する経路、つまり、管路21の冷媒ガス2aを貯留部
分105に取り込み、冷媒ガス2hとして貯留すること
により、循環する冷媒ガスを元の量に戻すように制御す
る。
最低温度に達して冷媒ガスの循環量が最大限になった場
合、または、冷却負荷の負荷量が大きくなって冷却能力
が不足した場合に、冷媒ガスを補給して冷媒ガスを増量
することになり、冷凍能力発生部の温度をさらに低く
し、また、低下または不足した分の冷却能力が補足され
ることになる。
実施例を説明する。この実施例は、図7の構成におい
て、制御部106における制御処理を次のように変更し
て構成したものである。
用いて構成し、また、制御部106には、処理データ値
として、検出信号102aによる圧力値PBの基準とな
る第1のデータ値PD1として18気圧、また、第2の
データ値PD2として22気圧に相当する値とが記憶し
てあり、圧力値PBが第1のデータ値PD1以下のとき
には、開弁信号103aを出力して開閉弁103を開動
作状態にして、冷媒ガスを循環する経路、つまり、管路
29の冷媒ガス2bに冷媒ガス2hを加入することによ
り、循環する冷媒ガスを増量する。
えたときには、開弁信号103aを停止して開閉弁10
3を閉動作状態にした後に、開弁信号104aを所定の
短時間、例えば、0.5秒だけ出力して、冷媒ガスを循
環する経路、つまり、管路21の冷媒ガス2aを貯留部
分105に取り込み、冷媒ガス2hとして貯留すること
により、循環する冷媒ガスを元の量に戻すように制御す
る。
最低温度に達して冷媒ガスの循環量が最大限になった場
合に、冷媒ガスを補給して冷媒ガスを増量することにな
り、冷凍能力発生部の温度をさらに低くすることができ
るようになる。
実施例を説明する。この実施例は、図7の構成におい
て、制御部106における制御処理を次のように変更し
て構成したものである。
用いて構成し、また、制御部106には、処理データ値
として、検出信号101aによる圧力値PAの基準とな
る第1のデータ値PD1として10気圧、また、第2の
データ値PD2として7気圧に相当する値とが記憶して
あり、処理プログラムによって、圧力値PAが第1のデ
ータ値PD1を超えたときには、開弁信号103aを出
力して開閉弁103を開動作状態にして、冷媒ガスを循
環する経路、つまり、管路29の冷媒ガス2bに冷媒ガ
ス2hを加入することにより、循環する冷媒ガスを増量
する。
のときには、開弁信号103aを停止して開閉弁103
を閉動作状態にした後に、開弁信号104aを所定の短
時間、例えば、0.5秒だけ出力して、冷媒ガスを循環
する経路、つまり、管路21の冷媒ガス2aを貯留部分
105に取り込み、冷媒ガス2hとして貯留することに
より、循環する冷媒ガスを元の量に戻すように制御す
る。
最低温度に達して冷媒ガスの循環量が最大限になった場
合に、冷媒ガスを補給して冷媒ガスを増量することにな
り、冷凍能力発生部の温度をさらに低くすることができ
るようになる。
の構成を要約すると、高圧の冷媒ガス2aを、蓄冷器4
及びパルス管6に与えた後に、上記の蓄冷器4とパルス
管6との内部で膨張させた冷媒ガス2bを再び上記の高
圧の冷媒ガス2aに戻す経路によって、冷媒ガスを循環
させることにより上記の蓄冷器4に蓄積される冷却熱量
によって冷凍負荷5を冷却する極低温冷凍装置500に
おいて、
る冷媒ガスを低圧化にして得られる低圧冷媒ガス2bに
よって上記の蓄冷器4の高温端側41と上記のパルス管
6の高温端側61とを冷却する高温端側冷却手段を設け
る第1の構成を構成していることになるものである。
記の第1の構成における高温端側冷却手段に代えて、上
記の蓄冷器4及びパルス管6から流出する冷媒ガス2b
を低圧化にした後に圧縮して得られる高圧冷媒ガス2a
により上記の蓄冷器4の高温端側41と上記のパルス管
6の高温端側61とを冷却する高温端側冷却手段を設け
る第2の構成を構成していることになるものである。
約すると、上記の極低温冷凍装置において、開閉位相が
異なる2つのスプール弁体31B・32Bをもつ1対の
開閉弁31・32によって上記の蓄冷器4及びパルス管
6に対する上記の冷媒ガス2aの流入及び流出を行う流
路、例えば、管路22と管路26を開閉する流路開閉手
段を設ける第3の構成を構成していることになるもので
ある。
記の第3の構成における流路開閉手段に代えて、開閉位
相が異なる2つのスプール弁体をもつ1対の開閉構成の
複数対、例えば、スプール弁体31a・31e、スプー
ル弁体31b・31f、スプール弁体31c・31g、
スプール弁体31d・31hを設けるとともに、例え
ば、凹部分37Aと凸部分37Bとをもつカム37によ
って駆動することにより、これらの複数対の各対が順次
に位相を異ならせて開閉動作する開閉弁によって上記の
蓄冷器4及びパルス管に対する冷媒ガス2aの流入及び
流出を行う流路、例えば、管路21と管路22の間の流
路と、管路26と管路27の間の流路を開閉する流路開
閉手段を設ける第4の構成を構成していることになるも
のである。
記の極低温冷凍装置において、上記のパルス管6を上記
の蓄冷器4の外周につる巻き状に巻回させて形成するつ
る巻きパルス管手段を設ける第5の構成を構成している
ことになるものである。
縮部分、例えば、圧縮機11により圧縮した高圧冷媒ガ
ス2aを、蓄冷器4及びパルス管6に与えた後に、上記
の蓄冷器4とパルス管6との内部で膨張させた冷媒ガス
2bを再び上記の圧縮部分、つまり、圧縮機11に戻す
経路によって冷媒ガスを循環させることにより上記の蓄
冷器4に蓄積される冷却熱量によって冷凍負荷5を冷却
する極低温冷凍装置500において、
例えば、管路21と上記の蓄冷器4及びパルス管6から
流出した低圧の冷媒ガス2bを流通する流路、例えば、
管路29との間に上記の冷媒ガスを貯留する貯留部分1
05を設ける冷媒ガス貯留手段と、
縮を行う前の冷媒ガス、例えば、冷媒ガス2bの圧力と
の圧力差PCが第1の所定値PS1以下になったときに
上記の貯留部分105に貯留した冷媒ガス2hを排出し
て上記の経路、例えば、管路29の冷媒ガス2bに加入
し、上記の圧力差PCが第2の所定値PS2を超えたと
きに上記の経路、例えば、管路21の冷媒ガス2aを上
記の貯留部106に取り込む冷媒ガス排出取込手段とを
設ける第6の構成を構成していることになるものであ
る。
記の第6の構成における冷媒ガス排出取込手段に代え
て、上記の冷凍負荷5が所定の第1の温度以下HS1に
なったときに上記の貯留部分106に貯留した冷媒ガス
2hを排出して上記の経路、例えば、管路29の冷媒ガ
ス2bに加入し、上記の冷凍負荷5が第2の所定の温度
HS2を超えたときに上記の経路、例えば、管路21の
冷媒ガス2aを上記の貯留部105に取り込む冷媒ガス
排出取込手段を設ける第7の構成を構成していることに
なるものである。
記の第6の構成における冷媒ガス排出取込手段に代え
て、上記の冷凍負荷5が所定の温度HS以下になったと
きに上記の貯留部分105に貯留した冷媒ガス2hを排
出して上記の経路、例えば、管路29の冷媒ガス2bに
加入し、上記の高圧冷媒ガス2aの圧力PBが所定の圧
力値PDを超えたときに上記の経路、例えば、管路21
の冷媒ガス2aを上記の貯留部106に取り込む冷媒ガ
ス排出取込手段を設ける第8の構成を構成していること
になるものである。
上記の第6の構成における冷媒ガス排出取込手段に代え
て、上記の高圧冷媒ガス2aの圧力PBが所定の圧力値
PDA以下のときに上記の貯留部分105に貯留した冷
媒ガス2hを排出して上記の経路、例えば、管路29の
冷媒ガス2bに加入し、上記の冷凍負荷5の温度が所定
の温度HSAを超えたときに上記の経路、例えば、管路
21の冷媒ガス2aを上記の貯留部106に取り込む冷
媒ガス排出取込手段を設ける第9の構成を構成している
ことになるものである。
上記の第6の構成における冷媒ガス排出取込手段に代え
て、上記の高圧冷媒ガス2a圧力PBが第1の所定の圧
力値PD1以下のときに上記の貯留部分105に貯留し
た冷媒ガス2hを排出して上記の経路、例えば、管路2
9の冷媒ガス2bに加入し、上記の高圧冷媒ガス2a第
2の所定の圧力値PD2を超えたときに上記の経路の冷
媒ガスを上記の貯留部分に取り込む冷媒ガス排出取込手
段を設ける第10の構成を構成していることになるもの
である。
上記の第6の構成における冷媒ガス排出取込手段に代え
て、低圧の上記の冷媒ガス2bの圧力PAが第1の所定
の圧力値PD1を超えたときに上記の貯留部分105に
貯留した冷媒ガス2hを排出して上記の経路、例えば、
管路29の冷媒ガス2bに加入し、低圧の上記の冷媒ガ
ス2bの圧力が第2の所定の圧力値PD2以下のときに
上記の経路の冷媒ガスを上記の貯留部分に取り込む冷媒
ガス排出取込手段を設ける第11の構成を構成している
ことになるものである。
て実施することができる。
実施例・第2実施例における冷媒ガスによる熱交換器8
の冷却構成を適用して、上記の第1の構成と第2の構成
との構成を得る。
実施例におけるパルス管6のつる巻き冷却構成を適用し
て構成する。
分105の側路の接続箇所を、目的とする圧力の冷媒ガ
スが流通している他の箇所の管路に接続して構成する。
PS1と第2のデータ値PS2とを同一のデータに設定
して構成する。
HS1と第2のデータ値HS2とを同一のデータに設定
して構成する。
る第1のデータ値PD1と第2のデータ値PD2とを同
一のデータに設定して構成する。
て、圧力検出器101と圧力検出器102とを用い、圧
力検出器101に対するデータ値を第1のデータ値PD
1、圧力検出器102に対するデータ値を第2のデータ
値PD2とし、または、圧力検出器101に対するデー
タ値を第2のデータ値PD2、圧力検出器102に対す
るデータ値を第1のデータ値PD1としそれぞれ、同一
のデータに設定して構成する。
2つのスプール弁による開閉弁31・32を1つのスプ
ール弁による開閉弁で構成する。
2aの圧力検出信号、つまり、検出信号102aの代わ
りに、低圧の冷媒ガス2bの圧力検出信号、つまり、検
出信号101aにもとづいて、冷媒ガスの加入及び取込
を制御するように構成する。
の構成と第2の構成では、蓄冷器の高温端側とパルス管
の高温端側との冷却を冷媒ガス自体によって行っている
ため、別個の熱操作流体を用いる構成が不要になるの
で、装置全体を小型化でき、また、機械的な消耗部分が
少なくなるので、長寿命の安定動作を行い得る装置を提
供できる。
つ開閉弁で冷媒ガスの流路を開閉しているため、多数の
開閉弁を設ける場合よりも機械的な消耗部分が少なくな
るので、長寿命の安定動作を行い得る装置を提供し得
る。
一の開閉速度にした場合には、複数対のスプール弁体対
を順次に開閉動作して冷媒ガスの流路を開閉しているた
め、各開閉弁の機械的な消耗が複数分の1に低減できる
ので、長寿命の安定動作を行い得る装置を提供できる。
例えば、スプール弁体対を駆動するクランク軸の回転速
度を同一の回転速度にした場合には、各開閉弁の開閉速
度が複数分の1になり、冷媒ガスの循環回数を複数倍に
できるので、冷凍効果を向上した装置を提供できる。
につる巻き状に巻回させて形成しているため、蓄冷器と
パルス管とを含む占有容積が蓄冷器を一回り大きくした
程度の大きさで済むとともに、設計上、パルス管の長さ
を、蓄冷器の長さよりも長くした方が良好な効率が得ら
れる場合にも、つる巻き状にした分だけパルス管を長く
し得るので、蓄冷器とパルス管とを含む占有容積が小型
化して冷媒ガスの熱利用効率を向上し得る装置を提供で
きる。
発生部が到達可能な最低温度に達して冷媒ガスの循環量
が最大限になった場合、または、冷却負荷の負荷量が大
きくなって冷却能力が不足した場合に、冷媒ガスの貯留
部分から冷媒ガスを加入して冷媒ガス量を増量し得るの
で、冷凍能力発生部の温度をさらに低くし、また、低下
または不足した分の冷却能力を補足して冷凍効果を向上
し得る装置を提供できるなどの特長がある。
Claims (11)
- 【請求項1】 高圧の冷媒ガスを、蓄冷器及びパルス管
に与えた後に、前記蓄冷器と前記パルス管との内部で膨
張させた前記冷媒ガスを再び前記高圧の冷媒ガスに戻す
経路によって前記冷媒ガスを循環させることにより前記
蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって冷凍負荷を冷却す
る極低温冷凍装置であって、 前記蓄冷器及びパルス管から流出する前記冷媒ガスを低
圧化して得られる低圧冷媒ガスによって前記蓄冷器の高
温端側と前記パルス管の高温端側とを冷却する高温端側
冷却手段を具備することを特徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項2】 高圧の冷媒ガスを、蓄冷器及びパルス管
に与えた後に、前記蓄冷器と前記パルス管との内部で膨
張させた前記冷媒ガスを再び前記高圧の冷媒ガスに戻す
経路によって前記冷媒ガスを循環させることにより前記
蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって冷凍負荷を冷却す
る極低温冷凍装置であって、 前記蓄冷器及びパルス管から流出する前記冷媒ガスを低
圧化にした後に圧縮して得られる圧縮冷媒ガスにより前
記蓄冷器の高温端側と前記パルス管の高温端側とを冷却
する高温端側冷却手段を具備することを特徴とする極低
温冷凍装置。 - 【請求項3】 高圧の冷媒ガスを、蓄冷器及びパルス管
に与えた後に、前記蓄冷器と前記パルス管との内部で膨
張させた前記冷媒ガスを再び前記高圧の冷媒ガスに戻す
経路によって前記冷媒ガスを循環させることにより前記
蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって冷凍負荷を冷却す
る極低温冷凍装置であって、 開閉位相が異なる2つのスプール弁体をもつ1対の開閉
弁によって前記蓄冷器及びパルス管に対する前記冷媒ガ
スの流入及び流出を行う流路を開閉する流路開閉手段を
具備することを特徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項4】 高圧の冷媒ガスを、蓄冷器及びパルス管
に与えた後に、前記蓄冷器と前記パルス管との内部で膨
張させた前記冷媒ガスを再び前記高圧の冷媒ガスに戻す
経路によって前記冷媒ガスを循環させることにより前記
蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって冷凍負荷を冷却す
る極低温冷凍装置であって、 開閉位相が異なる2つのスプール弁体をもつ1対の開閉
構成の複数対を設けるとともに、前記複数対の各対が順
次に位相を異ならせて開閉動作する開閉弁によって前記
蓄冷器及びパルス管に対する前記冷媒ガスの流入及び流
出を行う流路を開閉する流路開閉手段を具備することを
特徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項5】 高圧の冷媒ガスを、蓄冷器及びパルス管
に与えた後に、前記蓄冷器と前記パルス管との内部で膨
張させた前記冷媒ガスを再び前記高圧の冷媒ガスに戻す
経路によって前記冷媒ガスを循環させることにより前記
蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって冷凍負荷を冷却す
る極低温冷凍装置であって、 前記パルス管を前記蓄冷器の外周につる巻き状に巻回さ
せて形成するつる巻きパルス管手段を具備することを特
徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項6】 圧縮部分により圧縮した高圧冷媒ガス
を、蓄冷器及びパルス管に与えた後に、前記蓄冷器と前
記パルス管との内部で膨張させた前記冷媒ガスを再び前
記圧縮部分に戻す経路によって前記冷媒ガスを循環させ
ることにより前記蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって
冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装置であって、 前記高圧冷媒ガスを流通する流路と前記蓄冷器及びパル
ス管から流出した低圧の前記冷媒ガスを流通する流路と
の間に前記冷媒ガスを貯留する貯留部分を設ける冷媒ガ
ス貯留手段と、 前記高圧冷媒ガスの圧力と前記低圧の前記冷媒ガスの圧
力との圧力差が第1の所定値以下のときに前記貯留部分
に貯留した前記冷媒ガスを排出して前記経路の前記冷媒
ガスに加入し、前記圧力差が第2の所定値を超えたとき
に前記経路の前記冷媒ガスを前記貯留部に取り込む冷媒
ガス排出取込手段とを具備することを特徴とする極低温
冷凍装置。 - 【請求項7】 圧縮部分により圧縮した高圧冷媒ガス
を、蓄冷器及びパルス管に与えた後に、前記蓄冷器と前
記パルス管との内部で膨張させた前記冷媒ガスを再び前
記圧縮部分に戻す経路によって前記冷媒ガスを循環させ
ることにより前記蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって
冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装置であって、 前記高圧冷媒ガスを流通する流路と前記蓄冷器及びパル
ス管から流出した低圧の前記冷媒ガスを流通する流路と
の間に前記冷媒ガスを貯留する貯留部分を設ける冷媒ガ
ス貯留手段と、 前記冷凍負荷が第1の所定の温度以下のときに前記貯留
部分に貯留した前記冷媒ガスを排出して前記経路の前記
冷媒ガスに加入し、前記冷凍負荷が第2の所定の温度を
超えたときに前記経路の前記冷媒ガスを前記貯留部に取
り込む冷媒ガス排出取込手段とを具備することを特徴と
する極低温冷凍装置。 - 【請求項8】 圧縮部分により圧縮した高圧冷媒ガス
を、蓄冷器及びパルス管に与えた後に、前記蓄冷器と前
記パルス管との内部で膨張させた前記冷媒ガスを再び前
記圧縮部分に戻す経路によって前記冷媒ガスを循環させ
ることにより前記蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって
冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装置であって、 前記高圧冷媒ガスを流通する流路と前記蓄冷器及びパル
ス管から流出した低圧の前記冷媒ガスを流通する流路と
の間に前記冷媒ガスを貯留する貯留部分を設ける冷媒ガ
ス貯留手段と、 前記冷凍負荷が所定の温度以下のときに前記貯留部分に
貯留した前記冷媒ガスを排出して前記経路の前記冷媒ガ
スに加入し、前記高圧冷媒ガスの圧力が所定の圧力値を
超えたときに前記経路の前記冷媒ガスを前記貯留部分に
取り込む冷媒ガス排出取込手段とを具備することを特徴
とする極低温冷凍装置。 - 【請求項9】 圧縮部分により圧縮した高圧冷媒ガス
を、蓄冷器及びパルス管に与えた後に、前記蓄冷器と前
記パルス管との内部で膨張させた前記冷媒ガスを再び前
記圧縮部分に戻す経路によって前記冷媒ガスを循環させ
ることにより前記蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって
冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装置であって、 前記高圧冷媒ガスを流通する流路と前記蓄冷器及びパル
ス管から流出した低圧の前記冷媒ガスを流通する流路と
の間に前記冷媒ガスを貯留する貯留部分を設ける冷媒ガ
ス貯留手段と、 前記高圧冷媒ガスの圧力が所定の圧力値以下のときに前
記貯留部分に貯留した前記冷媒ガスを排出して前記経路
の前記冷媒ガスに加入し、前記冷凍負荷が所定の温度を
超えたときに前記経路の前記冷媒ガスを前記貯留部分に
取り込む冷媒ガス排出取込手段とを具備することを特徴
とする極低温冷凍装置。 - 【請求項10】 圧縮部分により圧縮した高圧冷媒ガス
を、蓄冷器及びパルス管に与えた後に、前記蓄冷器と前
記パルス管との内部で膨張させた前記冷媒ガスを再び前
記圧縮部分に戻す経路によって前記冷媒ガスを循環させ
ることにより前記蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって
冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装置であって、 前記高圧冷媒ガスを流通する流路と前記蓄冷器及びパル
ス管から流出した低圧の前記冷媒ガスを流通する流路と
の間に前記冷媒ガスを貯留する貯留部分を設ける冷媒ガ
ス貯留手段と、 前記高圧冷媒ガスの圧力が第1の所定の圧力値以下のと
きに前記貯留部分に貯留した前記冷媒ガスを排出して前
記経路の前記冷媒ガスに加入し、前記高圧冷媒ガスの圧
力が第2の所定の圧力値を超えたときに前記経路の前記
冷媒ガスを前記貯留部分に取り込む冷媒ガス排出取込手
段とを具備することを特徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項11】 圧縮部分により圧縮した高圧冷媒ガス
を、蓄冷器及びパルス管に与えた後に、前記蓄冷器と前
記パルス管との内部で膨張させた前記冷媒ガスを再び前
記圧縮部分に戻す経路によって前記冷媒ガスを循環させ
ることにより前記蓄冷器に蓄積される冷却熱量によって
冷凍負荷を冷却する極低温冷凍装置であって、 前記高圧冷媒ガスを流通する流路と前記蓄冷器及びパル
ス管から流出した低圧の前記冷媒ガスを流通する流路と
の間に前記冷媒ガスを貯留する貯留部分を設ける冷媒ガ
ス貯留手段と、 低圧の前記冷媒ガスの圧力が第1の所定の圧力値を超え
たときに前記貯留部分に貯留した前記冷媒ガスを排出し
て前記経路の前記冷媒ガスに加入し、低圧の前記冷媒ガ
スの圧力が第2の所定の圧力値以下のときに前記経路の
前記冷媒ガスを前記貯留部分に取り込む冷媒ガス排出取
込手段とを具備することを特徴とする極低温冷凍装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15476095A JPH094936A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 極低温冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15476095A JPH094936A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 極低温冷凍装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH094936A true JPH094936A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15591299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15476095A Pending JPH094936A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 極低温冷凍装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH094936A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003019087A1 (en) | 2001-08-30 | 2003-03-06 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Pulse tube refrigerating machine |
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WO2022046923A1 (en) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | Sumitomo (Shi) Cryogenics Of America, Inc. | Co-axial double-inlet valve for pulse tube cryocooler |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP15476095A patent/JPH094936A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11604010B2 (en) | 2020-08-27 | 2023-03-14 | Sumitomo (Shi) Cryogenics Of America, Inc. | Co-axtal, double-inlet valve for pulse tube cryocooler |
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