GM制冷机及GM制冷机的运转方法技术

GM制冷机(10)具备：第1冷头(14a)，其具备能够沿轴向往复移动的第1置换器(20a)、沿轴向驱动第1置换器(20a)的第1驱动活塞(22a)及容纳第1驱动活塞(22a)的第1驱动室(28a)；第2冷头(14b)，其具备能够沿轴向往复移动的第2置换器(20b)及容纳第2置换器(20b)的第2缸体(26b)；第1进气阀(V1)，其连接于第1驱动室(28a)及第2缸体(26b)这两者，从而向第1驱动室(28a)和第2缸体(26b)同时供给工作气体；及第1排气阀(V2)，其连接于第1驱动室(28a)及第2缸体(26b)这两者，从而从第1驱动室(28a)和第2缸体(26b)同时回收工作气体。

Operation Method of GM Refrigerator and GM Refrigerator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】GM制冷机及GM制冷机的运转方法
本专利技术涉及一种GM(吉福德-麦克马洪、Gifford-McMahon)制冷机。
技术介绍
GM制冷机根据其驱动源大致分为马达驱动型与气体驱动型这两种。在马达驱动型GM制冷机中，置换器与马达机械连结，置换器被马达驱动。在气体驱动型GM制冷机中，置换器被气体压力驱动。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-83428号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题关于马达驱动型GM制冷机，提出有一种利用一个马达来驱动两个置换器的双缸式结构。然而，很少尝试构成双缸式的气体驱动型GM制冷机。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，本专利技术的一种实施方式的示例性目的之一在于提供一种适于实用的多缸式GM制冷机。用于解决技术课题的手段本专利技术的一种实施方式提供一种GM制冷机，其具备：第1冷头，其具备能够沿轴向往复移动的第1置换器、容纳所述第1置换器的第1缸体、沿轴向驱动所述第1置换器的第1驱动活塞及容纳所述第1驱动活塞的第1驱动室；第2冷头，其具备能够沿轴向往复移动的第2置换器、容纳所述第2置换器的第2缸体、沿轴向驱动所述第2置换器的第2驱动活塞及容纳所述第2驱动活塞的第2驱动室；第1进气阀，其连接于所述第1驱动室及所述第2缸体这两者，从而向所述第1驱动室和所述第2缸体同时供给工作气体；第1排气阀，其连接于所述第1驱动室及所述第2缸体这两者，从而从所述第1驱动室和所述第2缸体同时回收工作气体；第2进气阀，其连接于所述第2驱动室及所述第1缸体这两者，从而向所述第2驱动室和所述第1缸体同时供给工作气体；及第2排气阀，其连接于所述第2驱动室及所述第1缸体这两者，从而从所述第2驱动室和所述第1缸体同时回收工作气体。本专利技术的一种实施方式提供一种GM制冷机，其具备：第1冷头，其具备能够沿轴向往复移动的第1置换器、沿轴向驱动所述第1置换器的第1驱动活塞及容纳所述第1驱动活塞的第1驱动室；第2冷头，其具备能够沿轴向往复移动的第2置换器及容纳所述第2置换器的第2缸体；第1进气阀，其连接于所述第1驱动室和所述第2缸体这两者，从而向所述第1驱动室和所述第2缸体同时供给工作气体；及第1排气阀，其连接于所述第1驱动室及所述第2缸体这两者，从而从所述第1驱动室和所述第2缸体同时回收工作气体。本专利技术的一种实施方式提供一种气体驱动型的多缸式GM制冷机的运转方法。本专利技术包括如下工序：从所述GM制冷机卸下第1冷头的工序，其包括从所述GM制冷机的第1副流路卸下第1冷头的第1驱动室的工序及从所述GM制冷机的第2主流路卸下所述第1冷头的第1缸体的工序；形成将所述第2主流路连接于所述第1副流路的第1旁通流路的工序；在从所述GM制冷机卸下了所述第1冷头的期间，向设置于所述GM制冷机的第2冷头供给工作气体的工序；及在从所述GM制冷机卸下了所述第1冷头的期间，使工作气体流过所述第1旁通流路的工序。另外，以上构成要件的任意组合以及在方法、装置、系统等之间相互置换本专利技术的构成要件和表述的方式也作为本专利技术的方式而有效。专利技术效果根据本专利技术，能够提供适于实用的多缸式GM制冷机。附图说明图1为表示第1实施方式所涉及的GM制冷机的概略图。图2为表示GM制冷机的冷头的概略图。图3为表示GM制冷机的动作的一例的图。图4为用于说明GM制冷机的动作的图。图5为用于说明GM制冷机的动作的图。图6为例示GM制冷机的驱动力的图。图7为表示比较例所涉及的GM制冷机的概略图。图8为表示第2实施方式所涉及的GM制冷机的概略图。图9为例示GM制冷机的驱动力的图。图10为表示第3实施方式所涉及的GM制冷机的概略图。图11为表示第4实施方式所涉及的GM制冷机的概略图。图12为表示第5实施方式所涉及的GM制冷机的概略图。图13为表示第6实施方式所涉及的GM制冷机的概略图。图14为表示第6实施方式所涉及的GM制冷机的概略图。图15为例示第6实施方式所涉及的GM制冷机的运转方法的流程图。图16为表示设置于第6实施方式所涉及的GM制冷机的旁通流路的替替例的概略图。图17为表示第6实施方式所涉及的GM制冷机的另一例的概略图。图18为表示第6实施方式所涉及的GM制冷机的另一例的概略图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，以下所述的结构为示例，对本专利技术的范围不做任何限定。并且，在各附图中，对相同的要件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，在以下说明中所参考的附图中，为了便于说明，各构成部件的大小和厚度并不一定表示实际尺寸和比率。(第1实施方式)图1为表示第1实施方式所涉及的GM制冷机10的概略图。GM制冷机10为多缸式。因此，GM制冷机10具备压缩工作气体(例如，氦气)的压缩机12及通过使工作气体绝热膨胀以使其冷却的多个冷头。冷头也被称为膨胀机。图示的GM制冷机10具有两个冷头，因此也被称为双缸式制冷机。详细如后面叙述，压缩机12向冷头供给高压的工作气体。冷头具备对工作气体进行预冷的蓄冷器。经过预冷的工作气体在冷头内膨胀从而进一步被冷却。工作气体通过蓄冷器回收至压缩机12。工作气体通过蓄冷器时冷却蓄冷器。压缩机12压缩回收过来的工作气体后再次供给至膨胀机。GM制冷机10具备并联配置的第1冷头14a及第2冷头14b。这些冷头为单级式。但是，GM制冷机10也可以具备多级式的冷头。第1冷头14a具备能够沿轴向(图1及图2中为上下方向，用箭头C表示)往复移动的第1置换器20a、容纳第1置换器20a的第1缸体26a、沿轴向驱动第1置换器20a的第1驱动活塞22a及容纳第1驱动活塞22a的第1驱动室28a。相同地，第2冷头14b具备能够沿轴向往复移动的第2置换器20b、容纳第2置换器20b的第2缸体26b、沿轴向驱动第2置换器20b的第2驱动活塞22b及容纳第2驱动活塞22b的第2驱动室28b。并且，GM制冷机10具备将压缩机12连接于第1冷头14a及第2冷头14b的工作气体流路52。工作气体流路52构成为，在第1驱动室28a与第1缸体26a之间生成压力差。并且，工作气体流路52构成为，在第2驱动室28b与第2缸体26b之间生成压力差。通过该压力差，使第1置换器20a及第1驱动活塞22a沿轴向移动。若第1缸体26a的压力低于第1驱动室28a的压力，则第1驱动活塞22a向下移动，随之，第1置换器20a也向下移动。相反，若第1缸体26a的压力高于第1驱动室28a的压力，则第1驱动活塞22a向上移动，随之，第1置换器20a也向上移动。同样，在第2冷头14b中，第2置换器20b及第2驱动活塞22b也通过压力差沿轴向移动。工作气体流路52具备在第1冷头14a及第2冷头14b中共用的阀部54。阀部54具备第1进气阀V1、第1排气阀V2、第2进气阀V3及第2排气阀V4。详细在后面叙述，阀部54构成为以相同周期且相反的相位驱动第1冷头14a和第2冷头14b。第1进气阀V1将压缩机12的吐出口连接于第1驱动室28a及第2缸体26b这两者，从而向第1驱动室28a和第2缸体26b同时供给工作气体。第1排气阀V2将压缩机12的吸入口连接于第1驱动室28a及第2缸体26b这两者，从而从第1驱动室28a和第2缸体26b同时回收工作气体。第2进气阀V3将压缩机12的吐出口连接于第2驱动室28b及第1缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GM制冷机，其特征在于，具备：第1冷头，其具备能够沿轴向往复移动的第1置换器、容纳所述第1置换器的第1缸体、沿轴向驱动所述第1置换器的第1驱动活塞及容纳所述第1驱动活塞的第1驱动室；第2冷头，其具备能够沿轴向往复移动的第2置换器、容纳所述第2置换器的第2缸体、沿轴向驱动所述第2置换器的第2驱动活塞及容纳所述第2驱动活塞的第2驱动室；第1进气阀，其连接于所述第1驱动室及所述第2缸体这两者，从而向所述第1驱动室和所述第2缸体同时供给工作气体；第1排气阀，其连接于所述第1驱动室及所述第2缸体这两者，从而从所述第1驱动室和所述第2缸体同时回收工作气体；第2进气阀，其连接于所述第2驱动室及所述第1缸体这两者，从而向所述第2驱动室和所述第1缸体同时供给工作气体；及第2排气阀，其连接于所述第2驱动室和所述第1缸体这两者，从而从所述第2驱动室和所述第1缸体同时回收工作气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.02 JP 2016-234924;2017.08.23 JP 2017-160481.一种GM制冷机，其特征在于，具备：第1冷头，其具备能够沿轴向往复移动的第1置换器、容纳所述第1置换器的第1缸体、沿轴向驱动所述第1置换器的第1驱动活塞及容纳所述第1驱动活塞的第1驱动室；第2冷头，其具备能够沿轴向往复移动的第2置换器、容纳所述第2置换器的第2缸体、沿轴向驱动所述第2置换器的第2驱动活塞及容纳所述第2驱动活塞的第2驱动室；第1进气阀，其连接于所述第1驱动室及所述第2缸体这两者，从而向所述第1驱动室和所述第2缸体同时供给工作气体；第1排气阀，其连接于所述第1驱动室及所述第2缸体这两者，从而从所述第1驱动室和所述第2缸体同时回收工作气体；第2进气阀，其连接于所述第2驱动室及所述第1缸体这两者，从而向所述第2驱动室和所述第1缸体同时供给工作气体；及第2排气阀，其连接于所述第2驱动室和所述第1缸体这两者，从而从所述第2驱动室和所述第1缸体同时回收工作气体。2.根据权利要求1所述的GM制冷机，其特征在于，所述第1进气阀确定向所述第1驱动室及所述第2缸体供给工作气体的第1进气期间，所述第1排气阀确定从所述第1驱动室及所述第2缸体回收工作气体的第1排气期间，所述第2进气阀确定向所述第2驱动室及所述第1缸体供给工作气体的第2进气期间，所述第2进气期间与所述第1排气期间至少一部分重叠，所述第2排气阀确定从所述第2驱动室及所述第1缸体回收工作气体的第2排气期间，所述第2排气期间与所述第1进气期间至少一部分重叠。3.根据权利要求2所述的GM制冷机，其特征在于，所述第2进气期间从所述第1进气期间延迟和/或所述第2排气期间从所述第1排气期间延迟。4.根据权利要求1至3中任一项所述的GM制冷机，其特征在于，还具备：第1分支流路，其具备与所述第2缸体连接的第1主流路及与所述第1驱动室连接的第1副流路，并且所述第1分支流路分别将所述第1进气阀及所述第1排气阀连接于所述第1主流路及所述第1副流路这两个流路；及第2分支流路，其具备与所述第1缸体连接的第2主流路及与所述第2驱动室连接的第2副流路，并且所述第2分支流路分别将所述第2进气阀及所述第2排气阀连接于所述第2主流路及所述第2副流路这两个流路。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：许名尧，包乾，森江孝明，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP