[發明專利]脈沖管制冷機及其運轉方法

無效

• 申請號: 201310082290.4
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103322720A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 平塚善勝;中野恭介
• 申請（專利權）人: 住友重機械工業株式會社
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;F25B49/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭;郝傳鑫

技術領域

本發明涉及一種脈沖管制冷機及其運轉方法。

背景技術

例如脈沖管制冷機具有壓縮機、脈沖管、蓄冷器及相位控制機構等。在壓縮機內生成的高壓工作氣體通過蓄冷器及脈沖管并流向相位控制機構。

相位控制機構由緩沖器及慣性管構成，慣性管配設于脈沖管與緩沖器之間。該相位控制機構在從壓縮機送出的工作氣體的正弦波狀的壓力變化與流量變化之間產生相位差。由此，在脈沖管與蓄冷器之間產生寒冷（專利文獻1）。

專利文獻1：日本特開2007-093120號公報

以往，構成相位控制機構的慣性管的特性被設定為，以脈沖管制冷機的規格制冷溫度能夠獲得最大制冷能力。因此，即使在工作氣體溫度較高的制冷機起動時，在慣性管內流動的工作氣體的流量為與制冷機規格制冷溫度相應的流量。因此，以往的脈沖管制冷機中存在所需的降溫時間較長（從常溫冷卻至脈沖管制冷機的指定規格制冷溫度所需的時間）的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠實現降溫時間的縮短的脈沖管制冷機及其運轉方法。

上述課題從第1觀點出發，能夠通過如下脈沖管制冷機來解決。

一種脈沖管制冷機，其特征在于，具有：

壓縮機；

脈沖管，其具有內部空間；

蓄冷器，其裝填有蓄冷材料，且該蓄冷材料與工作氣體之間進行熱交換；

緩沖器，其具有預定容量的內部空間；

流路，其連接所述脈沖管的高溫端與所述緩沖器；

溫度檢測機構，其檢測所述工作氣體的溫度；

流量調整機構，其調整在該流路內流動的所述工作氣體的流量；及

控制機構，其根據由所述溫度檢測機構檢測的所述工作氣體的溫度來控制所述流量調整機構。

發明效果

根據所公開的發明，能夠根據工作氣體的溫度來調整在流路內流動的工作氣體的流量，因此能夠縮短降溫時間。

附圖說明

圖1是本發明的一實施方式即脈沖管制冷機的截面圖。

圖2是表示控制裝置所執行的控制動作的流程圖。

圖3是表示慣性管的特性與降溫時間之間的關系的圖（其1）。

圖4是表示慣性管的特性與降溫時間之間的關系的圖（其2）。

圖中：1-制冷機，2-壓縮機，3-膨脹器，4-相位控制機構，5-殼體，6-缸體，7-活塞，12-壓縮室，13-通道，15-板簧單元，20-蓄冷器，21-脈沖管，22-低溫熱交換器，24-流路，25-慣性管，26-旁通管，27-閥裝置，28-溫度計，29-緩沖罐，30-控制裝置。

具體實施方式

接著，根據附圖對本發明的實施方式進行說明。

圖1表示本發明的第1實施方式即蓄冷式制冷機。本實施方式中，作為蓄冷式制冷機以斯特林型脈沖管制冷機1（以下，簡稱制冷機）為例進行說明。該制冷機1大體包括壓縮機2、膨脹器3及相位控制機構4。

壓縮機2的結構為在殼體5的內部設置有缸體6、活塞7、線性馬達8及板簧單元15等。

缸體6設置成在殼體5的中央部朝向圖中左右方向延伸。該缸體6的內部配設有一對對置配置的活塞7。活塞7構成為在缸體6內能夠沿軸向（圖1中左右方向）進行直線往復移動。該一對活塞7之間形成有壓縮室12。該壓縮室12通過通道13而連接于膨脹器3。

線性馬達8分別設置于各活塞7上。該線性馬達8是驅動活塞7使其在缸體6內進行往復移動的馬達。該線性馬達8構成為具有永久磁鐵9、電磁線圈10、磁軛11及支承架19。

永久磁鐵9利用支承架19固定于活塞7。因此，永久磁鐵9與活塞7一體移動。另外磁軛11固定于殼體5。該磁軛11上形成有環狀的凹部，永久磁鐵9構成為在該凹部內能夠沿軸向移動。

電磁線圈10配設于磁軛11的與永久磁鐵9對置的位置（凹部的內部）。從未圖示的電源向該電磁線圈10供給預定頻率的交流電流。若交流電流供給到電磁線圈10，則在永久磁鐵9與電磁線圈10之間產生向軸向的驅動力。如上所述，電磁線圈10固定于磁軛11上，因此活塞7通過線性馬達8所產生的驅動力在缸體6內向軸向驅動。

板簧單元15構成為其外周部分通過支承部件14固定于殼體5，并且其內周部分固定有活塞7。該板簧單元15起到在壓縮機2內將活塞7支承為能夠往復移動的功能。因此，若活塞7通過線性馬達8向軸向驅動，則板簧單元15允許活塞7的軸向移動，并且在移動時對活塞7沿與由線性馬達8驅動的驅動方向相反的方向施加反彈力。