[0062](c)氦氣在第2膨脹空間26中所做的功We與第2蓄冷器34的低溫端的流路面積Se成反比。
[0063](a)表明,第2蓄冷器34的低溫端附近的氦氣的質(zhì)量流量dme/dt較小,即流入的焓較小,因此需要蓄熱的熱量也可以較小。這表明能夠減少第2蓄冷器34的低溫端附近的蓄冷材料。
[0064](b)表示,若第2蓄冷器34的低溫端附近的氦氣的質(zhì)量流量dme/dt變小,則氦氣在第2膨脹空間26中所做的功We也會(huì)變小。另一方面(c)表明,即使第2蓄冷器34的低溫端附近的氦氣的質(zhì)量流量變小,也能夠通過減小第2蓄冷器34的低溫端的流路面積Se來抵消功We的減少量。至少能夠防止功We顯著降低。這是因?yàn)?,即使氦氣的質(zhì)量流量dm e/dt減少,通過減小第2蓄冷器34的低溫端的流路面積Se也能夠增加壓力振幅,從而能夠保持做功量。
[0065]基于上述,實(shí)施方式所涉及的第2蓄冷器34中容納插入部件,該插入部件將流過容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的區(qū)域的氦氣的流路面積改變?yōu)榈蜏囟藗?cè)的流路面積比高溫端側(cè)的流路面積窄。
[0066]圖4(a)-圖4(d)是表示實(shí)施方式所涉及的第2蓄冷器34中容納的插入部件35的示意圖。更具體而言,圖4(a) -圖4(d)是第2蓄冷器34中容納有插入部件35的狀態(tài)的沿包括第2蓄冷器34的長軸的平面的剖視圖。
[0067]圖4(a)表示插入部件35,該插入部件35構(gòu)成為與長軸垂直的截面的面積從一端朝向另一端連續(xù)增大。圖4(a)表示與長軸平行的截面為裙部從一端朝向另一端成直線形的梯形形狀的插入部件35。除此之外,裙部也可從一端朝向另一端呈曲線狀擴(kuò)展。
[0068]如圖4(a)所示,插入部件35以一端成為第2蓄冷器34的高溫側(cè)另一端成為第2蓄冷器34的低溫側(cè)的方式被插入于第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的區(qū)域(上述低溫側(cè)區(qū)域25)。由此,第2蓄冷器34中容納有由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料空間的體積相比容納插入部件35之前變小。因此,需要填充于第2蓄冷器34的由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的量也減少。
[0069]而且,第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的低溫側(cè)區(qū)域25的氦氣的流路面積變成低溫端側(cè)比高溫端側(cè)窄。由此,能夠加大第2蓄冷器34的低溫端中的氦氣的圧力振幅。結(jié)果,與在第2蓄冷器34中插入插入部件35之前相比,可使第2膨脹空間26中氦氣所做的功We變大。
[0070]圖4(b)是表示插入部件35的另一方式的圖。圖4(b)所示的插入部件35是設(shè)置有流路面積從一端朝向另一端連續(xù)減小的流路的管狀部件。另外,圖4(b)中示出關(guān)于流路的截面,裙部從一端朝向另一端成為直線狀時(shí)的情況,但是,裙部也可以從一端朝向另一端呈曲線狀擴(kuò)展。
[0071 ] 如圖4 (b)所示,插入部件35以一端成為第2蓄冷器34的高溫側(cè),另一端成為第2蓄冷器34的低溫側(cè)的方式嵌入容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的低溫側(cè)區(qū)域25。而且,由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料容納于設(shè)置于插入部件35的流路。由此,第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的空間的體積與容納插入部件35之前相比變得更小。因此,需要填充于第2蓄冷器34的由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的量減少。
[0072]而且,與圖4(a)所示的情況相同,第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料區(qū)域的氦氣的流路面積變成低溫端側(cè)比高溫端側(cè)窄。由此,能夠加大第2蓄冷器34的低溫端中的氦氣的圧力振幅。結(jié)果,與在第2蓄冷器34中插入插入部件35之前相比,可使第2膨脹空間26中氦氣所做的功w/變大。因此,能夠抑制制冷性能的降低,從而能夠維持制冷性能。
[0073]圖4(c)是表不插入部件35的又一方式的圖。圖4(c)所不的插入部件35構(gòu)成為截面積從一端朝向另一端階段性增加。圖4(c)所示的插入部件35與圖4(a)所示的插入部件35不同,截面積并不從一端朝向另一端連續(xù)增加。其他與圖4(a)所示的插入部件35相同,圖4(c)所示的插入部件也以一端成為第2蓄冷器34的高溫側(cè),另一端成為第2蓄冷器34的低溫側(cè)的方式插入于第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的低溫側(cè)區(qū)域25中。其效果也與圖4(a)所示的插入部件35相同。
[0074]圖4(d)是表不插入部件35的又一方式的圖。圖4(d)所不插入部件35為設(shè)置有流路面積從一端朝向另一端階段性減小的流路的管狀部件。圖4(d)所示的插入部件35與圖4(b)所示的插入部件35不同,流路面積不是連續(xù)減少的。其他與圖4(b)所示的插入部件35相同,圖4(d)所示的插入部件35也以一端成為第2蓄冷器34的高溫側(cè),另一端成為第2蓄冷器34的低溫側(cè)的方式嵌入于容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料低溫側(cè)區(qū)域25中。其效果也與圖4(b)所示的插入部件35相同。
[0075]圖4 (a)-圖4 (d)所示的例子均可通過在現(xiàn)有的第2蓄冷器34中插入插入部件35來降低需要填充于第2蓄冷器34中的由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的同時(shí)維持制冷性能。由于能夠繼續(xù)使用現(xiàn)有的第2蓄冷器34,因此還可以抑制蓄冷器式制冷機(jī)的制造成本。而且,圖4(a) -圖4(d)所示的插入部件35均可以通過使用已知的含布酚醛樹脂等來實(shí)現(xiàn)。
[0076]另外,圖4(b)及圖4(d)通過使插入部件35嵌入來改變第2蓄冷器34中由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的流路面積。作為替代,也可以改變第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的容器本身的形狀。具體而言,也可以將第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的第3蓄冷材料的容器本身的形狀改變?yōu)榫哂胁迦雸D4(b)或圖4(d)的插入部件35后的流路面積的形狀。
[0077]圖4(a) -圖4(d)是表示插入部件35為單個(gè)部件的情況的一例的圖。插入部件35并不限定于單個(gè)部件,也可以由多個(gè)部件構(gòu)成。以下對(duì)這種情況進(jìn)行說明。
[0078]圖5(a) -圖5(b)是表示實(shí)施方式所涉及的第2蓄冷器34中容納的由多個(gè)部件構(gòu)成的插入部件35的示意圖。更加具體而言,圖5(a)是表示由多個(gè)部件構(gòu)成的插入部件35的插入狀態(tài)的第2蓄冷器34的立體圖。而且,圖5(b)是表示圖5(a)所示的第2蓄冷器34的沿包括其長軸的平面的剖視圖。
[0079]圖5(a)-圖5(b)所示的插入部件35由多個(gè)薄壁管36構(gòu)成。即,通過將多個(gè)薄壁管36組合,使其發(fā)揮一個(gè)插入部件35的功能。其中,各個(gè)薄壁管36的內(nèi)徑小于1mm,優(yōu)選為約0.3mm左右。另外,各個(gè)薄壁管36的長軸方向長度比第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的蓄冷材料的低溫側(cè)區(qū)域25的長軸方向的長度短。多個(gè)薄壁管36分散容納于第2蓄冷器34中容納由磁性材料構(gòu)成的蓄冷材料的低溫側(cè)區(qū)域25中的低溫側(cè)。
[0080]其中,“分散容納”是指使多個(gè)薄壁管36的各個(gè)長軸與第2蓄冷器34的長軸平行,并且多個(gè)薄壁管36在與第2蓄冷器34的長軸垂直的方向上分散,從而容納于第2蓄冷器34。由此,如圖5(b)所示,在第2蓄冷器34中,低溫側(cè)區(qū)域25的氦氣的流路面積小于高溫側(cè)區(qū)域24的流路面積。因此,第2蓄冷器34能夠獲得與圖4(a)-圖4(d)中示出的插入有插入部件35的情況相同的效果。
[0081]此外,通過將多個(gè)薄壁管36分散容納于第2蓄冷器34的低溫側(cè)區(qū)域25,能夠增大薄壁管36與氦氣接觸的部分的面積。在實(shí)施方式所涉及的薄壁管36中,以高壓狀態(tài)封入有與作為制冷劑氣體的氦氣相同的氦氣。因此,薄壁管36分別發(fā)揮蓄冷材料的功能。通過增加薄壁管36與氦氣接觸的部分的面積,能夠提高氦氣與薄壁管36之間的熱交換效率。結(jié)果,能夠使由多個(gè)薄壁管36構(gòu)成的插入部件35作為一個(gè)蓄冷材料發(fā)揮功能。
[0082](脈沖管型的制冷機(jī))
[0083]以上,示出了將實(shí)施方式所涉及的第2蓄冷器34適用于置換器式的制冷機(jī)的情況,但本發(fā)明也可以適用于脈沖管型的制冷機(jī)。以下對(duì)將本發(fā)明適用于脈沖管型的制冷機(jī)時(shí)的情況進(jìn)行敘述。
[0084]圖6是示意地表示脈沖管型的蓄冷器式制冷機(jī)101的圖。如圖6所示,脈沖管型的蓄冷器式制冷機(jī)101具備:第I蓄冷器102、第2蓄冷器103、第I脈沖管104及第2脈沖管105。第I蓄冷