JP2019148366A - パルス管冷凍機 - Google Patents

Abstract

【課題】パルス管冷凍機の超低振動化に寄与する技術を提供する。【解決手段】パルス管冷凍機１０は、圧力振動源１２と、圧力振動源１２に接続された蓄冷器高温端１８ａと、蓄冷器低温端１８ｂとを備える蓄冷器１８と、蓄冷器低温端１８ｂに接続されたパルス管低温端２２ｂと、パルス管高温端２２ａとを備えるパルス管２２と、パルス管高温端２２ａに接続されたイナータンス管２６と、イナータンス管２６を介してパルス管高温端２２ａに流体的に接続されたバッファタンク２８とを備える位相制御部２４と、位相制御部２４に組み込まれた動吸振器３２であって、パルス管高温端２２ａに取り付けられた弾性要素３２ａと、パルス管高温端２２ａに対し変位可能となるように弾性要素３２ａを介してパルス管高温端２２ａに取り付けられた質量要素３２ｂとを備える動吸振器３２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、パルス管冷凍機、例えば、スターリング型のパルス管冷凍機に関する。

従来から、例えばリニア圧縮機などの圧力振動源を用いるパルス管冷凍機が知られている。圧力振動源が生成する圧力振動流を利用する点でスターリング冷凍機と共通するので、このようなパルス管冷凍機は、スターリング型パルス管冷凍機とも呼ばれている。圧力振動源には防振ゴムなど制振対策がなされうる。

特開２００３−４３２２号公報

本発明者は、パルス管冷凍機について鋭意研究を重ねた結果、以下の課題を認識するに至った。スターリング型パルス管冷凍機に限られず、パルス管冷凍機は一般に、例えばセンサなど振動を嫌う被冷却物を冷却する用途に適している。パルス管冷凍機のコールドヘッドは可動部品を有しないように構成することができ、そのため、コールドヘッドに関しては制振対策を何らとることなく被冷却物を低振動に保持して冷却することができるからである。

ところが、本発明者は、そのような既知の用途ではまったく問題とならない程度にすぎないが、コールドヘッドに出入りする冷媒ガスの運動による慣性力に起因して、実際には、コールドヘッドに非常に微小な振動が生じうることに気づいた。例えばスターリング型パルス管冷凍機の場合、充填される冷媒ガスの圧力は通例、スターリング冷凍機のそれに比べて高い。そのため、冷媒ガスの慣性力も、スターリング型パルス管冷凍機では、比較的大きくなりがちである。

本発明者の想定によれば、最先端の学術研究または先進的な産業利用の冷却用途（例えば、宇宙機に搭載される新規な観測機器の検出素子の極低温冷却など）においては、既存のパルス管冷凍機により実現可能な低振動を超える超低振動のもとでの冷却が、今後要請される可能性がある。

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、パルス管冷凍機の超低振動化に寄与する技術を提供することにある。

本発明のある態様によると、パルス管冷凍機は、圧力振動源と、前記圧力振動源に接続された蓄冷器高温端と、蓄冷器低温端とを備える蓄冷器と、前記蓄冷器低温端に接続されたパルス管低温端と、パルス管高温端とを備えるパルス管と、前記パルス管高温端に接続されたイナータンス管と、前記イナータンス管を介して前記パルス管高温端に流体的に接続されたバッファタンクとを備える位相制御部と、前記位相制御部に組み込まれた動吸振器であって、前記パルス管高温端に取り付けられた弾性要素と、前記パルス管高温端に対し変位可能となるように弾性要素を介して前記パルス管高温端に取り付けられた質量要素とを備える動吸振器と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、パルス管冷凍機の超低振動化に寄与する技術を提供することができる。

第１実施形態に係るパルス管冷凍機を概略的に示す図である。 第２実施形態に係るパルス管冷凍機の膨張機を概略的に示す図である。 第２実施形態に係る膨張機に適用されうる動吸振器を図２に示されるＢ方向から見たときの正面図を概略的に示す図である。 図４（ａ）から図４（ｃ）は、第３実施形態に係るパルス管冷凍機を概略的に示す。 第４実施形態に係るパルス管冷凍機を概略的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明および図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施の形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るパルス管冷凍機１０を概略的に示す。パルス管冷凍機１０は、スターリング型パルス管冷凍機として構成され、圧力振動源１２と、接続管１４と、コールドヘッドとも称される膨張機１６とを備える。膨張機１６は、蓄冷器１８と、冷却ステージ２０と、パルス管２２と、位相制御部２４とを備える。膨張機１６は、蓄冷器１８とパルス管２２が同軸かつ直列に互いに接続された、いわゆるインライン型または直線型の構成を有する。理解のために、膨張機１６の軸方向を矢印Ａにより図示している。

図においては簡単のために、単段のパルス管冷凍機１０として示されているが、ある実施形態においては、パルス管冷凍機１０は、二段パルス管冷凍機として構成することも可能である。

パルス管冷凍機１０の冷媒ガスは典型的にヘリウムガスが使用される。ただし、これに限られず、適切な他のガスを冷媒ガスとして用いることも可能である。冷媒ガスは、パルス管冷凍機１０内に充填され封入されている。

パルス管冷凍機１０は、圧力振動源１２の動作によってパルス管２２内に冷媒ガスの圧力振動が誘起され、位相制御部２４の作用により圧力振動と同期して適切な位相遅れをもって、パルス管２２内で冷媒ガスの変位振動すなわちガスピストンの往復動が生じるように、設計されている。ある圧力を保持しながらパルス管２２内を上下に周期的に往復する冷媒ガスの動きは、しばしば「ガスピストン」と称され、パルス管冷凍機１０の挙動を説明するためによく用いられる。ガスピストンがパルス管２２の高温端またはその近傍にあるときパルス管２２の低温端で冷媒ガスが膨張し、寒冷が発生する。

このような冷凍サイクル（例えば、具体的には、逆スターリングサイクル）を繰り返すことにより、パルス管冷凍機１０は、冷却ステージ２０を所望の極低温に冷却することができる。したがって、パルス管冷凍機１０は、冷却ステージ２０に設置され、または適宜の伝熱部材を介して冷却ステージ２０に熱的に結合された被冷却物を極低温に冷却することができる。

一例として、被冷却物は、赤外線、サブミリ波、Ｘ線、またはその他の電磁波を検出する検出素子であってもよい。こうした検出素子は、天文観測に使用される観測装置の構成要素であってもよい。このような電磁波検出素子を有する観測装置とともに、パルス管冷凍機１０は、例えば人工衛星などの宇宙機に搭載可能とされていてもよい。あるいは、パルス管冷凍機１０は、そうした観測装置を備える地上設備に搭載されてもよい。あるいは、パルス管冷凍機１０は、極低温環境が望まれる例えば超伝導装置またはその他の装置とともに宇宙機または地上設備に搭載されてもよい。

圧力振動源１２は、対向して同軸に配置された２つのシリンダ１２ａを有する、いわゆる対向二気筒のリニア圧縮機として構成されている。各シリンダ１２ａには、ピストン１２ｂと、ピストン１２ｂを軸方向に振動させるリニアアクチュエータ１２ｃが収容されている。ピストン１２ｂの振動方向は膨張機１６の軸方向とは異なる。ピストン１２ｂは、フレクシャベアリング１２ｄとも呼ばれる板バネまたは弾性支持部材を介して、径方向および周方向の変位は規制されつつ軸方向には変位できるようにシリンダ１２ａに弾性的に支持されている。またシリンダ１２ａは、リニアアクチュエータ１２ｃを固定的に支持する。シリンダ１２ａとピストン１２ｂとの間に圧縮室１２ｅが形成される。接続管１４の一端が圧縮室１２ｅに接続されている。

リニアアクチュエータ１２ｃの駆動により、ピストン１２ｂが軸方向に振動される。それにより圧縮室１２ｅの容積が振動的に増減し、圧縮室１２ｅ内の冷媒ガスの圧力振動が生成される。一例として、圧力振動の平均圧力は例えばメガパスカルのオーダ、例えば約１〜３ＭＰａの範囲にあり、圧力振幅は例えば約０．５〜１ＭＰａ以内の範囲にあり、周波数は例えば約５０〜６０Ｈｚの範囲にあってもよい。

接続管１４は、圧力振動源１２を膨張機１６に流体的に接続する。すなわち、接続管１４は、圧力振動源１２と膨張機１６との間で相互に双方向に冷媒ガスを流すことができるように圧力振動源１２と膨張機１６とを接続する。よって、圧力振動源１２により生成される冷媒ガスの圧力振動は、接続管１４を介して膨張機１６に伝達され、それにより膨張機１６内に圧力振動を誘起することができる。なお、接続管１４は、フレキシブル管であってもよいし、剛性管であってもよい。

蓄冷器１８は通例、円筒またはそのほか筒状の形状を有する容器と、この容器に充填された蓄冷材とを備える。蓄冷器１８は、蓄冷器高温端１８ａと、蓄冷器低温端１８ｂとを有する。蓄冷器高温端１８ａは、接続管１４の他端に接続され、接続管１４を介して圧力振動源１２の圧縮室１２ｅに接続されている。蓄冷器高温端１８ａには、アフタークーラとも呼ばれる熱交換器またはその他の放熱部材が設けられていてもよい。

パルス管２２は、例えば円筒または他の適切な形状を有する管状の部材であり、冷媒ガスを収容できる内部空間を有する。蓄冷器１８と位相制御部２４はパルス管２２を介して流体的に接続されている。なお、パルス管冷凍機１０においては、蓄冷器１８およびパルス管２２を迂回する冷媒ガスの流路は設けられていない。よって、圧力振動源１２と位相制御部２４との間のガス流通はすべて、蓄冷器１８およびパルス管２２を経由する。

パルス管２２は、パルス管高温端２２ａと、パルス管低温端２２ｂとを有する。パルス管低温端２２ｂは、蓄冷器低温端１８ｂに接続されている。パルス管低温端２２ｂと蓄冷器低温端１８ｂは相互に連通しており、それにより、パルス管２２と蓄冷器１８は流体的に接続されている。また、パルス管低温端２２ｂは、蓄冷器低温端１８ｂと構造的に固く結合されている。

パルス管低温端２２ｂと蓄冷器低温端１８ｂの結合部には、この結合部を包囲するようにして、冷却ステージ２０が設置されている。冷却ステージ２０は、例えば銅などの高熱伝導材料で形成されている。冷却ステージ２０は、パルス管低温端２２ｂおよび蓄冷器低温端１８ｂに熱的に結合されている。上述のように、冷却ステージ２０には、パルス管冷凍機１０により冷却すべき所望の被冷却物を設置することができる。

パルス管高温端２２ａには、位相制御部２４が設けられている。位相制御部２４は、パルス管高温端２２ａに接続されたイナータンス管２６と、イナータンス管２６を介してパルス管高温端２２ａに流体的に接続されたバッファタンク２８とを有する。

イナータンス管２６は、バッファタンク２８に収容されている。そのため、イナータンス管２６の一端は、パルス管高温端２２ａに流体的に接続され、イナータンス管２６の他端は、バッファ容積すなわちバッファタンク２８の内部空間に開放されている。イナータンス管２６は、例えば蓄冷器１８及び／またはパルス管２２の軸長に比べて顕著に長い（例えば少なくとも約１ｍ、または数ｍに及びうる）ので、バッファタンク２８の中に適切に収めることができるように、コイル状、蛇行状またはその他の湾曲形状に成形されている。イナータンス管２６は、フレキシブル管であってもよいし、剛性管であってもよい。

バッファタンク２８は、パルス管高温端２２ａと構造的に固く結合されている。パルス管高温端２２ａには径方向に広がるフランジ部３０が設けられていてもよく、フランジ部３０は、バッファタンク２８の壁の一部（例えば、バッファタンク２８の上面または底面）を定めていてもよい。バッファタンク２８もまた、蓄冷器１８およびパルス管２２と同軸に配置されていてもよい。

膨張機１６は、膨張機１６の振動、例えば軸方向の振動を抑制するように構成された振動抑制機構、例えば動吸振器３２を備える。動吸振器３２は、位相制御部２４に組み込まれている。より具体的には、動吸振器３２は、バッファタンク２８に内包されることにより、位相制御部２４に組み込まれている。動吸振器３２は、パルス管２２の軸方向の振動を抑制するように構成されている。

動吸振器３２は、パルス管高温端２２ａに取り付けられた弾性要素３２ａと、パルス管高温端２２ａに対し変位可能となるように弾性要素３２ａを介してパルス管高温端２２ａに取り付けられた質量要素３２ｂとを備える。弾性要素３２ａは、質量要素３２ｂの軸方向変位を許容しつつ他の方向（例えば径方向および周方向）の変位を制限または禁止するように、質量要素３２ｂを弾性的に支持する。弾性要素３２ａは、例えば、フレクシャベアリング、または、１つ又は複数の板バネまたはその他のバネを含むバネ機構を備える。質量要素３２ｂは、重りとして働くものであれば何でもよい。質量要素３２ｂは、その中心部に、イナータンス管２６を通すための開口を有してもよい。

弾性要素３２ａは、質量要素３２ｂが中立位置から軸方向に変位するとき質量要素３２ｂに弾性的復元力が作用するように、質量要素３２ｂとパルス管高温端２２ａとの間に取り付けられている。例えば、弾性要素３２ａは、フランジ部３０と質量要素３２ｂとの間に装着され、パルス管高温端２２ａにフランジ部３０を介して取り付けられていてもよい。あるいは、弾性要素３２ａは、バッファタンク２８のその他の壁部と質量要素３２ｂとの間に装着され、パルス管高温端２２ａにバッファタンク２８を介して取り付けられていてもよい。

動吸振器３２は、弾性要素３２ａと質量要素３２ｂにより形成される振動系の固有振動数が、膨張機１６に励起されうる振動の振動数に一致するように設計される。膨張機１６に励起されうる振動の例としては、パルス管冷凍機１０の運転に伴いパルス管２２に出入りする冷媒ガスの運動による慣性力に起因して膨張機１６またはパルス管２２に励起される微小な軸方向振動が想定されるが、これに限られない。このような動吸振器３２の設計は、例えば、理論解析、及び／または数値解析、及び／または実験的手法により適宜行うことが可能である。

したがって、第１実施形態に係るパルス管冷凍機１０によれば、膨張機１６に動吸振器３２が設けられているので、膨張機１６の振動を抑制することができる。とくに、動吸振器３２は、冷媒ガスの慣性力に起因する膨張機１６の微小振動を抑制することができるので、既存のパルス管冷凍機により実現可能な低振動を超えるパルス管冷凍機の超低振動化が可能となる。

また、動吸振器３２は位相制御部２４に組み込まれているので、動吸振器３２の追加による膨張機１６の大型化は抑えられる。とくに、動吸振器３２をバッファタンク２８に収容することは、動吸振器３２を設置する新たなスペースを要しない点で有利である。

動吸振器３２のような受動的な振動対策は、アクチュエータ及び／またはコントローラを利用する能動的な振動対策に比べて、構成が単純となり、また製造コストの上でも有利である。とくに、パルス管冷凍機１０が宇宙機に搭載される場合には、能動的な振動対策は、放射線への耐性など特別の仕様を有するきわめて高価なコントローラを必要とすることになる。これに対して、第１実施形態に係るパルス管冷凍機１０によれば、そうした高価なコントローラを要しないので、コスト面でかなり有利である。

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係るパルス管冷凍機の膨張機１６を概略的に示す。第２実施形態に係る膨張機１６は、蓄冷器１８およびパルス管２２に配置に関して第１実施形態と相違し、その余については概ね共通する。以下では、相違する構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

膨張機１６は、蓄冷器１８と、冷却ステージ２０と、パルス管２２と、位相制御部２４とを備える。膨張機１６は、蓄冷器１８がパルス管２２を取り囲むように蓄冷器１８とパルス管２２が同軸に配置された、いわゆる同軸型の構成を有する。冷却ステージ２０の内部で冷媒ガスの流路は軸方向に反対向きに折り返される。蓄冷器高温端１８ａとパルス管高温端２２ａはほぼ同じ場所に位置し、ともにフランジ部３０に固定されている。接続管１４は、フランジ部３０を径方向に貫通して、蓄冷器高温端１８ａに接続されている。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、位相制御部２４は、パルス管高温端２２ａに接続されたイナータンス管２６と、イナータンス管２６を介してパルス管高温端２２ａに流体的に接続されたバッファタンク２８とを有する。バッファタンク２８は、イナータンス管２６と動吸振器３２を収容する。

イナータンス管２６は、まず、パルス管高温端２２ａからバッファタンク２８の内部を軸方向に延在している。そして、イナータンス管２６は、フランジ部３０とは軸方向に反対側のバッファタンク２８のドーム状壁面近傍でその壁面に沿ってバッファタンク２８の側壁へと湾曲され、さらにバッファタンク２８の側壁に沿ってコイル状に湾曲されている。イナータンス管２６の開放端はフランジ部３０の近傍に位置し、この開放端を通じてバッファタンク２８とイナータンス管２６との流体接続が可能となる（矢印３４で図示する）。

動吸振器３２は、位相制御部２４に組み込まれている。動吸振器３２は、膨張機１６またはパルス管２２の軸方向の振動を抑制するように構成されている。動吸振器３２は、パルス管高温端２２ａに取り付けられている。一例として、動吸振器３２は、複数の支持ロッド３６を介してフランジ部３０に取り付けられている。支持ロッド３６は、動吸振器３２の外周部に等角度間隔に配置されている。

図３は、第２実施形態に係る膨張機１６に適用されうる動吸振器３２を図２に示されるＢ方向から見たときの正面図を概略的に示す。動吸振器３２は、弾性要素３２ａと、質量要素３２ｂとを有する。また、動吸振器３２は、正三角形状または正多角形状の内周支持具３２ｃと、内周支持具３２ｃを囲んで配置される円形リング状の外周支持具３２ｄとを有する。動吸振器３２は、全体として概ね円板状に形成されている。

外周支持具３２ｄは、複数の締結部材３８それぞれにより複数の支持ロッド３６に締結される。締結部材３８および支持ロッド３６は、外周支持具３２ｄに等角度間隔に配置されている。したがって、図２に示されるように、外周支持具３２ｄは支持ロッド３６を介して、フランジ部３０およびパルス管高温端２２ａに固定される。

内周支持具３２ｃは、外周支持具３２ｄの内側に配置され、両者は弾性要素３２ａとしての複数の細長い板バネ部材で接続されている。これら板バネ部材は、内周支持具３２ｃと外周支持具３２ｄの間に配置されている。各板バネ部材は、内周支持具３２ｃの各辺に沿って配置され、内周支持具３２ｃの頂点部を外周支持具３２ｄに接続している。各板バネ部材と対応する内周支持具３２ｃの辺との間には第１スリット４２が形成され、各板バネ部材と外周支持具３２ｄとの間には第２スリット４４が形成されている。内周支持具３２ｃの中心には円形状の質量要素３２ｂが固定されている。質量要素３２ｂの中心には、イナータンス管２６を通すためのイナータンス管挿通穴４０が形成されている。

こうした例示的な構成によれば、弾性要素３２ａと質量要素３２ｂとを有する軸方向振動系が形成される。質量要素３２ｂの軸方向変位が許容されつつ他の方向（例えば径方向および周方向）の変位が制限または禁止されるように、質量要素３２ｂは、弾性要素３２ａによって弾性的に支持されている。

第２実施形態に係る膨張機１６によっても、第１実施形態と同様に、動吸振器３２により膨張機１６の振動を抑制することができる。動吸振器３２は、冷媒ガスの慣性力に起因する膨張機１６の微小振動を抑制することを通じて、パルス管冷凍機の超低振動化に寄与する。また、動吸振器３２はバッファタンク２８に収容されているので、動吸振器３２の追加による膨張機１６の大型化を抑えられる。

（第３実施形態）
図４（ａ）から図４（ｃ）は、第３実施形態に係るパルス管冷凍機１０を概略的に示す。第３実施形態に係るパルス管冷凍機１０は、動吸振器３２の構成に関して既述の実施形態と相違し、その余については概ね共通する。以下では、相違する構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

膨張機１６は、位相制御部２４に組み込まれ、軸方向の振動を抑制するように構成された動吸振器３２を備える。動吸振器３２は、イナータンス管２６が弾性要素３２ａとして機能し、及び／または、バッファタンク２８が質量要素３２ｂとして機能するように構成されている。

図４（ａ）に示されるように、イナータンス管２６が動吸振器３２の弾性要素３２ａとして機能するとともに、バッファタンク２８が動吸振器３２の質量要素３２ｂとして機能してもよい。イナータンス管２６は、バッファタンク２８の外に配置され、一端がパルス管高温端２２ａに接続され、他端がバッファタンク２８に接続されている。イナータンス管２６は、弾性要素３２ａとして、弾性変形可能な形状に成形された弾性変形可能区間４６を有する。弾性変形可能区間４６は、例えばコイル状、蛇行状、またはそのほか適切な繰り返し湾曲形状をとる。

図４（ｂ）に示されるように、イナータンス管２６が動吸振器３２の弾性要素３２ａとして機能するとともに、バッファタンク２８とは別の重り４８が動吸振器３２の質量要素３２ｂとして機能してもよい。イナータンス管２６は、一端がパルス管高温端２２ａに接続され、他端がバッファタンク２８の内部でバッファタンク２８に開放されている。この開放端に重り４８が装着されている。イナータンス管２６はバッファタンク２８に収容されているので、弾性変形可能区間４６もバッファタンク２８の中に配置される。

図４（ｃ）に示されるように、バッファタンク２８が動吸振器３２の質量要素３２ｂとして機能するとともに、イナータンス管２６とは別の弾性部材５０が動吸振器３２の弾性要素３２ａとして機能してもよい。バッファタンク２８は、弾性部材５０を介してパルス管高温端２２ａに取り付けられている。イナータンス管２６は、パルス管高温端２２ａから弾性部材５０に沿って延び、バッファタンク２８内へと挿入されている。イナータンス管２６のバッファタンク２８への挿入部には、イナータンス管２６に対するバッファタンク２８の軸方向変位を許容しつつ、バッファタンク２８からの冷媒ガスの漏れを防止し又は最小限とするように構成されたシール部５２が設けられている。

第３実施形態に係るパルス管冷凍機１０によっても、動吸振器３２が設けられているので、膨張機１６の振動を抑制することができる。

（第４実施形態）
図５は、第４実施形態に係るパルス管冷凍機１０を概略的に示す。第４実施形態に係るパルス管冷凍機１０は、圧力振動源１２の構成に関して既述の実施形態と相違し、その余については概ね共通する。以下では、相違する構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

既述の各実施形態では、圧力振動源１２が対向二気筒型の構成を有しているが、第４実施形態においては、圧力振動源１２は、単気筒の構成を有する。また、既述の各実施形態では、圧力振動源１２が接続管１４により膨張機１６に接続され、すなわち圧力振動源１２は膨張機１６から離れて配置されているが、第４実施形態においては、圧力振動源１２が膨張機１６と隣接して一体化されている。

圧力振動源１２は、軸方向に往復動するピストン１２ｂを備え、膨張機１６の蓄冷器１８およびパルス管２２は、ピストン１２ｂと同軸配置されている。また、動吸振器３２の質量要素３２ｂも、ピストン１２ｂと同軸配置され、軸方向に変位可能である。図４（ａ）に示される実施形態と同様に、バッファタンク２８が動吸振器３２の質量要素３２ｂとして機能するとともに、イナータンス管２６は弾性変形可能区間４６を有し、動吸振器３２の弾性要素３２ａとして機能する。

なお、第４実施形態においても、動吸振器３２として、図４（ｂ）または図４（ｃ）に例示される構成を採用することも可能である。

第４実施形態に係るパルス管冷凍機１０によっても、動吸振器３２が設けられているので、パルス管冷凍機１０の振動を抑制することができる。また、圧力振動源１２の構成が単純化されるので、小型かつ低コストにパルス管冷凍機１０を構成することができる。

以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。

ある実施の形態に関連して説明した種々の特徴は、他の実施の形態にも適用可能である。組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果をあわせもつ。

１０ パルス管冷凍機、 １２ 圧力振動源、 １２ｂ ピストン、 １８ 蓄冷器、 １８ａ 蓄冷器高温端、 １８ｂ 蓄冷器低温端、 ２２ パルス管、 ２２ａ パルス管高温端、 ２２ｂ パルス管低温端、 ２４ 位相制御部、 ２６ イナータンス管、 ２８ バッファタンク、 ３２ 動吸振器、 ３２ａ 弾性要素、 ３２ｂ 質量要素。

Claims (4)

1. 圧力振動源と、
   前記圧力振動源に接続された蓄冷器高温端と、蓄冷器低温端とを備える蓄冷器と、
   前記蓄冷器低温端に接続されたパルス管低温端と、パルス管高温端とを備えるパルス管と、
   前記パルス管高温端に接続されたイナータンス管と、前記イナータンス管を介して前記パルス管高温端に流体的に接続されたバッファタンクとを備える位相制御部と、
   前記位相制御部に組み込まれた動吸振器であって、前記パルス管高温端に取り付けられた弾性要素と、前記パルス管高温端に対し変位可能となるように弾性要素を介して前記パルス管高温端に取り付けられた質量要素とを備える動吸振器と、を備えることを特徴とするパルス管冷凍機。
2. 前記動吸振器は、前記バッファタンクに収容されていることを特徴とする請求項１に記載のパルス管冷凍機。
3. 前記イナータンス管が前記弾性要素として機能し、及び／または、前記バッファタンクが前記質量要素として機能することを特徴とする請求項１または２に記載のパルス管冷凍機。
4. 前記圧力振動源は、軸方向に往復動するピストンを備え、
   前記蓄冷器および前記パルス管は、前記ピストンと同軸配置され、
   前記質量要素は、前記ピストンと同軸配置され、前記軸方向に変位可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のパルス管冷凍機。

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