超低溫制冷機制造技術

本發明專利技術提供一種超低溫制冷機，其降低壓縮機的高壓側與低壓側的壓力差。本發明專利技術的超低溫制冷機設置：制冷機主體（30A），通過使制冷劑氣體膨脹來產生寒冷；壓縮機（12），連接有向該制冷機主體（30A）供給高壓制冷劑氣體的高壓側配管（15A）和從制冷機主體（30A）回收低壓制冷劑氣體的低壓側配管（15B）；緩沖罐（80），容納制冷劑氣體；緩沖用閥（VB），設置于連接該緩沖罐（80）和制冷機主體（30A）的第1配管（81）；高壓側閥（VH），設置于連接高壓側配管（15A）和緩沖罐（80）的第2配管（82）；及低壓側閥（VL），設置于連接低壓側配管（15B）和緩沖罐（80）的第3配管（84）。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種超低溫制冷機，尤其涉及一種具有供給制冷劑氣體的壓縮機的超 低溫制冷機。
技術介紹
例如，吉福德-麥克馬洪制冷機(以下稱為GM制冷機)或脈沖管制冷機等超低溫制 冷機設置有對從缸體或蓄冷器(以下稱為缸體等)回收的低壓制冷劑氣體進行壓縮處理來 使其高壓化，并再次向缸體等供給該高壓制冷劑氣體的壓縮機。并且，為了謀求壓縮機的小型化及低功率化，還提出有設置有中間緩沖罐的超低 溫制冷機(專利文獻I)。該超低溫制冷機構成為，在從壓縮機向缸體等供給高壓制冷劑氣體 之前，向缸體等供給容納在中間緩沖罐中的制冷劑氣體。專利文獻1:日本特表2008-527308號公報如前所述，設置于超低溫制冷機的壓縮機對從低壓側回收的制冷劑氣體進行高壓 化并供給至高壓側。然而，在不從壓縮機向缸體等供給制冷劑氣體的期間，若壓縮機向高壓 側繼續供給高壓制冷劑氣體，則導致高壓側壓力大幅上升。與此相反，在未從缸體等向壓縮機回收制冷劑氣體的期間，若壓縮機向高壓側繼 續供給高壓制冷劑氣體，則導致壓縮機的低壓側壓力大幅下降。如此，存在如下問題點若壓縮機的高壓側與低壓側的壓力差較大，則負載施加于 壓縮機上，壓縮效率下降，且消耗功率增大。
技術實現思路
本專利技術是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于提供一種降低壓縮機的高壓側與 低壓側的壓力差的超低溫制冷機。從第I觀點出發，能夠通過如下超低溫制冷機來解決上述課題，所述超低溫制冷 機，其特征在于，具有制冷機主體，通過使制冷劑氣體膨脹來產生寒冷；壓縮機，連接有向所述制冷機主體供給高壓制冷劑氣體的高壓側配管和從所述制 冷機主體回收低壓制冷劑氣體的低壓側配管；緩沖罐，容納所述制冷劑氣體；緩沖用閥，設置于連接所述緩沖罐和所述制冷機主體的第I配管；高壓側閥，設置于連接所述高壓側配管和所述緩沖罐的第2配管；及低壓側閥，設置于連接所述低壓側配管和所述緩沖罐的第3配管。專利技術效果根據公開的超低溫制冷機，在不從壓縮機向缸體等供給制冷劑氣體的期間，能夠 通過打開高壓側閥來從高壓側配管向緩沖罐輸送高壓制冷劑氣體。并且，在不從缸體等向 壓縮機回收制冷劑氣體的期間，能夠通過打開低壓側閥來向低壓側配管供給緩沖罐內的制冷劑氣體。由此，能夠降低壓縮機的高壓側與低壓側的壓力差。附圖說明圖1是作為本專利技術的第I實施方式的超低溫制冷機的結構圖。圖2是表示作為本專利技術的第I實施方式的超低溫制冷機的閥切換時機的時序圖。圖3是用于說明作為本專利技術的第I實施方式的超低溫制冷機的動作的圖(其I)。圖4是用于說明作為本專利技術的第I實施方式的超低溫制冷機的動作的圖(其2)。圖5是作為本專利技術的第2實施方式的超低溫制冷機的結構圖。圖6是作為本專利技術的第3實施方式的超低溫制冷機的結構圖。圖7是作為本專利技術的第4實施方式的超低溫制冷機的結構圖。圖8是作為本專利技術的第5實施方式的超低溫制冷機的結構圖。圖9是表示作為本專利技術的第5實施方式的超低溫制冷機的閥切換時機的時序圖。圖10是用于說明作為本專利技術的第5實施方式的超低溫制冷機的動作的圖(其I)。圖11是用于說明作為本專利技術的第5實施方式的超低溫制冷機的動作的圖(其2)。圖中10A、10B、10C、10D、IOE-超低溫制冷機，12-壓縮機，13A-高壓側制冷劑氣體 供給系統，13B-低壓側制冷劑氣體回收系統，15A-第I高壓側配管，15B-第I低壓側配管， 18A-第2高壓側配管，18B-第2低壓側配管，20-第I共同配管，30A、30B、30C_制冷機主體， 40-蓄冷器，50-脈沖管，56-連接配管，60-節流孔，70-第I緩沖罐，80-第2緩沖罐，81-第 2共同配管，82-高壓側旁通配管，84-低壓側旁通配管，86-高壓側節流孔，88-低壓側節流 孔，90-缸體，92-置換器，100-驅動機構，Vl-第I開閉閥，V2-第2開閉閥，V3-第3開閉 閥，V4-第4開閉閥，VH-高壓側閥，VL-低壓側閥，VB-緩沖用閥。具體實施方式接著，結合附圖對本專利技術的實施方式進行說明。圖1示出作為本專利技術的一實施方式的超低溫制冷機。該圖中示出的超低溫制冷機 IOA是將本申請專利技術應用于脈沖管制冷機的制冷機。本實施方式所涉及的超低溫制冷機IOA具有壓縮機12、高壓側制冷劑氣體供給系 統13A、低壓側制冷劑氣體回收系統13B、制冷機主體30A、蓄冷管40、脈沖管50、第I緩沖罐 70及第2緩沖罐80等。高壓側制冷劑氣體供給系統13A連接于壓縮機12的高壓(供給)側，對制冷機主體 30A供給高壓制冷劑氣體(例如，氦氣)。并且，低壓側制冷劑氣體回收系統13B連接于壓縮 機12的低壓(回收)側，從制冷機主體30A回收低壓制冷劑氣體。高壓側制冷劑氣體供給系統13A具有第I高壓側配管15A和第I開閉閥VI。第I 高壓側配管15A中，一端連接于壓縮機12的高壓(供給)側，并且另一端連接于第I共同配 管20。該第I共同配管20連接于蓄冷器40的高溫端42。另外，第I開閉閥Vl設置于第I高壓側配管15A。通過開閉該第I開閉閥VI，向 蓄冷器40供給在第I高壓側配管15A內流動的制冷劑氣體及停止供給。低壓側制冷劑氣體回收系統13B具有第I低壓側配管15B和第2開閉閥V2。第I 低壓側配管15B中，一端連接于壓縮機12的低壓(回收)側，并且另一端連接于第I共同配管20。另外，第2開閉閥V2設置于第I低壓側配管15B。通過開閉該第2開閉閥V2，使 制冷劑氣體從蓄冷器40經過第I低壓側配管15B回收至壓縮機12及停止回收。制冷機主體30A構成脈沖管型制冷機。該制冷機主體30A具有蓄冷器40、脈沖管 50及第I緩沖罐70等。蓄冷器40的內部填充有蓄冷材料。如前所述，蓄冷器40的高溫端42上配設有第 I共同配管20。并且，蓄冷器40的低溫端44通過連接配管56連接于脈沖管50的低溫端54。脈沖管50的高溫端52通過具有節流孔60的配管61與第I緩沖罐70連接。可 通過該節流孔60及第I緩沖罐70調整在脈沖管50內流動的制冷劑氣體的壓力變化的相 位，從而能夠謀求提高制冷效率。另外，在脈沖管50內的高溫端側及低溫端側配設有熱交換器52A、熱交換器54A。 該熱交換器52A、熱交換器54A在制冷劑氣體通過時與制冷劑氣體之間進行熱交換而被冷卻。第2緩沖罐80構成為能夠在內部積存制冷劑氣體。該第2緩沖罐80通過第2共 同配管81連接于第I共同配管20。并且，第2共同配管81上設置有緩沖用閥VB。通過打 開該緩沖用閥VB，能夠在蓄冷器40與第2緩沖罐80之間授受制冷劑氣體。第I高壓側配管15A與第2緩沖罐80之間配設有高壓側旁通配管82。并且，該高 壓側旁通配管82上設置有高壓側閥VH。構成為通過打開該高壓側閥VH來使第I高壓側配 管15A與第2緩沖罐80連通。另外，第I低壓側配管15B與第2緩沖罐80之間配設有低壓側旁通配管84。并 且，該低壓側旁通配管84上設置有低壓側閥VL。構成為通過打開該低壓側閥VL來使第I 低壓側配管15B與第2緩沖罐80連通。接著，利用圖2 圖4對上述結構的超低溫制冷機IOA的動作進行說明。圖2是 表示設置于超低溫制冷機IOA的各閥V1、閥V2、閥VB、閥VH、閥VL的開閉時機的時序圖，圖 3是表示圖2中時間t4 t5時的狀態的圖，圖4是表示圖2中時本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超低溫制冷機，其特征在于，具有：制冷機主體，通過使制冷劑氣體膨脹來產生寒冷；壓縮機，連接有向所述制冷機主體供給高壓制冷劑氣體的高壓側配管和從所述制冷機主體回收低壓制冷劑氣體的低壓側配管；緩沖罐，容納所述制冷劑氣體；緩沖用閥，設置于連接所述緩沖罐和所述制冷機主體的第1配管；高壓側閥，設置于連接所述高壓側配管和所述緩沖罐的第2配管；及低壓側閥，設置于連接所述低壓側配管和所述緩沖罐的第3配管。

【技術特征摘要】
2011.09.30 JP 2011-2183921.一種超低溫制冷機，其特征在于，具有制冷機主體,通過使制冷劑氣體膨脹來產生寒冷；壓縮機，連接有向所述制冷機主體供給高壓制冷劑氣體的高壓側配管和從所述制冷機主體回收低壓制冷劑氣體的低壓側配管；緩沖罐，容納所述制冷劑氣體；緩沖用閥，設置于連接所述緩沖罐和所述制冷機主體的第I配管；高壓側閥，設置于連接所述高壓側配管和所述緩沖罐的第2配管；及低壓側閥，設置于連接所述低壓側配管...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許名堯，
申請(專利權)人：住友重機械工業株式會社，
類型：發明
國別省市：