CN113825959A - 超低温装置及低温恒温器 - Google Patents
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Abstract
超低温装置(100)具备：气密容器(102)；超低温制冷机(10)，具备配置于气密容器(102)内的第1级冷却台(16a)；及被冷却部件(104)，配置于气密容器(102)内并且在被冷却部件(104)与第1级冷却台(16a)之间隔着能够进行热交换的间隙。第1级冷却台(16a)具备沿与制冷机轴向(C)垂直的方向朝向被冷却部件(104)延伸的冷翅片(30)。在被冷却部件(104)上形成有沿与制冷机轴向(C)垂直的方向凹陷的翅片收容槽(32)，翅片收容槽(32)沿制冷机轴向(C)延伸，被冷却部件(104)的翅片收容槽(32)收容冷翅片(30)，翅片收容槽(32)与冷翅片(30)之间隔着间隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种超低温装置及低温恒温器。
背景技术
以往，已知有如下技术，即，在使用了超低温制冷机的低沸点气体的再冷凝装置中，为了使超低温制冷机的安装及拆卸容易，以非接触方式连接超低温制冷机的冷体(ColdBody)与传热环。在冷体与传热环之间形成有恒定间隔的间隙。传热环安装于液化的低沸点气体的容器。冷体经由间隙冷却传热环，由此，该液化气体容器被冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2004-537026号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在上述再冷凝装置中，形成于冷体与传热环之间的间隙又是气化的低沸点气体的通道。低沸点气体流可能会包含污染物或该气体本身被液化或固化而成的微粒子等微粒。由于间隙极窄，因此微粒可能会积存于间隙内。其结果，可能会出现微粒堵塞间隙而妨碍气体流的不良情况。
本发明的一种实施方式的例示性目的之一在于提供一种降低形成于冷却台与被冷却部件之间的间隙被堵塞的风险的超低温装置及低温恒温器。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的一种实施方式，超低温装置具备：气密容器；超低温制冷机，具备安装于所述气密容器的安装部、从所述安装部沿制冷机轴向朝向所述气密容器内延伸的连接部及安装于所述连接部且配置于所述气密容器内的冷却台；及被冷却部件，配置于所述气密容器内并且并且在所述被冷却部件与所述冷却台之间隔着能够进行热交换的间隙，所述冷却台具备沿与所述制冷机轴向垂直的方向朝向所述被冷却部件延伸的冷翅片，在所述被冷却部件上形成有沿与所述制冷机轴向垂直的方向凹陷的翅片收容槽，所述翅片收容槽沿所述制冷机轴向延伸，所述被冷却部件的所述翅片收容槽收容所述冷翅片，并且所述翅片收容槽与所述冷翅片之间隔着所述间隙。
根据本发明的一种实施方式，低温恒温器具备上述超低温装置。
另外，以上构成要件的任意组合或将本发明的构成要件或表现在方法、装置、系统等之间相互置换的方式也作为本发明的实施方式而有效。
发明效果
根据本发明，能够提供一种降低形成于冷却台与被冷却部件之间的间隙被堵塞的风险的超低温装置及低温恒温器。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的超低温装置的概略图。
图2是图1所示的超低温装置的沿A-A线剖切的概略剖视图。
图3是表示另一实施方式的概略剖视图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。在以下说明及附图中，对相同或等同的构成要件、部件及处理标注相同的符号，并适当省略重复说明。在各附图中，为了便于说明，适当设定各部的缩尺或形状，除非另有特别说明，其并不作限定性解释。实施方式为示例，其对本发明的范围并不作限定。实施方式中所记载的所有特征或其组合并不一定是发明的本质。
图1是表示实施方式所涉及的超低温装置100的概略图。图2是图1所示的超低温装置100的沿A-A线剖切的概略剖视图。在图2中示出了与制冷机轴向C垂直的平面上的超低温装置100的构成要件的位置关系。
在该实施方式中，超低温装置100适用于具有制冷剂再冷凝功能的低温恒温器。超低温装置100具备超低温制冷机10、设置有超低温制冷机10的气密容器102及配置于气密容器102内且被超低温制冷机10冷却的被冷却部件104。
制冷剂例如为氦。因此，氦气被超低温制冷机10再冷凝为液氦。但是，超低温装置100例如也可以使用氮等其他适当的制冷剂。
气密容器102构成为保持内部空间的气密性。在该实施方式中，气密容器102例如在顶板或在其他壁面上具有用于安装超低温制冷机10的开口部。通过该开口部，超低温制冷机10的低温部插入于气密容器102内，超低温制冷机10的室温部安装在开口部。气密容器102还用作将内部空间保持为真空的真空容器。
被冷却部件104配置于气密容器102内。在被冷却部件104内形成有容纳制冷剂的气体及液体的制冷机区段，该制冷机区段从被冷却部件104外(即，气密容器102与被冷却部件104之间的空间)隔离。被冷却部件104也可以称作容纳制冷剂的容器。
被冷却部件104可以在超低温制冷机10的附近或其他部位具有制冷剂导入口103。制冷剂气体可以从外部通过制冷剂导入口103导入于被冷却部件104内。被冷却部件104还可以具有制冷剂导出口。制冷剂气体可以通过制冷剂导出口排出到被冷却部件104外。
被冷却部件104经由隔振部106及连结部件116而连接于气密容器102。隔振部106构成为防止或至少减轻由超低温制冷机10的运行引起的振动或来自其他周围环境的振动传递至被冷却部件104。隔振部106例如可以是缓冲器、波纹管、隔振橡胶或其他适当的隔振部件或隔振结构。隔振部106例如将被冷却部件104中的室温部等相对较高温的部位连接于气密容器102。如此一来，能够使用可在室温环境下使用的通用的隔振组件，因此非常方便。如此，超低温装置100构成为从振动中保护被冷却部件104，在该实施方式中提供一种低振动或无振动的低温恒温器。
被冷却部件104具备液化制冷剂槽108及安装于液化制冷剂槽108的热传导套管110。在液化制冷剂槽108中积存有液化制冷剂112(例如液氦)。超低温制冷机10经由热传导套管110冷却液化制冷剂槽108。另外，被冷却部件104还可以具备为了抑制热量从周围环境及气密容器102侵入到液化制冷剂槽108而以包围液化制冷剂槽108的方式配置在气密容器102与液化制冷剂槽108之间的热屏蔽罩。这种热屏蔽罩可以被热传导套管110冷却。
被冷却部件104的热传导套管110以其与第1级冷却台16a之间隔着能够进行热交换的间隙的方式配置于气密容器102内。以下，将该间隙还称为热交换间隙114。热传导套管110以非接触方式与超低温制冷机10热连接。热传导套管110例如由铜等高导热系数的金属材料制成。
被冷却部件104配置成其整体并未与超低温制冷机10的低温部接触。因此，不仅热传导套管110并未与超低温制冷机10物理接触，液化制冷剂槽108也未与超低温制冷机10物理接触。
热传导套管110通过连结部件(例如薄壁筒状部件)116连结于隔振部106，从而经由隔振部106支承于气密容器102(例如，气密容器102的顶板)。作为一例，连结部件116形成为壁厚薄于热传导套管110的壁厚，并在热传导套管110的外周部连接于热传导套管110。
作为一例，超低温制冷机10为GM(Gifford-McMahon：吉福德-麦克马洪)方式的二级式脉冲管制冷机。因此，超低温制冷机10具备第1级脉冲管12a、第2级脉冲管12b、第1级蓄冷管14a、第2级蓄冷管14b、第1级冷却台16a及第2级冷却台16b。为了方便起见，以下，有时将第1级脉冲管12a及第2级脉冲管12b统称为脉冲管12。同样地，将第1级蓄冷管14a及第2级蓄冷管14b统称为蓄冷管14，将第1级冷却台16a及第2级冷却台16b统称为冷却台16。
并且，超低温制冷机10还具备安装于气密容器102的安装部18。安装部18例如可以是能够安装于气密容器102的开口部的真空凸缘。第1级脉冲管12a将安装部18连接于第1级冷却台16a，第2级脉冲管12b将安装部18连接于第2级冷却台16b。第1级蓄冷管14a将安装部18连接于第1级冷却台16a。第2级蓄冷管14b将第1级冷却台16a连接于第2级冷却台16b。安装部18还被称为顶部凸缘。
脉冲管12和/或蓄冷管14可视为从安装部18沿制冷机轴向C朝向气密容器102内延伸的连接部。第1级冷却台16a安装于连接部(例如，第1级脉冲管12a、第1级蓄冷管14a)，并且配置于气密容器102内。同样地，第2级冷却台16b安装于连接部(例如，第2级脉冲管12b、第2级蓄冷管14b)，并且配置于气密容器102内。
在该实施方式中，超低温制冷机10设置成以其中心轴与铅垂方向一致的状态可拆卸地安装于气密容器102的顶板或上部，冷却台16配置于气密容器102中。因此，制冷机轴向C成为铅垂方向。但是，超低温制冷机10的安装姿势并不只限于此。可以将超低温制冷机10设置成所期望的姿势，例如，可以将超低温制冷机10以制冷机轴向C与倾斜方向或水平方向一致的状态设置于气密容器102。
第1级脉冲管12a及第2级脉冲管12b分别沿制冷机轴向C延伸。并且，第1级蓄冷管14a与第2级蓄冷管14b串联连接，并且沿制冷机轴向C延伸。第1级蓄冷管14a与第1级脉冲管12a并排配置，第2级蓄冷管14b与第2级脉冲管12b并排配置。第1级脉冲管12a在制冷机轴向C上具有与第1级蓄冷管14a大致相同的长度，第2级脉冲管12b在制冷机轴向C上具有与第1级蓄冷管14a和第2级蓄冷管14b的合计长度大致相同的长度。
在例示性的结构中，脉冲管12为其内部设为空腔的圆筒状管，蓄冷管14为在其内部填充有蓄冷材料15的圆筒状管，两者配置成彼此相邻且各自的中心轴彼此平行。
第1级脉冲管12a的低温端与第1级蓄冷管14a的低温端通过第1级冷却台16a结构性地连接在一起从而彼此热连接。第1级冷却台16a具有内部流路，超低温制冷机10的工作气体能够通过该内部流路在第1级脉冲管12a的低温端与第1级蓄冷管14a的低温端之间流动。同样地，第2级脉冲管12b的低温端与第2级蓄冷管14b的低温端通过第2级冷却台16b结构性地连接在一起从而彼此热连接。并且，第2级脉冲管12b的低温端与第2级蓄冷管14b的低温端通过第2级冷却台16b的内部流路连接。另一方面，第1级脉冲管12a的高温端与第1级蓄冷管14a的高温端通过安装部18连接在一起。
冷却台16例如由铜等高导热系数的金属材料制成。另一方面，脉冲管12及蓄冷管14由导热系数比冷却台16的导热系数低的金属材料(例如，不锈钢等)制成。
第2级冷却台16b可以具有使制冷剂冷凝的至少一个冷凝孔20。冷凝孔20沿制冷机轴向C贯穿第2级冷却台16b。
脉冲管12及蓄冷管14从安装部18的一个主表面延伸，在安装部18的另一个主表面上设置有头部24。如上所述，安装部18例如为真空凸缘，其以保持气密容器102的气密性的方式安装于气密容器102。若将安装部18安装于气密容器102，则脉冲管12、蓄冷管14及冷却台16容纳于气密容器102，而头部24则配置于气密容器102外。
在头部24设置有超低温制冷机10的振动流发生源26及相位控制机构28。众所周知，在超低温制冷机10为GM方式的脉冲管制冷机时，作为振动流发生源26，使用产生工作气体的恒定流的压缩机和将压缩机的高压侧及低压侧周期性地切换连接于脉冲管12及蓄冷管14的流路转换阀的组合。该流路转换阀与根据需要设置的缓冲罐还作为相位控制机构28而发挥作用。并且，在超低温制冷机10为斯特林方式的脉冲管制冷机时，作为振动流发生源26，使用通过简谐振动的活塞来产生振动流的压缩机，作为相位控制机构28，使用缓冲罐及将其连接于脉冲管12的高温端的连通通道。
另外，振动流发生源26无需内置于头部24(即，也可以直接安装于安装部18)。振动流发生源26也可以与头部24分开配置并且通过刚性或挠性的配管而连接于头部24。同样地，关于相位控制机构28，也无需直接安装于安装部18，也可以与头部24分开配置并且通过刚性或挠性的配管而连接于头部24。
通过这种结构，超低温制冷机10使脉冲管12内的气体要件(又被称为气体活塞)的位移振动的相位相对于工作气体的压力振动适当地延迟，由此，超低温制冷机10能够在脉冲管12的低温端产生PV功，从而能够冷却冷却台16。由此，超低温制冷机10能够冷却与冷却台16接触的气体、液体或与冷却台16热连接的物体。
在将超低温制冷机10使用于氦的再冷凝时，第1级冷却台16a例如被冷却至低于100K(例如30K～60K左右)，第2级冷却台16b被冷却至氦液化温度(即，约4K左右)或其以下。在将超低温制冷机10使用于其他制冷剂的再冷凝时，第2级冷却台16b至少被冷却至该制冷剂的液化温度以下。
作为为了使超低温制冷机10冷却而在超低温制冷机10内循环的工作气体，例如通常使用氦气。如此，超低温制冷机10的工作气体可以是与被超低温装置100再冷凝的制冷剂气体相同的气体。但是，在该实施方式中，超低温制冷机10的工作气体的流路从再冷凝的制冷剂气体的流路隔离。因此，这些气体不会彼此混合。
第1级冷却台16a具备沿与制冷机轴向C垂直的方向朝向被冷却部件104的热传导套管110延伸的至少一个冷翅片(cold fin)30。在该实施方式中，设置有多个冷翅片30，在图2中示出了八个冷翅片30。冷翅片30的数量并不受特别限定，在第1级冷却台16a上可以设置任意数量的冷翅片30。
第1级冷却台16a具有固定有脉冲管12及蓄冷管14的主体，冷翅片30从第1级冷却台16a的主体沿与制冷机轴向C垂直的平面延伸。在该实施方式中，第1级冷却台16a的主体可以具有圆板状或圆柱状的形状，冷翅片30沿与制冷机轴向C垂直的超低温制冷机10的径向从第1级冷却台16a的主体向外延伸。各冷翅片30的前端面(即，在径向上最靠外侧的面)可以构成以第1级冷却台16a主体的中心为中心轴的圆筒面的一部分。从制冷机轴向C观察时，第1级冷却台16a整体可具有外齿轮状的形状。
作为一例，各冷翅片30形成为相同的尺寸。即，各冷翅片30的长度相等，各翅片的宽度相等，各翅片的高度相等。翅片的长度为翅片的径向尺寸，其相当于从第1级冷却台16a的主体至翅片的前端面为止的距离。翅片的宽度相当于翅片的周向尺寸。翅片的高度为制冷机轴向C上的翅片的尺寸。
在该例子中，冷翅片30的长度短于第1级冷却台16a的主体的半径，例如短于主体半径的一半，但并不只限定于此，也可以是第1级冷却台16a的主体半径以上。冷翅片30的宽度短于沿周向相邻的两个冷翅片30之间的间隔，但并不只限定于此，也可以是该间隔以上。
并且，冷翅片30的高度与第1级冷却台16a的厚度(轴向尺寸)相等，翅片的上表面及下表面分别与第1级冷却台16a的主体上表面及主体下表面在一个平面内。但是，冷翅片30的高度也可以大于或小于第1级冷却台16a的厚度。并且，冷翅片30也可以在相对于第1级冷却台16a的主体沿制冷机轴向C稍微错开的位置上设置于第1级冷却台16a的主体。
冷翅片30在第1级冷却台16a的整周上等角度间隔配置。但是，冷翅片30也可以仅设置于第1级冷却台16a的外周的一部分上。并且，冷翅片30也可以以不同角度间隔配置。
在被冷却部件104的热传导套管110上形成有沿与制冷机轴向C垂直的方向凹陷的翅片收容槽32。被冷却部件104的热传导套管110的翅片收容槽32收容冷翅片30，并且翅片收容槽32与冷翅片30之间隔着热交换间隙114。
热传导套管110以包围第1级冷却台16a的方式配置于第1级冷却台16a的周围，如上所述，在热传导套管110与第1级冷却台16a之间形成有热交换间隙114。
热传导套管110具有收容第1级冷却台16a的沿制冷机轴向C贯穿的中心开口部，翅片收容槽32及热交换间隙114构成该中心开口部的一部分。热传导套管110具有与第1级冷却台16a同轴配置的圆环状的形状。热传导套管110仅与设置有冷翅片30的第1级冷却台16a的外周面对置，其并未覆盖第1级冷却台16a的底面。第1级冷却台16a的底面在液化制冷剂槽108内与第2级冷却台16b对置。热传导套管110也未覆盖第1级冷却台16a的上表面。
翅片收容槽32在与制冷机轴向C垂直的平面上从形成热交换间隙114的热传导套管110的内周面朝向外侧凹陷。翅片收容槽32设置有与冷翅片30相同的数量，并且与冷翅片30一一对应。翅片收容槽32的尺寸及形状设定成在其与对应的冷翅片30之间形成热交换间隙114。从制冷机轴向C观察时，热传导套管110整体可具有与第1级冷却台16a啮合的内齿轮的形状(但是，如上所述，热传导套管110与第1级冷却台16a经由热交换间隙114隔开，两者彼此并未接触)。
翅片收容槽32沿制冷机轴向C延伸。翅片收容槽32在与制冷机轴向C垂直的方向上的比冷翅片30更靠外侧沿制冷机轴向C贯穿被冷却部件104的热传导套管110。热传导套管110的厚度(轴向尺寸)可以稍大于第1级冷却台16a的厚度，因此，翅片收容槽32的轴向长度可以大于冷翅片30的高度。
如图2所示，热交换间隙114以在与制冷机轴向C垂直的平面内曲折弯曲的方式在第1级冷却台16a与热传导套管110之间延伸。另一方面，如上所述，由于冷翅片30在第1级冷却台16a的外周沿制冷机轴向C延伸并且翅片收容槽32沿制冷机轴向C贯穿热传导套管110，因此热交换间隙114提供沿制冷机轴向C延伸的直线状的气体通道。在制冷机轴向C上，热交换间隙114并未曲折弯曲。
作为一例，热交换间隙114在第1级冷却台16a与热传导套管110之间具有恒定的宽度。热交换间隙114的宽度例如在1～10mm或2～5mm的范围内。冷翅片30的前端面和与其对置的翅片收容槽32的表面之间的距离(径向尺寸)与冷翅片30的侧面和与其对置的翅片收容槽32的侧面之间的距离(周向尺寸)相等。并且，冷翅片30的前端面和与其对置的翅片收容槽32的表面之间的距离与沿周向相邻的两个冷翅片30之间的第1级冷却台16a和热传导套管110之间的距离也相等。
冷翅片30的尺寸、形状及对应的翅片收容槽32的尺寸、形状并不受特别限定，例如，可以根据第1级冷却台16a与热传导套管110之间的所期望的热交换性能、热交换间隙114的流路阻力、超低温制冷机10运行时的第1级冷却台16a振动的振幅、可预测的与气体一同进入热交换间隙114的微粒的大小或其他条件来适当设定。并且，不同的两个冷翅片30(及对应的两个翅片收容槽32)无需具有彼此相同的尺寸、形状，也可以彼此不同。
翅片收容槽32与冷翅片30也无需一一对应，例如，在翅片收容槽32的宽度较大或冷翅片30的宽度较小并且彼此接近配置的情况下，一个翅片收容槽32可以收容多个冷翅片30。
再次参考图1对实施方式所涉及的超低温装置100的动作进行叙述。如上所述，在该实施方式中，超低温装置100构成为具有氦再冷凝功能的低温恒温器。通过使超低温制冷机10运行，第1级冷却台16a及第2级冷却台16b被冷却至所期望的冷却温度。第1级冷却台16a经由热交换间隙114以非接触方式与热传导套管110热连接，因此热传导套管110被第1级冷却台16a冷却。
如箭头B1所示，氦气从制冷剂导入口103导入到被冷却部件104内并流向第1级冷却台16a及热传导套管110的附近。如箭头B2所示，氦气沿制冷机轴向C通过热交换间隙114的同时被冷却，并且进入液化制冷剂槽108。氦气被第2级冷却台16b冷却并在第2级冷却台16b液化。液化的氦从第2级冷却台16b滴落，并积存于液化制冷剂槽108的底部。
液氦使用于物体的冷却。要冷却的物体可以配置于相同的低温恒温器内。或者，也可以将被冷却物体配置于其他部位并使液氦通过从低温恒温器延伸的液氦导管而供给至被冷却物体。其结果气化的氦被回收，再次从制冷剂导入口103导入到被冷却部件104内。由此，超低温装置100能够构建使用了超低温制冷剂的超低温循环冷却系统。
如上所述，在实施方式所涉及的超低温装置100中，第1级冷却台16a具备沿与制冷机轴向C垂直的方向朝向被冷却部件104的热传导套管110延伸的冷翅片30，在被冷却部件104的热传导套管110上形成有沿与制冷机轴向C垂直的方向凹陷的翅片收容槽32。翅片收容槽32沿制冷机轴向C延伸。被冷却部件104的热传导套管110的翅片收容槽32收容冷翅片30，并且翅片收容槽32与冷翅片30之间隔着热交换间隙114。
因此，能够将又是气体通道的热交换间隙114的整体或大部分设为沿制冷机轴向C延伸的直线状的路径。与曲折弯曲的路径相比，通过热交换间隙114的气体流得到促进，不易引起由可能会包含于气体流中的微粒造成的热交换间隙114的堵塞。
并且，在第1级冷却台16a上设置有冷翅片30，在热传导套管110上设置有翅片收容槽32，由此，热交换面积增加，第1级冷却台16a与热传导套管110之间的换热效率会提高。
如上所述，在超低温制冷机10中，高压的制冷剂气体周期性地出入而产生压力变动。这种压力变动使朝向冷却台16延伸的连接部(脉冲管12、蓄冷管14等)在制冷机轴向C上周期性地伸缩，由此，冷却台16在制冷机轴向C上产生周期性的位置变动。由此，在超低温制冷机10的运行中，冷却台16在制冷机轴向C上的振动振幅可能会比其他方向上的振动振幅更大。
根据实施方式所涉及的超低温装置100，翅片收容槽32沿制冷机轴向C延伸，冷翅片30进入翅片收容槽32内并且冷翅片30与翅片收容槽32之间隔着热交换间隙114，从而在与制冷机轴向C垂直的方向上形成有热交换间隙114。因此，即便第1级冷却台16a(即，冷翅片30)沿制冷机轴向C振动，也不易与热传导套管110接触。因此，能够将热交换间隙114的大小设定为较小，这也有助于提高换热效率。
并且，翅片收容槽32在与制冷机轴向C垂直的方向上的比冷翅片30更靠外侧沿制冷机轴向C贯穿被冷却部件104的热传导套管110。因此，热交换间隙114成为从热传导套管110的上表面朝向下表面延伸的直线状的气体通道。通过热交换间隙114的气体流得到促进，并且也不易引起由可能会包含于气体流中的微粒造成的热交换间隙114的堵塞。并且，在该实施方式中，制冷机轴向C与铅垂方向(重力方向)一致，因此也可以期待微粒基于自重掉落而不会停留在热交换间隙114的效果，这也有助于避免热交换间隙114的堵塞。
图3是表示另一实施方式的概略剖视图。与上述实施方式同样地，第1级冷却台16a具备沿与制冷机轴向C垂直的方向朝向热传导套管110延伸的冷翅片30。在热传导套管110上形成有沿与制冷机轴向C垂直的方向凹陷的翅片收容槽32。翅片收容槽32沿制冷机轴向C延伸。被冷却部件104的热传导套管110的翅片收容槽32收容冷翅片30，并且翅片收容槽32与冷翅片30之间隔着热交换间隙114。
热传导套管110具有与第1级冷却台16a的底面对置的表面(以下，称为对置表面34)。热传导套管110具有沿径向朝向内侧延伸的内周凸缘，该内周凸缘的上表面作为对置表面34与第1级冷却台16a的底面对置。制冷机轴向C上的第1级冷却台16a的底面与对置表面34之间的间隔40大于与制冷机轴向C垂直的方向上的热交换间隙114。
在第1级冷却台16a的底面设置有沿制冷机轴向C朝向下方(例如，第2级冷却台16b)延伸的一个或多个工作台底部翅片36。在热传导套管110的对置表面34形成有收容工作台底部翅片36的底部翅片收容凹部38。底部翅片收容凹部38对应于工作台底部翅片36沿制冷机轴向C的延伸而沿制冷机轴向C凹陷。由于形成有间隔40，因此工作台底部翅片36并未与热传导套管110的内周凸缘接触，与上述实施方式同样地，第1级冷却台16a与热传导套管110以非接触方式热连接。
翅片收容槽32在与制冷机轴向C垂直的方向上的比冷翅片30更靠外侧沿制冷机轴向C贯穿被冷却部件104的热传导套管110。在冷翅片30与翅片收容槽32之间形成有热交换间隙114。在第1级冷却台16a的内周凸缘形成有沿制冷机轴向C贯穿的贯穿狭缝42。热交换间隙114与贯穿狭缝42沿轴向排列，由此，形成气体能够通过的直线路径。根据这种结构，通过热交换间隙114及贯穿狭缝42的气体流也得到促进，并且不易引起由可能会包含于气体流中的微粒造成的热交换间隙114的堵塞。
通过在第1级冷却台16a上设置冷翅片30及工作台底部翅片36并且在热传导套管110上设置翅片收容槽32及底部翅片收容凹部38，热交换面积会增加，第1级冷却台16a与热传导套管110之间的换热效率得到提高。
并且，如上所述，超低温制冷机10中产生的振动在制冷机轴向C上具有比其他方向更大的振幅。制冷机轴向C上的第1级冷却台16a的底面与对置表面34之间的间隔40大于与制冷机轴向C垂直的方向上的热交换间隙114，因此，即便第1级冷却台16a(即，冷翅片30)沿制冷机轴向C振动，也不易与热传导套管110接触。因此，能够将热交换间隙114的大小设定为较小，这也有助于提高换热效率。
另外，第1级冷却台16a也可以不具有工作台底部翅片36。第1级冷却台16a的底面可以是平坦的面，随之，热传导套管110的对置表面34也可以是平坦的面。
热传导套管110也可以不具有贯穿狭缝42。此时，由第1级冷却台16a的底面与热传导套管110的对置表面34之间的间隔40及热交换间隙114形成气体通道。间隔40可以视为热交换间隙114的一部分。
以上，根据实施例对本发明进行了说明。本领域的技术人员应当可以理解，本发明并不只限于上述实施方式，可以进行各种设计变更，可以存在各种变形例，并且这些变形例也在本发明的范围内。在一种实施方式中进行说明的各种特征也可以应用于其他实施方式。通过组合而产生的新的实施方式兼具所组合的实施方式各自的效果。
在上述实施方式中，第1级冷却台16a具有圆板状的形状，热传导套管110具有圆环状的形状，但这些形状并不受特别限定。例如，第1级冷却台16a也可以是矩形板状，热传导套管110也可以具有包围这种矩形板状的第1级冷却台16a的矩形框状的形状。
在上述实施方式中，冷翅片30设置于第1级冷却台16a上，冷翅片30容纳于翅片收容槽32，从而构成第1级冷却台16a与热传导套管110的非接触传热结构。但是，这种非接触传热结构也可以代替第1级冷却台16a而适用于第2级冷却台16b，或者可以适用于第1级冷却台16a及第2级冷却台16b。
超低温制冷机10并不只限于脉冲管制冷机，也可以是GM制冷机或其他超低温制冷机。例如，在GM制冷机的情况下，将上述实施方式中的“蓄冷管”看作容纳内置有蓄冷器的置换器的缸体即可。GM制冷机不具有脉冲管。
超低温装置100也可以使用除了氦以外的制冷剂。在使用除了氦以外的制冷剂时，超低温制冷机10只要能够提供该制冷剂的液化温度即可，也可以是单级制冷机。
以上，根据实施方式并使用具体的语句对本发明进行了说明，但实施方式只不过示出了本发明的原理、应用的一方面，在实施方式中，在不脱离技术方案中所规定的本发明思想的范围内，允许存在多个变形例或配置的变更。
产业上的可利用性
本发明能够利用于超低温装置及低温恒温器的领域中。
符号说明
10-超低温制冷机，16-冷却台，18-安装部，30-冷翅片，32-翅片收容槽，100-超低温装置，102-气密容器，104-被冷却部件，C-制冷机轴向。
Claims (5)
1.一种超低温装置，其特征在于，具备：
气密容器；
超低温制冷机，具备安装于所述气密容器的安装部、从所述安装部沿制冷机轴向朝向所述气密容器内延伸的连接部及安装于所述连接部且配置于所述气密容器内的冷却台；及
被冷却部件，配置于所述气密容器内并且在所述被冷却部件与所述冷却台之间隔着能够进行热交换的间隙，
所述冷却台具备沿与所述制冷机轴向垂直的方向朝向所述被冷却部件延伸的冷翅片，
在所述被冷却部件上形成有沿与所述制冷机轴向垂直的方向凹陷的翅片收容槽，所述翅片收容槽沿所述制冷机轴向延伸，所述被冷却部件的所述翅片收容槽收容所述冷翅片，并且所述翅片收容槽与所述冷翅片之间隔着所述间隙。
2.根据权利要求1所述的超低温装置，其特征在于，
所述翅片收容槽在与所述制冷机轴向垂直的方向上的比所述冷翅片更靠外侧沿所述制冷机轴向贯穿所述被冷却部件。
3.根据权利要求1或2所述的超低温装置，其特征在于，
所述被冷却部件具备与所述冷却台的底面对置的表面，
所述制冷机轴向上的所述冷却台的底面与所述对置的表面之间的间隔大于与所述制冷机轴向垂直的方向上的所述间隙。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的超低温装置，其特征在于，
所述超低温制冷机为脉冲管制冷机，所述连接部包括脉冲管。
5.一种低温恒温器，其特征在于，
具备权利要求1至4中任一项所述的超低温装置。
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