JP2013142479A - Cryogenic refrigerator and displacer - Google Patents

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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cryogenic refrigerator and a displacer capable of more effectively securing a sufficient substantial area for heat exchange.SOLUTION: A cryogenic refrigerator 1 includes: a displacer 2; a cylinder 4 for housing the displacer 2 so as to be movable in an axial direction, and forming an expansion space 3 between the cylinder and a low temperature end of the displacer 2; a clearance channel C formed between the displacer 2 and the cylinder 4 so as to allow a refrigerant gas to flow into the expansion space 3; and a cooling stage 5 positioned adjacently to the expansion space 3. The displacer 2 includes: a body part 2a; and a heat conducting part 2b constituted of a material having a higher heat conductivity than the body part 2a. The heat conducting part 2b faces the cooling stage 5 across the clearance channel C.

Description

本発明は、圧縮装置から供給される高圧の冷媒ガスを用いて、サイモン膨張を発生させて極低温の寒冷を発生する極低温冷凍機及び極低温冷凍機に用いられるディスプレーサに関する。   The present invention relates to a cryogenic refrigerator that uses a high-pressure refrigerant gas supplied from a compression device to generate Simon expansion to generate cryogenic cooling and a displacer used in the cryogenic refrigerator.

極低温冷凍機として例えば特許文献1に記載のものがある。この極低温冷凍機はディスプレーサをシリンダ内部で往復動させながら、バルブの開閉により膨張空間内の冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生する。冷媒ガスは、ディスプレーサとシリンダとの間のクリアランスを通して膨張空間に供給及び排出される。膨張空間で発生した冷媒ガスの寒冷は、クリアランス及び膨張空間の外周側に位置する冷却ステージと冷媒ガスとが熱交換をすることにより、冷却ステージに接続された被冷却物の冷凍を行う。   There exists a thing of patent document 1 as a cryogenic refrigerator, for example. In this cryogenic refrigerator, while the displacer reciprocates inside the cylinder, the refrigerant gas in the expansion space is expanded by opening and closing the valve to generate cold. The refrigerant gas is supplied to and discharged from the expansion space through the clearance between the displacer and the cylinder. The cooling of the refrigerant gas generated in the expansion space causes the object to be cooled connected to the cooling stage to be frozen by exchanging heat between the cooling stage and the refrigerant gas positioned on the outer peripheral side of the clearance and expansion space.

特開2011−17457号公報JP 2011-17457 A

ところが、特許文献1に記載の技術においては、クリアランスを通過するガスは、クリアランスの外周側に位置する冷却ステージとの間でのみ熱交換が行われる。そのため、実質的な熱交換面積を十分に確保することが難しい。本発明はより効果的に実質的な熱交換面積を十分に確保することができる極低温冷凍機及びディスプレーサを提供することを目的とする。   However, in the technique described in Patent Document 1, heat exchange is performed between the gas passing through the clearance and the cooling stage located on the outer peripheral side of the clearance. Therefore, it is difficult to sufficiently secure a substantial heat exchange area. It is an object of the present invention to provide a cryogenic refrigerator and a displacer that can effectively ensure a substantial heat exchange area more effectively.

上記の問題を解決するため、本発明による極低温冷凍機は、
ディスプレーサと、
当該ディスプレーサを軸方向に移動可能に収容するとともに当該ディスプレーサの低温端との間に膨張空間を形成するシリンダと、
前記ディスプレーサと前記シリンダとの間に形成され、冷媒ガスを前記膨張空間に流通するためのクリアランス流路と、
前記膨張空間に隣接して位置する冷却ステージと、を備え、
前記ディスプレーサは本体部と、当該本体部よりも熱伝導率が高い材質で構成される熱伝導部とを含み、
前記熱伝導部は前記冷却ステージに前記クリアランス流路を介して対向することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the cryogenic refrigerator according to the present invention is:
A displacer,
A cylinder that accommodates the displacer movably in the axial direction and forms an expansion space between the displacer and a low temperature end;
A clearance channel formed between the displacer and the cylinder, for circulating a refrigerant gas into the expansion space;
A cooling stage located adjacent to the expansion space,
The displacer includes a main body part and a heat conduction part made of a material having a higher thermal conductivity than the main body part,
The heat conducting part is opposed to the cooling stage via the clearance flow path.

ここで、前記熱伝導部は前記本体部よりも線膨張係数が低いこととしてもよく、前記熱伝導部は前記本体部に対して前記ディスプレーサのストローク方向に重複する重複部を有し、前記本体部は当該重複部に対応する被重複部を有することとしてもよい。また、前記熱伝導部は有底筒形状であることとしてもよく、前記熱伝導部は筒形状であって、周方向に不連続となるスリットを有することとしてもよい。   Here, the thermal conduction part may have a lower linear expansion coefficient than the main body part, and the thermal conduction part has an overlapping part overlapping with the main body part in a stroke direction of the displacer, The part may have an overlapped part corresponding to the overlapping part. Moreover, the said heat conductive part is good also as having a bottomed cylinder shape, and the said heat conductive part is good also as having a slit which becomes a cylinder shape and becomes discontinuous in the circumferential direction.

さらに、前記重複部と前記被重複部はネジ部を構成することとしてもよく、前記重複部が第一孔部を有し、前記被重複部が前記第一孔部に対応する第二孔部を有し、前記本体部と前記熱伝導部とは、当該第二孔部と前記第一孔部の双方に挿入される挿入部材により接続されることしてもよい。加えて、前記熱伝導部は銅、アルミニウム、ステンレスのいずれかであることとしてもよい。   Further, the overlapping portion and the overlapped portion may constitute a screw portion, the overlapping portion has a first hole portion, and the overlapped portion corresponds to the first hole portion. The main body part and the heat conducting part may be connected by an insertion member inserted into both the second hole part and the first hole part. In addition, the heat conducting part may be copper, aluminum, or stainless steel.

また上記の課題を解決するため、本発明によるディスプレーサは、
低温端を有するディスプレーサであって、本体部と前記低温端側に位置して前記本体部よりも熱伝導率が高い材質で構成される熱伝導部を含むことを特徴とする。ここで、前記熱伝導部の外径は前記本体部の外径に対して常温において小さいこととしてもよい。
In order to solve the above problems, the displacer according to the present invention is:
It is a displacer having a low temperature end, and includes a main body part and a heat conduction part which is located on the low temperature end side and made of a material having a higher thermal conductivity than the main body part. Here, the outer diameter of the heat conducting part may be smaller than the outer diameter of the main body part at room temperature.

本発明の極低温冷凍機及びディスプレーサによれば、前記冷却ステージから前記熱伝導部に対してディスプレーサの外周側のクリアランス流路を介して熱が入り、クリアランス流路に膨張により浸入する冷媒ガスに対して前記熱伝導部が熱を運び、前記冷却ステージの温度差を小さくして、熱交換に寄与する実質的な熱交換面積を増やして、熱交換効率を高めることができる。   According to the cryogenic refrigerator and the displacer of the present invention, heat enters the heat conducting part from the cooling stage through the clearance channel on the outer peripheral side of the displacer, and enters the refrigerant gas entering the clearance channel by expansion. On the other hand, the heat conduction part carries heat, reduces the temperature difference of the cooling stage, increases the substantial heat exchange area contributing to heat exchange, and increases the heat exchange efficiency.

本発明に係る実施例1の極低温冷凍機1及びディスプレーサ2の一実施形態について示す模式図である。It is a schematic diagram shown about one Embodiment of the cryogenic refrigerator 1 and the displacer 2 of Example 1 which concern on this invention. 本発明に係る実施例2の極低温冷凍機2及びディスプレーサ22の一実施形態について示す模式図である。It is a schematic diagram shown about one Embodiment of the cryogenic refrigerator 2 and the displacer 22 of Example 2 which concern on this invention. 実施例2の極低温冷凍機1及びディスプレーサ22の熱伝導部22bの変形例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a modification of the heat conducting section 22b of the cryogenic refrigerator 1 and the displacer 22 of the second embodiment. 実施例2の極低温冷凍機1及びディスプレーサ22の熱伝導部22bの変形例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a modification of the heat conducting section 22b of the cryogenic refrigerator 1 and the displacer 22 of the second embodiment. 本発明に係る実施例3の二段式の極低温冷凍機31の一実施形態について示す模式図である。It is a schematic diagram shown about one Embodiment of the two-stage cryogenic refrigerator 31 of Example 3 which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施例1の極低温冷凍機1は、例えば、冷媒ガスとしてヘリウムガスを用いるギフォードマクマホン(GM)タイプの冷凍機である。極低温冷凍機1は、ディスプレーサ2と、ディスプレーサ2との間にクリアランスCと膨張空間3を形成するシリンダ4と、膨張空間3に隣接するとともに外包するように位置する有底円筒状の冷却ステージ5を含み、ディスプレーサ2は本体部2aと本体部2aよりも熱伝導率が高い材質で構成される熱伝導部2bを含み、熱伝導部2bは冷却ステージ5にクリアランスC(クリアランス流路)を介して対向する。冷却ステージ5は、例えば銅、アルミニウム、ステンレス等により構成される。   The cryogenic refrigerator 1 of the first embodiment is, for example, a Gifford McMahon (GM) type refrigerator that uses helium gas as a refrigerant gas. The cryogenic refrigerator 1 includes a displacer 2, a cylinder 4 that forms a clearance C and an expansion space 3 between the displacer 2, and a bottomed cylindrical cooling stage that is positioned adjacent to and enclosing the expansion space 3. 5, the displacer 2 includes a main body 2a and a heat conducting portion 2b made of a material having a higher thermal conductivity than the main body 2a. The heat conducting portion 2b provides clearance C (clearance flow path) to the cooling stage 5. Opposite through. The cooling stage 5 is made of, for example, copper, aluminum, stainless steel or the like.

ここで、熱伝導部2bは本体部2aよりも線膨張係数が低いこととし、熱伝導部2bは本体部2aに対してディスプレーサ2のストローク方向に重複する重複部2baを有し、本体部2aは重複部2baに対応する被重複部2abを有する。また本実施例1では、熱伝導部2bは二段状の円柱形状であるものとし、重複部2baは図1中下から見て二段目の円柱形状により形成されている。   Here, it is assumed that the heat conducting portion 2b has a lower linear expansion coefficient than the main body portion 2a, and the heat conducting portion 2b has an overlapping portion 2ba that overlaps the main body portion 2a in the stroke direction of the displacer 2, and the main body portion 2a. Has an overlapped portion 2ab corresponding to the overlap portion 2ba. In the first embodiment, the heat conducting portion 2b has a two-stage cylindrical shape, and the overlapping portion 2ba is formed in a second-stage cylindrical shape as viewed from the bottom in FIG.

さらに、重複部2baが第一孔部2bahを有し、被重複部2abが第一孔部2bahに対応する第二孔部2abhを有する。本体部2aと熱伝導部2bとは、第二孔部2abhと第一孔部2bahの双方に圧入して挿入される圧入ピン6(挿入部)により接続される。圧入ピン6は周方向において適宜の箇所に設けられる。熱伝導部2bには、例えば、銅、アルミニウム、ステンレスなど、少なくとも本体部2aよりも熱伝導率の大きな材料が用いられる。圧入ピン6はベークライト(布入りフェノール)、ステンレスのいずれでもよい。圧入ピン6を第一孔部2bah及び第二孔部2abhに圧入することにより、重複部2baが被重複部2abに固定される。   Furthermore, the overlapping part 2ba has a first hole part 2bah, and the overlapped part 2ab has a second hole part 2abh corresponding to the first hole part 2bah. The main body portion 2a and the heat conducting portion 2b are connected by a press-fit pin 6 (insertion portion) that is press-fitted and inserted into both the second hole portion 2abh and the first hole portion 2bah. The press-fit pins 6 are provided at appropriate locations in the circumferential direction. For the heat conduction part 2b, for example, a material having a higher thermal conductivity than at least the main body part 2a, such as copper, aluminum, or stainless steel, is used. The press-fit pin 6 may be either bakelite (phenol with cloth) or stainless steel. The overlapping portion 2ba is fixed to the overlapped portion 2ab by press-fitting the press-fit pin 6 into the first hole portion 2bah and the second hole portion 2abh.

シリンダ4はディスプレーサ2を長手方向に往復移動可能に収容する。シリンダ4には強度、熱伝導率、ヘリウム遮断能などの観点から、例えばステンレス鋼が用いられる。   The cylinder 4 accommodates the displacer 2 so as to be reciprocally movable in the longitudinal direction. For example, stainless steel is used for the cylinder 4 from the viewpoints of strength, thermal conductivity, helium blocking ability, and the like.

ディスプレーサ2の高温端には、ディスプレーサ2を往復駆動する図示しないスコッチヨーク機構が設けられており、ディスプレーサ2はシリンダ4の軸方向にそって往復移動する。   A scotch yoke mechanism (not shown) that reciprocates the displacer 2 is provided at the high temperature end of the displacer 2, and the displacer 2 reciprocates along the axial direction of the cylinder 4.

ディスプレーサ2は円筒状の外周面を有しており、ディスプレーサ2の内部には、蓄冷材が充填されている。このディスプレーサ2の内部容積は蓄冷器7を構成する。蓄冷器7の上端側つまり室温室8側にはヘリウムガスの流れを整流する上側の整流器9が設けられ、蓄冷器7の下端側には下側の整流器10が設けられる。   The displacer 2 has a cylindrical outer peripheral surface, and the inside of the displacer 2 is filled with a cold storage material. The internal volume of the displacer 2 constitutes the regenerator 7. An upper rectifier 9 that rectifies the flow of helium gas is provided on the upper end side of the regenerator 7, that is, the room temperature chamber 8 side, and a lower rectifier 10 is provided on the lower end side of the regenerator 7.

ディスプレーサ2の高温端には、室温室8からディスプレーサ2に冷媒ガスを流通する開口11が形成されている。室温室8は、シリンダ4とディスプレーサ2の高温端により形成される空間であり、ディスプレーサ2の往復移動に伴い容積が変化する。   An opening 11 through which refrigerant gas flows from the room temperature chamber 8 to the displacer 2 is formed at the high temperature end of the displacer 2. The room temperature chamber 8 is a space formed by the high temperature end of the cylinder 4 and the displacer 2, and the volume changes as the displacer 2 reciprocates.

室温室8には、圧縮機12、サプライバルブ13、リターンバルブ14からなる吸排気系統を相互に接続する配管のうち、給排共通配管が接続されている。また、ディスプレーサ2の高温端よりの部分とシリンダ4との間にはシール15が装着されている。   The room temperature chamber 8 is connected to a common supply / exhaust pipe among the pipes connecting the intake and exhaust systems including the compressor 12, the supply valve 13, and the return valve 14. Further, a seal 15 is mounted between the portion from the high temperature end of the displacer 2 and the cylinder 4.

ディスプレーサ2の低温端には、膨張空間3にクリアランスCを介して冷媒ガスを導入する開口16が形成されている。膨張空間3は、シリンダ4とディスプレーサ2により形成される空間であり、ディスプレーサ2の往復移動に伴い容積が変化する。シリンダ4外周及び底部の膨張空間3に対応する位置には、被冷却物に熱的に接続された冷却ステージ5が配置されており、冷却ステージ5はクリアランスCを通る冷媒ガスにより冷却される。   At the low temperature end of the displacer 2, an opening 16 for introducing the refrigerant gas into the expansion space 3 through the clearance C is formed. The expansion space 3 is a space formed by the cylinder 4 and the displacer 2, and the volume changes as the displacer 2 reciprocates. A cooling stage 5 that is thermally connected to the object to be cooled is disposed at a position corresponding to the expansion space 3 on the outer periphery and bottom of the cylinder 4, and the cooling stage 5 is cooled by the refrigerant gas passing through the clearance C.

ディスプレーサ2の本体部2aには、比重、強度、熱伝導率などの観点から、例えばベークライト(布入りフェノール)等が用いられる。蓄冷材は例えば金網等により構成される。なお、図1は極低温冷凍機1の運転中の状態を示している。そのため、低温により本体部2aの若干の収縮に伴い双方の外径が同一となった状態であるが、常温においては、熱伝導部2bの外径は本体部2aの外径よりもわずかに小さい。   For the main body 2a of the displacer 2, for example, bakelite (phenol in cloth) or the like is used from the viewpoint of specific gravity, strength, thermal conductivity, and the like. The cold storage material is constituted by, for example, a wire mesh. FIG. 1 shows a state where the cryogenic refrigerator 1 is in operation. For this reason, the outer diameters of both of the body portions 2a become the same due to a slight contraction of the main body portion 2a due to the low temperature. However, at normal temperature, the outer diameter of the heat conducting portion 2b is slightly smaller than the outer diameter of the main body portion 2a. .

次に、冷凍機の動作を説明する。冷媒ガス供給工程のある時点においては、ディスプレーサ2はシリンダ4の下死点に位置する。それと同時、またはわずかにずれたタイミングでサプライバルブ13を開とすると、サプライバルブ13を介して高圧のヘリウムガスが給排共通配管からシリンダ4内に供給され、ディスプレーサ2の上部に位置する開口11からディスプレーサ2の内部の蓄冷器7に流入する。蓄冷器7に流入した高圧のヘリウムガスは、蓄冷材により冷却されながらディスプレーサ2の下部に位置する開口16及びクリアランスCを介して、膨張空間3に供給される。   Next, the operation of the refrigerator will be described. At a certain point in the refrigerant gas supply process, the displacer 2 is located at the bottom dead center of the cylinder 4. When the supply valve 13 is opened at the same time or at a slightly shifted timing, high-pressure helium gas is supplied into the cylinder 4 from the supply / discharge common pipe via the supply valve 13, and the opening 11 located above the displacer 2. To the regenerator 7 inside the displacer 2. The high-pressure helium gas that has flowed into the regenerator 7 is supplied to the expansion space 3 through the opening 16 and the clearance C located at the lower portion of the displacer 2 while being cooled by the regenerator material.

このようにして、膨張空間3は、高圧のヘリウムガスで満たされ、サプライバルブ13は閉とされる。この時、ディスプレーサ2は、シリンダ4内の上死点に位置する。それと同時、またはわずかにずれたタイミングでリターンバルブ14を開とすると、膨張空間3、の冷媒ガスは減圧され、膨張する。膨張により低温になった膨張空間3のヘリウムガスはクリアランスCを介して冷却ステージ5の熱を吸収する。   In this way, the expansion space 3 is filled with high-pressure helium gas, and the supply valve 13 is closed. At this time, the displacer 2 is located at the top dead center in the cylinder 4. When the return valve 14 is opened at the same time or slightly shifted timing, the refrigerant gas in the expansion space 3 is decompressed and expanded. The helium gas in the expansion space 3 that has become low temperature due to expansion absorbs the heat of the cooling stage 5 through the clearance C.

ディスプレーサ2は下死点に向けて移動し、膨張空間3の容積は減少する。膨張空間3内のヘリウムガスは、クリアランスC、開口16、蓄冷器7、開口11を介して圧縮機12の吸入側に戻される。その際、蓄冷材は、冷媒ガスにより冷却される。この工程を1サイクルとし、冷凍機はこの冷却サイクルを繰り返すことで、冷却ステージ5を冷却する。   The displacer 2 moves toward the bottom dead center, and the volume of the expansion space 3 decreases. The helium gas in the expansion space 3 is returned to the suction side of the compressor 12 through the clearance C, the opening 16, the regenerator 7, and the opening 11. At that time, the regenerator material is cooled by the refrigerant gas. This process is defined as one cycle, and the refrigerator cools the cooling stage 5 by repeating this cooling cycle.

本実施例1の極低温冷凍機1及びディスプレーサ2では、熱伝導部2bが冷却ステージ5に対して、クリアランスCを介して常に対向している。冷却ステージから進入する熱は、クリアランスCに存在するヘリウムガスを介して、熱伝導部2bにまで進入する。そのため、膨張空間3で発生した低温のヘリウムガスがクリアランスCを通過する際には、ヘリウムガスと冷却ステージ5との間の熱交換に加えて、ヘリウムガスと熱伝導部2bとの間の熱交換も行われる。これにより、冷却ステージ5と低温のヘリウムガスとの間の実質的な熱交換面積を増大することができる。   In the cryogenic refrigerator 1 and the displacer 2 according to the first embodiment, the heat conducting unit 2b always faces the cooling stage 5 via the clearance C. The heat entering from the cooling stage enters the heat conducting portion 2b via the helium gas present in the clearance C. Therefore, when the low-temperature helium gas generated in the expansion space 3 passes through the clearance C, in addition to the heat exchange between the helium gas and the cooling stage 5, the heat between the helium gas and the heat conducting unit 2b. Exchanges are also made. Thereby, the substantial heat exchange area between the cooling stage 5 and the low-temperature helium gas can be increased.

また、熱伝導部2bに進入した熱は、さらに熱伝導部2b内部を膨張空間3に向けて伝達する。そのため、熱伝導部2bと膨張空間3内の低温ヘリウムガスとが接触するように熱伝導部2bを構成すると、さらに熱交換効率を向上させることができる。   Further, the heat that has entered the heat conducting unit 2 b is further transmitted toward the expansion space 3 through the inside of the heat conducting unit 2 b. Therefore, if the heat conduction part 2b is configured so that the heat conduction part 2b and the low-temperature helium gas in the expansion space 3 are in contact with each other, the heat exchange efficiency can be further improved.

それに対して、熱伝導部2bを具備しない形態、すなわち熱伝導部2bに対応する部分がベークライトで構成された従来のディスプレーサでは、ヘリウムガスとベークライトとの間の熱交換は非常に小さく、実質的には熱交換が行われない。そのため、膨張空間3で発生した低温のヘリウムガスがクリアランスCを通過する際には、ヘリウムガスと冷却ステージ5との間の熱交換のみで行われる。   On the other hand, in a conventional displacer in which the heat conducting portion 2b is not provided, that is, the portion corresponding to the heat conducting portion 2b is made of bakelite, the heat exchange between helium gas and bakelite is very small and substantially There is no heat exchange. Therefore, when the low-temperature helium gas generated in the expansion space 3 passes through the clearance C, it is performed only by heat exchange between the helium gas and the cooling stage 5.

このように、本実施例1の極低温冷凍機1及びディスプレーサ2によれば、従来のディスプレーサに比べて、熱伝導部2bをも有効に熱交換に寄与させることができるため、実質的な熱交換面積を大きくすることができる。また、上述した熱伝導部2bの内部で発生する熱の流れにより、さらに熱交換効率を向上させることができる。すなわち、冷却ステージ5の図1中上下方向の温度差をも小さくすることができ、特に被冷却物を冷却ステージ5の下側に設置する場合の温度差を小さくすることができる。   As described above, according to the cryogenic refrigerator 1 and the displacer 2 of the first embodiment, compared to the conventional displacer, the heat conduction part 2b can also contribute to heat exchange more effectively. The exchange area can be increased. Further, the heat exchange efficiency can be further improved by the flow of heat generated inside the heat conducting portion 2b described above. That is, the temperature difference in the vertical direction of the cooling stage 5 in FIG. 1 can also be reduced, and in particular, the temperature difference when the object to be cooled is installed below the cooling stage 5 can be reduced.

また、従来のディスプレーサのように熱交換部2bに対応する部分にベークライトを用いると、ベークライトの比較的線膨張係数が高いことから温度が下がると収縮して、重複部2baが被重複部2abから外れる恐れがある。それに対して。本実施例1の極低温冷凍機1及びディスプレーサ2では、本体部2aの被重複部2abの内周側に、本体部2aよりも線膨張係数の大きい重複部2baが配置されている。そのため、本体部2aの被重複部2abが冷却されて収縮すると、熱伝導部2bの重複部2baを締付けるような力が働き、重複部2baが外れることを防止することができる。   In addition, when bakelite is used in a portion corresponding to the heat exchange unit 2b as in the case of a conventional displacer, the bakelite has a relatively high linear expansion coefficient. There is a risk of coming off. On the other hand. In the cryogenic refrigerator 1 and the displacer 2 of the first embodiment, an overlapping portion 2ba having a larger linear expansion coefficient than the main body portion 2a is disposed on the inner peripheral side of the overlapped portion 2ab of the main body portion 2a. Therefore, when the overlapped portion 2ab of the main body portion 2a is cooled and contracts, a force that tightens the overlapped portion 2ba of the heat conducting portion 2b works and it is possible to prevent the overlapped portion 2ba from coming off.

また、本実施例1の極低温冷凍機1及びディスプレーサ2によれば、熱伝導部2bも熱交換に寄与することで、実質的な熱交換面積を増大している。そのため、従来のディスプレーサに比べて冷却ステージ5及びクリアランスCの軸方向(ディスプレーサの移動方向)の長さを短くしても、所望の冷凍能力を得ることが可能である。これにより、クリアランスCにおける流路抵抗や圧力損失を低減することができ、冷凍機の冷凍効率を増大することができる。また、クリアランスCの容積を小さくすることは、寒冷の発生に寄与しないデッドボリュームを減少させることにもつながる。それにより、デッドボリュームに起因して1サイクル内の高圧と低圧の圧力差が低減することを抑制することも期待できる。   Moreover, according to the cryogenic refrigerator 1 and the displacer 2 of the first embodiment, the heat conduction part 2b also contributes to the heat exchange, thereby increasing the substantial heat exchange area. Therefore, it is possible to obtain a desired refrigeration capacity even if the length of the cooling stage 5 and the clearance C in the axial direction (displacer moving direction) is made shorter than that of the conventional displacer. Thereby, the channel resistance and pressure loss in the clearance C can be reduced, and the refrigeration efficiency of the refrigerator can be increased. In addition, reducing the volume of the clearance C leads to a reduction in dead volume that does not contribute to the occurrence of cold. Thereby, it can also be expected to suppress a reduction in the pressure difference between the high pressure and the low pressure in one cycle due to the dead volume.

なお、重複部2baと被重複部2abはネジ部を構成し、螺合により接続するものとしてもよい。これによれば、本体部2aと熱伝導部2bとの脱着をより容易なものとすることができる。なお、この場合においても、本体部2aの被重複部2abが冷却されて収縮すると、熱伝導部2bの重複部2baを締付けるような力が働き、重複部2baが外れることをさらに防止することができる。   The overlapping portion 2ba and the overlapped portion 2ab may constitute a screw portion and be connected by screwing. According to this, desorption | detachment | attachment with the main-body part 2a and the heat conductive part 2b can be made easier. Even in this case, when the overlapped portion 2ab of the main body portion 2a is cooled and contracted, a force that tightens the overlapped portion 2ba of the heat conducting portion 2b works to further prevent the overlapping portion 2ba from coming off. it can.

上述した実施例1では熱伝導部2bを円柱形状としたが、以下に述べるように筒形状としてもよい。図2は本実施例2の極低温冷凍機21及びディスプレーサ22を示す模式図である。なお、図1の実施例1と共通する構成要素については同一の符号を付し、相違点を主に説明する。   In the first embodiment described above, the heat conducting portion 2b has a cylindrical shape, but may have a cylindrical shape as described below. FIG. 2 is a schematic diagram showing the cryogenic refrigerator 21 and the displacer 22 of the second embodiment. In addition, about the component which is common in Example 1 of FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected and a difference is mainly demonstrated.

本実施例2のディスプレーサ22においては、熱伝導部22bを筒形状とし、熱伝導部22b全体が本体部22aに対してストローク方向に重複する重複部22baを構成する。本体部22aの開口16より低温側(図2中下方)に位置する部分は、開口16よりも高温側(上方)に位置する部分よりも小径とされる。そして、この小径部分が重複部22baに対応する被重複部22abを構成する。   In the displacer 22 of the second embodiment, the heat conducting portion 22b has a cylindrical shape, and the entire heat conducting portion 22b forms an overlapping portion 22ba that overlaps the main body portion 22a in the stroke direction. The portion located on the low temperature side (lower side in FIG. 2) of the opening 16 of the main body 22a has a smaller diameter than the portion located on the high temperature side (upper side) of the opening 16. This small diameter portion constitutes an overlapped portion 22ab corresponding to the overlap portion 22ba.

重複部22baは第一孔部22bahを有し、被重複部22abが第一孔部22bahに対応する第二孔部22abhを有する。本体部2aと熱交換部2bとは、第二孔部22abhと第一孔部22bahの双方に圧入して挿入される圧入ピン26(挿入部)により接続される。熱伝導部22bには、実施例1と同様に、銅、アルミニウム、ステンレスなど、少なくとも本体部2aよりも熱伝導率の大きな材料が用いられる。圧入ピン26はここでもベークライト(布入りフェノール)、ステンレスのいずれでもよい。圧入ピン26を第一孔部22bah及び第二孔部22abhに挿入することにより、重複部22baが被重複部22abに固定される。   The overlapping portion 22ba has a first hole portion 22bah, and the overlapped portion 22ab has a second hole portion 22abh corresponding to the first hole portion 22bah. The main body 2a and the heat exchange part 2b are connected by a press-fit pin 26 (insertion part) that is press-fitted and inserted into both the second hole 22abh and the first hole 22bah. As in the first embodiment, a material having a higher thermal conductivity than at least the main body portion 2a is used for the heat conduction portion 22b, such as copper, aluminum, and stainless steel. The press-fit pin 26 may be either bakelite (phenol with cloth) or stainless steel. By inserting the press-fit pin 26 into the first hole portion 22bah and the second hole portion 22abh, the overlapping portion 22ba is fixed to the overlapping portion 22ab.

本実施例2の極低温冷凍機21及びディスプレーサ22によっても、実施例1と同様に熱伝導部22bを熱交換に寄与させることにより、熱交換面積を増大させることができる。これに加えて、本実施例2では実施例1に比べて、熱伝導部22bを熱交換に寄与するディスプレーサ22の外周側にのみ配置している。そのため、実施例1と比較して熱伝導部22bの体積及び質量を小さくすることができ、可動部であるディスプレーサ22全体の質量を小さくすることができる。   Also by the cryogenic refrigerator 21 and the displacer 22 of the second embodiment, the heat exchange area can be increased by contributing the heat conduction part 22b to the heat exchange as in the first embodiment. In addition, in the second embodiment, as compared with the first embodiment, the heat conducting portion 22b is disposed only on the outer peripheral side of the displacer 22 that contributes to heat exchange. Therefore, compared with Example 1, the volume and mass of the heat conduction part 22b can be made small, and the mass of the whole displacer 22 which is a movable part can be made small.

また、磁場が存在する場合において、導体である熱伝導部22bが往復動すると、渦電流が発生し、それによる発熱、すなわち銅損が発生する。本実施例2の形態では、熱伝導部22bの体積が比較的小さいことから、それに応じて銅損の発生も抑制することができる。   In the presence of a magnetic field, when the heat conducting portion 22b, which is a conductor, reciprocates, an eddy current is generated, thereby generating heat, that is, copper loss. In the form of the present Example 2, since the volume of the heat conduction part 22b is comparatively small, generation | occurrence | production of a copper loss can also be suppressed according to it.

また、熱伝導部22bを規格品の管材により構成することが可能であるので、実施例1と比較してコストダウンを図ることもできる。   In addition, since the heat conducting portion 22b can be made of standard pipe material, the cost can be reduced as compared with the first embodiment.

上述したとおり、導体の体積を低減することにより銅損の発生を抑制することが期待できるが、形状の工夫により渦電流の発生を抑制することで銅損の発生を抑制することもできる。例えば、図3は、図2で示した筒形状の熱伝導部22bに周方向に不連続となるスリットSを設けたものである。このような構成によると、特に周方向に継続して渦電流が流れることを防止できるので、銅損の発生をより効果的に抑制できる。   As described above, it can be expected to suppress the occurrence of copper loss by reducing the volume of the conductor, but the occurrence of copper loss can also be suppressed by suppressing the generation of eddy current by devising the shape. For example, FIG. 3 is obtained by providing slits S that are discontinuous in the circumferential direction in the cylindrical heat conducting portion 22b shown in FIG. According to such a configuration, it is possible to prevent an eddy current from continuing to flow particularly in the circumferential direction, so that the occurrence of copper loss can be more effectively suppressed.

また、図4に示すように、熱伝導部22bを有底筒形状とすることもできる。熱伝導部22bを有底筒形状とすることにより、冷却ステージ5から熱交換部2bに進入した熱は、熱伝導部22bの底部と膨張空間との間で熱交換される。それにより、図2の冷凍機と比較して、冷却効率を高めることができる。   Moreover, as shown in FIG. 4, the heat conductive part 22b can also be made into a bottomed cylindrical shape. By making the heat conduction part 22b into a bottomed cylindrical shape, the heat that has entered the heat exchange part 2b from the cooling stage 5 is heat exchanged between the bottom part of the heat conduction part 22b and the expansion space. Thereby, compared with the refrigerator of FIG. 2, cooling efficiency can be improved.

上述した実施例1〜2においては、冷凍機を一段式のものとしたが、以下に述べるように二段式のものに適用することもできる。図5は本実施例3の極低温冷凍機31及びディスプレーサ32を示す模式図である。   In Examples 1 and 2 described above, the refrigerator is a single-stage type, but can be applied to a two-stage type as described below. FIG. 5 is a schematic diagram showing the cryogenic refrigerator 31 and the displacer 32 of the third embodiment.

本実施例3の極低温冷凍機31は、実施例1〜2と同様に例えば、冷媒ガスとしてヘリウムガスを用いるギフォードマクマホン(GM)タイプの冷凍機である。図5に示すように、極低温冷凍機31は、第一ディスプレーサ32と、第一ディスプレーサ32に長手方向に連結される第二ディスプレーサ36を備える。第一ディスプレーサ32と第二ディスプレーサとは、例えば図5に示すように、ピン33、コネクタ34、ピン35を介して接続される。   The cryogenic refrigerator 31 of the third embodiment is, for example, a Gifford McMahon (GM) type refrigerator that uses helium gas as the refrigerant gas, as in the first and second embodiments. As shown in FIG. 5, the cryogenic refrigerator 31 includes a first displacer 32 and a second displacer 36 connected to the first displacer 32 in the longitudinal direction. For example, as shown in FIG. 5, the first displacer 32 and the second displacer are connected via a pin 33, a connector 34, and a pin 35.

第一シリンダ37と第二シリンダ38は、一体に形成されており、第一シリンダ37の低温端と第二シリンダ38の高温端が第一シリンダ37底部にて接続されている。第二シリンダ38は第一シリンダ37と同軸に形成され、第一シリンダ37よりも小径の円筒部材である。第一シリンダ37は第一ディスプレーサ32を長手方向に往復移動可能に収容し、第二シリンダ38は第二ディスプレーサ36を長手方向に往復移動可能に収容する。   The first cylinder 37 and the second cylinder 38 are integrally formed, and the low temperature end of the first cylinder 37 and the high temperature end of the second cylinder 38 are connected at the bottom of the first cylinder 37. The second cylinder 38 is formed coaxially with the first cylinder 37 and is a cylindrical member having a smaller diameter than the first cylinder 37. The first cylinder 37 accommodates the first displacer 32 so as to be reciprocally movable in the longitudinal direction, and the second cylinder 38 accommodates the second displacer 36 so as to be reciprocally movable in the longitudinal direction.

第一シリンダ37、第二シリンダ38には、強度、熱伝導率、ヘリウム遮断能などを考慮して、例えばステンレス鋼が用いられる。第二ディスプレーサ36は、ステンレス鋼などの金属製の筒の外周面上に、フッ素樹脂などの耐摩耗性樹脂の皮膜を構成する。   For example, stainless steel is used for the first cylinder 37 and the second cylinder 38 in consideration of strength, thermal conductivity, helium blocking ability, and the like. The second displacer 36 forms a film of a wear-resistant resin such as a fluororesin on the outer peripheral surface of a metal cylinder such as stainless steel.

第一シリンダ37の高温端には、第一ディスプレーサ32及び第二ディスプレーサ36を往復駆動する図示しないスコッチヨーク機構が設けられており、第一ディスプレーサ32、第二ディスプレーサ36はそれぞれ第一シリンダ37、第二シリンダ38にそって往復移動する。   A high temperature end of the first cylinder 37 is provided with a scotch yoke mechanism (not shown) for reciprocatingly driving the first displacer 32 and the second displacer 36. The first displacer 32 and the second displacer 36 are respectively the first cylinder 37, It reciprocates along the second cylinder 38.

第一ディスプレーサ32は円筒状の外周面を有しており、第一ディスプレーサ32の内部には、第一蓄冷材が充填されている。この第一ディスプレーサ32の内部容積は第一蓄冷器39として機能する。第一蓄冷器39の上部には整流器40が、下部には整流器41が設置される。第一ディスプレーサ32の高温端には、室温室39から第一ディスプレーサ32に冷媒ガスを流通する第一開口42が形成されている。室温室39は、第一シリンダ37と第一ディスプレーサ32の高温端により形成される空間であり、第一ディスプレーサ32の往復移動に伴い容積が変化する。室温室39には、圧縮機43、サプライバルブ44、リターンバルブ45からなる吸排気系統を相互に接続する配管のうち、給排共通配管が接続されている。また、第一ディスプレーサ32の高温端よりの部分と第一シリンダ37との間にはシール46が装着されている。   The first displacer 32 has a cylindrical outer peripheral surface, and the first displacer 32 is filled with a first cool storage material. The internal volume of the first displacer 32 functions as the first regenerator 39. A rectifier 40 is installed above the first regenerator 39, and a rectifier 41 is installed below the first regenerator 39. A first opening 42 through which refrigerant gas flows from the room temperature chamber 39 to the first displacer 32 is formed at the high temperature end of the first displacer 32. The room temperature chamber 39 is a space formed by the first cylinder 37 and the high temperature end of the first displacer 32, and the volume changes as the first displacer 32 reciprocates. The room temperature chamber 39 is connected to a common supply / exhaust pipe among the pipes connecting the intake and exhaust systems including the compressor 43, the supply valve 44, and the return valve 45. Further, a seal 46 is mounted between the portion of the first displacer 32 from the high temperature end and the first cylinder 37.

第一ディスプレーサ32の低温端には、第一膨張空間47に第一クリアランスC1を介して冷媒ガスを導入する第二開口48が形成されている。第一膨張空間47は、第一シリンダ37と第一ディスプレーサ32により形成される空間であり、第一ディスプレーサ32の往復移動に伴い容積が変化する。第一シリンダ37外周の第一膨張空間47に対応する位置には、図示しない被冷却物に熱的に接続された第一冷却ステージ49が配置されており、第一冷却ステージ49は第一クリアランスC1を通る冷媒ガスにより冷却される。   At the low temperature end of the first displacer 32, a second opening 48 for introducing the refrigerant gas into the first expansion space 47 via the first clearance C1 is formed. The first expansion space 47 is a space formed by the first cylinder 37 and the first displacer 32, and the volume changes as the first displacer 32 reciprocates. A first cooling stage 49 that is thermally connected to an object to be cooled (not shown) is disposed at a position corresponding to the first expansion space 47 on the outer periphery of the first cylinder 37. The first cooling stage 49 has a first clearance. Cooled by the refrigerant gas passing through C1.

第二ディスプレーサ36は円筒状の外周面を有しており、第二ディスプレーサ36の内部には、第二蓄冷材が充填されている。この第二ディスプレーサ36の内部容積は第二蓄冷器50を構成する。第一膨張空間47と第二ディスプレーサ36の高温端とは、図示しない連通路で連通されている。この連通路を介して第一膨張空間47から第二蓄冷器50に冷媒ガスが流通する。   The second displacer 36 has a cylindrical outer peripheral surface, and the second displacer 36 is filled with a second cool storage material. The internal volume of the second displacer 36 constitutes the second regenerator 50. The first expansion space 47 and the high temperature end of the second displacer 36 are communicated with each other through a communication path (not shown). Refrigerant gas flows from the first expansion space 47 to the second regenerator 50 through this communication path.

第二ディスプレーサ36の低温端には、第二膨張空間51に第二クリアランスC2を介して冷媒ガスを流通させるための第三開口52が形成されている。第二膨張空間51は、第二シリンダ38と第二ディスプレーサ36により形成される空間であり、第二ディスプレーサ36の往復移動に伴い容積が変化する。第二クリアランスC2は、第二シリンダ38の低温端部分と第二ディスプレーサ36により形成されるものであり、この第二クリアランスC2は後述する螺旋溝を有する第二ディスプレーサ36と第二シリンダ38の間のクリアランスよりも大きくなるように構成される。   At the low temperature end of the second displacer 36, a third opening 52 for allowing the refrigerant gas to flow through the second expansion space 51 via the second clearance C2 is formed. The second expansion space 51 is a space formed by the second cylinder 38 and the second displacer 36, and the volume changes as the second displacer 36 reciprocates. The second clearance C2 is formed by the low temperature end portion of the second cylinder 38 and the second displacer 36. The second clearance C2 is between the second displacer 36 and the second cylinder 38 having a spiral groove, which will be described later. It is configured to be larger than the clearance.

第二シリンダ38外周の第二膨張空間51に対応する位置には、被冷却物に熱的に接続された第二冷却ステージ53が配置されており、第二冷却ステージ53は第二クリアランスC2を通る冷媒ガスにより冷却される。   A second cooling stage 53 thermally connected to the object to be cooled is disposed at a position corresponding to the second expansion space 51 on the outer periphery of the second cylinder 38, and the second cooling stage 53 has a second clearance C2. Cooled by the passing refrigerant gas.

第一ディスプレーサ32には、比重、強度、熱伝導率などの観点から、例えば布入りフェノール等が用いられる。第一蓄冷材は例えば金網等により構成される。また、第二蓄冷材は、例えば鉛球等の蓄冷材をフェルト及び金網により軸方向に挟持することにより構成されている。   For the first displacer 32, for example, phenol with cloth is used from the viewpoint of specific gravity, strength, thermal conductivity, and the like. A 1st cool storage material is comprised, for example with a wire mesh. Moreover, the 2nd cool storage material is comprised, for example by pinching cool storage materials, such as a lead ball, with a felt and a metal net in an axial direction.

さらに第二ディスプレーサ36の外周面には、第二膨張空間51に第二クリアランスC2を介して連通する始端を有するとともに、螺旋状に第一膨張空間47側に延びる螺旋溝53が形成されている。   Further, on the outer peripheral surface of the second displacer 36, there is formed a spiral groove 53 that has a starting end that communicates with the second expansion space 51 via the second clearance C2 and extends spirally toward the first expansion space 47. .

本実施例3においても、第一ディスプレーサ32及び第二ディスプレーサ36の双方は冷温端に熱伝達部32b、36bをそれぞれ具備している。双方ともに二段状の円柱形状を有している。熱伝達部32bは圧入ピン54により本体部32aに固定され、熱伝達部36bは圧入ピン55により本体部36aに固定される。本実施例3においても、実施例1〜2において述べた理由により、第一冷却ステージ49、第二冷却ステージ53の双方において実質的な熱交換面積を増やして、冷却効率を高めることができる。   Also in the third embodiment, both the first displacer 32 and the second displacer 36 include heat transfer portions 32b and 36b at the cold end. Both have a two-stage cylindrical shape. The heat transfer part 32 b is fixed to the main body part 32 a by a press-fit pin 54, and the heat transfer part 36 b is fixed to the main body part 36 a by a press-fit pin 55. Also in the third embodiment, for the reasons described in the first and second embodiments, the substantial heat exchange area can be increased in both the first cooling stage 49 and the second cooling stage 53, and the cooling efficiency can be increased.

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions are made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. be able to.

例えば、上述した極低温冷凍機においては段数が一段及び二段である場合を示したが、この段数は三段等に適宜選択することが可能である。また、実施の形態では、極低温冷凍機がGM冷凍機である例について説明したが、これに限られない。例えば、本発明は、スターリング冷凍機、ソルベイ冷凍機など、ディスプレーサを備える何れの冷凍機にも適用することができる。   For example, in the cryogenic refrigerator described above, the case where the number of stages is one and two is shown, but the number of stages can be appropriately selected to be three or the like. Moreover, although embodiment demonstrated the example whose cryogenic refrigerator is a GM refrigerator, it is not restricted to this. For example, the present invention can be applied to any refrigerator equipped with a displacer, such as a Stirling refrigerator or a Solvay refrigerator.

本発明は、サイドクリアランスを介しての熱交換に実質的に寄与する熱交換面積を、冷却ステージの軸方向における長さを増大させることなく、効果的に増加させて、熱交換の効率を高めて、冷凍の効率を高めることができる。従って、種々の極低温冷凍機に適用可能なものである。   The present invention increases the heat exchange efficiency by effectively increasing the heat exchange area that substantially contributes to the heat exchange through the side clearance without increasing the length of the cooling stage in the axial direction. Thus, the efficiency of freezing can be increased. Therefore, it can be applied to various cryogenic refrigerators.

1 極低温冷凍機
2 ディスプレーサ
2a 本体部
2ab 被重複部
2abh 第二孔部
2b 熱伝導部
2ba 重複部
2bah 第一孔部
3 膨張空間
4 シリンダ
5 冷却ステージ
6 圧入ピン(挿入部)
7 蓄冷器
8 室温室
9 整流器
10 整流器
11 開口
12 圧縮機
13 サプライバルブ
14 リターンバルブ
15 シール
16 開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cryogenic refrigerator 2 Displacer 2a Main-body part 2ab Overlapping part 2abh 2nd hole 2b Heat conduction part 2ba Overlapping part 2bah 1st hole 3 Expansion space 4 Cylinder 5 Cooling stage 6 Press-fit pin (insertion part)
7 Regenerator 8 Room temperature chamber 9 Rectifier 10 Rectifier 11 Opening 12 Compressor 13 Supply valve 14 Return valve 15 Seal 16 Opening

Claims (10)

ディスプレーサと、
当該ディスプレーサを軸方向に移動可能に収容するとともに当該ディスプレーサの低温端との間に膨張空間を形成するシリンダと、
前記ディスプレーサと前記シリンダとの間に形成され、冷媒ガスを前記膨張空間に流通するためのクリアランス流路と、
前記膨張空間に隣接して位置する冷却ステージと、を備え、
前記ディスプレーサは本体部と、当該本体部よりも熱伝導率が高い材質で構成される熱伝導部とを含み、
前記熱伝導部は前記冷却ステージに前記クリアランス流路を介して対向することを特徴とする極低温冷凍機。
A displacer,
A cylinder that accommodates the displacer movably in the axial direction and forms an expansion space between the displacer and a low temperature end;
A clearance channel formed between the displacer and the cylinder, for circulating a refrigerant gas into the expansion space;
A cooling stage located adjacent to the expansion space,
The displacer includes a main body part and a heat conduction part made of a material having a higher thermal conductivity than the main body part,
The cryogenic refrigerator, wherein the heat conducting portion faces the cooling stage via the clearance flow path.
前記熱伝導部は前記本体部よりも線膨張係数が低いことを特徴とする請求項1に記載の極低温冷凍機。   The cryogenic refrigerator according to claim 1, wherein the heat conducting unit has a lower linear expansion coefficient than the main body. 前記熱伝導部は前記本体部に対して前記ディスプレーサのストローク方向に重複する重複部を有し、前記本体部は当該重複部に対応する被重複部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の極低温冷凍機。   The said heat conduction part has the duplication part which overlaps with the stroke direction of the said displacer with respect to the said main-body part, The said main-body part has a to-be-duplicated part corresponding to the said duplication part, The cryogenic refrigerator described in 1. 前記熱伝導部は有底筒形状であることを特徴とする請求項3に記載の極低温冷凍機。   The cryogenic refrigerator according to claim 3, wherein the heat conducting portion has a bottomed cylindrical shape. 前記熱伝導部は筒形状であって、周方向に不連続となるスリットを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の極低温冷凍機。   The cryogenic refrigerator according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat conducting portion has a cylindrical shape and has slits that are discontinuous in the circumferential direction. 前記重複部と前記被重複部はネジ部を構成することを特徴とする請求項4又は5に記載の極低温冷凍機。   The cryogenic refrigerator according to claim 4 or 5, wherein the overlapping portion and the overlapped portion constitute a screw portion. 前記重複部が第一孔部を有し、前記被重複部が前記第一孔部に対応する第二孔部を有し、前記本体部と前記熱伝導部とは、当該第二孔部と前記第一孔部の双方に挿入される挿入部材により接続されることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載の極低温冷凍機。   The overlapping part has a first hole part, the overlapped part has a second hole part corresponding to the first hole part, and the main body part and the heat conducting part are the second hole part and The cryogenic refrigerator according to any one of claims 3 to 6, wherein the cryogenic refrigerator is connected by an insertion member inserted into both of the first hole portions. 前記熱伝導部は銅、アルミニウム、ステンレスのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の極低温冷凍機。   The cryogenic refrigerator according to any one of claims 1 to 7, wherein the heat conducting unit is one of copper, aluminum, and stainless steel. 低温端を有するディスプレーサであって、本体部と前記低温端側に位置して前記本体部よりも熱伝導率が高い材質で構成される熱伝導部を含むことを特徴とするディスプレーサ。   A displacer having a low temperature end, comprising a main body part and a heat conduction part which is located on the low temperature end side and is made of a material having a higher thermal conductivity than the main body part. 前記熱伝導部の外径は前記本体部の外径に対して常温において小さいことを特徴とする請求項9に記載のディスプレーサ。   The displacer according to claim 9, wherein an outer diameter of the heat conducting portion is smaller than an outer diameter of the main body portion at room temperature.
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