JP4865879B2 - Pulse tube refrigerator - Google Patents
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Description
本発明は、パルス管冷凍機に係り、特に磨耗粉を除去するフィルタを備えたパルス管冷凍機に関する。 The present invention relates to a pulse tube refrigerator, and more particularly to a pulse tube refrigerator having a filter for removing abrasion powder.
近年、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:MRI)装置等の超伝導磁石を備えたシステムにおいて、超伝導磁石を極低温に冷却するために、極低温冷凍機が用いられている。極低温冷凍機として、例えば、ギフォード・マクマホン(Gifford-McMahon:GM)冷凍機、パルス管冷凍機等の冷凍機が用いられている。これらの冷凍機は、冷媒ガスを断熱膨張させ、その際に発生する冷熱を蓄冷材に蓄冷することによって冷凍冷却を行う蓄冷型冷凍機である。 In recent years, cryogenic refrigerators are used to cool superconducting magnets to cryogenic temperatures in systems equipped with superconducting magnets such as a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus. As the cryogenic refrigerator, for example, a refrigerator such as a Gifford-McMahon (GM) refrigerator or a pulse tube refrigerator is used. These refrigerators are regenerative refrigerators that perform refrigerating and cooling by adiabatically expanding refrigerant gas and storing cold heat generated at that time in a regenerator material.
蓄冷型冷凍機は、冷媒ガスが断熱膨張するときに発生した冷熱を蓄冷する蓄冷管を備えた蓄冷型膨張機と、蓄冷型膨張機から冷媒ガスを回収し、回収した冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを再び蓄冷型膨張機に供給する圧縮機と、を備える。圧縮機は、回収した冷媒ガスを吸入する吸入側、回収し、圧縮した冷媒ガスを供給するために吐出する吐出側に配管を備える。蓄冷管は、圧縮機の吐出側又は供給側と交互に連通又は遮断される。 The regenerative refrigerator is a regenerative expander equipped with a regenerative tube that stores cold heat generated when the refrigerant gas adiabatically expands, collects the refrigerant gas from the regenerator expander, compresses the recovered refrigerant gas, And a compressor that supplies the compressed refrigerant gas to the regenerator-type expander again. The compressor includes a pipe on the suction side for sucking the collected refrigerant gas and on the discharge side for discharging the collected and compressed refrigerant gas. The regenerator tube is alternately communicated or cut off with the discharge side or the supply side of the compressor.
蓄冷管が交互に圧縮機の吐出側又は供給側と連通されるためのバルブとして、ロータリーバルブが用いられる。ロータリーバルブは、二つの配管を周期的に連通又は遮断するためのものである。ロータリーバルブは、連通状態と遮断状態を周期的に切換えるための連通孔が形成された回転可能なディスクと、ディスクを摺動させながら受けるための固定されたシール材とを備える。 A rotary valve is used as a valve for alternately connecting the regenerator tube to the discharge side or the supply side of the compressor. The rotary valve is for periodically communicating or blocking two pipes. The rotary valve includes a rotatable disk having communication holes for periodically switching between a communication state and a blocking state, and a fixed seal material for receiving the disk while sliding.
ところが、ディスクとシール材との摺動によってシール材が磨耗し、磨耗粉が発生する。従って、パルス管冷凍機を長時間運転すると、磨耗粉が蓄冷管に流入して蓄冷材が汚れ、冷凍能力が低下する。このような場合、蓄冷材を交換しなくてはならない。また、磨耗粉が圧縮機に吸込まれた場合は、圧縮機の圧縮能力が低下する。 However, the seal material is worn by sliding between the disc and the seal material, and wear powder is generated. Therefore, when the pulse tube refrigerator is operated for a long time, the wear powder flows into the regenerator tube, the regenerator material becomes dirty, and the refrigerating capacity is reduced. In such a case, the cold storage material must be replaced. In addition, when the wear powder is sucked into the compressor, the compression capacity of the compressor is lowered.
従って、ロータリーバルブで発生する磨耗粉を除去する必要がある。磨耗粉を除去するために、ロータリーバルブと蓄冷管との間にフィルタを設ける除去方法が行われてきた。特許文献1には、ロータリーバルブと蓄冷管との間、及びロータリーバルブとパルス管との間にフィルタが設けられたパルス管冷凍機の例が開示されている。 Therefore, it is necessary to remove the abrasion powder generated in the rotary valve. In order to remove the abrasion powder, a removal method in which a filter is provided between the rotary valve and the cold storage tube has been performed. Patent Document 1 discloses an example of a pulse tube refrigerator in which filters are provided between a rotary valve and a regenerator tube and between a rotary valve and a pulse tube.
ところが、磨耗粉を除去するためのフィルタを備えたパルス管冷凍機を運転する場合、次のような問題があった。 However, when operating a pulse tube refrigerator equipped with a filter for removing abrasion powder, there are the following problems.
特許文献1に開示されるパルス管冷凍機において、フィルタと蓄冷管との間、及びフィルタとパルス管との間には、仕切部材は設けられてはいるものの、フィルタと蓄冷管との間、及びフィルタとパルス管との間を、気密を確保しながら容易に分離することができず、分離作業、フィルタの交換作業を含めた保守作業に時間がかかるという問題があった。具体的には、分離前に、蓄冷管及びパルス管を含めたパルス管冷凍機全体を常温まで昇温し、パルス管冷凍機を分解してフィルタをパルス管冷凍機から分離し、分離したフィルタに対して交換等の保守作業を施し、保守作業の完了したフィルタを接続してパルス管冷凍機を再度組立て、空気が混入した蓄冷管、パルス管及びそれらを接続する配管の内部を、冷媒ガスである例えばヘリウムガスで置換充填する作業を行わなくてはならない。 In the pulse tube refrigerator disclosed in Patent Document 1, although a partition member is provided between the filter and the regenerator tube and between the filter and the pulse tube, between the filter and the regenerator tube, In addition, the filter and the pulse tube cannot be easily separated while ensuring airtightness, and there is a problem that it takes time for maintenance work including separation work and filter replacement work. Specifically, before separation, the entire pulse tube refrigerator including the regenerator tube and pulse tube is heated to room temperature, the pulse tube refrigerator is disassembled and the filter is separated from the pulse tube refrigerator, and the separated filter After the maintenance work, such as replacement, is performed, the filter after the maintenance work is completed, the pulse tube refrigerator is reassembled, and the inside of the regenerator tube, the pulse tube and the pipe connecting them are mixed with the refrigerant gas. For example, replacement work with helium gas must be performed.
また、特許文献1に開示されるパルス管冷凍機において、フィルタの圧縮機側には、仕切部も設けられていないため、フィルタと圧縮機との間を、気密を確保しながら容易に分離することができず、分離作業、フィルタの交換作業を含めた保守作業に時間がかかるという問題があった。具体的には、分離前に、圧縮機と分離し、フィルタを交換し、フィルタを圧縮機に接続し、その後、空気が混入した圧縮機の吐出側及び吸入側の配管の内部を、冷媒ガスである例えばヘリウムガスで置換充填する作業を行わなくてはならない。 Moreover, in the pulse tube refrigerator disclosed in Patent Document 1, since the partition portion is not provided on the compressor side of the filter, the filter and the compressor are easily separated while ensuring airtightness. There is a problem that it takes time for maintenance work including separation work and filter replacement work. Specifically, before separation, the filter is separated from the compressor, the filter is replaced, the filter is connected to the compressor, and the inside of the discharge side and suction side pipes of the compressor mixed with air is then connected to the refrigerant gas. For example, replacement work with helium gas must be performed.
更に、上述したメンテナンス作業を容易に行うことができたとしても、MRI装置に組み込んで使用するために、バルブユニットや膨張機を含めたパルス管冷凍機全体の小型化しなくてはならないという問題があった。 Furthermore, even if the above-described maintenance work can be easily performed, there is a problem that the entire pulse tube refrigerator including the valve unit and the expander must be downsized in order to be used in the MRI apparatus. there were.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、冷凍機を常温まで昇温する昇温作業、冷凍機内部のガスを置換するガス置換作業を行うことなく、磨耗粉を除去するフィルタのメンテナンス作業を行うことのできるパルス管冷凍機及び蓄冷型冷凍機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is a filter that removes abrasion powder without performing a temperature raising operation for raising the temperature of the refrigerator to room temperature and a gas replacement operation for replacing the gas inside the refrigerator. An object of the present invention is to provide a pulse tube refrigerator and a regenerative refrigerator that can perform maintenance work.
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized by the following measures.
第1の発明に係るパルス管冷凍機は、冷媒ガスを断熱膨張させるための第1のパルス管と、前記第1のパルス管と接続され、前記冷媒ガスの断熱膨張に伴って前記第1のパルス管で発生した冷熱を蓄冷する第1の蓄冷管と、前記冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の吐出側と前記第1の蓄冷管の高温端側とを連通又は遮断する第1の吐出側バルブと、前記第1の吐出側バルブの吐出側と前記第1の蓄冷管の前記高温端側との中間点である第1の結合点を介して前記第1の蓄冷管の前記高温端側と結合し、前記第1の蓄冷管の前記高温端側と前記圧縮機の吸入側とを連通又は遮断する第1の吸入側バルブと、前記圧縮機の前記吐出側と前記第1の吐出側バルブの吸入側との間に設けられる第1のセルフシール継手と、前記第1の吸入側バルブの吐出側と前記圧縮機の前記吸入側との間に設けられる第2のセルフシール継手と、前記第1のパルス管及び前記第1の蓄冷管を常温まで昇温させずに前記第1の結合点と前記第1の蓄冷管の前記高温端側との間を分離することによって、前記第1の吐出側バルブ及び前記第1の吸入側バルブの周辺の磨耗粉を除去するために、前記第1の結合点と前記第1の蓄冷管の前記高温端側との間を分離可能に接続するように設けられる第3のセルフシール継手と、前記第1のパルス管の高温端側と接続するように設けられる第1のバッファと、前記第1のパルス管の前記高温端側と前記第1のバッファとの間に設けられる第4のセルフシール継手と、前記第1の吐出側バルブ及び前記第1の吸入側バルブを格納するバルブユニットとを備え、前記第1のバッファは、前記バルブユニットに格納されることを特徴とする。 A pulse tube refrigerator according to a first aspect of the present invention is connected to a first pulse tube for adiabatically expanding a refrigerant gas and the first pulse tube, and the first pulse tube is adiabatically expanded with the refrigerant gas. A first regenerator tube for regenerating cold energy generated in the pulse tube, a compressor for compressing the refrigerant gas, a discharge side of the compressor and a high temperature end side of the first regenerator tube for communicating or blocking. Of the first regenerator tube through a first coupling point that is an intermediate point between the discharge side valve of the first discharge valve and the discharge side of the first discharge valve and the high temperature end side of the first regenerator tube. A first suction side valve coupled to the high temperature end side to communicate or block the high temperature end side of the first regenerative tube and the suction side of the compressor; the discharge side of the compressor; A first self-sealing joint provided between the discharge side valve of the first discharge side valve and the first suction side bar; The first self-sealing joint provided between the discharge side of the valve and the suction side of the compressor, the first pulse tube, and the first regenerator tube without raising the temperature to room temperature. In order to remove the wear powder around the first discharge side valve and the first suction side valve by separating the connection point between the first regenerator tube and the high temperature end side of the first regenerator tube, A third self-sealing joint provided so as to be separably connected between the first coupling point and the high temperature end side of the first regenerator tube; and a high temperature end side of the first pulse tube; A first buffer provided so as to be connected; a fourth self-sealing joint provided between the high-temperature end side of the first pulse tube and the first buffer; and the first discharge-side valve. And a valve unit for storing the first suction side valve, The first buffer, characterized in that it is stored in the valve unit.
第2の発明は、第1の発明に係るパルス管冷凍機において、前記第1の吐出側バルブの前記吸入側と前記第1のセルフシール継手との中間点である第2の結合点を介して前記圧縮機の前記吐出側と結合し、前記圧縮機の前記吐出側と前記第1のパルス管の前記高温端側とを連通又は遮断する第2の吐出側バルブと、前記第1の吸入側バルブの前記吐出側と前記第2のセルフシール継手との中間点である第3の結合点を介して前記圧縮機の前記吸入側と結合し、前記第1のパルス管の前記高温端側と前記圧縮機の前記吸入側とを連通又は遮断する第2の吸入側バルブと、前記第2の吐出側バルブの吐出側と前記第1のパルス管の前記高温端側との間に設けられる第5のセルフシール継手とを備え、前記第2の吐出側バルブ及び前記第2の吸入側バルブは、前記バルブユニットに格納されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the pulse tube refrigerator according to the first aspect of the present invention, a second coupling point that is an intermediate point between the suction side of the first discharge side valve and the first self-sealing joint is provided. A second discharge side valve coupled to the discharge side of the compressor to communicate or block the discharge side of the compressor and the high temperature end side of the first pulse tube; and the first suction The high-pressure end side of the first pulse tube is coupled to the suction side of the compressor through a third coupling point that is an intermediate point between the discharge side of the side valve and the second self-sealing joint. And a second suction side valve for communicating or blocking between the suction side and the suction side of the compressor, and a discharge side of the second discharge side valve and the high temperature end side of the first pulse tube. A second self-sealing joint, and the second discharge side valve and the second suction side Lube is characterized in that it is stored in the valve unit.
第3の発明は、第2の発明に係るパルス管冷凍機において、前記第1のバッファは、前記第2の吐出側バルブの前記吐出側と前記第5のセルフシール継手との中間点である第4の結合点を介して前記第1のパルス管の前記高温端側と結合するように設けられ、前記第4の結合点と前記第1のバッファとの間に設けられ、前記バルブユニットに格納されるオリフィスを備えたことを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the pulse tube refrigerator according to the second aspect, wherein the first buffer is an intermediate point between the discharge side of the second discharge side valve and the fifth self-seal joint. It is provided so as to be coupled to the high temperature end side of the first pulse tube through a fourth coupling point, and is provided between the fourth coupling point and the first buffer. It is characterized by having an orifice to be stored.
第4の発明は、第3の発明に係るパルス管冷凍機において、前記冷媒ガスを断熱膨張させるための第2のパルス管と、前記第2のパルス管の低温端側と前記第1の蓄冷管の低温端側との間に設けられる第2の蓄冷管と、前記第1の吐出側バルブの前記吸入側と前記第1のセルフシール継手との中間点である第5の結合点を介して前記圧縮機の前記吐出側と結合し、前記圧縮機の前記吐出側と前記第2のパルス管の高温端側とを連通又は遮断する第3の吐出側バルブと、前記第1の吸入側バルブの前記吐出側と前記第2のセルフシール継手との中間点である第6の結合点を介して前記圧縮機の前記吸入側と結合し、前記第2のパルス管の前記高温端側と前記圧縮機の前記吸入側とを連通又は遮断する第3の吸入側バルブと、前記第3の吐出側バルブの吐出側と前記第2のパルス管の前記高温端側との間に設けられる第6のセルフシール継手とを備え、前記第3の吐出側バルブ及び前記第3の吸入側バルブは、前記バルブユニットに格納されることを特徴とする。 4th invention is the pulse tube refrigerator which concerns on 3rd invention, The 2nd pulse tube for carrying out adiabatic expansion of the said refrigerant gas, the low temperature end side of the said 2nd pulse tube, and the said 1st cold storage A second regenerative tube provided between the low temperature end of the tube and a fifth coupling point that is an intermediate point between the suction side of the first discharge side valve and the first self-sealing joint. A third discharge side valve coupled to the discharge side of the compressor and communicating or blocking the discharge side of the compressor and the high temperature end side of the second pulse tube; and the first suction side Coupled to the suction side of the compressor through a sixth coupling point, which is an intermediate point between the discharge side of the valve and the second self-sealing joint, and the high temperature end side of the second pulse tube; A third suction side valve for communicating or blocking the suction side of the compressor; and the third discharge side bar. A sixth self-seal joint provided between the discharge side of the valve and the high temperature end side of the second pulse tube, and the third discharge side valve and the third suction side valve are It is stored in a valve unit.
第5の発明は、第4の発明に係るパルス管冷凍機において、前記第3の吐出側バルブの前記吐出側と前記第6のセルフシール継手との中間点である第7の結合点を介して前記第2のパルス管の前記高温端側と結合するように設けられる第2のバッファを備え、前記第2のバッファは、前記バルブユニットに格納されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the pulse tube refrigerator according to the fourth aspect of the present invention, a seventh coupling point that is an intermediate point between the discharge side of the third discharge side valve and the sixth self-seal joint is provided. And a second buffer provided so as to be coupled to the high temperature end side of the second pulse tube, and the second buffer is stored in the valve unit.
本発明によれば、冷凍機を常温まで昇温する昇温作業、冷凍機の内部をガス置換するガス置換作業を行うことなく、磨耗粉を除去するフィルタの保守作業を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the maintenance operation | work of the filter which removes abrasion powder can be performed, without performing the temperature rising operation which heats up a refrigerator to normal temperature, and the gas replacement operation which gas-replaces the inside of a refrigerator.
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
(第1の実施の形態)
図1を参照し、本発明の第1の実施の形態に係るパルス管冷凍機を説明する。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A pulse tube refrigerator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本実施の形態に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to the present embodiment.
図1に示されるように、本実施の形態に係るパルス管冷凍機100は、圧縮機10、バルブユニット20、膨張機40、第1のバッファ60を有する。パルス管冷凍機10は、1段式パルス管冷凍機である。
As shown in FIG. 1, the
圧縮機10は、吐出側に高圧配管11、吸入側に低圧配管12を有する。圧縮機10は、低圧配管12を通して膨張機40から冷媒ガスを回収し、回収した冷媒ガスを低圧配管12から吸入し、吸入した冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを高圧配管11に吐出し、高圧配管11を通して膨張機40へ冷媒ガスを供給する。
The
バルブユニット20は、第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第1のフィルタ23を有する。バルブユニット20は、圧縮機10と膨張機40との間に接続され、圧縮機10の吐出側である高圧配管11、圧縮機10の吸入側である低圧配管12を交互に膨張機40に連通させる。第1の吐出側バルブ21は、圧縮機10の吐出側である高圧配管11と膨張機40とを連通又は遮断する。第1の吸入側バルブ22は、圧縮機10の吸入側である低圧配管12と膨張機40とを連通又は遮断する。
The
膨張機40は、第1の蓄冷管41、第1のパルス管42、低温容器43、フランジ/配管ユニット44、第1のオリフィス51、第2のオリフィス52を有する。
The
第1の蓄冷管41は、冷媒ガスであるヘリウムガスが断熱膨張を繰り返して発生する冷熱を蓄冷する。第1の蓄冷管41は、高温端側がフランジ/配管ユニット44に接続され、低温端側が第1のパルス管42の低温端側に接続される。第1のパルス管42は、第1の蓄冷管41を通して供給される冷媒ガスであるヘリウムガスが断熱膨張を繰り返して冷熱を発生する。第1のパルス管42は、高温端側がフランジ/配管ユニット44に接続され、低温端側が第1の蓄冷管41の低温端側に接続される。
The
第1のパルス管42は、高温端、低温端に各々整流器45、46を有する。整流器45、46は、第1のパルス管42における冷媒ガスの流れを安定化させるためのものである。
The
低温容器43は、フランジ/配管ユニット44に接続された第1の蓄冷管41、第1のパルス管42を収容する。
The
フランジ/配管ユニット44は、第1のオリフィス51、第2のオリフィス52を有する。フランジ/配管ユニット44は、低温容器43に第1の蓄冷管41、第1のパルス管42が収容された状態で、低温容器43を密閉するフランジとしての機能を有すると共に、第1の蓄冷管41、第1のパルス管42とバルブユニット20とを接続する配管ユニットとしての機能も有する。
The flange /
第1のバッファ60は、フランジ/配管ユニット44に接続される。第1のバッファ60は、第1のパルス管42から流出する冷媒ガスを収容し、第1のパルス管42における冷媒ガスの圧力変動と流速変動との位相差を制御する位相制御機構の機能を有する。
The
次に、バルブユニット20、フランジ/配管ユニット44における冷媒ガスの配管の配置及びセルフシール継手の配置について説明する。
Next, the arrangement of refrigerant gas piping and the self-sealing joint arrangement in the
バルブユニット20において、第1の吐出側バルブ21の吐出側と第1の蓄冷管42の高温端側との間に第1のフィルタ23が設けられる。また第1の吸入側バルブ22は、第1の吐出側バルブ21の吐出側と第1のフィルタ23との中間点である第1の結合点P1を介して第1のフィルタ23と結合するように設けられる。従って、第1のフィルタ23は、第1の蓄冷管41の高温端側と第1の吸入側バルブ22の吸入側との間にも設けられる。このような配管の構造により、第1の吐出側バルブ21が開き、第1の吸入側バルブ22が閉じた状態、即ち、高圧配管11から第1の蓄冷管41の高温端側へ冷媒ガスが吐出される状態において、第1の吐出側バルブ21と第1の蓄冷管41の高温端側との間にフィルタを設けることができる。また、第1の吐出側バルブ21が閉じ、第1の吸入側バルブ22が開いた状態、即ち、第1の蓄冷管41の高温端側から低圧配管12へ冷媒ガスが吸入される状態において、第1の蓄冷管41の高温端側と第1の吸入側バルブ22との間にフィルタを設けることができる。従って、図1に示されるように、バルブユニット20は、第1の吐出側バルブ21の吸入側、第1の吸入側バルブ22の吐出側の2箇所で圧縮機10と接続され、第1のフィルタ23の第1の蓄冷管41側の1箇所で膨張機40と接続される。
In the
フランジ/配管ユニット44において、第1のオリフィス51は、第1のフィルタ23と第1の蓄冷管41の高温端側との中間点である結合点P2と、第1のパルス管42の高温端側との間に設けられる。また、フランジ/配管ユニット44において、第2のオリフィス52は、第1のオリフィス51と第2のパルス管42との中間点である第4の結合点P3と、第1のバッファ60との間に設けられる。従って、第1のフィルタ23から第1の蓄冷管41の高温端側へ流入出する冷媒ガスの一部は、第1のオリフィス51で流量を制限され、第1のパルス管42の高温端側へ流入出する。更に、第1のフィルタ23から第1のパルス管42の高温端側へ流入出する冷媒ガスの一部は、第2のオリフィス52で流量を制限され、第1のバッファ60へ流入出する。
In the flange /
パルス管冷凍機100は、このような配置の配管の途中に、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33を有する。第1のセルフシール継手31は、圧縮機10の吐出側と第1の吐出側バルブ21の吸入側との間に設けられる。本実施の形態では、第1のセルフシール継手31は、圧縮機10の吐出側である高圧配管11と、第1の吐出側バルブ21が収容されるバルブユニット20とが接続される位置に設けられる。
The
第2のセルフシール継手32は、第1の吸入側バルブ22の吐出側と圧縮機10の吸入側との間に設けられる。本実施の形態では、第2のセルフシール継手32は、第1の吸入側バルブ22が収容されるバルブユニット20と、圧縮機10の吸入側である低圧配管12とが接続される位置に設けられる。
The second self-sealing joint 32 is provided between the discharge side of the first
第3のセルフシール継手33は、第1のフィルタ23の第1の蓄冷管41側と、第1の蓄冷管41の高温端側との間に設けられる。本実施の形態では、第3のセルフシール継手33は、第1のフィルタ23が収容されるバルブユニット20と、フランジ/配管ユニット44との間に設けられる。
The third self-sealing joint 33 is provided between the first
セルフシール継手とは、単独では配管の先端をシールドし、且つ互いに結合させると配管を連通させることができる、2つの配管の先端にそれぞれ固定させるオスハーフ及びメスハーフの2つの部材からなる管用継手を意味する。セルフシール継手を使用すると、一度2つの配管を連通させた後でも、2つの部材の結合を解除することにより、再び各配管の先端を自動的にシールドすることができる。即ち、セルフシール継手を用いると、管内の流体である冷媒ガスを外部に流出させることなく、2つの配管の着脱が自在に行える。 Self-sealing joint means a joint for pipes consisting of two members, a male half and a female half, each of which can be shielded at the tip of the pipe and connected to each other when connected to each other. To do. When the self-sealing joint is used, the tip of each pipe can be automatically shielded again by releasing the connection of the two members even after the two pipes are once communicated. That is, when the self-sealing joint is used, the two pipes can be attached and detached freely without causing the refrigerant gas, which is the fluid in the pipe, to flow out.
具体的には、配管として、例えば、外径6.35mm、内径4.35mmのCu管、SUS管、あるいは樹脂系チューブの先端にオスハーフ、メスハーフが直接又は短い連結管を介して固定されているものを用いることができる。 Specifically, as a pipe, for example, a male half and a female half are fixed directly or via a short connecting pipe to the tip of a Cu tube, a SUS tube, or a resin tube having an outer diameter of 6.35 mm and an inner diameter of 4.35 mm. Things can be used.
第1のフィルタ23は、特に限定されるものではないが、例えば、焼結金属若しくは樹脂等の材質を用いたカラムフィルタ、樹脂若しくは金属等の材質を用いたメッシュフィルタ、又はフェルトを用いることができる。カラムフィルタのメッシュ径、メッシュフィルタのメッシュ径は、例えば、1〜50μmのものを用いることができる。
The
次に、パルス管冷凍機の冷凍冷却を行う作用、フィルタが磨耗粉を除去する作用、及び冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用、を説明する。 Next, there will be described an operation of performing cooling and cooling of the pulse tube refrigerator, an operation of removing the abrasion powder by the filter, and an operation of performing the maintenance work of the filter without increasing the temperature of the refrigerator.
まず、パルス管冷凍機の冷凍冷却を行う作用を説明する。 First, the effect | action which performs the freezing cooling of a pulse tube refrigerator is demonstrated.
上記構成を有するパルス管冷凍機100は、バルブユニット20に収容された第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22を連通させる動作及び遮断させる動作を、互いに逆の動作になるように繰り返す。すると、第1の蓄冷管41の高温端側は、高圧配管11又は低圧配管12と切換え連通される。その結果、第1の蓄冷管41の低温端側と連通された第1のパルス管42に冷媒ガスが周期的に供給/回収されるため、第1のパルス管42内で冷媒ガスが圧縮と膨張とを繰返し、その際に断熱膨張で発生する冷熱を第1の蓄冷管41に蓄冷することにより、第1の蓄冷管41の低温端側は冷却される。
In the
さらに、本実施の形態におけるパルス管冷凍機100では、第1の蓄冷管41を高圧配管11に切換え連通すると共に、第1のオリフィス51を通して第1のパルス管42の高温端側に冷媒ガスを流入させ、第1のパルス管42の低温端側からの冷媒ガスの流入を抑制する。その後、第1パルス管42内の圧力が第1のバッファ60内の圧力よりも高くなると、第1のパルス管42内の冷媒ガスが第2のオリフィス52を通って第1のバッファ60内に流入し、第1のパルス管42内の冷媒ガスが第1のパルス管42の高温端側に移動する。
Further, in the
次に、第1の蓄冷管41を低圧配管12に切換え連通すると共に、第1のオリフィス51を通して第1のパルス管42の高温端側から冷媒ガスを流出させ、第1のパルス管42の低温端側からの冷媒ガスの流出を抑制する。その後、第1パルス管42内の圧力が第1のバッファ60内の圧力よりも低くなると、第1のバッファ60内の冷媒ガスが第2のオリフィス52を通って第1のパルス管42内に流出し、第1のパルス管42内の冷媒ガスが第1のパルス管42の低温端側に移動する。
Next, the first
この結果、第1のパルス管42内の圧力変化と流速変化のタイミングがずれて位相差が大きくなるため、冷媒ガスの圧縮/膨張が繰返されるときに冷凍機が冷熱を発生する仕事量が大きくなり、冷凍能力が向上する。本実施の形態に係るパルス管冷凍機100において、例えば、冷媒ガスとして、例えば0.5〜2.5MPaの圧力を有するヘリウム(He)ガスが用いられ、例えば2Hz程度の繰返し速度で冷媒ガスの圧縮・膨張を繰返すことによって、第1のパルス管42の低温端側で例えば50K程度の低温を得ることができる。
As a result, the timing of the pressure change in the
次に、フィルタが磨耗粉を除去する作用を説明する。 Next, the effect | action which a filter removes abrasion powder is demonstrated.
上記のように、第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22は、約2Hzの速度で連通状態と遮断状態を繰り返す。第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22は、公知のロータリーバルブを用いることができる。ロータリーバルブは、連通状態と遮断状態を周期的に切換えるための連通孔が形成された回転可能なディスクと、ディスクを摺動させながら受けるための固定されたシール材とを備える。ディスクとシール材との摺動によってシール材が磨耗し、磨耗粉が発生する。ディスクの材質は、特に限定されるものではないが、例えば、摺動面が陽極酸化処理されたアルミニウム材を用いることができる。また、シール材の材質は、特に限定されるものではないが、例えばフッ素樹脂材、セラミック材を用いることができる。ディスクを陽極酸化処理されたアルミニウム材、シール材をフッ素樹脂材とした場合、陽極酸化処理されたアルミニウム材のヤング率は、陽極酸化の方法に依存するものの、アルミニウムのヤング率70GPaより大きく、フッ素樹脂材のヤング率が0.5〜1.0GPa程度であるため、シール材のフッ素樹脂材が一方的に磨耗し、フッ素樹脂粉の磨耗粉が発生する。磨耗粉の大きさは、ディスクの重量や回転速度にも依存するため、特に限定されるものではないが、例えば1〜50μmである。
As described above, the first
第1の吐出側バルブ21で発生した磨耗粉は、冷媒ガスの流れの方向に沿って移動し、第1の吐出側バルブ21の吐出側から第1の蓄冷管41の高温端側へと移動する。第1の蓄冷管41の内部には、蓄冷材として、例えば銅網又は鉛球が充填されており、磨耗粉がそれらの蓄冷材の隙間に蓄積すると、冷媒ガスと蓄冷材との接触面積が減少し、第1の蓄冷管41が冷熱を蓄冷する能力が低下し、パルス管冷凍機100の冷凍能力が低下する。
The abrasion powder generated in the first
ところが、第1の吐出側バルブ21の吐出側と第1の蓄冷管41の高温端側との間に第1のフィルタ23が設けられた場合、第1のフィルタ23によって、磨耗粉は除去され、第1の蓄冷管41に磨耗粉が入ることはない。
However, when the
なお、第1の吸入側バルブ22で発生する磨耗粉は、冷媒ガスの流れる方向が逆のため、第1の蓄冷管41側に移動することはほとんどないが、一部逆方向に移動する場合があっても、第1のフィルタ23によって磨耗粉は除去される。また、第1のフィルタ23において、両方向に冷媒ガスが流れるため、磨耗粉がフィルタを詰まらせる恐れは少ない。
The wear powder generated in the first
次に、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用を説明する。 Next, the effect | action which can perform the maintenance work of a filter, without heating up a refrigerator is demonstrated.
まず、パルス管冷凍機100の運転を停止する。次に、圧縮機10の吐出側と第1の吐出側バルブ21の吸引側との間に設けられる第1のセルフシール継手31の結合を解除する。また、第1の吸入側バルブ22の吐出側と圧縮機10の吸入側との間に設けられる第2のセルフシール継手32の結合を解除する。更に、第1のフィルタ23の第1の蓄冷管41側と第1の蓄冷管41の高温端側との間に設けられる第3のセルフシール継手33の結合を解除する。その結果、圧縮機10及び膨張機40に大気や不純物を侵入させることなく、冷媒ガスを保持した状態で、圧縮機10及び膨張機40からバルブユニット20だけを分離することができる。
First, the operation of the
次に、バルブユニット20を分解し、第1のフィルタ23を取出す。次に、新品の第1のフィルタ23を装着し、バルブユニット20を組立てる。その後、バルブユニット20の内部を大気から冷媒ガスへ置換をし、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33を結合させる。その結果、バルブユニット20は、圧縮機10及び膨張機40に接続される。このときも、圧縮機10及び膨張機40に大気や不純物を侵入させることなく、冷媒ガスを保持した状態で、バルブユニット20を接続することができる。
Next, the
ここで、第3のセルフシール継手33を用いずにバルブユニット20を膨張機40から分離する場合、膨張機40が冷却された状態で膨張機40に大気が侵入すると、大気中の水蒸気、窒素ガス又は酸素ガス等が、第1の蓄冷管41の低温端側と第1のパルス管42の低温端側とを接続する配管内で凝縮又は凝固し、第1の蓄冷管41と第1のパルス管42とが連通されなくなり、膨張機40が動作不能になる。従って、第3のセルフシール継手33を用いずにバルブユニット20を膨張機40から分離する場合、パルス管冷凍機100の運転を停止した後、分離作業をすぐに行うことができず、膨張機40の温度が常温に昇温するまで待たなくてはならない。膨張機40の温度が常温に昇温する時間は、パルス管冷凍機100を用いたシステム全体の構成にもよるが、例えば20時間である。
Here, when the
一方、第3のセルフシール継手33を用いてバルブユニット20を膨張機40から分離する場合、膨張機40の温度を常温に昇温する必要がないので、第1のフィルタ23の保守作業を例えば2時間で行うことができ、保守作業に要する時間を短縮することができる。
On the other hand, when the
また、第1のセルフシール継手31及び第2のセルフシール継手32を用いずにバルブユニット20と圧縮機10とを接続する場合、圧縮機10に大気が侵入すると、大気中の不純物が圧縮機10内に混入し、圧縮機10の故障を引起こす原因となる。更に、第1のセルフシール継手31及び第2のセルフシール継手32の代わりに、通常のバルブ及び通常の継手を用いて接続した場合、圧縮機10に大気が侵入する恐れはないが、第1のセルフシール継手31及び第2のセルフシール継手32を用いた場合に比べ、バルブの開閉作業及び継手の接続を解除する作業が必要となるため、バルブユニット20の圧縮機10からの分離作業として、複雑な作業を行わなくてはならない。
Further, when the
一方、第1のセルフシール継手31及び第2のセルフシール継手32を用いてバルブユニット20を圧縮機10から分離する場合、圧縮機10に不純物を混入させることなく第1のフィルタ23の保守作業を容易に行うことができる。
On the other hand, when the
以上、本実施の形態に係るパルス管冷凍機によれば、バルブで発生する磨耗粉を除去するフィルタを、セルフシール継手を用いて圧縮機と膨張機との間に接続するため、パルス管冷凍機の温度を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタの保守作業を行うことができる。 As described above, according to the pulse tube refrigerator according to the present embodiment, the filter for removing the abrasion powder generated in the valve is connected between the compressor and the expander using the self-sealing joint. The maintenance work of the filter can be performed without performing the temperature raising operation for raising the temperature of the machine to room temperature or the gas replacement operation for replacing the gas.
なお、本実施の形態において、第1のフィルタ23は、第3のセルフシール継手33より圧縮機10側に配置されるのであれば、バルブユニット20の外側に配設されるように構成されてもよい。
(第1の実施の形態の第1の変形例)
次に、図2を参照し、本発明の第1の実施の形態の第1の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the present embodiment, the
(First modification of the first embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a first modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図2は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある(以下の変形例、実施の形態についても同様)。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the pulse tube refrigerator according to this modification. However, in the following text, the same reference numerals are given to the parts described above, and the description may be omitted (the same applies to the following modified examples and embodiments).
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のオリフィスが、バルブユニットと一体にセルフシール継手を用いて膨張機から分離可能に接続される点で、第1の実施の形態に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to the present modification has the pulse tube according to the first embodiment in that the first orifice is connected to the valve unit so as to be separable from the expander using a self-sealing joint. It differs from the refrigerator.
図2を参照するに、第1の実施の形態において、第1のオリフィスは、膨張機のフランジ/配管ユニット内に設けられ、膨張機から分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機100aは、第1のオリフィス51aが、バルブユニット20a内に設けられ、セルフシール継手34を用いて膨張機40aから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 2, in the first embodiment, the first orifice is provided in the flange / pipe unit of the expander and cannot be separated from the expander. In the
図2に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機100aは、バルブユニット20a、セルフシール継手34、フランジ/配管ユニット44a以外の構成は、第1の実施の形態と同一である。
As shown in FIG. 2, the
バルブユニット20aは、第1の実施の形態と異なり、第1のオリフィス51aを有する。第1のオリフィス51aは、第1のフィルタ23と第3のセルフシール継手33との中間点である結合点P2と第1のパルス管42の高温端側との間に設けられる。第1のオリフィス51aがバルブユニット20a内に設けられるため、結合点P2もバルブユニット20a内に設けられる。第1のオリフィス51aの機能は第1の実施の形態と同一であり、第1のフィルタ23から第1のパルス管42の高温端側へ流入出する冷媒ガスの流量を制限する。
Unlike the first embodiment, the
セルフシール継手34は、第1のオリフィス51aの第1のパルス管42側と第1のパルス管42の高温端側との間に設けられる。本変形例では、セルフシール継手34は、第1のオリフィス51aが収容されるバルブユニット20aと、フランジ/配管ユニット44aとの間に設けられる。
The self seal joint 34 is provided between the
フランジ/配管ユニット44aは、第1の実施の形態と同じく第2のオリフィス52を有するが、第1の実施の形態と異なり第1のオリフィス51aを含まない。フランジ/配管ユニット44aにおいて、第2のオリフィス52が、セルフシール継手34と第1のパルス管42の高温端側との中間点である第4の結合点P3と、第1のバッファ60との間に設けられるのは、第1の実施の形態と同一である。
The flange /
本変形例において、パルス管冷凍機100aの冷凍冷却を行う作用及びフィルタが磨耗粉を除去する作用は、第1の実施の形態と同一である。しかし、本変形例において、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、以下の点で第1の実施の形態と異なる。
In this modification, the effect | action which performs the freezing cooling of the
第1のオリフィス51aは、第1のフィルタ23から第1のパルス管42の高温端側へ流入出する冷媒ガスの流量を制限するためのものであり、例えば0.01〜2mm径の細いオリフィス管を用いることができる。第1の吐出側バルブ21で発生した磨耗粉は、第1のフィルタ23を通過する際に大部分が除去されるものの、一部第1のフィルタ23の径より小さい磨耗粉等が除去されないで通過した場合、第1のオリフィス51aの付近に堆積することがある。従って、第1のフィルタ23に加え、第1のオリフィス51aも、例えば1万時間に1回程度の定期的な保守作業が必要となる。
The
パルス管冷凍機100aの保守作業は、パルス管冷凍機100aの運転を停止し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、及び第3のセルフシール継手33の結合を解除するのに加え、セルフシール継手34の結合を解除し、圧縮機10及び膨張機40aからバルブユニット20aを分離する。このとき、第1の実施の形態と同様に、圧縮機10及び膨張機40aに大気や不純物を侵入させることなく、バルブユニット20aだけを分離することができる。
The maintenance work of the
次に、バルブユニット20aを分解し、第1のフィルタ23及び第1のオリフィス51aを取出し、新品の第1のフィルタ23及び新品又は別途クリーニングが完了した第1のオリフィス51aを装着し、バルブユニット20aを組立て、バルブユニット20a内を冷媒ガスで置換し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33及びセルフシール継手34を結合させ、バルブユニット20aを圧縮機10及び膨張機40aに接続する。このときも、第1の実施の形態と同様に、圧縮機10及び膨張機40aに大気や不純物を侵入させることなく、バルブユニット20aを接続することができる。
Next, the
また、第3のセルフシール継手33及びセルフシール継手34を用いることによって、膨張機40aの温度を常温に昇温させる時間を要さずに第1のフィルタ23及び第1のオリフィス51aの保守作業を行うことができる。また、第1のセルフシール継手31及び第2のセルフシール継手32を用いることによって、圧縮機10に不純物を混入させることなく第1のフィルタ23及び第1のオリフィス51aの保守作業を行うことができる。
In addition, by using the third self-sealing joint 33 and the self-sealing joint 34, the maintenance work of the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機によれば、磨耗粉を除去するフィルタ、及び磨耗粉が堆積しやすいオリフィスを、セルフシール継手を用いて圧縮機と膨張機との間に接続するため、パルス管冷凍機を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタ及びオリフィスの保守作業を行うことができる。 As described above, according to the pulse tube refrigerator according to the present modification, the filter for removing the wear powder and the orifice on which the wear powder easily accumulates are connected between the compressor and the expander using the self-sealing joint. The maintenance work of the filter and the orifice can be performed without performing the temperature raising operation for raising the temperature of the pulse tube refrigerator to room temperature and the gas replacement operation for replacing the gas.
なお、本変形例において、第1のオリフィス51aは、セルフシール継手34より圧縮機10側に配置されるのであれば、バルブユニット20aの外側に配設されるように構成されてもよい。
(第1の実施の形態の第2の変形例)
次に、図3を参照し、本発明の第1の実施の形態の第2の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the present modification, the
(Second modification of the first embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a second modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図3は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第2のオリフィスが、バルブユニットと一体にセルフシール継手を用いて膨張機及び第1のバッファから分離可能に接続される点で、第1の実施の形態の第1の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the first embodiment in that the second orifice is connected to the valve unit so as to be separable from the expander and the first buffer using a self-sealing joint. This is different from the pulse tube refrigerator according to the first modification of the embodiment.
図3を参照するに、第1の実施の形態の第1の変形例において、第2のオリフィスは、膨張機のフランジ/配管ユニット内に設けられ、膨張機から分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機100bは、第2のオリフィス52aが、バルブユニット20b内に設けられ、第4のセルフシール継手35を用いて第1のバッファ60から分離可能に接続される。
Referring to FIG. 3, in the first modification of the first embodiment, the second orifice is provided in the flange / pipe unit of the expander and cannot be separated from the expander. In the pulse tube refrigerator 100b according to the present modification, the
図3に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機100bは、バルブユニット20b、第4のセルフシール継手35、フランジ/配管ユニット44b以外の構成は、第1の実施の形態の第1の変形例と同一である。
As shown in FIG. 3, the pulse tube refrigerator 100b according to the present modification has the same configuration as that of the first embodiment except for the
バルブユニット20bは、第1の実施の形態の第1の変形例と異なり、第2のオリフィス52aを有する。第2のオリフィス52aは、第1のオリフィス51aとセルフシール継手34との中間点である第4の結合点P3と、第1のバッファ60との間に設けられる。第2のオリフィス52aがバルブユニット20b内に設けられるため、第4の結合点P3もバルブユニット20b内に設けられる。第2のオリフィス52aの機能は第1の実施の形態の第1の変形例と同一であり、第1のフィルタ23から第1のパルス管42の高温端側へ流入出する冷媒ガスの一部であって第1のバッファ60へ流入出する冷媒ガスの流量を制限する。
Unlike the first modification of the first embodiment, the
第4のセルフシール継手35は、第2のオリフィス52aの第1のバッファ60側と第1のバッファ60との間に設けられる。本変形例では、第4のセルフシール継手35は、第2のオリフィス52aが収容されるバルブユニット20bと、第1のバッファ60との間に設けられる。
The fourth self-sealing joint 35 is provided between the
フランジ/配管ユニット44bは、第1の実施の形態と異なり第2のオリフィスを含まない。
Unlike the first embodiment, the flange /
本変形例において、パルス管冷凍機100bの冷凍冷却を行う作用及びフィルタが磨耗粉を除去する作用は、第1の実施の形態の第1の変形例と同一である。しかし、本変形例において、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、以下の点で第1の実施の形態の第1の変形例と異なる。 In this modification, the effect | action which performs the freezing cooling of the pulse tube refrigerator 100b, and the effect | action that a filter removes abrasion powder are the same as the 1st modification of 1st Embodiment. However, in the present modification, the function of performing the maintenance work of the filter without raising the temperature of the refrigerator is different from the first modification of the first embodiment in the following points.
第2のオリフィス52aは、第1のフィルタ23から第1のパルス管42の高温端側へ流入出する冷媒ガスの一部であって第1のバッファ60へ流入出する冷媒ガスの流量を制限するためのものであり、例えば0.01〜2mm径の細いオリフィス管を用いることができる。第1の吐出側バルブ21で発生した磨耗粉は、第1のフィルタ23を通過する際に大部分が除去され、第1のオリフィス51aを通過する際に一部が堆積されるものの、一部第2のオリフィス52aの付近に堆積することがある。従って、第1のフィルタ23及び第1のオリフィス51aに加え、第2のオリフィス52aも、例えば1万時間に1回程度の定期的な保守作業が必要となる。
The
パルス管冷凍機100bの保守作業は、パルス管冷凍機100bの運転を停止し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33及びセルフシール継手34の結合を解除するのに加え、第4のセルフシール継手35の結合を解除し、圧縮機10及び膨張機40bからバルブユニット20bを分離する。このとき、第1の実施の形態と同様に、圧縮機10及び膨張機40bに大気や不純物を侵入させることなく、バルブユニット20bだけを分離することができる。
The maintenance work of the pulse tube refrigerator 100b stops the operation of the pulse tube refrigerator 100b, and the first self seal joint 31, the second self seal joint 32, the third self seal joint 33, and the self seal joint 34 are stopped. In addition to releasing the connection, the connection of the fourth self-sealing joint 35 is released, and the
次に、バルブユニット20bを分解し、第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aを取出し、新品の第1のフィルタ23及び新品又は別途クリーニングが完了した第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aを装着し、バルブユニット20bを組立て、バルブユニット20b内を冷媒ガスで置換し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33、セルフシール継手34及び第4のセルフシール継手35を結合させ、バルブユニット20bを圧縮機10及び膨張機40bに接続する。このときも、第1の実施の形態と同様に、圧縮機10及び膨張機40bに大気や不純物を侵入させることなく、バルブユニット20bを接続することができる。
Next, the
また、第3のセルフシール継手33、セルフシール継手34及び第4のセルフシール継手35を用いることによって、膨張機40bの温度を常温に昇温させる時間を要さずに第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aの保守作業を行うことができる。また、第1のセルフシール継手31及び第2のセルフシール継手32を用いることによって、圧縮機10に不純物を混入させることなく第1のフィルタ23及び第1のオリフィス51aの保守作業を行うことができる。
Further, by using the third self-seal joint 33, the self-seal joint 34, and the fourth self-seal joint 35, the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機によれば、磨耗粉を除去するフィルタ、及び磨耗粉が堆積しやすいオリフィスを、セルフシール継手を用いて圧縮機と膨張機との間に接続するため、パルス管冷凍機を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタ及びオリフィスの保守作業を行うことができる。 As described above, according to the pulse tube refrigerator according to the present modification, the filter for removing the wear powder and the orifice on which the wear powder easily accumulates are connected between the compressor and the expander using the self-sealing joint. The maintenance work of the filter and the orifice can be performed without performing the temperature raising operation for raising the temperature of the pulse tube refrigerator to room temperature and the gas replacement operation for replacing the gas.
なお、本変形例において、第2のオリフィス52aは、第4のセルフシール継手35より圧縮機10側に配置されるのであれば、バルブユニット20bの外側に配設されるように構成されてもよい。
(第1の実施の形態の第3の変形例)
次に、図4を参照し、本発明の第1の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the present modification, the
(Third modification of the first embodiment)
Next, with reference to FIG. 4, the pulse tube refrigerator which concerns on the 3rd modification of the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
図4は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、4バルブタイプ1段式パルス管冷凍機である点で、第1の実施の形態に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is a four-valve type one-stage pulse tube refrigerator, which is different from the pulse tube refrigerator according to the first embodiment.
図4を参照するに、第1の実施の形態において、第1のパルス管の高温端側は、第1のオリフィス及び第1のフィルタを介して、第1の吐出側バルブ及び第1の吸入側バルブに接続されるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機100cは、第1のパルス管42の高温端側が、第1の吐出側バルブ21と異なる第2の吐出側バルブ21a、及び第1の吸入側バルブ22と異なる第2の吸入側バルブ22aを介して圧縮機10の吐出側及び吸入側と接続される。
Referring to FIG. 4, in the first embodiment, the high temperature end side of the first pulse tube is connected to the first discharge side valve and the first suction through the first orifice and the first filter. Unlike the connection to the side valve, the
図4に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機100cは、バルブユニット20c、第5のセルフシール継手36、フランジ/配管ユニット44c以外の構成は、第1の実施の形態と同一である。
As shown in FIG. 4, the
バルブユニット20cは、第1の実施の形態と異なり、第2の吐出側バルブ21a、第2の吸入側バルブ22a、第2のフィルタ23a、第1のオリフィス51b、51cを有する。
Unlike the first embodiment, the valve unit 20c includes a second
第2の吐出側バルブ21aは、第1の吐出側バルブ21の吸入側と第1のセルフシール継手31との中間点である第2の結合点P4とを介して圧縮機10の吐出側と結合し、圧縮機10の吐出側と第1のパルス管42の高温端側とを連通又は遮断する。第2の吸入側バルブ22aは、第1の吸入側バルブ22の吐出側と第2のセルフシール継手32との中間点である第3の結合点P5を介して圧縮機10の吸入側と結合し、第1のパルス管42の高温端側と圧縮機10の吸入側を連通又は遮断する。第2のフィルタ23aは、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第1のパルス管42の高温端側との間に設けられる。
The second
また、本変形例においては、第2の吸入側バルブ22aは、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第2のフィルタ23aとの中間点である第8の結合点P8を介して第2のフィルタ23aと結合するように設けられる。従って、第2のフィルタ23aは、第1のパルス管42の高温端側と第2の吸入側バルブ22aの吸入側との間にも設けられる。このような配管の構造により、第2の吐出側バルブ21aが開き、第2の吸入側バルブ22aが閉じた状態、即ち、高圧配管11から第1のパルス管42の高温端側へ冷媒ガスが吐出される状態において、第2の吐出側バルブ21aと第1のパルス管42の高温端側との間にフィルタを設けることができる。また、第2の吐出側バルブ21aが閉じ、第2の吸入側バルブ22aが開いた状態、即ち、第1のパルス管42の高温端側から低圧配管12へ冷媒ガスが吸入される状態において、第1のパルス管42の高温端側と第2の吸入側バルブ22aとの間にフィルタを設けることができる。
Further, in the present modification, the second
また、第1のオリフィス51bは、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第8の結合点P8との間に設けられ、第1のオリフィス51cは、第8の結合点P8と第2の吸入側バルブ22aの吸入側との間に設けられる。従って、第2の吐出側バルブ21aから第1のパルス管42の高温端側へ流入する冷媒ガスは、第1のオリフィス51bで流量を制限され、第1のパルス管42の高温端側から第2の吸入側バルブ22aに流出する冷媒ガスは、第1のオリフィス51cで流量を制限される。
The
第5のセルフシール継手36は、第2のフィルタ23aの第1のパルス管42側と第1のパルス管42の高温端側との間に設けられる。本変形例では、第5のセルフシール継手36は、第2のフィルタ23aが収容されるバルブユニット20cと、フランジ/配管ユニット44cとの間に設けられる。
The fifth self-sealing joint 36 is provided between the
フランジ/配管ユニット44cは、第1の実施の形態と同じく第2のオリフィス52を有するが、第1の実施の形態と異なり第1のオリフィスを含まない。これは、第1の実施の形態の第1の変形例と同一である。
The flange /
本変形例において、パルス管冷凍機100cの冷凍冷却を行う作用、フィルタが磨耗粉を除去する作用、及び冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、以下の点で第1の実施の形態と異なる。
In the present modification, the effect of performing the cooling and cooling of the
まず、パルス管冷凍機の冷凍冷却を行う作用を、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。 First, the effect | action which performs the freezing cooling of a pulse tube refrigerator is demonstrated focusing on a different point from 1st Embodiment.
上記構成を有するパルス管冷凍機100cにおいて、第1の蓄冷管41の高温端側からの冷媒ガスの供給/回収に伴って、第1のパルス管42内で冷媒ガスが圧縮と膨張とを繰返し、断熱膨張で発生する冷熱を第1の蓄冷管41に蓄冷し、第1の蓄冷管41の低温端側が冷却されるのは、第1の実施の形態と同様である。
In the
また、第1のオリフィス51b、51c、第2のオリフィス52、第1のバッファ60を用いて、第1のパルス管42の高温端側からも冷媒ガスを流入出させ、第1のパルス管42内の圧力変化と流速変化の位相差を大きくし、冷凍能力を向上させるのは、第1の実施の形態と同様である。
In addition, the
しかし、本実施の形態におけるパルス管冷凍機100cにおいて、第1のパルス管42の高温端は、バルブユニット20に収容された第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aを連通させる動作及び遮断させる動作を互いに逆の動作になるように繰り返すことにより、高圧配管11又は低圧配管12と切換え連通される。第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aを切替えるタイミングを、第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22の切替えるタイミングとずらして行うことができるため、、第1の実施の形態と比べ、更に第1のパルス管42内の圧力変化と流速変化の位相差を大きくすることができ、パルス管冷凍機100cの冷凍能力を向上させることができる。第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aを切替えるタイミングは、第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22の切替えるタイミングと、例えば1〜60°ずらすことができる。また、冷媒ガスとして、例えば0.5〜2.5MPaの圧力を有するヘリウム(He)ガスが用いられ、例えば2Hz程度の繰返し速度で冷媒ガスの圧縮・膨張を繰返すことができるのは、第1の実施の形態と同じであるが、第1のパルス管42の低温端側で、第1の実施の形態よりも低い温度である例えば40K程度の低温を得ることができる。
However, in the
次に、フィルタが磨耗粉を除去する作用を説明する。 Next, the effect | action which a filter removes abrasion powder is demonstrated.
第1のフィルタ23が、第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22で発生する磨耗粉を除去する作用は、第1の実施の形態と同一である。
The operation of the
一方、第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aも、第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22と同様に、ロータリーバルブを用いるため、磨耗粉が発生する。第2の吐出側バルブ21aで発生した磨耗粉は、冷媒ガスの流れの方向に沿って移動し、第2の吐出側バルブ21aの吐出側から第1のパルス管42の高温端側、第1のパルス管42の低温端側、第1の蓄冷管41の低温端側を通って第1の蓄冷管41内に移動する。このとき、磨耗粉は、整流器45、46に堆積し、流路を詰まらせる可能性が増大する。また、磨耗粉は、第1の蓄冷管41内の蓄冷材の隙間に蓄積する可能性もあり、第1の実施の形態と同様に、パルス管冷凍機100cの冷凍能力が低下する。
On the other hand, since the second
ところが、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第1のパルス管42の高温端側との間に第2のフィルタ23aが設けられた場合、第2のフィルタ23aによって、磨耗粉は除去され、第1のパルス管42に磨耗粉が入ることはない。
However, when the
なお、第2の吸入側バルブ22aで発生する磨耗粉は、冷媒ガスの流れる方向が逆のため、第1のパルス管42側に移動することはほとんどないが、一部逆方向に移動する場合があっても、第2のフィルタ23aによって磨耗粉は除去される。また、第2のフィルタ23aにおいて、両方向に冷媒ガスが流れるため、磨耗粉がフィルタを詰まらせる可能性は少ない。
Note that the wear powder generated in the second
次に、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用を説明する。 Next, the effect | action which can perform the maintenance work of a filter, without heating up a refrigerator is demonstrated.
パルス管冷凍機100cの保守作業は、パルス管冷凍機100cの運転を停止し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32及び第3のセルフシール継手33の結合を解除するのに加え、第5のセルフシール継手36の結合を解除し、圧縮機10及び膨張機40cからバルブユニット20cを分離する。このとき、第1の実施の形態と同様に、圧縮機10及び膨張機40cに大気や不純物を侵入させることなく、バルブユニット20cだけを分離することができる。
The maintenance work of the
次に、バルブユニット20cを分解し、第1のフィルタ23、第2のフィルタ23a、及び第1のオリフィス51b、51cを取出し、新品の第1のフィルタ23、新品の第2のフィルタ23a、及び新品又は別途クリーニングが完了した第1のオリフィス51b、51cを装着し、バルブユニット20cを組立て、バルブユニット20c内を冷媒ガスで置換し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33及び第5のセルフシール継手36を結合させ、バルブユニット20cを圧縮機10及び膨張機40cに接続する。このときも、第1の実施の形態と同様に、圧縮機10及び膨張機40cに大気や不純物を侵入させることなく、バルブユニット20cを接続することができる。
Next, the valve unit 20c is disassembled, the
また、第3のセルフシール継手33及び第5のセルフシール継手36を用いることによって、膨張機40cの温度を常温に昇温させる時間を要さずに第1のフィルタ23、第2のフィルタ23a、及び第1のオリフィス51b、51cの保守作業を行うことができる。また、第1のセルフシール継手31及び第2のセルフシール継手32を用いることによって、圧縮機10に不純物を混入させることなく第1のフィルタ23、第2のフィルタ23a、及び第1のオリフィス51b、51cの保守作業を行うことができる。
Further, by using the third self-sealing joint 33 and the fifth self-sealing joint 36, the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機によれば、磨耗粉を除去するフィルタ、及び磨耗粉が堆積しやすいオリフィスを、セルフシール継手を用いて圧縮機と膨張機との間に接続するため、パルス管冷凍機を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタ及びオリフィスの保守作業を行うことができる。 As described above, according to the pulse tube refrigerator according to the present modification, the filter for removing the wear powder and the orifice on which the wear powder easily accumulates are connected between the compressor and the expander using the self-sealing joint. The maintenance work of the filter and the orifice can be performed without performing the temperature raising operation for raising the temperature of the pulse tube refrigerator to room temperature and the gas replacement operation for replacing the gas.
なお、本変形例において、第2のフィルタ23a、第1のオリフィス51b、51cは、第5のセルフシール継手36より圧縮機10側に配置されるのであれば、バルブユニット20cの外側に配設されるように構成されてもよい。
(第1の実施の形態の第4の変形例)
次に、図5を参照し、本発明の第1の実施の形態の第4の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the present modification, if the
(Fourth modification of the first embodiment)
Next, with reference to FIG. 5, the pulse tube refrigerator which concerns on the 4th modification of the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
図5は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of the pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第2のフィルタが第2の吐出側バルブだけに接続される点で、第1の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification differs from the pulse tube refrigerator according to the third modification of the first embodiment in that the second filter is connected only to the second discharge side valve. To do.
図5を参照するに、第1の実施の形態の第3の変形例において、第2のフィルタは、第2の吐出側バルブ及び第2の吸入側バルブに切換え連通されるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機100dは、第2のフィルタ23aが、第2の吸入側バルブ22aには接続されず、第2の吐出側バルブ21aだけに接続される。
Referring to FIG. 5, in the third modification of the first embodiment, the second filter is different from being switched and communicated with the second discharge side valve and the second suction side valve. In the pulse tube refrigerator 100d according to this modification, the
図5に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機100dは、バルブユニット20d、第5のセルフシール継手36、36a、フランジ/配管ユニット44d以外の構成は、第1の実施の形態の第3の変形例と同一である。
As shown in FIG. 5, the pulse tube refrigerator 100d according to the present modification has the same configuration as the first embodiment except for the valve unit 20d, the fifth self-
バルブユニット20dは、第1の実施の形態の第3の変形例と異なり、第1のオリフィス51b、51cを含まない。代わりに、フランジ/配管ユニット44dが、第1のオリフィス51b、51cを有する。また、本変形例において、第8の結合点P8、第1のオリフィス51b及び第1のオリフィス51cは、フランジ/配管ユニット44d内に配置される。
Unlike the third modification of the first embodiment, the valve unit 20d does not include the
第5のセルフシール継手36は、第1の実施の形態の第3の変形例において1箇所であるのと異なり、第5のセルフシール継手36、36aの2箇所を有する。本変形例では、第5のセルフシール継手36は、第2のフィルタ23aの吐出側と第1のオリフィス51bの吸入側との間に設けられる。また、第5のセルフシール継手36aは、第2のオリフィス51cの吐出側と第2の吸入側バルブ22aの吸入側との間に設けられる。
The fifth self-sealing joint 36 has two places, that is, fifth self-sealing
本変形例において、パルス管冷凍機100dの冷凍冷却を行う作用、フィルタが磨耗粉を除去する作用、及び冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、第1の実施の形態の第3の変形例と同様である。 In the present modification, the action of performing the refrigeration cooling of the pulse tube refrigerator 100d, the action of removing the abrasion powder by the filter, and the action of performing the maintenance work of the filter without raising the temperature of the refrigerator are as follows. This is the same as the third modification of the embodiment.
ただし、本変形例において、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第1のオリフィス51bの圧縮機10側との間に第2のフィルタ23aが設けられる。従って、第2の吐出側バルブ21aで発生した磨耗粉が第1のオリフィス51b及び整流器45、46に堆積し、流路を詰まらせる可能性を低減することができる。また、第1の実施の形態の第3の変形例において、第2のフィルタ23aを流れる冷媒ガスの方向は周期的に反転するのと相違し、本変形例において、第2のフィルタ23aを流れる冷媒ガスの方向は一定であるため、磨耗粉が第1のオリフィス51bに堆積し、配管を詰まらせる可能性が高い。従って、第2のフィルタ23aを設けることによる磨耗粉の除去の効果は、第1の実施の形態の第3の変形例に比べて大きい。
However, in the present modification, the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機によれば、磨耗粉を除去するフィルタ、及び磨耗粉が堆積しやすいオリフィスを、セルフシール継手を用いて圧縮機と膨張機との間に接続するため、パルス管冷凍機を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタ及びオリフィスの保守作業を行うことができる。 As described above, according to the pulse tube refrigerator according to the present modification, the filter for removing the wear powder and the orifice on which the wear powder easily accumulates are connected between the compressor and the expander using the self-sealing joint. The maintenance work of the filter and the orifice can be performed without performing the temperature raising operation for raising the temperature of the pulse tube refrigerator to room temperature and the gas replacement operation for replacing the gas.
なお、本変形例において、第2のフィルタ23aは、第5のセルフシール継手36より圧縮機10側に配置されるのであれば、バルブユニット20dの外側に配設されるように構成されてもよい。
(第1の実施の形態の第5の変形例)
次に、図6を参照し、本発明の第1の実施の形態の第5の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the present modification, the
(Fifth modification of the first embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a fifth modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図6は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 6 is a diagram schematically showing the configuration of the pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、4バルブタイプ2段式パルス管冷凍機である点で、第1の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is a four-valve type two-stage pulse tube refrigerator, and is different from the pulse tube refrigerator according to the third modification of the first embodiment.
図6を参照するに、第1の実施の形態の第3の変形例において、パルス管冷凍機は蓄冷管及びパルス管を各々1段ずつ備えるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機100eは、蓄冷管及びパルス管を各々2段ずつ備える。
Referring to FIG. 6, in the third modification of the first embodiment, the pulse tube refrigerator is different from the one in which each of the regenerator tube and the pulse tube is provided in one stage. The
図6に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機100eは、膨張機40e、バルブユニット20e、第6のセルフシール継手37以外の構成は、第1の実施の形態の第3の変形例と同一である。
As shown in FIG. 6, the
膨張機40eは、第1の蓄冷管41、第2の蓄冷管41a、第1のパルス管42、第2のパルス管42a、低温容器43e、フランジ/配管ユニット44e、第2のオリフィス52、52bを有する。
The
第2の蓄冷管41aでは、第1の蓄冷管41と同様に、冷媒ガスであるヘリウムガスが断熱膨張を繰り返して発生する冷熱を蓄冷する。第2の蓄冷管41aは、高温端側が第1の蓄冷管41の低温端側に接続され、低温端側が第2のパルス管42aの低温端側に接続される。第2のパルス管42aは、第1のパルス管42と同様に、第2の蓄冷管41aを通して供給される冷媒ガスであるヘリウムガスが断熱膨張を繰り返して冷熱を発生する。第2のパルス管42aは、高温端側がフランジ/配管ユニット44eに接続され、低温端側が第2の蓄冷管41aの低温端側に接続される。
In the
第2のパルス管42aは、第1のパルス管42と同様に、高温端、低温端に各々整流器45a、46aを有する。整流器45a、46aは、第1のパルス管42における整流器45、46と同様に、第2のパルス管42aにおける冷媒ガスの流れを安定化させるためのものである。
Similarly to the
低温容器43eは、フランジ/配管ユニット44eに接続された第1の蓄冷管41、第1のパルス管42、第2のパルス管42a、及び第1の蓄冷管41を介してフランジ/配管ユニット44eに接続された第2の蓄冷管41aを収容する。また、フランジ/配管ユニット44eは、第2のオリフィス52、52bを有する。更に、第1のバッファ60及び第2のバッファ60bは、フランジ/配管ユニット44eの第2のオリフィス52、52bに接続される。第1のバッファ60及び第2のバッファ60bは、各々第1のパルス管42、第2のパルス管42aにおける冷媒ガスの圧力変動と流速変動との位相差を制御する位相制御機構の機能を有する。
The
バルブユニット20cは、第1の実施の形態の第3の変形例と異なり、第3の吐出側バルブ21b、第3の吸入側バルブ22b、第3のフィルタ23b、第1のオリフィス51d、51eを有する。
Unlike the third modification of the first embodiment, the valve unit 20c includes a third
第3の吐出側バルブ21bは、第1の吐出側バルブ21の吸入側と第1のセルフシール継手31との中間点である第5の結合点P6を介して圧縮機10の吐出側と結合し、圧縮機10の吐出側と第2のパルス管42aの高温端側とを連通又は遮断する。第3の吸入側バルブ22bは、第1の吸入側バルブ22の吐出側と第2のセルフシール継手32との中間点である第6の結合点P7を介して圧縮機10の吸入側と結合し、第2のパルス管42aの高温端側と圧縮機10の吸入側とを連通又は遮断する。第3のフィルタ23bは、第3の吐出側バルブ21bの吐出側と第1のパルス管42の高温端側との間に設けられる。
The third
また、本変形例においては、第3の吸入側バルブ22bは、第3の吐出側バルブ21bの吐出側と第3のフィルタ23bとの中間点である第9の結合点P9を介して第3のフィルタ23bと結合するように設けられる。従って、第3のフィルタ23bは、第2のパルス管42aの高温端側と第3の吸入側バルブ22bの吸入側との間にも設けられる。このような配管の構造により、第3の吐出側バルブ21bが開き、第3の吸入側バルブ22bが閉じた状態、即ち、高圧配管11から第2のパルス管42aの高温端側へ冷媒ガスが吐出される状態において、第3の吐出側バルブ21bと第2のパルス管42aの高温端側との間にフィルタを設けることができる。また、第3の吐出側バルブ21bが閉じ、第3の吸入側バルブ22bが開いた状態、即ち、第2のパルス管42aの低温端側から低圧配管12へ冷媒ガスが吸入される状態において、第2のパルス管42aの高温端側と第3の吸入側バルブ22bとの間にフィルタを設けることができる。
Further, in the present modification, the third
また、第1のオリフィス51dは、第3の吐出側バルブ21bの吐出側と第9の結合点P9との間に設けられ、第1のオリフィス51eは、第9の結合点P9と第3の吸入側バルブ22bの吸入側との間に設けられる。従って、第3の吐出側バルブ21bから第2のパルス管42aの高温端側へ流入する冷媒ガスは、第1のオリフィス51dで流量を制限され、第2のパルス管42aの高温端側から第3の吸入側バルブ22bに流出する冷媒ガスは、第1のオリフィス51eで流量を制限される。
The
フランジ/配管ユニット44eにおいて、第2のオリフィス52bは、第3のフィルタ23bと第2のパルス管42aの高温端側との中間点である第7の結合点P10と、第2のバッファ60bとの間に設けられる。従って、第3のフィルタ23bから第2のパルス管42aの高温端側へ流入出する冷媒ガスの一部は、第2のオリフィス52bで流量を制限され、第2のバッファ60bへ流入出する。
In the flange /
第6のセルフシール継手37は、第3のフィルタ23bの第2のパルス管42a側と第2のパルス管42aの高温端側との間に設けられる。本変形例では、第6のセルフシール継手37は、第3のフィルタ23bが収容されるバルブユニット20eと、フランジ/配管ユニット44eとの間に設けられる。
The sixth self-sealing joint 37 is provided between the
本変形例において、パルス管冷凍機100eの冷凍冷却を行う作用、フィルタが磨耗粉を除去する作用、及び冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、以下の点で第1の実施の形態の第3の変形例と異なる。
In the present modification, the effect of performing the refrigeration cooling of the
まず、パルス管冷凍機の冷凍冷却を行う作用を、第1の実施の形態の第3の変形例と異なる点を中心に説明する。 First, the effect | action which performs the freezing cooling of a pulse tube refrigerator is demonstrated focusing on a different point from the 3rd modification of 1st Embodiment.
上記構成を有するパルス管冷凍機100eにおいて、第1の蓄冷管41の高温端側からの冷媒ガスの供給/回収に伴って、第1のパルス管42内で冷媒ガスが断熱膨張で発生する冷熱を第1の蓄冷管41に蓄冷し、第1の蓄冷管41の低温端側が冷却されること、また、第1のオリフィス51b、51c、第2のオリフィス52、第1のバッファ60、第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aを用いて、第1のパルス管42内の圧力変化と流速変化の位相差を大きくし、冷凍能力を向上させることができることは、第1の実施の形態の第3の変形例と同様である。その結果、第1の蓄冷管41の低温端側で、例えば40K程度の低温を得ることができる。
In the
更に、本変形例では、2段式パルス管冷凍機であるため、例えば40K程度の低温に到達した第1の蓄冷管41の低温端側に接続された第2の蓄冷管41aの高温端側から冷媒ガスを供給/回収し、第2のパルス管42a内で冷媒ガスが断熱膨張で発生する冷熱を第2の蓄冷管41aに蓄冷し、第2の蓄冷管41aの低温端側を冷却する。また、第1の実施の形態の第3の変形例と同様に、第1のオリフィス51d、51e、第2のオリフィス52b、第2のバッファ60b、第3の吐出側バルブ21b及び第3の吸入側バルブ22bを用いて、第2のパルス管42a内の圧力変化と流速変化の位相差を大きくし、冷媒ガスの圧縮・膨張が繰り返されるときの冷凍機が冷熱を発生する仕事量が大きくし、冷凍能力を向上させることができる。その結果、第2の蓄冷管41aの低温端側で、例えば4K程度の低温を得ることができる。
Furthermore, in this modification, since it is a two-stage pulse tube refrigerator, for example, the high temperature end side of the second
次に、フィルタが磨耗粉を除去する作用を、第1の実施の形態の第3の変形例と異なる点を中心に説明する。 Next, the effect | action which a filter removes abrasion powder is demonstrated focusing on a different point from the 3rd modification of 1st Embodiment.
第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aが、第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aで発生する磨耗粉を除去する作用は、第1の実施の形態の第3の変形例と同一である。
The
一方、第3の吐出側バルブ21bの吐出側と第2のパルス管42aの高温端側との間に第3のフィルタ23bが設けられ、第3のフィルタ23bによって、磨耗粉は除去され、第2のパルス管42aに磨耗粉が入ることはない。
On the other hand, a
なお、第3の吸入側バルブ22bで発生する磨耗粉は、冷媒ガスの流れる方向が逆のため、第2のパルス管42a側に移動することはほとんどないが、一部逆方向に移動する場合があっても、第3のフィルタ23bによって磨耗粉は除去される。また、第3のフィルタ23bにおいて、両方向に冷媒ガスが流れるため、磨耗粉がフィルタを詰まらせる恐れは少ない。
Note that the wear powder generated in the third
次に、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用を、第1の実施の形態の第3の変形例と異なる点を中心に説明する。 Next, an operation capable of performing the filter maintenance operation without raising the temperature of the refrigerator will be described focusing on differences from the third modification of the first embodiment.
パルス管冷凍機100eの保守作業は、パルス管冷凍機100eの運転を停止し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33、第5のセルフシール継手36、の結合を解除するのに加え、第6のセルフシール継手37の結合を解除し、圧縮機10及び膨張機40eからバルブユニット20eを分離する。このとき、第1の実施の形態の第3の変形例と同様に、圧縮機10及び膨張機40eに大気や不純物を侵入させることなく、バルブユニット20eだけを分離することができる。
The maintenance work of the
次に、バルブユニット20eを分解し、第1のフィルタ23、第2のフィルタ23a、第3のフィルタ23b、及び第1のオリフィス51b、51c、51d、51eを取出し、新品又はクリーニングが完了した部品と交換し、バルブユニット20eを組立て、バルブユニット20e内を冷媒ガスで置換し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33、第5のセルフシール継手36及び第6のセルフシール継手37を結合させ、バルブユニット20eを圧縮機10及び膨張機40eに接続する。このときも、第1の実施の形態の第3の変形例と同様に、圧縮機10及び膨張機40eに大気や不純物を侵入させることなく、バルブユニット20eを接続することができる。
Next, the
また、膨張機40eの温度を常温に昇温させる時間を要さず、圧縮機10に不純物を混入させることなく、第1のフィルタ23、第2のフィルタ23a、第3のフィルタ23b、及び第1のオリフィス51b、51c、51d、51eの保守作業を行うことができることは、第1の実施の形態の第3の変形例と同様である。
In addition, the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機によれば、2段式パルス管冷凍機においても、磨耗粉を除去するフィルタ、及び磨耗粉が堆積しやすいオリフィスを、セルフシール継手を用いて圧縮機と膨張機との間に接続するため、パルス管冷凍機を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタ及びオリフィスの保守作業を行うことができる。 As described above, according to the pulse tube refrigerator according to the present modified example, a filter that removes wear powder and an orifice on which wear powder easily accumulates can be used in a two-stage pulse tube refrigerator using a self-sealing joint. Therefore, the maintenance work for the filter and the orifice can be performed without performing the temperature raising operation for raising the temperature of the pulse tube refrigerator to room temperature and the gas replacement operation for replacing the gas.
なお、本変形例において、第3のフィルタ23b、第1のオリフィス51d、51eは、第6のセルフシール継手37より圧縮機10側に配置されるのであれば、バルブユニット20eの外側に配設されるように構成されてもよい。
(第1の実施の形態の第6の変形例)
次に、図7を参照し、本発明の第1の実施の形態の第6の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the present modification, the
(Sixth modification of the first embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a sixth modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図7は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 7 is a diagram schematically showing the configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第1の実施の形態に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the first embodiment in that the first filter is detachably connected to the valve unit using a self-sealing joint.
図7を参照するに、第1の実施の形態において、第1のフィルタは、バルブユニットからセルフシール継手を用いて分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機100fは、第1のフィルタ23が、バルブユニット20fの外に設けられ、第8のセルフシール継手38を用いてバルブユニット20fから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 7, in the first embodiment, the first filter is different from the valve unit that cannot be separated using a self-sealing joint, and the
図7に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機100fは、バルブユニット20f、第8のセルフシール継手38以外の構成は、第1の実施の形態と同一である。
As shown in FIG. 7, the configuration of the
バルブユニット20fは、第1の実施の形態と異なり、内部に第1のフィルタ23を含まない。第1のフィルタ23は、バルブユニット20fの外部に配置される。
Unlike the first embodiment, the valve unit 20f does not include the
第8のセルフシール継手38は、第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられる。本変形例では、第8のセルフシール継手38は、バルブユニット20fと、第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられる。
The eighth self-sealing joint 38 is provided between the first coupling point P1 and the
本変形例において、パルス管冷凍機100fの冷凍冷却を行う作用及びフィルタが磨耗粉を除去する作用は、第1の実施の形態と同一である。しかし、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、以下の点で第1の実施の形態と異なる。
In this modification, the effect | action which performs the freezing cooling of the
パルス管冷凍機100fの保守作業は、パルス管冷凍機100fの運転を停止し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、及び第3のセルフシール継手33の結合を解除するのに加え、第8のセルフシール継手38の結合を解除し、圧縮機10及び膨張機40fからバルブユニット20f及び第1のフィルタ23を独立して分離する。その後、バルブユニット20fを分解することなく、第1のフィルタ23だけを新品に交換し、第1のフィルタ23内を冷媒ガスで置換し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33及び第8のセルフシール継手38を結合させ、バルブユニット20f及び第1のフィルタ23を圧縮機10及び膨張機40fに接続する。
Maintenance work of the
従って、第1のフィルタ23を単独で分離することにより、バルブユニット20fの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができる。
Therefore, by separating the
なお、本変形例において、第1のフィルタ23は、第8のセルフシール継手38とともにバルブユニット20fの内側に配設されるように構成されてもよい。
(第1の実施の形態の第7の変形例)
次に、図8を参照し、本発明の第1の実施の形態の第7の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the present modification, the
(Seventh Modification of First Embodiment)
Next, with reference to FIG. 8, a pulse tube refrigerator according to a seventh modification of the first embodiment of the present invention will be described.
図8は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ、第1のオリフィス及び第2のオリフィスがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第1の実施の形態の第2の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is the first embodiment in that the first filter, the first orifice, and the second orifice are detachably connected to the valve unit using a self-sealing joint. This is different from the pulse tube refrigerator according to the second modification.
図8を参照するに、第1の実施の形態の第2の変形例において、第1のフィルタ、第1のオリフィス及び第2のオリフィスは、バルブユニットからセルフシール継手を用いて分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機100gは、第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aが、バルブユニット20gの外に設けられ、第8のセルフシール継手38を用いてバルブユニット20gから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 8, in the second modification of the first embodiment, the first filter, the first orifice, and the second orifice may be separated from the valve unit using a self-sealing joint. Unlike the case where the
図8に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機100gは、バルブユニット20g、第8のセルフシール継手38以外の構成は、第1の実施の形態の第2の変形例と同一である。
As shown in FIG. 8, the
バルブユニット20gは、第1の実施の形態の第2の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aを含まない。第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aは、バルブユニット20gの外部に配置される。
Unlike the second modification of the first embodiment, the
第8のセルフシール継手38は、第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間であって、バルブユニット20gと第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられるのは、第1の実施の形態の第6の変形例と同一である。
The eighth self-sealing joint 38 is between the first coupling point P1 and the
本変形例において、パルス管冷凍機100gの冷凍冷却を行う作用及びフィルタが磨耗粉を除去する作用は、第1の実施の形態の第2の変形例と同一である。しかし、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、以下の点で第1の実施の形態の第2の変形例と異なる。
In this modification, the effect | action which performs the freezing cooling of the
パルス管冷凍機100gの保守作業は、パルス管冷凍機100gの運転を停止し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33、セルフシール継手34及び第4のセルフシール継手35の結合を解除するのに加え、第8のセルフシール継手38の結合を解除し、圧縮機10及び膨張機40gからバルブユニット20g及び第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aを独立して分離する。その後、バルブユニット20を分解することなく、第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aを新品に交換し、冷媒ガスで置換し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33、セルフシール継手34、第4のセルフシール継手35及び第8のセルフシール継手38を結合させ、バルブユニット20gを圧縮機10及び膨張機40gに接続する。
The maintenance work of the
従って、第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aを単独で分離することにより、バルブユニット20gの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができる。
Accordingly, by separating the
なお、本変形例において、第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aは、第8のセルフシール継手38とともにバルブユニット20gの内側に配設されるように構成されてもよい。
(第1の実施の形態の第8の変形例)
次に、図9を参照し、本発明の第1の実施の形態の第8の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In this modification, the
(Eighth modification of the first embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to an eighth modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図9は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 9 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ及び第2のフィルタがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第1の実施の形態の第4の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is the fourth modification of the first embodiment in that the first filter and the second filter are detachably connected to the valve unit using a self-sealing joint. It differs from the pulse tube refrigerator according to the example.
図9を参照するに、第1の実施の形態の第4の変形例において、第1のフィルタ及び第2のフィルタは、バルブユニットからセルフシール継手を用いて分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機100hは、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aが、バルブユニット20hの外に設けられ、第8のセルフシール継手38を用いてバルブユニット20hから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 9, in the fourth modification of the first embodiment, the first filter and the second filter are different from the valve unit that cannot be separated using a self-sealing joint. In the
図7に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機100hは、バルブユニット20h、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39以外の構成は、第1の実施の形態の第4の変形例と同一である。
As shown in FIG. 7, the
バルブユニット20hは、第1の実施の形態と異なり、内部に第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを含まない。第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aは、バルブユニット20hの外部に配置される。
Unlike the first embodiment, the
第8のセルフシール継手38は、第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間であって、バルブユニット20hと第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられるのは、第1の実施の形態の第6の変形例と同一である。また、第9のセルフシール継手39は、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第2のフィルタ23aの吸入側との間に設けられる。
The eighth self-sealing joint 38 is between the first coupling point P1 and the
本変形例において、パルス管冷凍機100hの冷凍冷却を行う作用及びフィルタが磨耗粉を除去する作用は、第1の実施の形態の第4の変形例と同一である。しかし、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、以下の点で第1の実施の形態の第4の変形例と異なる。
In this modification, the effect | action which performs the freezing cooling of the
パルス管冷凍機100hの保守作業は、パルス管冷凍機100hの運転を停止し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33及び第5のセルフシール継手36、36aの結合を解除するのに加え、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39の結合を解除し、圧縮機10及び膨張機40hからバルブユニット20h、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを独立して分離する。その後、バルブユニット20hを分解することなく、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを新品に交換し、冷媒ガスで置換し、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33、第5のセルフシール継手36、36a、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39を結合させ、バルブユニット20hを圧縮機10及び膨張機40hに接続する。
Maintenance work of the
従って、第1のフィルタ23、第1のオリフィス51a及び第2のオリフィス52aを単独で分離することにより、バルブユニット20hの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができる。
Accordingly, by separating the
なお、本実施の形態において、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aは、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39とともにバルブユニット20hの内側に配設されるように構成されてもよい。
(第2の実施の形態)
図10を参照し、本発明の第2の実施の形態に係る蓄冷型冷凍機を説明する。
In the present embodiment, the
(Second Embodiment)
With reference to FIG. 10, the cool storage type refrigerator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
図10は、本実施の形態に係る蓄冷型冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of the cold storage type refrigerator according to the present embodiment.
図10に示されるように、本実施の形態に係る蓄冷型冷凍機110は、圧縮機10、バルブユニット20、膨張機70を有する。蓄冷型冷凍機110は、1段式GM冷凍機である。
As shown in FIG. 10, the
圧縮機10は、第1の実施の形態と同一である。即ち、吐出側に高圧配管11、吸入側に低圧配管12を有し、低圧配管12を通して膨張機70から冷媒ガスを回収し、圧縮した後、冷媒ガスを高圧配管11を通して膨張機70へ供給する。
The
バルブユニット20は、第1の実施の形態と同一である。即ち、圧縮機10の吐出側と蓄冷管71の高温端側とを連通又は遮断する吐出側バルブ21、吐出側バルブ21の吐出側と蓄冷管71の高温端側との間に設けられた第1のフィルタ23、吐出側バルブ21の吐出側と第1のフィルタ23との中間点である結合点P1を介して第1のフィルタ23と結合し、蓄冷管71の高温端側と圧縮機10の吸入側とを連通又は遮断する吸入側バルブ22と、を有し、圧縮機10と膨張機40との間に接続され、高圧配管11、低圧配管12を交互に膨張機70に連通させる。
The
膨張機70は、蓄冷管71、シリンダ72、低温容器73、フランジ/動力室ユニット74を有する。
The
蓄冷管71は、冷媒ガスであるヘリウムガスが断熱膨張を繰り返して発生する冷熱を蓄冷すると共に、GM冷凍機用の蓄冷管であるため、ディスプレーサとして機能する。蓄冷管71は、高温端側が連結部材75を用いてフランジ/配管ユニット74のモータ76に接続され、シリンダ72に挿入される。
The
シリンダ72は、高温端側がフランジ/動力室ユニット74に接続され、低温容器73に収容される。シリンダ72は、冷媒ガスを断熱膨張させるためのものであり、シリンダ72の高温端側と蓄冷管71の高温端側との間に第1の膨張空間77を形成し、シリンダ72の低温端側と蓄冷管71の低温端側との間に第2の膨張空間78を形成する。第1の膨張空間77は、蓄冷管71の内部を介して第2の膨張空間78と連通される。また、第1の膨張空間77は、フランジ/動力室ユニット74内の配管を通して第3のフィルタ23と接続される。
The
第1のセルフシール継手31は、圧縮機10の吐出側と吐出側バルブ21の吸入側との間に設けられる。本実施の形態では、第1のセルフシール継手31は、圧縮機10の吐出側である高圧配管11と、吐出側バルブ21が収容されるバルブユニット20とが接続される位置に設けられる。
The first self-sealing joint 31 is provided between the discharge side of the
第2のセルフシール継手32は、吸入側バルブ22の吐出側と圧縮機10の吸入側との間に設けられる。本実施の形態では、第2のセルフシール継手32は、吸入側バルブ22が収容されるバルブユニット20と、圧縮機10の吸入側である低圧配管12とが接続される位置に設けられる。
The second self-sealing joint 32 is provided between the discharge side of the
第3のセルフシール継手33は、第1のフィルタ23の蓄冷管71側と、蓄冷管71の高温端側との間に設けられる。本実施の形態では、第3のセルフシール継手33は、第1のフィルタ23が収容されるバルブユニット20と、フランジ/動力室ユニット74との間に設けられる。
The third self-sealing joint 33 is provided between the
次に、蓄冷型冷凍機110の冷凍冷却を行う作用、フィルタが磨耗粉を除去する作用、及び冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用、を説明する。
Next, the effect | action which performs the freezing cooling of the cool storage type |
まず、蓄冷型冷凍機110の冷凍冷却を行う作用を説明する。
First, the effect | action which performs the refrigerating cooling of the cool
上記構成を有する蓄冷型冷凍機110は、バルブユニット20に収容された吐出側バルブ21及び吸入側バルブ22を連通させる動作及び遮断させる動作を、互いに逆の動作になるように繰り返す。すると、第1の膨張空間77、第2の膨張空間78は、高圧配管11又は低圧配管12と切換え連通され、圧力変化が発生する。また、モータ76を用い、連結部材75を介して蓄冷管71を上下動させる。すると、第1の膨張空間77、第2の膨張空間78において体積変化が発生する。その結果、第1の膨張空間77、第2の膨張空間78において冷媒ガスの断熱膨張が発生し、その際に発生する冷熱を蓄冷管71に蓄冷することにより、蓄冷管71の低温端側は冷却される。
The
また、フィルタが磨耗粉を除去する作用、冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、第1の実施の形態と同様である。即ち、膨張機70の温度を常温に昇温させる時間を要さず、圧縮機10に不純物を混入させることなく、第1のフィルタ23の保守作業を行うことができる。
Further, the action of the filter for removing the wear powder and the action of performing the maintenance work of the filter without raising the temperature of the refrigerator are the same as those in the first embodiment. That is, the maintenance work of the
以上、本実施の形態に係る蓄冷型冷凍機によれば、バルブで発生する磨耗粉を除去するフィルタを、セルフシール継手を用いて圧縮機と膨張機との間に接続するため、パルス管冷凍機の場合と同様に、蓄冷型冷凍機を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタの保守作業を行うことができる。 As described above, according to the regenerative refrigerator according to the present embodiment, the filter that removes the abrasion powder generated in the valve is connected between the compressor and the expander using the self-sealing joint. As in the case of the machine, the maintenance work of the filter can be performed without performing the temperature raising operation for raising the temperature of the regenerative refrigerator to room temperature and the gas substitution operation for replacing the gas.
なお、本実施の形態においても、第1のフィルタ23は、第3のセルフシール継手33より圧縮機10側に配置されるのであれば、バルブユニット20の外側に配設されるように構成されてもよい。
(第3の実施の形態)
次に、図11を参照し、本発明の第3の実施の形態に係るパルス管冷凍機を説明する。
Also in the present embodiment, the
(Third embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図11は、本実施の形態に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 11 is a diagram schematically showing the configuration of the pulse tube refrigerator according to the present embodiment.
本実施の形態に係るパルス管冷凍機は、第1のバッファがバルブユニットに格納される点で、第1の実施の形態に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to the present embodiment is different from the pulse tube refrigerator according to the first embodiment in that the first buffer is stored in the valve unit.
図11を参照するに、第1の実施の形態において、第1のバッファはパルス管冷凍機のバルブユニットを含めた第1のバッファ以外の部分と分離されるのと相違し、本実施の形態に係るパルス管冷凍機300は、第1のバッファがバルブユニットに格納され、一体化される。
Referring to FIG. 11, the first embodiment is different from the first embodiment in that the first buffer is separated from the parts other than the first buffer including the valve unit of the pulse tube refrigerator. In the
パルス管冷凍機300は、1段式パルス管冷凍機であり、圧縮機10、バルブユニット120、膨張機40を有する。
The
圧縮機10は、第1の実施の形態と同一である。即ち、吐出側に高圧配管11、吸入側に低圧配管12を有し、低圧配管12を通して膨張機40から冷媒ガスを回収し、圧縮した後、冷媒ガスを高圧配管11を通して膨張機40へ供給する。
The
また、膨張機40も、第1の実施の形態と同一である。即ち、第1の蓄冷管41、第1のパルス管42、低温容器43、フランジ/配管ユニット44、第1のオリフィス51、第2のオリフィス52を有する。
The
一方、バルブユニット120は、第1の実施の形態と異なる。即ち、圧縮機10の吐出側と第1の蓄冷管41の高温端側とを連通又は遮断する第1の吐出側バルブ21、第1の吐出側バルブ21の吐出側と第1の蓄冷管41の高温端側との間に設けられた第1のフィルタ23、吐出側バルブ21の吐出側と第1のフィルタ23との中間点である第1の結合点P1を介して第1のフィルタ23と結合し、第1の蓄冷管41の高温端側と圧縮機10の吸入側とを連通又は遮断する吸入側バルブ22を有するのは第1の実施の形態と同一であるが、それらに加え、第1のパルス管42との間で冷媒ガスを流入出させ、第1のパルス管42における冷媒ガスの圧力変動と流速変動との位相差を制御するための第1のバッファ60を有する。
On the other hand, the
バルブユニット120は、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33及び第4のセルフシール継手35の4つのセルフシール継手を用い、圧縮機10及び膨張機40から分離可能に接続される。第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33を有するのは、第1の実施の形態と同一である。また、バルブユニット120に格納された第1のバッファ60は、第4のセルフシール継手35を介して分離可能にフランジ/配管ユニット44に接続される。
The
本実施の形態におけるパルス管冷凍機300の冷凍冷却を行う作用、第1のフィルタ23が磨耗粉を除去する作用は、及び冷凍機を昇温せずにフィルタの保守作業を行うことができる作用は、第1の実施の形態と同様である。
The action of performing the freezing and cooling of the
それに加え、本実施の形態に係るパルス管冷凍機300は、第1のバッファ60がバルブユニット120に格納されて一体となる構造を有する。第1のバッファ60の体積は、特に限定されるものではないが、例えば0.5〜1.0Lとすることができる。従って、第1のバッファ60が膨張機40のフランジ/配管ユニット44と一体化される構造に比べ、膨張機40を小型化、特に低背化することができるという効果を有する。また、第1のバッファと膨張機が分離される第1の実施の形態に係るパルス管冷凍機に比べ、本実施の形態に係るパルス管冷凍機300は、その設置面積を小さくするという効果を有する。
In addition, the
具体的には、第1のバッファ60が第1の実施の形態におけるバルブユニット20と分離されて設置される場合、設置面積が300mm×150mmの第1のバッファ60と、設置面積が300mm×150mmのバルブユニット20が並べて設置されるため、合計で600mm×150mmの設置面積が必要であるが、第1のバッファ60がバルブユニット120の上方に積層されるような構成で格納される場合、300mm×150mmの設置面積だけで済み、設置面積を小さくするという効果を有する。
Specifically, when the
以上、本実施の形態に係るパルス管冷凍機によれば、パルス管冷凍機の温度を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタの保守作業を行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第1の変形例)
次に、図12を参照し、本発明の第3の実施の形態の第1の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
As described above, according to the pulse tube refrigerator according to the present embodiment, the filter maintenance operation is performed without performing the temperature raising operation for raising the temperature of the pulse tube refrigerator to room temperature or the gas replacement operation for replacing the gas. In addition, the pulse tube refrigerator can be miniaturized.
(First modification of the third embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a first modification of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図12は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、4バルブタイプ1段式パルス管冷凍機である点で、第3の実施の形態に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is a four-valve type one-stage pulse tube refrigerator, which is different from the pulse tube refrigerator according to the third embodiment.
図12を参照するに、第3の実施の形態において、第1のパルス管の高温端側は、第1の吐出側バルブ及び第1の吸入側バルブに接続されるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300aは、第1のパルス管42の高温端側が、第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aと接続される。
Referring to FIG. 12, in the third embodiment, the high-temperature end side of the first pulse tube is different from being connected to the first discharge side valve and the first suction side valve. In the
即ち、本変形例に係るパルス管冷凍機300aは、第1の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機100cにおいて、第1のバッファをバルブユニットに格納した構成に相当する。従って、本変形例におけるバルブユニット120aは、第1の実施の形態の第3の変形例におけるバルブユニット20cに第1のバッファ60を格納して一体化した構造を有し、第1のバッファ60は、バルブユニット120aと膨張機44cとの間に設けられた第4のセルフシール継手35を介して分離可能にフランジ/配管ユニット44に接続される。
That is, the
なお、本変形例に係るパルス管冷凍機300aを構成する膨張機は、第1の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機100cを構成する膨張機40cと同一である。
In addition, the expander which comprises the
本変形例に係るパルス管冷凍機300aにおいても、第3の実施の形態に係るパルス管冷凍機300における場合と同様に、第1のバッファ60がバルブユニット120aに格納されて一体となる構造を有するため、パルス管冷凍機の温度を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタの保守作業を行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第2の変形例)
次に、図13を参照し、本発明の第3の実施の形態の第2の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
Also in the
(Second modification of the third embodiment)
Next, with reference to FIG. 13, the pulse tube refrigerator which concerns on the 2nd modification of the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
図13は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 13 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第2のフィルタが第2の吐出側バルブだけに接続される点で、第3の実施の形態の第1の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the first modification of the third embodiment in that the second filter is connected only to the second discharge side valve. To do.
図13を参照するに、第3の実施の形態の第1の変形例において、第2のフィルタは、第2の吐出側バルブ及び第2の吸入側バルブに切換え連通されるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300bは、第2のフィルタ23aが、第2の吸入側バルブ22aには接続されず、第2の吐出側バルブ21aだけに接続される。
Referring to FIG. 13, in the first modification of the third embodiment, the second filter is different from being switched and communicated with the second discharge side valve and the second suction side valve. In the
即ち、本変形例に係るパルス管冷凍機300bは、第1の実施の形態の第4の変形例に係るパルス管冷凍機100dにおいて、第1のバッファをバルブユニットに格納した構成に相当する。従って、本変形例におけるバルブユニット120bは、第1の実施の形態の第4の変形例におけるバルブユニット20dに第1のバッファ60を格納して一体化した構造を有し、第1のバッファ60は、バルブユニット120bと膨張機44dとの間に設けられた第4のセルフシール継手35を介して分離可能にフランジ/配管ユニット44に接続される。
That is, the
なお、本変形例に係るパルス管冷凍機300bを構成する膨張機は、第1の実施の形態の第4の変形例に係るパルス管冷凍機100dを構成する膨張機40dと同一である。
In addition, the expander which comprises the
本変形例に係るパルス管冷凍機300bにおいても、第3の実施の形態に係るパルス管冷凍機300における場合と同様に、第1のバッファ60がバルブユニット120bに格納されて一体となる構造を有するため、パルス管冷凍機の温度を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタの保守作業を行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第3の変形例)
次に、図14を参照し、本発明の第3の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
Also in the
(Third Modification of Third Embodiment)
Next, with reference to FIG. 14, the pulse tube refrigerator which concerns on the 3rd modification of the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
図14は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 14 is a diagram schematically showing the configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第4の結合点がバルブユニットの内部にある点で、第3の実施の形態の第1の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the first modification of the third embodiment in that the fourth coupling point is inside the valve unit.
図14を参照するに、第3の実施の形態の第1の変形例において、第4の結合点がフランジ/配管ユニット44の内部にあるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300cは、第4の結合点P3がバルブユニット120cの内部にある。
Referring to FIG. 14, in the first modification of the third embodiment, the fourth coupling point is different from that in the flange / piping
具体的には、第1のバッファ60は、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第2のフィルタ23aとの中間点である第4の結合点P3で結合して設けられ、第4の結合点P3と第1のバッファ60との間に設けられる第2のオリフィス52と共に、バルブユニット120cの内部に格納される。
Specifically, the
なお、本変形例に係るパルス管冷凍機300cを構成する膨張機は、第1の実施の形態の第2の変形例に係るパルス管冷凍機100bを構成する膨張機40bと同一である。
In addition, the expander which comprises the pulse tube refrigerator 300c which concerns on this modification is the same as the
本変形例に係るパルス管冷凍機300cにおいても、第3の実施の形態に係るパルス管冷凍機300における場合と同様に、第1のバッファ60がバルブユニット120cに格納されて一体となる構造を有するため、パルス管冷凍機の温度を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタの保守作業を行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
Also in the pulse tube refrigerator 300c according to this modification, the
なお、本変形例において、第4の結合点P3は、第8の結合点P8と第2のフィルタ23aの圧縮機10側との間にあるが、第2のフィルタ23aの第1のパルス管42の高温端側と第5のセルフシール継手36の圧縮機10側との間にあってもよく、その場合にも、第1のバッファを第4の結合点で結合させることができる。
(第3の実施の形態の第4の変形例)
次に、図15を参照し、本発明の第3の実施の形態の第4の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In this modification, the fourth coupling point P3 is located between the eighth coupling point P8 and the
(Fourth modification of the third embodiment)
Next, with reference to FIG. 15, the pulse tube refrigerator which concerns on the 4th modification of the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
図15は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 15 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、4バルブタイプ2段式パルス管冷凍機である点で、第3の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is a four-valve type two-stage pulse tube refrigerator, and is different from the pulse tube refrigerator according to the third modification of the third embodiment.
図15を参照するに、第3の実施の形態の第3の変形例において、パルス管冷凍機は蓄冷管及びパルス管を各々1段ずつ備えるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300dは、蓄冷管及びパルス管を各々2段ずつ備える。
Referring to FIG. 15, in the third modification of the third embodiment, the pulse tube refrigerator is different from that provided with one stage each of the regenerator tube and the pulse tube, and the pulse tube refrigeration according to the present modification example. The
具体的には、第1のバッファ60は、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第2のフィルタ23aとの中間点である第4の結合点P3で結合して設けられ、第4の結合点P3と第1のバッファ60との間に設けられる第2のオリフィス52と共に、バルブユニット120dの内部に格納される。
Specifically, the
本変形例に係るパルス管冷凍機300dにおいても、第3の実施の形態に係るパルス管冷凍機300における場合と同様に、第1のバッファ60がバルブユニット120dに格納されて一体となる構造を有するため、パルス管冷凍機の温度を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタの保守作業を行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第5の変形例)
次に、図16を参照し、本発明の第3の実施の形態の第5の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the
(Fifth modification of the third embodiment)
Next, with reference to FIG. 16, a pulse tube refrigerator according to a fifth modification of the third embodiment of the present invention will be described.
図16は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 16 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第2のバッファもバルブユニットに格納される点で、第3の実施の形態の第4の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the fourth modification of the third embodiment in that the second buffer is also stored in the valve unit.
図16を参照するに、第3の実施の形態の第4の変形例において、第2のパルス管に対応する第2のバッファはバルブユニットの外部にあるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300eにおいて、第2のパルス管42aに対応する第2のバッファ60bはバルブユニット120eに格納される。
Referring to FIG. 16, in the fourth modification example of the third embodiment, the second buffer corresponding to the second pulse tube is different from the outside of the valve unit, and according to this modification example. In the
具体的には、第1のバッファ60は、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第2のフィルタ23aとの中間点である第4の結合点P3で結合して設けられ、第4の結合点P3と第1のバッファ60との間に設けられる第2のオリフィス52と共に、バルブユニット120dの内部に格納される。同様に、第2のバッファ60bは、第3の吐出側バルブ21bの吐出側と第3のフィルタ23bとの中間点である第7の結合点P10で結合して設けられ、第7の結合点P10と第2のバッファ60bとの間に設けられる第2のオリフィス52bと共に、バルブユニット120eの内部に格納される。
Specifically, the
本変形例に係るパルス管冷凍機300eにおいては、第1のバッファ60が第2のバッファ60bと共にバルブユニット120eに格納されて一体となる構造を有するため、パルス管冷凍機の温度を常温まで昇温する昇温作業、ガスを置換するガス置換作業を行うことなく、フィルタの保守作業を行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第6の変形例)
次に、図17を参照し、本発明の第3の実施の形態の第6の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the
(Sixth modification of the third embodiment)
Next, with reference to FIG. 17, the pulse tube refrigerator which concerns on the 6th modification of the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
図17は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 17 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第3の実施の形態に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the third embodiment in that the first filter is detachably connected to the valve unit using a self-sealing joint.
図17を参照するに、第3の実施の形態において、第1のフィルタは、バルブユニットからセルフシール継手を用いて分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300fは、第1のフィルタ23が、バルブユニット120fの外に設けられ、第8のセルフシール継手38を用いてバルブユニット120fから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 17, in the third embodiment, the first filter is different from the valve unit that cannot be separated using a self-sealing joint, and the pulse tube refrigerator 300f according to the present modification is different. The
本変形例に係るパルス管冷凍機300fは、バルブユニット120f、第8のセルフシール継手38以外の構成は、第3の実施の形態と同一である。
The configuration of the pulse tube refrigerator 300f according to this modification is the same as that of the third embodiment except for the valve unit 120f and the eighth self-sealing
バルブユニット120fは、第3の実施の形態と異なり、内部に第1のフィルタ23を含まない。第1のフィルタ23は、バルブユニット120fの外部に配置される。
Unlike the third embodiment, the valve unit 120f does not include the
第8のセルフシール継手38は、第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられる。本変形例では、第8のセルフシール継手38は、バルブユニット120fと、第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられる。
The eighth self-sealing joint 38 is provided between the first coupling point P1 and the
本変形例に係るパルス管冷凍機300fにおいては、第1のフィルタ23を単独で分離することにより、バルブユニット120fの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができると共に、第1のバッファ60をバルブユニット120fに格納することにより、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第7の変形例)
次に、図18を参照し、本発明の第3の実施の形態の第7の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the pulse tube refrigerator 300f according to this modification, the
(Seventh Modification of Third Embodiment)
Next, with reference to FIG. 18, the pulse tube refrigerator which concerns on the 7th modification of the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
図18は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 18 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ及び第2のフィルタがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第3の実施の形態の第1の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is the first modification of the third embodiment in that the first filter and the second filter are detachably connected to the valve unit using a self-sealing joint. It differs from the pulse tube refrigerator according to the example.
図18を参照するに、第3の実施の形態の第1の変形例において、第1のフィルタ及び第2のフィルタはバルブユニットに格納されるのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300gは、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aが、バルブユニット120gの外部に設けられ、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39を用いてバルブユニット120gから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 18, in the first modification of the third embodiment, the first filter and the second filter are different from those stored in the valve unit, and the pulse tube refrigeration according to this modification is used. In the
図18に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300gは、バルブユニット120g、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39以外の構成は、第3の実施の形態の第1の変形例と同一である。
As shown in FIG. 18, the
バルブユニット120gは、第3の実施の形態の第1の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを含まない。第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aは、バルブユニット120gの外部に配置される。
Unlike the first modification of the third embodiment, the
第8のセルフシール継手38は、第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間であって、バルブユニット120gと第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられるのは、第3の実施の形態の第6の変形例と同一である。また、第9のセルフシール継手39は、第8の結合点P8と第2のフィルタ23aの圧縮機10側との間に設けられる。
The eighth self-sealing joint 38 is between the first coupling point P1 and the
本変形例に係るパルス管冷凍機300gにおいては、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを単独で分離することにより、バルブユニット120gの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができると共に、第1のバッファ60をバルブユニット120gに格納することにより、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第8の変形例)
次に、図19を参照し、本発明の第3の実施の形態の第8の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the
(Eighth modification of the third embodiment)
Next, with reference to FIG. 19, the pulse tube refrigerator which concerns on the 8th modification of the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
図19は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 19 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ及び第2のフィルタがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第3の実施の形態の第2の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is the second modification of the third embodiment in that the first filter and the second filter are detachably connected to the valve unit using a self-sealing joint. It differs from the pulse tube refrigerator according to the example.
図19を参照するに、第3の実施の形態の第2の変形例において、第1のフィルタ及び第2のフィルタは、バルブユニットからセルフシール継手を用いて分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300hは、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aが、バルブユニット120hの外部に設けられ、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39を用いてバルブユニット120hから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 19, in the second modification of the third embodiment, the first filter and the second filter are different from the valve unit that cannot be separated using a self-sealing joint. In the
図19に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300hは、バルブユニット120h、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39以外の構成は、第3の実施の形態の第2の変形例と同一である。
As shown in FIG. 19, the
バルブユニット120hは、第3の実施の形態の第2の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを含まない。第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aは、バルブユニット120hの外部に設けられる。
Unlike the second modification of the third embodiment, the
第8のセルフシール継手38は、第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間であって、バルブユニット120hと第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられるのは、第3の実施の形態の第6の変形例と同一である。また、第9のセルフシール継手39は、第3の実施の形態の第7の変形例と同様に、第2の吐出側バルブ21aの吐出側と第2のフィルタ23aの吸入側との間に設けられる。
The eighth self-sealing joint 38 is between the first coupling point P1 and the
本変形例に係るパルス管冷凍機300hにおいては、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを単独で分離することにより、バルブユニット120hの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができると共に、第1のバッファ60をバルブユニット120hに格納することにより、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第9の変形例)
次に、図20を参照し、本発明の第3の実施の形態の第9の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the
(Ninth Modification of Third Embodiment)
Next, with reference to FIG. 20, the pulse tube refrigerator which concerns on the 9th modification of the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
図20は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 20 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ及び第2のフィルタがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第3の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is the third modification of the third embodiment in that the first filter and the second filter are separably connected to the valve unit using a self-sealing joint. It differs from the pulse tube refrigerator according to the example.
図20を参照するに、第3の実施の形態の第3の変形例において、第1のフィルタ及び第2のフィルタは、バルブユニットからセルフシール継手を用いて分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300iは、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aが、バルブユニット120iの外部に設けられ、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39を用いてバルブユニット120iから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 20, in the third modification of the third embodiment, the first filter and the second filter are different from the valve unit that cannot be separated using a self-sealing joint. In the pulse tube refrigerator 300i according to this modification, the
図20に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300iは、バルブユニット120i、第8のセルフシール継手38及び第9のセルフシール継手39以外の構成は、第3の実施の形態の第3の変形例と同一である。
As shown in FIG. 20, the pulse tube refrigerator 300i according to the present modification has the same configuration as that of the third embodiment except for the
バルブユニット120iは、第3の実施の形態の第3の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを含まない。第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aは、バルブユニット120iの外部に設けられる。
Unlike the third modification of the third embodiment, the
第8のセルフシール継手38は、第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間であって、バルブユニット120iと第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられるのは、第3の実施の形態の第6の変形例と同一である。また、第9のセルフシール継手39は、第4の結合点P3と第2のフィルタ23aの吸入側との間に設けられる。
The eighth self-sealing joint 38 is between the first coupling point P1 and the
本変形例に係るパルス管冷凍機300iにおいては、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ23aを単独で分離することにより、バルブユニット120iの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができると共に、第1のバッファ60をバルブユニット120iに格納することにより、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第10の変形例)
次に、図21を参照し、本発明の第3の実施の形態の第10の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the pulse tube refrigerator 300i according to this modification, the
(10th modification of 3rd Embodiment)
Next, with reference to FIG. 21, a pulse tube refrigerator according to a tenth modification of the third embodiment of the present invention will be described.
図21は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 21 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第3の実施の形態の第4の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is the third embodiment in that the first filter, the second filter, and the third filter are detachably connected to the valve unit using a self-sealing joint. This is different from the pulse tube refrigerator according to the fourth modification.
図21を参照するに、第3の実施の形態の第4の変形例において、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタは、バルブユニットからセルフシール継手を用いて分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300jは、第1のフィルタ23、第2のフィルタ23a及び第3のフィルタ23bが、バルブユニット120jの外部に設けられ、第8のセルフシール継手38、第9のセルフシール継手39及び第10のセルフシール継手39aを用いてバルブユニット120jから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 21, in the fourth modification of the third embodiment, the first filter, the second filter, and the third filter may be separated from the valve unit using a self-sealing joint. Unlike the above, the pulse tube refrigerator 300j according to the present modification includes the
図21に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300jは、第8のセルフシール継手38、第9のセルフシール継手39及び第10のセルフシール継手39a以外の構成は、第3の実施の形態の第4の変形例と同一である。 As shown in FIG. 21, the pulse tube refrigerator 300j according to the present modification has a third configuration other than the eighth self-sealing joint 38, the ninth self-sealing joint 39, and the tenth self-sealing joint 39a. This is the same as the fourth modification of the embodiment.
バルブユニット120jは、第3の実施の形態の第4の変形例と異なり、内部に第8のセルフシール継手38、第9のセルフシール継手39及び第10のセルフシール継手39aを含まない。第8のセルフシール継手38、第9のセルフシール継手39及び第10のセルフシール継手39aは、バルブユニット120iの外部に設けられる。
Unlike the fourth modification of the third embodiment, the valve unit 120j does not include the eighth self-sealing joint 38, the ninth self-sealing joint 39, and the tenth self-sealing joint 39a. The eighth self-sealing joint 38, the ninth self-sealing joint 39, and the tenth self-sealing joint 39a are provided outside the
第8のセルフシール継手38は、第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間であって、バルブユニット120jと第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられるのは、第3の実施の形態の第6の変形例と同一である。また、第9のセルフシール継手39は、第4の結合点P3と第2のフィルタ23aの圧縮機10側との間に設けられる。更に、第10のセルフシール継手39aは、第9の結合点P9と第3のフィルタ23bの圧縮機10側との間に設けられる。
The eighth self-sealing joint 38 is between the first coupling point P1 and the
本変形例に係るパルス管冷凍機300jにおいては、第1のフィルタ23、第2のフィルタ23a及び第3のフィルタ23bを単独で分離することにより、バルブユニット120jの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができると共に、第1のバッファ60をバルブユニット120jに格納することにより、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第11の変形例)
次に、図22を参照し、本発明の第3の実施の形態の第11の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the pulse tube refrigerator 300j according to this modification, the
(Eleventh modification of the third embodiment)
Next, with reference to FIG. 22, a pulse tube refrigerator according to an eleventh modification of the third embodiment of the present invention will be described.
図22は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 22 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタがセルフシール継手を用いてバルブユニットと分離可能に接続される点で、第3の実施の形態の第5の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is the third embodiment in that the first filter, the second filter, and the third filter are detachably connected to the valve unit using a self-sealing joint. This is different from the pulse tube refrigerator according to the fifth modification.
図22を参照するに、第3の実施の形態の第5の変形例において、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタは、バルブユニットからセルフシール継手を用いて分離することができないのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300kは、第1のフィルタ23、第2のフィルタ23a及び第3のフィルタ23bが、バルブユニット120kの外部に設けられ、第8のセルフシール継手38、第9のセルフシール継手39及び第10のセルフシール継手39aを用いてバルブユニット120kから分離可能に接続される。
Referring to FIG. 22, in the fifth modification of the third embodiment, the first filter, the second filter, and the third filter may be separated from the valve unit using a self-sealing joint. Unlike the case where the pulse tube refrigerator 300k according to this modification is not possible, the
図22に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300kは、第8のセルフシール継手38、第9のセルフシール継手39及び第10のセルフシール継手39a以外の構成は、第3の実施の形態の第5の変形例と同一である。 As shown in FIG. 22, the pulse tube refrigerator 300k according to the present modification includes a third configuration other than the eighth self-sealing joint 38, the ninth self-sealing joint 39, and the tenth self-sealing joint 39a. This is the same as the fifth modification of the embodiment.
バルブユニット120kは、第3の実施の形態の第5の変形例と異なり、内部に第8のセルフシール継手38、第9のセルフシール継手39及び第10のセルフシール継手39aを含まない。第8のセルフシール継手38、第9のセルフシール継手39及び第10のセルフシール継手39aは、バルブユニット120kの外部に設けられる。 Unlike the fifth modification of the third embodiment, the valve unit 120k does not include the eighth self-sealing joint 38, the ninth self-sealing joint 39, and the tenth self-sealing joint 39a. The eighth self-sealing joint 38, the ninth self-sealing joint 39, and the tenth self-sealing joint 39a are provided outside the valve unit 120k.
第8のセルフシール継手38が第1の結合点P1と第1のフィルタ23の圧縮機10側との間に設けられること、第9のセルフシール継手39が第4の結合点P3と第2のフィルタ23aの圧縮機10側との間に設けられること、及び第10のセルフシール継手39aが第9の結合点P9と第3のフィルタ23bの圧縮機10側との間に設けられることは、第3の実施の形態の第10の変形例と同一である。
An eighth self-sealing joint 38 is provided between the first coupling point P1 and the
本変形例に係るパルス管冷凍機300kにおいては、第1のフィルタ23、第2のフィルタ22及び第3のフィルタを単独で分離することにより、バルブユニット120kの分解、組立、ガス置換の作業が不要となるため、更にフィルタの保守作業の時間を短縮することができると共に、第1のバッファ60をバルブユニット120kに格納することにより、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第12の変形例)
次に、図23を参照し、本発明の第3の実施の形態の第12の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
In the pulse tube refrigerator 300k according to this modification, the
(Twelfth modification of the third embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a twelfth modification of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図23は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 23 is a diagram schematically showing the configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタを含まない点で、第3の実施の形態に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the third embodiment in that it does not include the first filter.
図23を参照するに、第3の実施の形態において、第1のフィルタを含むのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300lは、第1のフィルタ23を含まない。
Referring to FIG. 23, unlike the third embodiment including the first filter, the pulse tube refrigerator 300l according to the present modification does not include the
図23に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300lは、バルブユニット120l以外の構成は、第3の実施の形態と同一である。 As shown in FIG. 23, the configuration of the pulse tube refrigerator 300l according to this modification is the same as that of the third embodiment except for the valve unit 120l.
バルブユニット120lは、第3の実施の形態と異なり、内部に第1のフィルタを含まない。従って、バルブユニット120lに格納される第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22は、第3のセルフシール継手33を介して膨張機40と分離可能に接続される。
Unlike the third embodiment, the valve unit 120l does not include the first filter inside. Accordingly, the first
本変形例に係るパルス管冷凍機300lにおいては、第1のフィルタが含まれないため、第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22で発生する磨耗粉を、膨張機に含まれるパルス管や蓄冷管に到達する前に完全に除去することは困難である。しかし、バルブユニット120lは、第1のセルフシール継手31、第2のセルフシール継手32、第3のセルフシール継手33及び第4のセルフシール継手35の4つのセルフシール継手を用いて圧縮機10及び膨張機40に容易に分離可能に接続され、分離の際に膨張機40の第1の蓄冷管41及び第1のパルス管42を常温まで昇温させる必要がない。従って、冷却運転動作中においても、バルブユニット120lを頻繁に圧縮機10及び膨張機40から分離し、第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22の周辺の磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができるという効果を有する。
Since the first filter is not included in the pulse tube refrigerator 300l according to this modification, the expander includes the abrasion powder generated in the first
更に、本変形例に係るパルス管冷凍機300lにおいては、第1のバッファ60がバルブユニット120に格納されて一体となる構造を有するため、膨張機40を小型化、低背化することができ、パルス管冷凍機300lの設置面積を小さくすることができるという効果を有する。
Furthermore, in the pulse tube refrigerator 300l according to this modification, the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機300lによれば、磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第13の変形例)
次に、図24を参照し、本発明の第3の実施の形態の第13の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
As described above, according to the pulse tube refrigerator 300l according to the present modification, it is possible to easily perform the maintenance work for removing the wear powder and to reduce the size of the pulse tube refrigerator.
(13th modification of 3rd Embodiment)
Next, with reference to FIG. 24, a pulse tube refrigerator according to a thirteenth modification of the third embodiment of the present invention will be described.
図24は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 24 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない点で、第3の実施の形態の第1の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the first modification of the third embodiment in that it does not include the first filter and the second filter.
図24を参照するに、第3の実施の形態の第1の変形例において、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含むのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300mは、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない。
Referring to FIG. 24, unlike the first modification of the third embodiment, which includes the first filter and the second filter, the
図24に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300mは、バルブユニット120m以外の構成は、第3の実施の形態の第1の変形例と同一である。
As shown in FIG. 24, the configuration of the
バルブユニット120mは、第3の実施の形態の第1の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない。従って、バルブユニット120mに格納される第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22並びに第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aの各々は、第3のセルフシール継手33及び第5のセルフシール継手36を介して膨張機40cと分離可能に接続される。
Unlike the first modification of the third embodiment, the
本変形例に係るパルス管冷凍機300mにおいても、第3の実施の形態の第12の変形例と同様に、バルブユニット120mを頻繁に圧縮機10及び膨張機40cから分離し、第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aの周辺の磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができる。
In the
更に、本変形例に係るパルス管冷凍機300mにおいては、第1のバッファ60がバルブユニット120mに格納されて一体となる構造を有するため、膨張機40cを小型化、低背化することができ、パルス管冷凍機300mの設置面積を小さくすることができるという効果を有する。
Furthermore, in the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機300mによれば、磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第14の変形例)
次に、図25を参照し、本発明の第3の実施の形態の第14の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
As described above, according to the
(14th modification of 3rd Embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a fourteenth modification of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図25は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 25 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない点で、第3の実施の形態の第2の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the second modification of the third embodiment in that it does not include the first filter and the second filter.
図25を参照するに、第3の実施の形態の第2の変形例において、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含むのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300nは、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない。
Referring to FIG. 25, unlike the second modification of the third embodiment, which includes the first filter and the second filter, the
図25に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300nは、バルブユニット120n以外の構成は、第3の実施の形態の第2の変形例と同一である。
As shown in FIG. 25, the configuration of the
バルブユニット120nは、第3の実施の形態の第2の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない。従って、バルブユニット120nに格納される第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22並びに第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aの各々は、第3のセルフシール継手33及び第5のセルフシール継手36、36aを介して膨張機40dと分離可能に接続される。
Unlike the second modification of the third embodiment, the valve unit 120n does not include the first filter and the second filter inside. Accordingly, each of the first
本変形例に係るパルス管冷凍機300nにおいても、第3の実施の形態の第12の変形例と同様に、バルブユニット120nを頻繁に圧縮機10及び膨張機40dから分離し、第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aの周辺の磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができる。
In the
更に、本変形例に係るパルス管冷凍機300nにおいては、第1のバッファ60がバルブユニット120nに格納されて一体となる構造を有するため、膨張機40dを小型化、低背化することができ、パルス管冷凍機300nの設置面積を小さくすることができるという効果を有する。
Furthermore, in the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機300nによれば、磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第15の変形例)
次に、図26を参照し、本発明の第3の実施の形態の第15の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
As described above, according to the
(Fifteenth modification of the third embodiment)
Next, with reference to FIG. 26, a pulse tube refrigerator according to a fifteenth modification of the third embodiment of the present invention will be described.
図26は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 26 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない点で、第3の実施の形態の第3の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification is different from the pulse tube refrigerator according to the third modification of the third embodiment in that it does not include the first filter and the second filter.
図26を参照するに、第3の実施の形態の第3の変形例において、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含むのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300oは、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない。 Referring to FIG. 26, the third modification of the third embodiment is different from including the first filter and the second filter, and the pulse tube refrigerator 300o according to this modification includes the first filter and the second filter. 1 filter and 2nd filter are not included.
図26に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300oは、バルブユニット120o以外の構成は、第3の実施の形態の第3の変形例と同一である。 As shown in FIG. 26, the configuration of the pulse tube refrigerator 300o according to this modification is the same as that of the third modification of the third embodiment except for the valve unit 120o.
バルブユニット120oは、第3の実施の形態の第3の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ及び第2のフィルタを含まない。従って、バルブユニット120oに格納される第1の吐出側バルブ21及び第1の吸入側バルブ22並びに第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aの各々は、第3のセルフシール継手33及び第5のセルフシール継手36を介して膨張機40bと分離可能に接続される。
Unlike the third modification of the third embodiment, the valve unit 120o does not include the first filter and the second filter inside. Accordingly, each of the first
本変形例に係るパルス管冷凍機300oにおいても、第3の実施の形態の第12の変形例と同様に、バルブユニット120oを頻繁に圧縮機10及び膨張機40bから分離し、第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第2の吐出側バルブ21a及び第2の吸入側バルブ22aの周辺の磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができる。
Also in the pulse tube refrigerator 300o according to the present modification, the valve unit 120o is frequently separated from the
更に、本変形例に係るパルス管冷凍機300oにおいては、第1のバッファ60がバルブユニット120oに格納されて一体となる構造を有するため、膨張機40bを小型化、低背化することができ、パルス管冷凍機300oの設置面積を小さくすることができるという効果を有する。
Furthermore, in the pulse tube refrigerator 300o according to this modification, the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機300oによれば、磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第16の変形例)
次に、図27を参照し、本発明の第3の実施の形態の第16の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
As described above, according to the pulse tube refrigerator 300o according to this modification, it is possible to easily perform the maintenance work for removing the abrasion powder and to reduce the size of the pulse tube refrigerator.
(16th modification of 3rd Embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a sixteenth modification of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図27は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 27 is a diagram schematically showing the configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタを含まない点で、第3の実施の形態の第4の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification includes the pulse tube refrigerator according to the fourth modification of the third embodiment in that it does not include the first filter, the second filter, and the third filter. Is different.
図27を参照するに、第3の実施の形態の第4の変形例において、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタを含むのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300pは、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタを含まない。
Referring to FIG. 27, the fourth modification of the third embodiment is different from the first modification, including the first filter, the second filter, and the third filter, and the pulse tube refrigeration according to the present modification. The
図27に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300pは、バルブユニット120p以外の構成は、第3の実施の形態の第4の変形例と同一である。
As shown in FIG. 27, the configuration of the
バルブユニット120pは、第3の実施の形態の第4の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタを含まない。従って、バルブユニット120pに格納される第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第2の吐出側バルブ21a、第2の吸入側バルブ22a、第3の吐出側バルブ21b、第3の吸入側バルブ22bの各々は、第3のセルフシール継手33、第5のセルフシール継手36及び第6のセルフシール継手37を介して膨張機40jと分離可能に接続される。
Unlike the fourth modification of the third embodiment, the
本変形例に係るパルス管冷凍機300pにおいても、第3の実施の形態の第12の変形例と同様に、バルブユニット120pを頻繁に圧縮機10及び膨張機40jから分離し、第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第2の吐出側バルブ21a、第2の吸入側バルブ22a、第3の吐出側バルブ21b及び第3の吸入側バルブ22bの周辺の磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができる。
Also in the
更に、本変形例に係るパルス管冷凍機300pにおいては、第1のバッファ60がバルブユニット120pに格納されて一体となる構造を有するため、膨張機40jを小型化、低背化することができ、パルス管冷凍機300pの設置面積を小さくすることができるという効果を有する。
Furthermore, in the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機300pによれば、磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。
(第3の実施の形態の第17の変形例)
次に、図28を参照し、本発明の第3の実施の形態の第17の変形例に係るパルス管冷凍機を説明する。
As described above, according to the
(Seventeenth Modification of Third Embodiment)
Next, a pulse tube refrigerator according to a seventeenth modification of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図28は、本変形例に係るパルス管冷凍機の構成を模式的に示す図である。 FIG. 28 is a diagram schematically showing a configuration of a pulse tube refrigerator according to this modification.
本変形例に係るパルス管冷凍機は、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタを含まない点で、第3の実施の形態の第5の変形例に係るパルス管冷凍機と相違する。 The pulse tube refrigerator according to this modification includes the pulse tube refrigerator according to the fifth modification of the third embodiment in that it does not include the first filter, the second filter, and the third filter. Is different.
図28を参照するに、第3の実施の形態の第5の変形例において、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタを含むのと相違し、本変形例に係るパルス管冷凍機300qは、第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタを含まない。 Referring to FIG. 28, the fifth modification of the third embodiment is different from the first modification, including the first filter, the second filter, and the third filter, and the pulse tube refrigeration according to the present modification. The machine 300q does not include the first filter, the second filter, and the third filter.
図28に示されるように、本変形例に係るパルス管冷凍機300qは、バルブユニット120q以外の構成は、第3の実施の形態の第5の変形例と同一である。 As shown in FIG. 28, the configuration of the pulse tube refrigerator 300q according to this modification is the same as that of the fifth modification of the third embodiment except for the valve unit 120q.
バルブユニット120qは、第3の実施の形態の第5の変形例と異なり、内部に第1のフィルタ、第2のフィルタ及び第3のフィルタを含まない。従って、バルブユニット120pに格納される第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第2の吐出側バルブ21a、第2の吸入側バルブ22a、第3の吐出側バルブ21b、第3の吸入側バルブ22bの各々は、第3のセルフシール継手33、第5のセルフシール継手36及び第6のセルフシール継手37を介して膨張機40kと分離可能に接続される。
Unlike the fifth modification of the third embodiment, the valve unit 120q does not include the first filter, the second filter, and the third filter inside. Accordingly, the first discharge-
本変形例に係るパルス管冷凍機300qにおいても、第3の実施の形態の第12の変形例と同様に、バルブユニット120qを頻繁に圧縮機10及び膨張機40kから分離し、第1の吐出側バルブ21、第1の吸入側バルブ22、第2の吐出側バルブ21a、第2の吸入側バルブ22a、第3の吐出側バルブ21b及び第3の吸入側バルブ22bの周辺の磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができる。
Also in the pulse tube refrigerator 300q according to this modification, as in the twelfth modification of the third embodiment, the valve unit 120q is frequently separated from the
更に、本変形例に係るパルス管冷凍機300qにおいては、第1のバッファ60がバルブユニット120qに格納されて一体となる構造を有するため、膨張機40kを小型化、低背化することができ、パルス管冷凍機300qの設置面積を小さくすることができるという効果を有する。
Furthermore, in the pulse tube refrigerator 300q according to this modification, the
以上、本変形例に係るパルス管冷凍機300qによれば、磨耗粉を除去するメンテナンス作業を容易に行うことができると共に、パルス管冷凍機を小型化することができる。 As described above, according to the pulse tube refrigerator 300q according to the present modification, it is possible to easily perform the maintenance work for removing the abrasion powder and to reduce the size of the pulse tube refrigerator.
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be modified or changed.
10 圧縮機
11 高圧配管
12 低圧配管
20、20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h バルブユニット
21 第1の吐出側バルブ
21a 第2の吐出側バルブ
21b 第3の吐出側バルブ
22 第1の吸入側バルブ
22a 第2の吸入側バルブ
22b 第3の吸入側バルブ
23 第1のフィルタ
23a 第2のフィルタ
23b 第3のフィルタ
31 第1のセルフシール継手
32 第2のセルフシール継手
33 第3のセルフシール継手
34 セルフシール継手
35 第4のセルフシール継手
36、36a 第5のセルフシール継手
37 第6のセルフシール継手
38 第8のセルフシール継手
39 第9のセルフシール継手
40、40a、40b、40c、40d、40e、40f、40g、40h、40j、40k 膨張機
41 第1の蓄冷管
42 第1のパルス管
41a 第2の蓄冷管
42a 第2のパルス管
43、43e 低温容器
44、44a、44b、44c、44d、44e、44f、44g、44h、44j、44k フランジ/配管ユニット
51、51a、51b、51c、51d、51e 第1のオリフィス
52、52b 第2のオリフィス
60 第1のバッファ
60b 第2のバッファ
70 膨張機
71 蓄冷管
72 シリンダ
73 低温容器
74 フランジ/動力室ユニット
75 連結部材
76 モータ
77 第1の膨張空間
78 第2の膨張空間
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h パルス管冷凍機
110 蓄冷型冷凍機
120、120a〜120q バルブユニット
300、300a〜300q パルス管冷凍機
P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10 結合点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Compressor 11 High pressure piping 12 Low pressure piping 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h Valve unit 21 1st discharge side valve 21a 2nd discharge side valve 21b 3rd discharge side valve 22 First suction valve 22a Second suction valve 22b Third suction valve 23 First filter 23a Second filter 23b Third filter 31 First self-seal joint 32 Second self-seal joint 33 Third self-seal joint 34 Self-seal joint 35 Fourth self-seal joint 36, 36a Fifth self-seal joint 37 Sixth self-seal joint 38 Eighth self-seal joint 39 Ninth self-seal joint 40, 40a 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g, 40h, 40j, 40k expander 41 first Cold tube 42 First pulse tube 41a Second regenerative tube 42a Second pulse tube 43, 43e Cold vessel 44, 44a, 44b, 44c, 44d, 44e, 44f, 44g, 44h, 44j, 44k Flange / Piping unit 51, 51a, 51b, 51c, 51d, 51e First orifice 52, 52b Second orifice 60 First buffer 60b Second buffer 70 Expander 71 Cold storage tube 72 Cylinder 73 Cold vessel 74 Flange / Power chamber unit 75 Connecting member 76 Motor 77 First expansion space 78 Second expansion space 100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g, 100h Pulse tube refrigerator 110 Regenerative refrigerator 120, 120a to 120q Valve unit 300 300a ~ 300q Pulse tube refrigerator P1, P2 P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10 the point of attachment
Claims (5)
前記第1のパルス管と接続され、前記冷媒ガスの断熱膨張に伴って前記第1のパルス管で発生した冷熱を蓄冷する第1の蓄冷管と、
前記冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機の吐出側と前記第1の蓄冷管の高温端側とを連通又は遮断する第1の吐出側バルブと、
前記第1の吐出側バルブの吐出側と前記第1の蓄冷管の前記高温端側との中間点である第1の結合点を介して前記第1の蓄冷管の前記高温端側と結合し、前記第1の蓄冷管の前記高温端側と前記圧縮機の吸入側とを連通又は遮断する第1の吸入側バルブと、
前記圧縮機の前記吐出側と前記第1の吐出側バルブの吸入側との間に設けられる第1のセルフシール継手と、
前記第1の吸入側バルブの吐出側と前記圧縮機の前記吸入側との間に設けられる第2のセルフシール継手と、
前記第1のパルス管及び前記第1の蓄冷管を常温まで昇温させずに前記第1の結合点と前記第1の蓄冷管の前記高温端側との間を分離することによって、前記第1の吐出側バルブ及び前記第1の吸入側バルブの周辺の磨耗粉を除去するために、前記第1の結合点と前記第1の蓄冷管の前記高温端側との間を分離可能に接続するように設けられる第3のセルフシール継手と、
前記第1のパルス管の高温端側と接続するように設けられる第1のバッファと、
前記第1のパルス管の前記高温端側と前記第1のバッファとの間に設けられる第4のセルフシール継手と、
前記第1の吐出側バルブ及び前記第1の吸入側バルブを格納するバルブユニットとを備え、
前記第1のバッファは、前記バルブユニットに格納されることを特徴とするパルス管冷凍機。 A first pulse tube for adiabatic expansion of the refrigerant gas;
A first regenerative tube that is connected to the first pulse tube and stores cold heat generated in the first pulse tube with adiabatic expansion of the refrigerant gas;
A compressor for compressing the refrigerant gas;
A first discharge side valve for communicating or blocking the discharge side of the compressor and the high temperature end side of the first regenerative tube;
It couple | bonds with the said high temperature end side of the said 1st cool storage pipe via the 1st coupling point which is an intermediate point of the discharge side of the said 1st discharge side valve | bulb, and the said high temperature end side of the said 1st cool storage pipe. A first suction side valve for communicating or blocking the high temperature end side of the first regenerator tube and the suction side of the compressor;
A first self-sealing joint provided between the discharge side of the compressor and the suction side of the first discharge side valve;
A second self-sealing joint provided between a discharge side of the first suction side valve and the suction side of the compressor;
By separating the first coupling point and the high temperature end side of the first regenerative tube without increasing the temperature of the first pulse tube and the first regenerative tube to room temperature, In order to remove the wear powder around the first discharge side valve and the first suction side valve, the first coupling point and the high temperature end side of the first regenerator tube are separably connected. A third self-sealing joint provided to
A first buffer provided so as to be connected to a high temperature end side of the first pulse tube;
A fourth self-sealing joint provided between the high temperature end side of the first pulse tube and the first buffer;
A valve unit for storing the first discharge side valve and the first suction side valve;
The pulse tube refrigerator, wherein the first buffer is stored in the valve unit.
前記第1の吸入側バルブの前記吐出側と前記第2のセルフシール継手との中間点である第3の結合点を介して前記圧縮機の前記吸入側と結合し、前記第1のパルス管の前記高温端側と前記圧縮機の前記吸入側とを連通又は遮断する第2の吸入側バルブと、
前記第2の吐出側バルブの吐出側と前記第1のパルス管の前記高温端側との間に設けられる第5のセルフシール継手と
を備え、
前記第2の吐出側バルブ及び前記第2の吸入側バルブは、前記バルブユニットに格納されることを特徴とする請求項1記載のパルス管冷凍機。 The discharge side of the compressor is coupled to the discharge side of the compressor via a second coupling point that is an intermediate point between the suction side of the first discharge side valve and the first self-sealing joint. A second discharge side valve for communicating or blocking a side and the high temperature end side of the first pulse tube;
The first pulse tube is coupled to the suction side of the compressor via a third coupling point that is an intermediate point between the discharge side of the first suction side valve and the second self-sealing joint. A second suction side valve for communicating or blocking between the high temperature end side of the compressor and the suction side of the compressor;
A fifth self-sealing joint provided between the discharge side of the second discharge side valve and the high temperature end side of the first pulse tube;
The pulse tube refrigerator according to claim 1, wherein the second discharge side valve and the second suction side valve are stored in the valve unit.
前記第4の結合点と前記第1のバッファとの間に設けられ、前記バルブユニットに格納されるオリフィスを備えたことを特徴とする請求項2記載のパルス管冷凍機。 The first buffer includes the high-temperature end of the first pulse tube via a fourth coupling point that is an intermediate point between the discharge side of the second discharge-side valve and the fifth self-seal joint. Provided to connect with the side,
The pulse tube refrigerator according to claim 2, further comprising an orifice provided between the fourth coupling point and the first buffer and housed in the valve unit.
前記第2のパルス管の低温端側と前記第1の蓄冷管の低温端側との間に設けられる第2の蓄冷管と、
前記第1の吐出側バルブの前記吸入側と前記第1のセルフシール継手との中間点である第5の結合点を介して前記圧縮機の前記吐出側と結合し、前記圧縮機の前記吐出側と前記第2のパルス管の高温端側とを連通又は遮断する第3の吐出側バルブと、
前記第1の吸入側バルブの前記吐出側と前記第2のセルフシール継手との中間点である第6の結合点を介して前記圧縮機の前記吸入側と結合し、前記第2のパルス管の前記高温端側と前記圧縮機の前記吸入側とを連通又は遮断する第3の吸入側バルブと、
前記第3の吐出側バルブの吐出側と前記第2のパルス管の前記高温端側との間に設けられる第6のセルフシール継手と
を備え、
前記第3の吐出側バルブ及び前記第3の吸入側バルブは、前記バルブユニットに格納されることを特徴とする請求項3記載のパルス管冷凍機。 A second pulse tube for adiabatic expansion of the refrigerant gas;
A second regenerative tube provided between a low temperature end side of the second pulse tube and a low temperature end side of the first regenerative tube;
The discharge side of the compressor is coupled to the discharge side of the compressor via a fifth coupling point that is an intermediate point between the suction side of the first discharge side valve and the first self-sealing joint. A third discharge side valve for communicating or blocking the side and the high temperature end side of the second pulse tube;
The second pulse tube is coupled to the suction side of the compressor via a sixth coupling point that is an intermediate point between the discharge side of the first suction side valve and the second self-sealing joint. A third suction side valve for communicating or blocking the high temperature end side of the compressor and the suction side of the compressor;
A sixth self-sealing joint provided between a discharge side of the third discharge side valve and the high temperature end side of the second pulse tube;
The pulse tube refrigerator according to claim 3, wherein the third discharge side valve and the third suction side valve are stored in the valve unit.
前記第2のバッファは、前記バルブユニットに格納されることを特徴とする請求項4記載のパルス管冷凍機。 Provided to be coupled to the high temperature end side of the second pulse tube via a seventh coupling point that is an intermediate point between the discharge side of the third discharge side valve and the sixth self-sealing joint. A second buffer to be provided,
The pulse tube refrigerator according to claim 4, wherein the second buffer is stored in the valve unit.
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