JP2000161802A - マルチ型パルス管冷凍機 - Google Patents
マルチ型パルス管冷凍機Info
- Publication number
- JP2000161802A JP2000161802A JP10340529A JP34052998A JP2000161802A JP 2000161802 A JP2000161802 A JP 2000161802A JP 10340529 A JP10340529 A JP 10340529A JP 34052998 A JP34052998 A JP 34052998A JP 2000161802 A JP2000161802 A JP 2000161802A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse tube
- pressure
- switching valve
- compressor
- regenerator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
- F25B9/145—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle pulse-tube cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/002—Gas cycle refrigeration machines with parallel working cold producing expansion devices in one circuit
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1408—Pulse-tube cycles with pulse tube having U-turn or L-turn type geometrical arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1418—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
- 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
- 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
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1424—Pulse tubes with basic schematic including an orifice and a reservoir
-
- 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
- F25B2309/1425—Pulse tubes with basic schematic including several pulse tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数箇所を冷却する必要があり、かつ、冷却
箇所での振動を嫌う装置に適用可能なマルチ型極低温冷
凍機をコンパクト化して提供すること。 【解決手段】 圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び
吸入口1bに接続された圧力切替バルブユニット24
と、少なくともパルス管を有し圧力切替バルブユニット
24に並列に接続された複数の冷凍部310、410、
510とを具備するマルチ型パルス管冷凍機とする。コ
ールドヘッドの近辺に可動部を持たないパルス管を用い
た冷凍部を採用することで、振動の発生は抑制され、冷
却箇所での振動の発生を嫌う装置に適用可能なマルチ型
極低温冷凍機を提供することができる。圧力切替バルブ
ユニット24は各冷凍機で共通化されているので、マル
チ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができる。
箇所での振動を嫌う装置に適用可能なマルチ型極低温冷
凍機をコンパクト化して提供すること。 【解決手段】 圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び
吸入口1bに接続された圧力切替バルブユニット24
と、少なくともパルス管を有し圧力切替バルブユニット
24に並列に接続された複数の冷凍部310、410、
510とを具備するマルチ型パルス管冷凍機とする。コ
ールドヘッドの近辺に可動部を持たないパルス管を用い
た冷凍部を採用することで、振動の発生は抑制され、冷
却箇所での振動の発生を嫌う装置に適用可能なマルチ型
極低温冷凍機を提供することができる。圧力切替バルブ
ユニット24は各冷凍機で共通化されているので、マル
チ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチ型パルス管
冷凍機に関するものである。
冷凍機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、特開平5−45014号公報
に記載されたマルチ型極低温冷凍機が知られている。こ
れは、図15に示すように、圧縮機ユニット601から
延びる高圧ガス管602と低圧ガス管603との間に、
各分岐管604、605、606、607、608、6
09を介して複数の極低温膨張機611、621、63
1を並列に接続したもので、各極低温膨張機511、5
12、513は、圧力切替バルブユニット612、62
2、632と冷凍部613、623、633とを備えて
構成されている。
に記載されたマルチ型極低温冷凍機が知られている。こ
れは、図15に示すように、圧縮機ユニット601から
延びる高圧ガス管602と低圧ガス管603との間に、
各分岐管604、605、606、607、608、6
09を介して複数の極低温膨張機611、621、63
1を並列に接続したもので、各極低温膨張機511、5
12、513は、圧力切替バルブユニット612、62
2、632と冷凍部613、623、633とを備えて
構成されている。
【0003】図16に示すように、圧力切替バルブユニ
ット612、622、632は、高圧ガス管602が連
通される高圧入力ポート701と、低圧ガス管603が
連通される低圧入力ポート702と、冷凍部613、6
23、633にガスを供給するための出力ポート703
とを備えた切替弁装置704と、切替弁装置704を作
動させる駆動モータ705とを備えて構成され、駆動モ
ータ705が駆動することにより切替弁装置704が作
動して出力ポート703から冷凍部に高圧ガスと低圧ガ
スとを所定間隔で交互に供給するものである。
ット612、622、632は、高圧ガス管602が連
通される高圧入力ポート701と、低圧ガス管603が
連通される低圧入力ポート702と、冷凍部613、6
23、633にガスを供給するための出力ポート703
とを備えた切替弁装置704と、切替弁装置704を作
動させる駆動モータ705とを備えて構成され、駆動モ
ータ705が駆動することにより切替弁装置704が作
動して出力ポート703から冷凍部に高圧ガスと低圧ガ
スとを所定間隔で交互に供給するものである。
【0004】冷凍部613、623、633は、コール
ドヘッド705をもつシリンダ706と、シリンダ70
6内に往復動可能に配設された蓄冷器内蔵型ディスプレ
ーサ707とを備える。ディスプレーサ707の往復動
作は、切替弁装置の作動によって供給される作動ガスの
圧力変化と所定の位相差をもって同期させることが、効
率の良い冷凍発生の条件となることから、このディスプ
レーサ707の往復動は、通常切替弁装置を作動させる
駆動モータ705にて切替弁装置と所定の位相差で同期
駆動される。
ドヘッド705をもつシリンダ706と、シリンダ70
6内に往復動可能に配設された蓄冷器内蔵型ディスプレ
ーサ707とを備える。ディスプレーサ707の往復動
作は、切替弁装置の作動によって供給される作動ガスの
圧力変化と所定の位相差をもって同期させることが、効
率の良い冷凍発生の条件となることから、このディスプ
レーサ707の往復動は、通常切替弁装置を作動させる
駆動モータ705にて切替弁装置と所定の位相差で同期
駆動される。
【0005】上記構成のマルチ型極低温冷凍機におい
て、駆動モータ705が駆動すると、切替弁装置が作動
して冷凍部に高圧と低圧が交互に供給されるとともに、
この圧力変化と所定の位相差をもってディスプレーサ7
07がシリンダ706内を往復動する。これにより寒冷
を発生し、コールドヘッド705にて被冷却体を冷却す
るものである。
て、駆動モータ705が駆動すると、切替弁装置が作動
して冷凍部に高圧と低圧が交互に供給されるとともに、
この圧力変化と所定の位相差をもってディスプレーサ7
07がシリンダ706内を往復動する。これにより寒冷
を発生し、コールドヘッド705にて被冷却体を冷却す
るものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記に示した冷凍機は
GM(ギフォード・マクマホン)冷凍機と呼ばれるもの
で、コールドヘッドの近辺に可動部(上記の例ではディ
スプレーサ)が存在する。ディスプレーサを用いずに膨
張ピストンを用いる場合もあるが、いずれにしてもコー
ルドヘッドの近辺に可動部が存在する。このため、複数
箇所を冷却する必要があり、かつ、冷却箇所での振動を
嫌う装置、例えば、エネルギー分散型X線分析装置のシ
ンチレータを冷却する場合には、上記のマルチ型極低温
冷凍機は可動部による振動発生のためその適用が困難で
ある。そこで、本発明は、複数箇所を冷却する必要があ
り、かつ、冷却箇所での振動を嫌う装置に適用可能なマ
ルチ型極低温冷凍機を提供することを第1の技術課題と
する。
GM(ギフォード・マクマホン)冷凍機と呼ばれるもの
で、コールドヘッドの近辺に可動部(上記の例ではディ
スプレーサ)が存在する。ディスプレーサを用いずに膨
張ピストンを用いる場合もあるが、いずれにしてもコー
ルドヘッドの近辺に可動部が存在する。このため、複数
箇所を冷却する必要があり、かつ、冷却箇所での振動を
嫌う装置、例えば、エネルギー分散型X線分析装置のシ
ンチレータを冷却する場合には、上記のマルチ型極低温
冷凍機は可動部による振動発生のためその適用が困難で
ある。そこで、本発明は、複数箇所を冷却する必要があ
り、かつ、冷却箇所での振動を嫌う装置に適用可能なマ
ルチ型極低温冷凍機を提供することを第1の技術課題と
する。
【0007】また、この種のマルチ型極低温冷凍機は、
複数の冷凍部を備えるので、全体的に大型化する傾向に
ある。従って、切替弁装置を共通化させるなどのコンパ
クト化の手段が考えられるが、上述したように、GM冷
凍機は、ディスプレーサや膨張ピストン(可動部)を駆
動させるための駆動機構として、切替弁装置を作動させ
るための駆動モータを共用するのが通例であり、切替弁
装置を共通化させるとなると、その切替弁装置を駆動さ
せるための駆動機構は、複数の冷凍部の圧力を制御する
切替弁装置を駆動させるのみならず、複数の可動部を駆
動させる必要があり、その構造が非常に複雑になるにと
どまらず、各冷凍部と駆動モータを連結する配管構成も
複雑となり、結局大型化を免れないことになる。そこ
で、本発明は、マルチ型極低温冷凍機において、コンパ
クト化を図ることを第2の技術課題とする。
複数の冷凍部を備えるので、全体的に大型化する傾向に
ある。従って、切替弁装置を共通化させるなどのコンパ
クト化の手段が考えられるが、上述したように、GM冷
凍機は、ディスプレーサや膨張ピストン(可動部)を駆
動させるための駆動機構として、切替弁装置を作動させ
るための駆動モータを共用するのが通例であり、切替弁
装置を共通化させるとなると、その切替弁装置を駆動さ
せるための駆動機構は、複数の冷凍部の圧力を制御する
切替弁装置を駆動させるのみならず、複数の可動部を駆
動させる必要があり、その構造が非常に複雑になるにと
どまらず、各冷凍部と駆動モータを連結する配管構成も
複雑となり、結局大型化を免れないことになる。そこ
で、本発明は、マルチ型極低温冷凍機において、コンパ
クト化を図ることを第2の技術課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記第1の技術課題を解
決するためになされた請求項1の発明は、圧縮機と、該
圧縮機の吐出口及び吸入口に並列に接続された複数の圧
力切替バルブユニットと、少なくともパルス管を有し各
々の前記圧力切替バルブユニットに接続された複数の冷
凍部とを具備するマルチ型パルス管冷凍機としたことで
ある。
決するためになされた請求項1の発明は、圧縮機と、該
圧縮機の吐出口及び吸入口に並列に接続された複数の圧
力切替バルブユニットと、少なくともパルス管を有し各
々の前記圧力切替バルブユニットに接続された複数の冷
凍部とを具備するマルチ型パルス管冷凍機としたことで
ある。
【0009】上記発明によれば、マルチ型極低温冷凍機
を、圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口に並列に接
続された複数の圧力切替バルブユニットと、少なくとも
パルス管を有し各々の前記圧力切替バルブユニットに接
続された複数の冷凍部とを具備するマルチ型パルス管冷
凍機にした。このように、被冷却体の近辺に可動部をも
たないパルス管を用いた冷凍部を採用することで、振動
の発生は抑制され、冷却箇所での振動を嫌う装置に適用
可能なマルチ型極低温冷凍機を提供することができるも
のである。
を、圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口に並列に接
続された複数の圧力切替バルブユニットと、少なくとも
パルス管を有し各々の前記圧力切替バルブユニットに接
続された複数の冷凍部とを具備するマルチ型パルス管冷
凍機にした。このように、被冷却体の近辺に可動部をも
たないパルス管を用いた冷凍部を採用することで、振動
の発生は抑制され、冷却箇所での振動を嫌う装置に適用
可能なマルチ型極低温冷凍機を提供することができるも
のである。
【0010】また、上記第1及び第2の技術課題を解決
するためになされた請求項2の発明は、圧縮機と、該圧
縮機の吐出口及び吸入口に接続された圧力切替バルブユ
ニットと、少なくともパルス管を有し前記圧力切替バル
ブユニットに並列に接続された複数の冷凍部とを具備す
るマルチ型パルス管冷凍機とすることである。
するためになされた請求項2の発明は、圧縮機と、該圧
縮機の吐出口及び吸入口に接続された圧力切替バルブユ
ニットと、少なくともパルス管を有し前記圧力切替バル
ブユニットに並列に接続された複数の冷凍部とを具備す
るマルチ型パルス管冷凍機とすることである。
【0011】上記発明によれば、マルチ型極低温冷凍機
を、圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口に接続され
た圧力切替バルブユニットと、少なくともパルス管を有
し前記圧力切替バルブユニットに並列に接続された複数
の冷凍部とを具備するマルチ型パルス管冷凍機とした。
このように、コールドヘッドの近辺に可動部を持たない
パルス管を用いた冷凍部を採用することで、振動の発生
は抑制され、冷却箇所での振動の発生を嫌う装置に適用
可能なマルチ型極低温冷凍機を提供することができる。
を、圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口に接続され
た圧力切替バルブユニットと、少なくともパルス管を有
し前記圧力切替バルブユニットに並列に接続された複数
の冷凍部とを具備するマルチ型パルス管冷凍機とした。
このように、コールドヘッドの近辺に可動部を持たない
パルス管を用いた冷凍部を採用することで、振動の発生
は抑制され、冷却箇所での振動の発生を嫌う装置に適用
可能なマルチ型極低温冷凍機を提供することができる。
【0012】また、パルス管を有する冷凍部を使用すれ
ば、ディスプレーサや膨張ピストンが必要ないので、こ
れらを駆動させる必要もない。従って、上記請求項2の
発明のように、1つの圧力切替バルブユニットに、少な
くともパルス管を有した冷凍部を並列に接続することも
できる。従って、冷凍部が複数あっても圧力切替バルブ
ユニットは1つでよく、マルチ型極低温冷凍機のコンパ
クト化を図ることができる。この場合、圧力切替バルブ
ユニットは1つなので、駆動モータも当然1つでよく、
さらに冷凍機のコンパクト化を図ることができる。
ば、ディスプレーサや膨張ピストンが必要ないので、こ
れらを駆動させる必要もない。従って、上記請求項2の
発明のように、1つの圧力切替バルブユニットに、少な
くともパルス管を有した冷凍部を並列に接続することも
できる。従って、冷凍部が複数あっても圧力切替バルブ
ユニットは1つでよく、マルチ型極低温冷凍機のコンパ
クト化を図ることができる。この場合、圧力切替バルブ
ユニットは1つなので、駆動モータも当然1つでよく、
さらに冷凍機のコンパクト化を図ることができる。
【0013】また、請求項3の発明のように、圧縮機
と、該圧縮機の吐出口及び吸入口に接続された圧力切替
バルブユニットと、該圧力切替バルブユニットに接続さ
れた出力導管と、少なくともパルス管を有し前記出力導
管に並列に接続された複数の冷凍部とを具備するマルチ
型パルス管冷凍機とすることもできる。
と、該圧縮機の吐出口及び吸入口に接続された圧力切替
バルブユニットと、該圧力切替バルブユニットに接続さ
れた出力導管と、少なくともパルス管を有し前記出力導
管に並列に接続された複数の冷凍部とを具備するマルチ
型パルス管冷凍機とすることもできる。
【0014】上記発明によれば、マルチ型極低温冷凍機
を、圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口に接続され
た圧力切替バルブユニットと、該圧力切替バルブユニッ
トに接続された出力導管と、少なくともパルス管を有し
前記出力導管並列に接続された複数の冷凍部とを具備す
るマルチ型パルス管冷凍機とした。このように、コール
ドヘッドの近辺に可動部を持たないパルス管を用いた冷
凍部を採用することで、振動の発生は抑制され、冷却箇
所での振動の発生を嫌う装置に適用可能なマルチ型極低
温冷凍機を提供することができる。
を、圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口に接続され
た圧力切替バルブユニットと、該圧力切替バルブユニッ
トに接続された出力導管と、少なくともパルス管を有し
前記出力導管並列に接続された複数の冷凍部とを具備す
るマルチ型パルス管冷凍機とした。このように、コール
ドヘッドの近辺に可動部を持たないパルス管を用いた冷
凍部を採用することで、振動の発生は抑制され、冷却箇
所での振動の発生を嫌う装置に適用可能なマルチ型極低
温冷凍機を提供することができる。
【0015】また、パルス管を有する冷凍部を使用すれ
ば、ディスプレーサや膨張ピストンが必要ないので、こ
れらを駆動させる必要もない。従って、上記請求項3の
発明のように、1つの圧力切替バルブユニットに接続さ
れた出力導管に、少なくともパルス管を有した冷凍部を
並列に接続することもできる。従って、冷凍部が複数あ
っても圧力切替バルブユニットは1つでよく、マルチ型
極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができる。この
場合、圧力切替バルブユニットは1つなので、駆動モー
タも当然1つでよく、さらに冷凍機のコンパクト化を図
ることができる。
ば、ディスプレーサや膨張ピストンが必要ないので、こ
れらを駆動させる必要もない。従って、上記請求項3の
発明のように、1つの圧力切替バルブユニットに接続さ
れた出力導管に、少なくともパルス管を有した冷凍部を
並列に接続することもできる。従って、冷凍部が複数あ
っても圧力切替バルブユニットは1つでよく、マルチ型
極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができる。この
場合、圧力切替バルブユニットは1つなので、駆動モー
タも当然1つでよく、さらに冷凍機のコンパクト化を図
ることができる。
【0016】また、好ましくは、請求項4の発明のよう
に、前記圧縮機と前記複数の冷凍部とを連通する導管の
途中に開閉弁を介装することである。
に、前記圧縮機と前記複数の冷凍部とを連通する導管の
途中に開閉弁を介装することである。
【0017】上記発明によれば、圧縮機と複数の冷凍部
とを連通する導管の途中に開閉弁を介装してあるので、
使用する必要のない冷凍部と圧縮機とを連通する導管の
途中に介装された開閉弁を閉状態とすることにより、圧
縮機から使用する必要のある冷凍部に効率良く作動ガス
を供給することができるとともに、冷凍機の運転中に使
用する必要のない冷凍部の昇温、被冷却体の交換等の操
作を行うことができる。
とを連通する導管の途中に開閉弁を介装してあるので、
使用する必要のない冷凍部と圧縮機とを連通する導管の
途中に介装された開閉弁を閉状態とすることにより、圧
縮機から使用する必要のある冷凍部に効率良く作動ガス
を供給することができるとともに、冷凍機の運転中に使
用する必要のない冷凍部の昇温、被冷却体の交換等の操
作を行うことができる。
【0018】また、請求項1〜4の発明において、好ま
しくは請求項5の発明のように、前記複数の冷凍部を、
蓄冷器と、コールドヘッドと、前記パルス管と、オリフ
ィスと、バッファタンクとを直列に接続して構成するこ
とである。このように各冷凍部をオリフィス型パルス管
冷凍機で構成することで、コールドヘッドの近辺に可動
部を持たず、かつコンパクト化されたマルチ型パルス管
冷凍機を実現することができる。
しくは請求項5の発明のように、前記複数の冷凍部を、
蓄冷器と、コールドヘッドと、前記パルス管と、オリフ
ィスと、バッファタンクとを直列に接続して構成するこ
とである。このように各冷凍部をオリフィス型パルス管
冷凍機で構成することで、コールドヘッドの近辺に可動
部を持たず、かつコンパクト化されたマルチ型パルス管
冷凍機を実現することができる。
【0019】また、請求項6の発明のように、前記複数
の冷凍部を、蓄冷器と、コールドヘッドと、前記パルス
管とを直列に接続して構成され、かつ、前記蓄冷器及び
前記パルス管は前記圧力切替バルブユニットに接続され
てなるものとすることもできる。このように各冷凍部を
4バルブ型パルス管冷凍機で構成することで、コールド
ヘッドの近辺に可動部を持たず、かつコンパクト化され
たマルチ型パルス管冷凍機を実現することができる。
の冷凍部を、蓄冷器と、コールドヘッドと、前記パルス
管とを直列に接続して構成され、かつ、前記蓄冷器及び
前記パルス管は前記圧力切替バルブユニットに接続され
てなるものとすることもできる。このように各冷凍部を
4バルブ型パルス管冷凍機で構成することで、コールド
ヘッドの近辺に可動部を持たず、かつコンパクト化され
たマルチ型パルス管冷凍機を実現することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【0021】(第1実施形態例)図1は、本発明の第1
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。図に
おいて、マルチ型パルス管冷凍機101は、圧縮機1
と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1bに並列に接続
された3台の圧力切替バルブユニット(第1圧力切替バ
ルブユニット21、第2圧力切替バルブユニット22、
第3圧力切替バルブユニット23)と、各々の圧力切替
バルブユニット21、22、23に接続された3つの冷
凍部(第1冷凍部310、第2冷凍部410、第3冷凍
部510)とを備えて構成されている。
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。図に
おいて、マルチ型パルス管冷凍機101は、圧縮機1
と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1bに並列に接続
された3台の圧力切替バルブユニット(第1圧力切替バ
ルブユニット21、第2圧力切替バルブユニット22、
第3圧力切替バルブユニット23)と、各々の圧力切替
バルブユニット21、22、23に接続された3つの冷
凍部(第1冷凍部310、第2冷凍部410、第3冷凍
部510)とを備えて構成されている。
【0022】圧縮機1の吐出口1aには、高圧通路6が
接続されている。この高圧通路6は途中で第1高圧通路
61、第2高圧通路62、第3高圧通路63に分岐して
いる。そして、第1高圧通路61は第1圧力切替バルブ
ユニット21の高圧入力ポート21aに、第2高圧通路
62は第2圧力切替バルブユニット22の高圧入力ポー
ト22aに、第3高圧通路63は第3圧力切替バルブユ
ニット23の高圧入力ポート23aに連通している。同
様に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続さ
れている。この低圧通路7は途中で第1低圧通路71、
第2低圧通路72、第3低圧通路73に分岐している。
そして、第1低圧通路71は第1圧力切替バルブユニッ
ト21の低圧入力ポート21bに、第2低圧通路72は
第2圧力切替バルブユニット22の低圧入力ポート22
bに、第3低圧通路73は第3圧力切替バルブユニット
23の低圧入力ポート23bに連通している。このよう
にして、3台の圧力切替バルブユニット21、22、2
3は、高圧通路6、61、62、63及び低圧通路7、
71、72、73を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸
入口1bに並列に接続されている。また、各圧力切替バ
ルブユニット21、22、23には、それぞれ出力ポー
ト21c、22c、23cが形成されており、バルブユ
ニット内に内蔵された図示せぬ駆動モータが駆動するこ
とにより、高圧入力ポートと出力ポートとの連通と、低
圧入力ポートと出力ポートとの連通を交互に切替る切替
弁操作がなされる。
接続されている。この高圧通路6は途中で第1高圧通路
61、第2高圧通路62、第3高圧通路63に分岐して
いる。そして、第1高圧通路61は第1圧力切替バルブ
ユニット21の高圧入力ポート21aに、第2高圧通路
62は第2圧力切替バルブユニット22の高圧入力ポー
ト22aに、第3高圧通路63は第3圧力切替バルブユ
ニット23の高圧入力ポート23aに連通している。同
様に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続さ
れている。この低圧通路7は途中で第1低圧通路71、
第2低圧通路72、第3低圧通路73に分岐している。
そして、第1低圧通路71は第1圧力切替バルブユニッ
ト21の低圧入力ポート21bに、第2低圧通路72は
第2圧力切替バルブユニット22の低圧入力ポート22
bに、第3低圧通路73は第3圧力切替バルブユニット
23の低圧入力ポート23bに連通している。このよう
にして、3台の圧力切替バルブユニット21、22、2
3は、高圧通路6、61、62、63及び低圧通路7、
71、72、73を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸
入口1bに並列に接続されている。また、各圧力切替バ
ルブユニット21、22、23には、それぞれ出力ポー
ト21c、22c、23cが形成されており、バルブユ
ニット内に内蔵された図示せぬ駆動モータが駆動するこ
とにより、高圧入力ポートと出力ポートとの連通と、低
圧入力ポートと出力ポートとの連通を交互に切替る切替
弁操作がなされる。
【0023】第1圧力切替バルブユニット21には第1
冷凍部310が接続されている。第1冷凍部310は、
蓄冷器311、図示せぬ被冷却体に熱接触して被冷却体
を冷却するコールドヘッド312、パルス管313、オ
リフィス314、バッファタンク315を直列接続して
構成されており、蓄冷器311の一端311aと第1圧
力切替バルブユニット21の出力ポート21cとが第1
導管81で連通されて、第1圧力切替バルブユニット2
1と第1冷凍部310とが接続される。
冷凍部310が接続されている。第1冷凍部310は、
蓄冷器311、図示せぬ被冷却体に熱接触して被冷却体
を冷却するコールドヘッド312、パルス管313、オ
リフィス314、バッファタンク315を直列接続して
構成されており、蓄冷器311の一端311aと第1圧
力切替バルブユニット21の出力ポート21cとが第1
導管81で連通されて、第1圧力切替バルブユニット2
1と第1冷凍部310とが接続される。
【0024】第2圧力切替バルブユニット22には第2
冷凍部410が接続されている。第2冷凍部410は、
蓄冷器411、図示せぬ被冷却体に熱接触して被冷却体
を冷却するコールドヘッド412、パルス管413、オ
リフィス414、バッファタンク415を直列接続して
構成されており、蓄冷器411の一端411aと第2圧
力切替バルブユニット22の出力ポート22cとが第2
導管82で連通されて、第2圧力切替バルブユニット2
2と第2冷凍部410とが接続される。
冷凍部410が接続されている。第2冷凍部410は、
蓄冷器411、図示せぬ被冷却体に熱接触して被冷却体
を冷却するコールドヘッド412、パルス管413、オ
リフィス414、バッファタンク415を直列接続して
構成されており、蓄冷器411の一端411aと第2圧
力切替バルブユニット22の出力ポート22cとが第2
導管82で連通されて、第2圧力切替バルブユニット2
2と第2冷凍部410とが接続される。
【0025】第3圧力切替バルブユニット23には第3
冷凍部510が接続されている。第3冷凍部510は、
蓄冷器511、図示せぬ被冷却体に熱接触して被冷却体
を冷却するコールドヘッド512、パルス管513、オ
リフィス514、バッファタンク515を直列接続して
構成されており、蓄冷器511の一端511aと第3圧
力切替バルブユニット23の出力ポート23cとが第3
導管83で連通されて、第3圧力切替バルブユニット2
3と第3冷凍部510とが接続される。
冷凍部510が接続されている。第3冷凍部510は、
蓄冷器511、図示せぬ被冷却体に熱接触して被冷却体
を冷却するコールドヘッド512、パルス管513、オ
リフィス514、バッファタンク515を直列接続して
構成されており、蓄冷器511の一端511aと第3圧
力切替バルブユニット23の出力ポート23cとが第3
導管83で連通されて、第3圧力切替バルブユニット2
3と第3冷凍部510とが接続される。
【0026】上記説明のように、各冷凍部は、蓄冷器
と、コールドヘッドと、パルス管と、オリフィスと、バ
ッファタンクとを直列に接続してなるオリフィス型パル
ス管冷凍機で構成される。
と、コールドヘッドと、パルス管と、オリフィスと、バ
ッファタンクとを直列に接続してなるオリフィス型パル
ス管冷凍機で構成される。
【0027】上記構成のマルチ型パルス管冷凍機101
において、圧縮機1が駆動するとともに、各圧力切替バ
ルブユニット21、22、23に内蔵された図示せぬ各
駆動モータが駆動すると、各冷凍部310、410、5
10の作動空間(導管81、82、83、蓄冷器31
1、411、511、コールドヘッド312、412、
512、パルス管313、413、513及びこれらを
連通する配管内の空間)に高圧と低圧とが交互に供給さ
れる。この圧力変動と作動空間内の作動ガスの変位とを
各オリフィス314、414、514と各バッファタン
ク315、415、515とでうまく位相調節すること
により、コールドヘッド312、412、512の近辺
で寒冷を発生させ、各コールドヘッドに熱接触した図示
せぬ被冷却体を冷却するものである。
において、圧縮機1が駆動するとともに、各圧力切替バ
ルブユニット21、22、23に内蔵された図示せぬ各
駆動モータが駆動すると、各冷凍部310、410、5
10の作動空間(導管81、82、83、蓄冷器31
1、411、511、コールドヘッド312、412、
512、パルス管313、413、513及びこれらを
連通する配管内の空間)に高圧と低圧とが交互に供給さ
れる。この圧力変動と作動空間内の作動ガスの変位とを
各オリフィス314、414、514と各バッファタン
ク315、415、515とでうまく位相調節すること
により、コールドヘッド312、412、512の近辺
で寒冷を発生させ、各コールドヘッドに熱接触した図示
せぬ被冷却体を冷却するものである。
【0028】本例によれば、各冷凍部310、410、
510は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド312、412、512付近の低温部に可動
部を持たない。このため、コールドヘッド312、41
2、512付近の振動が抑制され、振動を嫌う被冷却体
を有する装置への適用も可能となるものである。
510は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド312、412、512付近の低温部に可動
部を持たない。このため、コールドヘッド312、41
2、512付近の振動が抑制され、振動を嫌う被冷却体
を有する装置への適用も可能となるものである。
【0029】(第2実施形態例)図2は、本発明の第2
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。本例
のマルチ型パルス管冷凍機は、基本的には上記第1実施
形態例で示したマルチ型パルス管冷凍機101と同一で
あり、異なるところは、圧縮機と複数の冷凍部とを連通
する導管の途中に開閉弁を介装してある部分である。従
って、本例において上記第1実施形態例と同一部分につ
いては同一符号で示し、以下、相違点を中心に説明す
る。
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。本例
のマルチ型パルス管冷凍機は、基本的には上記第1実施
形態例で示したマルチ型パルス管冷凍機101と同一で
あり、異なるところは、圧縮機と複数の冷凍部とを連通
する導管の途中に開閉弁を介装してある部分である。従
って、本例において上記第1実施形態例と同一部分につ
いては同一符号で示し、以下、相違点を中心に説明す
る。
【0030】図2に示すマルチ型パルス管冷凍機102
において、第1高圧通路61、第2高圧通路62、第3
高圧通路63の途中には、それぞれ第1高圧通路開閉弁
61a、第2高圧通路開閉弁62a、第3高圧通路開閉
弁63aが、第1低圧通路71、第2低圧通路72、第
3低圧通路73の途中には、それぞれ第1低圧通路開閉
弁71a、第2低圧通路開閉弁72a、第3低圧通路開
閉弁73aが介装されている。これらの開閉弁は、通常
の運転中は開いている。その他の構成は、上記第1実施
形態例と同一であるので、同一部分について上記第1実
施形態例と同一符号で示し、その具体的説明は省略す
る。
において、第1高圧通路61、第2高圧通路62、第3
高圧通路63の途中には、それぞれ第1高圧通路開閉弁
61a、第2高圧通路開閉弁62a、第3高圧通路開閉
弁63aが、第1低圧通路71、第2低圧通路72、第
3低圧通路73の途中には、それぞれ第1低圧通路開閉
弁71a、第2低圧通路開閉弁72a、第3低圧通路開
閉弁73aが介装されている。これらの開閉弁は、通常
の運転中は開いている。その他の構成は、上記第1実施
形態例と同一であるので、同一部分について上記第1実
施形態例と同一符号で示し、その具体的説明は省略す
る。
【0031】上記構成のマルチ型パルス管冷凍機102
において、圧縮機1が駆動するとともに、各圧力切替バ
ルブユニット21、22、23に内蔵された図示せぬ各
駆動モータが駆動すると、各冷凍部310、410、5
10の作動空間に高圧と低圧とが交互に供給される。こ
の圧力変動と作動ガスの変位とを各オリフィス314、
414、514と各バッファタンク315、415、5
15とでうまく位相調節することにより、コールドヘッ
ド312、412、512の近辺で寒冷を発生させ、各
コールドヘッドに熱接触した図示せぬ被冷却体を冷却す
るものである。
において、圧縮機1が駆動するとともに、各圧力切替バ
ルブユニット21、22、23に内蔵された図示せぬ各
駆動モータが駆動すると、各冷凍部310、410、5
10の作動空間に高圧と低圧とが交互に供給される。こ
の圧力変動と作動ガスの変位とを各オリフィス314、
414、514と各バッファタンク315、415、5
15とでうまく位相調節することにより、コールドヘッ
ド312、412、512の近辺で寒冷を発生させ、各
コールドヘッドに熱接触した図示せぬ被冷却体を冷却す
るものである。
【0032】本例に示すマルチ型パルス管冷凍機102
の運転に際し、例えば第1冷凍部310が不必要である
ときは、第1高圧通路開閉弁61a及び第1低圧通路開
閉弁71aを閉状態として、これらの通路での作動流体
の往来を遮断する。これにより圧縮機1と不使用状態で
ある第1冷凍部310との連通が遮断されるので、第1
冷凍部310は寒冷を発生しない。一方、使用状態であ
る第2冷凍部410及び第3冷凍部510は圧縮機1と
連通され、圧縮機1から効率良く作動ガスが供給され
る。また、不使用状態である第1冷凍部310は、マル
チ型パルス管冷凍機102の運転中(第2冷凍部410
及び第3冷凍部510で寒冷発生中)にコールドヘッド
312の昇温や被冷却体の交換等の操作を行うことがで
きる。
の運転に際し、例えば第1冷凍部310が不必要である
ときは、第1高圧通路開閉弁61a及び第1低圧通路開
閉弁71aを閉状態として、これらの通路での作動流体
の往来を遮断する。これにより圧縮機1と不使用状態で
ある第1冷凍部310との連通が遮断されるので、第1
冷凍部310は寒冷を発生しない。一方、使用状態であ
る第2冷凍部410及び第3冷凍部510は圧縮機1と
連通され、圧縮機1から効率良く作動ガスが供給され
る。また、不使用状態である第1冷凍部310は、マル
チ型パルス管冷凍機102の運転中(第2冷凍部410
及び第3冷凍部510で寒冷発生中)にコールドヘッド
312の昇温や被冷却体の交換等の操作を行うことがで
きる。
【0033】このように、本例によれば、使用する必要
のない冷凍部と圧縮機とを連通する導管の途中に介装さ
れた開閉弁を閉状態とすることにより、圧縮機から使用
する必要のある冷凍部のみに効率良く作動ガスを供給す
ることができるとともに、冷凍機の運転中に使用する必
要のない冷凍部の昇温、被冷却体の交換等の操作を行う
ことができる。尚、その他の作用効果は上記第1実施形
態例と同一である。
のない冷凍部と圧縮機とを連通する導管の途中に介装さ
れた開閉弁を閉状態とすることにより、圧縮機から使用
する必要のある冷凍部のみに効率良く作動ガスを供給す
ることができるとともに、冷凍機の運転中に使用する必
要のない冷凍部の昇温、被冷却体の交換等の操作を行う
ことができる。尚、その他の作用効果は上記第1実施形
態例と同一である。
【0034】(第3実施形態例)図3は、本発明の第3
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。本例
のマルチ型パルス管冷凍機は、上記第2実施形態例と同
様、基本的には上記第1実施形態例で示したマルチ型パ
ルス管冷凍機101と同一であり、異なるところは、圧
縮機と複数の冷凍部とを連通する導管の途中に開閉弁を
介装してある部分である。従って、本例において上記第
1実施形態例と同一部分については同一符号で示し、以
下、相違点を中心に説明する。
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。本例
のマルチ型パルス管冷凍機は、上記第2実施形態例と同
様、基本的には上記第1実施形態例で示したマルチ型パ
ルス管冷凍機101と同一であり、異なるところは、圧
縮機と複数の冷凍部とを連通する導管の途中に開閉弁を
介装してある部分である。従って、本例において上記第
1実施形態例と同一部分については同一符号で示し、以
下、相違点を中心に説明する。
【0035】図3に示すマルチ型パルス管冷凍機103
において、第1導管81、第2導管82、第3導管83
の途中には、それぞれ第1導管開閉弁81a、第2導管
開閉弁82a、第3導管開閉弁83aが介装されてい
る。これらの開閉弁は、通常の運転中は開いている。そ
の他の構成は、上記第1実施形態例と同一であるので、
同一部分について上記第1実施形態例と同一符号で示
し、その具体的説明は省略する。
において、第1導管81、第2導管82、第3導管83
の途中には、それぞれ第1導管開閉弁81a、第2導管
開閉弁82a、第3導管開閉弁83aが介装されてい
る。これらの開閉弁は、通常の運転中は開いている。そ
の他の構成は、上記第1実施形態例と同一であるので、
同一部分について上記第1実施形態例と同一符号で示
し、その具体的説明は省略する。
【0036】上記構成のマルチ型パルス管冷凍機103
において、圧縮機1が駆動するとともに、各圧力切替バ
ルブユニット21、22、23に内蔵された図示せぬ各
駆動モータが駆動すると、各冷凍部310、410、5
10の作動空間に高圧と低圧とが交互に供給される。こ
の圧力変動と作動ガスの変位とを各オリフィス314、
414、514と各バッファタンク315、415、5
15とでうまく位相調節することにより、コールドヘッ
ド312、412、512の近辺で寒冷を発生させ、各
コールドヘッドに熱接触した図示せぬ被冷却体を冷却す
るものである。
において、圧縮機1が駆動するとともに、各圧力切替バ
ルブユニット21、22、23に内蔵された図示せぬ各
駆動モータが駆動すると、各冷凍部310、410、5
10の作動空間に高圧と低圧とが交互に供給される。こ
の圧力変動と作動ガスの変位とを各オリフィス314、
414、514と各バッファタンク315、415、5
15とでうまく位相調節することにより、コールドヘッ
ド312、412、512の近辺で寒冷を発生させ、各
コールドヘッドに熱接触した図示せぬ被冷却体を冷却す
るものである。
【0037】本例に示すマルチ型パルス管冷凍機103
の運転に際し、例えば第2冷凍部410が不必要である
ときは、第2導管開閉弁82aを閉状態として、第2導
管82での作動流体の往来を遮断する。これにより圧縮
機1と不使用状態である第2冷凍部410との連通が遮
断されるので、第2冷凍部410は寒冷を発生しない。
一方、使用状態である第1冷凍部310及び第3冷凍部
510は圧縮機1と連通され、圧縮機1から効率良く作
動ガスが供給される。また、不使用状態である第2冷凍
部410は、マルチ型パルス管冷凍機103の運転中
(第1冷凍部310及び第3冷凍部510で寒冷発生
中)にコールドヘッド412の昇温や被冷却体の交換等
の操作を行うことができる。
の運転に際し、例えば第2冷凍部410が不必要である
ときは、第2導管開閉弁82aを閉状態として、第2導
管82での作動流体の往来を遮断する。これにより圧縮
機1と不使用状態である第2冷凍部410との連通が遮
断されるので、第2冷凍部410は寒冷を発生しない。
一方、使用状態である第1冷凍部310及び第3冷凍部
510は圧縮機1と連通され、圧縮機1から効率良く作
動ガスが供給される。また、不使用状態である第2冷凍
部410は、マルチ型パルス管冷凍機103の運転中
(第1冷凍部310及び第3冷凍部510で寒冷発生
中)にコールドヘッド412の昇温や被冷却体の交換等
の操作を行うことができる。
【0038】このように、本例によれば、使用する必要
のない冷凍部と圧縮機とを連通する導管の途中に介装さ
れた開閉弁を閉状態とすることにより、圧縮機から使用
する必要のある冷凍部のみに効率良く作動ガスを供給す
ることができるとともに、冷凍機の運転中に使用する必
要のない冷凍部の昇温、被冷却体の交換等の操作を行う
ことができる。尚、その他の作用効果は上記第1実施形
態例と同一である。
のない冷凍部と圧縮機とを連通する導管の途中に介装さ
れた開閉弁を閉状態とすることにより、圧縮機から使用
する必要のある冷凍部のみに効率良く作動ガスを供給す
ることができるとともに、冷凍機の運転中に使用する必
要のない冷凍部の昇温、被冷却体の交換等の操作を行う
ことができる。尚、その他の作用効果は上記第1実施形
態例と同一である。
【0039】(第4実施形態例)図4は、本発明の第4
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示すが、本
例において上記第1実施形態例と同一部分については同
一符号で示す。
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示すが、本
例において上記第1実施形態例と同一部分については同
一符号で示す。
【0040】図において、マルチ型パルス管冷凍機10
4は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1
bに接続された圧力切替バルブユニット24と、少なく
ともパルス管を有し圧力切替バルブユニット24に並列
に接続された3つの冷凍部(第1冷凍部310、第2冷
凍部410、第3冷凍部510)とを備えて構成されて
いる。
4は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1
bに接続された圧力切替バルブユニット24と、少なく
ともパルス管を有し圧力切替バルブユニット24に並列
に接続された3つの冷凍部(第1冷凍部310、第2冷
凍部410、第3冷凍部510)とを備えて構成されて
いる。
【0041】圧縮機1の吐出口1aには、高圧通路6が
接続されている。この高圧通路6は圧力切替バルブユニ
ット24の高圧入力ポート24aに連通している。同様
に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続され
ている。この低圧通路7は圧力切替バルブユニット24
の低圧入力ポート24bに連通している。このようにし
て、圧力切替バルブユニット24は、高圧通路6及び低
圧通路7を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1b
に接続されている。
接続されている。この高圧通路6は圧力切替バルブユニ
ット24の高圧入力ポート24aに連通している。同様
に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続され
ている。この低圧通路7は圧力切替バルブユニット24
の低圧入力ポート24bに連通している。このようにし
て、圧力切替バルブユニット24は、高圧通路6及び低
圧通路7を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1b
に接続されている。
【0042】圧力切替バルブユニット24には3つの冷
凍部(第1冷凍部310、第2冷凍部410、第3冷凍
部510)が接続されている。第1冷凍部310は圧力
切替バルブユニット24に形成された第1出力ポート2
4cに、第2冷凍部410は第2出力ポート24dに、
第3冷凍部510は第3出力ポート24eにそれぞれ接
続されている。
凍部(第1冷凍部310、第2冷凍部410、第3冷凍
部510)が接続されている。第1冷凍部310は圧力
切替バルブユニット24に形成された第1出力ポート2
4cに、第2冷凍部410は第2出力ポート24dに、
第3冷凍部510は第3出力ポート24eにそれぞれ接
続されている。
【0043】第1冷凍部310は、蓄冷器311、コー
ルドヘッド312、パルス管313、オリフィス31
4、バッファタンク315を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器311の一端311aと圧力切替バルブユニ
ット24の第1出力ポート24cとが第1導管81で連
通されて、圧力切替バルブユニット24と第1冷凍部3
10とが接続される。
ルドヘッド312、パルス管313、オリフィス31
4、バッファタンク315を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器311の一端311aと圧力切替バルブユニ
ット24の第1出力ポート24cとが第1導管81で連
通されて、圧力切替バルブユニット24と第1冷凍部3
10とが接続される。
【0044】第2冷凍部410は、蓄冷器411、コー
ルドヘッド412、パルス管413、オリフィス41
4、バッファタンク415を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器411の一端411aと圧力切替バルブユニ
ット24の第2出力ポート24dとが第2導管82で連
通されて、圧力切替バルブユニット24と第2冷凍部4
10とが接続される。
ルドヘッド412、パルス管413、オリフィス41
4、バッファタンク415を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器411の一端411aと圧力切替バルブユニ
ット24の第2出力ポート24dとが第2導管82で連
通されて、圧力切替バルブユニット24と第2冷凍部4
10とが接続される。
【0045】第3冷凍部510は、蓄冷器511、コー
ルドヘッド512、パルス管513、オリフィス51
4、バッファタンク515を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器511の一端511aと圧力切替バルブユニ
ット24の第3出力ポート24eとが第3導管83で連
通されて、圧力切替バルブユニット24と第3冷凍部5
10とが接続される。
ルドヘッド512、パルス管513、オリフィス51
4、バッファタンク515を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器511の一端511aと圧力切替バルブユニ
ット24の第3出力ポート24eとが第3導管83で連
通されて、圧力切替バルブユニット24と第3冷凍部5
10とが接続される。
【0046】上記説明からわかるように、本例における
各冷凍部も、上記第1実施形態例と同様に、オリフィス
型パルス管冷凍機で構成される。
各冷凍部も、上記第1実施形態例と同様に、オリフィス
型パルス管冷凍機で構成される。
【0047】図5は、圧力切替バルブユニット24の断
面概略図である。図において、圧力切替バルブユニット
24は、ハウジング241と、ハウジング241の内空
間241fに収納された弁座242、ロータ243、駆
動モータ244、シャフト245とを主な構成とする。
面概略図である。図において、圧力切替バルブユニット
24は、ハウジング241と、ハウジング241の内空
間241fに収納された弁座242、ロータ243、駆
動モータ244、シャフト245とを主な構成とする。
【0048】ハウジング241は外形が円筒状に形成さ
れており、その内部には内空間241fが形成されてい
る。また、ハウジング241の側面には、高圧入力ポー
ト24a、低圧入力ポート24b、第1出力ポート24
c、第2出力ポート24d、第3出力ポート24eが形
成されている(各出力ポートは図面上同一部分で示して
ある。)。高圧入力ポート24aは高圧入力通路241
aで、低圧入力ポート24bは低圧入力通路241b
で、各出力ポート24c、24d、24eはそれぞれ第
1出力通路241c、第2出力通路241d、第3出力
通路241e(各出力通路は図面上同一部分で示してあ
る。)で、ハウジング241の内空間241fに連通し
ている。
れており、その内部には内空間241fが形成されてい
る。また、ハウジング241の側面には、高圧入力ポー
ト24a、低圧入力ポート24b、第1出力ポート24
c、第2出力ポート24d、第3出力ポート24eが形
成されている(各出力ポートは図面上同一部分で示して
ある。)。高圧入力ポート24aは高圧入力通路241
aで、低圧入力ポート24bは低圧入力通路241b
で、各出力ポート24c、24d、24eはそれぞれ第
1出力通路241c、第2出力通路241d、第3出力
通路241e(各出力通路は図面上同一部分で示してあ
る。)で、ハウジング241の内空間241fに連通し
ている。
【0049】また、図よりわかるように、ハウジング2
41の内空間241fは、弁座242によって2つの室
に気密的に画成され、図示上部室が高圧室241g、図
示下部室が低圧室241hとなっている。
41の内空間241fは、弁座242によって2つの室
に気密的に画成され、図示上部室が高圧室241g、図
示下部室が低圧室241hとなっている。
【0050】図6は、弁座242の概略的な斜視図であ
る。図において、弁座242は円盤状に形成されてお
り、その一端面242a側から側面にかけて、第1連通
路242b、第2連通路242c、第3連通路242d
が形成されている。また、中央にはシャフト通し孔24
2eが一端面242aから他端面242fにかけて貫通
形成されている。
る。図において、弁座242は円盤状に形成されてお
り、その一端面242a側から側面にかけて、第1連通
路242b、第2連通路242c、第3連通路242d
が形成されている。また、中央にはシャフト通し孔24
2eが一端面242aから他端面242fにかけて貫通
形成されている。
【0051】図7は、ロータ243の概略的な斜視図で
ある。図に示すようにこのロータ243は円盤状に形成
されている。また、ロータ243には高圧スリット24
3aと低圧スリット243bとが形成されている。高圧
スリット243aは、ロータ243の両端面を貫通して
形成されている。低圧スリット243bは、図5に示す
ように弁座242との当接面側に形成され、他端面には
貫通していない。また、ロータ243の中心部分にはシ
ャフト固定孔243cが形成されている。図よりわかる
ようにこのシャフト固定孔243cと低圧スリット24
3bは連通している。
ある。図に示すようにこのロータ243は円盤状に形成
されている。また、ロータ243には高圧スリット24
3aと低圧スリット243bとが形成されている。高圧
スリット243aは、ロータ243の両端面を貫通して
形成されている。低圧スリット243bは、図5に示す
ように弁座242との当接面側に形成され、他端面には
貫通していない。また、ロータ243の中心部分にはシ
ャフト固定孔243cが形成されている。図よりわかる
ようにこのシャフト固定孔243cと低圧スリット24
3bは連通している。
【0052】また、図5よりわかるように、駆動モータ
244は、ハウジング241の低圧室241h側に配設
されている。また、ロータ243は高圧室241g側に
配設されており、その一端面243d(図7参照)が弁
座242の一端面242a(図6参照)と同軸的に対面
して当接している。このような配置状態のため、ロータ
243の高圧スリット243aは常時高圧室241gと
連通することとなり、高圧スリット243a内は常時高
圧状態とされる。一方、ロータ243の低圧スリット2
43bは、弁座243に形成されたシャフト通し孔24
3eを介して常時低圧室241hと連通することとな
り、低圧スリット243b内は常時低圧状態とされる。
244は、ハウジング241の低圧室241h側に配設
されている。また、ロータ243は高圧室241g側に
配設されており、その一端面243d(図7参照)が弁
座242の一端面242a(図6参照)と同軸的に対面
して当接している。このような配置状態のため、ロータ
243の高圧スリット243aは常時高圧室241gと
連通することとなり、高圧スリット243a内は常時高
圧状態とされる。一方、ロータ243の低圧スリット2
43bは、弁座243に形成されたシャフト通し孔24
3eを介して常時低圧室241hと連通することとな
り、低圧スリット243b内は常時低圧状態とされる。
【0053】弁座242に形成された各通路(第1連通
路242b、第2連通路242c、第3連通路242
d)は、それぞれハウジング241の側面に形成された
各出力通路(第1出力通路241c、第2出力通路24
1d、第3出力通路241e)と連通するように、その
配置状態が決定されている。
路242b、第2連通路242c、第3連通路242
d)は、それぞれハウジング241の側面に形成された
各出力通路(第1出力通路241c、第2出力通路24
1d、第3出力通路241e)と連通するように、その
配置状態が決定されている。
【0054】駆動モータ244の図示せぬ出力軸にはシ
ャフト245が出力軸と同軸回転可能に連結されてい
る。シャフト245は、弁座242のシャフト通し孔2
42eを経てロータ243のシャフト243c固定孔に
挿入され、この部分で固定されている。
ャフト245が出力軸と同軸回転可能に連結されてい
る。シャフト245は、弁座242のシャフト通し孔2
42eを経てロータ243のシャフト243c固定孔に
挿入され、この部分で固定されている。
【0055】上記構成のマルチ型パルス管冷凍機104
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット24内の駆動モータ244が駆動すると、弁
座242に形成された各出力通路242b、242c、
242dとロータ243に形成された高圧スリット24
3a、低圧スリット243bの連通状態が所定タイミン
グで切り換わる。これにより、各冷凍部310、41
0、510の作動空間に高圧と低圧とが交互に供給され
る。この圧力変動と作動ガスの変位とを各オリフィス3
14、414、515と各バッファタンク315、41
5、515とでうまく位相調節することにより、それぞ
れの冷凍部のコールドヘッド312、412、512の
近辺で寒冷を発生させ、被冷却体を冷却するものであ
る。尚、図8は、本例におけるマルチ型パルス管冷凍機
を運転する際の、圧力切替バルブユニット24から第1
導管81、第2導管82、第3導管83に出力される作
動ガス圧力の高低圧の切替状態を示すグラフである。こ
のグラフよりわかるように、各導管における高低圧の切
替状態は、約60°の位相ずれでバランス良く切替がな
されている。
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット24内の駆動モータ244が駆動すると、弁
座242に形成された各出力通路242b、242c、
242dとロータ243に形成された高圧スリット24
3a、低圧スリット243bの連通状態が所定タイミン
グで切り換わる。これにより、各冷凍部310、41
0、510の作動空間に高圧と低圧とが交互に供給され
る。この圧力変動と作動ガスの変位とを各オリフィス3
14、414、515と各バッファタンク315、41
5、515とでうまく位相調節することにより、それぞ
れの冷凍部のコールドヘッド312、412、512の
近辺で寒冷を発生させ、被冷却体を冷却するものであ
る。尚、図8は、本例におけるマルチ型パルス管冷凍機
を運転する際の、圧力切替バルブユニット24から第1
導管81、第2導管82、第3導管83に出力される作
動ガス圧力の高低圧の切替状態を示すグラフである。こ
のグラフよりわかるように、各導管における高低圧の切
替状態は、約60°の位相ずれでバランス良く切替がな
されている。
【0056】本例によれば、各冷凍部310、410、
510は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド付近の低温部に可動部を持たない。このた
め、コールドヘッド付近の振動が抑制され、振動を嫌う
被冷却体を有する装置への適用も可能となるものであ
る。
510は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド付近の低温部に可動部を持たない。このた
め、コールドヘッド付近の振動が抑制され、振動を嫌う
被冷却体を有する装置への適用も可能となるものであ
る。
【0057】さらに、本例では、マルチ型の極低温冷凍
機であるにもかかわらず、圧力切替バルブユニットと駆
動モータとをそれぞれ1つのみで構成できる。従って、
マルチ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができ
る。
機であるにもかかわらず、圧力切替バルブユニットと駆
動モータとをそれぞれ1つのみで構成できる。従って、
マルチ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができ
る。
【0058】(第5実施形態例)図9は、本発明の第5
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。本例
におけるマルチ型パルス管冷凍機105は、基本的には
上記第4実施形態例で示したマルチ型パルス管冷凍機1
04と同一であり、異なるところは、上記第4時実施形
態例では各冷凍部はパルス管の端部にオリフィス及びバ
ッファタンクを接続したものであるのに対し、本例では
これらを備えず、パルス管の端部を圧力切替バルブユニ
ットに接続している点である。従って、上記第4実施形
態例と同一部分には同一符号で示し、以下、相違点を中
心に説明する。
実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。本例
におけるマルチ型パルス管冷凍機105は、基本的には
上記第4実施形態例で示したマルチ型パルス管冷凍機1
04と同一であり、異なるところは、上記第4時実施形
態例では各冷凍部はパルス管の端部にオリフィス及びバ
ッファタンクを接続したものであるのに対し、本例では
これらを備えず、パルス管の端部を圧力切替バルブユニ
ットに接続している点である。従って、上記第4実施形
態例と同一部分には同一符号で示し、以下、相違点を中
心に説明する。
【0059】図において、マルチ型パルス管冷凍機10
5は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1
bに接続された圧力切替バルブユニット25と、少なく
ともパルス管を有し圧力切替バルブユニット25に並列
に接続された3つの冷凍部(第1冷凍部320、第2冷
凍部420、第3冷凍部520)とを備えて構成されて
いる。
5は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1
bに接続された圧力切替バルブユニット25と、少なく
ともパルス管を有し圧力切替バルブユニット25に並列
に接続された3つの冷凍部(第1冷凍部320、第2冷
凍部420、第3冷凍部520)とを備えて構成されて
いる。
【0060】圧縮機1の吐出口1aには、高圧通路6が
接続されている。この高圧通路6は圧力切替バルブユニ
ット25の高圧入力ポート25aに連通している。同様
に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続され
ている。この低圧通路7は圧力切替バルブユニット25
の低圧入力ポート25bに連通している。このようにし
て、圧力切替バルブユニット25は、高圧通路6及び低
圧通路7を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1b
に接続されている。
接続されている。この高圧通路6は圧力切替バルブユニ
ット25の高圧入力ポート25aに連通している。同様
に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続され
ている。この低圧通路7は圧力切替バルブユニット25
の低圧入力ポート25bに連通している。このようにし
て、圧力切替バルブユニット25は、高圧通路6及び低
圧通路7を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1b
に接続されている。
【0061】圧力切替バルブユニット25には3つの冷
凍部(第1冷凍部320、第2冷凍部420、第3冷凍
部520)が接続されている。第1冷凍部320は圧力
切替バルブユニット25に形成された第1高圧出力ポー
ト25c及び第1低圧出力ポート25fに、第2冷凍部
420は第2高圧出力ポート25d及び第2低圧出力ポ
ート25gに、第3冷凍部520は第3高圧出力ポート
25e及び第3低圧出力ポート25hにそれぞれ接続さ
れている。
凍部(第1冷凍部320、第2冷凍部420、第3冷凍
部520)が接続されている。第1冷凍部320は圧力
切替バルブユニット25に形成された第1高圧出力ポー
ト25c及び第1低圧出力ポート25fに、第2冷凍部
420は第2高圧出力ポート25d及び第2低圧出力ポ
ート25gに、第3冷凍部520は第3高圧出力ポート
25e及び第3低圧出力ポート25hにそれぞれ接続さ
れている。
【0062】第1冷凍部320は、蓄冷器321、コー
ルドヘッド322、パルス管323を直列接続して構成
されており、蓄冷器321の一端321aと圧力切替バ
ルブユニット25の第1高圧出力ポート25aとが第1
蓄冷器側導管84aで、パルス管323の一端323a
と圧力切替バルブユニット25の第1低圧出力ポート2
5fとが第1パルス管側導管84bでそれぞれ連通され
て、圧力切替バルブユニット25と第1冷凍部320と
が接続される。
ルドヘッド322、パルス管323を直列接続して構成
されており、蓄冷器321の一端321aと圧力切替バ
ルブユニット25の第1高圧出力ポート25aとが第1
蓄冷器側導管84aで、パルス管323の一端323a
と圧力切替バルブユニット25の第1低圧出力ポート2
5fとが第1パルス管側導管84bでそれぞれ連通され
て、圧力切替バルブユニット25と第1冷凍部320と
が接続される。
【0063】第2冷凍部420は、蓄冷器421、コー
ルドヘッド422、パルス管423を直列接続して構成
されており、蓄冷器421の一端421aと圧力切替バ
ルブユニット25の第2高圧出力ポート25dとが第2
蓄冷器側導管85aで、パルス管423の一端423a
と圧力切替バルブユニット25の第2低圧出力ポート2
5gとが第2パルス管側導管85bでそれぞれ連通され
て、圧力切替バルブユニット25と第2冷凍部420と
が接続される。
ルドヘッド422、パルス管423を直列接続して構成
されており、蓄冷器421の一端421aと圧力切替バ
ルブユニット25の第2高圧出力ポート25dとが第2
蓄冷器側導管85aで、パルス管423の一端423a
と圧力切替バルブユニット25の第2低圧出力ポート2
5gとが第2パルス管側導管85bでそれぞれ連通され
て、圧力切替バルブユニット25と第2冷凍部420と
が接続される。
【0064】第3冷凍部520は、蓄冷器521、コー
ルドヘッド522、パルス管523を直列接続して構成
されており、蓄冷器521の一端521aと圧力切替バ
ルブユニット25の第3高圧出力ポート25eとが第3
蓄冷器側導管86aで、パルス管523の一端523a
と圧力切替バルブユニット25の第3低圧出力ポート2
5hとが第3パルス管側導管86bでそれぞれ連通され
て、圧力切替バルブユニット25と第3冷凍部520と
が接続される。
ルドヘッド522、パルス管523を直列接続して構成
されており、蓄冷器521の一端521aと圧力切替バ
ルブユニット25の第3高圧出力ポート25eとが第3
蓄冷器側導管86aで、パルス管523の一端523a
と圧力切替バルブユニット25の第3低圧出力ポート2
5hとが第3パルス管側導管86bでそれぞれ連通され
て、圧力切替バルブユニット25と第3冷凍部520と
が接続される。
【0065】このように、本例における各冷凍部は、蓄
冷器と、コールドヘッドと、前記パルス管とを直列に接
続して構成され、かつ、蓄冷器及びパルス管は圧力切替
バルブユニットに接続されてなるものである。即ち、各
冷凍部は4バルブ型パルス管冷凍機で構成される。
冷器と、コールドヘッドと、前記パルス管とを直列に接
続して構成され、かつ、蓄冷器及びパルス管は圧力切替
バルブユニットに接続されてなるものである。即ち、各
冷凍部は4バルブ型パルス管冷凍機で構成される。
【0066】図10は、圧力切替バルブユニット25の
断面概略図である。図において、圧力切替バルブユニッ
ト25は、ハウジング251と、ハウジング251の内
空間251fに収納された弁座252、蓄冷器側ロータ
253、パルス管側ロータ254、ロータ連結部材25
5、駆動モータ256、シャフト257、通路ブロック
258とを主な構成とする。
断面概略図である。図において、圧力切替バルブユニッ
ト25は、ハウジング251と、ハウジング251の内
空間251fに収納された弁座252、蓄冷器側ロータ
253、パルス管側ロータ254、ロータ連結部材25
5、駆動モータ256、シャフト257、通路ブロック
258とを主な構成とする。
【0067】ハウジング251は外形が円筒状に形成さ
れており、その内部には内空間251fが形成されてい
る。また、ハウジング251の側面には、高圧入力ポー
ト25a、低圧入力ポート25b、第1蓄冷器側出力ポ
ート25c、第2蓄冷器側出力ポート25d、第3蓄冷
器側出力ポート25e、第1パルス管側出力ポート25
f、第2パルス管側出力ポート25g、第3パルス管側
出力ポート25hが形成されている(各蓄冷器側出力ポ
ート及び各パルス管側出力ポートは図面上同一部分で示
してある。)。高圧入力ポート25aは高圧入力通路2
51aで、低圧入力ポート25bは低圧入力通路251
bで、各蓄冷器側出力ポート25c、25d、25eは
各蓄冷器側出力通路251c、251d、251e(各
蓄冷器側出力通路は図面上同一部分で示してある。)
で、各パルス管側出力ポート25f、25g、25hは
各パルス管側出力通路251f、251g、251h
(各パルス管側出力通路は図面上同一部分で示してあ
る。)で、それぞれハウジング251の内空間251f
に連通している。
れており、その内部には内空間251fが形成されてい
る。また、ハウジング251の側面には、高圧入力ポー
ト25a、低圧入力ポート25b、第1蓄冷器側出力ポ
ート25c、第2蓄冷器側出力ポート25d、第3蓄冷
器側出力ポート25e、第1パルス管側出力ポート25
f、第2パルス管側出力ポート25g、第3パルス管側
出力ポート25hが形成されている(各蓄冷器側出力ポ
ート及び各パルス管側出力ポートは図面上同一部分で示
してある。)。高圧入力ポート25aは高圧入力通路2
51aで、低圧入力ポート25bは低圧入力通路251
bで、各蓄冷器側出力ポート25c、25d、25eは
各蓄冷器側出力通路251c、251d、251e(各
蓄冷器側出力通路は図面上同一部分で示してある。)
で、各パルス管側出力ポート25f、25g、25hは
各パルス管側出力通路251f、251g、251h
(各パルス管側出力通路は図面上同一部分で示してあ
る。)で、それぞれハウジング251の内空間251f
に連通している。
【0068】また、図よりわかるように、ハウジング2
51の内空間251fは、弁座252によって2つの室
に気密的に画成され、図示上部室が高圧室251i、図
示下部室が低圧室251jとなっている。
51の内空間251fは、弁座252によって2つの室
に気密的に画成され、図示上部室が高圧室251i、図
示下部室が低圧室251jとなっている。
【0069】弁座252及び蓄冷器側ロータ253の詳
細構成は、上記第4実施形態例で説明した図6及び図7
に示す弁座及びロータと同一構成である。また、パルス
管側ロータ254は、ハウジング251内での配設状態
において蓄冷器側ロータ253と反対向きになっている
のみで、その基本的な構成自体は蓄冷器側ロータ253
と同一構成である。従って、その詳細説明を省略する。
細構成は、上記第4実施形態例で説明した図6及び図7
に示す弁座及びロータと同一構成である。また、パルス
管側ロータ254は、ハウジング251内での配設状態
において蓄冷器側ロータ253と反対向きになっている
のみで、その基本的な構成自体は蓄冷器側ロータ253
と同一構成である。従って、その詳細説明を省略する。
【0070】駆動モータ256は、ハウジング251の
低圧室251j側に配設されている。また、蓄冷器側ロ
ータ253、パルス管側ロータ254、両ロータ25
3、254を同軸的に連結するロータ連結部材255、
通路ブロック258は高圧室251i側に配設されてい
る。
低圧室251j側に配設されている。また、蓄冷器側ロ
ータ253、パルス管側ロータ254、両ロータ25
3、254を同軸的に連結するロータ連結部材255、
通路ブロック258は高圧室251i側に配設されてい
る。
【0071】弁座252の一端面と蓄冷器側ロータ25
3の一端面とは対面して同軸的に当接しており、蓄冷器
側ロータ253が回転することにより、蓄冷器側ロータ
253に形成された高圧スリット(図示せず)及び低圧
スリット(図示せず)と、弁座252に形成された各通
路(図示せず)との連通が切り換えられるようになって
いる。また、弁座252に形成された前記各通路は、そ
れぞれハウジング251の側面に形成された各出力通路
(第1出力通路251c、第2出力通路251d、第3
出力通路251e)と連通するように、その配置状態が
決定されている。
3の一端面とは対面して同軸的に当接しており、蓄冷器
側ロータ253が回転することにより、蓄冷器側ロータ
253に形成された高圧スリット(図示せず)及び低圧
スリット(図示せず)と、弁座252に形成された各通
路(図示せず)との連通が切り換えられるようになって
いる。また、弁座252に形成された前記各通路は、そ
れぞれハウジング251の側面に形成された各出力通路
(第1出力通路251c、第2出力通路251d、第3
出力通路251e)と連通するように、その配置状態が
決定されている。
【0072】通路ブロック258の一端面とパルス管側
ロータ254の一端面とは対面して同軸的に当接してお
り、パルス管側ロータ254が回転することにより、パ
ルス管側ロータ254に形成された高圧スリット及び低
圧スリット(図示せず)と、通路ブロック258に形成
された各通路(第1通路258a、第2通路258b、
第3通路258c)との連通が切り換えられるようにな
っている。また、これらの各通路(第1通路258a、
第2通路258b、第3通路258c)は、それぞれハ
ウジング251の側面に形成された各出力通路(第1パ
ルス管側出力通路251f、第2パルス管側出力通路2
51g、第3パルス管側出力通路251h)と連通する
ように、その配置状態が決定されている。
ロータ254の一端面とは対面して同軸的に当接してお
り、パルス管側ロータ254が回転することにより、パ
ルス管側ロータ254に形成された高圧スリット及び低
圧スリット(図示せず)と、通路ブロック258に形成
された各通路(第1通路258a、第2通路258b、
第3通路258c)との連通が切り換えられるようにな
っている。また、これらの各通路(第1通路258a、
第2通路258b、第3通路258c)は、それぞれハ
ウジング251の側面に形成された各出力通路(第1パ
ルス管側出力通路251f、第2パルス管側出力通路2
51g、第3パルス管側出力通路251h)と連通する
ように、その配置状態が決定されている。
【0073】駆動モータ256の図示せぬ出力軸にはシ
ャフト257が出力軸と同軸回転可能に連結されてい
る。シャフト257は、弁座252のシャフト通し孔2
52eを経て蓄冷器側ロータ253のシャフト固定孔2
53cに挿入され、この部分で固定されている。
ャフト257が出力軸と同軸回転可能に連結されてい
る。シャフト257は、弁座252のシャフト通し孔2
52eを経て蓄冷器側ロータ253のシャフト固定孔2
53cに挿入され、この部分で固定されている。
【0074】上記構成のマルチ型パルス管冷凍機105
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット25内の駆動モータ256が駆動すると、該
圧力切替バルブユニット25内の弁座252の各連通路
と蓄冷器側ロータ253の高圧スリット、低圧スリット
の連通状態、及び、通路ブロック258の各通路とパル
ス管側ロータ254の高圧スリット、低圧スリットの連
通状態が所定タイミングで切り換わる。これにより、各
蓄冷器側導管84a、85a、86aから各冷凍部32
0、420、520の作動空間に高圧ガスと低圧ガスと
が交互に供給されるとともに、パルス管側導管84b、
85b、86bからも各冷凍部320、420、520
内に作動ガスが導入・排出される。このように本例では
各冷凍部の両側から作動ガスが供給されるが、これらの
作動ガスの供給タイミングをうまく制御することによ
り、作動空間内の作動ガスの圧力変動と変位とに所定の
位相差をつけ、この位相差を最適にすることによりコー
ルドヘッド近辺で寒冷を発生させ、被冷却体を冷却する
ものである。
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット25内の駆動モータ256が駆動すると、該
圧力切替バルブユニット25内の弁座252の各連通路
と蓄冷器側ロータ253の高圧スリット、低圧スリット
の連通状態、及び、通路ブロック258の各通路とパル
ス管側ロータ254の高圧スリット、低圧スリットの連
通状態が所定タイミングで切り換わる。これにより、各
蓄冷器側導管84a、85a、86aから各冷凍部32
0、420、520の作動空間に高圧ガスと低圧ガスと
が交互に供給されるとともに、パルス管側導管84b、
85b、86bからも各冷凍部320、420、520
内に作動ガスが導入・排出される。このように本例では
各冷凍部の両側から作動ガスが供給されるが、これらの
作動ガスの供給タイミングをうまく制御することによ
り、作動空間内の作動ガスの圧力変動と変位とに所定の
位相差をつけ、この位相差を最適にすることによりコー
ルドヘッド近辺で寒冷を発生させ、被冷却体を冷却する
ものである。
【0075】本例によれば、各冷凍部320、420、
520は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド付近の低温部に可動部を持たない。このた
め、コールドヘッド付近の振動が抑制され、振動を嫌う
被冷却体を有する装置への適用も可能となるものであ
る。
520は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド付近の低温部に可動部を持たない。このた
め、コールドヘッド付近の振動が抑制され、振動を嫌う
被冷却体を有する装置への適用も可能となるものであ
る。
【0076】さらに、本例では、マルチ型の極低温冷凍
機であるにもかかわらず、圧力切替バルブユニットと駆
動モータとをそれぞれ1つのみで構成できる。従って、
マルチ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができ
る。
機であるにもかかわらず、圧力切替バルブユニットと駆
動モータとをそれぞれ1つのみで構成できる。従って、
マルチ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができ
る。
【0077】(第6実施形態例)図11は、本発明の第
6実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。本
例のマルチ型パルス管冷凍機は、基本的には上記第5実
施形態例で示したマルチ型パルス管冷凍機105と同一
であり、異なるところは、圧縮機と複数の冷凍部とを連
通する導管の途中に開閉弁を介装してある部分である。
従って、本例において上記第5実施形態例と同一部分に
ついては同一符号で示し、以下、相違点を中心に説明す
る。
6実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。本
例のマルチ型パルス管冷凍機は、基本的には上記第5実
施形態例で示したマルチ型パルス管冷凍機105と同一
であり、異なるところは、圧縮機と複数の冷凍部とを連
通する導管の途中に開閉弁を介装してある部分である。
従って、本例において上記第5実施形態例と同一部分に
ついては同一符号で示し、以下、相違点を中心に説明す
る。
【0078】図11に示すマルチ型パルス管冷凍機10
6において、第1蓄冷器側出力導管84a、第2蓄冷器
側出力導管85a、第3蓄冷器側出力導管86aの途中
には、それぞれ第1蓄冷器側出力導管開閉弁841a、
第2蓄冷器側出力導管開閉弁851a、第3蓄冷器側出
力導管開閉弁861aが介装されている。また、第1パ
ルス管側出力導管84b、第2パルス管側出力導管85
b、第3パルス管側出力導管86bの途中には、それぞ
れ第1パルス管側出力導管開閉弁841b、第2パルス
管側出力導管開閉弁851b、第3パルス管側出力導管
開閉弁861bが介装されている。その他の構成は、上
記第5実施形態例と同一であるので、同一部分について
上記第5実施形態例と同一符号で示し、その具体的説明
は省略する。
6において、第1蓄冷器側出力導管84a、第2蓄冷器
側出力導管85a、第3蓄冷器側出力導管86aの途中
には、それぞれ第1蓄冷器側出力導管開閉弁841a、
第2蓄冷器側出力導管開閉弁851a、第3蓄冷器側出
力導管開閉弁861aが介装されている。また、第1パ
ルス管側出力導管84b、第2パルス管側出力導管85
b、第3パルス管側出力導管86bの途中には、それぞ
れ第1パルス管側出力導管開閉弁841b、第2パルス
管側出力導管開閉弁851b、第3パルス管側出力導管
開閉弁861bが介装されている。その他の構成は、上
記第5実施形態例と同一であるので、同一部分について
上記第5実施形態例と同一符号で示し、その具体的説明
は省略する。
【0079】上記構成のマルチ型パルス管冷凍機106
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット25内の駆動モータ256が駆動すると、該
圧力切替バルブユニット25内の弁座252の各連通路
と蓄冷器側ロータ253の高圧スリット、低圧スリット
の連通状態、及び、通路ブロック258の各通路とパル
ス管側ロータ254の高圧スリット、低圧スリットの連
通状態が所定タイミングで切り換わる。これにより、各
蓄冷器側導管84a、85a、86aから各冷凍部32
0、420、520の作動空間に高圧ガスと低圧ガスと
が交互に供給されるとともに、パルス管側導管84b、
85b、86bからも各冷凍部320、420、520
内に作動ガスが導入・排出される。このように本例では
各冷凍部の両側から作動ガスが供給されるが、これらの
作動ガスの供給タイミングをうまく制御することによ
り、作動空間内の作動ガスの圧力変動と変位とに所定の
位相差をつけ、この位相差を最適にすることによりコー
ルドヘッド近辺で寒冷を発生させ、被冷却体を冷却する
ものである。
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット25内の駆動モータ256が駆動すると、該
圧力切替バルブユニット25内の弁座252の各連通路
と蓄冷器側ロータ253の高圧スリット、低圧スリット
の連通状態、及び、通路ブロック258の各通路とパル
ス管側ロータ254の高圧スリット、低圧スリットの連
通状態が所定タイミングで切り換わる。これにより、各
蓄冷器側導管84a、85a、86aから各冷凍部32
0、420、520の作動空間に高圧ガスと低圧ガスと
が交互に供給されるとともに、パルス管側導管84b、
85b、86bからも各冷凍部320、420、520
内に作動ガスが導入・排出される。このように本例では
各冷凍部の両側から作動ガスが供給されるが、これらの
作動ガスの供給タイミングをうまく制御することによ
り、作動空間内の作動ガスの圧力変動と変位とに所定の
位相差をつけ、この位相差を最適にすることによりコー
ルドヘッド近辺で寒冷を発生させ、被冷却体を冷却する
ものである。
【0080】本例に示すマルチ型パルス管冷凍機106
の運転に際し、例えば第3冷凍部520が不必要である
ときは、第3蓄冷器側出力導管開閉弁861a及び第3
パルス管側出力導管861bを閉状態として、第3蓄冷
器側出力導管86a及び第3パルス管側出力導管86b
での作動流体の往来を遮断する。これにより圧縮機1と
不使用状態である第3冷凍部520との連通が遮断され
るので、第3冷凍部510は寒冷を発生しない。一方、
使用状態である第1冷凍部320及び第2冷凍部420
は圧縮機1と連通され、圧縮機1から効率良く作動ガス
が供給される。また、不使用状態である第3冷凍部52
0は、マルチ型パルス管冷凍機106の運転中(第1冷
凍部320及び第2冷凍部420で寒冷発生中)にコー
ルドヘッド522の昇温や被冷却体の交換等の操作を行
うことができる。
の運転に際し、例えば第3冷凍部520が不必要である
ときは、第3蓄冷器側出力導管開閉弁861a及び第3
パルス管側出力導管861bを閉状態として、第3蓄冷
器側出力導管86a及び第3パルス管側出力導管86b
での作動流体の往来を遮断する。これにより圧縮機1と
不使用状態である第3冷凍部520との連通が遮断され
るので、第3冷凍部510は寒冷を発生しない。一方、
使用状態である第1冷凍部320及び第2冷凍部420
は圧縮機1と連通され、圧縮機1から効率良く作動ガス
が供給される。また、不使用状態である第3冷凍部52
0は、マルチ型パルス管冷凍機106の運転中(第1冷
凍部320及び第2冷凍部420で寒冷発生中)にコー
ルドヘッド522の昇温や被冷却体の交換等の操作を行
うことができる。
【0081】このように、本例によれば、使用する必要
のない冷凍部と圧縮機とを連通する導管の途中に介装さ
れた開閉弁を閉状態とすることにより、圧縮機から使用
する必要のある冷凍部に効率良く作動ガスを供給するこ
とができるとともに、冷凍機の運転中に使用する必要の
ない冷凍部の昇温、被冷却体の交換等の操作を行うこと
ができる。尚、その他の作用効果は上記第5実施形態例
と同一である。
のない冷凍部と圧縮機とを連通する導管の途中に介装さ
れた開閉弁を閉状態とすることにより、圧縮機から使用
する必要のある冷凍部に効率良く作動ガスを供給するこ
とができるとともに、冷凍機の運転中に使用する必要の
ない冷凍部の昇温、被冷却体の交換等の操作を行うこと
ができる。尚、その他の作用効果は上記第5実施形態例
と同一である。
【0082】(第7実施形態例)図12は、本発明の第
7実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。
尚、本例において上記第4実施形態例と同一部分につい
ては同一符号で示す。
7実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示す。
尚、本例において上記第4実施形態例と同一部分につい
ては同一符号で示す。
【0083】図において、マルチ型パルス管冷凍機10
7は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1
bに接続された圧力切替バルブユニット26と、圧力切
替バルブユニット26に接続された出力導管87と、少
なくともパルス管を有し出力導管87に並列に接続され
た複数の冷凍部(第1冷凍部310、第2冷凍部41
0、第3冷凍部510)とを備えて構成されている。
7は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1
bに接続された圧力切替バルブユニット26と、圧力切
替バルブユニット26に接続された出力導管87と、少
なくともパルス管を有し出力導管87に並列に接続され
た複数の冷凍部(第1冷凍部310、第2冷凍部41
0、第3冷凍部510)とを備えて構成されている。
【0084】圧縮機1の吐出口1aには、高圧通路6が
接続されている。この高圧通路6は圧力切替バルブユニ
ット26の高圧入力ポート26aに連通している。同様
に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続され
ている。この低圧通路7は圧力切替バルブユニット24
の低圧入力ポート26bに連通している。このようにし
て、圧力切替バルブユニット26は、高圧通路6及び低
圧通路7を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1b
に接続されている。
接続されている。この高圧通路6は圧力切替バルブユニ
ット26の高圧入力ポート26aに連通している。同様
に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続され
ている。この低圧通路7は圧力切替バルブユニット24
の低圧入力ポート26bに連通している。このようにし
て、圧力切替バルブユニット26は、高圧通路6及び低
圧通路7を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1b
に接続されている。
【0085】圧力切替バルブユニット26には出力ポー
ト26cが形成されている。この出力ポート26cには
出力導管87が接続されている。そして、この出力導管
87には3つの冷凍部(第1冷凍部310、第2冷凍部
410、第3冷凍部510)が並列に接続されている。
ト26cが形成されている。この出力ポート26cには
出力導管87が接続されている。そして、この出力導管
87には3つの冷凍部(第1冷凍部310、第2冷凍部
410、第3冷凍部510)が並列に接続されている。
【0086】第1冷凍部310は、蓄冷器311、コー
ルドヘッド312、パルス管313、オリフィス31
4、バッファタンク315を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器311の一端311aと出力導管87とが分
岐管36で連通されて、出力導管87と第1冷凍部31
0とが接続される。
ルドヘッド312、パルス管313、オリフィス31
4、バッファタンク315を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器311の一端311aと出力導管87とが分
岐管36で連通されて、出力導管87と第1冷凍部31
0とが接続される。
【0087】第2冷凍部410は、蓄冷器411、コー
ルドヘッド412、パルス管413、オリフィス41
4、バッファタンク415を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器411の一端411aと出力導管87とが分
岐管46で連通されて、出力導管87と第2冷凍部41
0とが接続される。
ルドヘッド412、パルス管413、オリフィス41
4、バッファタンク415を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器411の一端411aと出力導管87とが分
岐管46で連通されて、出力導管87と第2冷凍部41
0とが接続される。
【0088】第3冷凍部510は、蓄冷器511、コー
ルドヘッド512、パルス管513、オリフィス51
4、バッファタンク515を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器511の一端511aと出力導管87の端部
とが連通されて、出力導管87と第3冷凍部510とが
接続される。
ルドヘッド512、パルス管513、オリフィス51
4、バッファタンク515を直列接続して構成されてお
り、蓄冷器511の一端511aと出力導管87の端部
とが連通されて、出力導管87と第3冷凍部510とが
接続される。
【0089】上記説明からわかるように、本例における
各冷凍部は、上記第1及び第4実施形態例と同様に、オリ
フィス型パルス管冷凍機で構成される。
各冷凍部は、上記第1及び第4実施形態例と同様に、オリ
フィス型パルス管冷凍機で構成される。
【0090】尚、本例において用いる圧力切り換えバル
ブユニット26は、基本的には図5に示すものと同一で
あり、異なるところは、弁座を図13に示すもの(内部
に連通路262aが1つだけ形成されているもの)に置
き換えたこと、及び、図13に示す弁座262に形成さ
れた連通路262に対応する通路がハウジングに1つだ
け形成されていることのみである。その他の構成は、図
5に示すものと同一であるので、その詳細説明を省略す
る。
ブユニット26は、基本的には図5に示すものと同一で
あり、異なるところは、弁座を図13に示すもの(内部
に連通路262aが1つだけ形成されているもの)に置
き換えたこと、及び、図13に示す弁座262に形成さ
れた連通路262に対応する通路がハウジングに1つだ
け形成されていることのみである。その他の構成は、図
5に示すものと同一であるので、その詳細説明を省略す
る。
【0091】上記構成のマルチ型パルス管冷凍機107
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット26に内蔵された図示せぬ各駆動モータが駆
動すると、各冷凍部310、410、510の作動空間
に高圧と低圧とが交互に供給される。この圧力変動と作
動ガスの変位とを各オリフィス314、414、514
と各バッファタンク315、415、515とでうまく
位相調節することにより、コールドヘッド312、41
2、512の近辺で寒冷を発生させ、各コールドヘッド
に熱接触した図示せぬ被冷却体を冷却するものである。
尚、本例におけるマルチ型パルス管冷凍機を運転する際
の、圧力切替バルブユニット26から分岐管36、4
6、56に出力される作動ガス圧力の高低圧の切り換え
状態は、各分岐管で同一に進行する。
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット26に内蔵された図示せぬ各駆動モータが駆
動すると、各冷凍部310、410、510の作動空間
に高圧と低圧とが交互に供給される。この圧力変動と作
動ガスの変位とを各オリフィス314、414、514
と各バッファタンク315、415、515とでうまく
位相調節することにより、コールドヘッド312、41
2、512の近辺で寒冷を発生させ、各コールドヘッド
に熱接触した図示せぬ被冷却体を冷却するものである。
尚、本例におけるマルチ型パルス管冷凍機を運転する際
の、圧力切替バルブユニット26から分岐管36、4
6、56に出力される作動ガス圧力の高低圧の切り換え
状態は、各分岐管で同一に進行する。
【0092】本例によれば、各冷凍部310、410、
510は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド312、412、512付近の低温部に可動
部を持たない。このため、コールドヘッド312、41
2、512付近の振動が抑制され、振動を嫌う被冷却体
を有する装置への適用も可能となるものである。
510は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド312、412、512付近の低温部に可動
部を持たない。このため、コールドヘッド312、41
2、512付近の振動が抑制され、振動を嫌う被冷却体
を有する装置への適用も可能となるものである。
【0093】さらに、本例では、マルチ型の極低温冷凍
機であるにもかかわらず、圧力切替バルブユニットと駆
動モータとをそれぞれ1つのみで構成できる。従って、
マルチ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができ
る。
機であるにもかかわらず、圧力切替バルブユニットと駆
動モータとをそれぞれ1つのみで構成できる。従って、
マルチ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができ
る。
【0094】(第8実施形態例)図14は、本発明の第
8実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示すが、
本例において上記第5実施形態例と同一部分については
同一符号で示す。
8実施形態例であるマルチ型パルス管冷凍機を示すが、
本例において上記第5実施形態例と同一部分については
同一符号で示す。
【0095】図において、マルチ型パルス管冷凍機10
8は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1
bに接続された圧力切替バルブユニット27と、圧力切
替バルブユニット27に接続された蓄冷器側出力導管8
8及びパルス管側出力導管89と、少なくともパルス管
を有し蓄冷器側出力導管88及びパルス管側出力導管8
9に並列に接続された複数の冷凍部(第1冷凍部32
0、第2冷凍部420、第3冷凍部520)とを備えて
構成されている。
8は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1
bに接続された圧力切替バルブユニット27と、圧力切
替バルブユニット27に接続された蓄冷器側出力導管8
8及びパルス管側出力導管89と、少なくともパルス管
を有し蓄冷器側出力導管88及びパルス管側出力導管8
9に並列に接続された複数の冷凍部(第1冷凍部32
0、第2冷凍部420、第3冷凍部520)とを備えて
構成されている。
【0096】圧縮機1の吐出口1aには、高圧通路6が
接続されている。この高圧通路6は圧力切替バルブユニ
ット27の高圧入力ポート27aに連通している。同様
に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続され
ている。この低圧通路7は圧力切替バルブユニット27
の低圧入力ポート27bに連通している。このようにし
て、圧力切替バルブユニット27は、高圧通路6及び低
圧通路7を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1b
に接続されている。
接続されている。この高圧通路6は圧力切替バルブユニ
ット27の高圧入力ポート27aに連通している。同様
に、圧縮機1の吸入口1bには、低圧通路7が接続され
ている。この低圧通路7は圧力切替バルブユニット27
の低圧入力ポート27bに連通している。このようにし
て、圧力切替バルブユニット27は、高圧通路6及び低
圧通路7を介して圧縮機1の吐出口1a及び吸入口1b
に接続されている。
【0097】圧力切替バルブユニット27には蓄冷器側
出力ポート27d及びパルス管側出力ポート27eが形
成されている。蓄冷器側出力ポート27dには蓄冷器側
出力導管88が接続されている。また、パルス管側出力
ポート27eにはパルス管側出力導管89が接続されて
いる。そして、これらの出力導管88、89には3つの
冷凍部(第1冷凍部320、第2冷凍部420、第3冷
凍部520)が並列に接続されている。
出力ポート27d及びパルス管側出力ポート27eが形
成されている。蓄冷器側出力ポート27dには蓄冷器側
出力導管88が接続されている。また、パルス管側出力
ポート27eにはパルス管側出力導管89が接続されて
いる。そして、これらの出力導管88、89には3つの
冷凍部(第1冷凍部320、第2冷凍部420、第3冷
凍部520)が並列に接続されている。
【0098】第1冷凍部320は、蓄冷器321、コー
ルドヘッド322、パルス管323を直列接続して構成
されており、蓄冷器321の一端321aと蓄冷器側出
力導管88とが分岐管37で、パルス管323の一端3
23aとパルス管側出力導管89とが分岐管38でそれ
ぞれ連通されて、蓄冷器側出力導管88及びパルス管側
出力導管89と第1冷凍部320とが接続される。
ルドヘッド322、パルス管323を直列接続して構成
されており、蓄冷器321の一端321aと蓄冷器側出
力導管88とが分岐管37で、パルス管323の一端3
23aとパルス管側出力導管89とが分岐管38でそれ
ぞれ連通されて、蓄冷器側出力導管88及びパルス管側
出力導管89と第1冷凍部320とが接続される。
【0099】第2冷凍部420は、蓄冷器421、コー
ルドヘッド422、パルス管423を直列接続して構成
されており、蓄冷器421の一端421aと蓄冷器側出
力導管88とが分岐管47で、パルス管423の一端4
23aとパルス管側出力導管89とが分岐管48でそれ
ぞれ連通されて、蓄冷器側出力導管88及びパルス管側
出力導管89と第2冷凍部420とが接続される。
ルドヘッド422、パルス管423を直列接続して構成
されており、蓄冷器421の一端421aと蓄冷器側出
力導管88とが分岐管47で、パルス管423の一端4
23aとパルス管側出力導管89とが分岐管48でそれ
ぞれ連通されて、蓄冷器側出力導管88及びパルス管側
出力導管89と第2冷凍部420とが接続される。
【0100】第3冷凍部520は、蓄冷器521、コー
ルドヘッド522、パルス管523を直列接続して構成
されており、蓄冷器521の一端521aと蓄冷器側出
力導管88とが分岐管57で、パルス管523の一端5
23aとパルス管側出力導管89とが分岐管58でそれ
ぞれ連通されて、蓄冷器側出力導管88及びパルス管側
出力導管89と第3冷凍部520とが接続される。
ルドヘッド522、パルス管523を直列接続して構成
されており、蓄冷器521の一端521aと蓄冷器側出
力導管88とが分岐管57で、パルス管523の一端5
23aとパルス管側出力導管89とが分岐管58でそれ
ぞれ連通されて、蓄冷器側出力導管88及びパルス管側
出力導管89と第3冷凍部520とが接続される。
【0101】上記説明からわかるように、本例における
各冷凍部は、上記第5実施形態例と同様、4バルブ型パ
ルス管冷凍機で構成される。
各冷凍部は、上記第5実施形態例と同様、4バルブ型パ
ルス管冷凍機で構成される。
【0102】尚、本例において用いる圧力切り換えバル
ブユニット27は、基本的には図10に示すものと同一
であり、異なるところは、弁座を図13に示すもの(内
部に連通路が1つだけ形成されているもの)に置き換え
たこと、通路ブロックを内部に通路が1つだけ形成され
ているものに置き換えたこと、及び、図13に示す弁座
に形成された通路に対応する通路及び上記置き換えた通
路ブロックに形成された通路に対応する通路がハウジン
グにそれぞれ1つだけ形成されていることのみである。
その他の構成は、図6に示すものと同一であるので、そ
の詳細説明を省略する。
ブユニット27は、基本的には図10に示すものと同一
であり、異なるところは、弁座を図13に示すもの(内
部に連通路が1つだけ形成されているもの)に置き換え
たこと、通路ブロックを内部に通路が1つだけ形成され
ているものに置き換えたこと、及び、図13に示す弁座
に形成された通路に対応する通路及び上記置き換えた通
路ブロックに形成された通路に対応する通路がハウジン
グにそれぞれ1つだけ形成されていることのみである。
その他の構成は、図6に示すものと同一であるので、そ
の詳細説明を省略する。
【0103】上記構成のマルチ型パルス管冷凍機108
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット27に内蔵された図示せぬ各駆動モータが駆
動すると、蓄冷器側出力導管88から各分岐管(分岐管
37、47、57)を経て各冷凍部320、420、5
20の作動空間に高圧ガスと低圧ガスとが交互に供給さ
れる。これとともに、パルス管側出力導管89からも各
分岐管(分岐管38、48、58)を経て各冷凍部32
0、420、520内に作動ガスが導入・排出される。
このように本例では各冷凍部の両側から作動ガスが供給
されるが、これらの作動ガスの供給タイミングをうまく
制御することにより、作動空間内の作動ガスの圧力変動
と変位とに所定の位相差をつけ、この位相差を最適にす
ることによりコールドヘッド近辺で寒冷を発生させ、被
冷却体を冷却するものである。
において、圧縮機1が駆動するとともに、圧力切替バル
ブユニット27に内蔵された図示せぬ各駆動モータが駆
動すると、蓄冷器側出力導管88から各分岐管(分岐管
37、47、57)を経て各冷凍部320、420、5
20の作動空間に高圧ガスと低圧ガスとが交互に供給さ
れる。これとともに、パルス管側出力導管89からも各
分岐管(分岐管38、48、58)を経て各冷凍部32
0、420、520内に作動ガスが導入・排出される。
このように本例では各冷凍部の両側から作動ガスが供給
されるが、これらの作動ガスの供給タイミングをうまく
制御することにより、作動空間内の作動ガスの圧力変動
と変位とに所定の位相差をつけ、この位相差を最適にす
ることによりコールドヘッド近辺で寒冷を発生させ、被
冷却体を冷却するものである。
【0104】本例によれば、各冷凍部320、420、
520は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド322、422、522付近の低温部に可動
部を持たない。このため、コールドヘッド322、42
2、522付近の振動が抑制され、振動を嫌う被冷却体
を有する装置への適用も可能となるものである。
520は、パルス管を用いた冷凍方式であるので、コー
ルドヘッド322、422、522付近の低温部に可動
部を持たない。このため、コールドヘッド322、42
2、522付近の振動が抑制され、振動を嫌う被冷却体
を有する装置への適用も可能となるものである。
【0105】さらに、本例では、マルチ型の極低温冷凍
機であるにもかかわらず、圧力切替バルブユニットと駆
動モータとをそれぞれ1つのみで構成できる。従って、
マルチ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができ
る。
機であるにもかかわらず、圧力切替バルブユニットと駆
動モータとをそれぞれ1つのみで構成できる。従って、
マルチ型極低温冷凍機のコンパクト化を図ることができ
る。
【0106】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の冷凍部にパルス管を使用する冷凍機を用いたの
で、複数箇所を冷却する必要があり、かつ、冷却箇所で
の振動を嫌う装置に適用可能なマルチ型極低温冷凍機を
提供することができる。
複数の冷凍部にパルス管を使用する冷凍機を用いたの
で、複数箇所を冷却する必要があり、かつ、冷却箇所で
の振動を嫌う装置に適用可能なマルチ型極低温冷凍機を
提供することができる。
【0107】また、本発明によれば、複数の冷凍部にパ
ルス管を使用する冷凍機を用い、かつ圧力切替バルブユ
ニットを共通化することができるようにしたので、マル
チ型極低温冷凍機において、コンパクト化を図ることが
できる。
ルス管を使用する冷凍機を用い、かつ圧力切替バルブユ
ニットを共通化することができるようにしたので、マル
チ型極低温冷凍機において、コンパクト化を図ることが
できる。
【図1】本発明の第1実施形態例におけるマルチ型パル
ス管冷凍機の概略構成図である。
ス管冷凍機の概略構成図である。
【図2】本発明の第2実施形態例におけるマルチ型パル
ス管冷凍機の概略構成図である。
ス管冷凍機の概略構成図である。
【図3】本発明の第3実施形態例におけるマルチ型パル
ス管冷凍機の概略構成図である。
ス管冷凍機の概略構成図である。
【図4】本発明の第4実施形態例におけるマルチ型パル
ス管冷凍機の概略構成図である。
ス管冷凍機の概略構成図である。
【図5】本発明の第4実施形態例におけるマルチ型パル
ス管冷凍機に適用する圧力切替バルブユニットの断面概
略図である。
ス管冷凍機に適用する圧力切替バルブユニットの断面概
略図である。
【図6】本発明の第4実施形態例における圧力切替弁に
適用する弁座の概略斜視図である。
適用する弁座の概略斜視図である。
【図7】本発明の第4実施形態例における圧力切替弁に
適用するロータの概略斜視図である。
適用するロータの概略斜視図である。
【図8】本発明の第4実施形態例におけるマルチ型パル
ス管冷凍機を運転する際の、圧力切替バルブユニットか
ら第1導管、第2導管、第3導管に出力される作動ガス
圧力の高低圧の切替状態を示すグラフである。
ス管冷凍機を運転する際の、圧力切替バルブユニットか
ら第1導管、第2導管、第3導管に出力される作動ガス
圧力の高低圧の切替状態を示すグラフである。
【図9】本発明の第5実施形態例におけるマルチ型パル
ス管冷凍機の概略構成図である。
ス管冷凍機の概略構成図である。
【図10】本発明の第5、第6実施形態例におけるマル
チ型パルス管冷凍機に適用する圧力切替バルブユニット
の概略断面図である。
チ型パルス管冷凍機に適用する圧力切替バルブユニット
の概略断面図である。
【図11】本発明の第6実施形態例におけるマルチ型パ
ルス管冷凍機の概略構成図である。
ルス管冷凍機の概略構成図である。
【図12】本発明の第7実施形態例におけるマルチ型パ
ルス管冷凍機の概略構成図である。
ルス管冷凍機の概略構成図である。
【図13】本発明の第7、第8実施形態例における圧力
切替バルブユニットに適用する弁座の概略斜視図であ
る。
切替バルブユニットに適用する弁座の概略斜視図であ
る。
【図14】本発明の第8実施形態例におけるマルチ型パ
ルス管冷凍機の概略構成図である。
ルス管冷凍機の概略構成図である。
【図15】従来技術におけるマルチ型極低温冷凍機の概
略断面図である。
略断面図である。
【図16】従来技術におけるマルチ型極低温冷凍機に適
用する冷凍部及び切替弁装置の概略断面図である。
用する冷凍部及び切替弁装置の概略断面図である。
1・・・圧縮機、 1a・・・吐出口、 1b・・・吸
入口 6・・・高圧通路(導管) 7・・・低圧通路(導管) 21・・・第1圧力切替バルブユニット 22・・・第2圧力切替バルブユニット 23・・・第3圧力切替バルブユニット 24、25、26、27・・・圧力切替バルブユニット 61a・・・第1高圧通路開閉弁 62a・・・第2高圧通路開閉弁 63a・・・第3高圧通路開閉弁 71a・・・第1低圧通路開閉弁 72a・・・第2低圧通路開閉弁 73a・・・第3低圧通路開閉弁 81・・・第1導管、 81a・・・第1導管開閉弁 82・・・第2導管、 82a・・・第2導管開閉弁 83・・・第2導管、 83a・・・第3導管開閉弁 84a・・・第1蓄冷器側出力導管、 84b・・・第
1パルス管側出力導管 85a・・・第2蓄冷器側出力導管、 85b・・・第
2パルス管側出力導管 86a・・・第3蓄冷器側出力導管、 86b・・・第
3パルス管側出力導管 87・・・出力導管 88・・・蓄冷器側出力導管 89・・・パルス管側出力導管 310、320・・・第1冷凍部 410、420・・・第2冷凍部 510、520・・・第3冷凍部 311、411、511、321、421、521・・
・蓄冷器 312、412、512、322、422、522・・
・コールドヘッド 313、413、513、323、423、523・・
・パルス管 314、414、514、324、424、524・・
・オリフィス 315、415、515、325、425、525・・
・バッファタンク 841a・・・第1蓄冷器側出力導管開閉弁 841b・・・第1パルス管側出力導管開閉弁 851a・・・第2蓄冷器側出力導管開閉弁 851b・・・第2パルス管側出力導管開閉弁 861a・・・第3蓄冷器側出力導管開閉弁 861b・・・第3パルス管側出力導管開閉弁
入口 6・・・高圧通路(導管) 7・・・低圧通路(導管) 21・・・第1圧力切替バルブユニット 22・・・第2圧力切替バルブユニット 23・・・第3圧力切替バルブユニット 24、25、26、27・・・圧力切替バルブユニット 61a・・・第1高圧通路開閉弁 62a・・・第2高圧通路開閉弁 63a・・・第3高圧通路開閉弁 71a・・・第1低圧通路開閉弁 72a・・・第2低圧通路開閉弁 73a・・・第3低圧通路開閉弁 81・・・第1導管、 81a・・・第1導管開閉弁 82・・・第2導管、 82a・・・第2導管開閉弁 83・・・第2導管、 83a・・・第3導管開閉弁 84a・・・第1蓄冷器側出力導管、 84b・・・第
1パルス管側出力導管 85a・・・第2蓄冷器側出力導管、 85b・・・第
2パルス管側出力導管 86a・・・第3蓄冷器側出力導管、 86b・・・第
3パルス管側出力導管 87・・・出力導管 88・・・蓄冷器側出力導管 89・・・パルス管側出力導管 310、320・・・第1冷凍部 410、420・・・第2冷凍部 510、520・・・第3冷凍部 311、411、511、321、421、521・・
・蓄冷器 312、412、512、322、422、522・・
・コールドヘッド 313、413、513、323、423、523・・
・パルス管 314、414、514、324、424、524・・
・オリフィス 315、415、515、325、425、525・・
・バッファタンク 841a・・・第1蓄冷器側出力導管開閉弁 841b・・・第1パルス管側出力導管開閉弁 851a・・・第2蓄冷器側出力導管開閉弁 851b・・・第2パルス管側出力導管開閉弁 861a・・・第3蓄冷器側出力導管開閉弁 861b・・・第3パルス管側出力導管開閉弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 君夫 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口
に並列に接続された複数の圧力切替バルブユニットと、
少なくともパルス管を有し各々の前記圧力切替バルブユ
ニットに接続された複数の冷凍部とを具備するマルチ型
パルス管冷凍機。 - 【請求項2】 圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口
に接続された圧力切替バルブユニットと、少なくともパ
ルス管を有し前記圧力切替バルブユニットに並列に接続
された複数の冷凍部とを具備するマルチ型パルス管冷凍
機。 - 【請求項3】 圧縮機と、該圧縮機の吐出口及び吸入口
に接続された圧力切替バルブユニットと、該圧力切替バ
ルブユニットに接続された出力導管と、少なくともパル
ス管を有し前記出力導管に並列に接続された複数の冷凍
部とを具備するマルチ型パルス管冷凍機。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項において、 前記圧縮機と前記複数の冷凍部とを連通する導管の途中
に開閉弁を介装したことを特徴とするマルチ型パルス管
冷凍機。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項において、 前記複数の冷凍部は、蓄冷器と、コールドヘッドと、前
記パルス管と、オリフィスと、バッファタンクとを直列
に接続して構成されることを特徴とするマルチ型パルス
管冷凍機。 - 【請求項6】 請求項1〜4のいずれか1項において、 前記複数の冷凍部は、蓄冷器と、コールドヘッドと、前
記パルス管とを直列に接続して構成され、かつ、前記蓄
冷器及び前記パルス管は前記圧力切替バルブユニットに
接続されてなることを特徴とするマルチ型パルス管冷凍
機。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10340529A JP2000161802A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | マルチ型パルス管冷凍機 |
US09/450,721 US6308520B1 (en) | 1998-11-30 | 1999-11-30 | Multi-type pulse-tube refrigerating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10340529A JP2000161802A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | マルチ型パルス管冷凍機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000161802A true JP2000161802A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18337866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10340529A Pending JP2000161802A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | マルチ型パルス管冷凍機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6308520B1 (ja) |
JP (1) | JP2000161802A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002077545A1 (fr) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Vanne de selection de gaz haute et basse pressions equipant un refrigerateur |
FR2838813A1 (fr) * | 2001-07-20 | 2003-10-24 | Helix Tech Corp | Procede de distribution d'helium |
JP2004053157A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 圧力切換弁 |
JP2006275352A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Aisin Seiki Co Ltd | パルス管型蓄熱機関 |
KR20160054439A (ko) * | 2013-03-04 | 2016-05-16 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 극저온 냉동장치, 및 극저온 냉동장치의 제어방법 |
CN106595121A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-04-26 | 上海理工大学 | 一种单压缩机驱动的多温区混合制冷*** |
JP2019190678A (ja) * | 2018-04-19 | 2019-10-31 | 住友重機械工業株式会社 | アクティブバッファパルス管冷凍機 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002228289A (ja) | 2000-11-30 | 2002-08-14 | Aisin Seiki Co Ltd | ロータリ弁ユニット及びパルス管冷凍機 |
GB2383117B (en) * | 2001-12-11 | 2005-06-15 | Oxford Magnet Tech | Pulse tube refrigerator |
WO2003076854A1 (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-18 | Shi-Apd Cryogenics, Inc. | Fast warm up pulse tube |
US6855252B2 (en) * | 2002-12-09 | 2005-02-15 | Brandreth, Iii John B. | Chemical dispenser cartridge for filter devices |
DE10338221A1 (de) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Leybold Vakuum Gmbh | Kryogener Refrigerator |
US7997088B2 (en) * | 2005-01-13 | 2011-08-16 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Hybrid spool valve for multi-port pulse tube |
DE102005004269B4 (de) * | 2005-01-29 | 2006-11-02 | Bruker Biospin Gmbh | Magnetresonanzapparatur mit phasenrichtiger Einkopplung von Druckimpulsen eines Arbeitsgases |
DE102011076858A1 (de) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Kühlung einer supraleitenden Maschine und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung |
US9927152B2 (en) | 2014-11-04 | 2018-03-27 | Goodrich Corporation | Multi-dewar cooling system |
CN113701391B (zh) * | 2021-07-30 | 2022-06-07 | 湖南大学 | 一种回热式装置及运行方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2927064B2 (ja) | 1991-08-08 | 1999-07-28 | ダイキン工業株式会社 | マルチ形極低温冷凍機 |
US5335505A (en) * | 1992-05-25 | 1994-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pulse tube refrigerator |
JP3624542B2 (ja) * | 1996-04-30 | 2005-03-02 | アイシン精機株式会社 | パルス管冷凍機 |
JPH10132404A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-05-22 | Suzuki Shiyoukan:Kk | パルス管冷凍機 |
JP2880142B2 (ja) * | 1997-02-18 | 1999-04-05 | 住友重機械工業株式会社 | パルス管冷凍機、及びその運転方法 |
-
1998
- 1998-11-30 JP JP10340529A patent/JP2000161802A/ja active Pending
-
1999
- 1999-11-30 US US09/450,721 patent/US6308520B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002077545A1 (fr) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Vanne de selection de gaz haute et basse pressions equipant un refrigerateur |
US10288052B2 (en) | 2001-07-20 | 2019-05-14 | Brooks Automation, Inc. | Helium management control system |
FR2838813A1 (fr) * | 2001-07-20 | 2003-10-24 | Helix Tech Corp | Procede de distribution d'helium |
US7127901B2 (en) | 2001-07-20 | 2006-10-31 | Brooks Automation, Inc. | Helium management control system |
US7788942B2 (en) | 2001-07-20 | 2010-09-07 | Brooks Automation, Inc. | Helium management control system |
US8261562B2 (en) | 2001-07-20 | 2012-09-11 | Brooks Automation, Inc. | Helium management control system |
US8869552B2 (en) | 2001-07-20 | 2014-10-28 | Brooks Automation, Inc. | Helium management control system |
US9334859B2 (en) | 2001-07-20 | 2016-05-10 | Brooks Automation, Inc. | Helium management control system |
JP2004053157A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 圧力切換弁 |
JP2006275352A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Aisin Seiki Co Ltd | パルス管型蓄熱機関 |
US9470436B2 (en) | 2013-03-04 | 2016-10-18 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Cryogenic refrigeration apparatus and method of controlling cryogenic refrigeration apparatus |
KR20160054439A (ko) * | 2013-03-04 | 2016-05-16 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 극저온 냉동장치, 및 극저온 냉동장치의 제어방법 |
KR101990519B1 (ko) | 2013-03-04 | 2019-06-18 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 극저온 냉동장치, 및 극저온 냉동장치의 제어방법 |
CN106595121A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-04-26 | 上海理工大学 | 一种单压缩机驱动的多温区混合制冷*** |
JP2019190678A (ja) * | 2018-04-19 | 2019-10-31 | 住友重機械工業株式会社 | アクティブバッファパルス管冷凍機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6308520B1 (en) | 2001-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2000161802A (ja) | マルチ型パルス管冷凍機 | |
JP6023043B2 (ja) | 冷蔵庫の冷却システムおよび流体圧縮器の吸引システム | |
JP6067423B2 (ja) | 極低温冷凍装置、クライオポンプ、核磁気共鳴画像装置、及び極低温冷凍装置の制御方法 | |
US6094921A (en) | Pulse tube refrigerator | |
WO2005072194A2 (en) | Reduced torque valve for cryogenic refrigerator | |
JPWO2019003291A1 (ja) | 空気調和装置 | |
WO2006135364A1 (en) | Multiple rotary valve for pulse tube refrigerator | |
JP2001280726A (ja) | パルス管冷凍機 | |
WO2018168305A1 (ja) | パルス管冷凍機及びパルス管冷凍機用のロータリーバルブユニット | |
EP3425202A1 (en) | Screw compressor and refrigeration cycle device | |
KR20030013298A (ko) | 멀티 시스템 냉동기의 운전방법, 장치 및 냉동장치 | |
JP3584185B2 (ja) | 冷凍機およびこれに用いるロータリー弁 | |
JP6013257B2 (ja) | 極低温冷凍機、 | |
US7191600B2 (en) | Fast warm up pulse tube | |
JP5017217B2 (ja) | 切替弁及び蓄冷式冷凍機 | |
JPH09324958A (ja) | 極低温冷凍機 | |
US7308797B2 (en) | Cryogenic refrigerator | |
JP2001272126A (ja) | パルス管冷凍機およびパルス管冷凍機を用いた超電導磁石装置 | |
JP4261023B2 (ja) | 極低温冷凍機 | |
JP2004061031A (ja) | パルス管冷凍機 | |
JP4692829B2 (ja) | パルス管型熱機関 | |
US11118818B2 (en) | Pulse tube cryocooler | |
CN112368525B (zh) | 超低温制冷机及超低温制冷机的流路切换机构 | |
US11662123B2 (en) | Reversible pneumatic drive expander | |
WO2019230419A1 (ja) | パルス管冷凍機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060606 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061010 |