JP2001330330A - Cold-storage freezer utilizing phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation and method for controlling the same - Google Patents
Cold-storage freezer utilizing phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation and method for controlling the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリウムガス等の
冷媒を作動流体とし、ギフォード・マクマフォン（Ｇ・
Ｍ）サイクルを代表する蓄冷式冷凍機に係り、特に高圧
用、低圧用配管内に配置した機械式圧力弁の代わりに電
磁弁を用いることにより圧力変動と位置変動の間に任意
の位相差を簡便につくり出し、高効率運転ができるよう
にした蓄冷式冷凍機およびその制御方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a refrigerant such as helium gas as a working fluid, and uses Gifford McMahon (G.
M) The present invention relates to a regenerative refrigerator that represents a cycle. In particular, by using an electromagnetic valve instead of a mechanical pressure valve disposed in a high-pressure or low-pressure pipe, an arbitrary phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation can be obtained. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a regenerative refrigerator which can be easily manufactured and can operate with high efficiency, and a control method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】蓄冷式冷凍機は、清浄な真空を得ること
ができるため、半導体産業などのクリーンな真空が求め
られる分野でクライオポンプとして用いられている。ま
た、金属超電導体、酸化物超電導体応用技術には冷却装
置として蓄冷式冷凍機は必要不可欠である。特に超伝導
を応用した機器は一般にその動作温度が低い程、性能が
向上するので、小型で高性能な蓄冷式冷凍機の開発が特
に求められている。2. Description of the Related Art A regenerative refrigerator can obtain a clean vacuum, and is therefore used as a cryopump in fields requiring a clean vacuum, such as the semiconductor industry. In addition, a regenerative refrigerator is indispensable as a cooling device for metal superconductor and oxide superconductor application technologies. In particular, since the performance of superconductivity-applied equipment generally improves as its operating temperature is lower, the development of a compact and high-performance regenerative refrigerator has been particularly demanded.
【０００３】蓄冷式冷凍機には、前述したギフォード・
マクマホン式冷凍機（Ｇ・Ｍ冷凍機）やパルス管冷凍
機、スターリング式冷凍機がある。これら蓄冷式冷凍機
に共通なのは、蓄冷器内を往復運動する作動流体の位置
変動と圧力変動の間に適切な位相差が存在するように、
蓄冷器内部の圧力変動を制御することである。こうした
蓄冷式冷凍機の一例として特開平１１−２５７７６９号
公報に記載されたもの等がある。[0003] The regenerative refrigerator includes the aforementioned Gifford
There are McMahon refrigerators (GM refrigerators), pulse tube refrigerators, and Stirling refrigerators. Common to these regenerative refrigerators is that an appropriate phase difference exists between the position fluctuation and the pressure fluctuation of the working fluid reciprocating in the regenerator.
It is to control the pressure fluctuation inside the regenerator. An example of such a regenerative refrigerator is described in JP-A-11-25769.
【０００４】以下、上記公報に記載されたＧＭ冷凍機を
図面を参照して説明すると、図８はＧＭ冷凍機の概略構
成図である。図８において、ＧＭ冷凍機は、大部分が真
空容器１の中に配置される冷凍機コールドヘッド２と室
温雰囲気中に配置されるガス供給系４とで構成されてい
る。冷凍機コールドヘッド２では、閉じられたシリンダ
１１内に断熱材で形成された蓄冷器１２が例えば重力方
向と平行に往復動自在に収納されている。シリンダ１１
は、大径の第１シリンダ１３と、この第１シリンダ１３
に同軸接続された小径の第２シリンダ１４とで構成され
ており、第１シリンダ１３のヘッド壁によって第１段冷
却ステージ３１が、また第２シリンダ１４のヘッド壁に
よって第２段冷却ステージ３２が構成されている。Hereinafter, the GM refrigerator described in the above publication will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the GM refrigerator. In FIG. 8, the GM refrigerator mainly includes a refrigerator cold head 2 arranged in a vacuum vessel 1 and a gas supply system 4 arranged in a room temperature atmosphere. In the cold head 2 of the refrigerator, a regenerator 12 formed of a heat insulating material is housed in a closed cylinder 11 so as to be reciprocally movable, for example, in parallel with the direction of gravity. Cylinder 11
Is a large-diameter first cylinder 13 and the first cylinder 13
The first cooling stage 31 is formed by the head wall of the first cylinder 13, and the second cooling stage 32 is formed by the head wall of the second cylinder 14. It is configured.
【０００５】第１シリンダ１３内には、この第１シリン
ダ１３のヘッド壁との間に第１段膨張室１５を形成する
第１段蓄冷器１６が第１シリンダ１３の内周面との間に
所定の隙間を設けて往復動自在に配置されている。同様
に、第２シリンダ１４内には、この第２シリンダ１４の
ヘッド壁との間に第２段膨張室１７を形成する第２段蓄
冷器１８が往復動自在に配置されている。第１段蓄冷器
１６と第２段蓄冷器１８とは連結部１９で軸方向に連結
されており、また、第１段蓄冷器１６および第２段蓄冷
器１８の外周面にはそれぞれ環状溝が形成され、これら
環状溝には第１シリンダ１３および第２シリンダ１４と
の間を無潤滑でそれぞれシールするシールリング２０、
２１が装着されている。A first-stage regenerator 16 forming a first-stage expansion chamber 15 between the first cylinder 13 and a head wall of the first cylinder 13 is provided between the first cylinder 13 and the inner peripheral surface of the first cylinder 13. Are provided so as to be able to reciprocate with a predetermined gap therebetween. Similarly, a second-stage regenerator 18 that forms a second-stage expansion chamber 17 between the second cylinder 14 and the head wall of the second cylinder 14 is reciprocally movable within the second cylinder 14. The first-stage regenerator 16 and the second-stage regenerator 18 are axially connected by a connecting portion 19, and annular grooves are formed on the outer peripheral surfaces of the first-stage regenerator 16 and the second-stage regenerator 18, respectively. Formed in these annular grooves are seal rings 20 for sealing the first cylinder 13 and the second cylinder 14 without lubrication, respectively.
21 are mounted.
【０００６】第１段蓄冷器１６の内部には流体通路２２
が軸方向に形成されており、この流体通路２２には蓄冷
材２３が収容されている。同様に、第２段蓄冷器１８の
内部には流体通路２４が形成されており、この流体通路
２４には蓄冷材２５が収容されている。前記２段構成の
ＧＭ冷凍機を例にとると、第１段冷却ステージ３１は液
体窒素温度（７７Ｋ）レベルに冷却されることが多いた
め、蓄冷材２３には銅、ステンレス、鉛等の蓄冷材（網
状または球状物）が用いられている。A fluid passage 22 is provided inside the first stage regenerator 16.
Are formed in the axial direction, and a cold storage material 23 is accommodated in the fluid passage 22. Similarly, a fluid passage 24 is formed inside the second stage regenerator 18, and a cool storage material 25 is accommodated in the fluid passage 24. Taking the GM refrigerator having the two-stage structure as an example, the first-stage cooling stage 31 is often cooled to the liquid nitrogen temperature (77 K) level. A material (net-like or spherical) is used.
【０００７】第１段蓄冷器１６の上端は、連結ロッド２
７およびクランク軸２８を介してモータ２９の回転軸に
連結されている。したがって、モータ２９が回転する
と、この回転に同期して蓄冷器１２が図中実線矢印３０
で示すように、上下方向に往復動する。この往復動によ
って、第１段膨張室１５及び第２段膨張室１７の容積が
変化する。第１段蓄冷器１６の図８中上方に存在する空
間は、高圧用（吸気用）弁３３および低圧用（排気用）
弁３４を介してガス供給系４に接続されている。そして
高圧用弁３３および低圧用弁３４は、図示せぬカム等の
機械式弁開閉機構により蓄冷器１２の往復動に連動して
開閉制御される構成となっている。The upper end of the first stage regenerator 16 is connected to the connecting rod 2
7 and a rotary shaft of a motor 29 via a crankshaft 28. Therefore, when the motor 29 rotates, the regenerator 12 is synchronized with the rotation by the solid arrow 30 in the figure.
Reciprocates vertically as shown by. Due to this reciprocation, the volumes of the first-stage expansion chamber 15 and the second-stage expansion chamber 17 change. The space above the first-stage regenerator 16 in FIG. 8 includes a high-pressure (intake) valve 33 and a low-pressure (exhaust) valve 33.
It is connected to the gas supply system 4 via a valve 34. The high-pressure valve 33 and the low-pressure valve 34 are configured to be opened and closed by a mechanical valve opening and closing mechanism such as a cam (not shown) in conjunction with the reciprocation of the regenerator 12.
【０００８】ガス供給系４は、低圧用弁３４を介して吸
い込んだ冷媒を所定の圧力に圧縮して高圧用弁３３に供
給する圧縮機３５によって構成されている。なお、図８
中、４０は第１段冷却ステージ３１に熱的に接続された
熱シールド板を、４１は第２段冷却ステージ３２に熱的
に接続された被冷却物を示し、４２はコンプレッサ３５
で圧縮された冷媒を水等で冷却する熱交換器を示してい
る。The gas supply system 4 is constituted by a compressor 35 which compresses the refrigerant sucked through the low pressure valve 34 to a predetermined pressure and supplies it to the high pressure valve 33. FIG.
Reference numeral 40 denotes a heat shield plate thermally connected to the first cooling stage 31, reference numeral 41 denotes an object to be cooled thermally connected to the second cooling stage 32, and reference numeral 42 denotes a compressor 35.
1 shows a heat exchanger that cools a refrigerant compressed by water or the like.
【０００９】上記構成の蓄冷式冷凍機において、モータ
２９を回転開始させると、蓄冷器１２が下死点（図８中
最上点）と上死点（図８中最下点）との間を往復動す
る。このため、第２段膨張室１７は、１サイクルの間に
その容積がほぼ零から最大値まで変化する。このよう
に、蓄冷器１２及び１６が上下に往復動するので、蓄冷
器内部の冷媒は相対的に流体通路２２及び２４を往復動
する。この冷媒の往復動と圧力変動の間に適切な位相差
を与えるために高圧用弁３３と低圧用弁３４の開閉を調
節する必要がある。理想的には蓄冷器では圧力変動と冷
媒の往復運動の位相差が９０度の時、最も効率良く冷凍
が行われる。In the regenerative refrigerator of the above construction, when the motor 29 starts rotating, the regenerator 12 moves between the bottom dead center (the top point in FIG. 8) and the top dead center (the bottom point in FIG. 8). Reciprocate. Therefore, the volume of the second-stage expansion chamber 17 changes from substantially zero to the maximum value during one cycle. As described above, since the regenerators 12 and 16 reciprocate up and down, the refrigerant inside the regenerator reciprocates relatively in the fluid passages 22 and 24. It is necessary to adjust the opening and closing of the high-pressure valve 33 and the low-pressure valve 34 in order to provide an appropriate phase difference between the reciprocation of the refrigerant and the pressure fluctuation. Ideally, in a regenerator, freezing is performed most efficiently when the phase difference between the pressure fluctuation and the reciprocating motion of the refrigerant is 90 degrees.
【００１０】ところで、上述の蓄冷式冷凍機では高圧用
弁３３と低圧用弁３４は、シリンダー内部の空間および
蓄冷器内の冷媒の圧力変動を制御するのに用いられ、図
示せぬカム機構とモーターと繋がっており、この弁の開
閉と蓄冷器を上下に駆動するクランクの位相が連動した
構成となっている。このように従来の蓄冷式冷凍機では
高圧用弁、低圧用弁の開閉は機械的な機構で行われるた
めに、冷凍機の動作温度や必要とする冷凍出力に応じて
弁の開閉タイミング（位置変動との位相差）を自由に調
節することができなかった。In the regenerative refrigerator described above, the high-pressure valve 33 and the low-pressure valve 34 are used for controlling the pressure fluctuation of the space in the cylinder and the refrigerant in the regenerator, and are provided with a cam mechanism (not shown). It is connected to a motor, and the opening and closing of this valve and the phase of the crank that drives the regenerator up and down are linked. As described above, in the conventional regenerative refrigerator, the high-pressure valve and the low-pressure valve are opened and closed by a mechanical mechanism. Therefore, the opening and closing timing (position) of the valve depends on the operating temperature of the refrigerator and the required refrigeration output. Phase difference with fluctuation) could not be freely adjusted.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、蓄冷式冷凍
機では、作動流体の圧力変動と位置変動の位相差が冷凍
出力を支配することが、最近の熱音響理論とそれを実証
する発明者等の実験で明らかとなってきている。特に重
要なことは最適な位相差が存在するということであり、
この最適な位相差は、動作温度によって変化し、また運
転周期によっても変化する。従って、任意の動作温度に
おいて最大の冷凍出力を得ようとすれば必然的にこの位
相差を動作状況に応じて変化させることが必要となる。
また、逆に冷凍出力が低くなる位相差を選ぶことで動作
温度の調節が可能になる。位相差を調節することでこの
ような利点が得られるにもかかわらず、従来の機械式圧
力弁では常に一定の位相差の下でしか冷凍機を運転する
ことができなかった。このため、到達温度を低下させる
ためには、高温部での冷凍出力を犠牲にするしかなく、
また逆に高温部の冷凍出力を増加させ冷却速度を速めよ
うとすれば到達温度が増加するのを免れなかった。By the way, in a regenerative refrigerator, the phase difference between the pressure fluctuation and the position fluctuation of the working fluid governs the refrigeration output. It has become clear in experiments. What is particularly important is that there is an optimal phase difference,
This optimum phase difference changes with the operating temperature and also with the operation cycle. Therefore, in order to obtain the maximum refrigeration output at an arbitrary operating temperature, it is necessary to change the phase difference in accordance with the operating condition.
Conversely, the operating temperature can be adjusted by selecting a phase difference at which the refrigeration output becomes low. Despite these advantages gained by adjusting the phase difference, conventional mechanical pressure valves have always allowed the refrigerator to operate only at a constant phase difference. For this reason, the only way to lower the ultimate temperature is to sacrifice the refrigeration output in the high temperature section.
Conversely, if the refrigeration output in the high-temperature section is increased to increase the cooling rate, the ultimate temperature cannot be avoided.
【００１２】そこで、本発明は、従来のカム等の機械式
によって開閉する高圧用弁および低圧用弁の代わりに、
圧力変動と位置変動の間に任意の位相差を可変制御でき
る電磁弁を用いた蓄冷式冷凍機および制御方法を提供す
ることにより、上記問題点を解決することを目的とす
る。本発明では、高圧用、低圧用の電磁弁のスイッチを
オンオフすることで、冷凍機の作動流体であるヘリウム
ガス等の冷媒の圧力変動を制御できる。また、この電磁
弁の制御を、目的とする動作温度、冷凍出力を発揮させ
るのに必要な位相差をつくり出すタイミングをあらかじ
めプログラムしたソフトを備えたタイマー付きコンピュ
ータによって作動させることで、冷却速度の向上、低い
到達温度の制御を両立でき、また位相を変更することで
動作温度の調節が可能になる。In view of the above, the present invention provides a high pressure valve and a low pressure valve which are opened and closed by a mechanical mechanism such as a conventional cam.
An object of the present invention is to solve the above problems by providing a regenerative refrigerator using an electromagnetic valve that can variably control an arbitrary phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation and a control method. In the present invention, the pressure fluctuation of the refrigerant such as helium gas, which is the working fluid of the refrigerator, can be controlled by turning on and off the switches of the high-pressure and low-pressure solenoid valves. In addition, the control of this solenoid valve is controlled by a computer with a timer equipped with pre-programmed software that controls the target operating temperature and the timing to create the phase difference required to exhibit the refrigeration output, thereby improving the cooling rate. In addition, it is possible to achieve both control of a low ultimate temperature and adjustment of the operating temperature by changing the phase.
【００１３】また、蓄冷器の駆動には従来型のカム機構
を用いるが、蓄冷器が下死点に達した時にスイッチが入
るように工夫したマイクロスイッチを設置した。このマ
イクロスイッチは高圧用の電磁弁、低圧用の電磁弁を制
御するタイマーに接続されていて、このタイマーで高圧
弁を開く時刻(t1)、高圧弁が開放になっている時間(t
2)、低圧弁を開く時刻(t3)、低圧弁が開放になっている
時間(t4)をそれぞれ独立に制御することができる。Further, a conventional cam mechanism is used to drive the regenerator, but a microswitch is provided so that the switch is turned on when the regenerator reaches the bottom dead center. The microswitch is connected to a timer for controlling the high-pressure solenoid valve and the low-pressure solenoid valve, and the time when the high-pressure valve is opened by this timer (t1) and the time when the high-pressure valve is open (t1)
2) The time when the low pressure valve is opened (t3) and the time when the low pressure valve is open (t4) can be independently controlled.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、シリンダと、該シリンダ内に往復
動可能に配設され蓄冷材が内部に充填されて構成された
蓄冷器と、該シリンダの下端に配設され前記蓄冷器によ
って区画された冷却ステージを構成する膨張室と、上記
膨張室に高圧ガスを供給する圧縮機と、上記圧縮機の吐
出側と上記膨張室とを連結する経路中に配設されて上記
圧縮機で圧縮された冷媒を上記膨張空間へ供給する高圧
用電磁弁と、上記圧縮機の吸気側と上記膨張室とを連結
する経路中に配設されて上記圧縮機へ上記膨張室内の冷
媒を戻すための低圧用電磁弁と、前記蓄冷器が下死点へ
到達したことを検知する検知手段と、該検知手段からの
信号により、所定の時間差をもって高圧用電磁弁および
低圧用電磁弁を作動する制御器と、前記蓄冷器を往復動
させる駆動モータを備えたことを特徴とする圧力変動と
位置変動の位相差を利用した蓄冷式冷凍機である。ま
た、前記シリンダには複数の蓄冷器が連続して配置され
ていることを特徴とする圧力変動と位置変動の位相差を
利用した蓄冷式冷凍機である。また、前記検知手段は駆
動モータ内に設けたマイクロスイッチであることを特徴
とする圧力変動と位置変動の位相差を利用した蓄冷式冷
凍機である。また、前記制御器は位相差を作りだすタイ
ミングを予め定めたプログラムを内蔵したコンピュータ
であることを特徴とする圧力変動と位置変動の位相差を
利用した蓄冷式冷凍機である。また、蓄冷式冷凍機にお
いて、蓄冷器の膨張室へ冷媒を供給、排気する経路内に
設けた高圧用電磁弁、低圧用電磁弁を、制御器からの指
令によってオンオフすることにより、冷凍機の作動流体
の圧力変動を制御することを特徴とする蓄冷式冷凍機の
制御方法である。また、蓄冷式冷凍機において、前記高
圧用電磁弁、低圧用電磁弁の制御は、蓄冷器の位置を検
知する検知手段からの信号により、所定の時間差をもっ
て行うようにしたことを特徴とする蓄冷式冷凍機の制御
方法である。さらに、前記検知手段は、蓄冷器の下死点
を検知してＯＮとなり、蓄冷器の上死点に向けての移動
によりＯＦＦとなるマイクロスイッチであることを特徴
とする蓄冷式冷凍機の制御方法である。For this reason, the technical solution adopted by the present invention comprises a cylinder and a regenerator arranged reciprocally in the cylinder and filled with a regenerator material. An expansion chamber disposed at the lower end of the cylinder and forming a cooling stage partitioned by the regenerator, a compressor for supplying high-pressure gas to the expansion chamber, and a discharge side of the compressor and the expansion chamber. A high-pressure solenoid valve that is provided in a connecting path and supplies a refrigerant compressed by the compressor to the expansion space; and a high-pressure solenoid valve that is provided in a path connecting the intake side of the compressor and the expansion chamber. A low-pressure solenoid valve for returning the refrigerant in the expansion chamber to the compressor, detection means for detecting that the regenerator has reached bottom dead center, and a signal from the detection means with a predetermined time difference. Manufactured high pressure solenoid valve and low pressure solenoid valve A controller for a cold accumulation refrigerator using the phase difference of the pressure variation and position variation which is characterized in that it comprises a drive motor for reciprocating the regenerator. Further, a regenerative refrigerator using a phase difference between a pressure change and a position change, wherein a plurality of regenerators are continuously arranged in the cylinder. The detecting means is a microswitch provided in a drive motor, and is a regenerative refrigerator using a phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation. Further, the controller is a computer having a built-in program in which a timing for generating a phase difference is built in, and is a regenerative refrigerator using a phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation. Further, in a regenerative refrigerator, a high-pressure solenoid valve and a low-pressure solenoid valve provided in a path for supplying and exhausting a refrigerant to an expansion chamber of the regenerator are turned on and off according to a command from a controller, so that the refrigerating machine is operated. A method for controlling a regenerative refrigerator comprising controlling pressure fluctuation of a working fluid. Further, in the regenerative refrigerator, the control of the high-pressure solenoid valve and the low-pressure solenoid valve is performed with a predetermined time difference based on a signal from a detecting means for detecting a position of the regenerator. It is a control method of a type refrigerator. Further, the detection means is a microswitch which is turned on by detecting the bottom dead center of the regenerator and turned off by moving toward the top dead center of the regenerator. Is the way.
【００１５】[0015]
【実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の実施形
態を説明する。図１には本発明の一実施形態に係る２段
膨張式のＧＭ冷凍機が示されている。なお、従来例のＧ
Ｍ冷凍機の同じ部材に対応する部材には同一符号を使用
する。図において、ＧＭ冷凍機は、大部分が真空容器１
の中に配置される冷凍機コールドヘッド２と室温雰囲気
中に配置されるガス供給系４とで構成されている。冷凍
機コールドヘッド２では、閉じられたシリンダ１１内に
断熱材で形成された蓄冷器１２が例えば重力方向と平行
に往復動自在に収納されている。シリンダ１１は、大径
の第１シリンダ１３と、この第１シリンダ１３に同軸接
続された小径の第２シリンダ１４とで構成されており、
第１シリンダ１３のヘッド壁によって第１段冷却ステー
ジ３１が、また第２シリンダ１４のヘッド壁によって第
２段冷却ステージ３２が構成されている。なお、第１シ
リンダ１３および第２シリンダ１４は、通常、薄いステ
ンレス鋼板等で形成される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a two-stage expansion type GM refrigerator according to an embodiment of the present invention. Note that the conventional G
The same reference numerals are used for members corresponding to the same members of the M refrigerator. In the figure, the GM refrigerator is mostly a vacuum vessel 1
And a gas supply system 4 arranged in a room temperature atmosphere. In the cold head 2 of the refrigerator, a regenerator 12 made of a heat insulating material is housed in a closed cylinder 11 so as to be reciprocally movable, for example, parallel to the direction of gravity. The cylinder 11 includes a large-diameter first cylinder 13 and a small-diameter second cylinder 14 coaxially connected to the first cylinder 13.
The first cooling stage 31 is constituted by the head wall of the first cylinder 13, and the second cooling stage 32 is constituted by the head wall of the second cylinder 14. The first cylinder 13 and the second cylinder 14 are usually formed of a thin stainless steel plate or the like.
【００１６】第１シリンダ１３内には、この第１シリン
ダ１３のヘッド壁との間に第１段膨張機の膨張室１５を
形成する第１段蓄冷器１６が第１シリンダ１３の内周面
との間に所定の隙間を設けて往復動自在に配置されてい
る。同様に、第２シリンダ１４内には、この第２シリン
ダ１４のヘッド壁との間に第２段（最終段）膨張機の膨
張室１７を形成する第２段蓄冷器１８が往復動自在に配
置されている。第１段蓄冷器１６および第２段蓄冷器１
８は、共に断熱材料で形成されており、第２段蓄冷器１
８とほぼ同径の連結部１９で軸方向に連結されている。
また、第１段蓄冷器１６および第２段蓄冷器１８の外周
面にはそれぞれ環状溝が形成されており、これら環状溝
には第１シリンダ１３および第２シリンダ１４との間を
無潤滑でそれぞれシールするシールリング２０、２１が
装着されている。In the first cylinder 13, a first-stage regenerator 16 that forms an expansion chamber 15 of the first-stage expander between the first cylinder 13 and the head wall of the first cylinder 13 has an inner peripheral surface of the first cylinder 13. And a predetermined gap is provided between them so as to be able to reciprocate freely. Similarly, a second-stage regenerator 18 forming an expansion chamber 17 of a second-stage (final-stage) expander between the second cylinder 14 and a head wall of the second cylinder 14 is reciprocally movable. Are located. First stage regenerator 16 and second stage regenerator 1
8 are both formed of a heat insulating material, and the second stage regenerator 1
8 are connected in the axial direction by a connecting portion 19 having substantially the same diameter.
Further, annular grooves are formed on the outer peripheral surfaces of the first-stage regenerator 16 and the second-stage regenerator 18, and the annular grooves are provided between the first cylinder 13 and the second cylinder 14 without lubrication. Seal rings 20 and 21 for sealing are mounted, respectively.
【００１７】第１段蓄冷器１６の内部には冷媒が往復移
動できる流体通路２２を形成した蓄冷材２３が収容され
ており、また、第２段蓄冷器１８の内部には冷媒が往復
移動できる流体通路を形成した蓄冷材２５が収容されて
いる。第１段蓄冷器１６の図１中上端は、第１段蓄冷器
１６、、第２段蓄冷器１８を上下方向に往復動させるモ
ータ２９が取付られている。この往復動によって、第１
段膨張室１５及び第２段膨張室１７の容積が変化する。
また、第１段蓄冷器１６の図１中上端は、第１段蓄冷器
が下死点（図中最上方位置）に到達するとトリガー信号
を出力する検知手段としてのマイクロスイッチ５０が取
付られ、このマイクロスイッチ５０はコンピュータ５４
等の制御器に接続されている。The first stage regenerator 16 contains a regenerator material 23 having a fluid passage 22 through which the refrigerant can reciprocate. The refrigerant can reciprocate inside the second regenerator 18. A cold storage material 25 having a fluid passage is accommodated therein. The upper end of the first stage regenerator 16 in FIG. 1 is provided with a motor 29 for reciprocating the first stage regenerator 16 and the second stage regenerator 18 in the vertical direction. By this reciprocation, the first
The volumes of the stage expansion chamber 15 and the second stage expansion chamber 17 change.
1 is provided with a microswitch 50 as a detecting means for outputting a trigger signal when the first-stage regenerator reaches the bottom dead center (the uppermost position in the figure). The microswitch 50 is connected to a computer 54
Etc. are connected to the controller.
【００１８】また、ＧＭ冷凍機の冷凍機コールドヘッド
２は、高圧用電磁弁５１および低圧用電磁弁５２を介し
て圧縮機５３に接続されている。ここで高圧用電磁弁５
１および低圧用電磁弁５２は、第１段蓄冷器１６および
第２段蓄冷器１８の往復動に連動して後述する態様で開
閉制御される。圧縮機５３は、制御器５４によって制御
され低圧用電磁弁５２を介して吸い込んだヘリウム等の
冷媒ガスを所定の圧力に圧縮して高圧用電磁弁５１に供
給する機能を有している。前記高圧用電磁弁５１、低圧
用電磁弁５２はモーターユニット内に取り付けられたマ
イクロスイッチ５０をトリガーとするタイマーにより制
御されている。なお、図中４５は冷凍出力を測定するヒ
ーター線、４６は熱電対からなる温度計である。The cold head 2 of the GM refrigerator is connected to a compressor 53 via a high-pressure solenoid valve 51 and a low-pressure solenoid valve 52. Here, the high pressure solenoid valve 5
The first and low-pressure solenoid valves 52 are controlled to open and close in a manner described later in conjunction with the reciprocation of the first-stage regenerator 16 and the second-stage regenerator 18. The compressor 53 has a function of compressing a refrigerant gas such as helium sucked through the low-pressure solenoid valve 52 under control of the controller 54 to a predetermined pressure and supplying the compressed gas to the high-pressure solenoid valve 51. The high-pressure solenoid valve 51 and the low-pressure solenoid valve 52 are controlled by a timer triggered by a microswitch 50 mounted in the motor unit. In the drawing, reference numeral 45 denotes a heater wire for measuring the refrigeration output, and reference numeral 46 denotes a thermometer composed of a thermocouple.
【００１９】上記構成からなる蓄冷式冷凍機では、モー
タ２９を回転開始させると、第１段蓄冷器１６、第２段
蓄冷器１８が下死点（図１中最上点）と上死点（図１中
最下点）との間を往復動する。このため、第２段膨張室
１７は、１サイクルの間に容積がほぼ零から最大値まで
変化する。圧縮機５３を駆動している状態で、蓄冷器１
２が上死点（図中最下位置）に至ると、マイクロスイッ
チ５０がＯＮとなり、これをトリガーとして制御器５４
により、所定の時刻になった時に高圧用電磁弁５１が開
き、ヘリウムガスが冷凍機コールドヘッド内に流入す
る。そして、所定時間の後、制御器５４からの信号によ
って高圧用電磁弁５１が閉じる。このとき、低圧用電磁
弁５２も閉じた状態を維持している。In the regenerative refrigerator having the above-described configuration, when the motor 29 starts rotating, the first-stage regenerator 16 and the second-stage regenerator 18 have a bottom dead center (the highest point in FIG. 1) and a top dead center (the top dead center). (The lowest point in FIG. 1). Therefore, the volume of the second-stage expansion chamber 17 changes from substantially zero to the maximum value during one cycle. While the compressor 53 is being driven, the regenerator 1
When 2 reaches the top dead center (the lowest position in the figure), the micro switch 50 is turned on, and this is used as a trigger to control the controller 54.
Accordingly, at a predetermined time, the high-pressure electromagnetic valve 51 opens, and helium gas flows into the cold head of the refrigerator. After a predetermined time, the high-pressure solenoid valve 51 is closed by a signal from the controller 54. At this time, the low-pressure solenoid valve 52 is also kept closed.
【００２０】蓄冷器１２が下死点側へと移動を継続して
いるので、冷媒ガスは第１段蓄冷器１６に形成された流
体通路２２を通って第１段膨張室１５へ、また第２段蓄
冷器１８に形成された流体通路を通って第２段膨張室１
７へと流れる。すなわち、ヘリウムガスは、蓄冷材２
３、２５に触れながら第１段膨張室１５および第２段膨
張室１７へと流れる。ここで、タイマーにより予め設定
された時刻に達すると、制御器５４からの信号によって
低圧用電磁弁５２が開く。このように低圧用電磁弁５２
が開くと、蓄冷器内部の冷媒の圧力は低下する。蓄冷器
内部を往復動する冷媒に対して、適切な圧力変動を高圧
用電磁弁、低圧用電磁弁の開閉によって与えることで第
１段冷却ステージ３１および第２段冷却ステージ３２が
徐々に冷却される。Since the regenerator 12 continues to move to the bottom dead center side, the refrigerant gas passes through the fluid passage 22 formed in the first-stage regenerator 16 to the first-stage expansion chamber 15 and to the first-stage expansion chamber 15. The second-stage expansion chamber 1 passes through a fluid passage formed in the two-stage regenerator 18.
Flows to 7. That is, the helium gas is stored in the cold storage material 2.
The fluid flows into the first-stage expansion chamber 15 and the second-stage expansion chamber 17 while touching 3 and 25. Here, when a time set in advance by the timer is reached, the low-pressure solenoid valve 52 is opened by a signal from the controller 54. Thus, the low pressure solenoid valve 52
Is opened, the pressure of the refrigerant inside the regenerator decreases. The first stage cooling stage 31 and the second stage cooling stage 32 are gradually cooled by giving appropriate pressure fluctuation to the refrigerant reciprocating inside the regenerator by opening and closing the high-pressure solenoid valve and the low-pressure solenoid valve. You.
【００２１】また、この作動中におけるマイクロスイッ
チ５０の開閉と高圧用電磁弁５１、低圧用電磁弁５２の
開閉タイミングを具体的に説明すると、マイクロスイッ
チ５０は蓄冷器１２が図中最上点に達した時にスイッチ
がＯＮとなり、蓄冷器１２が図中下方への移動を開始す
るとＯＦＦとなる構成となっている。そしてマイクロス
イッチ５０は高圧用電磁弁５１，低圧用電磁弁５２を制
御するタイマーに接続されていて，このタイマーで高圧
弁を開く時刻(t1)，高圧弁が開放になっている時間(t
2)，低圧弁を開く時刻(t3)，低圧弁が開放になっている
時間(t4)をそれぞれ独立に制御することができる．図２
にこれらのタイミングチャートを示す。蓄冷器１２の上
下運動に連動したマイクロスイッチ５０をトリガーにし
て高圧用、低圧用電磁弁５１、５２を制御するために圧
力変動は蓄冷器の上下運動と同じ周期で開閉が行われ
る。またタイマーの設定時刻を変化させることで任意の
位相差をつくり出すことが可能である。The opening / closing timing of the microswitch 50 and the opening / closing timing of the high-pressure solenoid valve 51 and the low-pressure solenoid valve 52 during this operation will be specifically described. The switch is turned on when the switch is turned on, and turned off when the regenerator 12 starts moving downward in the figure. The microswitch 50 is connected to a timer that controls the high-pressure solenoid valve 51 and the low-pressure solenoid valve 52. The timer is used to open the high-pressure valve (t1) and the time when the high-pressure valve is open (t1).
2) The time when the low pressure valve is opened (t3) and the time when the low pressure valve is open (t4) can be controlled independently. FIG.
The timing charts are shown in FIG. In order to control the high-pressure and low-pressure solenoid valves 51 and 52 by using the microswitch 50 linked to the vertical movement of the regenerator 12 as a trigger, pressure fluctuations are opened and closed in the same cycle as the vertical movement of the regenerator. Further, an arbitrary phase difference can be created by changing the set time of the timer.
【００２２】図３にタイマーの設定例を示す。本例では
冷凍機の動作周期はおよそ１．２秒とし、高圧用電磁弁
５１を開く時刻(t1)、高圧用電磁弁５１が開放になって
いる時間(t2)、低圧用電磁弁５２を開く時刻(t3)、低圧
用電磁弁５２が開放になっている時間(t4)をそれぞれ、
図３に示すようにＡ、Ｂの２例を設定した。図３のよう
に設定した場合の圧力変動ＰＡとＰＢと、シリンダー内
で蓄冷器下部にできる膨張空間の体積変動Ｖを時間の関
数として図４に示した。図から分かるように、圧力変動
はタイマーでセットする４つの時間t1, t2, t3, t4を変
更することで、作動流体の位置変動を担う膨張空間の体
積変動に対する位相を変化させることができる。FIG. 3 shows a setting example of the timer. In this example, the operation cycle of the refrigerator is about 1.2 seconds, the time (t1) at which the high-pressure solenoid valve 51 is opened, the time during which the high-pressure solenoid valve 51 is open (t2), and the time at which the low-pressure solenoid valve 52 is opened. The opening time (t3) and the time (t4) when the low-pressure solenoid valve 52 is open, respectively,
As shown in FIG. 3, two examples A and B were set. FIG. 4 shows the pressure fluctuations PA and PB when set as shown in FIG. 3 and the volume fluctuation V of the expansion space formed below the regenerator in the cylinder as a function of time. As can be seen from the figure, the phase of the pressure fluctuation can be changed by changing the four times t1, t2, t3, and t4 set by the timer with respect to the volume fluctuation of the expansion space that causes the position fluctuation of the working fluid.
【００２３】図５に図４に示したタイミングの場合の膨
張仕事を示す。従来のＧＭ式冷凍機ではこの膨張仕事の
大きさ、すなわち圧力変動Ｐと体積変動Ｖによって描か
れる図形の面積が大きい程、冷凍能力が高いとされてき
た。実際にそうならば、図５中にＢに示す本発明の場合
の方が、従来を示すＡの場合よりも冷凍出力が高いはず
である。FIG. 5 shows the expansion work at the timing shown in FIG. In the conventional GM refrigerator, it has been considered that the larger the size of the expansion work, that is, the larger the area of the figure drawn by the pressure fluctuation P and the volume fluctuation V, the higher the refrigerating capacity. If this is the case, the refrigeration output should be higher in the case of the present invention shown by B in FIG. 5 than in the case of A which shows the conventional case.
【００２４】これを調べるために冷凍出力と膨張仕事の
大きさの温度依存性を測定した。その結果が図６であ
る。図からわかるように、確かに膨張仕事はＢの方がＡ
よりも大きいことが分かる。しかし、その冷凍出力は１
５Ｋ以上の温度領域ではＢの方が高いものの、１５Ｋ以
下の低温では膨張仕事の小さいＡの方がより冷凍出力が
高いことが分かる。同様の実験をさまざまな位相差のも
とで行った。To examine this, the temperature dependence of the refrigeration output and the magnitude of the expansion work was measured. FIG. 6 shows the result. As can be seen from the figure, the expansion work is certainly better for B than for A.
It turns out that it is larger than. However, the refrigeration output is 1
It can be seen that B is higher in the temperature range of 5K or higher, but that the expansion performance of A is lower at a low temperature of 15K or lower. Similar experiments were performed under various phase differences.
【００２５】その結果をまとめたのが図７に示すグラフ
であり、各温度における冷凍出力を位相差θについて示
している。図中の横軸θは蓄冷器の低温端の位置変動か
ら求めたヘリウムガスの変位と、圧力変動の位相差であ
る。また、図中の点線は各温度で冷凍出力が最大となる
箇所を結んだ線でり、これら温度の低下に伴って最適な
位相差が低角側へ移動することが分かる。従って、動作
温度の低下に応じて運転中に最適な位相差を選ぶこと
で、各温度に於ける冷凍出力が増加し、結果的に冷却速
度が増加することが分かる。FIG. 7 is a graph summarizing the results, and shows the refrigeration output at each temperature with respect to the phase difference θ. The horizontal axis θ in the figure is the phase difference between the displacement of the helium gas obtained from the position change of the low temperature end of the regenerator and the pressure change. The dotted line in the figure is a line connecting the points where the refrigeration output becomes maximum at each temperature, and it can be seen that the optimum phase difference moves to the lower angle side as the temperature decreases. Therefore, it can be seen that by selecting the optimum phase difference during operation according to the decrease in the operating temperature, the refrigeration output at each temperature increases, and as a result, the cooling rate increases.
【００２６】同様の実験を周期を１．２秒から１．６秒
に長くした場合にも行った。この場合にも最適な位相差
が存在し、しかもその最適な位相差は温度の低下ととも
に減少することが分かった。ただし同じ温度で比較した
場合、周期が長い方が最適な位相差は大きいことが分か
った。以上のように、蓄冷式冷凍機では、目的とする動
作温度、冷凍出力を発揮させるのに必要な位相差をつく
り出すことで、各温度での冷凍出力が増加し、結果的に
冷却速度が増加することを実現した。また本発明では、
高圧用、低圧用の電磁弁のスイッチをオンオフすること
で、冷凍機の作動流体であるヘリウムガス等の冷媒の圧
力変動を制御できる。なお、高圧用および低圧用電磁弁
の制御において、目的とする動作温度、冷凍出力を発揮
させるのに必要な位相差をつくり出すタイミングは、タ
イマーに限定することなく、同じ作用を実現できるもの
であれば、種々の手法を採用することが可能である。ま
た、本発明は、本発明の趣旨の範囲内で種々の形態を実
施することが可能である。A similar experiment was performed when the period was increased from 1.2 seconds to 1.6 seconds. In this case as well, it was found that an optimum phase difference exists, and that the optimum phase difference decreases as the temperature decreases. However, when compared at the same temperature, it was found that the longer the period, the larger the optimal phase difference. As described above, in the regenerative refrigerator, the required operating temperature and the phase difference necessary to exhibit the refrigeration output are created, thereby increasing the refrigeration output at each temperature and consequently increasing the cooling rate. I realized that. In the present invention,
By turning on and off the switches of the high-pressure and low-pressure solenoid valves, the pressure fluctuation of the refrigerant such as helium gas, which is the working fluid of the refrigerator, can be controlled. In the control of the high-pressure and low-pressure solenoid valves, the target operating temperature and the timing for creating the phase difference necessary for exhibiting the refrigeration output are not limited to the timer, but may be those that can achieve the same operation. For example, various techniques can be adopted. Further, the present invention can be implemented in various forms within the scope of the present invention.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、高圧
用、低圧用の電磁弁のスイッチをオンオフすることで、
冷凍機の作動流体であるヘリウムガス等の冷媒の圧力変
動を制御できる。また、この電磁弁の制御を、目的とす
る動作温度、冷凍出力を発揮させるのに必要な位相差を
つくり出すタイミングをタイマー機能を備えたコンピュ
ータにより作動させることで、冷却速度の向上、低い到
達温度の制御を両立でき、また位相を変更することで動
作温度の調節が可能になる。また電磁弁の開閉のトリガ
ーとして蓄冷器が下死点に達した時に作動するマイクロ
スイッチを高圧用の電磁弁、低圧用の電磁弁を制御する
タイマーに接続することで、このタイマーの設定で高圧
弁を開く時刻(t1)、高圧弁が開放になっている時間(t
2)、低圧弁を開く時刻(t3)、低圧弁が開放になっている
時間(t4)をそれぞれ独立に制御することができる、等の
優れた効果を奏することができる。As described above, according to the present invention, by switching on and off the solenoid valves for high pressure and low pressure,
Pressure fluctuation of a refrigerant such as helium gas, which is a working fluid of the refrigerator, can be controlled. The control of this solenoid valve is controlled by a computer equipped with a timer function to control the target operating temperature and the timing to create the phase difference necessary for exhibiting the refrigeration output, thereby improving the cooling speed and lowering the ultimate temperature. And the operating temperature can be adjusted by changing the phase. Also, as a trigger for opening and closing the solenoid valve, a microswitch that operates when the regenerator reaches the bottom dead center is connected to a timer that controls the high-pressure solenoid valve and the low-pressure solenoid valve. The time when the valve is opened (t1), the time when the high pressure valve is open (t1)
2) It is possible to achieve excellent effects such as that the time when the low-pressure valve is opened (t3) and the time when the low-pressure valve is open (t4) can be independently controlled.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の実施形態に係るＧＭ冷凍機の模式図で
ある。FIG. 1 is a schematic diagram of a GM refrigerator according to an embodiment of the present invention.
【図２】マイクロスイッチの開閉と高圧用、低圧用電磁
弁の開閉タイミング図である。FIG. 2 is a timing chart of opening / closing of a microswitch and opening / closing of a high pressure / low pressure solenoid valve.
【図３】タイマーの設定例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a setting example of a timer.
【図４】圧力変動と膨張空間の体積変動の時間依存性を
示すグラクである。FIG. 4 is a graph showing the time dependence of pressure fluctuation and volume fluctuation of the expansion space.
【図５】位相差を変更することで膨張仕事の大きさと、
形が変化する例を説明する図である。FIG. 5 shows the magnitude of expansion work by changing the phase difference;
It is a figure explaining the example whose shape changes.
【図６】膨張仕事と冷凍出力の温度依存性を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing the temperature dependence of expansion work and refrigeration output.
【図７】冷凍出力の位相差依存性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the phase difference dependence of the refrigeration output.
【図８】従来型のＧＭ冷凍機の模式図である。FIG. 8 is a schematic view of a conventional GM refrigerator.
１ 真空容器 ２ 冷凍機コールドヘッド ４ ガス供給系 １１ シリンダ １２ 蓄冷器 １３ 第１シリンダ １４ 第２シリンダ １５ 第１段膨張室 １６ 第１段蓄冷器 １７ 第２段膨張室 １８ 第２段蓄冷器 １９ 連結部 ２０、２１ シールリング ２２ 流体通路 ２３ 蓄冷材 ２４ 流体通路 ２５ 蓄冷材 ２７ 連結ロッド ２８ クランク軸 ２９ モータ ３１ 第１段冷却ステージ ３２ 第２段冷却ステージ ３３ 高圧用弁 ３４ 低圧用弁 ３５ 圧縮機 ４０ 熱シールド板 ４２ 熱交換器 ４５ ヒーター線 ４６ 温度計 ５０ マイクロスイッチ ５１ 高圧用電磁弁 ５２ 低圧用電磁弁 ５３ 圧縮機 ５４ 制御器 REFERENCE SIGNS LIST 1 vacuum vessel 2 refrigerator cold head 4 gas supply system 11 cylinder 12 regenerator 13 first cylinder 14 second cylinder 15 first stage expansion chamber 16 first stage regenerator 17 second stage expansion chamber 18 second stage regenerator 19 Connecting part 20, 21 Seal ring 22 Fluid passage 23 Cool storage material 24 Fluid passage 25 Cool storage material 27 Connecting rod 28 Crankshaft 29 Motor 31 First cooling stage 32 Second cooling stage 33 High pressure valve 34 Low pressure valve 35 Compressor 40 Heat shield plate 42 Heat exchanger 45 Heater wire 46 Thermometer 50 Micro switch 51 High pressure solenoid valve 52 Low pressure solenoid valve 53 Compressor 54 Controller
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年５月３０日（２０００．５．３
０）[Submission date] May 30, 2000 (2005.3
0)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図１[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図１】 FIG.
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図８[Correction target item name] Fig. 8
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図８】 FIG. 8
Claims (7)
配設され蓄冷材が内部に充填されて構成された蓄冷器
と、該シリンダの下端に配設され前記蓄冷器によって区
画された冷却ステージを構成する膨張室と、上記膨張室
に高圧ガスを供給する圧縮機と、上記圧縮機の吐出側と
上記膨張室とを連結する経路中に配設されて上記圧縮機
で圧縮された冷媒を上記膨張空間へ供給する高圧用電磁
弁と、上記圧縮機の吸気側と上記膨張室とを連結する経
路中に配設されて上記圧縮機へ上記膨張室内の冷媒を戻
すための低圧用電磁弁と、前記蓄冷器が下死点へ到達し
たことを検知する検知手段と、該検知手段からの信号に
より、所定の時間差をもって高圧用電磁弁および低圧用
電磁弁を作動する制御器と、前記蓄冷器を往復動させる
駆動モータを備えたことを特徴とする圧力変動と位置変
動の位相差を利用した蓄冷式冷凍機。1. A cylinder, a regenerator disposed reciprocally in the cylinder and filled with a regenerator material, and a cooling unit disposed at a lower end of the cylinder and partitioned by the regenerator. An expansion chamber that forms a stage, a compressor that supplies high-pressure gas to the expansion chamber, and a refrigerant that is disposed in a path connecting the discharge side of the compressor and the expansion chamber and compressed by the compressor. A high-pressure solenoid valve for supplying refrigerant to the expansion space, and a low-pressure electromagnetic valve disposed in a path connecting the intake side of the compressor and the expansion chamber for returning refrigerant in the expansion chamber to the compressor. A valve, a detecting means for detecting that the regenerator reaches the bottom dead center, and a controller for operating a high-pressure solenoid valve and a low-pressure solenoid valve with a predetermined time lag by a signal from the detecting means; Equipped with a drive motor for reciprocating the regenerator DOO cold accumulation refrigerator using the phase difference of the pressure fluctuation and position fluctuation that said.
配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力
変動と位置変動の位相差を利用した蓄冷式冷凍機。2. The regenerative refrigerator according to claim 1, wherein a plurality of regenerators are continuously arranged in the cylinder.
クロスイッチであることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の圧力変動と位置変動の位相差を利用した
蓄冷式冷凍機。3. The refrigerating refrigerator according to claim 1, wherein said detecting means is a micro switch provided in a drive motor.
を予め定めたプログラムを内蔵したコンピュータである
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載
の圧力変動と位置変動の位相差を利用した蓄冷式冷凍
機。4. The apparatus according to claim 1, wherein said controller is a computer having a program in which a timing for generating a phase difference is built in. A regenerative refrigerator using phase difference.
冷媒を供給、排気する経路内に設けた高圧用電磁弁、低
圧用電磁弁を、制御器からの指令によってオンオフする
ことにより、冷凍機の作動流体の圧力変動を制御するこ
とを特徴とする蓄冷式冷凍機の制御方法。5. In a regenerative refrigerator, a high-pressure solenoid valve and a low-pressure solenoid valve provided in a path for supplying and exhausting refrigerant to an expansion chamber of a regenerator are turned on and off according to a command from a controller. A method for controlling a regenerative refrigerator, comprising controlling pressure fluctuation of a working fluid of the refrigerator.
弁、低圧用電磁弁の制御は、蓄冷器の位置を検知する検
知手段からの信号により、所定の時間差をもって行うよ
うにしたことを特徴とする請求項５に記載の蓄冷式冷凍
機の制御方法。6. The regenerative refrigerator according to claim 1, wherein the high-pressure solenoid valve and the low-pressure solenoid valve are controlled with a predetermined time difference based on a signal from a detecting means for detecting the position of the regenerator. The method for controlling a regenerative refrigerator according to claim 5.
てＯＮとなり、蓄冷器の上死点に向けての移動によりＯ
ＦＦとなるマイクロスイッチであることを特徴とする請
求項６に記載の蓄冷式冷凍機の制御方法。7. The detecting means is turned ON upon detecting a bottom dead center of the regenerator, and is turned on by a movement toward the top dead center of the regenerator.
7. The control method for a regenerative refrigerator according to claim 6, wherein the micro switch is an FF.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151426A JP2001330330A (en) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | Cold-storage freezer utilizing phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation and method for controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151426A JP2001330330A (en) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | Cold-storage freezer utilizing phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation and method for controlling the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001330330A true JP2001330330A (en) | 2001-11-30 |
Family
ID=18656987
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000151426A Pending JP2001330330A (en) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | Cold-storage freezer utilizing phase difference between pressure fluctuation and position fluctuation and method for controlling the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001330330A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009278094A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Siemens Magnet Technology Ltd | Control of egress of gas from cryogen vessel |
| JP2011094835A (en) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Pulse tube refrigerator |
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2000
- 2000-05-23 JP JP2000151426A patent/JP2001330330A/en active Pending
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