[发明专利]回转阀及利用回转阀的脉冲管冷冻机

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲管冷冻机的回转阀，尤其涉及一种多阀型脉冲管冷冻机的回转阀。

本申请主张基于2009年10月27日申请的日本专利申请第2009-247060号及日本专利申请第2009-247061号的优先权。其申请的全部的内容通过援用参照于该说明书中。

背景技术

一般作为需要超低温的装置，例如插入于核磁共振诊断装置(MRI)等的冷却装置使用脉冲管冷冻机。

在脉冲管冷冻机中进行如下动作：通过压缩机压缩的作为工作流体的冷媒气体(例如，氦气)流入于蓄冷管及脉冲管的动作、工作流体从脉冲管及蓄冷管流出且回收至压缩机的动作。通过反复进行该动作能够使蓄冷管及脉冲管的低温端成为非常低的温度。通过使冷却对象热接触于这些低温端，能够对冷却对象进行冷却。

脉冲管冷冻机中尤其是多阀型脉冲管冷冻机，由于具有高冷却效率，因此期待在各种领域中的应用。

多阀型脉冲管冷冻机中，使冷媒气体在预定的定时向适当的部位及方向流通。因此，需要使多个阀相互建立关联而在预定的定时开关它们。例如，日本专利公开第2007-522431号公开了利用回转阀作为综合了多个阀的功能的部件。

回转阀具备可旋转的旋转盘与处于静止状态的固定片。在旋转盘的大致圆形的平坦面(滑动面)开口有连通于压缩机的高压侧及低压侧的多个孔(槽)。而且，在固定片的大致圆形的平坦面(滑动面)开口有连通于蓄冷管及脉冲管的多个端口。从而，当一边将固定片的滑动面按压于旋转盘的滑动面，一边使旋转盘旋转时，若两个滑动面的相对位置(更具体而言是孔与端口的相对位置)成为第1预定的位置关系，则形成从压缩机至蓄冷管和/或脉冲管的高压冷媒气体的供给流道。而且，若两个滑动面的相对位置(更具体而言是孔与端口的相对位置)成为第2预定的位置关系，则形成从蓄冷管和/或脉冲管至压缩机的低压冷媒气体的排出流道。如此回转阀能够通过使旋转盘旋转来交替切换冷媒气体的流道。

在上述日本专利公开第2007-522431号中公开的一般回转阀中，在固定片的滑动面设置有：多个第1端口，用于将高压冷媒气体导入至蓄冷管；第2端口，用于将高压冷媒气体导入至第1级脉冲管；第3端口，用于将低压冷媒气体从第1级脉冲管排出；第4端口，用于将高压冷媒气体导入至第2级脉冲管；第5端口，用于将低压冷媒气体从第1级脉冲管排出。多个第1端口设置于距固定片的滑动面中心的距离(即半径)相等的第1圆周(轨道)上。第2端口及第4端口设置于距固定片的滑动面中心的距离(即半径)相等的第2圆周(轨道)上。第3端口及第5端口设置于距固定片的滑动面中心的距离(即半径)相等的第3圆周(轨道)上。

换言之，固定片的滑动面需要具有分别用于第1端口、第2及第4端口以及第3及第5端口的3个不同的轨道。另外，例如蓄冷管用的第1端口的长度(滑动面的半径方向上的长度)例如为10mm左右，第1轨道距滑动面的中心的距离(半径)约为20mm左右。

但是，在这种结构中，难以将固定片的滑动面的直径缩短至不到3轨道量。因此，固定片及旋转盘的滑动面的直径必然变大，从而导致回转阀也必然大型化。若回转阀变大，则导致脉冲管冷冻机内的回转阀的设置位置受限定，并且为了旋转驱动旋转盘所需的转矩增大。而且，若回转阀变大，则由滑动面的摩损产生的磨损粉的量增加。

发明内容

本发明的总的目的在于提供一种解决上述问题的新的且有用的回转阀。

本发明的更具体的目的在于提供一种小型的回转阀及具有这种回转阀的多阀型脉冲管冷冻机。

为了实现上述目的，根据本发明的一实施方式，提供用于具有至少1个脉冲管和、蓄冷管的多阀型脉冲管冷冻机的回转阀，该回转阀包括：固定片，具有滑动面；旋转盘，通过在面接触于固定片的滑动面的同时进行旋转来切换冷媒的流道；多个第1端口，设置于固定片的滑动面，用于将高压冷媒供给至蓄冷管且从蓄冷管排出低压冷媒；以及，多个第2端口，设置于固定片的滑动面，用于将高压冷媒供给至所述脉冲管且从脉冲管排出低压冷媒，多个第1端口全部以相对于固定片的滑动面中心成为旋转对称的方式，配置在位于距离固定片的滑动面中心相同半径位置的第1轨道区域内，多个第2端口全部以相对于固定片的滑动面中心成为旋转对称的方式配置在位于距离固定片的滑动面中心相同半径位置的第2轨道区域内。

根据上述的发明，能够提供使回转阀小型化且具有这种被小型化的回转阀的小型多阀型脉冲管冷冻机。

本发明的其他目的、效果及优点通过参照附图理解以下的详细说明，将变得更明了。

附图说明