JPH11281179A - パルス管冷凍機 - Google Patents

パルス管冷凍機

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JPH11281179A
JPH11281179A JP8547998A JP8547998A JPH11281179A JP H11281179 A JPH11281179 A JP H11281179A JP 8547998 A JP8547998 A JP 8547998A JP 8547998 A JP8547998 A JP 8547998A JP H11281179 A JPH11281179 A JP H11281179A
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fluid
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康正 萩原
Shinichi Yatsuka
真一 八束
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IDOTAI TSUSHIN SENTAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄冷器内の熱移動による低温部への不要な熱
流入を低減することにより、冷凍能力に優れた小型・軽
量かつ構成の簡素なパルス管冷凍機を提供する。 【解決手段】 バッファタンク16内の流体を圧縮作業室
の低圧側14ｃに還流させ、蓄冷器12およびパルス管13内
に作動流体の微少な定常流を生じさせる循環手段14ｃ，
21，22を設けるとともに、定常流の流れ方向の所定位置
で蓄冷器12に接続され、定常流により蓄冷器12に与えら
れた熱を前記所定位置で蓄冷器12から放出させる予冷冷
凍手段30を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス管冷凍機、
特に赤外線センサや高温超伝導デバイス等の低温で動作
するデバイスの冷却装置として用いられるパルス管冷凍
機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高温超伝導デバイス等の低温で動
作するデバイスの冷却装置として、例えばスターリング
冷凍機が用いられていたが、構造が複雑で長時間の運転
が難しいという不都合があったため、それに代わる構造
の簡素な冷凍機としてパルス管冷凍機が注目されてい
る。
【０００３】このパルス管冷凍機は、真空断熱容器内に
設けた蓄冷器およびパルス管と、真空断熱容器外から前
記蓄冷機内の作動流体に周期的な圧力変動を加える圧縮
機とを含んで構成された蓄冷式のサイクル冷凍機であ
り、真空断熱容器内でパルス管の低温端に設置した低温
ヘッドにより、被冷却物（赤外線センサや高温超伝導デ
バイス等）を冷却するようになっている。具体的には、
例えばパルス管の高温端にオリフィスを介してバッファ
タンクを接続し、パルス管内の作動流体（ガス）の圧縮
・膨張に寄与しないガスの変位（熱音響理論などでは進
行波成分とよばれている）を与えることによって、熱移
送を促進するようにしたオリフィス型パルス管冷凍機も
知られている。このオリフィス型は、パルス管内部の高
圧ガスの圧力振動（圧縮・膨張）に対し、オリフィスに
よってそのガスの変位の位相差を制御することができ、
これによって前記圧力変動に関与しない進行波成分の変
位を増加させることで、いわゆるｂａｓｉｃ型よりも大
きな冷凍能力が期待できる。
【０００４】さらに、図５に示すように、圧縮機１の吐
出口とパルス管３の高温端部３ａとの間に蓄冷器２およ
びパルス管３をバイパスする通路６を設けるとともに、
この通路６に設けたバルブ７によって通路６の絞りの程
度を調節するようにした、いわゆるダブルインレット型
と呼ばれるパルス管冷凍機もある。このダブルインレッ
ト型のパルス管冷凍機では、蓄冷器２およびパルス管３
の内部に充填されたガスが両側から圧縮・膨張および変
位させられる。また、バルブ７の開度を調節すること
で、ガス変位の振幅を最適化し、冷凍能力を高めること
ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のパルス管冷凍機
はスターリング冷凍機とほぼ同様な原理で冷却される。
具体的には、パルス管の低温端の気体があたかもスター
リング冷凍機の低温側ピストンのように動作すると理解
されている。しかしながら、低温側のピストンの動力は
スターリング機関では圧縮ピストンと同じシャフトに固
定されているために動力の回生が可能であるが、パルス
管冷凍機ではオリフィス等から熱として捨てているため
に原理的に冷凍能力及び効率が劣るという問題がある。
【０００６】本発明は、かかる冷凍能力及び効率が劣る
という問題を解消すべくなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、第１の発明は、作動流体（気体）が充填された蓄
冷器と、蓄冷器に連通するパルス管と、蓄冷器に連通す
る圧縮作業室を有し該圧縮作業室の容積変化により蓄冷
器内の作動流体を圧縮・膨張および変位させる流体駆動
手段と、絞り通路を有する細管を介して前記パルス管に
連通するバッファタンクと、を備えたパルス管冷凍機で
あって、前記バッファタンク内の流体を前記圧縮作業室
の低圧側に還流させ、前記蓄冷器およびパルス管内に前
記作動流体の微少な定常流を生じさせる循環手段を設け
るとともに、前記定常流の流れ方向の所定位置で前記蓄
冷器に接続され、前記定常流により前記蓄冷器に与えら
れた熱を前記所定位置で前記蓄冷器から放出させる予冷
冷凍手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】この発明では、パルス管内の作動流体（以
下、気体という）を圧縮・膨張および変位させてパルス
管の低温端部側の熱を高温端部側に運び、高温端部でそ
の熱を除去することにより、低温端部の連続的な冷却効
果が得られる。このとき、循環手段によって、蓄冷器お
よびパルス管の内部に蓄冷器側からパルス管側に向かう
極めて流れの遅い定常流を生じさせているので、蓄冷器
内で温度の高いところから低い方、すなわち低温端側に
向かう熱の流れが生じるが、気体の平均温度が蓄冷器お
よびパルス管の管壁とほぼ一致する状態で、気体が蓄冷
器に放出する熱のうち大半の熱量が予冷冷凍手段による
蓄冷器の予冷位置において除去され、これによって定常
流が蓄冷器の低温端で前記除去した熱量分だけの冷凍能
力を生み出したのと同様な作用を生じる。このように、
予冷冷凍手段という別の冷凍手段によって、蓄冷器の低
温端側への不要な熱流入を低温端より高温の所定位置で
予冷することによって十分に抑制し、低温端での見かけ
上の冷凍能力を生み出すことができるので、排熱温度と
吸熱温度だけで決まる冷凍機の冷却効率の向上に大きく
寄与するものとなる。
【０００９】前記循環手段は、前記圧縮作業室の高圧側
と低圧側を連通させるよう前記ピストンに形成された連
通路と、前記バッファタンク内の流体を前記圧縮作業室
の低圧側に還流させる還流通路と、前記連通路に設けら
れ前記低圧側から高圧側への流れを許容しこれと逆方向
の流れを阻止する逆止弁と、を有するのが好ましい。そ
のようにすると、構成が簡素で耐久性のある循環手段を
低コストに実現することができる。
【００１０】また、前記予冷冷凍手段が、前記所定位置
で前記蓄冷器に接続された熱ブリッジ部材を有し、前記
定常流により前記所定位置より上流側で前記蓄冷器に与
えられた熱を、該熱ブリッジ部材を介して前記蓄冷器か
ら放出させるようにすると、定常流の流れ方向における
熱ブリッジ部材の接続位置を適宜設定するだけで、同一
の予冷冷凍手段により多仕様の冷凍機に対応することが
できる。
【００１１】さらに、第２の発明は、作動流体が充填さ
れた蓄冷器と、蓄冷器に連通するパルス管と、蓄冷器に
連通する圧縮作業室内にピストンを有し該ピストンによ
り前記圧縮作業室の高圧側で蓄冷器内の作動流体を圧縮
・膨張および変位させる流体駆動手段と、絞り通路を有
する細管を介して前記パルス管に連通するバッファタン
クと、を備えたパルス管冷凍機であって、前記バッファ
タンク内の流体を前記圧縮作業室の低圧側に還流させ、
前記ピストンを通して前記蓄冷器およびパルス管内に前
記作動流体の微少な定常流を生じさせる循環手段を設け
るとともに、前記蓄冷器を、前記定常流の流れ方向に隣
接する第１蓄冷器および第２蓄冷器から構成し、前記定
常流の流れ方向に対する直交方向で該第１蓄冷器の断面
積が第２蓄冷器の断面積より大きくなるようにしたこと
を特徴とする。
【００１２】このようにすると、第１蓄冷器の蓄冷能力
が第２蓄冷器より大きくなることから、定常流による熱
流入量とその蓄冷能力の差による冷凍能力差とがつり合
う状態で、第１蓄冷器および第２蓄冷器が隣合う所定位
置において上記予冷冷凍手段による予冷を行ったのと同
様な効果を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面に基づいて説明する。図１は第１の発明に係
るパルス管冷凍機の一実施形態を示す図であり、本発明
を超伝導フィルタシステムに適用した例を示している。
同図において、１１は真空断熱容器であり、真空断熱容
器１１には、内部に複数本の流体通路（詳細は図示して
いない）を有する蓄冷器１２と、図示しない低温部を介
して蓄冷器１２に連結されたパルス管１３と、が収納さ
れている。蓄冷器１２は、円筒状のケーシング内に例え
ばステンレス、銅又は銅合金等からなる多数枚のプレー
ト状の蓄冷材を積層し、その蓄冷材にそれぞれ多数形成
された孔によって多数（複数）本の流体通路を形成した
ものであるが、多数の粒状の蓄冷材を収納したものでも
よい。
【００１４】蓄冷器１２の流体通路とパルス管１３の内
部空間は、一つの作業空間を形成するように連通してお
り、この作業空間内に所定の作動流体（例えば不活性ガ
ス、具体的にはヘリウム、アルゴン又は窒素等）が充填
されている。蓄冷器１２の前記流体通路は、真空断熱容
器１１の外部に設けたピストン型の圧縮機１４（流体駆
動手段）の高圧側作業室１４ｂ（圧縮作業室の高圧側）
に連通しており、この圧縮機１４のピストン１４ａが蓄
冷器１２を介して前記作動流体を周期的に圧縮・膨張お
よび変位させるようになっている。なお、ここで作動流
体を圧縮・膨張させるとは、作業流体に周期的な圧力変
化を加えて、その体積を周期的に変化させる（微小空間
についてみれば、周期的に加わる圧力変化と同位相成分
の流体変位が生じる）ことをいい、作動流体を変位させ
るとは、作業流体をパルス管１３の軸方向に単に移動さ
せる（作動流体の圧縮・膨張に関与しない、圧力変化と
位相の異なる流体変位が生じる）ことをいう。
【００１５】蓄冷器１２は、作動流体の圧縮時には作動
流体の熱を吸収し、作動流体を等温圧縮させるように機
能し、一方、作動流体の膨張時には蓄積した熱を作動流
体に与えて、作動流体を等温膨張させるように機能す
る。また、蓄冷器１２とパルス管１３の間の前記低温部
はいわゆるコールドヘッドを構成しており、この低温部
に取り付けられた所定の被冷却物、例えばパルス管１３
の周りに周方向所定間隔に設置された複数の超伝導フィ
ルタが冷却されるようになっている。なお、超伝導フィ
ルタは、例えば移動体通信系の基地局においてアンテナ
で受けた微弱電波を受信するためにバンドパスフィルタ
として使用されるものである。勿論、低雑音増幅器を含
むフィルタモジュール等であってもよい。
【００１６】パルス管１３は、例えばステンレス、チタ
ン等からなる薄肉の金属製パイプによって蓄冷器１２側
で開口する一端開口形状に形成されており、内部の作動
流体（気体）が蓄冷器１２の低温端側でピストンのよう
に働くようになっている。また、パルス管１３はオリフ
ィス１５ａ（絞り通路）を有する細管１５を介してバッ
ファタンク１６に接続されており、この細管１５により
パルス管１３の高温端側で放熱を行うようになってい
る。
【００１７】また、バッファタンク１６は絞り通路とな
る還流通路２１を介して圧縮機１４の低圧側作業室１４
ｃ（圧縮作業室の低圧側）に連通しており、バッファタ
ンク１６から圧縮機１４の低圧側作業室１４ｃに作動流
体を還流させることができるようになっている。さら
に、圧縮機１４のピストン１４ａには連通路１４ｄが形
成されているとともに、低圧側作業室１４ｃから高圧側
作業室１４ｂへの流れを許容しこれと逆方向の流れを阻
止する逆止弁２２が装着されている。これら連通路１４
ｄ、還流通路２１および逆止弁２２は、蓄冷器１２およ
びパルス管１３内に作動流体の微少な定常流を生じさせ
る循環手段を構成している。
【００１８】３１は、前記定常流の流れ方向の所定位置
で蓄冷器１２に接続された、例えば銅製の熱ブリッジ部
材である。この熱ブリッジ部材３１は、前記作動流体の
定常流によって前記所定位置より上流側で蓄冷器１２に
与えられた熱を、蓄冷器１２から放出させるための高熱
伝導率の部材で、前記定常流により前記所定位置より上
流側で蓄冷器１２に与えられた熱を蓄冷器１２から放出
させるよう、予冷冷凍機３０の低温部３０ａに接続され
ている。この予冷冷凍機３０は、例えば所定の周波数で
往復動するピストン３４ａを有する圧縮機３４と、一端
で圧縮機３４に接続された蓄冷器３２と、蓄冷器３２の
他端に接続された先端閉塞形状のパルス管３３と、パル
ス管３３の高温端に接続された細管３５と、この細管３
５内の絞り通路を介してパルス管３３に連通するバッフ
ァタンク３７と、を備えたオリフィス型のものである。
【００１９】次に、このパルス管冷凍機の動作について
説明する。まず、圧縮機１４が駆動され、蓄冷器１２お
よびパルス管１３内の高圧の作動流体（気体）が所定サ
イクル数で圧縮・膨張および変位させられ、その内部の
作動流体がパルス管１３の低温端部側の熱を高温端部側
へ運ぶとともに、パルス管１３の内部に一定の温度勾配
が形成される。
【００２０】この状態においては、蓄冷器１２およびパ
ルス管１３の内部において、作動流体（気体）の平均温
度は蓄冷器１２およびパルス管１３のそれぞれの内壁温
度とほぼ一致するから、圧縮機１４から蓄冷器１２に流
れ込んだ気体は低温部に到達するまでは熱を蓄冷器１２
に与えていき、この気体が蓄冷器１２の低温端から出て
パルス管１３の高温端に向かうときには、この気体はパ
ルス管１３の管壁から熱を奪っていく。
【００２１】したがって、この気体の温度は、図２の上
側に示すように、蓄冷器１２の入口温度Ｔａ（真空断熱
容器内の室温）から蓄冷器１２内で徐々に減少して低温
部の冷却温度Ｔｃまで下がり、そこからパルス管１３の
高温端まで徐々に上昇する。この状態においては、同図
の下側に示すように、気体の内部エネルギが蓄冷器１２
内で徐々に減少して低温部で最低になり、そこからパル
ス管１３の高温端まで徐々に増加する。この系が完全に
可逆であると仮定すれば、定常流がパルス管１３の内部
を通過しても、気体の内部エネルギは蓄冷器１２の高温
端とパルス管１３の高温端とで同じになる。なお、同図
において、Ｔｂは真空断熱容器１１内の室温Ｔａより低
温でかつ低温部温度Ｔｃより高温の予冷位置温度（所定
位置の温度）である。
【００２２】また、蓄冷器１２内において温度の高いと
ころから低い方に熱が流れることを考えると、気体が蓄
冷器１２に捨てた熱の熱量は、前記所定位置までは下流
側（低温端側）ほど大きくなる。この状態において、気
体温度がＴｂとなる所定位置、すなわち、蓄冷器１２の
途中で、熱量Ｑ１分の熱が熱ブリッジ部材３１を介した
予冷冷凍機３０の予冷によって放出される。したがっ
て、定常流が見かけ上は蓄冷器１２の低温端で熱量Ｑ１
の冷凍能力を生み出すことになり、その分だけ冷凍能力
が高まることになる。換言すれば、蓄冷器１２内の定常
流により、前記所定位置より上流側で気体から蓄冷器１
２に放出された熱を、その気体が温度Ｔｂとなる前記所
定位置で、効率良く外部に取り出すことができることに
なる。したがって、パルス管１３の低温端側から高温端
側への熱移送のみを行いながら、低温部への熱流入を熱
量Ｑ１より十分に少ない熱量Ｑ２に抑えることができ、
冷凍能力を大幅に向上させることができる。
【００２３】このように、本発明では、循環手段によっ
て、蓄冷器１２およびパルス管１３の内部に蓄冷器１２
側からパルス管１３側に向かう極めて流れの遅い定常流
を生じさせ、気体の平均温度が蓄冷器１２およびパルス
管１３の管壁とほぼ一致する状態で、圧縮器１４側から
蓄冷器１２に流れ込んだ気体が低温部に到達するまで熱
を蓄冷器１２に与え、低温部からでた気体がパルス管１
３の高温端に達するまでパルス管１３の管壁から熱を奪
っていくようにしておき、更に気体が蓄冷器１２に放出
した熱のうち大半の熱量Ｑ１を、予冷冷凍機３０による
予冷位置において確実に放出させ除去する。このよう
に、定常流が上前記除去した熱量分だけの冷凍能力を生
み出したのと同様な作用をさせているので、パルス管冷
凍機の冷凍能力を低温部より温度の高い所定位置におけ
る予冷によって容易に高めることができ、排熱温度と吸
熱温度だけで決まる冷凍機の冷却効率を容易かつ大幅に
向上させることができる。
【００２４】これに加えて、圧縮作業室の高圧側と低圧
側を連通させるようピストンに連通路を形成し、前記バ
ッファタンク内の流体を圧縮作業室の低圧側に還流させ
る還流通路と、前記連通路で低圧側から高圧側への流れ
を許容しこれと逆方向の流れを阻止する逆止弁と、を設
けるようにすれば、構成が簡素で耐久性のある循環手段
を低コストに実現することができる。
【００２５】また、本実施形態においては、予冷冷凍機
３０が、前記所定位置で蓄冷器１２に接続された熱ブリ
ッジ部材３１を有し、前記定常流により前記所定位置よ
り上流側で蓄冷器１２に与えられた熱を、その熱ブリッ
ジ部材３１を介して蓄冷器１２から放出させるようにし
ているので、定常流の流れ方向における熱ブリッジ部材
３１の接続位置を適宜設定するだけで、同一の予冷冷凍
手段３０により多仕様の冷凍機に対応することができ
る。
【００２６】なお、上述の実施形態においては、圧縮機
を２つ設けていたが、１つの圧縮機によって駆動するこ
とができるのはいうまでもない。図３は、第２の発明に
係るパルス管冷凍機の一実施形態を示す図である。この
実施形態においては、蓄冷器５０が、前記定常流の流れ
方向に隣接する第１蓄冷器５１および第２蓄冷器５２か
らなり、前記定常流の流れ方向に対する直交方向（径方
向）でその第１蓄冷器５１の断面積が第２蓄冷器５２の
断面積より所定倍率だけ大きくなっている。
【００２７】したがって、理想的な蓄冷器、かつ、圧力
及びガス変位の位相を仮定すると、蓄冷器５１と５２で
は、断面積にほぼ比例した熱輸送量が得られる。定常流
がなければ、温度勾配は蓄冷器５２の方が大きくなる。
定常流による熱流入量と蓄冷器５１，５２の間の冷凍能
力の差がつり合うように設計できれば、２つの冷凍機を
用いた上述例と同様な効果が得られる。ただし、実際に
は、圧力とガス変位の位相は理想的ではないので、多少
効率が落ちる。
【００２８】なお、上述の実施形態では、ピストン１４
ａに逆止弁２２（チェック弁）を装着していたが、これ
に代えて、図４（ａ）に示すように、ピストン１４ａの
連通路を適度な絞り機能のある連通路１４ｅ（循環手
段）としたり、図４（ｂ）に示すように、圧縮機１４の
ピストン１４ａを連通路のない高圧側および低圧側の圧
縮作業室１４ｂ，１４ｃを完全に仕切る形状にし、か
つ、両圧縮作業室１４ｂ，１４ｃを連通するオリフィス
６２付きの配管６１（循環手段）を圧縮機１４のケース
に付設したりするようにしてもよい。
【００２９】これらの場合、逆止弁に代わる機能をダブ
ルインレット型などでよく起こる循環流（定常流）が果
してしる。この定常流は、音響質量流などにより引き起
こされるもので、この音響質量流は代表的な非線形音響
現象として知られている。ある現象が整えば、逆止弁が
なくとも図４（ａ）および図４（ｂ）にそれぞれ示すよ
うな一方向流が起こり、その質量はピストンに配した絞
り機能をもつ連通１４ｅや、配管６１およびオリフィス
６２がコントロールすることになる。
【００３０】
【発明の効果】上述のように、第１の発明によれば、蓄
冷器およびパルス管内に作動流体の微少な定常流を生じ
させる循環手段を設けるとともに、定常流の流れ方向の
所定位置で前記定常流により蓄冷器に与えられた熱を蓄
冷器から放出させる予冷冷凍手段を設けているので、気
体が蓄冷器に放出する熱のうち大半の熱量を低温部より
高温の所定位置で予冷によって容易に除去しながら、定
常流によって蓄冷器の低温端で前記除去した熱量分だけ
の冷凍能力を生み出すのと同様の作用をさせることがで
き、排熱温度と吸熱温度だけで決まる冷凍機の冷却効率
の向上に大きく寄与することができる。
【００３１】また、前記圧縮作業室の高圧側と低圧側を
連通させるようピストンに連通路を形成し、前記バッフ
ァタンク内の流体を圧縮作業室の低圧側に還流させる還
流通路と、前記連通路で低圧側から高圧側への流れを許
容しこれと逆方向の流れを阻止する逆止弁と、を設ける
ようにすれば、構成が簡素で耐久性のある循環手段を低
コストに実現することができる。
【００３２】また、前記予冷冷凍手段が、前記所定位置
で前記蓄冷器に接続された熱ブリッジ部材を有し、前記
定常流により前記所定位置より上流側で前記蓄冷器に与
えられた熱を、該熱ブリッジ部材を介して前記蓄冷器か
ら放出させるようにすれば、定常流の流れ方向における
熱ブリッジ部材の接続位置を適宜設定するだけで、同一
の予冷冷凍手段により多仕様の冷凍機に対応することが
できる。
【００３３】さらに、第２の発明によれば、前記蓄冷器
を、前記定常流の流れ方向に隣接する第１蓄冷器および
第２蓄冷器から構成し、前記定常流の流れ方向に対する
直交方向で該第１蓄冷器の断面積が第２蓄冷器の断面積
より大きくなるようにしているので、定常流による熱流
入量とその蓄冷能力の差による冷凍能力差とがつり合う
状態で、上記予冷冷凍手段による予冷を行ったのと同様
な効果を得ることができ、その結果、高冷凍能力でかつ
コンパクトなパルス管冷凍機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明に係るパルス管冷凍機の一実施形態
を示すその概略構成図である。
【図２】一実施形態における定常流の内部エネルギ変化
とパルス管への影響を示すグラフである。
【図３】第２の発明に係るパルス管冷凍機の一実施形態
を示すその概略構成図である。
【図４】（ａ）は第２の発明に係るパルス管冷凍機の他
の実施形態を示すその要部構成図であり、（ｂ）は第２
の発明に係るパルス管冷凍機の更なる他の実施形態を示
すその要部構成図である。
【図５】従来のダブルインレット型のパルス管冷凍機の
概略構成図である。
【符号の説明】
１１ 真空断熱容器 １２ 蓄冷器 １３ パルス管 １４ 圧縮機（流体駆動手段） １４ｂ 高圧側作業室（圧縮作業室の高圧側） １４ｃ 低圧側作業室（圧縮作業室の低圧側） １４ｄ、１４ｅ 連通路（循環手段） １５ 細管 １５ａ オリフィス（絞り通路） １６ バッファタンク ２１ 還流通路（循環手段） ２２ 逆止弁（循環手段） ３０ 予冷冷凍機（予冷冷凍水段） ３０ａ 低温部 ３１ 熱ブリッジ部材 ５０ 蓄冷器 ５１ 第１蓄冷器 ５２ 第２蓄冷器 ６１ 配管（循環手段） ６２ オリフィス（循環手段）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】作動流体が充填された蓄冷器と、蓄冷器に
    連通するパルス管と、蓄冷器に連通する圧縮作業室内に
    ピストンを有し該ピストンにより前記圧縮作業室の高圧
    側で蓄冷器内の作動流体を圧縮・膨張および変位させる
    流体駆動手段と、絞り通路を有する細管を介して前記パ
    ルス管に連通するバッファタンクと、を備えたパルス管
    冷凍機であって、 前記バッファタンク内の流体を前記圧縮作業室の低圧側
    に還流させ、前記ピストンを通して前記蓄冷器およびパ
    ルス管内に前記作動流体の微少な定常流を生じさせる循
    環手段を設けるとともに、 前記定常流の流れ方向の所定位置で前記蓄冷器に接続さ
    れ、前記定常流により前記蓄冷器に与えられた熱を前記
    所定位置で前記蓄冷器から放出させる予冷冷凍手段を設
    けたことを特徴とするパルス管冷凍機。
  2. 【請求項２】前記循環手段が、前記圧縮作業室の高圧側
    と低圧側を連通させるよう前記ピストンに形成された連
    通路と、前記バッファタンク内の流体を前記圧縮作業室
    の低圧側に還流させる還流通路と、前記連通路に設けら
    れ前記低圧側から高圧側への流れを許容しこれと逆方向
    の流れを阻止する逆止弁と、を有することを特徴とする
    請求項１に記載のパルス管冷凍機。
  3. 【請求項３】前記予冷冷凍手段が、前記所定位置で前記
    蓄冷器に接続された熱ブリッジ部材を有し、前記定常流
    により前記所定位置より上流側で前記蓄冷器に与えられ
    た熱を、該熱ブリッジ部材を介して前記蓄冷器から放出
    させることを特徴とする請求項１に記載のパルス管冷凍
    機。
  4. 【請求項４】作動流体が充填された蓄冷器と、蓄冷器に
    連通するパルス管と、蓄冷器に連通する圧縮作業室内に
    ピストンを有し該ピストンにより前記圧縮作業室の高圧
    側で蓄冷器内の作動流体を圧縮・膨張および変位させる
    流体駆動手段と、絞り通路を有する細管を介して前記パ
    ルス管に連通するバッファタンクと、を備えたパルス管
    冷凍機であって、 前記バッファタンク内の流体を前記圧縮作業室の低圧側
    に還流させ、前記ピストンを通して前記蓄冷器およびパ
    ルス管内に前記作動流体の微少な定常流を生じさせる循
    環手段を設けるとともに、 前記蓄冷器を、前記定常流の流れ方向に隣接する第１蓄
    冷器および第２蓄冷器から構成し、前記定常流の流れ方
    向に対する直交方向で該第１蓄冷器の断面積が第２蓄冷
    器の断面積より大きくなるようにしたことを特徴とする
    パルス管冷凍機。
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