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【专利说明】脉冲管冷冻机
[0001 ] 本申请是申请号为201110021443.5、申请日为2011年1月19日、发明名称为“脉冲管冷冻机”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及脉冲管冷冻机。
【背景技术】
[0003]以往对需要超低温环境的装置，例如核磁共振诊断装置(MRI)等进行冷却时，使用脉冲管冷冻机。
[0004]在脉冲管冷冻机中通过反复进行如下动作来在蓄冷管及脉冲管的低温端形成寒冷:通过压缩机压缩的作为工作流体的冷媒气体(例如，氦气)流入蓄冷管及脉冲管的动作、及从脉冲管及蓄冷管排出冷媒气体并回收至压缩机的动作。
[0005]脉冲管冷冻机的蓄冷管，由在内部具有蓄冷材料的筒状部件(缸)构成，脉冲管由中空筒状部件(缸)构成。两缸的低温端以连通道连通，在该位置设置连接被冷却体的冷却台。
[0006]—般地，在脉冲管的低温端侧设置有热交换器，该热交换器由以铜制金属丝网等构成的层叠体构成(专利文献1)。
[0007]专利文献1:日本特开2005-30704号公报
[0008]在以往的脉冲管冷冻机中，在脉冲管的低温端侧作为热交换器填充由铜制金属丝网等构成的层叠体。使用金属丝网是为了在冷媒气体从蓄冷管流入脉冲管时，以免在冷媒气体的速度上产生大的差异，即提高冷媒气体的整流效果。
[0009]但是，在脉冲管的低温端侧填充这种层叠体而构成热交换器时，难以使层叠体的侧面与收容该层叠体的槽的内壁有效地热接触。因此，根据两者的接触状态，会产生界面处的热阻变化较大，热交换性能产生偏差，或者脉冲管冷冻机的热交换性能能下降等问题。
【发明内容】
[0010]本发明是在这种背景下完成的，本发明目的在于提供一种脉冲管冷冻机，其与以往相比，具有发挥良好的热交换性能的热交换器。
[0011]本发明适用如下脉冲管冷冻机，脉冲管的低温端与蓄冷管的低温端固定于铜制的冷却台，并通过设置于该冷却台内的连通道连通，其特征在于，
[0012]在所述连通道的所述脉冲管的低温端侧设置热交换器，
[0013]该热交换器具有至少包含第1及第2金属丝网的层叠体，
[0014]所述第1及第2金属丝网均由铜或铜合金构成，
[0015]各金属丝网彼此的界面被扩散接合，
[0016]所述层叠体的侧面与构成所述连通道的内壁被扩散接合。
[0017]也可以为如下，在上述的双脉冲管冷冻机中，所述金属丝网是被压延处理过的金属丝网。
[0018]此时，也可以为如下，若所述压延处理前的金属丝网的厚度设为1，则被所述压延处理过的金属丝网的厚度为0.4?0.99的范围。
[0019]另外，还可以为如下，所述铜或铜合金制的金属丝网网孔的尺寸为0.05mm?1.14mm的范围。
[0020]另外，还可以为如下，所述各金属丝网彼此的界面的扩散接合以及所述内壁与所述层叠体的侧面之间的扩散接合，被同时进行扩散接合处理。
[0021]另外，还可以为如下，各铜或铜合金制的金属丝网网孔的尺寸实际上相等。
[0022]另外，还可以为如下，各铜或铜合金制的金属丝网网孔的尺寸，从最靠近所述蓄冷管的低温端的金属丝网，向所述层叠体的层叠方向连续式或阶段式减少。
[0023]另外，还可以为如下，所述层叠体在最上部还具有由不锈钢或镍构成的第3金属丝网，
[0024]所述第1金属丝网或第2金属丝网与第3金属丝网彼此的界面被扩散接合，
[0025]所述层叠体使所述第3金属丝网侧最远离所述蓄冷管的低温端地配置于所述连通道内。
[0026]另外，还可以为如下，所述第3金属丝网网孔的尺寸，小于各铜或铜合金制的金属丝网网孔的尺寸。
[0027]另夕卜，还可以为如下，所述第3金属丝网网孔的尺寸为0.02mm?0.58mm的范围。
[0028]发明的效果
[0029]在本发明中，能够提供与以往相比，具有发挥良好的热交换性能的热交换器的脉冲管冷冻机。
【附图说明】
[0030]图1是简要地表示基于本发明的脉冲管冷冻机的一例的图。
[0031 ]图2是热交换器的一例的简要的剖视图。
[0032]图3是包含于热交换器中的层叠体的简要的分解结构图。
[0033]图4是其他热交换器的一例的简要的截面图。
[0034]图5是包含于热交换器中的其他层叠体的简要的分解结构图。
[0035]图6是包含于热交换器中的另一其他层叠体的简要的分解结构图。
[0036]图中:100-脉冲管冷冻机，110-压缩机，110a-排气阀，110b_吸气阀，112-气体流道，115-法兰，120-蓄冷管，121-缸，122-蓄冷材料，125a-蓄冷管的高温端，125b-蓄冷管的低温端，140-脉冲管，141-缸，145a-脉冲管的高温端，145b-脉冲管的低温端，149a、149b-热交换器，150-层叠体，150A-其他层叠体，150B-另一其他层叠体，152A、153A、154A-第1金属丝网，152B、153B、154B-第2金属丝网，152C、153C、154C-第3金属丝网，159-壳体，180-冷却台，182-连通道，184-内壁，189-槽，190-缓冲罐，192-气体流道，194-节流孔。
【具体实施方式】
[0037]下面，根据【附图说明】本发明的方式。
[0038]图1中简要地表示基于本发明的脉冲管冷冻机的一例。
[0039]如图1所示，基于本发明的脉冲管冷冻机100，具有压缩机110、蓄冷管120、脉冲管140、冷却台180及缓冲罐190。蓄冷管120具有高温端125a和低温端125b，脉冲管140具有高温端145a和低温端145b。
[0040]压缩机110上连接有排气阀110a和吸气阀110b。而且，压缩机110通过气体流道112连接于蓄冷管120的高温端125a。
[0041]蓄冷管120由中空状的缸121构成，在其内部填充有蓄冷材料122。缸121例如由不镑钢等构成。
[0042]脉冲管140例如由不锈钢制的中空状的缸141构成。在脉冲管140的高温端145a侧设置热交换器149a，并在脉冲管140的低温端145b侧设置热交换器14%。
[0043]蓄冷管120的低温端125b和脉冲管140的低温端145b，接触、固定于铜制的冷却台180。另外，蓄冷管120的低温端125b和脉冲管140的低温端145b，由设置于冷却台180内的连通道18 2连通。冷却台18 0与未图示的被冷却对象热连接，来冷却被冷却对象。
[0044]缓冲罐190通过气体流道192和节流孔194连接于脉冲管140的高温端145a。
[0045]另外，蓄冷管120和脉冲管140，各自的高温端125a和145a分别连接于法兰115，由此被固定。
[0046]接着，对这样构成的脉冲管冷冻机的动作进行简单说明。
[0047]首先，在排气阀110a为开，吸气阀110b为关状态下，从气体压缩机110通过排气阀110a及气体流道112向蓄冷管120供给高压的冷媒气体。流入蓄冷管120内的冷媒气体，通过蓄冷材料122被冷却而降低温度，同时，从蓄冷管120的低温端125b通过连通道182。冷媒气体由设置于脉冲管140的低温端145b侧的热交换器149b进一步被冷却，并流入脉冲管140的内部。
[0048]这时，预先存在于脉冲管140的内部的冷媒气体，通过流入的高压冷媒气体而被压缩。由此，脉冲管140内的冷媒气体的压力变得高于缓冲罐190内的压力，冷媒气体通过节流孔194及气体流道192流入缓冲罐190。
[0049]接着，若关闭排气阀110a，打开吸气阀11 Ob，则脉冲管140内的冷媒气体通过低温端145b流入蓄冷管120的低温端125b。另外，冷媒气体对蓄冷材料122进行冷却的同时通过蓄冷管120内，从高温端125a通过气体流道112及吸气阀110b回收至压缩机110。
[0050]其中，脉冲管140通过节流孔194与缓冲罐190相连接。因此，冷媒气体的压力变动的相位与冷媒气体的体积变化的相位以一定的相位差变化。根据该相位差，在脉冲管140的低温端145b中，发生基于冷媒气体的膨胀的寒冷。脉冲管冷冻机100通过反复上述的动作，能够对连接于冷却台180的被冷却对象进行冷却。
[0051]但是，以往的脉冲管冷冻机中，作为设置于脉冲管的低温端侧的热交换器，使用由铜制的金属丝网等构成的层叠体。使用这种金属丝网是为了在冷媒气体从蓄冷管流入脉冲管时，以免在