(57)【要約】【課題】より高い出力および効率を実現できるパルス管冷凍機を提供する。【解決手段】パルス管冷凍機１００は、温端部と冷端部と有するパルス管１と、上記温端部に高圧切替弁７を介して連通する高圧バッファタンク８と、上記温端部に低圧切替弁９を介して連通する低圧バッファタンク１０と、低温側の端部が上記冷端部に連通する蓄冷器３と、２．５ｋＷよりも大きな定格出力を有し、上記蓄冷器の高温側の端部に吸入弁４または吐出弁６を介して連通する圧縮機５とを備える。高圧切替弁、低圧切替弁、吸気弁および吐出弁のうちの少なくとも１つは、ベローズバルブから構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温端部と冷端部と有するパルス管と、
前記温端部に高圧切替弁を介して連通する高圧バッファタンクと、
前記温端部に低圧切替弁を介して連通する低圧バッファタンクと、
低温側の端部が前記冷端部に連通する蓄冷器と、
２．５ｋＷよりも大きな定格出力を有し、前記蓄冷器の高温側の端部に吸気弁または吐出弁を介して連通する圧縮機と、を備え、
前記高圧切替弁、前記低圧切替弁、前記吸気弁および前記吐出弁のうちの少なくとも１つは、ベローズバルブから構成されている、
パルス管冷凍機。
【請求項２】
前記温端部に中圧切替弁を介して連通する中圧バッファタンクをさらに備え、
前記高圧切替弁、前記中圧切替弁、前記低圧切替弁、前記吸気弁および前記吐出弁のうちの少なくとも１つは、ベローズバルブから構成されている、
請求項１に記載のパルス管冷凍機。
【請求項３】
前記蓄冷器は、
管本体と、
前記管本体の中に設けられた複数の低温側メッシュ部材と、
前記管本体の中に設けられ、複数の前記低温側メッシュ部材よりも前記蓄冷器の高温側に配置された複数の高温側メッシュ部材と、を含み、
複数の前記低温側メッシュ部材のメッシュ（目数／インチ）は、複数の前記高温側メッシュ部材のメッシュよりも大きく、
積層されている複数の前記高温側メッシュ部材の全体としての厚みと、積層されている複数の前記低温側メッシュ部材の全体としての厚みとの比は、３６：６４以上であり、かつ、７５：２５以下である、
請求項１または２に記載のパルス管冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス管冷凍機に関し、特に、アクティブバッファ方式を採用したパルス管冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄冷式冷凍機は、４Ｋ程度の極低温から１００Ｋ程度の低温を形成することが可能である。蓄冷式冷凍機は、たとえば、超電導磁石を冷却したり、クライオポンプや液化ガスを製造したりする際に用いられる。
【０００３】
一般的な蓄冷式冷凍機は、圧縮部、膨張部および熱交換部を備える。圧縮部は、たとえばヘリウム圧縮機ユニットから構成され、外部から仕事を与えることにより作動流体を圧縮するとともに、圧縮熱を除去することでエントロピーを下げる。膨張部は、圧縮された作動流体から仕事を吸収することにより作動流体を膨張させ、系外から熱を加えることによりエントロピーが増大する。熱交換部は、蓄冷器によって圧縮部と膨張部とを温度的に分離するとともに、膨張部で増大したエントロピーを圧縮部に流出させる。
【０００４】
蓄冷式冷凍機の種類には、パルス管冷凍機、ギフォード・マクマホン式（ＧＭ）冷凍機、スターリング冷凍機等が挙げられる。下記の特許文献１〜３に開示されているように、パルス管冷凍機においては、圧縮機により圧縮された作動流体（作動ガス）が蓄冷器およびパルス管に流入する動作と、圧縮機により作動流体が回収され蓄冷器およびパルス管から流出する動作とが繰り返される。すなわちパルス管冷凍機は、膨張部にピストンなどの動く固体部分を有しておらず、いわゆるガスピストンによって蓄冷器およびパルス管の低温端に寒冷を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０７６８９６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４５８８９号公報
【特許文献３】特開２００１−０９１０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パルス管冷凍機における作動流体の流出および流入の動作は、弁の開閉によって行われる。従来のパルス管冷凍機においては、特許文献３に開示されているように、ロータリーバルブを用いて弁動作が行われていた。一方で、近年、高出力かつ高効率のパルス管冷凍機が望まれている。たとえば、高温超伝導体市場などでは、５０Ｋ〜８０Ｋで１５０Ｗ以上の冷凍能力が求められている。この要望に応えるためには、大流量の（たとえば定格出力が２．５ｋＷよりも大きな）圧縮機（スクロール圧縮機など）を用いることが考えられる。
【０００７】
本発明者らは、大流量のヘリウム圧縮機とロータリーバルブとの組合せを用いて高出力かつ高効率のパルス管冷凍機を実現するのは容易ではないことを見出した。すなわち、ロータリーバルブは、耐久性を有しているものの構造が複雑であるため、大流量の圧縮機と組み合わせて用いるには制約が多い。すなわち、弁の開閉動作を行う手段に着目しつつ、より高い出力および効率を実現できるパルス管冷凍機を実現する必要がある。
【０００８】
本発明は、上述のような実情に鑑みて為されたものであって、より高い出力および効率を実現できるパルス管冷凍機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に基づくパルス管冷凍機は、温端部と冷端部と有するパルス管と、
上記温端部に高圧切替弁を介して連通する高圧バッファタンクと、
上記温端部に低圧切替弁を介して連通する低圧バッファタンクと、
低温側の端部が上記冷端部に連通する蓄冷器と、
２．５ｋＷよりも大きな定格出力を有し、上記蓄冷器の高温側の端部に吸気弁または吐出弁を介して連通する圧縮機と、を備え、
上記高圧切替弁、上記低圧切替弁、上記吸気弁および上記吐出弁のうちの少なくとも１つは、ベローズバルブから構成されている。
【００１０】
好ましくは、上記温端部に中圧切替弁を介して連通する中圧バッファタンクをさらに備え、
上記高圧切替弁、上記中圧切替弁、上記低圧切替弁、上記吸気弁および上記吐出弁のうちの少なくとも１つは、ベローズバルブから構成されている。
【００１１】
好ましくは、上記蓄冷器は、
管本体と、
上記管本体の中に設けられた複数の低温側メッシュ部材と、
上記管本体の中に設けられ、複数の上記低温側メッシュ部材よりも上記蓄冷器の高温側に配置された複数の高温側メッシュ部材と、を含み、
複数の上記低温側メッシュ部材のメッシュ（目数／インチ）は、複数の上記高温側メッシュ部材のメッシュよりも大きく、
積層されている複数の上記高温側メッシュ部材の全体としての厚みと、積層されている複数の上記低温側メッシュ部材の全体としての厚みとの比は、３６：６４以上であり、かつ、７５：２５以下である。
【発明の効果】
【００１２】
上記の構成によれば、より高い出力および効率を実現できるパルス管冷凍機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１におけるパルス管冷凍機のシステム構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の第１変形例におけるパルス管冷凍機のシステム構成を示す図である。
【図３】実施の形態１の第２変形例におけるパルス管冷凍機のシステム構成を示す図である。
【図４】実施例１〜７におけるパルス管冷凍機のシステム構成の概略を説明するための図である。
【図５】実施例１〜４で用いた蓄冷器３ｂ，３ｅ，３ｆ，３ｇの構成を模式的に示す図である。
【図６】実施例１〜７に基づくパルス管冷凍機の冷凍能力を示す図である。
【図７】実施例６におけるパルス管冷凍機のシステム構成を示す図である。
【図８】実施例６におけるパルス管冷凍機の制御バルブ開閉シーケンスを示す図である。
【図９】実施の形態２におけるパルス管冷凍機のシステム構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２におけるパルス管冷凍機の制御バルブ開閉シーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１５】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態におけるパルス管冷凍機１００のシステム構成を示す図である。パルス管冷凍機１００は、アクティブバッファ方式を採用したパルス管冷凍機である。具体的には、パルス管冷凍機１００は、パルス管１、熱交換器２、蓄冷器３、吸入弁４（ＣＬ）、圧縮機５、吐出弁６（ＣＨ）、高圧切替弁７（ＢＨ）、高圧バッファタンク８、低圧切替弁９（ＢＬ）、および低圧バッファタンク１０を備える。
【００１６】
パルス管１は、温端部Ｐｐおよび冷端部Ｌｐを有する。パルス管１の温端部Ｐｐには、配管７ａ，９ａが接続されている。配管７ａには、高圧切替弁７が設けられている。パルス管１の温端部Ｐｐは、配管７ａおよび高圧切替弁７を介して高圧バッファタンク８に連通している。配管９ａには、低圧切替弁９が設けられている。パルス管１の温端部Ｐｐは、配管９ａおよび低圧切替弁９を介して低圧バッファタンク１０に連通している。高圧バッファタンク８の高圧バッファ圧力Ｐｂｈは、低圧バッファタンク１０の低圧バッファ圧力Ｐｂｌよりも高い。
【００１７】
蓄冷器３は、高温側の端部Ｐｒおよび低温側の端部Ｌｒを有する。蓄冷器３の低温側の端部Ｌｒは、熱交換器２を介してパルス管１の冷端部Ｌｐに連通している。圧縮機５は、作動気体（ヘリウムガス）を吐出する高圧端Ｐｃｈと、作動気体を吸入する低圧端Ｐｃｌとを有する。圧縮機５は、２．５ｋＷよりも大きな定格出力を有している。好ましくは、圧縮機５は、２．６５ｋＷ以上の定格出力を有しているとよい。また、定格出力の上限は特に限定されるものではないが、法規制の観点から、３．６ｋＷ未満であることが好ましい。
【００１８】
圧縮機５の低圧端Ｐｃｌには配管４ａが接続され、配管４ａには吸入弁４が設けられている。圧縮機５の高圧端Ｐｃｈには配管６ａが接続され、配管６ａには吐出弁６が設けられている。配管４ａ，６ａは、蓄冷器３の高温側の端部Ｐｒに接続されている。圧縮機５は、蓄冷器３の高温側の端部Ｐｒに、吸入弁４または吐出弁６を介して連通する。
【００１９】
配管４ａ，６ａ，７ａ，９ａとしては、フレキシブルホースを用いることができる。高圧切替弁７、低圧切替弁９、吸入弁４および吐出弁６のうちの少なくとも１つは、ベローズバルブから構成されている。好ましくは、これらの全ての弁が、ベローズバルブから構成されている。ベローズバルブとは、金属薄膜から形成された伸縮性に富む蛇腹状のベローズで弁棒を覆い、ベローズの一端を運動する弁棒側へ取り付け、ベローズの他端を静止している弁蓋側へ取り付けたバルブである。
【００２０】
弁の開閉動作を行う手段としてのベローズバルブは、ロータリーバルブと比較して簡素な構造を有しているため、大流量の圧縮機と組み合わせて用いるのに適している。たとえば、ベローズバルブは、ロータリーバルブと比較して大型化（Ｃｖ値を大きくすること）が容易であり、さらに、回転摺動シール部がなくモーターも不要であるため大型化に対応しやすい。また、弁の開閉の細かなタイミングを調節することも容易である。したがって、ベローズバルブを採用することによって、より高い出力および効率を実現できるパルス管冷凍機を得ることができる。開閉動作に必要なベローズの移動量を最適化することによって、耐久性を向上させることも可能である。
【００２１】
［実施の形態１の第１変形例］
図２に示すパルス管冷凍機１０１のように、パルス管冷凍機１００（実施の形態１）の構成に加えて、配管１１ａおよび開閉弁１１をさらに用いてもよい。大流量のヘリウム圧縮機ユニットは、差圧によりオイルを循環させ、これを熱交換器で冷却することで圧縮熱を冷却する。配管１１ａおよび開閉弁１１によってダブルインレット構造とすることにより、差圧が大きくなる。オイル循環流量を増やすことができ、冷却能力を向上させることが可能となる。開閉弁１１は、流量調整弁やオリフィスから構成されている。
【００２２】
［実施の形態１の第２変形例］
図３に示すパルス管冷凍機１０２のように、パルス管冷凍機１００（実施の形態１）の構成に加えて、配管１２ａ，１３ａおよび開閉弁１２，１３をさらに用いてもよい。
【００２３】
配管１２ａは、吸入弁４よりも圧縮機５側の配管４ａと、低圧バッファタンク１０とを接続する。配管１３ａは、吐出弁６よりも圧縮機５側の配管６ａと、高圧バッファタンク８とを接続する。吐出弁６が閉状態の時の少なくとも一部の期間で開閉弁１３が開状態であり、吸入弁４が閉状態の時の少なくとも一部の期間で開閉弁１２が開状態であるように制御することで、パルス管１と蓄冷器３とによる膨張の仕事量を増加させることが可能となる。開閉弁１２，１３も、ベローズバルブから構成されていることが好ましい。
【００２４】
［実施の形態１に関する実験例］
図１〜図８を参照して、実施の形態１に関して行った実験例について説明する。当該実験例は、実施例１〜７（ＥＸ１〜ＥＸ７）を含む。図４は、実施例１〜７のシステム構成の概略を説明するための図である。図５は、実施例１〜４で用いた蓄冷器３ｂ，３ｅ，３ｆ，３ｇの構成を模式的に示す図である。
【００２５】
（実施例１）
実施例１においては、上述の実施の形態１と同様なシステム構成を有するパルス管冷凍機を準備した。圧縮機とベローズバルブ以外のパルス管冷凍機のシステムとしては、エア・ウォーター社製のＧＰ１５０８０Ｓをベースとして用いた。実施例１で用いたパルス管冷凍機の消費電力は８．８ｋＷである（後述する実施例２〜６についても同様である）。圧縮機５としては、住友重機械工業社製（定格出力２．６５ｋＷ、定格入力９．１ｋＷ）を用いた。蓄冷器３ｂとしては、１４０ｍｍの全長を有するものを用いた。図５に示すように、実施例１で用いた蓄冷器３ｂは、管本体３０、複数の低温側メッシュ部材３３、および複数の高温側メッシュ部材３４を含んでいる。蓄冷材メッシュの材質としては、ステンレス（ＳＵＳ）を用いた。なお蓄冷材メッシュの実施の形態としては、銅などの他の材質を用いてもよい。
【００２６】
複数の低温側メッシュ部材３３および複数の高温側メッシュ部材３４は、いずれも管本体３０の中に設けられ、この順に並ぶように配置される。すなわち、複数の高温側メッシュ部材３４は、複数の低温側メッシュ部材３３よりも蓄冷器３ｂの高温側に配置される。複数の低温側メッシュ部材３３のメッシュ（目数／インチ）は、複数の高温側メッシュ部材３４のメッシュよりも大きい。複数の低温側メッシュ部材３３のメッシュは、たとえば＃３００であり、複数の高温側メッシュ部材３４のメッシュは、たとえば＃２００である。
【００２７】
配管４ａ，６ａ，７ａ，９ａとしては、フレキシブルホースを用いた。高圧切替弁７、低圧切替弁９、吸入弁４および吐出弁６としては、いずれもベローズバルブを用いた。吸入弁４（ＣＬ）は、１．４９のＣｖ値を有するものを用いた。吐出弁６は、０．６のＣｖ値を有するものを用いた。
【００２８】
以上のような構成を有する実施例１のパルス管冷凍機の冷凍能力（８０Ｋの低温を形成した際の冷凍能力）を測定したところ、２８９．２Ｗ（ＣＯＰは０．０３２９）であった（図６参照）。
【００２９】
（実施例２）
実施例２においては、上述の実施例１のシステム構成を有するパルス管冷凍機において、蓄冷器３ｂを蓄冷器３ｅに変更した（図５参照）。蓄冷器３ｅにおいては、高温側メッシュ部材３４を配置している部分の長さを２５ｍｍ短縮し（図４および図５参照）、全長を１１５ｍｍとした。以上のような構成を有する実施例２のパルス管冷凍機の冷凍能力（８０Ｋの低温を形成した際の冷凍能力）を測定したところ、２９４．０Ｗであった（図６参照）。
【００３０】
（実施例３）
実施例３においては、上述の実施例２のシステム構成を有するパルス管冷凍機において、蓄冷器３ｅを蓄冷器３ｆに変更した（図５参照）。蓄冷器３ｆにおいては、高温側メッシュ部材３４（＃２００）を配置している部分の長さと、低温側メッシュ部材３３（＃３００）を配置している部分の長さとの比を、３６：６４から５０：５０に変更した。以上のような構成を有する実施例３のパルス管冷凍機の冷凍能力（８０Ｋの低温を形成した際の冷凍能力）を測定したところ、２９４．９Ｗであった（図６参照）。
【００３１】
（実施例４）
実施例４においては、上述の実施例２のシステム構成を有するパルス管冷凍機において、蓄冷器３ｅを蓄冷器３ｇに変更した（図５参照）。蓄冷器３ｇにおいては、高温側メッシュ部材３４（＃２００）を配置している部分の長さと、低温側メッシュ部材３３（＃３００）を配置している部分の長さとの比を、３６：６４から７５：２５に変更した。以上のような構成を有する実施例４のパルス管冷凍機の冷凍能力（８０Ｋの低温を形成した際の冷凍能力）を測定したところ、２９６．０Ｗであった（図６参照）。
【００３２】
ここで、実施例３は、実施例２よりも高い効果が得られており、実施例１と比較すると、２．０％の高い冷凍能力を発揮することができる。実施例４は、実施例２よりも高い効果が得られており、実施例１と比較すると、２．４％の高い冷凍能力を発揮することができる。したがって、積層されている複数の高温側メッシュ部材３４の全体としての厚みと、積層されている複数の低温側メッシュ部材３３の全体としての厚みとの比は、３６：６４以上であり、かつ、７５：２５以下であることが好ましいと言える。
【００３３】
（実施例５）
実施例５においては、上述の実施例３のシステム構成を有するパルス管冷凍機において、吸入弁４（ＣＬ）のＣｖ値を１．４９から２．０に変更し、吐出弁６（ＣＨ）のＣｖ値を０．６から１．４９に変更した（図４参照）。以上のような構成を有する実施例５のパルス管冷凍機の冷凍能力（８０Ｋの低温を形成した際の冷凍能力）を測定したところ、３０５．５Ｗであった（図６参照）。
【００３４】
（実施例６）
実施例６におけるパルス管冷凍機１０３（図７参照）は、上述の実施例５のシステム構成を有するパルス管冷凍機において、パルス管１の温端部Ｐｐに中圧切替弁１４および配管１４ａを介して連通する中圧バッファタンク１５をさらに用いた。
【００３５】
パルス管冷凍機１０３の消費電力は８．８ｋＷである。図８は、吐出弁６（ＣＨ）、吸入弁４（ＣＬ）、高圧切替弁７（ＢＨ）、中圧切替弁１４（ＢＭ）、低圧切替弁９（ＢＬ）のそれぞれの制御バルブ開閉シーケンスを示す図である。図８において、斜線を付している部分はバルブが開いている状態を示している。
【００３６】
中圧バッファタンク１５の中圧バッファ圧力Ｐｂｍは、高圧バッファタンク８の高圧バッファ圧力Ｐｂｈよりも低く、低圧バッファタンク１０の低圧バッファ圧力Ｐｂｌよりも高い。中圧切替弁１４は、ベローズバルブから構成される。以上のような構成を有する実施例６のパルス管冷凍機の冷凍能力（８０Ｋの低温を形成した際の冷凍能力）を測定したところ、３３０．６Ｗであった（図６参照）。
【００３７】
（実施例７）
実施例７においては、上述の実施例６のシステム構成を有するパルス管冷凍機において、ヘリウムガスの充填圧を増加させた（図４参照）。以上のような構成を有する実施例７のパルス管冷凍機の冷凍能力（８０Ｋの低温を形成した際の冷凍能力）を測定したところ、３４３．７Ｗ（ＣＯＰは０．０３７８）であった（図６参照）。実施例７は、実施例１と比較すると、１８．８％の高い冷凍能力を発揮することができる。
【００３８】
（パルス管１の差圧について）
実施例６（約２Ｈｚ）、実施例７（約２Ｈｚ）、および実施例８（約２Ｈｚ）に関して、実施例６においては、パルス管１の差圧は０．９５４ＭＰａであり、平均吸入圧は０．８４３ＭＰａであった。実施例７においては、パルス管１の差圧は１．０９６ＭＰａであり、平均吸入圧は０．７２５ＭＰａであった。実施例８においては、パルス管１の差圧は１．１０４ＭＰａであり、平均吸入圧は０．７７４ＭＰａであった。
【００３９】
以上の結果から、次のことがわかる。すなわち、大流量のヘリウム圧縮機ユニットは、差圧によりオイルを循環させ、これを熱交換器で冷却することで圧縮熱を冷却する。ＧＭ冷凍機において大きな冷凍能力が欲しい場合には、大流量のヘリウム圧縮機ユニットを選定し、それに対応したサイズを有する膨張機（冷凍機）と組合せて使用する。パルス管冷凍機は、ＧＭ冷凍機用のヘリウム圧縮機ユニットと同様なものを用いることができるため、パルス管冷凍機において大きな冷凍能力が欲しい場合、ＧＭ冷凍機の場合と同様の手法を採用することができる。
【００４０】
しかしながらパルス管冷凍機は、ＧＭ冷凍機よりも膨張機（冷凍機）空間容積が大きいため、ＧＭ冷凍機の場合と同じような圧縮機ユニットを同じような条件で使用した場合、ＧＭ冷凍機で運転する場合よりも圧縮機の流量が大きくなり、（特に２バッファのアクティブバッファ型は）差圧が小さくなる。したがって、差圧によりオイルを循環して冷却する大型のヘリウム圧縮機ユニットを使用した場合には、差圧が低く（吸入圧が高く）なるとオイル循環流量が減ることで冷却不足になるため、モーター（原動機）の出力を最大限にまで使用する事が出来なくなる。
【００４１】
たとえば定格入力が９．１ｋＷであっても、８．８ｋＷまでしか使用できないということが起こり得る。これは、冷却不足を避けるために、ヘリウム圧縮機ユニットは、たとえば吸入圧力が０．９７ＭＰａ以上になると停止するように制御されることとなっているためである。その結果、本来出せるはずのパルス管冷凍機の最大冷凍能力が、十分に出せないことがある。
【００４２】
このような実情に対して、実施例７，８に示すように、３バッファの構成を採用することで差圧を上げる（吸入圧を低くする）ことで、停止するように制御されることを避けることができ、パルス管冷凍機の冷凍能力を十分に発揮することが可能となる。すなわち、差圧を上げる（吸入圧を低くする）ことは、上述の実施の形態１の第１変形例（図２）および実施の形態１の第２変形例（図３）の構成に限られず、実施例７，８における３バッファの構成や、次述する４バッファの構成でも可能である。
【００４３】
［実施の形態２］
上述の実施の形態１および実施例１〜８は、２バッファまたは３バッファの構成を有するパルス管冷凍機に基づき説明した。図９に示すパルス管冷凍機１０４のように、冷凍能力をさらに向上させるために、４バッファの構成が採用されてもよい。
【００４４】
すなわち、パルス管冷凍機１０４は、パルス管１の温端部Ｐｐに第１中圧切替弁１６（ＭＨ）および配管１６ａを介して連通する第１中圧バッファタンク１７と、パルス管１の温端部Ｐｐに第２中圧切替弁１８（ＭＬ）および配管１８ａを介して連通する第２中圧バッファタンク１９とをさらに備えている。第１中圧バッファタンク１７の第１中圧バッファ圧力Ｐｍｈは、第２中圧バッファタンク１９の第２中圧バッファ圧力Ｐｍｌよりも高い。図１０は、吐出弁６（ＣＨ）、高圧切替弁７（ＢＨ）、第１中圧切替弁１６（ＭＨ）、第２中圧切替弁１８（ＭＬ）、低圧切替弁９（ＢＬ）、吸入弁４（ＣＬ）のそれぞれの制御バルブ開閉シーケンスを示す図である。図１０において、斜線を付している部分はバルブが開いている状態を示している。以上のような構成を有するパルス管冷凍機１０４の冷凍能力（８０Ｋの低温を形成した際の冷凍能力）を測定したところ、３４８．６Ｗであった。これは、上述の実施例８の結果（３４３．７Ｗ）よりも高い冷凍能力である。
【００４５】
冷凍能力をさらに向上させるためには、５つバッファを有するように、あるいは５つ以上のバッファを有するようにパルス管冷凍機を構成してもよい。
【００４６】
以上、実施の形態および実施例について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４７】
１  パルス管、２  熱交換器、３，３ｂ，３ｅ，３ｆ，３ｇ  蓄冷器、４  吸入弁、４ａ，６ａ，７ａ，９ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａ  配管、５  圧縮機、６  吐出弁、７  高圧切替弁、８  高圧バッファタンク、９  低圧切替弁、１０  低圧バッファタンク、１１，１２，１３  開閉弁、１４  中圧切替弁、１６  第１中圧切替弁、１７  第１中圧バッファタンク、１８  第２中圧切替弁、１９  第２中圧バッファタンク、３０  管本体、３３  低温側メッシュ部材、３４  高温側メッシュ部材、１００，１０１，１０２，１０３，１０４  パルス管冷凍機、Ｌｐ  冷端部、Ｌｒ，Ｐｐ，Ｐｒ  端部、Ｐｂｈ  高圧バッファ圧力、Ｐｂｌ  低圧バッファ圧力、Ｐｂｍ  中圧バッファ圧力、Ｐｃｈ  高圧端、Ｐｃｌ  低圧端、Ｐｍｈ  第１中圧バッファ圧力、Ｐｍｌ  第２中圧バッファ圧力。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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