JP2003532046A - 最大低温限界部設計を備えるスターリングサイクル冷却機 - Google Patents

最大低温限界部設計を備えるスターリングサイクル冷却機

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JP2003532046A JP2001578885A JP2001578885A JP2003532046A JP 2003532046 A JP2003532046 A JP 2003532046A JP 2001578885 A JP2001578885 A JP 2001578885A JP 2001578885 A JP2001578885 A JP 2001578885A JP 2003532046 A JP2003532046 A JP 2003532046A
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
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Abstract

(57)【要約】 【課題】最大冷却限界設計を備えるスターリングサイクル冷却機 【解決手段】移動体ユニット(4)は、冷却シリンダーハウジングとハウジング(10)の内側面に配置された移動体ライナー(18)を含む。移動体アセンブリー(12)は、移動体ライナー(18)内に存在し、ハウジング(10)の長手方向軸に関して滑動可能である。移動体ユニットはまた、再生機ユニット(14)を含む。熱の受容体(20)が、移動体ユニット(4)の低温限界部に固定され、熱をHTSFのようなデバイスから移動体ユニット(4)内にあるヘリウムガスに伝達する。熱の受容体(20)は、環状コンポーネント(24)を備える径方向コンポーネント(22)を含むことが好ましい。熱の受容体は熱の受容体とヘリウムガスの間の熱の伝達抵抗を有利に減少するので、冷却機は所望の上昇程度をより少ない投入電力で達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 この発明の分野は一般に極低温冷却機に関する。より特定すれば、この発明の
分野は、スターリングサイクルの極低温冷却機に関する。
【０００２】 発明の背景 近年になって、超伝導体とそのシステムおよびそのような製品の使用方法に実
質的な関心が向けられている。実質的な関心はまた、その内部で超伝導フィルタ
ーのような超伝導体製品が機能することが可能な極低温環境(例えば７７゜Ｋま
たはそれより低い)にも向けられている。
【０００３】 超伝導体デバイスがその内部で機能することができる極低温環境を創り出すた
めに広く用いられている１デバイスは、スターリングサイクルの冷凍ユニットす
なわちスターリングサイクルの冷却機である。そのようなユニットは、典型的に
は、移動体アセンブリーおよび(displacer assembly)コンプレッサーアセンブリ
ーを有し、２つのアセンブリーが流体連通をなし、１つまたはそれよりも多いリ
ニアーまたはロータリーモータによって駆動される。従来の移動体アセンブリー
は、一般に、「コールド」(低温)限界部と「ホット」(高温)限界部を有し、高温
限界部は、コンプレッサーアセンブリーと流体連通をなしている。移動体アセン
ブリーは、一般に、ヘリウムのような流体を一方の限界部、すなわち、移動体ア
センブリーの低温限界部(cold end)から、他方の限界部、すなわち、移動体アセ
ンブリーの高温限界部(hot end)に移動させるためにその内部にマウントされた
再生機を有する移動体を含んでいる。ピストンアセンブリーは、流体が移動体ア
センブリーの高温限界部内に実質的に位置するとき、流体に付加的な加圧を付与
し、流体が移動体アセンブリーの低温限界部に実質的に位置するとき、流体から
圧力を釈放するように機能する。この態様において、移動体アセンブリーの冷限
界部は、例えば７７°Ｋに維持されることができ、他方移動体アセンブリーの高
温限界部は、例えば、周辺の温度(ambient temperature)よりも高い１５°Ｋに
維持される。超伝導フィルターシステムのようなデバイスはしたがって典型的に
は移動体アセンブリーの低温限界部と熱的接触状態に置かれる。
【０００４】 現在のスターリングサイクルの極低温冷却機の設計は、移動体アセンブリーの
低温限界部に配置された熱の受容体(acceptor)を採用する。したがって、この熱
の受容体は、典型的には、”High Temperature Superconducting Filter (HTSF)
system ”のような冷却しようとするデバイスと熱的接触の下に置かれる。熱は
、前記デバイスから熱の受容体に伝達される。熱の受容体に伝達された熱は、次
いで、移動体アセンブリーに含まれるヘリウムガスに移る。熱伝達に対する抵抗
がこのステップにおいて最大なので、熱の受容体からヘリウムガスへの熱の伝達
は最も困難である。
【０００５】 現在の極低温冷却機の設計においては、熱の受容体からヘリウムガスへの非効
率的な熱の伝達のために、結果として余分な電力を必要とする。本質的に、望ま
しい冷凍上昇(refrigeration lift)を達成するためには、大量の投入電力量が必
要なのである。熱伝達量が小さいことは、その大部分が、相対的に小さい表面積
と小さい対流熱伝達率(convection heat transfer coefficient)に起因する。
【０００６】 熱の受容体とヘリウムガスの間における熱伝達抵抗を減少する極低温冷却機の
設計が必要である。この極低温冷却機の設計は、先行設計と均等な冷凍力を提供
するために、より小さな投入電力量が有利に期待される。
【０００７】 発明の概要 この発明の第１の様相において、スターリングサイクルの極低温冷却機に用い
る移動体ユニットが開示される。この移動体は、ハウジングと、ハウジングの内
側と隣り合う移動体ライナー、再生機ユニットおよび熱受容体を含む。この移動
体アセンブリーは、移動体ライナーの内側に設けられ、ハウジングに関して軸方
向に滑動することができる。熱の受容体は、径方向のコンポーネントと1つの環
状コンポーネントを含む。この熱の受容体は、移動体ユニットの低温限界部に取
り付けられる。
【０００８】 この発明の第２の様相において、移動体ユニットの低温限界部に用いる熱受容
体が開示される。この熱受容体は、移動体ユニットの長手方向軸に垂直である径
方向に配置された内側面を含む径方向のコンポーネントを含む。更には、個の熱
の受容体は、内側円周方向面を含む環状コンポーネントを含む。
【０００９】 この発明の第３の様相において、発明の第１の様相による移動体ユニットは、
更に、移動体アセンブリー内の複数個の径方向の孔を含む。
【００１０】 好ましい具体例の説明 図１は、この発明の好ましい形態によるスターリングサイクルの極低温冷却機
を示す。図１に見られるように、スターリングサイクルの極低温冷却機２は、移
動体ユニット４、熱交換ユニット６、圧縮機およびリニアーモータアセンブリー
８を含むことが好ましい。
【００１１】 移動体ユニット４は、低温シリンダーハウジング１０、移動体アセンブリー１
２、再生機ユニット１４、および移動体ロッドアセンブリー１６を含むことが好
ましい。移動体ライナー１８は、移動体アセンブリー１２の周囲で円周方向であ
って、低温シリンダーハウジング１０の内側に配置されている。移動体アセンブ
リー１２は、低温シリンダーハウジング１０の内部において軸方向にスライド可
能にマウントされている。
【００１２】 移動体ユニット４もまた、熱の受容体２０を含む。図１、図２に示すように熱
の受容体２０は、径方向コンポーネント２２と環状コンポーネント２４とを含む
ことが好ましい。径方向コンポーネント２２は、移動体ユニット４の長手方向軸
にほぼ垂直である。長軸は、移動体ユニット４の高温および低温の両限界部の間
に存在する。環状コンポーネント２４は、移動体ユニット４の外周環に沿って存
在する。好ましくは、環状コンポーネント２４が、径方向コンポーネント２２か
ら移動体アセンブリー１２の縁部を越えて延出することが好ましい。環状コンポ
ーネント２４は、移動体アセンブリー１２の縁部を越えて軸方向に延出して、移
動体ライナー１８の遠位端部と接することが更に一層好ましい。熱の受容体２０
は、気密にシールされた環境(hermetically sealed environment)を提供するた
めに低温シリンダーハウジング１０にブレーズ溶接(brazed)されることが好まし
い。環状コンポーネント２４は、移動体ライナー１８と軸を共有する態様で向き
合っている。この点において、熱の伝達に利用できる熱の受容体２０の全体の面
積が増大される。
【００１３】 図２を参照すれば、熱の受容体２０の径方向コンポーネント２２は、径方向に
配置された内側面２１を含んでいる。この径方向に配置された内側面２１は、移
動体ユニット４の長軸に垂直であることが好ましい。この環状コンポーネント２
４は、内側の円周方向面２３を含むことが好ましい。
【００１４】 熱の受容体２０は、２つの別体のコンポーネント、すなわち、径方向コンポー
ネント２２と環状コンポーネント２４を備えるように説明したが、熱の受容体２
０は、単一の結合コンポーネントである点を理解すべきである。熱の受容体２０
は、銅のような熱の伝達性に優れた金属から製造されることが好ましい。熱の受
容体２０が、高純度の銅すなわち酸素を含有しない高熱伝達性銅(oxygen-free-h
igh-conductivity copper)(OFHC)で製造されることがなお一層好ましい。
【００１５】 発明の１様相において、移動体アセンブリー１２は、複数個の径方向の孔２６
を含んでいる。これらの径方向の孔２６は、移動体ユニット４の低温限界部２５
の範囲内においてヘリウムの余分な流れを可能にする。これらの孔２６を流通す
るヘリウムは、直接的に熱の受容体２０に当る(impinge)。図２において矢印Ａ
で示す熱伝達に利用できるエリアはしたがって増大される。これらの径方向の孔
２６は、極低温冷却機２の内部における熱の受容体２０とヘリウムガスの間の対
流抵抗(convective resistance)の減少を助ける。
【００１６】 更に図１を参照すれば、移動体ロッドアセンブリー１６が一方の端部において
移動体アセンブリー１２のベースセクション２８と結合され、他方の端部におい
て移動体ばねアセンブリー３２と結合される。
【００１７】 移動体ユニット４と圧縮機およびリニアーモータアセンブリー８との間に配置
される熱交換ユニット６は、熱交換ブロック３４、流れの方向変換体またはその
均等構造体および熱交換機をマウントするフランジ３８を含むことが好ましい。
熱交換器をマウントするフランジ３８は、圧縮機およびリニアーモータアセンブ
リー８の圧力ハウジング４０の遠位端部と結合されることが好ましい。熱交換機
ブロック３４は、複数の内側熱交換フィン４２と複数の外側の熱リジェクタフィ
ン４４とを含むことが好ましい。したがって、熱交換器ユニット６は、移動体ユ
ニット４と圧縮機およびリニアーモータアセンブリー８との間の接合部に配置さ
れたＰHOT領域において圧縮されるヘリウムのようなガスから熱が都合よく放散
するように設計される(この場合、ＰHOT領域もまた、圧縮機およびリニアーモー
タアセンブリー８の圧縮室として参照される)。熱交換機ブロック３４と、内側
の悦交換フィン４２と、外側の熱リジェクタフィン４４とが、高純度の銅のよう
な高熱伝達性の金属から作られることが好ましい。
【００１８】 圧縮機およびリニアーモータアセンブリー８は、それにマウントされたピスト
ンアセンブリー４６を有する圧力ハウジング４０を含むことが好ましい。このピ
ストンアセンブリー４６は、シリンダー４８、ピストン５０、および、ばねアセ
ンブリー５６とを含んでいる。ピストンアセンブリーのマウントブラケット５４
は、ピストン５０とばねアセンブリー５６の間のカップリングを提供する。ピス
トン５０は、したがって、シリンダー４８内において適切に往復移動を行う。複
数の気体軸受５８が、ピストン５０の外壁６０内に設けられ、これらの気体軸受
５８は、ピストン５０内に設けられた密封キャビティー６２から、例えば、ヘリ
ウムのような気体を受け入れる。逆止弁６４は、領域ＰHOTの領域内のガス圧が
キャビティー６２内の圧力(すなわち、ピストンの蓄圧を超過する圧力)を超過し
たときに、密封キャビティー６２とシリンダー４８(すなわち、シリンダー４８
の圧縮室)の領域ＰHOTの間の一方向の流体の連通経路を提供する。
【００１９】 ピストン５０は、これに複数個の磁石６６をマウントすることが好ましい。内
側のラミネート材６８は、シリンダー４８の外側に固定される。外側のラミネー
ト材７０は、マウント用のフランジ３８に固定されることが好ましい。内側およ
び外側のラミネート材６８、７０は、鉄を含有する素材から製造されることが好
ましい。モータコイル７２は、外側のラミネート材７０の内部に存在してピスト
ン５０を囲むことが好ましい。モータコイル７２は、磁石６６の外側および外側
ラミネート材７０内に形成される凹部に配置されることが好ましい。したがって
、ピストン５０がシリンダー４８内を移動するとき、磁石６６が間隙部７４内を
移動する点を理解すべきである。
【００２０】 作動中は、ピストン５０と移動体アセンブリー１２は、共振周波数約６０Ｈz
において同調し、移動体アセンブリー１２の共振がピストン５０の共振と位相に
おいて約９０度ずれる態様であることが好ましい。多少違った言い方をすれば、
移動体アセンブリー１２の運動が、約９０度の位相差でピストン５０の運動を「
誘発する」ことが好ましい。
【００２１】 当業者であれば、移動体アセンブリー１２が、移動体ハウジング１０の「低温
」限界部ＰCOLDに移動するとき、システム内の殆どの流体、例えば、ヘリウムは
、移動体ハウジング１０の高温限界部ＰHOTに移動される、および／または、流
れの変換器または同様のデバイスの周囲、そして、内側熱交換フィン４２を通っ
てピストンアセンブリー４６の圧縮領域ＰHOTに移動することを理解するであろ
う。移動体アセンブリー１２とピストン５０の間の位相差のために、移動体アセ
ンブリー１２が移動体ハウジング１０の低温限界部に位置するとき、ピストン５
０は、中間のストローク状態にあって熱の受容体２０に向かう方向に位置してい
るであろう。このことによって、圧縮しようとするＰHOT領域にあるヘリウムに
ヘリウムの温度の上昇をもたらす原因となる。この圧縮熱は、圧縮されたヘリウ
ムから内側の熱交換フィン４２へ、そして、そこから、熱交換ブロック３４と外
側の熱リジェクタフィン４４へと伝達される。この熱は、熱リジェクターフィン
４４から、周辺の空気(ambient air)に伝達される。移動体アセンブリー１２が
移動体ハウジング１０の高温限界部ＰHOTに移動するので、ヘリウムは、移動体
ハウジング１０の低温限界部ＰCOLDに移動される。ヘリウムは、移動体シリンダ
ー１２を通過して移動するので、ヘリウムは、再生機ユニット１４内に熱を蓄積
して、約７７゜Ｋで移動体ハウジング１０の低温限界部ＰCOLDの出口に至る。こ
の時点で、圧縮機のピストン５０は、中間ストロークの状態にあってばねアセン
ブリー５６の方向に向かって移動中であることが好ましい。このことは、移動体
ハウジング１０の低温限界部ＰCOLDにあるヘリウムが更に膨張してヘリウムの温
度を下げ、ヘリウムが熱を吸収する原因を形成する。低温限界部ＰCOLDは、この
態様において、冷凍ユニットとして機能し、低温源として作用することができる
。
【００２２】 径方向コンポーネント２２と環状コンポーネント２４とを備える熱の受容体２
０を利用することによって、スターリングサイクルの極低温冷却機２の上昇(lif
t)は、任意に与えられる投入電力について増大される。一般に、スターリングサ
イクルの極低温冷却機２の作動中は、ヘリウムガスが移動体ユニット４の低温限
界部において膨張し、これがヘリウムガスの温度を低下させ、したがって、熱の
受容体２０の温度を低下させる。熱の受容体２０とヘリウムガスにおける温度勾
配は、熱が、高温超伝導フィルター(High Superconducting Filter)(HTSF)のよ
うな冷凍されつつあるデバイスから熱の受容体２０とヘリウムガスに向かって流
出させる。熱伝達率は、冷凍されつつあるデバイスと熱の受容体２０およびヘリ
ウムガスの温度との温度差、冷凍されつつあるデバイスと熱の受容体２０の間の
インターフェース抵抗、熱の受容体２０伝導抵抗、熱の受容体２０とスターリン
グサイクルの極低温冷却機２の内部のヘリウムガスの間の対流抵抗の関数である
。
【００２３】 実際の使用において、熱の伝達に対する最大の抵抗は熱の受容体２０とヘリウ
ムガスの間に発生する。対流抵抗を規定する方程式は次の通りである。
【００２４】 (１)Ｑ＝ｈ*Ａ*ΔＴ ここに、Ｑ＝熱伝達率(ワット) ｈ＝対流熱伝達係数(ワット／℃ｍ2) Ａ＝熱伝達面積(ｍ2)、および ΔＴ＝温度差(℃) このスターリングサイクルの極低温冷却機２は、熱の受容体２０を使用するこ
とによって対流抵抗を減少させる。熱の受容体２０は、熱伝達面積(Ａ)および対
流熱伝達係数(ｈ)を増大することによってこれを達成する。更に、径方向の孔２
６が、ヘリウムガスと熱の受容体２０の環状部分２４の間の対流熱伝達係数(ｈ)
の増大を助長する。このスターリングサイクルの極低温冷却機２は、全体の対流
熱抵抗を減少することによって、同じ冷凍程度についてのより少ない投入電力を
必要とする。
【００２５】 図３は、改変した熱の受容体２０を用いて、スターリングサイクルの極低温冷
却機２の改善された挙動を描いたものである。図３から分かるように、１００ワ
ットの投入電力において、浮揚力(lift)が４．２５ワットから５．７ワットへと
増大し、約３４％改善された。したがって、所望の上昇程度が少ない投入電力で
達成される。
【００２６】 この発明の具体例が図示され、説明されたが、この発明の技術的範囲を逸脱す
ることなく様々な変形がなされることが可能である。したがって、この発明は、
クレームおよびそれらの均等物のみに限定されるべきものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 スターリングサイクル極低温冷却機の側面図。
【図２】 移動体ユニットの冷限界部の拡大側面図。
【図３】 熱浮揚力と、この発明の極低温冷却機の投入電力および従来の極低温冷却機の
投入電力の関係を描いたグラフ。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年１１月１５日（２００２．１１．１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スターリングサイクルの極低温冷却機に用いる移動体ユニッ
    トであって、前記移動体ユニットは、 低温限界部と高温限界部とを備えるハウジングと、 前記ハウジングの内側に隣接する移動体ライナーと、前記ライナーの内側に配
    置された移動体アセンブリーとからなり、前記移動体アセンブリーは、ハウジン
    グに関して軸方向に滑動可能であり、前記移動体アセンブリーは、その内部に再
    生機ユニットと、移動体アセンブリーの低温限界部に配置された複数の径方向の
    孔を含んでおり、そして、 ハウジングの低温限界部に固定された熱の受容体を有し、前記熱の受容体は、
    １つの径方向のコンポーネントと、１つの環状コンポーネントを含み、前記環状
    コンポーネントは、前記径方向のコンポーネントから垂直に延出しており、前記
    環状コンポーネントは、ハウジングの低温限界部と対向して接する移動体ユニッ
    ト。
  2. 【請求項２】 移動体アセンブリー内の複数の径方向の孔は、熱の受容体の
    環状コンポーネントに隣接している請求項１記載の移動体ユニット。
  3. 【請求項３】 熱の受容体の環状コンポーネントと熱の受容体の径方向のコ
    ンポーネントは、単一の熱の受容体で形成される請求項１記載の移動体ユニット
    。
  4. 【請求項４】 熱の受容体は熱的に高伝達性金属で形成される請求項１記載
    の移動体ユニット。
  5. 【請求項５】 移動体ユニットは、熱交換ユニットと、圧縮機とリニアーモ
    ータアセンブリーと結合される請求項１記載の移動体ユニット。
  6. 【請求項６】 スターリングサイクルの極低温冷却機に用いる移動体ユニッ
    トであって、前記移動体ユニットは、 低温限界部と高温限界部とを備えるハウジングと、 前記ハウジングの内側に隣接する移動体ライナーと、 移動体ライナーの内側に配置された低温限界部と高温限界部とを有する往復移
    動する移動体アセンブリーとからなり、前記移動体アセンブリーは、ハウジング
    に関して軸方向に滑動可能であり、移動体アセンブリーは、更に、その低温限界
    部内にある複数の径方向の孔を含んでおり、移動体アセンブリーはまた、その内
    部にガス再生機を持ち、 熱の受容体がハウジングの低温限界部に固定されており、前記熱の受容体は、
    径方向のコンポーネントと環状コンポーネントを含み、 往復移動する移動体アセンブリー内の複数の径方向の孔は、前記移動体アセン
    ブリーの往復移動の一部が行われる間は、熱の受容体の環状コンポーネントの内
    側面に隣接して配置される移動体ユニット。
  7. 【請求項７】 熱の受容体は、銅から作られる請求項４記載の移動体ユニッ
    ト。
  8. 【請求項８】 熱の受容体は、OFHC銅から作られる請求項７記載の移動体ユ
    ニット。
  9. 【請求項９】 熱の受容体は、気密にシールされた環境を提供するために、
    ハウジングにブレーズ溶接される請求項１記載の移動体ユニット。
  10. 【請求項１０】 スターリングサイクルの極低温冷却機であって、 内部にマウントされたピストンアセンブリーを備える圧力ハウジングを有し、
    前記ピストンアセンブリーは、シリンダー内で適切に往復移動を行うピストンを
    含んでおり、 移動体ロッドアセンブリーは、その第１の端部においてピストンに接続されて
    おり、移動体ユニットは、スターリングサイクルの極低温冷却機に接続され、前
    記移動体ユニットは、 低温限界部と高温限界部を備える冷却シリンダーハウジングと、 ハウジングの内側に配置された移動体ライナーと、 移動体ライナーの内側に配置された往復移動アセンブリーとからなっており、 移動体アセンブリーの一方の端部は、移動体ロッドアセンブリーの第２の端部
    に接続されており、移動体アセンブリーは、冷却シリンダーハウジング内におい
    て軸方向に滑動可能であり、移動体アセンブリーは、更に、その内部にガス再生
    機ユニットと移動体アセンブリーの低温限界部に配置された複数の径方向の孔を
    含んでおり、 熱の受容体がハウジングの低温限界部に固定されており、前記熱の受容体は、
    径方向のコンポーネントと環状コンポーネントを含み、前記環状コンポーネント
    は、径方向のコンポーネントから垂直に延出して冷却シリンダーハウジングの低
    温限界部と向き合って接している極低温冷却機。
  11. 【請求項１１】 熱の受容体の環状コンポーネントおよび熱の受容体の径方
    向のコンポーネントは、単一の熱の受容体で形成される請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 熱の受容体は、熱的に高伝導性の金属で形成される請求項
    １０記載の装置。
  13. 【請求項１３】 熱の受容体は、銅から作られる請求項１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 熱の受容体は、OFHC銅から作られる請求項１３記載の装置
    。
  15. 【請求項１５】 往復移動する移動体アセンブリーの複数の径方向の孔は、
    前記移動体アセンブリーの往復移動の一部が行われる間は、熱の受容体の環状コ
    ンポーネントの内側面に隣接して配置される請求項１０記載の装置。
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