脉冲管冷冻机制造技术

本发明专利技术提供一种脉冲管冷冻机，与以往相比在蓄冷管和脉冲管之间具有良好的整流功能。脉冲管冷冻机，脉冲管的低温端和蓄冷管的低温端通过连通道连通，其特征在于，在所述连通道的所述脉冲管的低温端侧设置热交换器，该热交换器具有至少包含第1及第2金属丝网的层叠体，所述第1及第2金属丝网均由铜或铜合金构成，各金属丝网彼此的界面被扩散接合，所述层叠体的侧面与构成所述连通道的内壁被扩散接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脉冲管冷冻机。
技术介绍
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。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。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。一般地，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)。专利文献1 日本特开2005-30704号公报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。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。
技术实现思路
本专利技术是在这种背景下完成的，本专利技术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。本专利技术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通过连通道连 通，其特征在于，在所述连通道的所述脉冲管的低温端侧设置热交换器，该热交换器具有至少包含第1及第2金属丝网的层叠体，所述第1及第2金属丝网均由铜或铜合金构成，各金属丝网彼此的界面被扩散接合，所述层叠体的侧面与构成所述连通道的内壁被扩散接合。另外，本专利技术提供如下脉冲管冷冻机，脉冲管的低温端与蓄冷管的低温端通过连 通道连通，其特征在于，在所述连通道的所述脉冲管的低温端侧设置热交换器，该热交换器具有至少包含第1及第2金属丝网的层叠体、和壳体，所述第1及第2金属丝网、以及所述壳体均由铜或铜合金构成，各金属丝网彼此的界面被扩散接合， 所述层叠体收容于所述壳体内，所述层叠体的侧面与所述壳体的内壁被扩散接合。也可以为如下，在上述的双脉冲管冷冻机中，所述层叠体在最上部还具有由与铜 或铜合金不同的金属构成的第3金属丝网，各金属丝网彼此的界面被扩散接合，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。此时，也可以为如下，所述层叠体还具有由与铜或铜合金不同的金属构成的第4 金属丝网，各金属丝网彼此的界面被扩散接合，所述层叠体按所述第3金属丝网、所述第1金属丝网、所述第4金属丝网、及所述 第2金属丝网的顺序层叠。另外，还可以为如下，所述层叠体层叠6层以上的金属丝网而构成，所述层叠体整体通过由与铜或铜合金不同的金属构成的金属丝网、和铜或铜合金 制的金属丝网的交替重复结构构成，各金属丝网彼此的界面被扩散接合。另外，还可以为如下，基于本专利技术的脉冲管冷冻机中，由与所述铜或铜合金不同的 金属构成的金属丝网网孔的尺寸为0. 02mm 0. 58mm的范围。另外，还可以为如下，基于本专利技术的脉冲管冷冻机中，与所述铜或铜合金不同的金 属为不锈钢或镍。另外，还可以为如下，基于本专利技术的脉冲管冷冻机中，各由与铜或铜合金不同的金 属构成的金属丝网网孔的尺寸实际上相等。另外，还可以为如下，基于本专利技术的脉冲管冷冻机中，各由与铜或铜合金不同的金 属构成的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。另外，还可以为如下，基于本专利技术的脉冲管冷冻机中，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。另外，还可以为如下，基于本专利技术的脉冲管冷冻机中，各铜或铜合金制的金属丝网 网孔的尺寸实际上相等。或者，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。另外，还可以为如下，基于本专利技术的脉冲管冷冻机中，所述金属丝网是被压延处理 过的金属丝网。专利技术的效果在本专利技术中，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。附图说明图1是简要地表示基于本专利技术的脉冲管冷冻机的一例的图。图2是热交换器的一例的简要的剖视图。图3是包含于热交换器中的层叠体的简要的分解结构图。图4是其他热交换器的一例的简要的截面图。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。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。图中100-脉冲管冷冻机，110-压缩机，IlOa-排气阀，IlOb-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。具体实施例方式下面，根据附图说明本专利技术的方式。图1中简要地表示基于本专利技术的脉冲管冷冻机的一例。如图1所示，基于本专利技术的脉冲管冷冻机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12 和低温端12 ，脉冲管140具 有高温端14 和低温端145b。压缩机110上连接有排气阀IlOa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12fe。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 不锈钢等构成。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14 侧设置热交换器149a，并在脉冲管140的低温端14 侧设置热交换器149b。蓄冷管120的低温端12 和脉冲管140的低温端14 ，接触、固定于铜制的冷却 台180。另外，蓄冷管120的低温端12 和脉冲管140的低温端145b，由设置于冷却台180 内的连通道182连通。冷却台180与未图示的被冷却对象热连接，来冷却被冷却对象。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14fe。另外，蓄冷管120和脉冲管140，各自的高温端12 和14 分别连接于法兰115， 由此被固定。接着，对这样构成的脉冲管冷冻机的动作进行简单说明。首先，在排气阀IlOa为开，吸气阀IlOb为关状态下，从气体压缩机110通过排气 阀IlOa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12 通过连通道 182。冷媒气体由设置于脉冲管140的低温端14 侧的热交换器149b进一步被冷却，并流 入本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种脉冲管冷冻机，脉冲管的低温端与蓄冷管的低温端通过连通道连通，其特征在于，在所述连通道的所述脉冲管的低温端侧设置热交换器，该热交换器具有至少包含第１及第２金属丝网的层叠体，所述第１及第２金属丝网均由铜或铜合金构成，各金属丝网彼此的界面被扩散接合，所述层叠体的侧面与构成所述连通道的内壁被扩散接合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高山宽和，许名尧，
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：JP