本发明专利技术的课题在于提高超低温制冷机中的蓄冷器的效率。在超低温制冷机(1)所具备的蓄冷器中，蓄冷材料积蓄通过制冷剂气体的膨胀而产生的寒冷。容器为筒状，并且容纳蓄冷材料且流通有制冷剂气体。插入部件(35)容纳于容器中，并且在容器的轴向上的厚度相同。其中，插入部件(35)至少在外周部形成有成为制冷剂气体的流路的开口部，且插入部件(35)的整体开口率大于插入部件(35)在中心部的开口率。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】畜冷裔本申请主张基于2014年3月19日申请的日本专利申请第2014-055903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。
本专利技术涉及一种积蓄通过从压缩装置供给的高压制冷剂气体的西蒙膨胀而产生的寒冷的蓄冷器。
技术介绍
作为产生超低温的制冷机，已知有吉福德-麦克马洪(Gifford-McMahon ；GM)制冷机。GM制冷机通过在缸体内往复移动置换器来改变膨胀空间的体积。与该体积变化相应地选择性地连接膨胀空间与压缩机的吐出侧及吸气侧，由此使制冷剂气体在膨胀空间膨胀。在膨胀空间产生的制冷剂气体的寒冷在积蓄于蓄冷器的同时传递至冷却台并达到所希望的超低温，从而冷却与冷却台连接的冷却对象(参考专利文献I)。专利文献1:日本特开平7-324832号公报蓄冷器使用蓄冷材料。制冷剂气体在通过填充有蓄冷材料的蓄冷器中时与蓄冷材料进行热交换。在此，填充于蓄冷器中的蓄冷材料以如下前提设计而成，即在蓄冷器中流动的制冷剂气体的流速均等，而与蓄冷器内的位置无关。然而，例如由于受到蓄冷器内壁的流路阻力的影响，制冷剂气体在蓄冷器中流动时，有时存在在蓄冷器中的内壁附近流动的制冷剂气体的流速与在蓄冷器的中心部流动的制冷剂气体的流速不同的现象。此时，蓄冷材料的设计前提被破坏，蓄冷器的效率会下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高超低温制冷机中的蓄冷器的效率的技术。为了解决上述课题，本专利技术的一种实施方式的蓄冷器具备:蓄冷材料，积蓄通过制冷剂气体的膨胀而产生的寒冷；筒状容器，容纳蓄冷材料并流通有制冷剂气体；插入部件，容纳于容器且在容器的轴向上的厚度相同。插入部件至少在外周部形成有成为制冷剂气体的流路的开口部，并且插入部件整体的开口率大于插入部件在中心部的开口率。根据本专利技术，能够提高超低温制冷机中的蓄冷器的效率。【附图说明】图1是示意地表示实施方式所涉及的蓄冷器式制冷机的一例的图。图2是用于说明在实施方式所涉及的第2蓄冷器中流动的制冷剂气体的流速分布的示意图。图3是示意地表示实施方式所涉及的插入部件的形状的图。图4(a)及图4(b)是用于说明实施方式所涉及的插入部件的开口率的图。图5(a)及图5(b)是示意地表示实施方式所涉及的插入部件的其他形状的图。图6是示意地表示实施方式所涉及的插入部件的另一形状的图。图7 (a)及图7(b)是用于说明实施方式所涉及的插入部件的外周部中的圆周方向上的开口率的变化的图。图8(a)及图8(b)是表示实施方式所涉及的插入部件的开口率的变化的概念图。图中:1_蓄冷器式制冷机，Cl-第I间隙，2-第I置换器，C2-第2间隙，3-第2置换器，4-销，5-连接器，6-销，7-第I缸体，8-第2缸体，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-分隔部件，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-插入部件，36-开口部，37-中心，38-圆形区域，39a_第I部分区域，39b-第2部分区域。【具体实施方式】以下，参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是示意地表示实施方式所涉及的蓄冷器式制冷机I的一例的图。实施方式所涉及的蓄冷器式制冷机I为例如使用氦气作为制冷剂气体的吉福德-麦克马洪(GM)式超低温制冷机。如图1所示，蓄冷器式制冷机I具备第I置换器2及沿长度方向与第I置换器2连结的第2置换器3。第I置换器2及第2置换器3例如经由销4、连接器5及销6连接。第I缸体7与第2缸体8形成为一体，分别具有高温端及低温端。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形成为沿与第I缸体7相同的轴向延伸的形态，是直径小于第I缸体7的筒状部件。第I缸体7为以能够沿长度方向往复移动的方式容纳第I置换器2的筒状容器。并且，第2缸体8为以能够沿长度方向往复移动的方式容纳第2置换器3的筒状容器。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的外周面上可以形成氟化乙烯树脂等耐磨性树脂保护膜。在第I缸体7的高温端设置有使第I置换器2及第2置换器3往复移动的止转棒轭机构(未图示)。第I置换器2、第2置换器3分别沿着第I缸体7、第2缸体8进行往复移动。第I置换器2及第2置换器3分别具备高温端及低温端。第I置换器2为具有圆筒状外周面的容器。从比重、强度、导热系数等观点出发，第I置换器2例如使用夹布酚醛树脂等。在第I置换器2的内部例如填充有将加工成网状的金属(金属丝网)层叠而成的第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，在第2蓄冷器9的下部设置有整流器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。室温室12为由第I缸体7及第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的往复移动而发生变化。在室温室12中连接有将由压缩机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用配管。并且，在第I置换器2的靠近高温端的部分与第I缸体7之间安装有密封件17。在第I置换器2的低温端形成有经由第I间隙Cl向第I膨胀空间18导入制冷剂气体的第2开口 19。第I膨胀空间18为由第I缸体7及第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的往复移动而发生变化。在第I缸体7的外周的与第I膨胀空间18相对应的位置配置有与未图示的冷却对象物热连接的第I冷却台20。第I冷却台20被通过第I间隙Cl的制冷剂气体冷却。第2置换器3具有圆筒状外周面。第2置换器3的内部通过上端的整流器21、下端的整流器22及位于上下中间的分隔部件23沿轴向分为两段。第2置换器3的内部容积中的比分隔部件23更靠高温侧的高温侧区域24中填充有例如由铅或铋等非磁性材料构成的第2蓄冷材料。在分隔部件23的低温(下段)侧的低温侧区域25中填充有与高温侧区域24不同的蓄冷材料，例如由HoCu2等磁性材料构成的第3蓄冷材料。铅或秘、HoCu 2等形成为球状，多个球状形成物聚集而构成蓄冷材料。分隔部件23具备限制第2蓄冷材料与第3蓄冷材料通过的过滤器(未图示)，以防止高温侧区域24的蓄冷材料与低温侧区域25的蓄冷材料混合。该第2置换器3的内部容积(即高温侧区域24与低温侧区域25)作为第2蓄冷器34发挥作用。第I膨胀空间18与第2置换器3的高温端通过连接器5周围的连通路连通。制冷剂气体经由该连通路从第I膨胀空间18流向第2蓄冷器34。在第2置换器3的低温端形成有用于使制冷剂气体经由第2间隙C2流向向第2膨胀空间26的第3开口 27。第2膨胀空间26为由第2缸体8及第2置换器3形成的空间。第2膨胀空间26的容积随着第2置换器3的往复移动而发生变化。第2间隙C2由第2缸体8的低温端及第2置换器3形成。在第2缸体8的外周中与第2膨胀空间26相对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蓄冷器，其特征在于，具备：蓄冷材料，积蓄通过制冷剂气体的膨胀而产生的寒冷；筒状容器，容纳所述蓄冷材料，并流通有制冷剂气体；及插入部件，容纳于所述容器，且在所述容器的轴向上的厚度相同，所述插入部件至少在外周部形成有成为制冷剂气体的流路的开口部，且所述插入部件的整体开口率大于所述插入部件在中心部的开口率。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岛田卓弥，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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