磁性蓄冷材料颗粒的热渗透深度L1变大。即，通过插入插入部件35，能够增加第I区域36中有助于磁性蓄冷材料颗粒蓄冷的部分的体积。
[0047]在此，若将插入部件35插入到第I区域36，则能够填充到第I区域36的磁性蓄冷材料的体积减小插入部件35的体积量。通常，在蓄冷器式制冷机I中，减小磁性蓄冷材料的体积意味着蓄冷器式制冷机I的制冷性能下降。然而，如上所述，对于容纳于磁性蓄冷材料的比热C成为峰值的温度范围的磁性蓄冷材料而言，比热C大导致热渗透深度L的值相应地减小，因此认为没有充分发挥其蓄冷性能。这表示，只要能够充分发挥容纳于磁性蓄冷材料的比热C成为峰值的温度范围的磁性蓄冷材料的蓄冷能力，即使磁性蓄冷材料的体积减小，也能够维持蓄冷器式制冷机I的性能。
[0048]实施方式所涉及的第2蓄冷器34通过将插入部件35插入到第I区域36来加快流过第I区域36的制冷剂气体的流速V1,由此提高磁性蓄冷材料的蓄冷能力。其结果，能够维持蓄冷器式制冷机I的制冷性能的同时抑制磁性蓄冷材料的使用量。并且，通过将插入部件35插入到第I区域36来缩小第I区域36中容器的截面积S1,因此无需改变第2蓄冷器34本身的形状。因此，可以原封不动地使用以往的第2蓄冷器34，能够抑制蓄冷器式制冷机I的制造成本的增加。
[0049]图1表示容纳于第2蓄冷器34的低温侧区域25的磁性蓄冷材料为设)(:112的情况。如图3所示，HoCu2的比热C在约6K及9K两处最大。因此，第I区域36优选在第2蓄冷器34的低温侧区域25中在蓄冷器式制冷机I的工作期间成为5?1K的温度范围。由此，第I区域36中由于插入有插入部件35，因此可填充的设)(:112的量减少，但HoCu2的热渗透深度L加深，因此最终能够维持制冷性能。因此，能够削减磁性蓄冷材料的量的同时能够维持蓄冷器式制冷机I的制冷性能。
[0050]图4是表示容纳于第2蓄冷器34的低温侧区域25的磁性蓄冷材料为HoCujP GOS这两种时的图。与图1所示的情况相比较，由于磁性蓄冷材料的种类增加，因此在低温侧区域25插入分隔件23’，从而分割成第I低温侧区域25a和第2低温侧区域25b。图4中，HoCu2被填充到第I低温侧区域25a，GOS被填充到第2低温侧区域25b。HoCu 2的比热C在约6K及约9K两处最大，因此第I低温侧区域25a优选在蓄冷器式制冷机I的工作期间成为5?1K的温度范围。
[0051]如图3所示，GOS的比热C在约5K时最大。因此GOS例如优选在蓄冷器式制冷机I的工作期间成为4.5K?5.5K的温度范围，以包括5K。通过上述，第I区域36优选设为4.5K?1K的温度范围。由此，作为磁性蓄冷材料包括HoCuJP GOS时，在第I区域36中它们的比热C最大。第I区域36受到插入部件35的影响，制冷剂气体的流速V1变快，因此HoCuJP GOS的热渗透深度L加深，其结果，即使磁性蓄冷材料的体积减小也能够维持制冷性能。另外，第I区域36包括第I低温侧区域25a和第2低温侧区域25b的一部分。
[0052]如上所述，根据本发明的蓄冷器式制冷机1，能够维持制冷性能的同时抑制蓄冷材料的使用量。
[0053]以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的范围的前提下，能够对上述实施例实施各种变形和替换。
[0054]上文中，对通过将插入部件35插入到蓄冷器式制冷机I的第2蓄冷器34中的第I区域36来缩小其截面积S1的情况进行了说明。然而，缩小第I区域36的截面积S i的方法不限于上述方法。
[0055]图5是示意地表示第I变形例所涉及的蓄冷器式制冷机I的一例的图，是表示容纳于第2蓄冷器34的低温侧区域25的磁性蓄冷材料为HoCu^的图。如图5所示，第I变形例所涉及的蓄冷器式制冷机I的第2蓄冷器34中未插入有插入部件35。但是，第I变形例所涉及的第2蓄冷器34中的相当于第I区域36的部分的侧壁变厚，容器的截面积S1相应地变小，从而替代插入部件35。由此，可填充于第I区域36的设)(:112的量减少，而流过第I区域36的制冷剂气体的流速VJlj变快，因此HoCu 2的热渗透深度L加深。其结果，即使削减磁性蓄冷材料的量也能够维持蓄冷器式制冷机I的制冷性能。
[0056]图6是示意地表示第2变形例所涉及的蓄冷器式制冷机I的一例的图，是表示容纳于第2蓄冷器34的低温侧区域25的磁性蓄冷材料为HoCuJP GOS这两种时的图。图6所示的例子也与图4所示的例子相同，低温侧区域25被分隔件23’分割为第I低温侧区域25a和第2低温侧区域25b。
[0057]在第I低温侧区域25a填充有HoCu2。并且在第2低温侧区域25b填充有GOS。在此，第I低温侧区域25a与第2低温侧区域25b中，与分隔件23’邻接的区域的一部分相当于第I区域。图6所示的蓄冷器式制冷机I的第2蓄冷器34与图5所示的例子相同，相当于第I区域36的部分的侧壁变厚，容器的截面积S1相应地变小。由此，可填充到第I区域36的HoCuJP GOS的量减少，而流过第I区域36的制冷剂气体的流速V Jlj变快，因此HoCu 2和GOS的热渗透深度L加深。其结果，即使削减磁性蓄冷材料的量也能够维持蓄冷器式制冷机I的制冷性能。
[0058]在上述的蓄冷器式制冷机I中示出了级数为二级的情况，但该级数可以适当地选择为三级以上。并且，实施方式中，对蓄冷器式制冷机I为置换器式的GM制冷机的例子进行了说明，但不限于此。例如，本发明也可以适用于脉冲管型GM制冷机、斯特林制冷机、苏尔威制冷机等。
【主权项】
1.一种蓄冷器式制冷机，其特征在于， 具备蓄冷器，该蓄冷器包括积蓄寒冷的磁性蓄冷材料和容纳所述磁性蓄冷材料的容器， 所述容器中容纳所述磁性蓄冷材料的部分包括: 第I区域，包括在所述蓄冷器式制冷机的工作期间磁性蓄冷材料的比热成为最大的温度范围；及 第2区域，温度范围与所述第I区域不同， 在所述第I区域中容纳所述磁性蓄冷材料的部分的截面积小于在所述第2区域中容纳所述磁性蓄冷材料的部分的截面积。2.根据权利要求1所述的蓄冷器式制冷机，其特征在于， 所述容器在所述第I区域容纳与磁性蓄冷材料不同的插入部件。3.根据权利要求1或2所述的蓄冷器式制冷机，其特征在于， 所述磁性蓄冷材料为HoCu2, 在所述蓄冷器式制冷机的工作期间，所述第I区域的温度范围为5K?10K。4.根据权利要求1或2所述的蓄冷器式制冷机，其特征在于， 所述磁性蓄冷材料为Gd2O2S, 在所述蓄冷器式制冷机的工作期间，所述第I区域的温度范围为4.5K?5.5K。5.根据权利要求1或2所述的蓄冷器式制冷机，其特征在于， 所述磁性蓄冷材料包括HoCuJP Gd 202S， 在所述蓄冷器式制冷机的工作期间，所述第I区域的温度范围为4.5K?10K。
【专利摘要】本发明提供一种蓄冷器式制冷机。本发明提供一种维持蓄冷器式制冷机的制冷性能的同时抑制磁性蓄冷材料的使用量的技术。本发明的蓄冷器式制冷机(1)中，蓄冷器包括积蓄寒冷的磁性蓄冷材料和容纳磁性蓄冷材料的容器。容器中容纳磁性蓄冷材料的部分包括：第1区域(36)，包括在蓄冷器式制冷机(1)的工作期间磁性蓄冷材料的比热成为最大的温度范围；及第2区域(37)，温度范围与第1区域(36)不同。在所述第1区域(36)中容纳磁性蓄冷材料的部分的截面积小于第2区域(37)中容纳磁性蓄冷材料的部分的截面积。
【IPC分类】F25B21/00
【公开号】CN104949380
【申请号】CN201510137819
【发明人】许名尧
【申请人】住友重机械工业株式会社
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月26日
【公告号】US20150276274