[发明专利]超低温蓄冷器的制造方法及超低温蓄冷器

说明书

技术领域

本申请主张基于2012年7月11日申请的日本专利申请第2012-155464号的优先权。其申请的所有内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种将氦气用作蓄冷材料的超低温蓄冷器的制造方法及超低温蓄冷器。

背景技术

一般作为具有蓄冷器的蓄冷式制冷机已知有吉福德-麦克马洪式（GM）制冷机、脉冲管制冷机、斯特林制冷机、苏尔威制冷机等。设置于这些蓄冷式制冷机中的蓄冷器构成为，当制冷剂气体流向膨胀室等时冷却制冷剂气体，并且产生寒冷后的制冷剂气体通过蓄冷器，由此对制冷剂气体的寒冷进行蓄冷。从而通过设置蓄冷器能够提高制冷机的制冷效率。

这种蓄冷式制冷机中，例如在需要产生30K以下的超低温的情况下，选定该温度时具有较高比热（体积比热）的蓄冷材料对提高制冷效率有很大帮助。

例如专利文献1中公开的蓄冷器构成为，在蓄冷器主体内缠绕安装有被封入氦气的带状中空体。并且具有如下结构，即带状中空体的一端被密封，并且其另一端与具有带状中空体的500～1000倍容积且填充有氦气的缓冲罐连接，由此保持超低温下的氦气压力。

专利文献1：日本特开昭63-054577号公报

然而具有由缓冲罐来保持氦气压力的结构的蓄冷器需要较大容积的缓冲罐。因此产生设有蓄冷器的制冷机结构变复杂、制造起来麻烦的问题。并且还存无法适用于正被实际应用的将蓄冷材料收容于置换器内部的GM制冷机这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种将氦气用作蓄冷材料且小型的超低温蓄冷器的制造方法及超低温蓄冷器。

上述课题从第1观点出发，能够通过如下超低温蓄冷器的制造方法而得到解决，该超低温蓄冷器的制造方法的特征在于具有：向两端开放的氦气封入配管供给氦气的工序；封闭所述氦气封入配管的终端部的工序；在冷却所述氦气封入配管后的状态下，从氦气供给机构向所述氦气封入配管内填充所述氦气的工序；及将所述氦气填充于所述氦气封入配管内之后，封闭所述氦气封入配管的始端部的工序。

另外，上述课题从第2观点出发，能够通过超低温蓄冷器而得到解决，该超低温蓄冷器将氦气作为蓄冷材料，其特征在于具有芯材及通过封闭两端部而将所述氦气封入于内部的氦气封入配管，所述氦气封入配管以线圈状缠绕于所述芯材。

发明效果

根据公开的超低温蓄冷器的制造方法，能够轻松地将氦气填充于氦气封入配管。

并且根据公开的超低温蓄冷器，能够将氦气用作蓄冷材料,并且能够省略用于保持氦气压力的缓冲罐等结构，能够实现制冷机的小型化。

附图说明

图1表示作为本发明的一实施方式的蓄冷器，（A）为侧视图，（B）为截面图。

图2（A）、图2（B）是用于说明氦气封入配管缠绕方法的主要部分放大截面图。

图3是表示适用作为本发明的一实施方式的蓄冷器的蓄冷式制冷机的截面图。

图4是表示氦气及HoCu₂的比热与温度之间的关系的图。

图5（A）～(D)是表示组装有作为本发明的一实施方式的蓄冷器的各种蓄冷器单元的图。

图6是放大表示氦气封入配管的截面图。

图7是用于说明作为本发明的一实施方式的蓄冷器的制造方法的图（其1）。

图8是用于说明作为本发明的一实施方式的蓄冷器的制造方法的图（其2）。

图9是用于说明作为本发明的一实施方式的蓄冷器的制造方法的图（其3）。

图10是用于说明作为本发明的一实施方式的蓄冷器的制造方法的图（其4）。

图中：1-GM制冷机，3-气体压缩机，10-冷头，15-第1级冷却部，20-第1级缸体，22-第1级置换器，30-第1级蓄冷器，31-第1级膨胀室，35-第1级冷却台，40-第2级冷却部，51-第2级缸体，52-第2级置换器，55-第2级膨胀室，56-第2级冷却台，60A-第2级蓄冷器，60B-蓄冷器，62-芯材，64-氦气封入配管，64A-始端部，64B-终端部，66A-罩部件，67-壳体，68-氦气封入配管缠绕体，69-封闭部，70-氦气填充装置，72-液氮容器，73-液氮，75、76-气体供给装置，77-磁性蓄冷材料，80A～80D-蓄冷器单元，82A-高温侧区域，82B-低温侧区域。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。