JP2692651B2 - refrigerator - Google Patents

refrigerator

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JP2692651B2
JP2692651B2 JP17916795A JP17916795A JP2692651B2 JP 2692651 B2 JP2692651 B2 JP 2692651B2 JP 17916795 A JP17916795 A JP 17916795A JP 17916795 A JP17916795 A JP 17916795A JP 2692651 B2 JP2692651 B2 JP 2692651B2
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cooled
cooling
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cooling unit
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公和 小原
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株式会社移動体通信先端技術研究所
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、赤外線セ
ンサや超伝導体などの被冷却物を極低温に冷却するため
に好適な冷凍機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerator suitable for cooling an object to be cooled such as an infrared sensor and a superconductor to an extremely low temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の冷凍機としては、スター
リング冷凍機、ギフォード・マクマホン冷凍機、パルス
管冷凍機等が知られており、これらの冷凍機において、
被冷却物を冷却する冷却部(コールドヘッド部分)の基
本構成を図21に基づいて説明すると、冷凍機の膨張部
全体は密閉されており、冷凍機内部で冷媒(ヘリウム、
アルゴン、水素、窒素等の作動ガス)3が膨張、圧縮を
繰り返し行い、冷媒の断熱膨張により発生した冷熱を蓄
冷器5で蓄えながら、膨張空間4内の冷媒3の温度が下
がる。
2. Description of the Related Art Stirling refrigerators, Gifford McMahon refrigerators, pulse tube refrigerators and the like are known as conventional refrigerators of this type.
The basic structure of the cooling part (cold head part) for cooling the object to be cooled will be described with reference to FIG. 21. The entire expansion part of the refrigerator is hermetically sealed, and the refrigerant (helium, helium,
The working gas 3 such as argon, hydrogen, and nitrogen repeatedly expands and compresses, and the cold heat generated by the adiabatic expansion of the refrigerant is stored in the regenerator 5 while the temperature of the refrigerant 3 in the expansion space 4 decreases.

【0003】この膨張空間4の冷熱によって、被冷却物
2を冷却する手段としては、冷凍機の冷却部1に被冷却
物2を直接、あるいはインジウム箔等の熱伝導の良好な
材質からなる介在物8をはさんで冷却部1に取り付ける
ようにしている。そして、冷却部1および被冷却物2を
真空断熱容器9内に収納して、これらを外部と断熱し、
被冷却物2を極低温まで冷却できるようにしている。
As means for cooling the object 2 to be cooled by the cold heat of the expansion space 4, the object 2 to be cooled is directly placed in the cooling section 1 of the refrigerator, or is made of an indium foil or the like made of a material having good heat conduction. The object 8 is sandwiched and attached to the cooling unit 1. Then, the cooling unit 1 and the object to be cooled 2 are housed in the vacuum heat insulating container 9 to insulate them from the outside,
The object to be cooled 2 can be cooled to an extremely low temperature.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、この種の冷凍
機を用いて被冷却物2を冷却するとき、熱は被冷却物
2、介在物8、冷却部1、冷媒3の順で伝わるため、被
冷却物2と冷媒3との間には、どうしても大きな温度差
が生じる。このため、所定の温度に被冷却物2を冷却す
るには冷媒の温度を被冷却物冷却温度より更に所定値だ
け低温にする必要があり、これによって冷凍効率が悪化
したり、冷凍機が大型化してしまうという問題があっ
た。
Generally, when the object 2 to be cooled is cooled using this type of refrigerator, heat is transferred in the order of the object 2 to be cooled, the inclusions 8, the cooling section 1, and the refrigerant 3. Inevitably, a large temperature difference occurs between the object to be cooled 2 and the refrigerant 3. Therefore, in order to cool the object to be cooled 2 to a predetermined temperature, it is necessary to lower the temperature of the refrigerant by a predetermined value below the cooling temperature of the object to be cooled, which deteriorates the refrigeration efficiency and the size of the refrigerator. There was a problem that it turned into.

【0005】また、熱伝達を良くするために、冷却部1
には熱伝導の良い材料、例えば銅、ステンレス、チタン
等(あるいはこれらの組み合わせ)が用いられている。
そのため、冷凍機の常温部位(図21下端部側)から、
熱伝導の良い材料でできた冷却部1を伝わって進入する
熱が増えて、さらに冷凍効率が悪くなる。本発明は上記
点に鑑みてなされたもので、冷却部と被冷却物との配置
構成を改善して、冷凍効率の向上を図ることを目的とす
る。
Further, in order to improve heat transfer, the cooling unit 1
Is made of a material having good thermal conductivity, such as copper, stainless steel, titanium (or a combination thereof).
Therefore, from the room temperature part of the refrigerator (the lower end side of FIG. 21),
The heat entering the cooling unit 1 made of a material having good heat conduction increases, and the refrigeration efficiency further deteriorates. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the refrigeration efficiency by improving the arrangement configuration of the cooling unit and the object to be cooled.

【0006】[0006]

【発明の概要】本発明は上記目的を達成するため、冷媒
と被冷却物を介在物なしで直接接触させて、被冷却物を
冷却するという技術的手段を採用する。すなわち、具体
的には、請求項1に記載の発明では、圧縮空間(13)
と膨張空間(4)との間で、冷媒(3)の圧縮、膨張を
繰り返して、冷却部(1)に冷凍作用を発揮する冷凍機
において、前記冷却部(1)のうち、前記膨張空間
(4)に面する内面に、前記被冷却物(2)を配設し
て、前記膨張空間(4)内の冷媒(3)を前記被冷却物
(2)に直接接触させるようにしたことを特徴としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention employs a technical means of cooling a substance to be cooled by directly contacting a cooling medium and the substance to be cooled without inclusions. That is, specifically, in the invention described in claim 1, the compression space (13)
In the refrigerator in which the refrigerant (3) is repeatedly compressed and expanded between the expansion space (4) and the expansion space (4) to exert a refrigerating action on the cooling unit (1), the expansion space of the cooling unit (1) is used. The object to be cooled (2) is arranged on the inner surface facing the object (4), and the refrigerant (3) in the expansion space (4) is brought into direct contact with the object to be cooled (2). Is characterized by.

【0007】請求項2記載の発明では、前記冷却部
(1)を多層構造とし、前記冷却部(1)の各層の間に
真空層(6)が形成されていることを特徴としている。
請求項3記載の発明では、前記冷却部(1)に、前記被
冷却物(2)を前記冷却部(1)の外部へ直接露出させ
る穴部(35)が形成されていることを特徴としてい
る。
The invention according to claim 2 is characterized in that the cooling part (1) has a multi-layer structure, and a vacuum layer (6) is formed between each layer of the cooling part (1).
The invention according to claim 3 is characterized in that the cooling part (1) is provided with a hole (35) for directly exposing the object to be cooled (2) to the outside of the cooling part (1). There is.

【0008】請求項4記載の発明では、前記被冷却物
(2)には配線部材(10)が備えられており、この配
線部材(10)が前記穴部(35)を通して前記冷却部
(1)の外部へ取り出されていることを特徴としてい
る。請求項5記載の発明では、前記冷却部(1)が熱伝
導率の低い材料で構成されていることを特徴としてい
る。
In the invention according to claim 4, the object to be cooled (2) is provided with a wiring member (10), and the wiring member (10) passes through the hole (35) and the cooling unit (1). ) Is taken out to the outside. The invention according to claim 5 is characterized in that the cooling part (1) is made of a material having a low thermal conductivity.

【0009】請求項6記載の発明では、前記被冷却物
(2)には配線部材(10)が備えられており、この配
線部材(10)が前記冷却部(1)の低温部を通して前
記冷却部(1)の外部へ取り出されていることを特徴と
している。請求項7記載の発明では、前記被冷却物
(2)には配線部材(10)が備えられており、この配
線部材(10)が前記冷却部(1)に隣接して位置する
常温部(A)を通して外部へ取り出されていることを特
徴としている。
In the invention according to claim 6, the object to be cooled (2) is provided with a wiring member (10), and the wiring member (10) is cooled by passing through a low temperature portion of the cooling unit (1). It is characterized in that it is taken out of the part (1). In the invention according to claim 7, the article to be cooled (2) is provided with a wiring member (10), and the wiring member (10) is located at a normal temperature portion (adjacent to the cooling portion (1)). It is characterized in that it is taken out through A).

【0010】請求項8記載の発明では、前記配線部材
(10)が前記膨張空間(4)内から冷凍機構成機器
(28、11)内部を通して、前記常温部(A)から外
部へ取り出されていることを特徴としている。上記した
技術的手段により、請求項1〜8記載の発明では、冷媒
と被冷却物を介在物なしで直接接触させることにより、
冷媒で直接被冷却物を冷却するようにしているから、冷
媒と被冷却物の温度差を低減できるため、被冷却物の最
低到達温度を下げることができる。あるいは、被冷却物
を所定の温度に冷却する場合には、冷媒の温度を上げる
ことができ、冷凍効率を向上できるという効果が得られ
る。
In the invention according to claim 8, the wiring member (10) is taken out from the room temperature part (A) through the inside of the expansion space (4), the inside of the refrigerator component equipment (28, 11). It is characterized by being. By the above-mentioned technical means, in the inventions according to claims 1 to 8, by directly contacting the refrigerant and the object to be cooled without inclusions,
Since the object to be cooled is directly cooled by the refrigerant, the temperature difference between the refrigerant and the object to be cooled can be reduced, so that the lowest temperature reached by the object to be cooled can be lowered. Alternatively, when the object to be cooled is cooled to a predetermined temperature, the temperature of the refrigerant can be raised, and the refrigerating efficiency can be improved.

【0011】また、冷媒で直接被冷却物を冷却するた
め、請求項5記載の発明のように冷却部を熱伝導率の低
い材料で製作することが可能となる。これにより、冷凍
機常温部から熱伝導で冷却部に流入する熱量を低減で
き、より一層冷凍効率を向上できる。ここで、熱伝導率
の低い材料として樹脂等を使用すれば、冷凍機の軽量化
も図ることができる。
Further, since the object to be cooled is directly cooled by the refrigerant, the cooling part can be made of a material having a low thermal conductivity as in the invention of claim 5. As a result, the amount of heat that flows from the room temperature part of the refrigerator to the cooling part by heat conduction can be reduced, and the refrigeration efficiency can be further improved. Here, if a resin or the like is used as the material having a low thermal conductivity, the weight of the refrigerator can be reduced.

【0012】また、請求項2記載の発明では、冷却部を
多層構造とし、その間に真空層を設けているから、冷却
部自身が外部との断熱作用を兼ねることが可能となり、
その結果、真空断熱容器を別途独立に設ける必要がなく
なり、冷凍機の部品点数の削減や小型・軽量化を実現で
きる。また、請求項3記載の発明では、被冷却物を冷却
部の外部へ直接露出させる穴部を備えているから、この
穴部を通して、被冷却物に外部から光を照射することが
でき、被冷却物として赤外線センサを用いる場合には、
極めて簡単に、センサ機能を発揮できる。また、請求項
4記載の発明のように、上記穴部を通して、配線部材を
容易に冷却部の外部へ取り出すことができる。
According to the second aspect of the invention, since the cooling unit has a multi-layer structure and the vacuum layer is provided between them, the cooling unit itself can also serve as a heat insulating function from the outside.
As a result, it is not necessary to separately provide a vacuum insulation container, and the number of parts of the refrigerator can be reduced and the size and weight can be reduced. Further, according to the invention of claim 3, since the object to be cooled is provided with the hole portion directly exposed to the outside of the cooling portion, it is possible to irradiate the object to be cooled with light from the outside through the hole portion. When using an infrared sensor as a cooling object,
The sensor function can be demonstrated very easily. Further, as in the invention according to claim 4, the wiring member can be easily taken out of the cooling portion through the hole.

【0013】また、請求項6記載の発明では、配線部材
を冷却部の低温部から直接外部へ取り出しているから、
配線距離を短くできるとともに、配線部材を冷凍機構成
機器の内部を長い距離、配線する必要がないので、配線
部材の取り出し作業が簡単にすむ。また、請求項7、8
記載の発明では、配線部材を冷却部に隣接して位置する
常温部を通して外部へ取り出しているから、配線部材の
外部への取り出し部が常温となり、密閉が容易であり、
また配線部材からの熱伝導による熱進入が低減するとい
う効果もある。
According to the sixth aspect of the invention, since the wiring member is taken out directly from the low temperature portion of the cooling portion to the outside,
The wiring distance can be shortened, and since it is not necessary to wire the wiring member inside the refrigerator constituent device for a long distance, the wiring member can be easily taken out. Claims 7 and 8
In the invention described, since the wiring member is taken out to the outside through the room temperature portion located adjacent to the cooling unit, the taking-out portion of the wiring member to the outside is at room temperature, and sealing is easy,
Further, there is an effect that heat invasion from the wiring member due to heat conduction is reduced.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明を適用するスターリン
グ冷凍機の全体構成の概要を示しており、このスターリ
ング冷凍機においては、モータのような原動機により駆
動されるロータ16により連結ロッド26を介して往復
動するディスプレーサ22および連結ロッド27を介し
て往復動する圧縮ピストン25を有している。ディスプ
レーサ22は蓄冷器5と一体に膨張シリンダ28内を往
復動する膨張ピストンとしての役割を果たす。また、圧
縮ピストン25は圧縮シリンダ29内に往復動可能に嵌
合している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows an outline of the entire structure of a Stirling refrigerator to which the present invention is applied. In this Stirling refrigerator, a connecting rod 26 is formed by a rotor 16 driven by a prime mover such as a motor. It has a displacer 22 that reciprocates through a compression piston 25 that reciprocates through a connecting rod 27. The displacer 22 functions as an expansion piston that reciprocates in the expansion cylinder 28 integrally with the regenerator 5. The compression piston 25 is reciprocally fitted in the compression cylinder 29.

【0015】ディスプレーサ22には、蓄冷器5内の冷
媒通路を介して膨張空間4内に連通する冷媒通路22a
が備えられている。圧縮シリンダ29内の圧縮空間13
は配管30を介して膨張シリンダ28内に連通し、ディ
スプレーサ22の冷媒通路22aと連通可能になってい
る。蓄冷器5は、ステンレス、銅、銅合金等の熱伝導率
の高い金属からなる金属網状体を複数積層したものと
か、ステンレス、鉛等の金属球を詰めた構造から構成さ
れている。
The displacer 22 has a refrigerant passage 22a communicating with the expansion space 4 through the refrigerant passage in the regenerator 5.
Is provided. Compression space 13 in compression cylinder 29
Is connected to the inside of the expansion cylinder 28 via a pipe 30 and can be connected to the refrigerant passage 22 a of the displacer 22. The regenerator 5 has a structure in which a plurality of metal mesh bodies made of a metal having a high thermal conductivity such as stainless steel, copper, and a copper alloy are stacked, or a structure in which metal balls such as stainless steel and lead are packed.

【0016】圧縮シリンダ29の外面には、冷媒の圧縮
熱を放熱するため、熱伝導率の高い金属材料からなるフ
ィン形状の放熱器14が設けられている。なお、冷媒と
しては、He、Ar、N2 、O2 、H2 、空気等の低温
で液化しにくい作動ガスが用いられる。膨張空間4の端
面には、この端面を閉塞するようにして冷却部(コール
ドヘッド)1が膨張シリンダ28と一体に形成され、こ
の冷却部1において被冷却物(図示せず)を冷却するよ
うになっている。
A fin-shaped radiator 14 made of a metal material having a high thermal conductivity is provided on the outer surface of the compression cylinder 29 to radiate the compression heat of the refrigerant. As the refrigerant, He, Ar, N 2, O 2, H 2, is liquefied difficult working gas at a low temperature such as air is used. A cooling unit (cold head) 1 is integrally formed with an expansion cylinder 28 on the end surface of the expansion space 4 so as to close the end surface, and an object to be cooled (not shown) is cooled in the cooling unit 1. It has become.

【0017】冷凍作用は次のようにしてなされる。ディ
スプレーサ22が膨張シリンダ28内を下降して、膨張
空間4が拡大する過程において、冷媒3が膨張空間4内
で膨張することにより冷熱を発生する。そして、冷媒3
は蓄冷器5を通り、発生した冷熱を蓄冷器5に蓄えて、
温度上昇し、常温になってから、冷媒は冷媒通路22a
および配管30を通って、圧縮空間13に移動する。
The freezing action is performed as follows. When the displacer 22 descends in the expansion cylinder 28 and the expansion space 4 expands, the refrigerant 3 expands in the expansion space 4 to generate cold heat. And the refrigerant 3
Passes through the regenerator 5, stores the generated cold heat in the regenerator 5,
After the temperature rises to normal temperature, the refrigerant flows into the refrigerant passage 22a.
And through the pipe 30 to the compression space 13.

【0018】次に、冷媒3は圧縮空間13内にて圧縮ピ
ストン25により圧縮されるが、放熱器14によって圧
縮熱が外部へ放出されるため、冷媒は常温で圧縮され
る。次に、この圧縮された冷媒3が、配管30および冷
媒通路22aを通って、蓄冷器5に流入する。この蓄冷
器5は、前回のサイクルで冷却され低温になっているの
で、冷媒は蓄冷器5により冷却されてから膨張空間4に
移動し、この膨張空間4での膨張により冷媒はさらに低
温となる。
Next, the refrigerant 3 is compressed in the compression space 13 by the compression piston 25. Since the heat of compression is released to the outside by the radiator 14, the refrigerant is compressed at room temperature. Next, the compressed refrigerant 3 flows into the regenerator 5 through the pipe 30 and the refrigerant passage 22a. Since this regenerator 5 has been cooled in the previous cycle and has a low temperature, the refrigerant moves to the expansion space 4 after being cooled by the regenerator 5, and the refrigerant in the expansion space 4 has an even lower temperature. .

【0019】以上のごとくして、膨張空間4の端面に形
成された冷却部1に極低温を発生して被冷却物を冷却す
る。次に、図2は本発明を適用するギフォード・マクマ
ホン冷凍機の全体構成の概要を示しており、このギフォ
ード・マクマホン冷凍機は、基本的にはスターリング冷
凍機と同様の構成であり、異なるところは次の点であ
る。ディスプレーサ22と蓄冷器5を一体にして膨張シ
リンダ28内に往復動可能に収納するとともに、この膨
張シリンダ28の一端側に膨張空間4を、他端側に圧縮
空間13をそれぞれ形成している。そして、ディスプレ
ーサ22の外周部にシール部材23を設けて、膨張空間
4と圧縮空間13との間を気密に分断するようになって
いる。
As described above, an extremely low temperature is generated in the cooling portion 1 formed on the end surface of the expansion space 4 to cool the object to be cooled. Next, FIG. 2 shows an outline of the overall configuration of a Gifford-McMahon refrigerator to which the present invention is applied. This Gifford-McMahon refrigerator is basically the same configuration as the Stirling refrigerator, and is different. Is the next point. The displacer 22 and the regenerator 5 are integrally housed in the expansion cylinder 28 so as to be able to reciprocate, and the expansion space 4 is formed on one end side of the expansion cylinder 28 and the compression space 13 is formed on the other end side thereof. A seal member 23 is provided on the outer peripheral portion of the displacer 22 so that the expansion space 4 and the compression space 13 are hermetically separated from each other.

【0020】また、第2バルブ18側から冷媒を吸入
し、第1バルブ17側へ冷媒を圧縮して吐出する圧縮機
15を設け、ディスプレーサ22の上死点時に、第1バ
ルブ17を開・第2バルブ18を閉とし、ディスプレー
サ22の下死点時に、第1バルブ17を閉・第2バルブ
18を開とすることにより、圧縮機15の吸入・圧縮作
動に伴って、膨張空間4と圧縮空間13における冷媒の
圧縮・膨張を行うようにしている。
Further, a compressor 15 for sucking the refrigerant from the second valve 18 side and compressing and discharging the refrigerant to the first valve 17 side is provided, and the first valve 17 is opened at the top dead center of the displacer 22. By closing the second valve 18 and closing the first valve 17 and opening the second valve 18 at the bottom dead center of the displacer 22, the expansion space 4 and The refrigerant in the compression space 13 is compressed and expanded.

【0021】次に、図3は本発明を適用するパルス管冷
凍機の全体構成の概要を示しており、このパルス管冷凍
機においては、圧縮空間13に配管30を介して蓄冷器
5を接続し、この蓄冷器5に膨張空間4を介してパルス
管11を接続し、このパルス管11を第1のオリフィス
バルブ(流量調整バルブ)20を介してバッファタンク
21に接続する。また、配管30を、第2のオリフィス
バルブ(ダブルインレットバルブと称される流量調整バ
ルブ)19を持つバイパス回路31を介して直接、パル
ス管11と第1のオリフィスバルブ20との間に接続し
ている。
Next, FIG. 3 shows an outline of the overall configuration of a pulse tube refrigerator to which the present invention is applied. In this pulse tube refrigerator, the regenerator 5 is connected to the compression space 13 via a pipe 30. Then, the pulse tube 11 is connected to the regenerator 5 via the expansion space 4, and the pulse tube 11 is connected to the buffer tank 21 via the first orifice valve (flow rate adjusting valve) 20. Further, the pipe 30 is directly connected between the pulse tube 11 and the first orifice valve 20 via a bypass circuit 31 having a second orifice valve (a flow rate adjusting valve called a double inlet valve) 19. ing.

【0022】このような構成になっているため、圧縮部
の圧縮ピストン25により冷媒3を圧縮、膨張させるこ
とにより、蓄冷器5側からパルス管11内の冷媒に圧力
振動を与えることにより、膨張空間4で冷媒3が膨張し
て、冷熱を発生する。これらの図1〜3に示す冷凍機で
共通することは、膨張空間4内で冷媒3が膨張すること
によって冷熱が発生し、この発生した冷熱を利用して冷
却部1にて被冷却物を冷却するところである。
With such a structure, the compression piston 25 of the compression section compresses and expands the refrigerant 3 to give pressure vibration to the refrigerant in the pulse tube 11 from the regenerator 5 side, thereby expanding the refrigerant. The refrigerant 3 expands in the space 4 to generate cold heat. What is common to the refrigerators illustrated in FIGS. 1 to 3 is that cold heat is generated by the expansion of the refrigerant 3 in the expansion space 4, and the generated cold heat is used to cool the object to be cooled in the cooling unit 1. It is about to be cooled.

【0023】本発明は上記した冷凍作用を果たす冷凍機
において、特に冷却部1と被冷却物との配置形態に特徴
を有しているので、以下この配置形態について具体的に
述べる。図4は上記したスターリング冷凍機やギフォー
ド・マクマホン冷凍機などの冷凍機における冷却部(コ
ールドヘッド)1部分の概略断面図である。冷却部1の
うち、膨張空間4に面する内面に、被冷却物2を配設し
て、膨張空間4内の冷媒3が被冷却物2に直接接触させ
るようにしてある。ここで、被冷却物2は超伝導体等の
電気配線10を有するものである。
Since the present invention is characterized by the arrangement of the cooling unit 1 and the object to be cooled in the refrigerator having the above-described refrigerating action, this arrangement will be specifically described below. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a part of a cooling unit (cold head) in a refrigerator such as the Stirling refrigerator or the Gifford-McMahon refrigerator described above. The object to be cooled 2 is arranged on the inner surface of the cooling unit 1 facing the expansion space 4 so that the refrigerant 3 in the expansion space 4 directly contacts the object to be cooled 2. Here, the object to be cooled 2 has an electric wiring 10 such as a superconductor.

【0024】図5(a)、(b)は被冷却物2と冷却部
1との具体的組付構造を例示するものであって、冷却部
(1)のうち、電気配線10を貫通させる部位に穴を開
けて、この穴部に、予めハーメチックコネクタ(密封部
材)12を取り付けておく。このハーメチックコネクタ
12にはその内部を貫通する電気配線10が予め密封固
定されている。ここで、ハーメチックコネクタ12は、
冷却部1および電気配線10と線膨張係数を合わせて製
作した密封(シール)部材であり、その材質としてはセ
ラミックスを使用したものや、金属とガラスを溶融した
もの等を用いることができる。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) exemplify a concrete assembly structure of the object to be cooled 2 and the cooling part 1, in which the electric wiring 10 of the cooling part (1) is penetrated. A hole is made in the site, and the hermetic connector (sealing member) 12 is previously attached to this hole. The electric wiring 10 penetrating the inside of the hermetic connector 12 is sealed and fixed in advance. Here, the hermetic connector 12 is
It is a sealing member manufactured by matching the linear expansion coefficient with the cooling part 1 and the electric wiring 10, and as the material thereof, one made of ceramics, one obtained by melting metal and glass, or the like can be used.

【0025】なお、被冷却物2には、電気配線10の端
部が挿入される溝部(凹部)2aが設けられている。そ
して、冷却部1内側から被冷却物2を図5(a)、
(b)に示すようにハーメチックコネクタ12の電気配
線10に差し込み固定する。ここで、ハーメチックコネ
クタ12による接合力だけでは、被冷却物2を固定する
力が不足するときは低温での接着力に優れた低温用接着
剤24を用いて、被冷却物2を冷却部1内側に接着固定
するのが好ましい。
The object to be cooled 2 is provided with a groove (recess) 2a into which the end of the electric wiring 10 is inserted. Then, the object 2 to be cooled is placed from the inside of the cooling unit 1 in FIG.
As shown in (b), the electric wire 10 of the hermetic connector 12 is inserted and fixed. Here, when the force for fixing the object to be cooled 2 is insufficient only with the joining force by the hermetic connector 12, the object to be cooled 2 is cooled with the low temperature adhesive 24 by using the low-temperature adhesive 24 having excellent adhesive force at low temperature. It is preferable to adhere and fix it to the inside.

【0026】ここで、低温用接着剤24の具体的材質例
としては、エポキシ系2液性の常温硬化型接着剤を用い
ることができる。なお、図4において、冷却部1および
膨張シリンダ28の部分の外面側には図示しない真空断
熱容器が設置されて、冷却部1周辺の低温部と外部との
間の断熱を図るようになっている。
Here, as a specific material example of the low-temperature adhesive 24, an epoxy two-component room temperature curing adhesive can be used. In FIG. 4, a vacuum heat insulating container (not shown) is installed on the outer surface side of the cooling unit 1 and the expansion cylinder 28 so as to insulate the low temperature portion around the cooling unit 1 from the outside. There is.

【0027】第1の実施形態によれば、上記のように被
冷却物2を冷却部1の内面側に配設することにより、被
冷却物2を膨張空間4内の冷媒3で直接冷却することが
できる。これにより、冷媒3と被冷却物2との温度差が
小さくなるため、従来の冷却構造に比して、冷媒温度が
同一であれば、被冷却物2の温度をより低温にすること
ができる。すなわち、被冷却物2の最低到達温度を引き
下げることができる。
According to the first embodiment, the object to be cooled 2 is arranged on the inner surface side of the cooling part 1 as described above, so that the object to be cooled 2 is directly cooled by the refrigerant 3 in the expansion space 4. be able to. As a result, the temperature difference between the refrigerant 3 and the object to be cooled 2 becomes smaller, so that the temperature of the object to be cooled 2 can be made lower if the refrigerant temperature is the same as in the conventional cooling structure. . That is, it is possible to lower the lowest temperature of the object to be cooled 2.

【0028】また、被冷却物2の温度を或る一定温度に
設定する場合には、冷媒温度を高くすることができるの
で、冷凍効率が向上する。また、冷却部1の肉厚部分を
通して被冷却物2を冷却する必要がないので、冷却部1
の材質としては熱伝導率の低い材料を使用することがで
きる。例えば、樹脂等の高分子材料を使用すれば、冷凍
機の常温部A(膨張シリンダ28の下端部側)から冷却
部1内面の極低温部に流入する熱量を減少させることが
できるため、さらに冷凍効率が向上する。また、樹脂等
の高分子材料の使用により軽量化を図ることもできる。
Further, when the temperature of the object to be cooled 2 is set to a certain constant temperature, the refrigerant temperature can be increased, so that the refrigerating efficiency is improved. Further, since it is not necessary to cool the object to be cooled 2 through the thick portion of the cooling unit 1, the cooling unit 1
As the material of the above, a material having low thermal conductivity can be used. For example, if a polymer material such as resin is used, it is possible to reduce the amount of heat flowing from the normal temperature portion A (the lower end portion side of the expansion cylinder 28) of the refrigerator to the cryogenic portion of the inner surface of the cooling portion 1. Refrigeration efficiency is improved. Further, the weight can be reduced by using a polymer material such as resin.

【0029】なお、ハーメチックコネクタ12はガラス
密封構造等からなるものであって、一般的には、熱伝導
率の低い部材である。また、冷却部1を構成する熱伝導
率の低い材料としては、上記高分子材料の他に、セラミ
ックス等の無機材料を使用することができる。また、第
1の実施形態では、電気配線10を冷却部1の低温部か
ら直接外部へ取り出しているので、電気配線10の長さ
が短くなるとともに、膨張シリンダ28内部での配線作
業がないので、配線作業が容易になるという利点を持っ
ている。 (第2の実施形態)図6、7は第2の実施形態を示して
おり、冷却部1および膨張シリンダ28の部分を多層構
造、図示の例では2層構造として、その外面層32と内
面層33との間に真空層6を一体形成したものである。
このように、冷却部1および膨張シリンダ28の部分に
真空層6を一体形成することにより、外部に真空断熱容
器を別途設置する必要がなくなり、冷凍機の部品点数削
減による小型、軽量化を図ることができる。
The hermetic connector 12 has a glass sealing structure or the like, and is generally a member having a low thermal conductivity. In addition to the above-mentioned polymer material, an inorganic material such as ceramics can be used as the material of the cooling unit 1 having a low thermal conductivity. Further, in the first embodiment, since the electric wiring 10 is taken out directly from the low temperature part of the cooling unit 1, the length of the electric wiring 10 is shortened and there is no wiring work inside the expansion cylinder 28. , Has the advantage that wiring work becomes easier. (Second Embodiment) FIGS. 6 and 7 show a second embodiment, in which the cooling section 1 and the expansion cylinder 28 have a multi-layered structure, in the illustrated example, a two-layered structure, with an outer surface layer 32 and an inner surface thereof. The vacuum layer 6 is integrally formed with the layer 33.
Thus, by integrally forming the vacuum layer 6 in the cooling unit 1 and the expansion cylinder 28, it is not necessary to separately install a vacuum heat insulating container outside, and it is possible to reduce the size and weight of the refrigerator by reducing the number of parts. be able to.

【0030】図6において、被冷却物2の固定構造、配
線10の取り出し構造等の具体例は、図7(a)、
(b)に示す通りであり、前記図5と基本的に同一の構
造であるが、本例では、ハーメチックコネクタ12を外
面層32と内面層33の両方に2重に設けている。ま
た、冷却部1を構成する材料としては、本例でも、熱伝
導率の低い材料を使用することが冷凍効率の向上や最低
到達温度の引き下げに有利である。 (第3の実施形態)図8は第3の実施形態を示してお
り、冷却部1のうち、膨張空間4に面する内面に円形の
凹状部34を設けるとともに、この凹状部34の中心部
を冷却部1の外部へ貫通させる円形穴部35を冷却部1
に設けている。
In FIG. 6, concrete examples of the structure for fixing the object to be cooled 2, the structure for taking out the wiring 10, etc. are shown in FIG.
As shown in (b), the structure is basically the same as that shown in FIG. 5, but in this example, the hermetic connector 12 is doubly provided on both the outer surface layer 32 and the inner surface layer 33. Further, also in this example, as the material forming the cooling unit 1, it is advantageous to use a material having a low thermal conductivity for improving the refrigerating efficiency and lowering the minimum attainable temperature. (Third Embodiment) FIG. 8 shows a third embodiment, in which a circular concave portion 34 is provided on the inner surface of the cooling portion 1 facing the expansion space 4, and the central portion of the concave portion 34 is provided. The cooling hole 1 is provided with a circular hole portion 35 for penetrating the cooling portion 1 to the outside of the cooling portion 1.
Is provided.

【0031】そして、被冷却物2を凹状部34内に収納
できる円板状に形成して、低温用接着剤24により被冷
却物2を凹状部34内に接合している。被冷却物2に接
合された電気配線10は円形穴部35を通して外部へ取
り出してある。第3の実施形態では、被冷却物2が円形
穴部35を通して外部へ直接露出しているので、被冷却
物2として赤外線センサを使用する場合には、外部から
円形穴部35を通して被冷却物(赤外線センサ)2に光
を照射することが可能となるので、赤外線センサを極低
温に冷却すると同時に、そのセンサ機能を簡単な構造で
実現できる。
Then, the object 2 to be cooled is formed into a disk shape that can be accommodated in the concave portion 34, and the object 2 to be cooled is joined to the concave portion 34 by the low temperature adhesive 24. The electric wiring 10 joined to the object to be cooled 2 is taken out to the outside through the circular hole 35. In the third embodiment, since the object to be cooled 2 is directly exposed to the outside through the circular hole 35, when the infrared sensor is used as the object to be cooled 2, the object to be cooled is passed through the circular hole 35 from the outside. Since it is possible to irradiate the (infrared sensor) 2 with light, the infrared sensor can be cooled to an extremely low temperature and, at the same time, its sensor function can be realized with a simple structure.

【0032】なお、第3の実施形態では、被冷却物2を
外部へ直接露出させる円形穴部35を形成しているた
め、冷却部1に多層構造による真空層6を設けることが
できない。従って、真空断熱容器を別途、設ける必要が
ある。 (第4の実施形態)図9は上記第3の実施形態を変形し
た第4の実施形態を示しており、冷却部1に被冷却物2
を外部へ直接露出させる円形穴部35を形成するととも
に、冷却部1の分割片1aを設ける。本例では、被冷却
物2を低温用接着剤24により冷却部1の分割片1aに
接着するとともに、この分割片1aにハーメチックコネ
クタ12を設けて、このハーメチックコネクタ12を通
して電気配線10を取り出している。
In the third embodiment, since the circular hole portion 35 that directly exposes the object to be cooled 2 to the outside is formed, the cooling portion 1 cannot be provided with the vacuum layer 6 having a multilayer structure. Therefore, it is necessary to separately provide a vacuum heat insulating container. (Fourth Embodiment) FIG. 9 shows a fourth embodiment which is a modification of the third embodiment.
The circular hole portion 35 for directly exposing the cooling water to the outside is formed, and the divided piece 1a of the cooling unit 1 is provided. In this example, the object to be cooled 2 is adhered to the divided piece 1a of the cooling part 1 by the low temperature adhesive 24, the hermetic connector 12 is provided on the divided piece 1a, and the electric wiring 10 is taken out through the hermetic connector 12. There is.

【0033】さらに、冷却部1の分割片1aを密閉用接
着剤7にて、冷却部1の内面に接着固定している。ここ
で、冷却部1の分割片1aの連結方法は、その材質、形
状に応じて、ろう付け、溶接、接着剤7による接着等を
選択して行うことができる。第4の実施形態では、この
ように冷却部1を複数に分割しておき、その分割片1a
に予め被冷却物2を結合して製作するものであり、被冷
却物2は冷媒3に直接接触するとともに、円形穴部35
を通して電気配線10の取り出しも容易に対応できる。
Further, the divided piece 1a of the cooling unit 1 is bonded and fixed to the inner surface of the cooling unit 1 with the sealing adhesive 7. Here, as a method of connecting the divided pieces 1a of the cooling unit 1, brazing, welding, adhesion with an adhesive 7 or the like can be selected and performed depending on the material and shape thereof. In the fourth embodiment, the cooling unit 1 is divided into a plurality of pieces in this way, and the divided pieces 1a are formed.
The object to be cooled 2 is preliminarily combined with the cooling target 2, and the object to be cooled 2 is in direct contact with the refrigerant 3 and the circular hole 35
It is possible to easily take out the electric wiring 10 through it.

【0034】なお、第4の実施形態でも、冷却部1に多
層構造による真空層6を設けることができないので、真
空断熱容器を別途、設ける必要がある。 (第5の実施形態)図10、11は第5の実施形態を示
しており、被冷却物2に固着された電気配線10を被冷
却物2から膨張シリンダ28内を通して膨張シリンダ2
8の常温部側(図示の下端部側A)へ取り出すようにし
たもので、被冷却物2は図11に示す低温用接着剤24
により冷却部1の内面に接着されている。
In the fourth embodiment as well, the vacuum layer 6 having a multi-layer structure cannot be provided in the cooling unit 1, so that it is necessary to separately provide a vacuum heat insulating container. (Fifth Embodiment) FIGS. 10 and 11 show a fifth embodiment, in which the electric wiring 10 fixed to the object to be cooled 2 is passed through the inside of the expansion cylinder 28 from the object to be cooled 2 to the expansion cylinder 2
8 is taken out to the room temperature side (the lower end side A in the drawing) of FIG. 8, and the object to be cooled 2 is the low temperature adhesive 24 shown in FIG.
Is adhered to the inner surface of the cooling unit 1.

【0035】図1に示すスターリング冷凍機や図2に示
すギフォード・マクマホン冷凍機の場合は、膨張シリン
ダ28内部でディスプレーサ22が往復運動するため、
このディスプレーサ22の往復運動と干渉しないように
して、配線10を通す必要がある。このために、ディス
プレーサ22の外周面の軸方向に、配線10の逃がし通
路を設けるか、あるいは膨張シリンダ28の内周面に配
線10を埋め込む必要がある。
In the case of the Stirling refrigerator shown in FIG. 1 and the Gifford McMahon refrigerator shown in FIG. 2, since the displacer 22 reciprocates inside the expansion cylinder 28,
It is necessary to pass the wiring 10 so as not to interfere with the reciprocating motion of the displacer 22. Therefore, it is necessary to provide an escape passage for the wiring 10 in the axial direction of the outer peripheral surface of the displacer 22 or to embed the wiring 10 in the inner peripheral surface of the expansion cylinder 28.

【0036】第5の実施形態によれば、被冷却物2の電
気配線10を膨張シリンダ28の常温部側(図示の下端
部側A)へ取り出しているから、電気配線10の外部へ
の取り出し位置では、冷凍機内外の温度差が小さくなっ
ているので、断熱の必要性が少なくなっており、そのた
め電気配線10の取り出し部における密閉が簡単な構造
ですむ。また、電気配線10を通して外部から冷却部1
に侵入する熱量も低減できる。 (第6の実施形態)図12は第6の実施形態を示してお
り、第5の実施形態において、冷却部1および膨張シリ
ンダ28の部分を2層構造として、その外面層32と内
面層33との間に真空層6を一体形成することにより、
外部に真空断熱容器を別途設置する必要がないようにし
たものである。 (第7の実施形態)図13、14は第7の実施形態を示
しており、冷却部1と膨張シリンダ28の部分を分割し
て別体で形成し、そして冷却部1の内面に被冷却物2を
低温用接着剤24により接着するとともに、冷却部1の
うち半径方向にハーメチックコネクタ12を設けて、こ
のハーメチックコネクタ12を通して被冷却物2の電気
配線10を冷却部1の外部へ取り出している。
According to the fifth embodiment, since the electric wiring 10 of the object to be cooled 2 is taken out to the room temperature side of the expansion cylinder 28 (the lower end side A in the figure), the electric wiring 10 is taken out to the outside. At the position, since the temperature difference between the inside and outside of the refrigerator is small, the need for heat insulation is reduced, and therefore, the structure in which the electric wire 10 is easily sealed at the take-out portion is sufficient. In addition, the cooling unit 1 is externally supplied through the electric wiring 10.
The amount of heat penetrating into the can also be reduced. (Sixth Embodiment) FIG. 12 shows a sixth embodiment. In the fifth embodiment, the cooling section 1 and the expansion cylinder 28 have a two-layer structure, and an outer surface layer 32 and an inner surface layer 33 thereof. By integrally forming the vacuum layer 6 between
This eliminates the need to separately install a vacuum heat insulating container. (Seventh Embodiment) FIGS. 13 and 14 show a seventh embodiment, in which the cooling section 1 and the expansion cylinder 28 are divided and formed separately, and the inner surface of the cooling section 1 is cooled. The object 2 is adhered by the low temperature adhesive 24, and the hermetic connector 12 is provided in the radial direction of the cooling unit 1, and the electric wiring 10 of the object 2 to be cooled is taken out of the cooling unit 1 through the hermetic connector 12. There is.

【0037】このように、冷却部1側に被冷却物2およ
び配線10を配設した後に、冷却部1の端部内周面に膨
張シリンダ28の端部外周面を嵌合し、この両者間を密
封用接着剤7で接着固定している。 (第8の実施形態)図15、16は第8の実施形態を示
しており、第7の実施形態における冷却部1の部分を2
層構造として、その外面層32と内面層33との間に真
空層6を一体形成することにより、外部に真空断熱容器
を別途設置する必要がないようにしたものである。 (第9の実施形態)図17は第9の実施形態を示してお
り、本発明をパルス管冷凍機に適用した場合であり、本
例はパルス管冷凍機の冷却部1の内面に、図4、5に示
す構造と同一構造で被冷却物2を配設し、配線10を取
り出すようにしたものである。 (第10の実施形態)図18は第10の実施形態を示し
ており、第9の実施形態における冷却部1の部分、およ
びパルス管11、蓄冷器5を形成している部分を2層構
造として、その外面層32と内面層33との間に真空層
6を一体形成することにより、外部に真空断熱容器を別
途設置する必要がないようにしたものである。 (第11の実施形態)図19は第11の実施形態を示し
ており、本例はパルス管冷凍機の冷却部1の内面に、図
8に示す構造と同一構造で被冷却物2を配設し、配線1
0を取り出すようにしたものである。 (第12の実施形態)図20は第12の実施形態を示し
ており、本例はパルス管冷凍機の冷却部1の内面に、図
10に示す構造と同様に被冷却物2を低温用接着剤24
により接着固定している。また、被冷却物2に固着され
た電気配線10を被冷却物2から膨張空間4にて曲折さ
せた後、パルス管11内を通して、パルス管11の常温
部側(図示の下端部側A)へ取り出すようにしたもので
ある。
After arranging the object to be cooled 2 and the wiring 10 on the cooling unit 1 side in this way, the end outer peripheral surface of the expansion cylinder 28 is fitted to the end inner peripheral surface of the cooling unit 1, and the space between the both is fitted. Are fixed by an adhesive 7 for sealing. (Eighth Embodiment) FIGS. 15 and 16 show an eighth embodiment, in which the portion of the cooling unit 1 in the seventh embodiment is divided into two parts.
As a layered structure, the vacuum layer 6 is integrally formed between the outer surface layer 32 and the inner surface layer 33 so that it is not necessary to separately install a vacuum heat insulating container. (Ninth Embodiment) FIG. 17 shows a ninth embodiment, which is a case where the present invention is applied to a pulse tube refrigerator, and this example shows the inner surface of the cooling unit 1 of the pulse tube refrigerator. The object 2 to be cooled is arranged in the same structure as shown in FIGS. 4 and 5, and the wiring 10 is taken out. (Tenth Embodiment) FIG. 18 shows a tenth embodiment, in which the portion of the cooling unit 1 in the ninth embodiment and the portion forming the pulse tube 11 and the regenerator 5 have a two-layer structure. As a result, the vacuum layer 6 is integrally formed between the outer surface layer 32 and the inner surface layer 33 so that it is not necessary to separately install a vacuum heat insulating container. (Eleventh Embodiment) FIG. 19 shows an eleventh embodiment. In this example, the object to be cooled 2 is arranged on the inner surface of the cooling unit 1 of the pulse tube refrigerator with the same structure as that shown in FIG. Install and wire 1
It is designed to take out 0. (Twelfth Embodiment) FIG. 20 shows a twelfth embodiment. In this example, the object 2 to be cooled is placed on the inner surface of the cooling unit 1 of the pulse tube refrigerator in the same manner as the structure shown in FIG. Adhesive 24
It is fixed by adhesion. Further, after the electric wiring 10 fixed to the object to be cooled 2 is bent in the expansion space 4 from the object to be cooled 2, it is passed through the pulse tube 11 and the normal temperature side of the pulse tube 11 (the lower end side A in the figure). It was taken out to.

【0038】ここで、パルス管冷凍機の場合は、パルス
管11、蓄冷器5は固定されたままで、移動しないた
め、容易に配線10を常温部側Aへ取り出すことができ
る。なお、上述した各実施形態においては、いずれも被
冷却物2自身の電気配線10を外部へ取り出す構成につ
いて述べたが、被冷却物2には電気配線10が備えられ
ておらず、その代わりに、被冷却物2に接触するように
して温度測定手段例えば熱電対が一体的に備えられてい
る場合に、この熱電対の電気配線10を外部へ取り出す
ような場合にも、本発明は同様に実施可能である。
Here, in the case of the pulse tube refrigerator, the pulse tube 11 and the regenerator 5 remain fixed and do not move, so that the wiring 10 can be easily taken out to the room temperature side A. In each of the above-described embodiments, the configuration in which the electric wiring 10 of the object to be cooled 2 itself is taken out has been described, but the object to be cooled 2 is not provided with the electric wiring 10, and instead of this, In the case where the temperature measuring means such as a thermocouple is integrally provided so as to come into contact with the object to be cooled 2 and the electric wiring 10 of the thermocouple is taken out to the outside, the present invention similarly applies. It is feasible.

【0039】また、上述した各実施形態においては、い
ずれも被冷却物2への入出力信号や温度計測の信号の授
受を電気配線10により行う場合について述べたが、こ
れらの信号の授受を無線にて行うことができる場合は被
冷却物2を冷却部1内部に配設しても、電気配線10の
取り出しが不要となり、本発明の実施は非常に容易であ
り、特に有利である。
In each of the above-described embodiments, the case where the input / output signal to / from the object to be cooled 2 and the signal for temperature measurement are transmitted / received by the electric wiring 10 has been described, but the transmission / reception of these signals is performed wirelessly. If it is possible to carry out the above, even if the object to be cooled 2 is arranged inside the cooling part 1, it is not necessary to take out the electric wiring 10, and the present invention is very easy to implement, which is particularly advantageous.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用するスターリング冷凍機の構成を
示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a Stirling refrigerator to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用するギフォード・マクマホン冷凍
機の構成を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a Gifford-McMahon refrigerator to which the present invention is applied.

【図3】本発明を適用するパルス管冷凍機の構成を示す
概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a configuration of a pulse tube refrigerator to which the present invention is applied.

【図4】本発明の第1の実施形態を示す冷凍機の冷却部
を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a cooling unit of the refrigerator showing the first embodiment of the present invention.

【図5】第1の実施形態における主要部の組付構造を示
す要部拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an essential part showing the assembly structure of the main part in the first embodiment.

【図6】第2の実施形態を示す冷凍機の冷却部を示す概
略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a cooling unit of a refrigerator showing a second embodiment.

【図7】第2の実施形態における主要部の組付構造を示
す要部拡大断面図である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of an essential part showing the assembling structure of the main part in the second embodiment.

【図8】第3の実施形態を示す冷凍機の冷却部を示す概
略断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a cooling unit of a refrigerator showing a third embodiment.

【図9】第4の実施形態における冷却部の主要部の組付
構造を示す要部拡大断面図である。
FIG. 9 is an enlarged sectional view of an essential part showing the assembling structure of the main part of the cooling part in the fourth embodiment.

【図10】第5の実施形態を示す冷凍機の冷却部を示す
概略断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a cooling unit of a refrigerator showing a fifth embodiment.

【図11】第5の実施形態における主要部の組付構造を
示す要部拡大断面図である。
FIG. 11 is an enlarged sectional view of an essential part showing an assembling structure of a main part in the fifth embodiment.

【図12】第6の実施形態における主要部の組付構造を
示す要部拡大断面図である。
FIG. 12 is an enlarged sectional view of an essential part showing the assembling structure of the main part in the sixth embodiment.

【図13】第7の実施形態における主要部の組付前の状
態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 13 is an enlarged sectional view of an essential part showing a state before assembly of a main part in a seventh embodiment.

【図14】第7の実施形態における主要部の組付後の状
態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 14 is an enlarged sectional view of an essential part showing a state after the assembly of the main part in the seventh embodiment.

【図15】第8の実施形態における主要部の組付前の状
態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 15 is an enlarged sectional view of an essential part showing a state before assembly of a main part in the eighth embodiment.

【図16】第8の実施形態における主要部の組付後の状
態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 16 is an enlarged sectional view of an essential part showing a state after assembling of the main part in the eighth embodiment.

【図17】第9の実施形態を示すパルス管冷凍機の冷却
部の断面図である。
FIG. 17 is a sectional view of a cooling unit of a pulse tube refrigerator according to a ninth embodiment.

【図18】第10の実施形態を示すパルス管冷凍機の冷
却部の断面図である。
FIG. 18 is a sectional view of a cooling unit of a pulse tube refrigerator showing a tenth embodiment.

【図19】第11の実施形態を示すパルス管冷凍機の冷
却部の断面図である。
FIG. 19 is a sectional view of a cooling unit of a pulse tube refrigerator according to the eleventh embodiment.

【図20】第12の実施形態を示すパルス管冷凍機の冷
却部の断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view of a cooling unit of a pulse tube refrigerator according to the twelfth embodiment.

【図21】従来の冷凍機における冷却部の断面図であ
る。
FIG. 21 is a cross-sectional view of a cooling unit in a conventional refrigerator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…冷却部、2…被冷却物、3…冷媒、4…膨張空間、
5…蓄冷器、10…電気配線、11:パルス管、13…
圧縮空間。
1 ... Cooling part, 2 ... Cooled object, 3 ... Refrigerant, 4 ... Expansion space,
5 ... Regenerator, 10 ... Electrical wiring, 11: Pulse tube, 13 ...
Compression space.

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 冷媒(3)を圧縮する圧縮空間(13)
と、 この圧縮空間(13)で圧縮された冷媒(3)を膨張す
る膨張空間(4)と、 この膨張空間(4)における冷媒(3)の膨張により発
生する極低温の冷熱を蓄冷する蓄冷器(5)と、 前記膨張空間(4)に設けられ、被冷却物(2)を冷却
する冷却部(1)とを備え、 前記圧縮空間(13)と前記膨張空間(4)との間で、
冷媒(3)の圧縮、膨張を繰り返して、冷凍作用を発揮
する冷凍機において、 前記冷却部(1)のうち、前記膨張空間(4)に面する
内面に、前記被冷却物(2)を配設して、前記膨張空間
(4)内の冷媒(3)を前記被冷却物(2)に直接接触
させるようにしたことを特徴とする冷凍機。
1. A compression space (13) for compressing a refrigerant (3).
An expansion space (4) for expanding the refrigerant (3) compressed in the compression space (13), and a cold storage for storing the cryogenic cold heat generated by the expansion of the refrigerant (3) in the expansion space (4) A container (5) and a cooling unit (1) provided in the expansion space (4) for cooling the object to be cooled (2), and between the compression space (13) and the expansion space (4). so,
In a refrigerator that exerts a refrigerating action by repeating compression and expansion of a refrigerant (3), the object to be cooled (2) is provided on an inner surface of the cooling section (1) facing the expansion space (4). A refrigerator, characterized in that the refrigerant (3) in the expansion space (4) is brought into direct contact with the object to be cooled (2).
【請求項2】 前記冷却部(1)を多層構造とし、前記
冷却部(1)の各層の間に真空層(6)が形成されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の冷凍機。
2. The refrigerator according to claim 1, wherein the cooling unit (1) has a multi-layer structure, and a vacuum layer (6) is formed between each layer of the cooling unit (1). .
【請求項3】 前記冷却部(1)に、前記被冷却物
(2)を前記冷却部(1)の外部へ直接露出させる穴部
(35)が形成されていることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の冷凍機。
3. The cooling part (1) is provided with a hole (35) for directly exposing the object to be cooled (2) to the outside of the cooling part (1). The refrigerator according to 1 or 2.
【請求項4】 前記被冷却物(2)には配線部材(1
0)が備えられており、この配線部材(10)が前記穴
部(35)を通して前記冷却部(1)の外部へ取り出さ
れていることを特徴とする請求項3に記載の冷凍機。
4. The wiring member (1) is attached to the object (2) to be cooled.
0) is provided, and the wiring member (10) is taken out to the outside of the cooling section (1) through the hole (35).
【請求項5】 前記冷却部(1)が熱伝導率の低い材料
で構成されていることを特徴とする請求項1ないし4の
いずれか1つに記載の冷凍機。
5. The refrigerator according to claim 1, wherein the cooling unit (1) is made of a material having a low thermal conductivity.
【請求項6】 前記被冷却物(2)には配線部材(1
0)が備えられており、この配線部材(10)が前記冷
却部(1)の低温部を通して前記冷却部(1)の外部へ
取り出されていることを特徴とする請求項1、2、3、
5のいずれか1つに記載の冷凍機。
6. The wiring member (1) is attached to the object (2) to be cooled.
0) is provided and the wiring member (10) is taken out of the cooling section (1) through the low temperature section of the cooling section (1). ,
The refrigerator according to any one of 5.
【請求項7】 前記被冷却物(2)には配線部材(1
0)が備えられており、この配線部材(10)が前記冷
却部(1)に隣接して位置する常温部(A)を通して外
部へ取り出されていることを特徴とする請求項1、2、
3、5のいずれか1つに記載の冷凍機。
7. A wiring member (1) is attached to the object (2) to be cooled.
0) is provided and the wiring member (10) is taken out to the outside through the room temperature part (A) located adjacent to the cooling part (1).
The refrigerator according to any one of 3 and 5.
【請求項8】 前記配線部材(10)が前記膨張空間
(4)内から冷凍機構成機器(28、11)内部を通し
て、前記常温部(A)から外部へ取り出されていること
を特徴とする請求項7に記載の冷凍機。
8. The wiring member (10) is taken out from the room temperature part (A) through the inside of the refrigerator component (28, 11) from the inside of the expansion space (4). The refrigerator according to claim 7.
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