超低温制冷机的利记博彩app
【专利说明】超低温制冷机
[0001]本申请主张基于2014年2月17日申请的日本专利申请第2014-027654号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种超低温制冷机，该超低温制冷机利用从压缩装置供给的高压制冷剂气体西蒙膨胀而产生的寒冷对冷却对象进行冷却。
【背景技术】
[0003]作为超低温制冷机，例如有专利文献I中记载的制冷机。置换器式超低温制冷机中，使置换器在缸体内部往复运动的同时使膨胀空间内的制冷剂气体膨胀，从而产生寒冷。并且，脉冲管式超低温制冷机中，使脉冲管内的气体活塞往复运动的同时使膨胀空间内的制冷剂气体膨胀，从而而产生寒冷。在膨胀空间内产生的制冷剂气体的寒冷由蓄冷器积蓄的同时传递到冷却台而达到所希望的超低温，从而对连接于冷却台的冷却对象进行冷却。另外，作为制冷剂气体，例如使用氦气。
[0004]专利文献1:日本特开2008-224161号公报
[0005]这些超低温制冷机可用作例如在医疗领域等中用于生成诊断图像的MRI (核磁共振:Magnetic Resonance Imaging)或 NMR(核石兹共振:Nuclear Magnetic Resonance)中的超导磁铁的冷却装置。除此之外还可以用于SQUID (Superconducting QuantumInterference Device)元件或红外传感器等的冷却。因此，若超低温制冷机所产生的寒冷产生温度波动，则有可能成为因温度不稳定而引起的诊断设备或传感器的性能下降或噪声增加的主要原因。当然，为了维持诊断设备或传感器的性能，还应当将超低温制冷机所产生的寒冷的平均温度维持为较低状态。
【发明内容】
[0006]本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够维持超低温制冷机所产生的寒冷的平均温度，并且降低温度振幅的技术。
[0007]为了解决上述课题，本发明的一种实施方式的超低温制冷机具备:置换器，具有低温端及高温端；缸体，将置换器以能够沿长边方向往复移动自如的方式容纳，并且在缸体与置换器的低温端之间形成制冷剂气体的膨胀空间；缓冲部，与膨胀空间相邻配置，并且与膨胀空间连通。缓冲部的体积为膨胀空间的体积的30%以下。
[0008]根据本发明能够提供维持超低温制冷机所产生的寒冷的平均温度，并且降低温度振幅的技术。
【附图说明】
[0009]图1是表示实施方式所涉及的超低温制冷机的一例的示意图。
[0010]图2是表示氦及各种金属材料在超低温区域中的比热随温度变化的图。
[0011]图3(a)?图3(c)是表示实施方式所涉及的缓冲部的图。
[0012]图4是以表格形式表示相对于缓冲部的体积测定出第2冷却台的平均温度及温度波动振幅的实验结果的图。
[0013]图5是表示第2冷却台的温度随时间变化的图。
[0014]图6是表示脉冲管式超低温制冷机的示意图。
[0015]图中:1_超低温制冷机，Cl-第I间隙，Pl-第I连接点，Vl-蓄冷器供给阀，2-第I置换器，C2-第2间隙，P2-第2连接点，V2-蓄冷器回流阀，3-第2置换器，P3-第3连接点，V3-第I供给阀，4-销，V4-第I回流阀，5-连接器，V5-第2供给阀，6-销，V6-第2回流阀，7-第I缸体，V7-流量控制阀，8-第2缸体，V8-流量控制阀，9-第I蓄冷器，10、11 -整流器，12-室温室，13-第I开口，14-压缩机，15-供给阀，16-回流阀，17-密封件，18-第I膨胀空间，19-第2开口，20-第I冷却台，21、22-整流器，23-分隔件，24-高温侧区域，25-低温侧区域，26-第2膨胀空间，27-第3开口，28-第2冷却台，29、30-盖部，31、32-压入销，34-第2蓄冷器，35-缓冲部，36-突出部，101-超低温制冷机，102-第I蓄冷器，103-第2蓄冷器，104-第I脉冲管，105-第2脉冲管，107-压缩机，108、109-分支管，110-第I供排气共同配管，111-第2供排气共同配管，112-第3供排气共同配管，113-第I整流换热器，114-第2整流换热器，115-第3整流换热器，116-第4整流换热器，117-冷却台，118-第I低温端连结管，119-第2低温端连结管，124-高温侧区域，125-低温侧区域。
【具体实施方式】
[0016]以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。
[0017]首先，参考图1对实施方式所涉及的超低温制冷机I的概要进行说明。图1是表示实施方式所涉及的超低温制冷机I的一种实施方式的示意图。实施方式所涉及的超低温制冷机I为例如将氦气用作制冷剂气体的吉福德-麦克马洪(GM)式的超低温制冷机。如图1所示，超低温制冷机I具备:第I置换器2 ;与第I置换器2在长边方向上连结的第2置换器3。第I置换器2与第2置换器3例如经由销4、连接器5及销6连接。
[0018]第I缸体7与第2缸体8形成为一体，并且分别具备高温端及低温端。第I缸体7的低温端与第2缸体8的高温端在第I缸体7的底部连接。第2缸体8为以与第I缸体7在同一轴向上延伸的方式形成，并且直径小于第I缸体7的直径的圆筒部件。第I缸体7为将第I置换器2以能够在长边方向上往复移动的方式容纳的容器。并且，第2缸体8为将第2置换器3以能够在长边方向上往复移动的方式容纳的容器。
[0019]考虑到强度、导热系数、氦隔离能力等，第I缸体7及第2缸体8例如使用不锈钢。第2置换器3的外周部为由不锈钢等金属制成的筒。在第2置换器3的外周面上可形成氟化乙烯树脂等耐磨性树脂的保护膜。
[0020]在第I缸体7的高温端设置有往复驱动第I置换器2及第2置换器3的止转棒轭机构(未图示)。第I置换器2及第2置换器3分别沿着第I缸体7及第2缸体8往复移动。第I置换器2及第2置换器3分别具备高温端及低温端。
[0021]第I置换器2具有圆筒状的外周面，在第I置换器2的内部填充有第I蓄冷材料。第I置换器2的内部容积作为第I蓄冷器9发挥作用。在第I蓄冷器9的上部设置有整流器10，在下部设置有整流器11。在第I置换器2的高温端形成有使制冷剂气体从室温室12流向第I置换器2的第I开口 13。
[0022]室温室12为由第I缸体7和第I置换器2的高温端形成的空间。室温室12的容积随着第I置换器2的往复移动发生变化。在室温室12上连接有将由压缩机14、供给阀15及回流阀16构成的吸排气系统相互连接的配管中的供排气共同配管。并且，第I置换器2的偏靠高温端的部分与第I缸体7之间安装有密封件17。
[0023]在第I置换器2的低温端形成有将制冷剂气体经由第I间隙Cl导入到第I膨胀空间18的第2开口 19。第I膨胀空间18为由第I缸体7和第I置换器2形成的空间。第I膨胀空间18的容积随着第I置换器2的往复移动发生变化。在第I缸体7的外周中与第I膨胀空间18相对应的位置配置有与未图示的冷却对象热连接的第I冷却台20。第I冷却台20被流过第I间隙Cl的制冷剂气体冷却。
[0024]第2置换器3具有圆筒状的外周面。第2置换器3的内部被上端的整流器21、下端的整流器22、位于上下中间的分隔件23在轴向上分成两级。在第2置换器3的内部容积中的比分隔件23更靠高温侧的高温侧区域24填充有例如由铅或铋等非磁性材料制成的第2蓄冷材料。在分隔件23的低温(下级)侧的低温侧区域25填充有与高温侧区域24不同的蓄冷材料，例如由HoCu2等磁性材料制成的第3蓄冷材料。铅或秘、HoCu 2等形成为球