[发明专利]超低温制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用从压缩装置供给的高压制冷剂气体产生西蒙膨胀（Simon Expansion）来产生超低温寒冷的超低温制冷机。

背景技术

例如，专利文献1中记载有使GM制冷机的活塞与缸体之间的间隙的气体进行膨胀做功的GM制冷机。该制冷机具备有作为节流孔发挥作用的向轴向延伸的直线槽。

专利文献1：中国专利申请公开第101900447A号说明书

然而，在专利文献1的结构中，当2级式置换器往复运动时上述的直线槽的高温侧部分相对1级侧的膨胀空间反复进入和退出，因此作为节流孔的流路阻力发生变化。因此存在无法提高制冷效率的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够更有效地提高制冷效率的超低温制冷机。

为了解决上述问题，基于本发明的超低温制冷机，其特征在于，包括：第1置换器；第1缸体，在与该第1置换器之间形成第1膨胀空间；第2置换器，连结于所述第1置换器；第2缸体，在与该第2置换器之间形成第2膨胀空间；及螺旋槽，形成于所述第2置换器的外周面并从所述第2膨胀空间以螺旋状延伸，所述第2缸体包括与该螺旋槽的所述第1置换器侧连通的第1节流部及与该第1节流部的所述第1置换器侧连通的容积部。

在此，所述超低温制冷机中，可将所述容积部设为位于比所述外周面更靠径向内侧或面向所述外周面的圆环状空间。

另外，所述超低温制冷机中，还包括第2节流部，该第2节流部将所述螺旋槽的所述第1置换器侧与所述第2置换器内的蓄冷室连通。

发明效果

根据本发明的超低温制冷机，在将所述第2置换器的外周侧的侧隙当作脉冲管型制冷机基础上，能够在进行适当的相位调整之后降低损失并提高制冷效率。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的实施例1的超低温制冷机1的整体结构的一实施方式的示意图。

图2是表示本发明所涉及的实施例1的超低温制冷机1的主要部分的一实施方式的示意图。

图3是将实施例1的超低温制冷机1的侧隙看作脉冲管型制冷机的脉冲管时的流程图。

图4是表示本发明所涉及的实施例2的超低温制冷机1的一实施方式的示意图。

图5是将实施例2的超低温制冷机1的侧隙看作脉冲管型制冷机的脉冲管时的流程图。

图中：1-超低温制冷机，2-第1置换器，3-第1膨胀空间，4-第1缸体，5-第2置换器，6-第2膨胀空间，7-第2缸体，8-螺旋槽，8P-气体活塞，8H-高温侧空间，8L-低温侧空间，9-第1节流部，10-容积部，11-第1蓄冷器，12-第2蓄冷器，13-密封件，14-压缩机，15-供给阀，16-回流阀，17-第2节流部。

具体实施方式

以下，参考附图对用于实施本发明的方式进行说明。

[实施例1]

本实施例1的超低温制冷机1例如能夠作为吉福德-麦克马洪（GM）型制冷机来构成，如图1所示，包含：第1置换器2；第1缸体4，在与第1置换器2之间形成第1膨胀空间3；第2置换器5，连结于第1置换器2；及第2缸体7，在与第2置换器5之间形成第2膨胀空间6。

而且，超低温制冷机1包含：螺旋槽8，形成于第2置换器5的外周面并从第2膨胀空间6以螺旋状延伸；第1节流部9，与螺旋槽8的第1置换器2侧连通；及容积部10，与第1节流部9的第1膨胀空间3侧连通。容积部10始终位于比第1膨胀空间3更靠第2膨胀空间6侧。

第1置换器2与第2置换器5均具有圆筒状外周面，第1置换器2的内部配置第1蓄冷器11，第2置换器5的内部配置第2蓄冷器12。第1置换器2的偏靠高温端侧的部分与第1缸体4之间设置有密封件13，第1缸体4的上端连接有将由压缩机14、供给阀15、回流阀16构成的吸排气系统相互连接的配管中的连接于第1缸体4的供排共用配管。

第1置换器2的上端结合未图示的轴部件，该轴部件从第1缸体4的上端突出，经未图示的曲柄机构连结于未图示的驱动用马达。轴部件、曲柄机构、驱动用马达构成使第1置换器2和第2置换器5沿轴向往复运动的驱动机构。

第1置换器2容纳于下部开口的有底圆筒形状的第1缸体4内，第2置换器5容纳于上部开口的有底圆筒形状的第2缸体7内，第1缸体4与第2缸体7构成为一体。