[发明专利]超低温脉冲管冷冻机、脉冲管冷冻机的运转方法及回转阀

说明书

技术领域

本发明涉及超低温脉冲管冷冻机、脉冲管冷冻机的运转方法及回转阀。

背景技术

脉冲管冷冻机一般通过使用多端口的回转阀来实现冷冻能力的最佳性能。这种多端口的回转阀在阀座上具有阀盘，通常在阀座内具有与蓄冷器连接的一个以上的端口，通过同一端口相对蓄冷器流入和流出气体。

专利文献1公开了通过缓冲压(Pb)的气体进行推压的阀盘。该阀盘具有与脉冲管缓冲容积连接的包括马达5的外壳内容积的环绕阀盘90的空间98。在这种回转阀中，通过1个端口控制向缓冲器的流入气体和流出气体，缓冲器的压力高于冷冻机系统的平均压力(冷冻机的高压侧压力与低压侧压力的平均压力)。因此，对阀盘的作用力很大，驱动阀所需要的转矩也变大。

专利文献1：日本特表2008-544199

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低了驱动转矩的超低温脉冲管冷冻机用回转阀及使用这种回转阀的脉冲管冷冻机。

本发明的脉冲管冷冻机，具有脉冲管、蓄冷器和回转阀，其特征在于，

所述回转阀包括：阀座，具有滑动面；阀盘，通过与该阀座的滑动面接触的同时相对旋转来切换冷媒的流路；以及，缓冲器，通过缓冲气体将所述阀盘向所述阀座推压，

所述缓冲气体的压力低于冷冻机系统的平均压力。

而且，也可以还具备缓冲气体流路，所述缓冲气体流路具有：缓冲气体流入流路，从所述缓冲器向所述蓄冷器流入气体；以及，缓冲气体流出流路，从所述蓄冷器向所述缓冲器流出气体，

所述缓冲气体流入流路的流路阻力，小于所述缓冲气体流出流路的流路阻力。

而且，也可以所述缓冲气体流入流路的截面面积的最小值，大于所述缓冲气体流出流路的截面面积的最小值。

而且，也可以在所述缓冲气体流出流路上设置流路阻力部件。

而且，也可以为，所述阀座滑动面，具备：高压端口，与压缩机的高压侧连接；低压端口，与所述压缩机的低压侧连接；蓄冷器端口，与所述蓄冷器连接；以及，脉冲管端口，与上述脉冲管连接，

所述阀盘，具备：高压气体流路，连接所述高压端口、和所述蓄冷器端口或所述脉冲管端口；低压气体流路，连接所述低压端口、和所述蓄冷器端口或所述脉冲管端口；缓冲气体流入流路，从所述缓冲器向所述蓄冷器流入气体；以及，缓冲气体流出流路，从所述蓄冷器向所述缓冲器流出气体。

而且，也可以为，所述缓冲器以包围阀盘的方式配置，所述缓冲气体流路是设置于所述阀盘的外缘的开口。

另外，也可以为，在所述阀盘旋转1周期间所述缓冲气体流出流路与所述蓄冷器连接的时间，长于在所述阀盘旋转1周期间所述缓冲气体流入流路与所述蓄冷器连接的时间。

另外，本发明的旋转阀，具备：阀座，所述阀座具备：高压端口，与压缩机的高压侧连接；低压端口，与上述压缩机的低压侧连接；以及，蓄冷器端口，与超低温冷冻机的蓄冷器连接，和

阀盘，所述阀盘具备：高压气体流路，连接所述高压端口和所述蓄冷器端口；低压气体流路，连接所述低压端口和所述蓄冷器端口；以及，缓冲气体流路，连接缓冲器和所述蓄冷器端口，其特征在于，

所述缓冲气体的压力低于冷冻机系统的平均压力。

另外，本发明的脉冲管冷冻机的运转方法，所述脉冲管冷冻机具有脉冲管、蓄冷器和回转阀，其特征在于，

所述回转阀包括：阀座，具有滑动面；阀盘，通过与该阀座的滑动面接触的同时相对旋转来切换冷媒的流路；以及，缓冲器，将所述阀盘向所述阀座推压，

缓冲气体的压力低于冷冻机系统的平均压力地进行运转。

而且，也可以具有：缓冲气体流入工序，从所述缓冲器向所述蓄冷器流入气体；和缓冲气体流出工序，从所述蓄冷器向所述缓冲器流出气体，

所述缓冲气体流入工序比所述缓冲气体流出工序长。

发明的效果

根据本发明的回转阀，通过使缓冲压力小于冷冻机系统的平均压力的压力，从而使向阀座推压阀盘的作用力变小，能够降低回转阀的驱动转矩。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例的2级式4阀型脉冲管冷冻机的结构的图。

图2表示第1实施例的阀内部构造的剖面图，包括阀座170、阀盘171、及包围阀盘的缓冲器180。

图3(a)是构成第1实施例的回转阀的阀座的滑动面的俯视图。

图3(b)是构成第1实施例的回转阀的阀盘的滑动面的俯视图。

图4是表示第1实施例的脉冲管冷冻机动作中的回转阀的开闭状态的时序图。