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고압 기체의 유동으로 상승 또는 하강하는 자유피스톤을 내부에 포함하는 실린더,상기 실린더의 일측과 연결되고, 상기 고압 기체를 외부로부터 상기 실린더의 내부로 유입시키기 위하여 개방되는 흡기 밸브, 상기 실린더의 일측과 연결되고, 상기 실린더 내부의 팽창된 고압 기체를 외부로 배출시키기 위하여 개방되는 배기 밸브, 상기 실린더와 연결되어, 상기 흡기 밸브가 폐쇄될 때 상기 실린더로부터 유입된 고압 기체를 상기 배기 밸브가 개방될 때 상기 실린더로 배출하는 저장소,상기 실린더와 상기 저장소 사이에 연결되어, 상기 자유피스톤이 상승하여 상기 고압 기체가 상기 실린더로부터 상기 저장소로 유입될 때 또는 상기 자유피스톤이 하강하여 상기 고압 기체가 상기 저장소로부터 상기 실린더로 배출될 때, 상기 실린더 내부의 압력과 상기 저장소 내부의 압력 간에 위상 차이가 발생하도록 상기 고압 기체에 유동 저항을 제공하는 유동 저항 밸브를 포함하고,상기 유동 저항은,상기 고압 기체가 상기 저장소로 유입되는 시간 또는 속도를 감소시켜 상기 위상 차이를 발생시키는, 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기
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제1항에서,상기 실린더는, 상기 자유피스톤의 상부인 고온부와, 상기 자유피스톤의 하부인 저온부로 구분되고, 상기 유동 저항 밸브는 상기 고온부에 연결되고,상기 흡기 밸브 및 상기 배기 밸브는 상기 저온부에 연결되며,상기 유동 저항은, 상기 고온부와 상기 저장소 간의 압력 위상 차이를 발생시키는, 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기
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제1항에서,상기 유동 저항 밸브는,오리피스(Orifice) 밸브를 포함하는, 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기
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제1항에서,상기 흡기 밸브 및 상기 배기 밸브는,전자식 자동 밸브를 포함하는, 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기
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극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기의 동작 방법으로서,상기 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기는, 고압 기체의 유동으로 상승 또는 하강하는 자유피스톤을 내부에 포함하는 실린더와, 상기 실린더와 각각 연결되는 흡기 밸브 및 배기 밸브와, 상기 실린더로부터 유입된 고압 기체를 상기 실린더로 배출하는 저장소와, 상기 실린더와 상기 저장소 사이에 연결되어 상기 저장소에 유입 및 배출되는 고압 기체의 유동 저항을 발생시키는 유동 저항 밸브를 포함하고, 상기 흡기 밸브를 개방하고 상기 배기 밸브를 폐쇄시키면, 상기 자유피스톤을 상승시키면서 상기 실린더 내부로 상기 고압 기체가 유입되는 흡기 과정으로 동작하는 단계,상기 흡기 밸브 및 상기 배기 밸브를 모두 폐쇄하면, 상기 실린더 내부에 유입된 고압 기체가 팽창하는 팽창 과정으로 동작하는 단계, 그리고상기 흡기 밸브는 폐쇄하고 상기 배기 밸브를 개방하면, 상기 자유피스톤을 하강시키면서 상기 실린더 내부의 고압 기체가 외부로 배출되는 배기 과정으로 동작하는 단계를 포함하고,상기 흡기 과정 및 상기 팽창 과정은, 상기 실린더 내부에 유입된 고압 기체가 상기 저장소로 유입되고, 상기 배기 과정은, 상기 저장소에 유입된 고압 기체가 상기 실린더 내부로 배출되며, 상기 유동 저항 밸브는,상기 실린더와 상기 저장소 사이에 연결되어, 상기 자유피스톤이 상승하여 상기 고압 기체가 상기 실린더로부터 상기 저장소로 유입될 때 또는 상기 자유피스톤이 하강하여 상기 고압 기체가 상기 저장소로부터 상기 실린더로 배출될 때, 상기 실린더 내부의 압력과 상기 저장소 내부의 압력 간에 위상 차이가 발생하도록 상기 고압 기체에 유동 저항을 제공하고,상기 유동 저항은,상기 고압 기체가 상기 저장소로 유입되는 시간 또는 속도를 감소시켜 상기 위상 차이를 발생시키는, 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기의 동작 방법
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제7항에서,상기 유동 저항 밸브는, 오리피스(Orifice) 밸브를 포함하고,상기 유동 저항은,오리피스 크기 또는 개수에 따라 저항 크기가 조절되는, 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기의 동작 방법
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제7항에서,상기 흡기 밸브 및 상기 배기 밸브는, 미리 설정된 시간에 따라 자동으로 개폐되는, 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기의 동작 방법
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제7항에서,상기 배기 과정으로 동작하는 단계 이후,상기 자유피스톤이 하강하여 상기 실린더의 바닥에 닿으면, 상기 배기밸브를 폐쇄시키는 단계를 더 포함하는, 극저온 자유피스톤 왕복동식 팽창기의 동작 방법
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