的高温侧区域32容纳插入部件42时的明确优点与插入部件42的材料种类无关。然而，当插入部件42的导热系数较大时，传递至第2蓄冷器34内部的上端的整流器29的热量会抵消上述优点。其结果，I级温度和2级温度反而上升。这是因为40K下的铜的导热系数与不锈钢或氟碳树脂的导热系数相差悬殊，因此即使插入到第2蓄冷器34的高温侧区域32的铜制部件的截面积小于第2蓄冷器34的截面积1%，也会导致I级温度和2级温度上升。
[0086]通过以上，插入部件42的导热系数优选为在超低温制冷机100工作期间的温度下与不锈钢或氟碳树脂的导热系数相同的程度，具体为10[W/(m*K)]以下。若插入部件42的导热系数为与不锈钢或氟碳树脂的导热系数相同的程度，则通过在第2蓄冷器34的高温侧区域32容纳插入部件42，会得到上述效果。因此，例如插入部件42的截面积S2为第2蓄冷器34的截面积1%以上且25%以下，更优选为1%以上且15%以下，进一步优选为1%以上且10%以下。
[0087]如以上说明，根据本实用新型的实施方式所涉及的超低温制冷机100，能够提高超低温制冷机100的效率。
[0088]尤其，从第I膨胀空间26流入第2蓄冷器34的氦气减少与插入到第2蓄冷器34的高温侧区域32的插入部件42的体积相应的量。因此，在第I膨胀空间26中膨胀的氦气增加。其结果，能够在第I膨胀空间26中产生更多的寒冷，从而使第I冷却台28的温度下降。并且，存在于氦气的密度差变大的温度下的氦气减少与插入到第2蓄冷器34的高温侧区域32的插入部件42的体积相应的量。其结果，能够增加在第2蓄冷器34与第2膨胀空间35之间移动的氦气流量。而且，能够将容纳于第2蓄冷器34的高温侧区域32的蓄冷材料减少与插入到第2蓄冷器34的高温侧区域32的插入部件42的体积相应的量。其结果，能够降低超低温制冷机100的制造成本。
[0089]以上，对本实用新型的优选实施例进行了详细说明，但本实用新型并不限定于上述实施例，能够在不脱离本实用新型范围内，对上述实施例加以各种变形及置换。
[0090]上述中，对在第2蓄冷器34的高温侧区域32插入由导热系数较小的部件构成的插入部件42，从而减小第2蓄冷器34的高温侧区域32的实际体积的情况进行了说明。然而，减小第2蓄冷器34的高温侧区域32的体积的方法并不限于插入插入部件42的方法。可以代替该方法或在此基础上还可以减小第2置换器14的与高温侧区域32相对应的部分的体积。
[0091]图8是示意地表示实施方式的变形例所涉及的超低温制冷机100所具备的膨胀器10的内部结构的图。图8中，对于与上述实施方式所涉及的超低温制冷机100相同的部件标注相同的符号。以下，变形例所涉及的超低温制冷机100中，对于与实施方式所涉及的超低温制冷机100重复的部分，适当省略或简化其说明。
[0092]如图8所示，变形例所涉及的超低温制冷机100中，并未在第2蓄冷器34的高温侧区域32容纳有插入部件42。变形例所涉及的第2置换器14中，与图2所示的实施方式所涉及的第2置换器14相比，与高温侧区域32相对应的部分为壁较厚的容器。因此，与低温侧区域33的截面积相比，变形例所涉及的第2蓄冷器34的高温侧区域32的截面积变小。其中，“高温侧区域32的截面积”是以与第2蓄冷器34的轴垂直的平面剖切时的高温侧区域32的截面积。“低温侧区域33的截面积”也相同。
[0093]更具体而言，优选高温侧区域32的截面积设为低温侧区域33的截面积的75%?99%。并且如上所述，第2置换器14的外周部为不锈钢等金属制成的筒。因此，在超低温制冷机100工作期间的温度即约为40K下，高温侧区域32的壁部的导热系数为10 [ff/ (m -K)]以下。
[0094]根据上述结构的变形例所涉及的超低温制冷机100，由于第2蓄冷器34的高温侧区域32的体积变小，因此从第I膨胀空间26流入第2蓄冷器34的氦气减少。由此，在第I膨胀空间26中膨胀的氦气增加。其结果，能够在第I膨胀空间26中产生更多的寒冷，从而使第I冷却台28的温度下降。并且，由于第2蓄冷器34的高温侧区域32的体积减小，因此存在于氦气的密度差变大的温度下的氦气减少。其结果，能够增加在第2蓄冷器34与第2膨胀空间35之间移动的氦气流量。而且，由于第2蓄冷器34的高温侧区域32的体积减小，因此能够减少容纳于第2蓄冷器34的高温侧区域32的蓄冷材料。
[0095]另外，图8示出了高温侧区域32的所有部分的截面积小于低温侧区域33的截面积的情况。高温侧区域32的所有部分的截面积也可以不小于低温侧区域33的截面积，只要高温侧区域32的至少一部分区域的截面积小于低温侧区域33的截面积即可。
[0096]并且，图8示出了高温侧区域32的所有部分的截面积恒定的情况，但该截面积并非一定要恒定。例如，截面积也可以从高温侧区域32的上端侧(高温侧)至下端侧(低温侧)连续增大。
[0097]上述中，对超低温制冷机100的级数为二级的情况进行了说明，但该级数能够适当选择为三级以上。并且，实施方式中，对超低温制冷机为置换器式GM制冷机的例子进行了说明，但并不限于此。例如，本实用新型还能够适用于脉冲管制冷机、斯特林制冷机、苏尔威制冷机等。
[0098]上述中，对插入部件42的形状为圆柱形或方柱形的情况进行了说明。插入部件42的形状并不限于圆柱形或方柱形，例如也可以是圆锥形或棱锥形。
[0099]上述中，对插入部件42与上端的整流器29热接触的情况进行了说明，但插入部件42也可不与整流器29热接触。此时，能够进一步抑制整流器29的热量经由插入部件42进入第2蓄冷器34的内部。
【主权项】
1.一种超低温制冷机，具备蓄冷器，其特征在于， 所述蓄冷器具备: 容器； 非磁性蓄冷材料，容纳于所述容器的高温侧的第I区域； 磁性蓄冷材料，容纳于所述容器的低温侧的第2区域；及 插入部件，容纳于所述第I区域， 所述插入部件的导热系数在所述超低温制冷机工作期间的温度下为10[W/(m.K)]以下。2.根据权利要求1所述的超低温制冷机，其特征在于， 与所述容器的轴垂直的平面上的所述插入部件的截面积为所述平面上的所述容器的截面积的1%以上且25%以下。3.根据权利要求1所述的超低温制冷机，其特征在于， 所述容器还具备分隔所述非磁性蓄冷材料与所述磁性蓄冷材料的分隔件， 所述插入部件固定于所述分隔件。4.根据权利要求2所述的超低温制冷机，其特征在于， 所述容器还具备分隔所述非磁性蓄冷材料与所述磁性蓄冷材料的分隔件， 所述插入部件固定于所述分隔件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的超低温制冷机，其特征在于， 所述容器以同轴方式配置并容纳所述插入部件。6.根据权利要求1至4中任一项所述的超低温制冷机，其特征在于， 所述插入部件由树脂制成。7.根据权利要求5所述的超低温制冷机，其特征在于， 所述插入部件由树脂制成。8.一种超低温制冷机，具备高温侧蓄冷器及低温侧蓄冷器，其特征在于， 所述低温侧蓄冷器具备: 容器； 非磁性蓄冷材料，容纳于所述容器的高温侧的第I区域?’及 磁性蓄冷材料，容纳于所述容器的低温侧的第2区域， 所述容器的在所述第I区域的至少一部分区域中的与所述容器的轴垂直的平面上的截面积小于所述容器的在所述第2区域中的与所述容器的轴垂直的平面上的截面积，所述容器的导热系数在所述超低温制冷机工作期间的温度下为10[W/(m.K)]以下。
【专利摘要】本实用新型提供一种提高超低温制冷机的效率的技术。本实用新型的具备第1蓄冷器(18)及第2蓄冷器(34)的超低温制冷机(100)中，第2蓄冷器(34)具备：容器；非磁性蓄冷材料，容纳于容器的高温侧区域(32)；磁性蓄冷材料，容纳于容器的低温侧区域(33)；及插入部件(42)，容纳于高温侧区域(32)。在此，插入部件(42)的导热系数在超低温制冷机(100)工作期间的温度下为10[W/(m·K)]以下。并且，与容器的轴垂直的平面上的插入部件(42)的截面积为该平面上的容器的截面积的1％以上且25％以下。
【IPC分类】F25B9/14
【公开号】CN204630137
【申请号】CN201520185786
【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9日
【申请日】2015年3月30日