54b。并且，图3所示的二级低温端153b具有轴向长度与本实施方式所涉及的图2所示的二级气体流通间隙54c的轴向长度相同的二级气体流通间隙154c。因此，二级低温端153b具有与本实施方式所涉及的图2所示的二级冷却台底部87相比在轴向Q上明显变厚的二级置换器底部158。二级蓄冷器160的低温端远离二级膨胀室155。
[0044]因此，根据本实施方式，由于二级置换器底部58的轴向厚度较小，因此能够使二级蓄冷器60的低温端靠近二级膨胀室55。不需要如图3所示的被较厚的二级置换器底部158占用的不必要空间。能够缩短二级冷却部50的轴向长度，可实现GM制冷机I的小型化。
[0045]若改变观点，在本实施方式中，由于与间隙侧开口 70相比蓄冷器侧开口 71配置在更靠低温侧，因此将本实施方式所涉及的二级蓄冷器60的轴向长度可设为比图3所示的二级蓄冷器160长。由此，能够增加二级蓄冷器60的蓄冷材料的量，因此能够提高GM制冷机I的制冷能力。
[0046]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，可进行各种设计变更，可以是各种变形例，并且这种变形例也属于本发明的范围内，这对本领域技术人员来说是可以理解的。
[0047]例如，如图4所示，二级置换器气体通路54b的蓄冷器侧开口 71可以形成于二级置换器底部58。间隙侧开口 70与上述实施方式相同，形成于二级置换器侧壁57的外周面。如此，间隙侧开口 70可以配置于比蓄冷器侧开口 71在轴向Q上更靠高温侧。
[0048]或者，如图5所示，二级置换器52可具备:置换器主体部75，具有间隙侧开口 70 ;置换器盖部76，具有蓄冷器侧开口 71。置换器主体部75可具备主体螺纹部77，置换器盖部76可具备盖螺纹部78。采用这种结构，可在置换器低温端容易实现本实施方式所涉及的弯曲的气体流路结构。
[0049]置换器主体部75的低温端开放，置换器盖部76从该开口部插入置换器主体部75的低温端，盖螺纹部78与主体螺纹部77螺合。如此，置换器盖部76固定于置换器主体部75。
[0050]置换器盖部76具备:置换器底部79，堵塞置换器主体部75的低温端；内壁部80，从置换器底部79朝向高温侧延伸以插入置换器主体部75的低温端。蓄冷器侧开口 71设置在内壁部80的低温端。盖螺纹部78设置在内壁部80的高温侧端部。沿周向可以形成多个蓄冷器侧开口 71。
[0051]置换器主体部75具备包围置换器盖部76的内壁部80的外壁部81。间隙侧开口70以在轴向Q上位于比蓄冷器侧开口 71更靠高温侧的方式设置在外壁部81。沿周向可以形成多个间隙侧开口 70。外壁部81的低温端与置换器底部79的外周部抵接。主体螺纹部77设置在比间隙侧开口 70更靠高温侧少许的位置。内壁部80与外壁部81之间形成有连接路72。
[0052]另外，还可以与图5所示的实施方式相反，置换器主体部75具备具有蓄冷器侧开口 71的内壁部，置换器盖部76具备具有间隙侧开口 70的外壁部。此时，置换器主体部75的低温端被置换器盖部76覆盖，盖螺纹部78与主体螺纹部77螺合，置换器盖部76固定于置换器主体部75。
[0053]在上述实施方式中，以二级式的蓄冷式制冷机的第二级为例进行了说明，但本发明的实施方式并不限定于此。例如，实施方式所涉及的气体流路结构也可以设置在二级式的蓄冷式制冷机的第一级的低温端(例如一级低温端23b)。此时，一级置换器气体通路40c可形成为在一级置换器侧壁24及/或一级置换器底部形成的弯曲流路。例如，一级置换器气体通路40c的间隙侧开口及蓄冷器侧开口沿径向形成于一级置换器侧壁24，一级置换器气体通路40c的连接路沿轴向Q形成于一级置换器侧壁24也可。与一级蓄冷器30的低温端的轴向位置相比，间隙侧开口的轴向位置位于更靠高温侧。间隙侧开口位于比蓄冷器侧开口在轴向Q上更靠高温侧。实施方式所涉及的气体流路结构也可以设置在第一级及第二级双方的低温端。
[0054]或者，实施方式所涉及的气体流路结构也可以设置在单级式的蓄冷式制冷机的低温端。而且，实施方式所涉及的气体流路结构也可以设置在三级式(或其他多级式)的蓄冷式制冷机中的至少一个级的低温端。
[0055]在上述实施方式中，以GM制冷机I为例子进行了说明，但并不限定于此，实施方式所涉及的气体流路结构也可以设置在具备内置有蓄冷器的置换器的其他种类的蓄冷式制冷机。
[0056]具备实施方式所涉及的气体流路结构的GM制冷机I或其他蓄冷式制冷机可用作超导磁铁、低温泵、X射线检测器、红外线传感器、量子光子检测器、半导体检测器、稀释制冷机、He3制冷机、绝热去磁制冷机、氦液化器、低温恒温器等的冷却机构或液化机构。
【主权项】
1.一种单级式或多级式的蓄冷式制冷机，其特征在于，具备: 缸体，具备冷却台； 置换器，具备与所述冷却台同一级的蓄冷器，且配设成能够在所述缸体内沿轴向移动；及 低温侧气体流路，使所述置换器与所述冷却台之间的气体膨胀空间和所述蓄冷器的低温端连通， 所述缸体具备从所述冷却台向高温侧沿所述轴向延伸的缸体侧壁，所述置换器具备与所述缸体侧壁对置且沿所述轴向延伸的置换器侧壁， 所述低温侧气体流路具备:气体流通间隙，由所述置换器侧壁的外周面与所述缸体侧壁的内周面划定；置换器气体通路，使所述气体流通间隙与所述蓄冷器的低温端连通，其中，所述气体流通间隙在所述轴向上的低温侧与所述气体膨胀空间连续， 所述置换器气体通路在所述置换器侧壁的外周面具有通向所述气体流通间隙的间隙侧开口，并且与所述蓄冷器的低温端的轴向位置相比，所述间隙侧开口的轴向位置位于更靠高温侧。2.根据权利要求1所述的蓄冷式制冷机，其特征在于， 所述气体流通间隙比所述置换器气体通路窄。3.根据权利要求1或2所述的蓄冷式制冷机，其特征在于， 所述置换器气体通路具有通向所述蓄冷器的低温端的蓄冷器侧开口， 所述置换器具备:主体部，具有所述间隙侧开口 ；盖部，具有所述蓄冷器侧开口，其中，所述主体部具备主体螺纹部，所述盖部具备与所述主体螺纹部螺合的盖螺纹部。4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄冷式制冷机，其特征在于， 所述多级式的蓄冷式制冷机为具备作为高温级的第一级与作为低温级的第二级的二级式蓄冷式制冷机，所述置换器气体通路设置在所述第二级上。
【专利摘要】本发明提供一种蓄冷式制冷机，其实现蓄冷式制冷机的小型化及/或制冷能力的提高。单级式或多级式的蓄冷式制冷机具备二级低温侧气体流路(54a)，所述二级低温侧气体流路使二级置换器与二级冷却台(85)之间的二级膨胀室(55)和二级蓄冷器(60)的低温端连通。二级低温侧气体流路具备：二级气体流通间隙(54c)，由二级置换器侧壁(57)的外周面与二级缸体侧壁(56)的内周面划定；二级置换器气体通路(54b)，使二级气体流通间隙与二级蓄冷器的低温端连通。二级置换器气体通路在二级置换器侧壁的外周面上具有通向二级气体流通间隙的间隙侧开口。与二级蓄冷器的低温端的轴向位置相比，间隙侧开口的轴向位置位于更靠高温侧。
【IPC分类】F25B9/00
【公开号】CN104896781
【申请号】CN201510096786
【发明人】松井孝聪
【申请人】住友重机械工业株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】US20150253042