脉冲管制冷机及脉冲管制冷机用的回转阀单元制造技术

本发明专利技术的脉冲管制冷机(10)的回转阀单元具备回转阀(36)及可逆转式马达(38)。回转阀(36)在可逆转式马达(38)正向旋转时按照用于冷却脉冲管制冷机(10)的冷却用阀定时动作，在可逆转式马达(38)反向旋转时按照用于加热脉冲管制冷机(10)的加热用阀定时动作。冷却用阀定时设计成在脉冲管(18)内产生工作气体压力振动，并且相对于工作气体压力振动对脉冲管(18)内的工作气体位移振动赋予第1相位延迟。加热用阀定时设计成在脉冲管(18)内产生工作气体压力振动，并且相对于工作气体压力振动对脉冲管(18)内的工作气体位移振动赋予第2相位延迟。第2相位延迟与第2相位延迟不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脉冲管制冷机及脉冲管制冷机用的回转阀单元
本专利技术涉及一种脉冲管制冷机及脉冲管制冷机用的回转阀单元。
技术介绍
通常，脉冲管制冷机通过向脉冲管内供应脉动的工作气体压力而被冷却。为了使被冷却的脉冲管制冷机升温(例如，恢复到室温等)，以往，进行了自然升温或者利用电加热器进行了加热。自然升温需要花费时间。电加热器使脉冲管制冷机的结构变得复杂。作为其他方法，提出有在停止制冷运行(即，工作气体的脉动流)之后，通过使工作气体朝向从脉冲管向蓄冷器的一个方向恒定地流通从而使脉冲管制冷机升温的方法。该工作气体的单向流动从压缩机供应并通过脉冲管及蓄冷器后重新返回到压缩机。室温的工作气体在脉冲管制冷机中朝向一个方向循环。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-46426号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题本专利技术的一种实施方式的例示性目的之一在于提供一种用于脉冲管制冷机的新的升温技术。用于解决技术课题的手段根据本专利技术的一种实施方式，脉冲管制冷机具备：蓄冷器，具有蓄冷器高温端及蓄冷器低温端；脉冲管，具有脉冲管高温端及与所述蓄冷器低温端连通的脉冲管低温端；回转阀，为了在所述脉冲管内产生工作气体压力振动，将所述蓄冷器高温端交替连接于压缩机排出口及压缩机吸入口，并且连接于所述脉冲管高温端，以控制所述脉冲管内的工作气体位移振动相对于所述工作气体压力振动的相位延迟，并且能够按照用于冷却所述脉冲管制冷机的冷却用阀定时或用于加热所述脉冲管制冷机的加热用阀定时动作；及可逆转式马达，与所述回转阀连结，以使所述回转阀绕回转阀旋转轴旋转。所述回转阀构成为，在所述可逆转式马达正向旋转时按照所述冷却用阀定时动作，在所述可逆转式马达反向旋转时按照所述加热用阀定时动作。所述冷却用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第1相位延迟。所述加热用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第2相位延迟，所述第2相位延迟与所述第1相位延迟不同。根据本专利技术的一种实施方式，脉冲管制冷机具备：蓄冷器，具有蓄冷器高温端及蓄冷器低温端；脉冲管，具有脉冲管高温端及与所述蓄冷器低温端连通的脉冲管低温端；一组阀，为了在所述脉冲管内产生工作气体压力振动，将所述蓄冷器高温端交替连接于压缩机排出口及压缩机吸入口，并且连接于所述脉冲管高温端，以控制所述脉冲管内的工作气体位移振动相对于所述工作气体压力振动的相位延迟，并且能够按照用于冷却所述脉冲管制冷机的冷却用阀定时或用于加热所述脉冲管制冷机的加热用阀定时动作；及转换装置，其构成为切换所述冷却用阀定时与所述加热用阀定时。所述冷却用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第1相位延迟。所述加热用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第2相位延迟，所述第2相位延迟与所述第1相位延迟不同。根据本专利技术的一种实施方式，脉冲管制冷机用的回转阀单元具备：回转阀，为了在脉冲管内产生工作气体压力振动，将蓄冷器高温端交替连接于压缩机排出口及压缩机吸入口，并且连接于脉冲管高温端，以控制所述脉冲管内的工作气体位移振动相对于所述工作气体压力振动的相位延迟，并且能够按照用于冷却脉冲管制冷机的冷却用阀定时或用于加热脉冲管制冷机的加热用阀定时动作；及可逆转式马达，与所述回转阀连结，以使所述回转阀绕回转阀旋转轴旋转。所述回转阀构成为，在所述可逆转式马达正向旋转时按照所述冷却用阀定时动作，在所述可逆转式马达反向旋转时按照所述加热用阀定时动作。所述冷却用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第1相位延迟。所述加热用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第2相位延迟，所述第2相位延迟与所述第1相位延迟不同。另外，将以上构成要件的任意组合、本专利技术的构成要件或表述方式在方法、装置、系统等之间相互置换的方式也作为本专利技术的实施方式而有效。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种用于脉冲管制冷机的新的升温技术。附图说明图1是概略的表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机的图。图2是概略地表示另一实施方式所涉及的脉冲管制冷机的图。图3(a)及图3(b)是例示实施方式所涉及的脉冲管制冷机的时序图的图。图4(a)表示图3(a)所示的冷却用阀定时的PV图，图4(b)表示脉冲管制冷机的动作。图5(a)表示图3(b)所示的加热用阀定时的PV图，图5(b)表示脉冲管制冷机的动作。图6是表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机用的回转阀单元的概略立体图。图7(a)、图7(b)及图7(c)是表示实施方式所涉及的回转阀单元的旋转滑动面的概略俯视图。图8(a)及图8(b)是表示冷却用阀定时中的流路连接的回转阀的概略剖视图。图9(a)及图9(b)是表示冷却用阀定时中的流路连接的回转阀的概略剖视图。图10是表示实施方式所涉及的第1阀转子及第2阀转子的概略立体分解图。图11是表示实施方式所涉及的第2阀转子的概略立体图。图12是表示另一实施方式所涉及的阀定子的概略剖视图。图13(a)及图13(b)是表示又一实施方式所涉及的回转阀的概略剖视图。具体实施方式以下，参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。在以下说明及附图中，对相同或等同的构成要件、部件及处理标注相同的符号，并适当省略重复说明。为了便于说明，在附图中适当设定各部的缩尺和形状，除非另有特别说明，其并不作限定性解释。实施方式只是例示，其并不对本专利技术的范围作任何限定。实施方式中记载的所有特征和其组合并不一定是专利技术的本质。在GM制冷机中，一直以来已知有所谓的反向旋转升温。在置换器驱动马达正向旋转时形成制冷循环，而在马达反向旋转时形成升温循环。通过转换马达旋转方向，GM制冷机能够转换制冷和升温。在升温循环中，在膨胀室产生工作气体的绝热压缩，其结果，能够根据所产生的压缩热加热GM制冷机。由于利用压缩热，因此与自然升温相比，能够在短时间内使GM制冷机升温。并且，通过反向旋转升温，无需设置如电加热器那样的附加加热元件即可加热GM制冷机。但是，在以往的脉冲管制冷机中，即使以与GM制冷机同样地使阀驱动马达的旋转方向反转，脉冲管制冷机中也不会产生压缩热。相反，反而会产生寒冷。这是因为，在脉冲管制冷机中，虽无法获得正向旋转时的程度的冷却效率，但在马达的反向旋转时也会形成制冷循环。这是由于GM制冷机具有固体置换器而脉冲管制冷机则并不具有固体置换器这样的结构上的区别所引起的。因此，到目前为止并没有将GM制冷机中能够实现的反向旋转升温使用于脉冲管制冷机的例子。这种课题并不只存在于具有阀驱动马达的脉冲管制冷机，在使用电磁阀驱动的脉冲管制冷机或其他脉冲管制冷机中也有可能产生。如以下详细说明，实施方式所涉及的脉冲管制冷机能够实现利用工作气体的压缩热的升温。因此，与自然升温相比，能够在短时间内使脉冲管制冷机升温。无需设置如电加热器那样的附加的加热元件即可加热脉冲管制冷机。图1是概略的表示实施方式所涉及的脉冲管制冷机的图。脉冲管制冷机10是所谓的四阀型脉冲管制冷机。因此，脉冲管制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲管制冷机，其特征在于，具备：蓄冷器，具有蓄冷器高温端及蓄冷器低温端；脉冲管，具有脉冲管高温端及与所述蓄冷器低温端连通的脉冲管低温端；回转阀，为了在所述脉冲管内产生工作气体压力振动，将所述蓄冷器高温端交替连接于压缩机排出口及压缩机吸入口，并且连接于所述脉冲管高温端，以控制所述脉冲管内的工作气体位移振动相对于所述工作气体压力振动的相位延迟，并且能够按照用于冷却所述脉冲管制冷机的冷却用阀定时或用于加热所述脉冲管制冷机的加热用阀定时动作；及可逆转式马达，与所述回转阀连结，以使所述回转阀绕回转阀旋转轴旋转，所述回转阀构成为，在所述可逆转式马达正向旋转时按照所述冷却用阀定时动作，在所述可逆转式马达反向旋转时按照所述加热用阀定时动作，所述冷却用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第1相位延迟，所述加热用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第2相位延迟，所述第2相位延迟与所述第1相位延迟不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.13 JP 2017-0477471.一种脉冲管制冷机，其特征在于，具备：蓄冷器，具有蓄冷器高温端及蓄冷器低温端；脉冲管，具有脉冲管高温端及与所述蓄冷器低温端连通的脉冲管低温端；回转阀，为了在所述脉冲管内产生工作气体压力振动，将所述蓄冷器高温端交替连接于压缩机排出口及压缩机吸入口，并且连接于所述脉冲管高温端，以控制所述脉冲管内的工作气体位移振动相对于所述工作气体压力振动的相位延迟，并且能够按照用于冷却所述脉冲管制冷机的冷却用阀定时或用于加热所述脉冲管制冷机的加热用阀定时动作；及可逆转式马达，与所述回转阀连结，以使所述回转阀绕回转阀旋转轴旋转，所述回转阀构成为，在所述可逆转式马达正向旋转时按照所述冷却用阀定时动作，在所述可逆转式马达反向旋转时按照所述加热用阀定时动作，所述冷却用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第1相位延迟，所述加热用阀定时设计成产生所述工作气体压力振动，并且相对于所述工作气体压力振动对所述工作气体位移振动赋予第2相位延迟，所述第2相位延迟与所述第1相位延迟不同。2.根据权利要求1所述的脉冲管制冷机，其特征在于，所述回转阀具备：阀定子；第1阀转子，与所述可逆转式马达连结，从而相对于所述阀定子绕所述回转阀旋转轴旋转，并且构成为通过旋转将所述蓄冷器高温端交替连接于所述压缩机排出口及所述压缩机吸入口；第2阀转子，与所述可逆转式马达连结，从而相对于所述阀定子绕所述回转阀旋转轴旋转，并且构成为通过旋转将所述脉冲管高温端交替连接于所述压缩机排出口及所述压缩机吸入口；及阀转子连结机构，将所述第1阀转子和所述第2阀转子彼此连结，以在所述可逆转式马达正向旋转时使所述第1阀转子与所述第2阀转子保持第1相对角度并且使两个阀转子绕所述回转阀旋转轴旋转，且在所述可逆转式马达反向旋转时使所述第1阀转子与所述第2阀转子保持第2相对角度并且使两个阀转子绕所述回转阀旋转轴旋转，所述第2相对角度与所述第1相对角度不同。3.根据权利要求2所述的脉冲管制冷机，其特征在于，所述第2相对角度从所述第1相对角度偏移选自120°至240°的范围的角度。4.根据权利要求2或3所述的脉冲管制冷机，其特征在于，所述第2相对角度从所述第1相对角度偏移选自150°至210°的范围的角度。5.根据权利要求2至4中任一项所述的脉冲管制冷机，其特征在于，所述阀转子连结机构具备：圆弧状的连结销引导槽，以所述回转阀旋转轴为中心形成于所述第1阀转子和所述第2阀转子中的一个上；及连结销，固定并支承于所述第1阀转子和所述第2阀转子中的另一个上，并且在所述可逆转式马达正向旋转时与所述连结销引导槽的第1槽端部卡合，以使所述第1阀转子与所述第2阀转子保持所述第1相对角度，且在所述可逆转式马达反向旋转时与所述连结销引导槽的第2槽端部卡合，以使所述第1阀转子与所述第2阀转子保持第2相对角度，所述连结销引导槽形成为，在所述可逆转式马达从正向旋转转换为反向旋转时，从所述第1槽端部朝向所述第2槽端部引导所述连结销，在所述可逆转式马达从反向旋转转换为正向旋转时，从所述第2槽端部朝向所述第1槽端部引导所述连结销。6.根据权利要求2至5中任一项所述的脉冲管制冷机，其特征在于，所述第1阀转子具有第1圆筒面，所述第2阀转子具有第2圆筒面，所述第1圆筒面与所述第2圆筒面彼此接触，...

【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