[發明專利]超低溫制冷機及低溫泵以及置換器

有效

• 申請號: 201210375983.8
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN103032986A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 許名堯
• 申請（專利權）人: 住友重機械工業株式會社
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;F04B37/08
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭;郝傳鑫

技術領域

本發明涉及一種在置換器表面配設樹脂的超低溫制冷機及低溫泵以及置換器。

背景技術

例如已知有如下超低溫制冷機，其利用氦氣等制冷劑氣體，并且在缸體內驅動置換器使制冷劑氣體在缸體內膨脹，由此產生寒冷。另外，作為超低溫制冷機例如利用吉福德-麥克馬洪（Gifford-McMahon；GM）型制冷機。

該GM型超低溫制冷機能夠通過設為多級來實現10K左右的超低溫。因此，GM型超低溫制冷機多用于使半導體制造裝置等的真空容器成為真空的低溫泵等。

另外，GM型超低溫制冷機中有為了謀求提高密封性而在置換器的外周面涂布樹脂的超低溫制冷機（參考專利文獻1）。以往，在置換器的整個外周面上，均勻地形成樹脂的厚度。

專利文獻1：日本專利第3588644號公報

但是，容納于缸體內的置換器的兩端在從壓縮機導入制冷劑氣體的高溫側和通過膨脹產生寒冷的低溫側產生溫度差。例如，在2級式GM制冷機的2級側，高溫側為80K，與此相對，低溫側成為10K。

尤其，將GM型超低溫制冷機使用于低溫泵，并進行為了再生而使驅動置換器的馬達向冷卻時的旋轉方向的相反方向旋轉的逆轉升溫時，該高溫側與低溫側的溫度差變得更大。具體而言，逆轉升溫中置換器的高溫側上升至比室溫高20℃左右的溫度。

因此，涂布有樹脂的置換器中，樹脂在高溫側膨脹，有可能導致置換器與缸體接觸。并且，為了避免該現象可考慮將樹脂的膜厚設為較薄，但是若樹脂的膜厚變薄，則樹脂易從置換器剝落，存在超低溫制冷機的可靠性下降的問題點。

發明內容

本發明是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于提供一種能夠與溫度變化無關地維持較高的可靠性的超低溫制冷機及低溫泵以及置換器。

從第1觀點出發，能夠通過如下超低溫制冷機解決上述課題，所述超低溫制冷機是使驅動置換器的馬達向冷卻時的旋轉方向的相反方向旋轉的能夠逆轉升溫的2級式GM型超低溫制冷機，其特征在于，在所述置換器的外周面配設樹脂，并且將高溫側的所述樹脂的厚度設為相對于低溫側的所述樹脂的厚度較薄。

從第2觀點出發，能夠通過如下低溫泵解決上述課題，所述低溫泵，其特征在于，具有：設為能夠供給及排出凈化氣體的結構的真空容器；配設于該真空容器內的低溫板；及冷卻該低溫板的所述超低溫制冷機。

從第3觀點出發，能夠通過如下置換器解決上述課題，所述置換器為配設于超低溫制冷機的缸體內，并且在外周面配設有樹脂的置換器，其特征在于，將高溫側的所述樹脂的厚度設為相對于低溫側的所述樹脂的厚度較薄。

發明效果

根據公開的發明，高溫側的樹脂厚度較薄，因此即使高溫側的溫度上升，樹脂厚度的增加也變少，能夠防止置換器與缸體接觸。并且，低溫側的樹脂較厚，因此能夠防止樹脂從置換器剝落。

附圖說明

圖1是作為本發明的一實施方式的超低溫制冷機（GM制冷機）的結構圖。

圖2是作為本發明的一實施方式的低溫泵的結構圖。

圖3是作為本發明的一實施方式的置換器的截面圖。

圖4是作為第1變形例的置換器的截面圖。

圖5是作為第2變形例的置換器的截面圖。

圖6是作為第3變形例的置換器的截面圖。

圖中：1-GM制冷機，2-低溫泵，10-壓縮機，11-第1級缸體，12-第2級缸體，13-第1級置換器，14、34、35、36-第2級置換器，14A、34A、35A、36A-置換器筒，14B、34B、35B、36B-樹脂膜，15-曲柄機構，16-制冷劑氣體流路，17、18-蓄冷材料，19-第1級冷卻臺，20-第2級冷卻臺，21-第1膨脹室，22-第2膨脹室，23-中空空間，24-中空空間，29-屏蔽，30-低溫板，32-百葉窗，33-真空容器，M-馬達，H-高溫側，L-低溫側，DL-低溫側置換器厚度，DH-高溫側置換器厚度，RL-低溫側樹脂膜厚度，RH-高溫側樹脂膜厚度。

具體實施方式

接著，結合附圖對本發明的實施方式進行說明。

圖1表示作為本發明的一實施方式的超低溫制冷機1，圖2表示作為利用該超低溫制冷機1的本發明的一實施方式的低溫泵2。本實施方式中，作為超低溫制冷機1，舉出吉福德-麥克馬洪（Gifford-McMahon）型2級式制冷機為例子進行說明（以下稱為GM制冷機1）。