GM制冷机的制作方法

本发明涉及一种gm(吉福德-麦克马洪、gifford-mcmahon)制冷机。

背景技术：

作为超低温制冷机的代表例的gm制冷机利用gm循环来产生超低温。因此，gm制冷机构成为，使由膨胀空间的工作气体的吸气、绝热膨胀及排气构成的膨胀空间内的周期性的压力变动与基于置换器的往复移动而产生的膨胀空间的周期性的容积变化准确地同步。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-312426号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

通常，gm制冷机的基本结构具有一个压缩机和一个膨胀机(即，一个置换器与其驱动部的组合)。作为由此派生的一个结构例，提出有具有相对于一个置换器驱动部并排配置有两个置换器并且交替进行各个膨胀空间的吸气动作的制冷机。两个膨胀机的交替进行的吸气动作能够减少压缩机中的压力变动并且由此能够提高压缩机的效率。这有助于提高制冷机的效率。并且，两个膨胀机通过均压管彼此连通，以便高压制冷剂气体能够从一个膨胀机供给至另一个膨胀机。这也有助于提高制冷机的效率。在上述所提出的制冷机中，流路切换阀和均压阀独立设置，在吸气工序(或排气工序)结束之后进行均压工序。吸气工序、排气工序及均压工序在时间上彼此分开，彼此不重叠。

本发明是鉴于这种情况而完成的，本发明的一种实施方式的例示性目的之一在于针对具有多个置换器的gm制冷机提供一种改进的阀结构。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一种实施方式，gm制冷机具备：第1冷头，其具备第1置换器及第1缸体，在所述第1缸体与所述第1置换器之间形成有第1气体室；第2冷头，其具备第2置换器及第2缸体，在所述第2缸体与所述第2置换器之间形成有第2气体室；及阀部，其构成包括实现所述第1气体室的吸气的第1吸气阀、实现所述第1气体室的排气的第1排气阀及实现所述第1气体室与所述第2气体室的均压化的均压阀的阀群，所述阀部具备：阀定子，具备与阀旋转轴垂直的定子平面；及阀转子，具备与阀旋转轴垂直且与所述定子平面面接触的转子平面，并且所述阀转子相对于所述阀定子能够绕所述阀旋转轴进行转动，所述阀转子具备：高压流路，开口于所述转子平面且形成所述第1吸气阀的一部分；低压流路，开口于所述转子平面且形成所述第1排气阀的一部分；及均压流路，开口于所述转子平面且形成所述均压阀的一部分，所述高压流路、所述低压流路及所述均压流路在所述转子平面上绕所述阀旋转轴排列成圆周状。

发明效果

根据本发明，针对具有多个置换器的gm制冷机能够提供一种改进的阀结构。

附图说明

图1为概略地表示一种实施方式所涉及的gm制冷机的剖视图。

图2为例示图1所示的gm制冷机的阀定时的图。

图3为例示使gm制冷机以图2所示的阀定时运转时第1冷头及第2冷头的压力变动的图。

图4为表示一种实施方式所涉及的gm制冷机的制冷能力与重叠期间之间的关系的曲线图。

图5中(a)及(b)为表示一种实施方式所涉及的阀部的阀定子及阀转子的概略俯视图。

图6为图5中(a)及(b)所示的阀部的沿a-a线剖切的剖视图。

图7为图5中(b)所示的阀转子的沿b-b线剖切的剖视图。

图8为例示一种实施方式所涉及的阀部的动作的图。

图9是概略地表示吸排气工序中的阀部的流路连接的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在以下的说明中，对相同要件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，下述结构为示例，并不用于对本发明的范围作任何限定。

图1为概略地表示一种实施方式所涉及的gm制冷机10的剖视图。图2为例示图1所示的gm制冷机10的阀定时的图。

gm制冷机10具备：压缩工作气体(例如氦气)的压缩机12；使工作气体绝热膨胀从而被冷却的多个冷头。冷头也被称为膨胀机。详细内容如后述，压缩机12向冷头供给高压工作气体。冷头具备对工作气体进行预冷的蓄冷器。经过预冷的工作气体在冷头内膨胀从而被进一步冷却。工作气体经过蓄冷器回收至压缩机12。工作气体在经过蓄冷器时冷却蓄冷器。压缩机12将回收的工作气体压缩后再次供给至膨胀机。

众所周知，具有第1高压的工作气体从压缩机12的吐出口供给至冷头。通过在冷头中的绝热膨胀，工作气体从第1高压减压为比其低的第2高压。具有第2高压的工作气体从冷头回收至压缩机12的吸入口。压缩机12压缩回收过来的具有第2高压的工作气体。如此，工作气体再次升压为第1高压。通常，第1高压及第2高压均比大气压高很多。下面，为了便于说明，将第1高压及第2高压分别简称为高压及低压。通常情况下，高压例如为2～3mpa，低压例如为0.5～1.5mpa。高压与低压的压差例如为1.2～2mpa左右。

gm制冷机10具备彼此对置配置的第1冷头14a及第2冷头14b。并且，gm制冷机10具备用于驱动第1冷头14a及第2冷头14b的共用驱动机构40。第1冷头14a配置于共用驱动机构40的一侧，第2冷头14b配置于共用驱动机构40的另一侧。此外，gm制冷机10还具备将压缩机12连接于第1冷头14a及第2冷头14b的工作气体回路70。

第1冷头14a为单级式。第1冷头14a具备能够沿轴向往复移动的第1置换器16a及容纳第1置换器16a的第1缸体18a。第1置换器16a的沿轴向的往复移动被第1缸体18a引导。通常情况下，第1置换器16a及第1缸体18a分别为沿轴向延伸的圆筒状的部件，第1缸体18a的内径稍大于第1置换器16a的外径。在此，在图1中，轴向为上下方向(箭头c)。

在第1置换器16a的轴向上的一端与第1缸体18a之间形成有第1膨胀室20a，在第1置换器16a的轴向上的另一端与第1缸体18a之间形成有第1室温室22a。第1室温室22a位于靠近共用驱动机构40的位置，第1膨胀室20a位于远离共用驱动机构40的位置。从这个意义来讲，第1室温室22a形成于第1冷头14a的近端，第1膨胀室20a形成于第1冷头14a的远端。在第1冷头14a的远端设置有以从外侧包围第1膨胀室20a的方式固定并安装于第1缸体18a的第1冷却台24a。

在第1置换器16a沿轴向移动时，第1膨胀室20a及第1室温室22a的容积以互补的方式增减。即，在第1置换器16a向上移动时，第1膨胀室20a变大而第1室温室22a变小。反之亦然。

第1置换器16a具备内置于其内的第1蓄冷器26a。第1置换器16a在其上盖部具有使第1蓄冷器26a与第1室温室22a连通的第1入口流路28a。并且，第1置换器16a在其筒部具有使第1蓄冷器26a与第1膨胀室20a连通的第1出口流路30a。或者，第1出口流路30a也可以设置在第1置换器16a的下盖部。而且，第1置换器16a还具备内接于上盖部的第1入口整流器32a及内接于下盖部的第1出口整流器34a。第1蓄冷器26a夹在上述一对整流器之间。

第1冷头14a具备用于堵住形成于第1缸体18a与第1置换器16a之间的间隙的第1密封部36a。第1密封部36a例如为滑动密封件，其安装于第1置换器16a的筒部或上盖部。

如此，第1密封部36a位于靠近共用驱动机构40的位置，第1出口流路30a位于远离共用驱动机构40并靠近第1冷却台24a的位置。换言之，第1密封部36a安装于第1置换器16a的近端部，上述第1出口流路30a形成于第1置换器16a的远端部。

工作气体从第1室温室22a通过第1入口流路28a而流入到第1蓄冷器26a。更准确而言，工作气体从第1入口流路28a通过第1入口整流器32a而流入到第1蓄冷器26a。工作气体从第1蓄冷器26a经由第1出口整流器34a及第1出口流路30a而流入到第1膨胀室20a。工作气体从第1膨胀室20a返回到第1室温室22a时通过与上述路径相反的路径。即，工作气体从第1膨胀室20a通过第1出口流路30a、第1蓄冷器26a及第1入口流路28a而返回到第1室温室22a。欲绕过第1蓄冷器26a而流过间隙的工作气体被第1密封部36a阻断。

如上所述，第2冷头14b相对于共用驱动机构40配置于与第1冷头14a相反的一侧，除此之外，第2冷头14b具有与第1冷头14a相同的结构。因此，与第1冷头14a相同，第2冷头14b也是单级式，且具有与第1冷头14a相同的形状及尺寸。

第2冷头14b具备：第2置换器16b，其与第1置换器16a同轴配置且能够与第1置换器16a一体地沿轴向进行往复移动；及第2缸体18b，其容纳第2置换器16b。第2置换器16b的沿轴向往复移动被第2缸体18b引导。通常情况下，第2置换器16b及第2缸体18b分别为沿轴向延伸的圆筒状的部件，第2缸体18b的内径稍大于第2置换器16b的外径。

在第2置换器16b的轴向上的一端与第2缸体18b之间形成有第2膨胀室20b，在第2置换器16b的轴向上的另一端与第2缸体18b之间形成有第2室温室22b。第2室温室22b位于靠近共用驱动机构40的位置，第2膨胀室20b位于远离共用驱动机构40的位置。从这个意义来讲，第2室温室22b形成于第2冷头14b的近端，第2膨胀室20b形成于第2冷头14b的远端。在第2冷头14b的远端设置有以从外侧包围第2膨胀室20b的方式固定并安装于第2缸体18b的第2冷却台24b。

在第2置换器16b沿轴向移动时，第2膨胀室20b及第2室温室22b的容积以互补的方式增减。即，在第2置换器16b向下移动时，第2膨胀室20b变大而第2室温室22b变小。反之亦然。

第2置换器16b具备内置于其内的第2蓄冷器26b。第2置换器16b在其上盖部具有使第2蓄冷器26b与第2室温室22b连通的第2入口流路28b。并且，第2置换器16b在其筒部具有使第2蓄冷器26b与第2膨胀室20b连通的第2出口流路30b。或者，第2出口流路30b也可以设置于第2置换器16b的下盖部。而且，第2置换器16b还具备内接于上盖部的第2入口整流器32b及内接于下盖部的第2出口整流器34b。第2蓄冷器26b夹在上述一对整流器之间。

第2冷头14b具备用于堵住形成于第2缸体18b与第2置换器16b之间的间隙的第2密封部36b。第2密封部36b例如为滑动密封件，其安装于第2置换器16b的筒部或上盖部。

如此，第2密封部36b位于靠近共用驱动机构40的位置，第2出口流路30b位于远离共用驱动机构40并靠近第2冷却台24b的位置。换言之，第2密封部36b安装于第2置换器16b的近端部，上述第2出口流路30b形成于第2置换器16b的远端部。

工作气体从第2室温室22b通过第2入口流路28b而流入到第2蓄冷器26b。更准确而言，工作气体从第2入口流路28b通过第2入口整流器32b而流入到第2蓄冷器26b。工作气体从第2蓄冷器26b经由第2出口整流器34b及第2出口流路30b而流入到第2膨胀室20b。工作气体从第2膨胀室20b返回到第2室温室22b时通过与上述路径相反的路径。即，工作气体从第2膨胀室20b通过第2出口流路30b、第2蓄冷器26b及第2入口流路28b而返回到第2室温室22b。欲绕过第2蓄冷器26b而流过间隙的工作气体被第2密封部36b阻断。

gm制冷机10在使用现场设置成如图1所示的朝向。即，gm制冷机10纵向设置，即，第1冷头14a配置于铅垂方向上的下方，第2冷头14b配置于铅垂方向上的上方。第2冷头14b设置成与第1冷头14a相反的姿势。第1冷头14a的第1膨胀室20a朝向铅垂方向上的下方，而第2冷头14b的第2膨胀室20b朝向铅垂方向上的上方。

或者，也可以将gm制冷机10设置成横向或其他朝向。

另外，也可以使两个冷头具有不同的结构。可以使第1冷头14a具有与第2冷头14b不同的尺寸，以使其具有与第2冷头14b不同的制冷能力。

冷头并不只限于单级式。也可以将一侧或两侧的冷头设置成多级式(例如，二级式)。

共用驱动机构40具备往复驱动源42，其驱动第1置换器16a及第2置换器16b沿轴向进行往复移动。往复驱动源42具备：具有旋转输出轴46的旋转驱动源44(例如马达)；连结于旋转输出轴46且将旋转输出轴46的旋转转换成轴向上的往复移动的止转棒轭48。

共用驱动机构40具备第1连结杆50a及第2连结杆50b。第1连结杆50a从往复驱动源42沿轴向延伸且将往复驱动源42连结于第1置换器16a。第2连结杆50b在与第1连结杆50a相反的一侧从往复驱动源42沿轴向延伸且将往复驱动源42连结于第2置换器16b。第1置换器16a、第1连结杆50a、第2连结杆50b及第2置换器16b同轴配设。

更具体而言，第1连结杆50a从止转棒轭48沿轴向且朝向第1置换器16a延伸且将止转棒轭48连结于第1置换器16a。第1连结杆50a将第1置换器16a的近端刚性连接于止转棒轭48。第1连结杆50a被第1轴承部38a支承为能够沿轴向移动。第1轴承部38a配设于止转棒轭48与第1置换器16a之间。

第2连结杆50b从止转棒轭48沿轴向且朝向第2置换器16b延伸且将止转棒轭48连结于第2置换器16b。第2连结杆50b将第2置换器16b的近端刚性连接于止转棒轭48。第2连结杆50b被第2轴承部38b支承为能够沿轴向移动。第2轴承部38b配设于止转棒轭48与第2置换器16b之间。

往复驱动源42也可以具备驱动第1置换器16a及第2置换器16b沿轴向往复移动的线性马达，从而替代旋转驱动源44、旋转输出轴46及止转棒轭48。

并且，gm制冷机10具备驱动机构壳体(以下也简称为壳体)52。在壳体52的一侧固定有第1缸体18a，在壳体52的另一侧固定有第2缸体18b。第2缸体18b与第1缸体18a同轴配置。第1轴承部38a配设于第1缸体18a与壳体52的边界或其附近。第2轴承部38b配设于第2缸体18b与壳体52的边界或其附近。

共用驱动机构40容纳于壳体52。即，在壳体52内容纳有往复驱动源42及止转棒轭48。第1连结杆50a及第2连结杆50b的近端与止转棒轭48同样地容纳于壳体52。第1连结杆50a及第2连结杆50b的远端则与第1置换器16a及第2置换器16b同样地分别容纳于第1缸体18a及第2缸体18b。

如此，共用驱动机构40连结于第1置换器16a及第2置换器16b，以便驱动第1置换器16a及第2置换器16b沿轴向进行往复移动。第1置换器16a及第2置换器16b彼此连结并固定在一起而构成单一的置换器连结体16。第2置换器16b相对于第1置换器16a的相对位置在第1置换器16a及第2置换器16b沿轴向进行往复移动的过程中不变。

因此，第1置换器16a的沿轴向往复移动与第2置换器16b的沿轴向往复移动成为彼此相反的相位。当第1置换器16a位于其上止点(即，近端侧的止点)时，第2置换器16b位于其下止点(即，远端侧的止点)。当第1置换器16a从上止点朝向下止点移动时(即，第1置换器16a以使第1膨胀室20a变小的方式从第1冷头14a的近端向远端移动时)，第2置换器16b从下止点朝向上止点移动(即，第2置换器16b以使第2膨胀室20b变大的方式从第2冷头14b的远端向近端移动)。

壳体52具备：高压端口54，其用于从压缩机12向工作气体回路70供给工作气体；及低压端口56，其用于从工作气体回路70向压缩机12排出工作气体。因此，工作气体回路70通过高压端口54连接于压缩机12的吐出口。并且，工作气体回路70通过低压端口56连接于压缩机12的吸入口。

壳体52的内部空间(以下，有时称为低压气体室60)与压缩机12的吸入口连通。因此，低压气体室60始终维持在低压。第1轴承部38a及第2轴承部38b分别构成相对于低压气体室60保持第1缸体18a及第2缸体18b的气密性的密封部。或者，也可以与第1轴承部38a及第2轴承部38b独立地设置单独的密封部。如此，低压气体室60分别与第1室温室22a及第2室温室22b隔离。低压气体室60与第1室温室22a之间不存在气体的直接流通，低压气体室60与第2室温室22b之间不存在气体的直接流通。

工作气体回路70构成为，在第1气体室(即，第1膨胀室20a及/或第1室温室22a)与第2气体室(即，第2膨胀室20b及/或第2室温室22b)之间产生压力差。该压力差以辅助共用驱动机构40的方式作用于置换器连结体16。在图1中，在置换器连结体16向下移动时(即，第1(第2)置换器16a(16b)从上(下)止点向下(上)止点移动时)，工作气体回路70使得第2气体室的压力高于第1气体室的压力。如此一来，能够利用第1气体室与第2气体室之间的压力差来辅助置换器连结体16的向下移动。反之亦然。

工作气体回路70具备阀部72。阀部72具备第1吸气阀v1、第1排气阀v2、第2吸气阀v3、第2排气阀v4及均压阀v5。阀部72容纳于壳体52。第1吸气阀v1构成为使第1气体室的吸气变得可能，第1排气阀v2构成为使第1气体室的排气变得可能。第2吸气阀v3构成为使第2气体室的吸气变得可能，第2排气阀v4构成为使第2气体室的排气变得可能。均压阀v5构成为使第1气体室与第2气体室的均压化(压力均匀化)变得可能。

阀部72可以采用回转阀的形式。此时，阀部72可以连结于旋转输出轴46以便通过旋转驱动源44的旋转而得以旋转驱动。回转阀也可以构成为确定由第1吸气阀v1、第1排气阀v2、第2吸气阀v3、第2排气阀v4及均压阀v5构成的阀群。

当阀部72为回转阀时，阀部72具备转子阀树脂部件(以下，有时简称为阀转子)及定子阀金属部件(以下，有时简称为阀定子)。即，阀转子由树脂材料(例如，工程塑料材料、氟树脂材料)制成，阀定子由金属(例如铝材或铁材)制成。另外，也可以由金属制成阀转子，由树脂制成阀定子。

阀定子及阀转子均配设于低压气体室60。阀定子固定于壳体52。阀转子经由轴承以能够旋转的方式支承于壳体52。阀转子连结于旋转输出轴46，且其通过旋转驱动源44的旋转而相对于阀定子进行旋转。阀转子及阀定子有时还分别被称为阀盘及阀主体。

或者，阀部72也可以具备能够分别单独控制的多个控制阀及控制这些控制阀的控制部。

阀部72构成为，在使第1吸气阀v1开放之后紧接着使均压阀v5关闭。从第1吸气阀v1的开放至均压阀v5的关闭为止的阀定时(例如，相对于阀定子的阀转子的旋转角度)优选在1度至9度的范围，更优选在2度至6度的范围，进一步优选在3度至5度的范围，最优选为大致4度。除此之外或者代替此，阀部72构成为，在使第2排气阀v4开放之后紧接着使均压阀v5关闭。从第2排气阀v4的开放至均压阀v5的关闭为止的阀定时优选在1度至9度的范围，更优选为2度至6度的范围，进一步优选在3度至5度的范围，最优选为大致4度。

阀部72构成为，在使第1排气阀v2开放之后紧接着使均压阀v5关闭。从第1排气阀v2的开放至均压阀v5的关闭为止的阀定时优选在1度至9度的范围，更优选在2度至6度的范围，进一步优选在3度至5度的范围，最优选为大致4度。除此之外或者代替此，阀部72构成为，在使第2吸气阀v3开放之后紧接着使均压阀v5关闭。从第2吸气阀v3的开放至均压阀v5的关闭为止的阀定时优选在1度至9度的范围，更优选在2度至6度的范围，进一步优选在3度至5度的范围，最优选为大致4度。

如图2所示，第1吸气阀v1构成为确定第1冷头14a的第1吸气期间a1。并且，如图1所示，第1吸气阀v1配设于将高压端口54连接于第1冷头14a的第1室温室22a的第1吸气流路74a上。在第1吸气期间a1(即，第1吸气阀v1开启的期间)，工作气体从压缩机12的吐出口流向第1室温室22a。相反，在第1吸气阀v1关闭的期间，工作气体不会从压缩机12供给到第1室温室22a。

第1排气阀v2构成为确定第1冷头14a的第1排气期间a2。第1排气阀v2配设于将低压端口56连接于第1冷头14a的第1室温室22a的第1排气流路76a上。在第1排气期间a2(即，第1排气阀v2开启的期间)，工作气体从第1室温室22a流向压缩机12的吸入口。在第1排气阀v2关闭的期间，工作气体不会从第1室温室22a回收到压缩机12。如图1所示，第1排气流路76a的一部分在第1室温室22a侧可以共用第1吸气流路74a。

同样，第2吸气阀v3构成为确定第2冷头14b的第2吸气期间a3。第2吸气阀v3配设于将高压端口54连接于第2冷头14b的第2室温室22b的第2吸气流路74b上。在第2吸气期间a3(即，第2吸气阀v3开启的期间)，工作气体从压缩机12的吐出口流向第2室温室22b。在第2吸气阀v3关闭的期间，工作气体不会从压缩机12供给到第2室温室22b。如图1所示，第2吸气流路74b的一部分在压缩机12侧可以共用第1吸气流路74a。

第2排气阀v4构成为确定第2冷头14b的第2排气期间a4。第2排气阀v4配设于将低压端口56连接于第2冷头14b的第2室温室22b的第2排气流路76b上。在第2排气期间a4(即，第2排气阀v4开启的期间)，工作气体从第2室温室22b流向压缩机12的吸入口。在第2排气阀v4关闭的期间，工作气体不会从第2室温室22b回收到压缩机12。如图1所示，第2排气流路76b的一部分在第2室温室22b侧可以共用第2吸气流路74b。并且，第2排气流路76b的一部分在压缩机12侧可以共用第1排气流路76a。

均压阀v5构成为确定第1均压期间b1及第2均压期间b2。均压阀v5配设于连通第1室温室22a与第2室温室22b的旁通流路58上。旁通流路58将第1吸气流路74a连接于第2排气流路76b，并且将第2吸气流路74b连接于第1排气流路76a。这些其他流路与旁通流路58的连接点位于吸排气阀(即，第1吸气阀v1、第1排气阀v2、第2吸气阀v3及第2排气阀v4)与室温室(即，第1室温室22a及第2室温室22b)之间。因此，与吸排气阀的开闭无关地，均压阀v5能够直接连接第1冷头14a的第1气体室与第2冷头14b的第2气体室。

详细内容将后述，在第1均压期间b1开始时，第1冷头14a的第1气体室为低压，第2冷头14b的第2气体室为高压。因此，在第1均压期间b1(即，均压阀v5开启的期间)，工作气体从第2室温室22b流向第1室温室22a。相反，在第2均压期间b2开始时，第1冷头14a为高压，第2冷头14b为低压。因此，在第2均压期间b2(即，均压阀v5开启的期间)，工作气体从第1室温室22a流向第2室温室22b。通过开放均压阀v5，第1冷头14a与第2冷头14b得到均压化。在均压阀v5关闭的期间，第1室温室22a与第2室温室22b之间不存在气体的直接流通。

图2中例示了第1吸气期间a1、第1排气期间a2、第2吸气期间a3、第2排气期间a4、第1均压期间b1及第2均压期间b2。第1吸气期间a1与第1排气期间a2交替，第2吸气期间a3与第2排气期间a4交替。并且，第1均压期间b1与第2均压期间b2交替。这些期间分别表示对应的阀开放的期间。即，阀在图2中以实现表示的期间开放，阀在以虚线表示的期间关闭。

在图2中，将置换器连结体16沿轴向往复移动的一个周期与360度进行了关联，因此，0度对应于周期开始时刻，360度对应于周期结束时刻。90度、180度、270度分别对应于1/4周期、半个周期、3/4周期。在0度，第1(第2)置换器16a(16b)位于下(上)止点或其附近，在180度，第1(第2)置换器16a(16b)位于上(下)止点或其附近。

第1均压期间b1从第1时刻t1开始并在第3时刻t3结束。在图2所示的例子中，第1时刻t1为0度，第3时刻t3为90度。

第1吸气期间a1及第2排气期间a4从第2时刻t2开始并在第4时刻t4结束。与第3时刻t3相比，第2时刻t2优选提前1度至9度，更优选提前2度至6度，进一步优选提前3度至5度，最优选提前大致4度。在图2所示的例子中，第1吸气期间a1的开始时刻与第2排气期间a4的开始时刻一致，但是也可以不同。

如图2所示的例子那样，第2排气期间a4的结束时刻可以与第2均压期间b2的开始时刻(及/或第1吸气期间a1的结束时刻)不一致。并且，第1吸气期间a1的结束时刻也可以与第2均压期间b2的开始时刻不一致。第2排气期间a4的结束时刻(及/或第1吸气期间a1的结束时刻)可以比第2均压期间b2的开始时刻稍微提前(例如，1度至9度)。

第2均压期间b2从第4时刻t4开始并在第6时刻t6结束。在图2所示的例子中，第4时刻t4为180度，第6时刻t6为270度。

第1排气期间a2及第2吸气期间a3从第5时刻t5开始并在第7时刻t7结束。与第6时刻t6相比，第5时刻t5优选提前1度至9度，更优选提前2度至6度，进一步优选提前3度至5度，最优选提前大致4度。在图2所示的例子中，第1排气期间a2的开始时刻与第2吸气期间a3的开始时刻一致，但是也可以不同。

如图2所示的例子那样，第1排气期间a2的结束时刻也可以与第1均压期间b1的开始时刻(及/或第2吸气期间a3的结束时刻)不一致。并且，第2吸气期间a3的结束时刻也可以与第1均压期间b1的开始时刻不一致。第1排气期间a2的结束时刻(及/或第2吸气期间a3的结束时刻)也可以比第1均压期间b1的开始时刻稍微提前(例如，1度至9度)。

图3中例示了使gm制冷机10以图2所示的阀定时进行运转时的第1冷头14a及第2冷头14b的压力变动。在图3中，用实线表示第1冷头14a的压力，用单点划线表示第2冷头14b的压力。图3所示的压力变动为第1均压期间b1与第1吸气期间a1(及第2排气期间a4)大致重叠4度，并且第2均压期间b2与第1排气期间a2(及第2吸气期间a3)大致重叠4度的情况下测定的结果。

下面，参考图1至图3对上述结构的gm制冷机10的动作进行说明。在第1时刻t1，均压阀v5被开启，开始第1均压期间b1。第1均压期间b1在第1排气期间a2及第2吸气期间a3之后。因此，在第1均压期间b1开始时，第1冷头14a内的工作气体为低压pl，第2冷头14b内的工作气体为高压ph。

因此，在第1均压期间b1，从第2冷头14b向第1冷头14a供给工作气体。并且，在第2冷头14b的第2膨胀室20b，气体进行膨胀而被冷却。膨胀的气体一边冷却第2蓄冷器26b一边经过第2室温室22b流出第2冷头14b。气体从第2冷头14b通过旁通流路58及均压阀v5流入第1冷头14a。第1置换器16a及第2置换器16b向上移动，第1膨胀室20a的容积增加，另一方面第2膨胀室20b的容积减少。第2冷头14b被减压，第1冷头14a被升压。如此，两个冷头被均压化，成为平均压力pa。

接着，在第2时刻t2，第1吸气阀v1被开启，开始第1吸气期间a1。同时，第2排气阀v4被开启，开始第2排气期间a4。紧接着，在第3时刻t3，均压阀v5被关闭，结束第1均压期间b1。在从第2时刻t2至第3时刻t3为止的期间，第1吸气期间a1及第2排气期间a4与第1均压期间b1重叠。

通过第1吸气阀v1的开启，高压气体从压缩机12供给至第1冷头14a的第1室温室22a，第1冷头14a从平均压pa升压为高压ph。流入的气体一边通过第1蓄冷器26a一边被第1蓄冷器26a冷却，并进入第1膨胀室20a。在气体流入第1冷头14a的期间，第1置换器16a向上止点移动。如此，在第4时刻t4，第1吸气阀v1被关闭，结束第1吸气期间a1。第1膨胀室20a的容积变得最大，并且被高压气体所充满。

并且，通过第2排气阀v4的开启，第2冷头14b从平均压pa减压为低压pl。气体在第2膨胀室20b膨胀而被冷却。膨胀的气体一边冷却第2蓄冷器26b一边经过第2室温室22b回收至压缩机12。这段期间，第2置换器16b向下止点移动。临近第4时刻t4时，第2排气阀v4被关闭，结束第2排气期间a4。第2膨胀室20b的容积变得最小。

在第4时刻t4，均压阀v5被开启，开始第2均压期间b2。此时，第1冷头14a内的工作气体为高压ph，第2冷头14b内的工作气体为低压pl。

由此，在第2均压期间b2，从第1冷头14a向第2冷头14b供给工作气体。并且，在第1膨胀室20a，气体膨胀而被冷却。膨胀的气体一边冷却第1蓄冷器26a一边经过第1室温室22a流出第1冷头14a。气体从第1冷头14a通过旁通流路58及均压阀v5流入第2冷头14b。第1置换器16a及第2置换器16b向下移动，第1膨胀室20a的容积减少，另一方面第2膨胀室20b的容积增加。第1冷头14a被减压，第2冷头14b被升压。如此两个冷头被均压化。

接着，在第5时刻t5，第1排气阀v2被开启，开始第1排气期间a2。同时，第2吸气阀v3被开启，开始第2吸气期间a3。紧接着在第6时刻t6，均压阀v5被关闭，结束第2均压期间b2。在从第5时刻t5至第6时刻t6为止的期间，第1排气期间a2及第2吸气期间a3与第2均压期间b2重叠。

通过第1排气阀v2的开启，第1冷头14a从平均压pa减压为低压pl。气体在第1膨胀室20a膨胀而被冷却。膨胀的气体一边冷却第1蓄冷器26a一边经过第1室温室22a回收至压缩机12。这段期间，第1置换器16a向下止点移动。在第7时刻，第1排气阀v2被关闭，结束第1排气期间a2。第1膨胀室20a的容积变得最小。

并且，通过第2吸气阀v3的开启，高压气体从压缩机12供给至第2室温室22b，第2冷头14b从平均压pa升压为高压ph。流入的气体一边通过第2蓄冷器26b一边被第2蓄冷器26b冷却，并进入第2膨胀室20b。在气体流入第2冷头14b的期间，第2置换器16b向上止点移动。如此，紧接着第7时刻t7之后，第2吸气阀v3被关闭，结束第2吸气期间a3结束。第2膨胀室20b的容积变得最大，并且被高压气体所充满。

之后，再次开始第1均压期间b1，并且反复进行上述吸排气工序。

gm制冷机10通过反复进行上述冷却循环(即，gm循环)，能够将第1冷却台24a及第2冷却台24b冷却至所希望的超低温。

通过采用包括上述均压工序在内的阀定时，能够将两个冷头中的一个用作另一个的气体供给源。通过使两个冷头交替进行吸排气，能够回收pv做功，能够提高gm制冷机10的效率。

并且，通过采用包括上述重叠期间(即，第2时刻t2至第3时刻t3及第5时刻t5至第6时刻t6)在内的阀定时，能够提高gm制冷机10的制冷能力。

图4为表示一种实施方式所涉及的gm制冷机10的制冷能力与重叠期间之间的关系的曲线图。图4中的纵轴表示80k下的制冷能力。图4中的横轴表示第1均压期间b1与第2排气期间a4的第1重叠期间。在获得图4的曲线图时，将第2均压期间b2与第1排气期间a2的第2重叠期间设为与第1重叠期间相等。并且，将第1均压期间b1与第1吸气期间a1的重叠期间设定为大致4度，将第2均压期间b2与第2吸气期间a3的重叠期间也设定为大致4度。在图4中，实线表示试验结果，虚线表示发明人基于该试验结果合理推测的值。

由图4可以理解，gm制冷机10的制冷能力表现为在某一特定的第1重叠期间具有最大值的单峰型的变化。具体而言，在第1重叠期间及第2重叠期间均为大致4度时，gm制冷机10在80k下的制冷能力达到了大致615w的最大值。相比之下，未重叠时(即，重叠期间为0度)，制冷能力的推测值停留在大致595w。并且，重叠较大时(例如10度)，制冷能力的推测值大致为590w。

根据发明人的研究，为了获得这种提高制冷能力的优点，无需吸气期间及排气期间这两个期间均与均压期间重叠。只要吸气期间或排气期间中的一个期间与均压期间重叠，制冷能力便会提高。由此，例如，gm制冷机10的阀部72也可以构成为，在使第1吸气阀v1开放之后紧接着使均压阀v5关闭，并且在使均压阀v5关闭的同时或关闭之后紧接着使第2排气阀v4开放。并且，阀部72也可以构成为，在使第2排气阀v4开放之后紧接着使均压阀v5关闭，并且在使均压阀v5关闭的同时或关闭之后紧接着至第1吸气阀v1开放。关于第1排气阀v2、第2吸气阀v3及均压阀v5的开放和关闭时刻也相同。

因此，第1重叠期间(及/或第2重叠期间)优选在1度至9度的范围内。由此，与不重叠的情况相比，能够提高gm制冷机10的制冷能力。并且，与过度重叠的情况相比，能够提高gm制冷机10的制冷能力。第1重叠期间(及/或第2重叠期间)更优选在2度至6度的范围，进一步优选在3度至5度的范围，最优选为大致4度。

另外，有一种为了减少gm制冷机的膨胀机中的驱动转矩而利用气体压力的所谓“气体辅助”技术。典型的气体辅助通过将供给过来的工作气体的一部分分配到与膨胀空间隔开的膨胀机内的气体辅助室来实现。供给至气体辅助室的工作气体对膨胀空间内的pv做功没有帮助。因此，气体辅助具有会招致pv做功下降(即，制冷能力下降)的缺点。

然而，在上述实施方式中，第1吸气期间a1与第2排气期间a4重叠。因此，从压缩机12向第1冷头14a供给气体时，压缩机12从第2冷头14b回收气体。此时，第1膨胀室20a的压力变得高于第2膨胀室20b的压力，该压力差使得置换器连结体16朝向图1中的上方施力。由于作用力的朝向与置换器连结体16的移动方向一致，因此能够通过压力差来辅助共用驱动机构40。

并且，第1排气期间a2与第2吸气期间a3重叠，因此，从第1冷头14a回收气体时，向第2冷头14b供给气体，第1膨胀室20a的压力变得低于第2膨胀室20b。该压力差使得置换器连结体16朝向图1中的下方施力。因此，与第1吸气期间a1同样，在第1排气期间a2也能够通过压力差辅助共用驱动机构40。

因此，第1冷头14a及第2冷头14b各自的运转本身向置换器连结体16提供气体辅助。采用上述结构，不会像上述典型的气体辅助结构那样在专用的气体辅助室消耗工作气体，并且也不会产生pv做功的损失。并且，由于能够减少共用驱动机构40为了驱动置换器连结体16而产生的驱动转矩，因此能够实现驱动机构的小型化。

或者，也可以仅通过两个冷头之间的压差来驱动置换器连结体16。

获得上述优点无需使第1吸气期间a1与第2排气期间a4准确地一致。只要第2排气期间a4与第1吸气期间a1至少一部分重叠即可。同样，也无需使第1排气期间a2与第2吸气期间a3准确地一致。只要第2吸气期间a3与第1排气期间a2至少一部分重叠即可。

在上述实施方式中，第2吸气期间a3未与第1吸气期间a1重叠。并且，第2排气期间a4未与第1排气期间a2重叠。由此，压缩机12对第1冷头14a的吸排气时间与压缩机12对第2冷头14b的吸排气时间完全错开。由此，能够抑制压缩机12在高低压之间变动，能够提高压缩机12的效率。

获得上述优点无需使两个冷头的吸排气时间完全错开。只要第2吸气期间a3从第1吸气期间a1延迟即可，优选延迟150度以上。与此同时或代替此，只要第2排气期间a4从第1排气期间a2延迟即可，优选延迟150度以上。

第1吸气期间a1与第2排气期间a4的长度也可以不同。同样，第1排气期间a2与第2吸气期间a3的长度也可以不同。吸气期间与排气期间之差可以是例如20度以内或5度以内。由此，可以调整第1冷头14a与第2冷头14b之间的制冷能力之差。

并且，第1吸气期间a1与第1排气期间a2的长度也可以不同。同样，第2吸气期间a3与第2排气期间a4的长度也可以不同。此时，吸气期间与排气期间之差可以是例如20度以内或5度以内。

此外，在上述实施方式中，以使对置配置的两个冷头纵向配置的方式设置了gm制冷机10，因此能够减少其设置地面面积。

如上所述，在一种实施方式中，阀部72由回转阀构成。以下，对实现包括上述重叠期间在内的阀定时的示例性的回转阀的结构进行说明。

图5中(a)及(b)为表示一种实施方式所涉及的阀部72的阀定子72a及阀转子72b的概略俯视图。图6为图5中(a)及(b)所示的阀部72的沿a-a线剖切的剖视图，图7为图5中(b)所示的阀转子72b的沿b-b线剖切的剖视图。图6及图7中所示的单点划线表示阀旋转轴y。

阀定子72a具有与阀旋转轴y垂直的定子平面62，阀转子72b同样具有与阀旋转轴y垂直的转子平面64。阀转子72b相对于阀定子72a能够绕阀旋转轴y进行旋转。在阀转子72b相对于阀定子72a进行旋转时，转子平面64相对于定子平面62进行旋转滑动。通过使定子平面62与转子平面64的面接触，防止制冷剂气体泄漏。

阀定子72a具备高压气体流入口66、第1定子流路68a及第2定子流路68b。高压气体流入口66开口于定子平面62的中心部且沿旋转轴方向贯穿阀定子72a的中心部而形成。高压气体流入口66在定子平面62上确定以阀旋转轴y为中心的圆形轮廓。高压气体流入口66与图1所示的高压端口54连通。

第1定子流路68a及第2定子流路68b在定子平面62上开口于相对于高压气体流入口66彼此相反的一侧。由此，第1定子流路68a及第2定子流路68b位于高压气体流入口66的径向外侧。第1定子流路68a及第2定子流路68b在定子平面62上确定以阀旋转轴y为中心的扇形轮廓。由此，第1定子流路68a及第2定子流路68b在定子平面62上的径向外侧具有圆弧状的外缘线。

如图6所示，第1定子流路68a及第2定子流路68b从定子平面62沿旋转轴方向在阀定子72a内延伸并在中途弯曲，开口于圆筒状阀定子72a的侧面。如此，第1定子流路68a及第2定子流路68b贯穿阀定子72a。第1定子流路68a通过形成于壳体52的流路与图1所示的第1室温室22a连通。第2定子流路68b通过形成于壳体52的另一流路与图1所示的第2室温室22b连通。

第1定子流路68a在轴向上的长度与第2定子流路68b在轴向上的长度不同，在图示的例子中，第1定子流路68a比第2定子流路68b长。这是为了密封第1定子流路68a与第2定子流路68b。

图6中概略地表示了阀定子72a与壳体52之间的密封结构。如图6所示，第1密封部件78a、第2密封部件78b及第3密封部件78c设置于阀定子72a与壳体52之间的间隙。这些密封部件例如为o型环等圆环状密封部件，其沿着阀定子72a的侧面且沿周向延伸。第1定子流路68a开口于第1密封部件78a与第2密封部件78b之间，第2定子流路68b开口于第2密封部件78b与第3密封部件78c之间。因此，通过阀部72的旋转动作与密封结构的协同作用，能够将第1室温室22a与第2室温室22b彼此密封。

如图5中(b)所示，阀转子72b具备开口于转子平面64的高压流路80、低压流路82及均压流路84。转子平面64利用这些流路的周围部分与定子平面62面接触。

高压流路80、低压流路82及均压流路84在转子平面64上绕阀旋转轴y排列成圆周状。换言之，高压流路80、低压流路82及均压流路84在转子平面64上配置于以阀旋转轴y为中心围绕阀旋转轴y的圆环区域。在阀部72被组装的情况下，阀定子72a的第1定子流路68a及第2定子流路68b也同样配置于该圆环区域。但是，如后述，高压流路80的径向上的内侧部分从该圆环区域延伸至阀旋转轴y。

因此，在阀转子72b绕阀旋转轴y进行旋转时，阀定子72a的三个流路(即，高压气体流入口66、第1定子流路68a及第2定子流路68b)与阀转子72b的三个流路(即，高压流路80、低压流路82及均压流路84)之间的连接会周期性地切换。由此，阀部72作为上述阀群(即，第1吸气阀v1、第1排气阀v2、第2吸气阀v3、第2排气阀v4及均压阀v5)而动作。

高压流路80为形成于阀转子72b的凹部，距转子平面64的高压流路80的深度比阀转子72b的旋转轴方向上的长度短。因此，高压流路80并未贯穿阀转子72b。高压流路80从转子平面64的中心部朝向径向外侧延伸。如上所述，由于阀定子72a的高压气体流入口66位于定子平面62的中心部，因此，高压流路80始终与阀定子72a的高压气体流入口66连通。

高压流路80在转子平面64上确定扇形的高压流路轮廓81。高压流路轮廓81具有高压流路前缘线81a、高压流路后缘线81b、高压流路内缘线81c及高压流路外缘线81d。高压流路前缘线81a及高压流路后缘线81b在阀旋转方向(即，围绕阀旋转轴y的周向)上彼此分开，高压流路内缘线81c及高压流路外缘线81d在阀径向上彼此分开。高压流路内缘线81c将高压流路前缘线81a的一端连接于高压流路后缘线81b的一端，高压流路外缘线81d将高压流路前缘线81a的另一端连接于高压流路后缘线81b的另一端。高压流路前缘线81a及高压流路后缘线81b分别为直线。

高压流路内缘线81c及高压流路外缘线81d分别为以阀旋转轴y为中心的圆弧。高压流路内缘线81c的中心角相对于阀旋转轴y位于与高压流路外缘线81d的中心角相反的一侧。高压流路内缘线81c相对于高压流路外缘线81d位于径向上的内侧，高压流路内缘线81c的半径比高压流路外缘线81d的半径小。高压流路内缘线81c的半径与高压气体流入口66的圆形轮廓线的半径相等。高压流路外缘线81d的半径比阀转子72b本身的半径稍小。并且，高压流路外缘线81d的半径与第1定子流路68a及第2定子流路68b的外缘线的半径相等。

高压流路80以在阀转子72b的旋转的一个周期中的一部分(例如，第1吸气期间a1)中使高压气体流入口66连通于第1定子流路68a并在该一个周期的另一部分(例如，第2吸气期间a3)中使高压气体流入口66连通于第2定子流路68b的方式形成于阀转子72b。并且，高压流路80以在该一个周期的剩余部分中使第1定子流路68a及第2定子流路68b这两个流路不与高压气体流入口66连通的方式形成于阀转子72b。

由此，在阀部72构成确定第1吸气期间a1的第1吸气阀v1及确定第2吸气期间a3的第2吸气阀v3。高压流路80形成第1吸气阀v1的一部分，并且还形成第2吸气阀v3的一部分。

低压流路82在转子平面64上开口于在径向上与高压流路80相反的一侧。低压流路82形成为沿旋转轴方向贯穿阀转子72b，并且与图1所示的低压气体室60(或低压端口56)连通。

低压流路82在转子平面64上确定扇形的低压流路轮廓83。低压流路轮廓83具有低压流路前缘线83a、低压流路后缘线83b、低压流路内缘线83c及低压流路外缘线83d。低压流路前缘线83a及低压流路后缘线83b在阀旋转方向上彼此分开，低压流路内缘线83c及低压流路外缘线83d在阀径向上彼此分开。低压流路内缘线83c将低压流路前缘线83a的一端连接于低压流路后缘线83b的一端，低压流路外缘线83d将低压流路前缘线83a的另一端连接于低压流路后缘线83b的另一端。

低压流路前缘线83a及低压流路后缘线83b分别为直线。低压流路前缘线83a及低压流路后缘线83b分别沿着以阀旋转轴y为中心的半径而形成于转子平面64上。

低压流路内缘线83c及低压流路外缘线83d分别为以阀旋转轴y为中心的圆弧，并且具有同一个中心角。低压流路内缘线83c相对于低压流路外缘线83d位于径向上的内侧。即，低压流路内缘线83c的半径比低压流路外缘线83d的半径小。低压流路内缘线83c的半径比高压流路内缘线81c的半径稍大。低压流路外缘线83d的半径与高压流路外缘线81d的半径相等。

低压流路82以在阀转子72b的旋转的一个周期的一部分(例如，第1排气期间a2)中使低压气体室60连通于第1定子流路68a并在该一个周期的另一部分(例如，第2排气期间a4)中使低压气体室60连通于第2定子流路68b的方式形成于阀转子72b。并且，低压流路82以在该一个周期的剩余部分中使第1定子流路68a及第2定子流路68b这两个流路不与低压气体室60连通的方式形成于阀转子72b。

由此，在阀部72构成确定第1排气期间a2的第1排气阀v2及确定第2排气期间a4的第2排气阀v4。低压流路82形成第1排气阀v2的一部分，并且还形成第2排气阀v4的一部分。

均压流路84为沿阀径向在阀转子72b内延伸的中空部分。均压流路84与高压流路80及低压流路82均分开，并且不与这些流路彼此连接。

均压流路84在转子平面64上确定扇形的第1均压流路轮廓85及第2均压流路轮廓86。第1均压流路轮廓85在转子平面64上的围绕阀旋转轴y的周向上位于高压流路80与低压流路82之间。第2均压流路轮廓86在转子平面64上的围绕阀旋转轴y的周向上位于高压流路80与低压流路82之间。但是，第2均压流路轮廓86在转子平面64上位于与第1均压流路轮廓85相反的一侧。第1均压流路轮廓85及第2均压流路轮廓86为形状相同的扇形，其具有比低压流路轮廓83的中心角小的中心角(即，比低压流路轮廓83窄)。

第1均压流路轮廓85具有第1均压流路前缘线85a、第1均压流路后缘线85b、第1均压流路内缘线85c及第1均压流路外缘线85d。第1均压流路前缘线85a及第1均压流路后缘线85b在阀旋转方向上彼此分开，第1均压流路内缘线85c及第1均压流路外缘线85d在阀径向上彼此分开。第1均压流路内缘线85c将第1均压流路前缘线85a的一端连接于第1均压流路后缘线85b的一端，第1均压流路外缘线85d将第1均压流路前缘线85a的另一端连接于第1均压流路后缘线85b的另一端。

第1均压流路前缘线85a及第1均压流路后缘线85b分别为直线。第1均压流路前缘线85a及第1均压流路后缘线85b分别沿着以阀旋转轴y为中心的半径而形成于转子平面64上。

第1均压流路内缘线85c及第1均压流路外缘线85d分别为以阀旋转轴y为中心的圆弧，并且具有同一个中心角。第1均压流路内缘线85c相对于第1均压流路外缘线85d位于径向上的内侧。即，第1均压流路内缘线85c的半径比第1均压流路外缘线85d的半径小。第1均压流路内缘线85c的半径与低压流路内缘线83c的半径相等。第1均压流路外缘线85d的半径与高压流路外缘线81d及低压流路外缘线83d的半径相等。

第2均压流路轮廓86也与第1均压流路轮廓85同样具有第2均压流路前缘线86a、第2均压流路后缘线86b、第2均压流路内缘线86c及第2均压流路外缘线86d。

均压流路84以在阀转子72b的旋转的一个周期的一部分(例如，第1均压期间b1及第2均压期间b2)中使第1定子流路68a连通于第2定子流路68b且在该一个周期的剩余部分中使第1定子流路68a不与第2定子流路68b连通的方式形成于阀转子72b。

由此，在阀部72构成确定第1均压期间b1及第2均压期间b2的均压阀v5。均压流路84形成均压阀v5的一部分。

图8为例示一种实施方式所涉及的阀部72的动作的图。在图8中，将阀部72中的流路连接与图2所示的阀定时建立对应关联而示出。图8中，r表示阀旋转方向。高压流路80为高压ph，低压流路82为低压pl。图9概略地表示吸排气工序中的阀部72的流路连接。

如上所述，在第1时刻t1，均压阀v5被开启，开始第1均压期间b1。在第1均压期间b1开始时，与第1冷头14a同样，第1定子流路68a为低压pl，与第2冷头14b同样，第2定子流路68b为高压ph。通过阀转子72b的旋转，均压流路84到达第1定子流路68a及第2定子流路68b。由此，如图6所示，通过均压流路84，第1室温室22a与第2室温室22b连通。由此，如上所述，从第2冷头14b向第1冷头14a供给工作气体。两个冷头被均压化，成为平均压pa。

接着，在第2时刻t2，第1吸气阀v1被开启，开始第1吸气期间a1。同时，第2排气阀v4被开启，开始第2排气期间a4。通过阀转子72b的旋转，高压流路80到达第1定子流路68a，低压流路82到达第2定子流路68b。如图9所示，通过高压流路80，高压端口54与第1室温室22a连通。并且，通过低压流路82，低压气体室60与第2室温室22b连通。从压缩机12向第1冷头14a供给工作气体，从第2冷头14b向压缩机12回收工作气体。第1冷头14a从平均压pa升压为高压ph，第2冷头14b从平均压pa减压为低压pl。

如上所述，从第2时刻t2至第3时刻t3为止为持续第1均压期间b1的重叠期间，因此，如图8所示，均压流路84与第1定子流路68a及第2定子流路68b重叠。在第3时刻t3，均压阀v5被关闭，结束第1均压期间b1。均压流路84越过第1定子流路68a及第2定子流路68b。

之后，到第4时刻t4为止，高压流路80通过第1定子流路68a，低压流路82通过第2定子流路68b。如此，结束第1吸气期间a1及第2排气期间a4。

在第4时刻t4，均压阀v5被开启，开始第2均压期间b2。与第1时刻t1同样，通过阀转子72b的旋转，均压流路84到达第1定子流路68a及第2定子流路68b。通过均压流路84，第1室温室22a与第2室温室22b连通。从第1冷头14a向第2冷头14b供给工作气体。两个冷头被均压化。

接着，在第5时刻t5，第1排气阀v2被开启，开始第1排气期间a2。同时，第2吸气阀v3被开启，开始第2吸气期间a3。通过阀转子72b的旋转，高压流路80到达第2定子流路68b，低压流路82到达第1定子流路68a。通过高压流路80，高压端口54与第2室温室22b连通，工作气体从压缩机12供给至第2冷头14b。通过低压流路82，低压气体室60与第1室温室22a连通，工作气体从第1冷头14a回收至压缩机12。第1冷头14a从平均压pa减压为低压pl。第2冷头14b从平均压pa升压为高压ph。

如上所述，从第5时刻t5至第6时刻t6为止为持续第2均压期间b2的重叠期间，因此，如图8所示，均压流路84与第1定子流路68a及第2定子流路68b重叠。在第6时刻t6，均压阀v5被关闭，结束第1均压期间b1。均压流路84越过第1定子流路68a及第2定子流路68b。

之后，在第7时刻t7，低压流路82通过第1定子流路68a，结束第1排气期间a2。到下一个第1时刻t1为止，高压流路80通过第2定子流路68b，结束第2吸气期间a3。

如上所述，阀转子72b的高压流路80、低压流路82及均压流路84在转子平面64上绕阀旋转轴y排列成圆周状。均压流路84在转子平面64上的绕阀旋转轴y的周向上配置于高压流路80与低压流路82之间。由此，与在转子平面64上的径向上与高压流路80及/或低压流路82不同的位置上配置均压流路84的情况相比，能够缩小阀转子72b的直径。由此，能够使阀部72及其驱动机构(例如，共用驱动机构40)小型化，因此优选。

通过采用包括上述重叠期间(即，第2时刻t2至第3时刻t3及第5时刻t5至第6时刻t6)在内的阀定时，能够在围绕阀旋转轴y的周向上加大高压流路80及/或低压流路82。由于能够延长吸气期间及/或排气期间，因此能够减少流路压力损失。由此，能够提高gm制冷机10的制冷能力。

在阀转子72b中，高压流路外缘线81d、低压流路外缘线83d、第1均压流路外缘线85d及第2均压流路外缘线86d位于同一个圆周上。而且，低压流路内缘线83c、第1均压流路内缘线85c及第2均压流路内缘线86c位于同一个圆周上。由此，能够将阀转子72b的直径抑制得较小的同时能够加大高压流路轮廓81、低压流路轮廓83、第1均压流路轮廓85及第2均压流路轮廓86在径向上的尺寸。并且，能够将流路面积设定为较大。这也有助于减少流路压力损失。

以上，根据实施例对本发明进行了说明。本发明并不限定于上述实施方式，可以进行各种设计变更，可以存在各种变形例，并且这种变形例也属于本发明的范围，这对本领域技术人员来说是可以理解的。

高压流路80、低压流路82及均压流路84的位置及/或形状并不只限于图示的例子，也可以采用其他位置及/或形状。并且，高压气体流入口66、第1定子流路68a及第2定子流路68b的位置及/或形状并不只限于图示的例子，也可以采用其他位置及/或形状。

第2冷头14b也可以不与第1冷头14a对置配置。例如，第2冷头14b也可以与第1冷头14a并列配置。

产业上的可利用性

本发明能够应用于gm(吉福德-麦克马洪、gifford-mcmahon)制冷机领域中。

符号说明

10-gm制冷机，14a-第1冷头，14b-第2冷头，16a-第1置换器，16b-第2置换器，18a-第1缸体，18b-第2缸体，40-共用驱动机构，42-往复驱动源，44-旋转驱动源，46-旋转输出轴，48-止转棒轭，50a-第1连结杆，50b-第2连结杆，70-工作气体回路，72-阀部，72a-阀定子，72b-阀转子，v1-第1吸气阀，a1-第1吸气期间，v2-第1排气阀，a2-第1排气期间，v3-第2吸气阀，a3-第2吸气期间，v4-第2排气阀，a4-第2排气期间，v5-均压阀，b1-第1均压期间，b2-第2均压期间。