[发明专利]低温泵及超低温制冷机

说明书

本申请主张基于2011年6月8日申请的日本专利申请第2011-128662号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种低温泵及超低温制冷机。

背景技术

例如专利文献1中记载有具有将第1级置换器与第2级置换器之间的连接部中的工作气体流路分支成2个工作气体流路的制冷机的低温泵。第1工作气体流路从第1级蓄冷器中的低温侧端部连接于第1级膨胀室。第2工作气体流路从第1级蓄冷器中的低温侧端部直接连接于第2级蓄冷器。向第2级蓄冷器流入的气体的一部分是通过第2工作气体流路流入的，而并不经由第1级膨胀室内。

专利文献1：日本特开2002-243294号公报

有时期待作为超低温制冷机的典型应用对象之一的低温泵具有冷却成不同温度水平的低温板，且使其温度差较大。低温的低温板和高温的低温板的空间配置上有一定程度的限制。例如，为了抑制来自外部的辐射热的影响，低温低温板被高温低温板围住。这种限制还影响到用于冷却低温板的制冷机的结构，例如提供较低的冷却温度的冷却位置与提供较高的冷却温度的冷却位置的位置关系。该位置关系是决定这两者的温度差的主要因素之一。

发明内容

本发明是鉴于这种状况而完成的，其某一方式的例示目的之一在于提供一种能够实现更适于应用对象的设计的超低温制冷机及应用该制冷机的低温泵。

本发明的某一方式的低温泵具备：低温低温板；高温低温板，冷却成高于低温低温板的温度；及制冷机，提供用于冷却低温低温板的低温冷却位置和用于冷却高温低温板的高温冷却位置，低温冷却位置和高温冷却位置在长边方向上排列。该制冷机具备：第1置换器；及第2置换器，在所述长边方向上与该第1置换器的低温侧邻接。第1置换器具备：低温端，具有用于从该第1置换器的主蓄冷器朝向第2置换器的蓄冷器引导工作气体的直通流路；及副蓄冷器，设置于该直通流路。

本发明的另一方式为超低温制冷机。该超低温制冷机具备在长边方向上邻接的低温侧置换器和高温侧置换器，高温侧置换器包括用于蓄冷材料的主容纳区段和副容纳区段，副容纳区段的与所述长边方向垂直的截面积小于主容纳区段的截面积，且以气体能够流通的方式设置于主容纳区段与低温侧置换器之间。

本发明的另一方式为超低温制冷机。该超低温制冷机具备蓄冷器，所述蓄冷器包括用于冷却来自高温侧的工作气体并向低温侧送出的冷却路径，该蓄冷器的用于向邻接的蓄冷器送出工作气体的冷却路径比用于向邻接的膨胀空间送出工作气体的冷却路径长。

发明效果：

根据本发明能够提供一种能够实现更适于应用对象的设计的超低温制冷机及应用该制冷机的低温泵。

附图说明

图1是示意地表示本发明的一实施方式所涉及的低温泵的图。

图2是表示本发明的一实施方式所涉及的制冷机的主要部分的图。

图3是表示本发明的一实施方式所涉及的制冷机的吸气工序的工作气体流动的图。

图4是表示本发明的一实施方式所涉及的制冷机的排气工序的工作气体流动的图。

图5是表示其他一例的制冷机的吸气工序的工作气体流动的图。

图6是表示其他一例的制冷机的排气工序的工作气体流动的图。

图中：10-低温泵，11-第1缸，12-第2缸，13-第1冷却台，14-第2冷却台，20-控制部，30-低温泵容器，40-放射屏蔽，50-制冷机，60-低温低温板，68-第1置换器，70-第2置换器，72-连结部，88-第1蓄冷器，114-第2蓄冷器，132-凹部，134-主蓄冷器，136-副蓄冷器，138-主容纳区段，140-副容纳区段，G-间隙。

具体实施方式

在本发明的一实施方式中，为了冷却低温低温板60及高温低温板40，用于低温泵10的制冷机50以与各自对应的配置提供低温冷却位置及高温冷却位置。在制冷机50中，形成有从高温侧的第1置换器68向低温侧的第2置换器70的直通流路，该直通流路上附加有副蓄冷器136。工作气体从第1置换器68经由主蓄冷器134和副蓄冷器136供给至第2置换器70。工作气体从主蓄冷器134供给至与第1置换器68邻接的第1膨胀空间94时并不经由副蓄冷器136。

这样，能够相对升高向第1膨胀空间94供给的气体温度，且相对降低向第2置换器70供给的气体温度。这有助于提高制冷机的第2级制冷能力。并且，能够保持制冷机50的外观形状的同时加大低温冷却位置与高温冷却位置的温度差。