CN103363706B - 蓄冷式制冷机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蓄冷式制冷机，该蓄冷式制冷机包括膨胀机，所述膨胀机包括：蓄冷器，包含蓄冷材料；及膨胀空间，使流过该蓄冷器内部的制冷剂气体膨胀，与将铅用作蓄冷材料的情况相比，所述蓄冷器构成为所述蓄冷器中的规定温度区域的温度特性曲线选择性地升高。

Description

蓄冷式制冷机

技术领域

本发明涉及蓄冷式制冷机。

背景技术

公知有置换器式的蓄冷式制冷机及脉冲管式的蓄冷式制冷机。专利文献1中记载有如下置换器式的蓄冷式制冷机，其包括：置换器，将蓄冷材料配设于筒状部的内部；及移动机构，使置换器在缸体内往复移动。这种置换器式的蓄冷式制冷机使置换器在缸体内往复移动的同时，使膨胀空间内的制冷剂气体膨胀而产生寒冷。并且，脉冲管式的蓄冷式制冷机使脉冲管内的气体活塞往复移动的同时，使膨胀空间内的制冷剂气体膨胀而产生寒冷。在膨胀空间产生的制冷剂气体的寒冷由蓄冷器积蓄的同时传递到冷却台而达到所希望的超低温，来进行连接于冷却台的被冷却物的制冷等。

作为蓄冷材料，使用在蓄冷器内的温度下比热较大的材料。专利文献2中，记载有如下结构，即将粒状铅用作蓄冷材料，并且在更低温区域使用粒状的Er₃Ni、EuS、GdRh等磁性体。

专利文献1：日本特开2008-224161号公报

专利文献2：日本特开平3-99162号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够更有效地提高制冷性能的蓄冷式制冷机。

根据本发明的一方式，提供一种蓄冷式制冷机，其中，该蓄冷式制冷机包括膨胀机，该膨胀机包括：蓄冷器，包含蓄冷材料；及膨胀空间，使流过该蓄冷器内部的制冷剂气体膨胀，与将铅用作蓄冷材料的情况相比，所述蓄冷器构成为所述蓄冷器中的规定温度区域的温度特性曲线选择性地升高。

根据本发明的另一方式，提供一种蓄冷式制冷机，其包括：膨胀机，该膨胀机包括包含蓄冷材料的蓄冷器及使流过该蓄冷器内部的制冷剂气体膨胀的膨胀空间；及温度上升部件，使所述蓄冷器中的规定温度区域的温度特性曲线选择性地上升。

根据本发明的另一方式，提供一种蓄冷式制冷机，该蓄冷式制冷机包括膨胀机，该膨胀机包括：蓄冷器，该蓄冷器包括第1蓄冷材料和第2蓄冷材料，且该第1蓄冷材料在5K以上20K以下的范围内的比热小于铅，而第2蓄冷材料配置于比所述第1蓄冷材料更靠低温侧，且由磁性材料构成；及膨胀空间，使流过该蓄冷器内部的制冷剂气体膨胀，该蓄冷式制冷机构成为所述第1蓄冷材料与所述第2蓄冷材料的边界位于所述蓄冷器中的5K以上20K以下的范围内。

附图说明

图1是表示第1实施方式的蓄冷式制冷机的一例的示意图。

图2是表示第1实施方式中的模拟结果的图。

图3是表示第1实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图4是表示第2实施方式的蓄冷式制冷机的一例的示意图。

图5A～图5D是表示蓄冷式制冷机的传热部件的结构例的示意图。

图6是表示第2实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图7是表示第2实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图8是表示第2实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图9是表示第3实施方式的蓄冷式制冷机的一例的示意图。

图10是表示第3实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图11是表示第4实施方式的一例的示意图。

图12是表示第5实施方式的蓄冷式制冷机的一例的示意图。

图13是表示第6实施方式的蓄冷式制冷机的一例的示意图。

图14是表示第6实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图15是表示第6实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图16是表示第6实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图17是表示第7实施方式的蓄冷式制冷机的一例的示意图。

图18是表示第8实施方式的蓄冷式制冷机的一例的示意图。

图19是表示第9实施方式的蓄冷式制冷机的一例的示意图。

图20是表示第9实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图21是表示第9实施方式的蓄冷式制冷机的另一例子的示意图。

图中：1-蓄冷式制冷机，2-第1置换器，3-第2置换器，4-销，5-连接器，6-销，7-第1缸体，7a-寒冷吸引部，7b-寒冷抽出部，8-第2缸体，8a-寒冷抽出部，9-第1蓄冷器，10-整流器，11-整流器，12-室温室，13-第1开口，14-压缩机，15-供给阀，16-返回阀，17-密封件，18-第1膨胀空间，19-第2开口，20-第1冷却台，21-整流器，22-整流器，23-隔板，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-热交换部，30-热交换部，31-压入销，32-压入销，33-传热部件，34-传热部件，35-传热部件，36-传热部件，41-蓄冷式制冷机，42-传热部件，43-热交换器，51-蓄冷式制冷机，52a、52b-隔板，53a-高温侧区域，53b-低温侧区域，54-传热部件，60-高温侧蓄冷材料，62-第1蓄冷材料，66-第2蓄冷材料，70-第2蓄冷器，72-蓄冷器，101-蓄冷式制冷机，102-第1级蓄冷器，103-第2级蓄冷器，103a-寒冷抽出部，104-第1级脉冲管，105-第2级脉冲管，105a-寒冷抽出部，107-压缩机，108-分支管，109-分支管，110-供排共用配管，111-供排共用配管，112-供排共用配管，113-整流热交换器，114-整流热交换器，115-整流热交换器，116-整流热交换器，117-1级冷却台，118-第1级低温端连结管，119-第2级低温端连结管，120-传热部件，121-热交换器，P1-第1连接点，P2-第2连接点，P3-第3连接点，V1-蓄冷器供给阀，V2-蓄冷器返回阀，V3-第1级供给阀，V4-第1级返回阀，V5-第2级供给阀，V6-第2级返回阀，V7-流量控制阀，V8-流量控制阀。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。另外，所有的附图中，对相同的构成要件附加相同符号而适当省略说明。

以下，对如下蓄冷式制冷机进行说明：使用从压缩装置供给的高压制冷剂气体，产生西蒙膨胀并由蓄冷器积蓄寒冷来产生所希望的超低温的寒冷。以下实施方式中，与将铅用作蓄冷材料的情况相比，蓄冷器能够构成为蓄冷器中的规定温度区域的温度特性曲线选择性地升高。

（第1实施方式）

本实施方式中，以蓄冷式制冷机1为吉福德-麦克马洪（GM）型超低温制冷机时为例子进行说明。

图1是示意地表示本实施方式中的蓄冷式制冷机1的结构的一例的图。

蓄冷式制冷机1包括一体形成的第1缸体7及第2缸体8、及分别设置于第1缸体7及第2缸体8内的第1置换器2及第2置换器3。

第1缸体7将第1置换器2容纳为能够沿长边方向往复移动，而第2缸体8将第2置换器3容纳为能够沿长边方向往复移动。具体而言，第1缸体7的高温端（上端）设置有往复驱动第1置换器2及第2置换器3的止转棒轭机构（未图示），第1置换器2及第2置换器3分别沿着第1缸体7及第2缸体8（膨胀机）往复移动。

第2缸体8为沿与第1缸体7的相同的轴向延伸且直径小于第1缸体7的圆筒部件。第1缸体7的低温端（下端）与第2缸体8的高温端（上端）在第1缸体7底部连接。

靠第1缸体7内的高温端（上端）的部分设置有密封件17。第1缸体7由密封件17分隔成高温端侧与低温端侧，高温端侧设置室温室12，低温端侧设置第1膨胀空间18。室温室12及第1膨胀空间18各自的容积随着第1置换器2的往复移动而发生变化。

室温室12连接有相互连接由压缩机14、供给阀15、返回阀16构成的吸排气系统的配管即供排共用配管74。从供给阀15供给制冷剂气体。本实施方式中，制冷剂气体能够设为高压氦气。

第1置换器2具有圆筒状外周面。第1置换器2的内部填充有高温侧蓄冷材料60。高温侧蓄冷材料60由例如铜、不锈钢、铝的金属丝网等构成。第1置换器2的内部容积作为第1蓄冷器9发挥作用。第1蓄冷器9的上部及下部分别设置有整流器10及整流器11。第1置换器2的高温端（上端）形成有使制冷剂气体从室温室12向第1置换器2流通的第1开口13。

第1置换器2的低温端（下端）形成有经由第1间隙将制冷剂气体导入第1膨胀空间18的第2开口19。与第1缸体7外周的第1膨胀空间18对应的位置上配置有第1冷却台20，第1冷却台20被通过第1间隙的制冷剂气体冷却。第1冷却台20能够设为与未图示的被冷却物热连接的结构。

第2置换器3具有圆筒状外周面。第2置换器3在第1置换器2的长边方向上连结。第1置换器2与第2置换器3例如经由销4、连接器5及销6连接。

第2置换器3的内部容积作为第2蓄冷器70发挥作用。第1膨胀空间18与第2置换器3的高温端在连接器5周围的连通路连通。制冷剂气体经由该连通路从第1膨胀空间18向第2蓄冷器70流通。第2蓄冷器70的上部及下部分别设置有整流器21及整流器22。

本实施方式中，第2置换器3的内部设置有隔板23，第2蓄冷器70隔着隔板23而沿轴向分隔成2段。第2置换器3的内部容积中，比隔板23更靠高温侧（上段）的高温侧区域24填充有第1蓄冷材料62。关于第1蓄冷材料62在后面进行详细叙述，其能够使用粒状材料。隔板23的低温侧（下段）的低温侧区域25填充有与填充在高温侧区域24的第1蓄冷材料62不同的第2蓄冷材料66。第2蓄冷材料66能够设为例如HoCu₂等粒状磁性材料。隔板23能够设为使制冷剂气体通过，但不使例如粒状的第1蓄冷材料62和第2蓄冷材料66通过的结构。通过隔板23防止高温侧区域24的第1蓄冷材料62与低温侧区域25的第2蓄冷材料66混合。

第2置换器3的低温端（下端）形成有用于经由第2间隙使制冷剂气体向第2膨胀空间26流通的第3开口27。第2膨胀空间26为通过第2缸体8和第2置换器3形成的空间，且容积随着第2置换器3的往复移动而发生变化。第2间隙由第2缸体8的低温端部分和第2置换器3形成。

与第2缸体8外周的第2膨胀空间26对应的位置上配置有第2冷却台28，第2冷却台28被通过第2间隙的制冷剂气体冷却。第2冷却台28能够设为与未图示的被冷却物热连接的结构。

第1置换器2及第2置换器3可分别在低温端具备热交换部29及热交换部30。热交换部29及热交换部30从与置换器主体接合的观点来看，具有两段状圆柱形状。热交换部29通过压入销31固定于第1置换器2，热交换部30通过压入销32固定于第2置换器3。由此，在第1冷却台20及第2冷却台28中均增加实际热交换面积，提高冷却效率。

考虑强度、导热率、氦隔离能力等，第1缸体7及第2缸体8例如由不锈钢构成。考虑比重、强度、导热率等，第1置换器2例如由夹布酚醛等构成。第2置换器3例如由不锈钢构成。可在第2置换器3的不锈钢等的金属制筒的外周面上形成氟树脂等耐磨性树脂的皮膜。并且，在第2置换器3内，粒状第1蓄冷材料62能够设为通过毛毡及金属丝网沿轴向挟持的结构。第2置换器3的内部容积可通过隔离件进一步分割成多个区域。

接着，对蓄冷式制冷机1的动作进行说明。

在制冷剂气体供给工序的某一时刻，第1置换器2及第2置换器3位于第1缸体7及第2缸体8的下死点。若与此同时，或在稍微错开的时刻打开供给阀15，则制冷剂气体即高压氦气经由供给阀15从供排共用配管74供给到第1缸体7内。制冷剂气体从位于第1置换器2上部的第1开口13流入第1置换器2内部的第1蓄冷器9。流入第1蓄冷器9的制冷剂气体被高温侧蓄冷材料60冷却的同时经由位于第1置换器2下部的第2开口19及第1间隙供给到第1膨胀空间18。

供给到第1膨胀空间18的制冷剂气体经由连接器5周围的连通路流入第2置换器3内部的第2蓄冷器70。流入第2蓄冷器70的制冷剂气体被第1蓄冷材料62及第2蓄冷材料66冷却的同时经由位于第2置换器3下部的第3开口27及第2间隙供给到第2膨胀空间26。

这样，第1膨胀空间18及第2膨胀空间26由制冷剂气体即高压氦气填满而供给阀15关闭。此时，第1置换器2及第2置换器3位于第1缸体7及第2缸体8内的上死点。若与此同时，或在稍微错开的时刻打开返回阀16，则第1膨胀空间18及第2膨胀空间26内的制冷剂气体被减压而膨胀。通过膨胀成为低温的第1膨胀空间18的制冷剂气体经由第1间隙吸收第1冷却台20的热量，第2膨胀空间26的制冷剂气体经由第2间隙吸收第2冷却台28的热量。

第1置换器2及第2置换器3再次朝向下死点移动，第1膨胀空间18及第2膨胀空间26的容积减少。第2膨胀空间26内的制冷剂气体经由第2间隙、第3开口27、第2蓄冷器70及连通路回到第1膨胀空间18。并且，第1膨胀空间18内的制冷剂气体经由第2开口19、第1蓄冷器9及第1开口13回到压缩机14的吸入侧。此时，高温侧蓄冷材料60、第1蓄冷材料62及第2蓄冷材料66被制冷剂气体冷却。将该工序设为1个周期，蓄冷式制冷机1通过反复进行该冷却循环，冷却第1冷却台20及第2冷却台28。

接着，对本实施方式的第1蓄冷材料62进行说明。

蓄冷式制冷机1正常运转时，第1蓄冷器9及第2蓄冷器70各自中，从上侧朝向下侧，即沿着第1缸体7及第2缸体8的轴向形成温度变低的温度梯度。另外，以下将形成这种温度梯度的方向仅称为“轴向”。

其中，例如，第2蓄冷器70中，高温端侧的温度为40K左右，低温端侧的温度为4K左右。另一方面，用作制冷剂气体的氦的比热的峰值为10K左右。并且，氦的高低压时的密度差的峰值也与比热的峰值大致相同为10K左右。即，作为制冷剂气体的氦在第2蓄冷器70内的温度特性曲线的中间温度区域中，比热及高低压时的密度差成为峰值。

根据这种见解，本发明者发现，在制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域中，通过使第2蓄冷器70内的温度特性曲线升高，能够提高蓄冷式制冷机1的冷却效果。通过在这种温度区域中使第2蓄冷器70内的温度特性曲线升高，能够减少该温度区域中的制冷剂气体的存在量。因此考虑到能够增加流入第2膨胀空间26的制冷剂气体量，其结果能够提高冷却效果。

因此，本实施方式中，将第1蓄冷材料62的种类及配置构成为使第2蓄冷器70内的温度特性曲线升高。具体而言，在第2蓄冷器70，作为第1蓄冷材料62使用5K以上20K以下的范围内的比热小于铅的蓄冷材料。

另一方面，若将比热较小的蓄冷材料用作第1蓄冷材料62，则有可能第2蓄冷器70内的蓄冷效果下降。因此，作为第1蓄冷材料62能够使用5K以上20K以下的范围的比热小于铅，并且能够确保一定程度的比热的材料。作为这种第1蓄冷材料62能够使用铋、锡、银或锑等非磁性材料。第1蓄冷材料62能够为粒状。

并且，本实施方式中，选择性地升高制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域（包含成为峰值的温度区域）即第2蓄冷器70内的温度特性曲线的中间温度区域（规定温度区域）的温度特性曲线，并且使其在高温端及低温端附近的温度区域中，能够保持与以往相同程度的温度特性曲线，且保持第2蓄冷器70内的蓄冷效果。具体而言，本实施方式中，构成为第1蓄冷材料62与第2蓄冷材料66的边界（图中H₁）位于5K以上20K以下的范围内，更优选位于5K以上8K以下的范围内。第1蓄冷材料62与第2蓄冷材料66的边界能够通过隔板23的位置规定。其中，温度能够设为根据蓄冷式制冷机1的设计理论性导入的温度。

图2是表示本实施方式的模拟结果的图。

横轴表示距第2蓄冷器70的高温端的距离，纵轴表示各距离位置中的第2蓄冷器70中的温度。图中“L”表示第2蓄冷器70的低温端。

由虚线（Bi）表示将粒状铋（平均粒径为0.3～0.5mm）用作第1蓄冷材料62，并且控制成第1蓄冷材料62与第2蓄冷材料66的边界（图中H₁）的位置成为5～10K的位置时（以下称为“实施例”）的结果。另一方面，由实线（Pb）表示将粒状铅（平均粒径为0.3～0.5mm）用作第1蓄冷材料62时（以下称为“参考例”）的结果。另外，任意例子中，均将HoCu₂用作第2蓄冷材料66。

如由图中虚线所示，实施例中，与参考例比较，能够使第2蓄冷器70内的温度特性曲线升高。尤其，与参考例比较，在制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域（包含成为峰值的温度区域）即第2蓄冷器70内的温度特性曲线的中间温度区域（图2所示的例子中，5～30K的温度区域）中，能够使第2蓄冷器70内的温度特性曲线升高。但是，无需一定遍及5～30K的整个温度区域使温度特性曲线升高，只要在制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域（包含成为峰值的温度区域）使温度特性曲线升高即可。例如，作为下限，能够在8K以上的温度区域使温度特性曲线升高。

并且，对实施例及参考例，分别计算第1蓄冷器9及第2蓄冷器70的制冷能力，结果实施例中第2蓄冷器70的制冷能力比参考例有所提高，并且第1蓄冷器9的制冷能力也有所提高。如上，作为第1蓄冷材料62使用5K以上20K以下的范围内的比热小于铅的蓄冷材料，并且控制成第1蓄冷材料62与第2蓄冷材料66的边界（图中H₁）成为规定位置，由此能够提高第1蓄冷器9及第2蓄冷器70的制冷能力。

并且，第1蓄冷材料62能够由2种以上的不同的材料构成。图3是表示本实施方式的蓄冷式制冷机1的结构的另一例子的示意图。

蓄冷式制冷机1能够设为作为第1蓄冷材料62包含材料或组成不同的蓄冷材料62a及蓄冷材料62b的结构。与上述第1蓄冷材料62相同，能够将粒状的铋、锡、银或锑等非磁性材料用作蓄冷材料62b。作为蓄冷材料62a，能够使用例如导热率比蓄冷材料62b更高的材料，也能够使用蓄冷材料62a所存在的区域的温度范围内的比热比蓄冷材料62b更高的材料。例如，蓄冷材料62a能够设为与高温侧蓄冷材料60相同的铜或铝的金属丝网等，也能够设为粒状的铜或铝等，并且还能够设为粒状的铅或锡等非磁性材料。并且，能够设为将铅与铋的混合材料用作蓄冷材料62a，并且将铋用作蓄冷材料62b等结构。

此时，第2置换器3的内部设置有与隔板23相同结构的隔板68，第2蓄冷器70能够设为除隔板23以外还隔着隔板68而沿轴向分隔成3段的结构。参考图1进行说明的例子中，示出仅控制第1蓄冷材料62与第2蓄冷材料66的边界（图中H1）的位置的例子，但本例子中，还能够控制蓄冷材料62a与蓄冷材料62b的边界（图中H₂）的位置。蓄冷材料62a与蓄冷材料62b的边界（图中H₂）的位置在制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域（包含成为峰值的温度区域），也能够使第2蓄冷器70内的温度特性曲线选择性地升高。

（第2实施方式）

图4是示意地表示本实施方式的蓄冷式制冷机1的结构的图。

本实施方式中，蓄冷式制冷机1具有与参考图1说明的蓄冷式制冷机1相同的结构。如图4所示，本实施方式中，蓄冷式制冷机1在第2置换器3内部的高温侧区域24内进一步包括传热部件33，该传热部件作为使第2蓄冷器70的温度特性曲线上升的温度上升部件发挥作用。

与第1实施方式相同，能够将铋、锡、银或锑等非磁性材料用作第1蓄冷材料62。并且，本实施方式中，能够将铅用作第1蓄冷材料62。

传热部件33以与第1蓄冷材料62相接的方式埋设于第1蓄冷材料62内，并沿轴向连续地延伸。传热部件33的高温端（上端）位于比第1冷却台20的下端更靠低温侧，传热部件33的低温端（下端）位于比第2冷却台28的上端更靠高温侧。本实施方式中，传热部件33形成为圆柱状。本实施方式中，传热部件33设置于第1蓄冷材料62的中心部。

作为传热部件33，使用至少比第2蓄冷器70能够沿轴向传递更大的热量的材料即导热系数比第1蓄冷材料62更大的材质。作为传热部件33虽然也取决于用作第1蓄冷材料62的材料，但可举出例如铜、铝及它们的合金等导热率较高的材质。并且，能够将导热系数比构成第2蓄冷器70侧壁（第2置换器3）的材质更大的材质用作传热部件33。并且，例如将铅用作第1蓄冷材料62时等，可将铋用作传热部件33，也可使用铋与例如铜、铝等的合金。

并且，第1实施方式中，如上述，在制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域中，使第2蓄冷器70内的温度特性曲线升高，并且在高温端及低温端附近的温度区域，能够保持与以往相同程度的温度特性曲线，且保持第2蓄冷器70内的蓄冷效果。

传热部件33的高温侧区域24内的轴向位置能够根据蓄冷式制冷机1正常运转时的高温侧区域24内的温度分布设定为满足这种条件。

例如，传热部件33的低温端的轴向位置能够设为制冷剂气体即氦气的比热超过第1蓄冷材料62的比热的区域。具体而言，例如能够设为，蓄冷式制冷机1运转时例如8K以上20K以下的范围，更优选设为8K以上十几K以下的范围。本实施方式中，传热部件33的低温端的轴向位置例如能够设为8K。并且，传热部件33的设置位置控制成在制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域中，第2蓄冷器70内的温度特性曲线升高，并且在高温端及低温端附近的温度区域，能够保持与以往相同程度的温度特性曲线，且保持第2蓄冷器70内的蓄冷效果。

本实施方式中，传热部件33的低温端能够设为比隔板23与高温侧隔离规定距离的结构。并且，传热部件33的高温端可接触于整流器21。另外，图4中未图示，但传热部件33为了维持高温侧区域24中的轴向位置，还可具备支承部件。例如能够在传热部件33的低温端设置十字形状的支承部件。

根据本实施方式的蓄冷式制冷机1及第2蓄冷器70得到以下作用效果。从高温侧区域24的高温端朝向低温端的温度特性曲线显示与距高温端的距离成反比例的倾向，成为双曲线分布（参考图2）。本实施方式中，通过设置传热部件33，来自高温侧区域24的高温侧的热量经由传热部件33有效地传递到低温侧。因此，与参考图2进行的说明相同，与没有传热部件33时相比，能够在第2蓄冷器70的温度特性曲线的中间温度区域的范围内使第2蓄冷器70内的温度特性曲线向高温侧移动。通过该高温侧区域24内部的温度特性曲线的上升，滞留在该区域的氦气的量变少，而制冷机系统整体的压力差变大，因此能够提高制冷性能。

并且，本实施方式中，传热部件33沿第2蓄冷器70的轴向延伸，从高温端朝向低温端传递热量，因此使第1冷却台20的温度下降而能够提高第1冷却台20的制冷性能。并且，通过控制传热部件33的设置位置，第2蓄冷器70的高温端及低温端附近的温度特性曲线能够维持与未设置传热部件33时相同的程度，在确保第2冷却台28的制冷性能的基础上能够提高第1冷却台20的制冷性能。

另外，关于上述的图4中的传热部件33例示圆柱形状部件，但也能够根据制造简易度或使温度特性曲线偏移的方法，即与第1蓄冷材料62或制冷剂气体的热交换程度设为适当不同的方式。即，与传热部件33的轴向垂直的截面的形状能够设为如图5A所示的圆、如图5B所示的圆筒、如图5C所示的在外周面具有凸片形状的圆，关于包含轴向的截面形状例如如图5D所示能够设为高温端宽幅的梯形形状。

并且，图4中传热部件33设为在第2蓄冷器70的高温侧区域24的中心设置一根的方式，但如图6所示，能够设置多个传热部件33，并离散地配置于从中心沿径向隔离的位置。此时，考虑多个传热部件34的整体热容量与第2蓄冷材料所占的体积及热容量的平衡，能够设定成比图4所示的传热部件33适当缩小每1根的截面积。

并且，传热部件的配置方式不限于上述方式，例如如图7所示也能够将传热部件35设为沿着第2蓄冷器70的高温侧区域24的圆柱形状的上下1对圆盘形状而沿轴向离散地配置。

并且，如图8所示，能够设为将传热部件36设为粒状，且使其沿轴向及径向离散地分散在第1蓄冷材料62中的结构。此时，传热部件36的粒径能够设为大于第1蓄冷材料62的粒径，也能够设为相等，或者能够设为比其小。此时，作为传热部件36，能够使用在第1实施方式中作为构成第1蓄冷材料62（蓄冷材料62b）的材料而例示的材料。例如，本实施方式中，能够设为由粒状铅构成第1蓄冷材料62，作为传热部件36使用粒状铋等。

（第3实施方式）

第2实施方式中，设为传热部件配置于第2蓄冷器70内部的结构，但也能够构成为传热部件外包第2蓄冷器70内的第1蓄冷材料62的圆筒形状。

图9是表示本实施方式的蓄冷式制冷机41的结构的一例的示意图。

本实施方式的蓄冷式制冷机41作为制冷机的功能、动作形态、基本构成要件与第1实施方式所示的蓄冷式制冷机1几乎相同，因此对相同的构成要件附加相同符号，主要对不同点进行说明。

本实施方式的蓄冷式制冷机41包括外包高温侧区域24的第1蓄冷材料62的圆筒形状的传热部件42。即，本实施方式中，第2置换器3的侧壁的一部分由作为传热部件42发挥作用的材料构成。以下，将第2置换器3中不作为传热部件42发挥作用的区域设为第2置换器3a来进行说明。传热部件42的外周面形状呈与第2置换器3a的外周面形状一致的形态，传热部件42的低温端连结于第2置换器3a的高温端，第2置换器3a经由传热部件42连结于销6。传热部件42能够由与第2实施方式中说明的传热部件33等相同的材料构成。

本实施方式中，传热部件42的高温端以在轴向位于比第1冷却台20的下端更靠高温侧且比第1冷却台20的上端更靠下端侧的方式配置于第1膨胀空间18内部。

本实施方式中，与第2实施方式的传热部件33相同，蓄冷式制冷机41运转时，传热部件42的低温端的轴向位置能够设为例如8K以上20K以下的范围，更优选设为8K以上十几K以下的范围。并且，传热部件42的设置位置也能够与传热部件33相同地进行控制。由此，能够得到与第2实施方式相同的效果。

根据本实施方式的结构，关于传热部件42的轴向配置，在轴向上能够将高温端配置于更靠高温侧。由此，能够更有效地降低第1冷却台20的温度。

图10是表示本实施方式的蓄冷式制冷机41的另一例子的示意图。

在高温侧区域24内流通的制冷剂气体存在流速随着从中心沿径向远离而下降的倾向。因此，也能够设为在传热部件42的低温端的内周侧设置具有多个流通孔的圆板状的热交换器43的结构。由此，能够更有效地降低第1冷却台20的温度来提高制冷效率。

本实施方式中，将传热部件42构成第2置换器3的侧壁的一部分的方式作为例子进行说明，但也可在第2置换器3的内侧以外包第1蓄冷材料62的方式形成传热部件42。此时，传热部件42无需外包整个第1蓄冷材料62，而只要外包第1蓄冷材料62的至少一部分即可。

（第4实施方式）

第2实施方式及第3实施方式中，例示了具有第1蓄冷器9和第2蓄冷器70的2级式蓄冷式制冷机，但也能够使用单级式蓄冷式制冷机。

图11是示意地表示本实施方式的蓄冷式制冷机51的结构的一例的图。

图11中，对与图4中所使用的符号相同的构成要件附加相同符号，而在以下的叙述中主要对不同点进行说明。

本实施方式的蓄冷式制冷机51只具有第1缸体7而不具有第2缸体8，这点与上述实施方式中进行说明的蓄冷式制冷机1等不同。在第1置换器2内，轴向上段设置有高温侧区域53a，而下段设置有低温侧区域53b。在高温侧区域53a与低温侧区域53b构成1个蓄冷器72。高温侧区域53a中填充有高温侧蓄冷材料60。高温侧蓄冷材料60能够设为铜或铝的金属丝网等。低温侧区域53b中填充有与高温侧蓄冷材料60不同的第1蓄冷材料62。能够将例如铅、铋、锡、银或锑等非磁性材料用作第1蓄冷材料62。第1蓄冷材料62能够设为粒状。

第1置换器2中设置有分隔高温侧蓄冷材料60与第1蓄冷材料62的隔板52a，通过隔板52a形成高温侧区域53a和低温侧区域53b。并且，本实施方式中，在低温侧区域53b的低温端也设置有隔板52b。

本实施方式中，蓄冷式制冷机51进一步包括传热部件54，该传热部件作为使蓄冷器72的温度特性曲线上升的温度上升部件发挥作用。传热部件54能够由与第2实施方式中进行说明的传热部件33等相同的材料构成。传热部件54形成为圆柱状，埋设于第1蓄冷材料62内的中心，且与第1蓄冷材料62相邻而沿轴向连续地延伸。本实施方式中，传热部件54的高温端从上侧的隔板52a隔离，而低温端也从下侧的隔板52b隔离。本实施方式中，也与第2实施方式的传热部件33等相同，蓄冷式制冷机51运转时，传热部件54的低温端的轴向位置能够设为例如8K以上20K以下的范围，更优选设为8K以上十几K以下的范围。并且，本实施方式中，传热部件54的设置位置也能够与传热部件33等相同地控制。由此，得到与第2实施方式等相同的效果。

本实施方式中，热量从传热部件54的高温端朝向低温端传递，能够使传热部件54的低温端附近的温度特性曲线选择性地上升，并且冷却位于比传热部件54更靠高温侧的低温侧区域53的内部的第1蓄冷材料62，能够提高整个蓄冷式制冷机51的制冷能力。并且，通过控制传热部件54的设置位置，低温侧区域53b的高温端及低温端附近的温度特性曲线能够维持与未设置传热部件54时相同的程度，能够防止蓄冷效果下降。

（第5实施方式）

第1实施方式～第4实施方式中例示了置换器式蓄冷式制冷机，但也能够使用脉冲管型蓄冷式制冷机。

图12是表示本实施方式的脉冲管型蓄冷式制冷机101的结构的一例的示意图。

蓄冷式制冷机101包括第1级蓄冷器102、第2级蓄冷器103、第1级脉冲管104及第2级脉冲管105。

第1级蓄冷器102与第1实施方式的第1蓄冷器9相同，能够设为将高温侧蓄冷材料60容纳于缸体的结构。第2级蓄冷器103与第1实施方式的第2蓄冷器70相同，能够设为将第1蓄冷材料62容纳于缸体的结构。第2级蓄冷器103与第1实施方式的第2蓄冷器70相同，能够设为通过隔板分割成多个区域的结构。此时，也能够设为例如第2蓄冷材料66容纳于高温侧区域的结构。

第1级蓄冷器102、第1级脉冲管104及第2级脉冲管105各自的高温端经由与各自的高温端对应的供排共用配管110、111及112而与从压缩机107的吐出侧分支成3个的分支管108及从吸入侧分支成3个的分支管109连接。

朝向分支管108的供排共用配管110的第1连接点P1的正前方配置有蓄冷器供给阀V1，朝向分支管108的供排共用配管111的第2连接点P2的正前方配置有第1级供给阀V3，朝向分支管108的供排共用配管112的第3连接点P3的正前方配置有第2级供给阀V5。

朝向分支管109的供排共用配管110的第1连接点P1的正前方配置有蓄冷器返回阀V2，朝向分支管109的供排共用配管111的第2连接点P2的正前方配置有第1级返回阀V4，朝向分支管109的供排共用配管112的第3连接点P3的正前方配置有第2级返回阀V6。

供排共用配管111的第1级脉冲管104的高温端与第2连接点P2之间配置有流量控制阀V7，供排共用配管112的第2级脉冲管105的高温端与第3连接点P3之间配置有流量控制阀V8。这些流量控制阀作为在脉冲管内产生的气体活塞的相位调整机构发挥作用。并且能够使用节流孔代替流量控制阀。

第1级脉冲管104的高温端配置有整流热交换器113，而低温端配置有整流热交换器114。第2级脉冲管105的高温端配置有整流热交换器115，而低温端配置有整流热交换器116。

第1级脉冲管104的低温端与第1级蓄冷器102的低温端通过1级冷却台117热连结，第1级脉冲管104的低温端与第1级蓄冷器102的低温端通过位于1级冷却台117的内部的第1级低温端连结管118连接成能够使制冷剂气体流通。第2级脉冲管105的低温端与第2级蓄冷器103的低温端通过第2级低温端连结管119连接成能够使制冷剂气体流通。

并且，本实施方式的蓄冷式制冷机101中，虽然图12中省略图示，但第2级蓄冷器103内部与第2实施方式的第2蓄冷器70相同，在上段及下段分别设置高温侧区域及低温侧区域。高温侧区域填充有与第2实施方式相同的非磁性材料的第1蓄冷材料62。低温侧区域填充有与第2实施方式相同的磁性材料的第2蓄冷材料66。并且，高温侧区域设置有与第2实施方式的传热部件33相同的圆柱状传热部件120。传热部件120在高温侧区域的内部沿轴向延伸设置。

即，传热部件120埋设于高温侧区域的第1蓄冷材料62，与第1蓄冷材料62相邻而沿轴向连续地延伸。并且，传热部件120的高温端位于比1级冷却台117的下端更靠低温侧，传热部件120的低温端位于比位于第2级蓄冷器103的低温端的未图示的2级冷却台的上端更靠高温侧。

本实施方式中，传热部件120的低温端的轴向位置也能够设为制冷剂气体即氦气的比热超过第1蓄冷材料62的比热的区域。具体而言，例如能够设为蓄冷式制冷机101运转时例如8K以上20K以下的范围，更优选设为8K以上十几K以下的范围。

接着，对蓄冷式制冷机101的动作进行说明。

高压的制冷剂气体供给工序中，若打开第1级供给阀V3或第2级供给阀V5，则制冷剂气体经由分支管108及供排共用配管111或供排共用配管112流入第1级脉冲管104及第2级脉冲管105的高温端。

并且，若打开蓄冷器供给阀V1，则制冷剂气体从压缩机107通过分支管108及供排共用配管110，从第1级蓄冷器102流入第1级脉冲管104的低温端，并且通过第2级蓄冷器103流入第2级脉冲管105的低温端。

另一方面，低压的制冷剂气体的回收过程中，若打开第1级返回阀V4或第2级返回阀V6，则第1级脉冲管104或第2级脉冲管105内的制冷剂气体从各自的高温端通过供排共用配管111或供排共用配管112及分支管109而回收到压缩机107。并且，若打开蓄冷器返回阀V2，则第1级脉冲管104内的制冷剂气体从低温端经由第1级蓄冷器102、供排共用配管110、分支管109回收到压缩机107。同样，第2级脉冲管105内的制冷剂气体经由第2级蓄冷器103、第1级蓄冷器102、供排共用配管110、分支管109回收到压缩机107。

本实施方式的脉冲管型蓄冷式制冷机101中，通过反复进行被压缩机107压缩的工作流体即制冷剂气体（例如氦气）流入第1级蓄冷器102、第2级蓄冷器103、第1级脉冲管104及第2级脉冲管105的动作、及工作流体从第1级脉冲管104、第2级脉冲管105、第1级蓄冷器102及第2级蓄冷器103流出而回收到压缩机107的动作，从而在蓄冷器及脉冲管的低温端形成寒冷。并且，通过使被冷却对象热接触于这些低温端，从而能够从被冷却对象夺取热量。

根据本实施方式的蓄冷式制冷机101，得到如下作用效果。如第1实施方式等所述，通过从第2级蓄冷器103的高温端朝向低温端的温度特性曲线的中间温度区域的温度特性曲线向高温侧位移，滞留在该区域内的氦气的量变少，制冷机系统整体的压力差变大，因此能够提高制冷性能。

并且，传热部件120沿轴向延伸，从传热部件120的高温端朝向低温端传递热量，因此能够使1级冷却台117的温度下降来提高第1级蓄冷器102的制冷性能。并且通过控制传热部件120的设置位置，第2级蓄冷器103的高温端及低温端附近的温度特性曲线能够维持与未设置传热部件120时相同的程度，防止导致蓄冷效果下降，确保第2级蓄冷器103的制冷性能的基础上能够提高第1级蓄冷器102的制冷性能。

本实施方式中，对传热部件位于蓄冷器内部的例子进行了说明，但也能够与第3实施方式相同地设为传热部件外包蓄冷材料的方式。并且，以2级脉冲管制冷机为例子进行了说明，但也能够与第4实施方式相同，设为单级脉冲管。

（第6实施方式）

图13是示意地表示本实施方式的蓄冷式制冷机1的结构的图。

本实施方式中，蓄冷式制冷机1具有与参考图1进行说明的蓄冷式制冷机1相同的结构。本实施方式中，与第2实施方式相同，蓄冷式制冷机1包括使第2蓄冷器70的温度特性曲线上升的温度上升部件，但作为温度上升部件发挥作用的传热部件的结构与第2实施方式不同。

如图13所示，本实施方式中，蓄冷式制冷机1具有在与第2缸体8的外周部的第2置换器3内部的高温侧区域24对应的轴向位置设置寒冷抽出部8a的结构。并且，蓄冷式制冷机1包括传热部件133，该传热部件由将寒冷抽出部8a和第1冷却台20进行热连结的线状部件形成。作为传热部件133使用至少能够比第2蓄冷器70沿轴向传递更大的热量的材料，即导热系数比第1蓄冷材料62更大的材质。传热部件133能够由与第2实施方式的传热部件33相同的材料构成。具体而言，作为传热部件133可举出例如铜、铝及上述材料的合金等导热率较高的材质。并且，作为传热部件133能够使用导热系数比构成第2蓄冷器70的侧壁（第2置换器3）的材质更大的材质。并且，例如将铅用作第1蓄冷材料62时等，可将铋用作传热部件133，也可使用铋与例如铜、铝等的合金。

传热部件133设置于构成第1膨胀空间18或第2膨胀空间26的第1缸体7及第2缸体8的外部，来将轴向上不同的2处之间进行连结。并且，从图13明确可知，传热部件133的高温端位于第1冷却台20的下端，传热部件133的低温端位于比第2冷却台28的上端更靠高温侧。

与高温侧区域24对应的传热部件133的轴向位置根据蓄冷式制冷机1的正常运转时的高温侧区域24的温度分布决定。本实施方式中，传热部件133的低温端能够设为比隔板23更靠高温侧隔离规定距离的结构。并且，传热部件133的高温端可位于比整流器21更靠高温侧。

与第2实施方式的传热部件33等相同，例如，传热部件133的低温端的轴向位置能够设为制冷剂气体即氦气的比热超过第1蓄冷材料62的比热的区域。具体而言，例如能够设为蓄冷式制冷机1运转时使其成为例如8K以上20K以下的范围，更优选使其成为8K以上十几K以下的范围。本实施方式中，传热部件133的低温端的轴向位置例如能够设为8K。并且，传热部件133的设置位置控制成在制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域中，使第2蓄冷器70内的温度特性曲线升高，并且在高温端及低温端附近的温度区域，能够保持与以往相同程度的温度特性曲线，且保持第2蓄冷器70内的蓄冷效果。

根据本实施方式的蓄冷式制冷机1及第2蓄冷器70得到以下作用效果。从高温侧区域24的高温端朝向低温端的温度特性曲线显示与距高温端的距离成反比的倾向，成为双曲线状的特性曲线（参考图2）。本实施方式中，通过设置传热部件133，来自高温侧区域24的高温侧的热量经由传热部件133有效地传递到低温侧。因此，与参考图2进行说明的内容相同，与没有传热部件133时相比，能够在第2蓄冷器70的温度特性曲线的中间温度区域使第2蓄冷器70内的温度特性曲线向高温侧移动。通过该高温侧区域24内部的温度特性曲线的上升，滞留在该区域的氦气的量变少，制冷机系统整体的压力差变大，因此能够提高制冷性能。

并且，通过配置于外部的传热部件133从第1冷却台20朝向寒冷抽出部8a传递热量，因此能够使第1冷却台20的温度下降来提高第1级的第1蓄冷器9的制冷性能。

并且，通过控制传热部件133的设置位置，第2蓄冷器70的高温端及低温端附近的温度特性曲线能够维持与未设置传热部件133时相同的程度，在确保第2冷却台28的制冷性能的基础上能够提高第1冷却台20的制冷性能。并且，通过外置传热部件133，尤其使低温端的连接处的轴向调整变得容易，能够更易于进行第1冷却台20的温度调整。

另外，图13中示出传热部件133由线状部件即配线构成的例子，但传热部件133能够根据制造时的简易度或使温度特性曲线偏移的方法，即根据第1蓄冷材料62或制冷剂气体的热交换程度来设为适当不同的方式。例如，能够适当调节传热部件133的截面积或个数。

图14是表示本实施方式的蓄冷式制冷机1的结构的另一例子的示意图。蓄冷式制冷机1能够设为设置多个例如2个传热部件133的结构。此时，能够设为在第2置换器8的外部的轴向的不同位置设置多个寒冷抽出部8a的结构。与2个传热部件133对应的2个寒冷抽出部8a可在第2缸体8的外周面的轴向上并列配置。2个寒冷抽出部8a也可在相同的轴向位置沿周向并列配置。此时，考虑多个传热部件133的整体热容量与第2蓄冷材料的体积及热容量的平衡，能够设定为与图13所示的传热部件133相比适当缩小每1个传热部件的截面积。

图15是表示本实施方式的蓄冷式制冷机1的结构的又一例子的示意图。能够设为将传热部件133连接于比第1缸体7的第1冷却台20更靠高温侧的结构。此时，与第1缸体7对应的位置上构成寒冷吸引部7a。设为这种配置时，经由传热部件133从第2缸体8的寒冷抽出部8a传递的寒冷被直接吸引到第1缸体7内的第1蓄冷器9内，但由此第1蓄冷器9被冷却，从而其结果能够降低第1冷却台20的温度。并且，如图16所示，能够并用图13所示的传热部件133的配置方式和图15所示的配置方式。

（第7实施方式）

传热部件133也能够沿着第2缸体8的外周面配置。

图17是表示本实施方式的蓄冷式制冷机41的结构的一例的示意图。

本实施方式的蓄冷式制冷机41作为制冷机的功能、动作形态、基本构成要件与第1实施方式所示的蓄冷式制冷机1几乎相同，因此对相同的构成要件附加相同符号，主要对不同点进行说明。

本实施方式的蓄冷式制冷机41包括将从第2缸体8的高温端到位于比高温侧区域24的低温端更靠高温端侧的区域为止外包的圆筒形状（空心圆环形状）的传热部件134。传热部件134的外周面形状的直径设为比第2缸体8的外周面形状的直径大出部件的厚度相应的量。传热部件134的高温端连结于呈第1缸体7的低温端的底面部。传热部件134能够由与第6实施方式中进行说明的传热部件133等相同的材料构成。

本实施方式中，传热部件134的高温端能够配置于在轴向相对于第1冷却台20的下端相同的位置。并且本实施方式中，传热部件134的低温端的轴向位置能够设为蓄冷式制冷机41运转时成为例如8K以上20K以下的范围，更优选设为8K以上十几K以下的范围。并且，传热部件134的设置位置也能够与传热部件133相同地进行控制。由此，得到与第6实施方式相同的效果。本实施方式的结构中，根据传热部件134在轴向上的寒冷传递作用，能够有效地降低第1冷却台20的温度。

（第8实施方式）

与第4实施方式相同，能够使用单级式蓄冷式制冷机。

图18是示意地表示本实施方式的蓄冷式制冷机51的结构的一例的图。本实施方式中，蓄冷式制冷机51具有与在第4实施方式中参考图11进行说明的蓄冷式制冷机51相同的结构。

本实施方式中，在位于第1蓄冷材料62所存在的低温侧区域53b外周的缸体7的外周面上，在轴向上不同的2个部位中的高温侧配置寒冷吸引部7a而在低温侧配置寒冷抽出部7b，并配置将寒冷吸引部7a和寒冷抽出部7b进行连结的线状部件即传热部件133。本实施方式中，传热部件133的高温端在轴向从上侧的隔板52a隔离，低温端也从下侧的隔板52b隔离。本实施方式中，传热部件133的低温端的轴向位置能够设为蓄冷式制冷机51运转时例如成为8K以上20K以下的范围，更优选设为8K以上十几K以下的范围。并且，本实施方式中，传热部件133的设置位置也能够与第6实施方式相同地进行控制。由此，得到与第6实施方式相同的效果。

根据本实施方式的结构，寒冷从传热部件133的低温端朝向高温端传递，位于比传热部件133更靠高温侧的低温侧区域53b的内部的蓄冷材料被冷却，从而能够提高制冷机整体的制冷能力。

（第9实施方式）

与第5实施方式相同，能够使用脉冲管型蓄冷式制冷机。

图19是表示本实施方式的脉冲管型蓄冷式制冷机101的结构的一例的示意图。本实施方式中，蓄冷式制冷机101具有与在第5实施方式中参考图12进行说明的蓄冷式制冷机101相同的结构。

并且，本实施方式的蓄冷式制冷机101中，虽然图19中省略了图示，但第2级蓄冷器103内部与第2实施方式的第2蓄冷器70相同，在上段及下段分别设置高温侧区域及低温侧区域。高温侧区域填充有与第2实施方式相同的非磁性材料的第1蓄冷材料62。低温侧区域填充有与第2实施方式相同的磁性材料的第2蓄冷材料66。并且，与高温侧区域的轴向位置对应，在构成第2级蓄冷器103的外周面的缸体配置寒冷抽出部103a。该寒冷抽出部103a与1级冷却台117通过传热部件122热连结。传热部件122与第6实施方式相同，由例如铜、铝等导热率较高的材质的线状部件构成。

传热部件122的高温端位于1级冷却台117的下端，传热部件122的低温端位于比位于第2级蓄冷器103的低温端的未图示的2级冷却台的上端更靠高温侧。

本实施方式中，传热部件122的低温端的轴向位置能够设为制冷剂气体即氦气的比热超过第1蓄冷材料62的比热的区域。具体而言，例如能够设为蓄冷式制冷机101运转时例如成为8K以上20K以下的范围，更优选设为8K以上十几K以下的范围。

根据本实施方式的蓄冷式制冷机101得到如下作用效果。如第6实施方式等所述，通过从第2级蓄冷器103的高温端朝向低温端的温度特性曲线的中间温度区域的温度特性曲线向高温侧移动，滞留在该区域内的氦气的量变少，而制冷机系统整体的压力差变大，因此能够提高制冷性能。

并且，传热部件122沿轴向延伸，从传热部件122的高温端朝向低温端传递热量，因此能够使1级冷却台117的温度下降来提高第1级蓄冷器102的制冷性能。并且，通过控制传热部件122的设置位置，第2级蓄冷器103的高温端及低温端附近的温度特性曲线能够维持与未设置传热部件122时相同的程度，能够防止导致蓄冷效果下降，在确保第2级蓄冷器103的制冷性能的基础上能够提高第1级蓄冷器102的制冷性能。

并且，本实施方式中，如图20所示，考虑在第2级蓄冷器103的高温侧区域内流通的制冷剂气体存在流速随着从中心沿径向远离而下降的倾向，也能够在与传热部件122对应的寒冷抽出部（未图示）的内周侧适当设置具有多个流通孔的圆板状热交换器121。由此，能够更有效地降低1级冷却台117的温度来提高制冷效果。并且，第9实施方式中，也能够与第8实施方式相同地设为单级式脉冲管式。

并且，传热部件122的配置方式除了图19及图20所示的方式以外，例如，如图21所示，也可设为在膨胀机之一的第2级脉冲管105的外周面设置寒冷抽出部105a，且传热部件122将该寒冷抽出部105a和1级冷却台117进行连结的结构。

以上对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明不限于上述的实施例，只要不脱离本发明的范围，能够在上述的实施例中施加各种变形及取代。

例如，上述的蓄冷式制冷机中示出级数为2级及单级的情况，但该级数能够适当选择3级以上。并且，上述实施方式中，对蓄冷式制冷机为置换器式GM制冷机或脉冲管型的例子进行了说明，但不限于此。例如本发明也能够适用于斯特林制冷机或索尔威制冷机等。

并且，能够进行第1实施方式的第1蓄冷材料62的结构与第2实施方式～第9实施方式的温度上升部件的组合等组合各实施方式的结构。并且，对第1实施方式也能够适用于单级式或脉冲管型蓄冷式制冷机。

根据以上实施方式，在制冷剂气体的比热及高低压时的密度差变得较高的温度区域中，选择性地升高蓄冷器内的温度特性曲线，并且在高温端及低温端附近的温度区域中，保持与以往相同程度的温度特性曲线，且保证蓄冷器内的蓄冷效果，能够提高蓄冷式制冷机的制冷效率。

另外，本发明还包括以下方式。

一种蓄冷器式制冷机，其具备：蓄冷器，包括蓄冷材料并沿轴向延伸；及传热部件，与所述蓄冷材料相邻且沿所述轴向延伸。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件可位于所述蓄冷器的内部。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件可沿所述轴向连续地配置。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件可沿所述轴向离散地配置。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件可呈外包所述蓄冷材料的形态。

所述蓄冷器式制冷机能够包括多个冷却台，所述传热部件可配置于所述多个冷却台中的2个冷却台之间。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件的低温端可位于制冷剂气体的比热超过所述蓄冷材料的比热的区域。

所述蓄冷器式制冷机中，所述蓄冷器可具有包括由非磁性材料构成的蓄冷材料的高温侧区域和包括由磁性材料构成的蓄冷材料的低温侧区域，所述传热部件可配置于高温侧区域。

一种蓄冷器，其包括蓄冷材料并沿轴向延伸，并且具备与所述蓄冷材料相邻且沿所述轴向延伸的传热部件。

一种蓄冷器式制冷机，具备：膨胀机，该膨胀机具有容纳蓄冷材料的缸体及使流过该缸体内部的制冷剂气体膨胀的膨胀空间；及

传热部件，位于所述膨胀机的外部且将该膨胀机的温度互不相同的2个部位之间进行热连结。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件的低温端和高温端可在所述缸体的轴向不同的位置连结。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件的低温端可连结于所述缸体外周。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件的低温端可连结于流过所述缸体内部的制冷剂气体的比热超过所述蓄冷材料的比热的区域的所述缸体外周。

所述蓄冷器式制冷机中，所述缸体可包括所述蓄冷材料为非磁性材料的高温侧区域和所述蓄冷材料为磁性材料的低温侧区域，所述传热部件的低温端可连结于所述高温侧区域的所述缸体外周。

所述蓄冷器式制冷机中，所述缸体可具备1级冷却台及被冷却为比该1级冷却台更低温的2级冷却台，所述传热部件的高温端可连结于所述1级冷却台。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件的高温端连结于与所述低温端在轴向上不同的位置的所述缸体外周。

所述蓄冷器式制冷机中，所述传热部件能够设为外包所述蓄冷材料的空心圆环形状。

所述蓄冷器式制冷机中，所述膨胀机可进一步具备脉冲管，所述传热部件的低温端可连结于所述脉冲管外周。

本申请主张基于2012年4月4日申请的日本专利申请第2012-085943号和2012年4月4日申请的日本专利申请第2012-085944号的优先权。该申请的全部内容通过参照援用在本说明书中。

Claims (14)

1.一种蓄冷式制冷机，其中，包括：

膨胀机，该膨胀机包括：包含蓄冷材料的蓄冷器、及使流过该蓄冷器内部的制冷剂气体膨胀的膨胀空间；及

温度上升部件，使所述蓄冷器中的规定温度区域的温度特性曲线选择性地上升。

2.根据权利要求1所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述温度上升部件为由导热系数大于所述蓄冷材料的材料构成的传热部件。

3.根据权利要求2所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述传热部件设置于所述蓄冷器内部。

4.根据权利要求3所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述传热部件沿所述膨胀机的轴向连续或离散地延伸配置。

5.根据权利要求2所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述传热部件呈外包所述蓄冷材料的形态。

6.根据权利要求2所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述传热部件设置成在所述蓄冷器中所述制冷剂气体的比热成为峰值的温度区域的温度特性曲线升高。

7.根据权利要求2所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述蓄冷器具有：高温侧区域，包括由非磁性材料构成的第1蓄冷材料；及低温侧区域，包括由磁性材料构成的第2蓄冷材料，

所述传热部件配置于所述高温侧区域。

8.根据权利要求2所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述传热部件为铜、铝、铋或上述材料的合金。

9.根据权利要求7所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述第1蓄冷材料包含选自铅、铋、锡、银及锑中的1种或2种以上的材料。

10.根据权利要求1所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述温度上升部件为位于所述膨胀机的外部且将所述膨胀机的温度互不相同的2个部位之间热连结的传热部件。

11.根据权利要求10所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述传热部件的低温端与高温端连结在所述膨胀机的轴向不同的位置处。

12.根据权利要求10所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述传热部件的低温端连结于所述膨胀机外周。

13.根据权利要求10所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述传热部件设置成在所述蓄冷器中所述制冷剂气体的比热成为峰值的温度区域的温度特性曲线升高。

14.根据权利要求10所述的蓄冷式制冷机，其中，

所述蓄冷器具有：高温侧区域，包括由非磁性材料构成的第1蓄冷材料；及低温侧区域，包括由磁性材料构成的第2蓄冷材料，

所述传热部件的低温端连结于所述高温侧区域的所述膨胀机外周。