(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をあけて配置した高温端ブロックおよび低温端ブロックと、
これら高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に配置する蓄冷器ケースおよびこの蓄冷器ケース内に収納する蓄冷材を有する蓄冷器と、
この蓄冷器に連続して前記低温端ブロックに設けるとともに蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器と、
前記高温端ブロックおよび前記低温端ブロックの間に配置するパルス管と、
前記蓄冷器低温端用整流器との間に連通空間を介してかつ該蓄冷器低温端用整流器と並列して前記低温端ブロックに設けるとともにパルス管低温端整流用部材を有して、前記パルス管に連続するパルス管低温端用整流器と、
このパルス管低温端用整流器とは反対側で前記パルス管に連続するように前記高温端ブロックに設けるとともにパルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機であって、
前記蓄冷器は、前記蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷材を収納し、前記高温端ブロックとの間にＯリングを設けた蓄冷器カートリッジケースを有するカートリッジ式蓄冷器とし、
前記蓄冷器低温端用整流器は、前記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷器低温端整流用部材を収納した蓄冷器低温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記パルス管低温端用整流器は、前記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記パルス管低温端整流用部材を収納したパルス管低温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記パルス管高温端用整流器は、前記高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記パルス管高温端整流用部材を収納したパルス管高温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管高温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とするパルス管冷凍機。
【請求項２】
所定の間隔をあけて配置した高温端ブロックおよび低温端ブロックと、
これら高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に配置する蓄冷器ケースおよびこの蓄冷器ケース内に収納する蓄冷材を有する蓄冷器と、
この蓄冷器に連続して前記低温端ブロックに設けるとともに蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器と、
前記高温端ブロックおよび前記低温端ブロックの間に配置するパルス管と、
前記蓄冷器低温端用整流器との間に連通空間を介してかつ該蓄冷器低温端用整流器と並列して前記低温端ブロックに設けるとともにパルス管低温端整流用部材を有して、前記パルス管に連続するパルス管低温端用整流器と、
このパルス管低温端用整流器とは反対側で前記パルス管に連続するように前記高温端ブロックに設けるとともにパルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器と、
前記蓄冷器低温端用整流器とは反対側で前記蓄冷器に連続するように前記高温端ブロックに設けるとともに蓄冷器高温端整流用部材を有する蓄冷器高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機であって、
前記蓄冷器は、前記蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷材を収納し、前記高温端ブロックとの間にＯリングを設けた蓄冷器カートリッジケースを有するカートリッジ式蓄冷器とし、
前記蓄冷器低温端用整流器は、前記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷器低温端整流用部材を収納した蓄冷器低温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記パルス管低温端用整流器は、前記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記パルス管低温端整流用部材を収納したパルス管低温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記パルス管高温端用整流器は、前記高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記パルス管高温端整流用部材を収納したパルス管高温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管高温端用カートリッジ式整流器とし、
前記蓄冷器高温端用整流器は、前記高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷器高温端整流用部材を収納した蓄冷器高温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とするパルス管冷凍機。
【請求項３】
所定の間隔をあけて配置した第１の高温端ブロック、第２の高温端ブロックおよび低温端ブロックと、
これら第１の高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に配置する蓄冷器ケースおよびこの蓄冷器ケース内に収納する蓄冷材を有する蓄冷器と、
この蓄冷器に連続して前記低温端ブロックに設けるとともに蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器と、
前記第２の高温端ブロックおよび前記低温端ブロックの間に配置するパルス管と、
前記蓄冷器低温端用整流器との間に連通空間を介して前記低温端ブロックに設けるとともにパルス管低温端整流用部材を有して、前記パルス管に連続するパルス管低温端用整流器と、
このパルス管低温端用整流器とは反対側で前記パルス管に連続するように前記第２の高温端ブロックに設けるとともにパルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機であって、
前記蓄冷器は、前記蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷材を収納し、前記第１の高温端ブロックとの間にＯリングを設けた蓄冷器カートリッジケースを有するカートリッジ式蓄冷器とし、
前記蓄冷器低温端用整流器は、前記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷器低温端整流用部材を収納した蓄冷器低温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記パルス管低温端用整流器は、前記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記パルス管低温端整流用部材を収納したパルス管低温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記パルス管高温端用整流器は、前記第２の高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記パルス管高温端整流用部材を収納したパルス管高温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管高温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とするパルス管冷凍機。
【請求項４】
所定の間隔をあけて配置した第１の高温端ブロック、第２の高温端ブロックおよび低温端ブロックと、
これら第１の高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に配置する蓄冷器ケースおよびこの蓄冷器ケース内に収納する蓄冷材を有する蓄冷器と、
この蓄冷器に連続して前記低温端ブロックに設けるとともに蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器と、
前記第２の高温端ブロックおよび前記低温端ブロックの間に配置するパルス管と、
前記蓄冷器低温端用整流器との間に連通空間を介して前記低温端ブロックに設けるとともにパルス管低温端整流用部材を有して、前記パルス管に連続するパルス管低温端用整流器と、
このパルス管低温端用整流器とは反対側で前記パルス管に連続するように前記第２の高温端ブロックに設けるとともにパルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器と、
前記蓄冷器低温端用整流器とは反対側で前記蓄冷器に連続するように前記第１の高温端ブロックに設けるとともに蓄冷器高温端整流用部材を有する蓄冷器高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機であって、
前記蓄冷器は、前記蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷材を収納し、前記第１の高温端ブロックとの間にＯリングを設けた蓄冷器カートリッジケースを有するカートリッジ式蓄冷器とし、
前記蓄冷器低温端用整流器は、前記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷器低温端整流用部材を収納した蓄冷器低温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記パルス管低温端用整流器は、前記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記パルス管低温端整流用部材を収納したパルス管低温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記パルス管高温端用整流器は、前記第２の高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記パルス管高温端整流用部材を収納したパルス管高温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管高温端用カートリッジ式整流器とし、
前記蓄冷器高温端用整流器は、前記第１の高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記蓄冷器高温端整流用部材を収納した蓄冷器高温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とするパルス管冷凍機。
【請求項５】
前記蓄冷器カートリッジケースは、熱伝導率の低い材料からこれを構成し、
前記蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース、前記パルス管低温端用整流器カートリッジケースおよび前記パルス管高温端用整流器カートリッジケースは、熱伝導率の高い材料からこれを構成することを特徴とする請求項１、２、３あるいは４のいずれかに記載のパルス管冷凍機。
【請求項６】
前記蓄冷器カートリッジケースは、熱伝導率の低い材料からこれを構成し、
前記蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース、前記パルス管低温端用整流器カートリッジケース、前記パルス管高温端用整流器カートリッジケースおよび前記蓄冷器高温端用整流器カートリッジケースは、熱伝導率の高い材料からこれを構成することを特徴とする請求項２あるいは４記載のパルス管冷凍機。
【請求項７】
前記カートリッジ式蓄冷器と前記蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とを一体化させたことを特徴とする請求項１、２、３あるいは４のいずれかに記載のパルス管冷凍機。
【請求項８】
前記カートリッジ式蓄冷器と前記蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器とを一体化させたことを特徴とする請求項２あるいは４記載のパルス管冷凍機。
【請求項９】
前記カートリッジ式蓄冷器、前記蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器および前記蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器とを一体化させたことを特徴とする請求項２あるいは４記載のパルス管冷凍機。
【請求項１０】
所定の間隔をあけて配置した高温端ブロックおよび低温端ブロックと、
これら高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に互いに連続して配置する第一段蓄冷器ケースおよび第二段蓄冷器ケース、ならびにこれら第一段蓄冷器ケースおよび第二段蓄冷器ケース内にそれぞれ収納する第一段蓄冷材および第二段蓄冷材を有する第一段蓄冷器および第二段蓄冷器と、
前記高温端ブロックおよび前記低温端ブロックの間に配置するとともに、前記第一段蓄冷器に連通する第一段パルス管および前記第二段蓄冷器に連通する第二段パルス管と、を有するパルス管冷凍機であって、
前記第一段蓄冷器は、前記第一段蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに前記第一段蓄冷材を収納し、前記高温端ブロックとの間にＯリングを設けた第一段蓄冷器カートリッジケースを有する第一段カートリッジ式蓄冷器とし、
前記第二段蓄冷器は、前記第二段蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに前記第二段蓄冷材を収納した第二段蓄冷器カートリッジケースを有する第二段カートリッジ式蓄冷器としたことを特徴とするパルス管冷凍機。
【請求項１１】
前記第一段蓄冷器に連続するように前記高温端ブロックに設けるとともに第一段蓄冷器高温端整流用部材を有する第一段蓄冷器高温端用整流器を設け、
前記第一段パルス管に連続して、第一段パルス管高温端整流用部材を有する第一段パルス管高温端用整流器および第一段パルス管低温端整流用部材を有する第一段パルス管低温端用整流器を設け、
前記第二段パルス管に連続して、第二段パルス管高温端整流用部材を有する第二段パルス管高温端用整流器および第二段パルス管低温端整流用部材を有する第二段パルス管低温端用整流器を設けるとともに、
前記第一段蓄冷器高温端用整流器は、前記高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに前記第一段蓄冷器高温端整流用部材を収納した第一段蓄冷器高温端用整流器カートリッジケースを有する第一段蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器とし、
前記第一段パルス管高温端用整流器は、前記第一段パルス管に装脱可能に設けるとともに前記第一段パルス管高温端整流用部材を収納した第一段パルス管高温端用整流器カートリッジケースを有する第一段パルス管高温端用カートリッジ式整流器とし、
前記第一段パルス管低温端用整流器は、前記第一段パルス管に装脱可能に設けるとともに前記第一段パルス管低温端整流用部材を収納した第一段パルス管低温端用整流器カートリッジケースを有する第一段パルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、
前記第二段パルス管高温端用整流器は、前記第二段パルス管に装脱可能に設けるとともに前記第二段パルス管高温端整流用部材を収納した第二段パルス管高温端用整流器カートリッジケースを有する第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器とし、
前記第二段パルス管低温端用整流器は、前記第二段パルス管に装脱可能に設けるとともに前記第二段パルス管低温端整流用部材を収納した第二段パルス管低温端用整流器カートリッジケースを有する第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とする請求項１０記載のパルス管冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパルス管冷凍機にかかるもので、とくにＮＭＲや電子顕微鏡などの精密理化学機器に使用されているパルス管冷凍機における蓄冷材などの収納構造を改善したパルス管冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＮＭＲや電子顕微鏡などの精密理化学機器において、低温環境の維持にパルス管冷凍機などの極低温冷凍機が多く用いられている。
図７にもとづき概説する。
図７は、従来のパルス管冷凍機１の一例の要部断面図であって、パルス管冷凍機１は、圧縮機２と、高低圧力切替えバルブユニット３と、高温端ブロック４と、低温端ブロック５（冷却端ブロック）と、蓄冷器６と、パルス管７と、蓄冷器低温端用整流器８と、パルス管低温端用整流器９と、パルス管高温端用整流器１０と、を有する。
【０００３】
高温端ブロック４には、作動ガス供給口１１および作動ガス往復口１２を形成してあり、作動ガス供給口１１からヘリウムガスなどの作動ガスないし作業流体をパルス状に供給口空間１３内、さらに蓄冷器６に供給可能としている。作動ガス往復口１２には、オリフィス１４を形成するとともにバッファタンク１５を接続してある。
なお高温端ブロック４は、取付けフランジ１６に取付けボルト１７によりこれを取り付ける。
【０００４】
蓄冷器６は、高温端ブロック４（取付けフランジ１６）と低温端ブロック５との間に設けた蓄冷器ケース１８、およびこの蓄冷器ケース１８に収納した蓄冷材１９からこれを構成する。蓄冷材１９としては、銅材あるいはステンレス材その他金属の繊維あるいはパンチングメタルを採用し、蓄冷器ケース１８内に詰め込んで、所定の密度で充填する。
上記作動ガスがこの蓄冷器６を通過する間に蓄冷材１９との間で熱交換を行って、蓄冷材１９に蓄冷する。
【０００５】
低温端ブロック５は、高温端ブロック４との間に所定の間隔をあけてこれを対向配置し、かつ高温端ブロック４との間に蓄冷器６およびパルス管７を並列に配置するとともに、その内部に連通空間２０を形成し、連通空間２０に連通する、蓄冷器６側の蓄冷側空間２１に蓄冷器低温端用整流器８を、パルス管７側のパルス管側空間２２にパルス管低温端用整流器９を設ける。
すなわち、蓄冷器低温端用整流器８は、蓄冷側空間２１に蓄冷器低温端整流用部材２３（第１の整流用部材）を詰め込んでこれを構成し、パルス管低温端用整流器９は、パルス管側空間２２にパルス管低温端整流用部材２４（第２の整流用部材）を詰め込んでこれを構成する。
【０００６】
パルス管７は、パルス管低温端用整流器９を介して連通空間２０にこれを連通するとともに、パルス管高温端用整流器１０を介して作動ガス往復口１２にこれを連通する。
【０００７】
パルス管高温端用整流器１０は、高温端ブロック４に形成したオリフィス側空間２５にパルス管高温端整流用部材２６（第３の整流用部材）を詰め込んでこれを構成する。
【０００８】
なお、上記蓄冷器低温端整流用部材２３、パルス管低温端整流用部材２４およびパルス管高温端整流用部材２６は、蓄冷材１９と同じく、ただしより粗いメッシュの金属繊維あるいはパンチングメタルを採用する。
【０００９】
こうした構成のパルス管冷凍機１において、作動ガス供給口１１から高低圧パルス状の作動ガスを供給口空間１３さらに蓄冷器６に供給し、蓄冷器低温端用整流器８、連通空間２０、パルス管低温端用整流器９を介してパルス管７からパルス管高温端用整流器１０に流し、オリフィス１４の部分で作動ガスの位相を変え、低温端ブロック５の部分を極低温とすることができるものである。
【００１０】
しかしながら、従来のパルス管冷凍機１は、蓄冷材１９を蓄冷器ケース１８に直に詰め込んだ一体構造であり、また低温端ブロック５および高温端ブロック４においても同様に、蓄冷器低温端用整流器８は蓄冷側空間２１に蓄冷器低温端整流用部材２３を、パルス管低温端用整流器９はパルス管側空間２２にパルス管低温端整流用部材２４を、およびパルス管高温端用整流器１０はオリフィス側空間２５にパルス管高温端整流用部材２６をそれぞれ直に詰め込んだ一体構造である。
【００１１】
したがって、パルス管冷凍機１の運転時、作動ガス中の不純物、たとえば水分その他の液体などが氷結することにより蓄冷材１９、蓄冷器低温端整流用部材２３、パルス管低温端整流用部材２４あるいはパルス管高温端整流用部材２６が目詰まりを起こし、冷却性能が低下する場合がある。この場合には、それぞれの部分を昇温し、氷結した液体分を除去すれば良い。
しかしながら、不純物がたとえば圧縮機２からの油などの場合には、該当部分を昇温してもこれを除去することは困難であり、蓄冷材１９、蓄冷器低温端整流用部材２３、パルス管低温端整流用部材２４あるいはパルス管高温端整流用部材２６を交換する必要がある。
このメンテナンスを実施する場合は、パルス管冷凍機１を冷却対象物（図示せず）から外し、蓄冷材１９、蓄冷器低温端整流用部材２３、パルス管低温端整流用部材２４あるいはパルス管高温端整流用部材２６を新しいものと交換する作業を行うために、パルス管冷凍機１により冷却している精密理化学機器（冷却対象物）の稼動を停止し昇温する必要がある。この昇温により精密理化学機器の運用が妨げられ、稼動効率の低下につながるという問題がある。しかも、新しいものとの交換終了後に再度の冷却操作が必要で、膨大な費用および手間、時間がかかるという問題がある。
さらに、蓄冷材１９、蓄冷器低温端整流用部材２３、パルス管低温端整流用部材２４およびパルス管高温端整流用部材２６は、それぞれの部分に直に詰め込まれているので、その交換作業自体も面倒で効率の悪いものであるという問題がある。
【００１２】
なおまた、高温端ブロック４の供給口空間１３に、蓄冷器低温端整流用部材２３、パルス管低温端整流用部材２４あるいはパルス管高温端整流用部材２６などと同様の整流用部材（蓄冷器高温端整流用部材（第４の整流用部材））を直に詰め込むことにより、蓄冷器６の高温端側に連通するように構成する蓄冷器高温端用整流器（図示せず）を設ける場合もあるが、こうした構成のパルス管冷凍機においても同様に、その整流用部材の交換作業が面倒で効率の悪いものであるという問題がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、容易に交換可能なカートリッジ式蓄冷器およびカートリッジ式整流器を用いることにより、精密理化学機器の稼動を停止ないし昇温することなく、コールドメンテナンスを可能とするパルス管冷凍機を提供することを課題とする。
【００１４】
また本発明は、蓄冷材あるいは整流用部材などの目詰まり時に簡単にこれを交換することができるパルス管冷凍機を提供することを課題とする。
【００１５】
また本発明は、冷却対象物を昇温することなく、蓄冷器、蓄冷器低温端用整流器、パルス管低温端用整流器あるいはパルス管高温端用整流器、さらには蓄冷器高温端用整流器などを効率よくメンテナンスすることができるパルス管冷凍機を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、蓄冷材を有する蓄冷器、蓄冷器低温端整流用部材（第１の整流用部材）を有する蓄冷器低温端用整流器、パルス管低温端整流用部材（第２の整流用部材）を有するパルス管低温端用整流器、パルス管高温端整流用部材（第３の整流用部材）を有するパルス管高温端用整流器、さらには蓄冷器高温端整流用部材（第４の整流用部材）を有する蓄冷器高温端用整流器をそれぞれカートリッジ式にすることに着目したもので、まず第一の発明は、高温端ブロックおよび低温端ブロックと、蓄冷器と、蓄冷器低温端用整流器と、パルス管低温端用整流器と、パルス管高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機である。
すなわち第一の発明は、所定の間隔をあけて配置した高温端ブロックおよび低温端ブロックと、これら高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に配置する蓄冷器ケースおよびこの蓄冷器ケース内に収納する蓄冷材を有する蓄冷器と、この蓄冷器に連続して上記低温端ブロックに設けるとともに蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器と、上記高温端ブロックおよび上記低温端ブロックの間に配置するパルス管と、上記蓄冷器低温端用整流器との間に連通空間を介してかつ該蓄冷器低温端用整流器と並列して上記低温端ブロックに設けるとともにパルス管低温端整流用部材を有して、上記パルス管に連続するパルス管低温端用整流器と、このパルス管低温端用整流器とは反対側で上記パルス管に連続するように上記高温端ブロックに設けるとともにパルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機であって、上記蓄冷器は、上記蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷材を収納した蓄冷器カートリッジケースを有するカートリッジ式蓄冷器とし、上記蓄冷器低温端用整流器は、上記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷器低温端整流用部材を収納した蓄冷器低温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とし、上記パルス管低温端用整流器は、上記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記パルス管低温端整流用部材を収納したパルス管低温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、上記パルス管高温端用整流器は、上記高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記パルス管高温端整流用部材を収納したパルス管高温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管高温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とするパルス管冷凍機である。
【００１７】
第二の発明は、第一の発明に、さらに蓄冷器高温端用整流器を設けたパルス管冷凍機である。
すなわち第二の発明は、所定の間隔をあけて配置した高温端ブロックおよび低温端ブロックと、これら高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に配置する蓄冷器ケースおよびこの蓄冷器ケース内に収納する蓄冷材を有する蓄冷器と、この蓄冷器に連続して上記低温端ブロックに設けるとともに蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器と、上記高温端ブロックおよび上記低温端ブロックの間に配置するパルス管と、上記蓄冷器低温端用整流器との間に連通空間を介してかつ該蓄冷器低温端用整流器と並列して上記低温端ブロックに設けるとともにパルス管低温端整流用部材を有して、上記パルス管に連続するパルス管低温端用整流器と、このパルス管低温端用整流器とは反対側で上記パルス管に連続するように上記高温端ブロックに設けるとともにパルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器と、上記蓄冷器低温端用整流器とは反対側で上記蓄冷器に連続するように上記高温端ブロックに設けるとともに蓄冷器高温端整流用部材を有する蓄冷器高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機であって、上記蓄冷器は、上記蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷材を収納した蓄冷器カートリッジケースを有するカートリッジ式蓄冷器とし、上記蓄冷器低温端用整流器は、上記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷器低温端整流用部材を収納した蓄冷器低温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とし、上記パルス管低温端用整流器は、上記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記パルス管低温端整流用部材を収納したパルス管低温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、上記パルス管高温端用整流器は、上記高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記パルス管高温端整流用部材を収納したパルス管高温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管高温端用カートリッジ式整流器とし、上記蓄冷器高温端用整流器は、上記高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷器高温端整流用部材を収納した蓄冷器高温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とするパルス管冷凍機である。
【００１８】
第三の発明は、第１の高温端ブロック、第２の高温端ブロックおよび低温端ブロックと、蓄冷器と、蓄冷器低温端用整流器と、パルス管低温端用整流器と、パルス管高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機である。
すなわち第三の発明は、所定の間隔をあけて配置した第１の高温端ブロック、第２の高温端ブロックおよび低温端ブロックと、これら第１の高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に配置する蓄冷器ケースおよびこの蓄冷器ケース内に収納する蓄冷材を有する蓄冷器と、この蓄冷器に連続して上記低温端ブロックに設けるとともに蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器と、上記第２の高温端ブロックおよび上記低温端ブロックの間に配置するパルス管と、上記蓄冷器低温端用整流器との間に連通空間を介して上記低温端ブロックに設けるとともにパルス管低温端整流用部材を有して、上記パルス管に連続するパルス管低温端用整流器と、このパルス管低温端用整流器とは反対側で上記パルス管に連続するように上記第２の高温端ブロックに設けるとともにパルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機であって、上記蓄冷器は、上記蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷材を収納した蓄冷器カートリッジケースを有するカートリッジ式蓄冷器とし、上記蓄冷器低温端用整流器は、上記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷器低温端整流用部材を収納した蓄冷器低温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とし、上記パルス管低温端用整流器は、上記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記パルス管低温端整流用部材を収納したパルス管低温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、上記パルス管高温端用整流器は、上記第２の高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記パルス管高温端整流用部材を収納したパルス管高温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管高温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とするパルス管冷凍機である。
【００１９】
第四の発明は、第三の発明に、さらに蓄冷器高温端用整流器を設けたパルス管冷凍機である。
すなわち第四の発明は、所定の間隔をあけて配置した第１の高温端ブロック、第２の高温端ブロックおよび低温端ブロックと、これら第１の高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に配置する蓄冷器ケースおよびこの蓄冷器ケース内に収納する蓄冷材を有する蓄冷器と、この蓄冷器に連続して上記低温端ブロックに設けるとともに蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器と、上記第２の高温端ブロックおよび上記低温端ブロックの間に配置するパルス管と、上記蓄冷器低温端用整流器との間に連通空間を介して上記低温端ブロックに設けるとともにパルス管低温端整流用部材を有して、上記パルス管に連続するパルス管低温端用整流器と、このパルス管低温端用整流器とは反対側で上記パルス管に連続するように上記第２の高温端ブロックに設けるとともにパルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器と、上記蓄冷器低温端用整流器とは反対側で上記蓄冷器に連続するように上記第１の高温端ブロックに設けるとともに蓄冷器高温端整流用部材を有する蓄冷器高温端用整流器と、を有するパルス管冷凍機であって、上記蓄冷器は、上記蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷材を収納した蓄冷器カートリッジケースを有するカートリッジ式蓄冷器とし、上記蓄冷器低温端用整流器は、上記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷器低温端整流用部材を収納した蓄冷器低温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とし、上記パルス管低温端用整流器は、上記低温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記パルス管低温端整流用部材を収納したパルス管低温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、上記パルス管高温端用整流器は、上記第２の高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記パルス管高温端整流用部材を収納したパルス管高温端用整流器カートリッジケースを有するパルス管高温端用カートリッジ式整流器とし、上記蓄冷器高温端用整流器は、上記第１の高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記蓄冷器高温端整流用部材を収納した蓄冷器高温端用整流器カートリッジケースを有する蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器としたことを特徴とするパルス管冷凍機である。
【００２０】
第一、第二、第三、および第四の発明において、上記蓄冷器カートリッジケースは、熱伝導率の低い材料からこれを構成し、上記蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース、上記パルス管低温端用整流器カートリッジケースおよび上記パルス管高温端用整流器カートリッジケースは、熱伝導率の高い材料からこれを構成することができる。
【００２１】
第二、および第四の発明において、上記蓄冷器カートリッジケースは、熱伝導率の低い材料からこれを構成し、上記蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース、上記パルス管低温端用整流器カートリッジケース、上記パルス管高温端用整流器カートリッジケースおよび上記蓄冷器高温端用整流器カートリッジケースは、熱伝導率の高い材料からこれを構成することができる。
【００２２】
第一、第二、第三、および第四の発明において、上記カートリッジ式蓄冷器と上記蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器とを一体化させることができる。
【００２３】
第二、および第四の発明において、上記カートリッジ式蓄冷器と上記蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器とを一体化させることができる。
第二、および第四の発明において、上記カートリッジ式蓄冷器、上記蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器および上記蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器とを一体化させることができる。
【００２４】
第五の発明は、多段式のパルス管冷凍機の一例である。
すなわち第五の発明は、所定の間隔をあけて配置した高温端ブロックおよび低温端ブロックと、これら高温端ブロックおよび低温端ブロックの間に互いに連続して配置する第一段蓄冷器ケースおよび第二段蓄冷器ケース、ならびにこれら第一段蓄冷器ケースおよび第二段蓄冷器ケース内にそれぞれ収納する第一段蓄冷材および第二段蓄冷材を有する第一段蓄冷器および第二段蓄冷器と、上記高温端ブロックおよび上記低温端ブロックの間に配置するとともに、上記第一段蓄冷器に連通する第一段パルス管および上記第二段蓄冷器に連通する第二段パルス管と、を有するパルス管冷凍機であって、上記第一段蓄冷器は、上記第一段蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに上記第一段蓄冷材を収納した第一段蓄冷器カートリッジケースを有する第一段カートリッジ式蓄冷器とし、上記第二段蓄冷器は、上記第二段蓄冷器ケースに装脱可能に設けるとともに上記第二段蓄冷材を収納した第二段蓄冷器カートリッジケースを有する第二段カートリッジ式蓄冷器としたことを特徴とするパルス管冷凍機である。
【００２５】
上記第一段蓄冷器に連続するように上記高温端ブロックに設けるとともに第一段蓄冷器高温端整流用部材を有する第一段蓄冷器高温端用整流器を設け、上記第一段パルス管に連続して、第一段パルス管高温端整流用部材を有する第一段パルス管高温端用整流器および第一段パルス管低温端整流用部材を有する第一段パルス管低温端用整流器を設け、上記第二段パルス管に連続して、第二段パルス管高温端整流用部材を有する第二段パルス管高温端用整流器および第二段パルス管低温端整流用部材を有する第二段パルス管低温端用整流器を設けるとともに、上記第一段蓄冷器高温端用整流器は、上記高温端ブロックに装脱可能に設けるとともに上記第一段蓄冷器高温端整流用部材を収納した第一段蓄冷器高温端用整流器カートリッジケースを有する第一段蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器とし、上記第一段パルス管高温端用整流器は、上記第一段パルス管に装脱可能に設けるとともに上記第一段パルス管高温端整流用部材を収納した第一段パルス管高温端用整流器カートリッジケースを有する第一段パルス管高温端用カートリッジ式整流器とし、上記第一段パルス管低温端用整流器は、上記第一段パルス管に装脱可能に設けるとともに上記第一段パルス管低温端整流用部材を収納した第一段パルス管低温端用整流器カートリッジケースを有する第一段パルス管低温端用カートリッジ式整流器とし、上記第二段パルス管高温端用整流器は、上記第二段パルス管に装脱可能に設けるとともに上記第二段パルス管高温端整流用部材を収納した第二段パルス管高温端用整流器カートリッジケースを有する第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器とし、上記第二段パルス管低温端用整流器は、上記第二段パルス管に装脱可能に設けるとともに上記第二段パルス管低温端整流用部材を収納した第二段パルス管低温端用整流器カートリッジケースを有する第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器とすることができる。
【００２６】
本発明によるパルス管冷凍機は、高温端ブロックおよび低温端ブロックを有する構成（第一の発明、第二の発明）、ならびに第１の高温端ブロック、第２の高温端ブロックおよび低温端ブロックを有する構成（第三の発明、第四の発明）において、蓄冷材を有する蓄冷器、蓄冷器低温端整流用部材を有する蓄冷器低温端用整流器、パルス管低温端整流用部材を有するパルス管低温端用整流器、パルス管高温端整流用部材を有するパルス管高温端用整流器、さらには蓄冷器高温端整流用部材を有する蓄冷器高温端用整流器をそれぞれカートリッジ式にしたので、いずれの構成の場合にも、これら蓄冷材などのメンテナンス時に精密理化学機器など冷却対象物の稼動を停止することなく、あるいは昇温をすることなく交換作業を行って、コールドメンテナンスを実現することができるので、昇温の結果再度の冷却を行う必要もなく、交換にともなう費用、手間、時間を大幅に削減することができる。
また多段式のパルス管冷凍機の一例である第五の発明においても、蓄冷器および整流器部分をカートリッジ式にしたので、上述と同様に、コールドメンテナンスを実現可能である。
なおもちろん、第一、第二、第三および第四の発明を他の構成による多段式のパルス管冷凍機にも応用可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明（第一の発明）の第１の実施の形態によるパルス管冷凍機３０を図１および図２にもとづき説明する。ただし、図７と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図１は、パルス管冷凍機３０の要部断面図であって、パルス管冷凍機３０は、前述のパルス管冷凍機１（図７）とは、カートリッジ式蓄冷器３１、蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２、パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３およびパルス管高温端用カートリッジ式整流器３４の部分が異なり、他の部分の構成は事実上同一である。
【００２８】
カートリッジ式蓄冷器３１は、前記蓄冷器ケース１８と、蓄冷器カートリッジケース３５と、前記蓄冷材１９と、を有する。
カートリッジ式蓄冷器３１は、その蓄冷器カートリッジケース３５と高温端ブロック４との間に上流側Ｏリング３６を設け、蓄冷器ケース１８と蓄冷器カートリッジケース３５の上流側部分との間に蓄冷器ケースＯリング３７を設けることにより、蓄冷器ケース１８と蓄冷器カートリッジケース３５との間隙に作動ガスが侵入しないようにしている。
【００２９】
なお蓄冷器カートリッジケース３５は、熱伝導率の低いベークライトその他のプラスチック材料、あるいはステンレス材料などからこれを構成し、蓄冷器カートリッジケース３５の高温端ブロック４側と低温端ブロック５側との間に温度差を得やすくするようにしている。
【００３０】
蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２は、蓄冷側空間２１に装脱可能とした蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース３８（第１の整流器カートリッジケース）と、蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース３８に詰め込んだ前記蓄冷器低温端整流用部材２３（第１の整流用部材）と、を有する。
なお蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース３８は、熱伝導率の高い銅材その他の金属材料からこれを構成する。
さらに、カートリッジ式蓄冷器３１の蓄冷器カートリッジケース３５と蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２の蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース３８とを一体化構成とし、装脱作業のさらなる容易化を図ることもできる。
【００３１】
パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３は、パルス管側空間２２に装脱可能としたパルス管低温端用整流器カートリッジケース３９（第２の整流器カートリッジケース）と、パルス管低温端用整流器カートリッジケース３９に詰め込んだ前記パルス管低温端整流用部材２４（第２の整流用部材）と、を有する。
なおパルス管低温端用整流器カートリッジケース３９も、熱伝導率の高い銅材その他の金属材料からこれを構成する。
【００３２】
パルス管高温端用カートリッジ式整流器３４は、オリフィス側空間２５に装脱可能としたパルス管高温端用整流器カートリッジケース４０（第３の整流器カートリッジケース）と、パルス管高温端用整流器カートリッジケース４０に詰め込んだ前記パルス管高温端整流用部材２６（第３の整流用部材）と、を有する。
なおパルス管高温端用整流器カートリッジケース４０も、熱伝導率の高い銅材その他の金属材料からこれを構成する。
また、パルス管７と高温端ブロック３との間に下流側Ｏリング４１を設け、パルス管高温端用整流器カートリッジケース４０と高温端ブロック４との間に整流器ケースＯリング４２を設けることにより、高温端ブロック４とパルス管高温端用整流器カートリッジケース４０との間隙に作動ガスが侵入しないようにしている。
【００３３】
こうした構成のパルス管冷凍機３０において、コールドメンテナンス、すなわち、昇温操作を行うことなく冷却状態のままでのメンテナンスを実現可能である。
図２は、メンテナンス時の要部断面図であり、精密理化学機器４３に装備したパルス管冷凍機３０のコールドメンテナンス時において、精密理化学機器４３稼動停止および昇温を行うことなく、パルス管冷凍機３０のみの稼動を停止し、グローブボックス４４内で、取付けボルト１７を外して高温端ブロック４をフランジ１６から取り外し、さらに治具（図示せず）およびグローブ４５を用いて、カートリッジ式蓄冷器３１の蓄冷器カートリッジケース３５を蓄冷材１９とともに蓄冷器ケース１８から引き抜き、あらかじめ準備した新しいものと交換する。
蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２についても同様に、蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース３８を蓄冷器低温端整流用部材２３とともに蓄冷側空間２１から引き抜く。
パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３についても同様に、パルス管低温端用整流器カートリッジケース３９をパルス管低温端整流用部材２４とともにパルス管７を通してパルス管側空間２２から引き抜く。
パルス管高温端用カートリッジ式整流器３４についても同様にして、パルス管高温端用整流器カートリッジケース４０をパルス管高温端整流用部材２６とともにオリフィス側空間２５から引き抜く。
かくして、カートリッジ式蓄冷器３１、蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２、パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３、およびパルス管高温端用カートリッジ式整流器３４について、あらかじめ準備した新しい蓄冷器カートリッジケース３５および蓄冷材１９、蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース３８および蓄冷器低温端整流用部材２３、パルス管低温端用整流器カートリッジケース３９およびパルス管低温端整流用部材２４、さらにはパルス管高温端用整流器カートリッジケース４０およびパルス管高温端整流用部材２６とそれぞれ容易に交換可能である。
【００３４】
つぎに図３は、本発明（第二の発明）の第２の実施の形態によるパルス管冷凍機５０の要部断面図であって、パルス管冷凍機５０は、図１に示したパルス管冷凍機３０（第１の実施の形態）に蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１をさらに設けたもので、他の部分の構成は事実上同一である。
【００３５】
蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１は、蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２、パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３およびパルス管高温端用カートリッジ式整流器３４（図１）と同様に、カートリッジ式としてある。すなわち蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１は、蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２とは反対側でカートリッジ式蓄冷器３１に連通するもので、高温端ブロック４における供給口空間１３に装脱可能とした蓄冷器高温端用整流器カートリッジケース５２（第４の整流器カートリッジケース）と、蓄冷器高温端用整流器カートリッジケース５２に詰め込んだ蓄冷器高温端整流用部材５３（第４の整流用部材）と、を有する。
【００３６】
蓄冷器高温端用整流器カートリッジケース５２は、蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース３８、パルス管低温端用整流器カートリッジケース３９、パルス管高温端用整流器カートリッジケース４０と同様に、熱伝導率の高い銅材その他の金属材料からこれを構成する。
【００３７】
蓄冷器高温端整流用部材５３は、蓄冷器低温端整流用部材２３、パルス管低温端整流用部材２４およびパルス管高温端整流用部材２６さらには蓄冷材１９と同じく、ただし蓄冷材１９より粗いメッシュの金属繊維あるいはパンチングメタルを採用し、蓄冷器高温端用整流器カートリッジケース５２内に詰め込んで、所定の密度で充填する。
【００３８】
こうした構成のパルス管冷凍機５０において、前述のパルス管冷凍機３０（図１）と同様に、高温端ブロック４と取付けフランジ１６とを分離したのち、蓄冷器高温端用整流器カートリッジケース５２を蓄冷器高温端整流用部材５３とともに供給口空間１３から引き抜き、これを新しいものとそっくり交換することにより、コールドメンテナンス、すなわち、昇温操作を行うことなく冷却状態のままでのメンテナンスを実現可能である。
【００３９】
なお本発明において、蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１をカートリッジ式蓄冷器３１と一体化して構成することにより、これらの装脱作業をより簡単にすることができる。
あるいは、蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１、カートリッジ式蓄冷器３１および蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２を一体化して構成することにより、これらの装脱作業をさらに簡単にすることができる。
【００４０】
つぎに本発明については、図１に示した高温端ブロック４および低温端ブロック５を並列的に対向配置した構成のパルス管冷凍機３０、および図３に示したパルス管冷凍機５０に適用可能であるとともに、一対の高温端ブロック４を低温端ブロック５に対して直列的に配置した各種構成のパルス管冷凍機にも適用可能である（第三の発明、第四の発明）。
たとえば図４は、直列タイプのパルス管冷凍機６０の概略説明図であり、パルス管冷凍機６０は、第１の高温端ブロック６１と、第２の高温端ブロック６２と、これらの間に配置した低温端ブロック６３とを直線的に配列するとともに、前記圧縮機２および高低圧力切替えバルブユニット３と、オリフィス１４およびバッファタンク１５と、カートリッジ式蓄冷器３１と、前記パルス管７と、を有する。
【００４１】
図１に示したように、前記蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２およびパルス管低温端用カートリッジ式整流器３３を低温端ブロック６３に設けるとともに、第２の高温端ブロック６２に前記パルス管高温端用カートリッジ式整流器３４をそれぞれ設けることができる。
また図３に示したように、第１の高温端ブロック６１に前記蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１を設けることもできる。
【００４２】
こうした構成のパルス管冷凍機６０においても、カートリッジ式蓄冷器３１、蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２、パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３およびパルス管高温端用カートリッジ式整流器３４、あるいは蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１の交換作業を簡単に行うことができる。
【００４３】
さらに本発明については、少なくとも二本の蓄冷器および二本のパルス管を所定の形態で多段に接続した多段式パルス管冷凍機にも適用可能である（第五の発明）。
たとえば図５は、本発明（第五の発明）の第３の実施の形態による二段式のパルス管冷凍機７０の要部断面図であって、パルス管冷凍機７０は、図３にもとづき前述したパルス管冷凍機５０と同様に、高温端ブロック４に設けた作動ガス供給口１１および作動ガス往復口１２（第一段作動ガス往復口１２）、オリフィス１４（第一段オリフィス１４）、バッファタンク１５（第一段バッファタンク１５）、パルス管７（第一段パルス管７）、カートリッジ式蓄冷器３１（第一段カートリッジ式蓄冷器３１）、パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３（第一段パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３）、パルス管高温端用カートリッジ式整流器３４（第一段パルス管高温端用カートリッジ式整流器３４）、ならびに蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１（第一段蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１）を有する。
さらにパルス管冷凍機７０は、第二段カートリッジ式蓄冷器７１と、第二段パルス管７２と、第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器７３と、第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器７４と、第二段作動ガス往復口７５と、第二段オリフィス７６と、第二段バッファタンク７７と、を有する。
【００４４】
カートリッジ式蓄冷器３１の底面部（低温側底面部）に中間ブロック７８（第一段冷却ステージ）を設け、第二段カートリッジ式蓄冷器７１の底面部（低温側底面部）に低温端ブロック７９（第二段冷却ステージ）を設ける。
【００４５】
カートリッジ式蓄冷器３１は、その低温側に前記蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２（図１、図３）における蓄冷器低温端整流用部材２３（第一段蓄冷器低温端整流用部材２３）を蓄冷材１９（第一段蓄冷材１９）とともに一体に設けて、連通空間２０（第一段連通空間２０）を介してパルス管低温端用カートリッジ式整流器３３に連通し、段部連通路８０を介して第二段カートリッジ式蓄冷器７１に連通可能である。
【００４６】
第二段カートリッジ式蓄冷器７１は、カートリッジ式蓄冷器３１の蓄冷器ケース１８の低温側に構成した第二段蓄冷器ケース８１と、第二段蓄冷器カートリッジケース８２と、第二段蓄冷材８３と、を有するとともに、第二段蓄冷材８３の高温側（カートリッジ式蓄冷器３１側）に第二段高温側整流用部材８４および第二段蓄冷材８３の低温側（低温端ブロック７９側）に第二段低温側整流用部材８５をそれぞれ一体に充填している。
【００４７】
第二段パルス管７２は、カートリッジ式蓄冷器３１および第二段カートリッジ式蓄冷器７１を合わせた長さを有して、高温端ブロック４側に第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器７４を、低温端ブロック７９側に第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器７３をそれぞれ設けている。
【００４８】
第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器７３は、前記パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３と同様に、第二段連通空間８６を介して第二段カートリッジ式蓄冷器７１に連通し、パルス管側空間８７内に設けた第二段パルス管低温端用整流器カートリッジケース８８に第二段パルス管低温端整流用部材８９を充填している。
【００４９】
第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器７４は、前記パルス管高温端用カートリッジ式整流器３４と同様に、第二段パルス管７２を介して第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器７３に連通し、第二段オリフィス側空間９０内に設けた第二段パルス管高温端用整流器カートリッジケース９１に第二段パルス管高温端整流用部材９２を充填している。
【００５０】
なお、第二段パルス管高温端用整流器カートリッジケース９１と高温端ブロック４との間に第二段整流器ケースＯリング９３を設けることにより、高温端ブロック４と第二段パルス管高温端用整流器カートリッジケース９１との間隙に作動ガスが侵入しないようにしている。
【００５１】
こうした構成の二段式のパルス管冷凍機７０において、圧縮機２および高低圧力切替えバルブユニット３に運転により、作動ガスを蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１、カートリッジ式蓄冷器３１からパルス管７およびパルス管低温端用カートリッジ式整流器３３やパルス管高温端用カートリッジ式整流器３４に、また第二段カートリッジ式蓄冷器７１から第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器７３および第二段パルス管７２、第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器７４に供給することにより、中間ブロック７８および低温端ブロック７９に冷凍を発生する。
【００５２】
しかして、蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１、カートリッジ式蓄冷器３１、パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３およびパルス管高温端用カートリッジ式整流器３４はもとより、第二段カートリッジ式蓄冷器７１、第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器７３、第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器７４に目詰まりが生じた場合にも、既述の場合と同様に、カートリッジ式蓄冷器３１、パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３、パルス管高温端用カートリッジ式整流器３４、第二段カートリッジ式蓄冷器７１、第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器７３、第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器７４をそれぞれ一体に装脱して蓄冷材１９、パルス管低温端整流用部材２４、パルス管高温端整流用部材２６、第二段高温側整流用部材８４、第二段蓄冷材８３、第二段低温側整流用部材８５、第二段パルス管低温端整流用部材８９さらには、第二段パルス管高温端整流用部材９２の交換を容易に行うことができる。
【００５３】
なお本発明は、多段式のパルス管冷凍機として他の形態のものに適用することも可能である。
たとえば図６は、本発明を適用可能な、他の形態による二段式のパルス管冷凍機１００の概略説明図であって、パルス管冷凍機１００は、前述した圧縮機２および高低圧力切替えバルブユニット３と、真空断熱容器１０１と、熱シールド１０２と、第一段パルス管冷凍機１０３と、第二段パルス管冷凍機１０４と、を有する。
【００５４】
第一段パルス管冷凍機１０３および第二段パルス管冷凍機１０４は、図１のパルス管冷凍機３０あるいは図３のパルス管冷凍機５０と事実上同様の構成とすることができる。
すなわち第一段パルス管冷凍機１０３は、第一段カートリッジ式蓄冷器３１、第一段パルス管７および第一段バッファタンク１５を有するとともに、第一段高温端ブロック４を真空断熱容器１０１に取り付け、第一段低温端ブロック５を熱シールド１０２に熱接触させてある。
【００５５】
また、第二段パルス管冷凍機１０４は、第一段カートリッジ式蓄冷器３１と同様の構成の第二段カートリッジ式蓄冷器１０５、および第一段パルス管７と同様の構成の第二段パルス管１０６、さらに第二段バッファタンク７７を有するとともに、その第二段高温端ブロック１０７を真空断熱容器１０１に取り付け、第二段低温端ブロック１０８に精密理化学機器などの冷却対象物１０９を熱接触させる。
なお、第二段カートリッジ式蓄冷器１０５および第二段パルス管１０６の中間部分を熱シールド１０２に熱接触させてある。
【００５６】
図１あるいは図３に示したように、第一段高温端ブロック４および第二段高温端ブロック１０７に前記蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１およびパルス管高温端用カートリッジ式整流器３４を設けるとともに、第一段低温端ブロック５および第二段低温端ブロック１０８に前記蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２およびパルス管低温端用カートリッジ式整流器３３をそれぞれ設けることができる。
【００５７】
こうした構成の二段式のパルス管冷凍機１００においても、カートリッジ式蓄冷器３１、蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器３２、パルス管低温端用カートリッジ式整流器３３およびパルス管高温端用カートリッジ式整流器３４、あるいは蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器５１の交換作業を簡単に行うことができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、蓄冷器、蓄冷器低温端用整流器、パルス管低温端用整流器およびパルス管高温端用整流器、さらには蓄冷器高温端用整流器などをカートリッジ式としたので、精密理化学機器などの稼動停止および昇温をすることなく、パルス管冷凍機のコールドメンテナンスを行うことができる。
また、冷凍機製作時における充填作業において、蓄冷材や整流用部材を直詰めするような場合、ケースの奥の方から詰める必要があったが、カートリッジケースを用いることにより充填作業を並列化することができ、製作時間を減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるパルス管冷凍機３０の要部断面図である。
【図２】同、メンテナンス時の要部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるパルス管冷凍機５０の要部断面図である。
【図４】本発明を適用可能な、直列タイプのパルス管冷凍機６０の概略説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態による二段式のパルス管冷凍機７０の要部断面図である。
【図６】本発明を適用可能な、他の形態による二段式のパルス管冷凍機１００の概略説明図である。
【図７】従来のパルス管冷凍機１の一例の要部断面図である。
【符号の説明】
１  パルス管冷凍機（図７）
２  圧縮機
３  高低圧力切替えバルブユニット
４  高温端ブロック（第一段高温端ブロック）
５  低温端ブロック（第一段低温端ブロック）（冷却端ブロック）
６  蓄冷器
７  パルス管（第一段パルス管）
８  蓄冷器低温端用整流器
９  パルス管低温端用整流器
１０  パルス管高温端用整流器
１１  作動ガス供給口
１２  作動ガス往復口（第一段作動ガス往復口）
１３  供給口空間
１４  オリフィス（第一段オリフィス）
１５  バッファタンク（第一段バッファタンク）
１６  取付けフランジ
１７  取付けボルト
１８  蓄冷器ケース
１９  蓄冷材（第一段蓄冷材１９）
２０  連通空間（第一段連通空間２０）
２１  蓄冷側空間
２２  パルス管側空間
２３  蓄冷器低温端整流用部材（第１の整流用部材）（第一段蓄冷器低温端整流用部材）
２４  パルス管低温端整流用部材（第２の整流用部材）
２５  オリフィス側空間
２６  パルス管高温端整流用部材（第３の整流用部材）
３０  パルス管冷凍機（第１の実施の形態、図１）
３１  カートリッジ式蓄冷器（第一段カートリッジ式蓄冷器）
３２  蓄冷器低温端用カートリッジ式整流器
３３  パルス管低温端用カートリッジ式整流器（第一段パルス管低温端用カートリッジ式整流器）
３４  パルス管高温端用カートリッジ式整流器（第一段パルス管高温端用カートリッジ式整流器）
３５  蓄冷器カートリッジケース
３６  上流側Ｏリング
３７  蓄冷器ケースＯリング
３８  蓄冷器低温端用整流器カートリッジケース（第１の整流器カートリッジケース）
３９  パルス管低温端用整流器カートリッジケース（第２の整流器カートリッジケース）
４０  パルス管高温端用整流器カートリッジケース（第３の整流器カートリッジケース）
４１  下流側Ｏリング
４２  整流器ケースＯリング
４３  精密理化学機器（冷却対象物）
４４  グローブボックス
４５  グローブ
５０  パルス管冷凍機（第２の実施の形態、図３）
５１  蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器（第一段蓄冷器高温端用カートリッジ式整流器）
５２  蓄冷器高温端用整流器カートリッジケース（第４の整流器カートリッジケース）
５３  蓄冷器高温端整流用部材（第４の整流用部材）
６０  直列タイプのパルス管冷凍機（図４）
６１  第１の高温端ブロック
６２  第２の高温端ブロック
６３  低温端ブロック
７０  二段式のパルス管冷凍機（第３の実施の形態、図５）
７１  第二段カートリッジ式蓄冷器
７２  第二段パルス管
７３  第二段パルス管低温端用カートリッジ式整流器
７４  第二段パルス管高温端用カートリッジ式整流器
７５  第二段作動ガス往復口
７６  第二段オリフィス
７７  第二段バッファタンク
７８  中間ブロック（第一段冷却ステージ）
７９  低温端ブロック（第二段冷却ステージ）
８０  段部連通路
８１  第二段蓄冷器ケース
８２  第二段蓄冷器カートリッジケース
８３  第二段蓄冷材
８４  第二段高温側整流用部材
８５  第二段低温側整流用部材
８６  第二段連通空間
８７  パルス管側空間
８８  第二段パルス管低温端用整流器カートリッジケース
８９  第二段パルス管低温端整流用部材
９０  第二段オリフィス側空間
９１  第二段パルス管高温端用整流器カートリッジケース
９２  第二段パルス管高温端整流用部材
９３  第二段整流器ケースＯリング
１００  二段式のパルス管冷凍機（図６）
１０１  真空断熱容器
１０２  熱シールド
１０３  第一段パルス管冷凍機
１０４  第二段パルス管冷凍機
１０５  第二段カートリッジ式蓄冷器
１０６  第二段パルス管
１０７  第二段高温端ブロック
１０８  第二段低温端ブロック
１０９  精密理化学機器などの冷却対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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