JP2000199650A - 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 - Google Patents
蓄冷材および蓄冷式冷凍機Info
- Publication number
- JP2000199650A JP2000199650A JP10377370A JP37737098A JP2000199650A JP 2000199650 A JP2000199650 A JP 2000199650A JP 10377370 A JP10377370 A JP 10377370A JP 37737098 A JP37737098 A JP 37737098A JP 2000199650 A JP2000199650 A JP 2000199650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cold storage
- storage material
- regenerator
- particles
- particulate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0056—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/003—Gas cycle refrigeration machines characterised by construction or composition of the regenerator
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
低温域において顕著な冷凍能力を長期間に亘って安定し
て発揮することが可能であり、かつ高い製造歩留りで安
価に量産可能な蓄冷材およびそれを用いた蓄冷式冷凍機
等を提供する。 【解決手段】粒子状蓄冷物質とその粒子状蓄冷物質を相
互に接着するバインダーとから構成される蓄冷材であ
り、その蓄冷材の空隙率が15〜70vol.%であること
を特徴とする。また蓄冷材の内部に存在する細孔のメデ
ィアン径が10〜300μmであることが好ましい。さ
らに粒子状蓄冷物質の表面から100オングストローム
(A)の深さまでの範囲における酸素濃度が5〜80at
%であることが好ましい。
Description
冷凍機に係り、特に微粉化するおそれが少なく耐久性に
優れ、低温度域において顕著な冷凍能力を発揮できる蓄
冷材およびその蓄冷材を使用した蓄冷式冷凍機等に関す
る。
応用分野が拡大するに伴って小型で高性能の冷凍機の開
発が不可欠になってきている。かかる小型冷凍機は、軽
量・小型で熱効率の高いことが要求されており、種々の
応用分野において実用化が進められている。
プなどにおいては、ギフォード・マクマホン(GM)方
式やスターリング方式などの冷凍サイクルによる冷凍機
が用いられている。また、磁気浮上列車にも超電導磁石
を用いて磁力を発生させるために高性能な冷凍機が必須
とされている。さらに、最近では、超電導電力貯蔵装置
(SMES)、および高品質のシリコンウェハーなどを
製造する磁場中単結晶引き上げ装置などにおいても高性
能な冷凍機が用いられている。
填された蓄冷器内を、圧縮されたHeガスなどの作動媒
質が一方向に流れて、その熱エネルギーを蓄冷材に供給
し、ここで膨張した作動媒質が反対方向に流れ、蓄冷材
から熱エネルギーを受け取る。こうした過程での復熱効
果が良好になるに伴い、作動媒質サイクルでの熱効率が
向上し、より低い温度を実現することが可能となる。
しては、従来、CuやPbなどが主に用いられてきた。
しかし、このような蓄冷材は、20K以下の極低温で比
熱が著しく小さくなるため、上述した復熱効果が十分に
機能せず、冷凍機での作動に際して極低温下で1サイク
ル毎に蓄冷材に充分な熱エネルギーを貯蔵することがで
きず、かつ作動媒質が蓄冷材から充分な熱エネルギーを
受け取ることができなくなる。その結果、前記蓄冷材を
充填した蓄冷器を組み込んだ冷凍機では極低温に到達さ
せることができない問題があった。
復熱特性を向上し、より絶対零度に近い冷凍温度を実現
するために、特に20K以下の極低温域において体積比
熱の極大値を有し、かつその値が大きなEr3 Ni,E
rNi,HoCu2 などのように希土類元素と遷移金属
元素とから成る金属間化合物を主体とした磁性蓄冷材が
使用されている。このような磁性蓄冷材をGM冷凍機に
用いることにより、4Kでの冷凍が実現されている。上
記のような磁性蓄冷材は、冷媒としてのHeガスとの熱
交換を効率的に行えるように、通常は直径が0.1〜
0.4mm程度の球状に加工して用いられている。特に磁
性蓄冷材(粒子状蓄冷物質)が希土類元素を含む金属間
化合物である場合には、遠心噴霧法などを用いた加工法
によって球状に加工されている。しかしながら、上記遠
心噴霧法などの加工法では、目的とする粒径の蓄冷物質
の歩留りが低い難点があり、工業的に使用できない程、
高価になる問題点があった。
用いるという試みもなされたが、冷凍機の運転中に作用
する振動や衝撃力によって磁性体粒子が微粉化して冷媒
ガスの通気抵抗を高め、熱交換効率が急激に低下するな
どの不具合が発生したため実用化には至っていない。
化を防止する目的で、磁性体粒子を、樹脂などの接着剤
を用いて相互に接着して一体化する方法も検討された。
この接着剤を用いる方法は、機械的強度が低い蓄冷材粒
子を補強したり、また微細な蓄冷材粒子が冷凍機の蓄冷
器からこほれ落ちることを防止する観点から有効である
とされている。
着剤を用いて蓄冷材粒子を相互に接着した蓄冷材におい
ては、蓄冷材粒子の粒径が0.1〜0.4mmと小さく、
蓄冷材粒子間の微細な隙間が樹脂などの接着剤によって
閉塞され易く、蓄冷材を充填した蓄冷器の空隙率が10
%程度に著しく低下してしまう問題点があった。この蓄
冷器の空隙率が低下すると、冷凍機の作動ガス(Heガ
ス)が蓄冷器内を通過しにくくなり蓄冷材との熱交換が
困難となる結果、蓄冷器の機能が喪失され、冷凍効率が
低下する問題点があった。
どの強磁性体から成る蓄冷材を、超電導システム用冷凍
機に適用した場合には、超電導磁石からの漏れ磁場の影
響を受け易く、例えば冷凍機の構成部品に磁力が作用し
て偏摩耗や変形を生じるおそれが高くなるという問題点
もあった。
体であり、上記漏れ磁場の影響を受けにくい長所がある
反面、構成成分としてのロジウム(Rh)が極めて高価
であり、数百グラムオーダーで使用する冷凍機の蓄冷材
として工業的に実用化することは極めて困難であるとい
う問題点もあった。
れたものであり、特に微粉化するおそれが少なく機械的
強度が高く、低温度域において顕著な冷凍能力を長期間
に亘って安定して発揮することが可能であり、かつ高い
製造歩留りで安価に量産可能な蓄冷材およびそれを用い
た蓄冷式冷凍機等を提供することを目的とする。さら
に、上記のような蓄冷式冷凍機を使用することによっ
て、長期間に亘って優れた性能を発揮させることを可能
にしたMRI装置,磁気浮上列車用超電導磁石,クライ
オポンプおよび磁界印加式単結晶引上げ装置を提供する
ことを目的とする。
達成するために、特に粒子状蓄冷物質をバインダーによ
り相互に接着した強固な接合形態を有する多孔質蓄冷材
に着目した。しかしながら、粒子状蓄冷物質とバインダ
ーとを単純に混合しただけでは、多数の蓄冷材粒子が集
合して、団子状の粒子塊が形成されてしまう。このよう
な粒子塊から成る蓄冷材においては、バインダーが蓄冷
材粒子間を埋めている状態であるため、この粒子塊を原
料にして所定形状に形成し固化させると、空隙率が10
〜12%程度と著しく低下した蓄冷材しか得られないこ
とが判明した。一方、空隙率が低下しないようにバイン
ダーの添加量を減少させると、蓄冷物質粒子相互の接着
強度が低下し、冷凍機の運転中に蓄冷材が破壊され微粉
化が急激に進行することも判明した。
形状や蓄冷物質とバインダーとの混合方法を工夫するこ
とにより、少量のバインダーであっても均一に分散させ
ることができ、粒子状蓄冷物質間の空隙率を高めると同
時に粒子状蓄冷物質相互間の接着強度を高く保持でき、
冷媒ガスとしてのHeガスが容易に通過し、蓄冷材との
間で十分な熱交換が可能となる蓄冷材の空隙率を初めて
実現した。
のメディアン径を所定の範囲内に規定することにより細
孔を通過するHeガスと蓄冷材との熱交換効率を高める
ことができるという知見を得た。
表面部の酸素濃度を所定の範囲に調整することにより、
粒子状蓄冷物質とバインダーとの接着強度を高められる
一方、熱交換を阻害する酸化物層の形成を効果的に抑制
することが可能となり、蓄冷材の耐久性および熱交換特
性を大幅に改善できるという知見も得られた。
強度に大きな影響を及ぼすことが判明し、特に粒子状蓄
冷物質の丸さの度合を表わす形状係数を所定の範囲に調
整することにより、成形体の接合強度および粒子の接合
強度をさらに高められるという知見も得られた。本発明
は上記知見に基づいて完成されたものである。
冷物質とその粒子状蓄冷物質を相互に接着するバインダ
ーとから構成される蓄冷材であり、その蓄冷材の空隙率
が15〜70vol.%であることを特徴とする。
ィアン径が10〜300μmであることが好ましい。さ
らに、粒子状蓄冷物質の表面から100オングストロー
ム(A)の深さまでの範囲における酸素濃度が5〜80
at%であることが好ましい。
ときに形成される投影像を囲む正円のうち最大径の正円
の面積をMとし、各投影像の面積をAとした場合に、M
/Aで表わされる形状係数が1.0以上5.0未満であ
る粒子状蓄冷物質が全粒子数の80%以上であることが
好ましい。さらに、バインダーが樹脂であることが好ま
しい。
希土類元素を含有することが好ましい。具体的には、上
記粒子状蓄冷物質は、一般式RMz(但し、RはY,L
a,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,T
b,Dy,Ho,Er,TmおよびYbから選択される
少なくとも1種の希土類元素であり、MはNi,Co,
Cu,Ag,Al,Ru,In,Ga,Ge,Siおよ
びRhから選択される少なくとも1種の元素であり、z
は原子比で0≦z≦9.0を満足する。)で表わされる
希土類元素単体または希土類元素を含む金属間化合物で
構成することが好ましい。
望ましい。さらに、蓄冷材を構成する粒子状蓄冷物質の
粒径が0.01〜3mmであることが好ましい。また、粉
末状バインダーの平均粒径が粒子状蓄冷物質の平均粒径
の1/2以下であることが好ましい。
を充填した蓄冷器から成る冷却段を複数個有し、各冷却
段の蓄冷器の上流高温側から作動媒質を流して上記作動
媒質と蓄冷材との熱交換によって蓄冷器の下流側にて、
より低温度を得る蓄冷式冷凍機において、蓄冷器に充填
される蓄冷材のうち、少なくとも一部の蓄冷材が上記の
ように調製した所定の空隙率を有する多孔質蓄冷材から
成ることを特徴とする。なお、この蓄冷材は蓄冷器の下
流低温側に充填されることが好ましい。
esonance Imaging)装置、磁気浮上列車用超電導磁石、
クライオポンプおよび磁界印加式単結晶引上げ装置は、
いずれも上記した本発明に係る蓄冷式冷凍機を具備する
ことを特徴としている。
物質は、前記一般式から明らかなようにRMz(0≦z
≦9.0)なる希土類元素単体、または、希土類元素を
含む金属間化合物などの磁性体から構成することが好ま
しい。なお、上記磁性体の他に、Pb,Pb合金,C
u,Cu合金,ステンレス鋼などの金属材料で構成して
もよい。
Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,H
o,Er,Dy,TmおよびYbから選択される少なく
とも1種の元素であり、M成分はNi,Co,Cu,A
g,Al,Ru,In,Ga,Ge,SiおよびRhか
ら選択される少なくとも1種の元素である。
9.0を超えると磁性原子である希土類原子の密度が著
しく低下して比熱が小さくなる。zの好ましい範囲は、
0.1≦z≦6であり、さらに好ましくは0.2≦z≦
4である。特に好ましい具体的組成は、Er3 Ni,E
r3 Co,ErNi,ErNi0.9 Co0.1 ,HoCu
2 ,ErIn3 ,HoSb,Ho2 Alである。なお、
ErNiのNiの一部をCoに置換したErNi0.9 C
o0.1 のように、上記組成をもとにR成分の一部を他の
R成分の少なくとも1種の元素で置換したり、またはM
成分の一部を他のM成分の少なくとも1種の元素で置換
したりすることにより、比熱ピークを示す温度やピーク
の幅などに制御することができる。
砕したり、またはアトマイズ法などの溶湯急冷法によっ
て粒子形状に加工して所定の粒子状蓄冷物質が得られ
る。蓄冷物質の形状は、不定形,球形など任意の形状で
構わない。しかしながら、蓄冷材を充填した蓄冷器内を
流れるヘリウムガスなどの作動媒質の流れを円滑にする
とともに、上記作動媒質と蓄冷材との熱交換効率を高
め、かつ熱交換機能を安定に維持するために、上記の粒
子状蓄冷物質は、粒子の丸さの度合が揃った磁性粒子か
ら構成するとよい。すなわち、各粒子状蓄冷物質を平面
に投影したときに形成される投影像を囲む正円のうち最
大径の正円の面積をMとし、各投影像の面積をAとした
場合に、M/Aで表わされる形状係数は、蓄冷物質粒子
の丸さの度合を表わすことになり、この形状係数が1.
0以上5.0未満である粒子状蓄冷物質が全粒子数の8
0%以上となるように調整することが好ましい。
わち、投影像が正円である場合には、上記形状係数M/
Aの値は1となる。蓄冷物質粒子が丸みを帯びている方
が隣接する粒子との間でバインダーを介した接触面積を
有効に確保することができ、蓄冷物質粒子相互を接着し
た後における成形体としての強度を高くすることができ
る。
うな蓄冷物質粒子は丸みが少ないため、隣接する粒子と
の間のバインダーを介した接触面積が不十分となり、接
着強度が低下してしまう。また、そのような粒子は、粒
子集合体とした場合に、ブリッジを形成したりする傾向
があり、そのような集合体ではブリッジの部分で破壊が
生じ易く、蓄冷材としての信頼性が低下し易くなる。
5未満である蓄冷物質粒子が全粒子数の80%未満であ
る場合には集合体としての接着強度が低下してしまう。
そのため、上記形状係数を有する粒子数は90%以上で
あることが、より好ましく、さらには95%以上が好ま
しい。なお、上記形状係数M/Aは、画像解析等により
容易に測定することができる。
はアトマイズ法などの方法により加工することができ
る。上記粉砕法は、特に限定されるものではないが、最
終粉砕工程において比較的に弱い衝撃エネルギーを長時
間付与して粉砕することにより蓄冷物質粒子に丸さを付
与することができる。例えば、ボールミルのポットに粉
砕媒体であるボールを充填しない状態で運転したり、あ
るいは撹拌ミルなどを低速運転で使用することが有効で
ある。
ズ法などの溶湯急冷法は、丸さを有する粒子を得易い処
理方法であるが、アトマイズされた溶湯がチャンバー内
壁に衝突して、りん片状の蓄冷物質が形成されたり、粒
子同士が接触合体して瓢箪状になるなど、変形した蓄冷
物質も多く含まれる場合もある。このような変形した粒
子は、例えば傾斜したベルトコンベアを用いた形状選別
機によって容易に選別除去することが可能である。
子の強度、冷凍機の冷却機能および伝熱特性に大きな影
響を及ぼすファクターであり、0.01〜3mmの範囲が
好ましい。その粒径が0.01mm未満となると、蓄冷材
に形成した場合の密度が高くなり過ぎて、冷却媒体であ
るHeガスの通過抵抗(圧力損失)が急激に増大する。
の結晶組織に偏析を生じて脆くなるとともに磁性粒子と
冷却媒体であるHeガスとの間の伝熱面積が小さくな
り、熱伝達効率が著しく低下してしまうおそれがある。
また、このような粗大な粒子が30重量%を超えると、
蓄冷性能の低下を招くおそれがある。したがって平均粒
径は0.01mm以上3mm以下に設定されるが、より好ま
しくは0.03〜1.0mmの範囲であり、さらに0.0
5mm以上0.5mm以下が好ましい。また冷却機能および
強度を実用上充分に発揮させるためには、磁性蓄冷材粒
子全体に対して、上記粒径の粒子が少なくとも70重量
%以上、好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは
90%以上占めることが好ましい。
蓄冷物質とバインダーとの接着強度および蓄冷材の熱交
換効率に大きな影響を及ぼす要因のひとつであり、本願
発明において、粒子状蓄冷物質の表面から100オング
ストローム(A)の深さまでの範囲における酸素濃度は
5〜80原子%(at%)に調整される。この酸素濃度が
5at%未満においては、バインダーとの接着強度が低下
する。この強度の低下現象は、バインダーがエポキシ樹
脂などの有機系接着剤である場合に特に顕著になる。一
方、上記酸素濃度が80at%を超えると、蓄冷物質表面
に熱伝導率が低い酸化物層が厚く形成され易くなり、冷
媒ガスとしてのHeガスと蓄熱材内部との熱交換が阻害
されるため好ましくない。したがって上記酸素濃度は5
〜80at%の範囲に規定されるが、10〜75at%の範
囲がより好ましく、さらに好ましくは20〜70at%の
範囲に規定される。
オングストロームの深さまでの範囲における酸素濃度
は、例えば、オージェ電子分光法などの分析法によって
容易に測定することができる。また粒子状蓄冷物質表面
から100Aの深さまでの範囲における酸素濃度を5〜
80at%に調整する方法は、特に限定されるものではな
いが、アトマイズ工程や粉砕工程など磁性体材料を粒子
状蓄冷物質に加工する際の雰囲気を調整したり、特に雰
囲気中の酸素濃度を調整することによって可能である。
また、粒子状に加工した後に、100〜300℃の空気
中に蓄冷材粒子を保持することによっても所定の酸素濃
度を実現することができる。
冷物質(磁性体粒子)の平均結晶粒径を0.5mm以下に
設定することにより、または少なくとも一部の金属組織
を非晶質とすることにより極めて高強度で寿命の長い蓄
冷物質粒子を形成することができる。
としては、特に限定されるものではないが、エポキシ系
樹脂やポリイミドなどの熱硬化性樹脂またはポリビニル
アルコール(PVA)などの熱可塑性樹脂が好適に使用
できる。なお、エポキシ系樹脂は低温度での接着強度が
高いため、特に好適である。
記バインダーとを混合した後に、この混合物を適当な筒
状の容器に充填しバインダーを固化させて多孔質のバル
ク状の蓄冷材に成形される。この蓄冷材において粒子状
蓄冷物質同士および蓄冷物質粒子と筒状容器とがバイン
ダーによって一体に接着される。
状容器は、蓄冷筒の中に装填され蓄冷器として冷凍機に
組み込まれる。なお、筒状容器を使用することなく、粒
子状蓄冷物質とバインダーとの混合物を直接蓄冷筒に充
填し固化させることも可能である。この場合には、筒状
容器の体積相当分だけ、蓄冷物質粒子をより多く充填で
きるため、好ましい。
径およびバインダーとの混合方法を適正化することによ
り、冷媒としてのHeガスが円滑に通過でき蓄冷材と十
分な熱交換ができる空隙率や細孔分布を確保している。
なお、前記の通り、粒子状蓄冷物質とバインダーとを単
純に混合しただけでは、団子状の蓄冷物質の塊が形成さ
れ易く、空隙率が著しく低下し細孔分布が不適切な蓄冷
材しか得られない一方、空隙率が低下しないように、ま
たは十分な大きさの細孔が形成されるようにバインダー
の添加量を少なくすると、接着強度が低下し、運転中に
破壊し易い蓄冷材しか得られないなどの問題が生じる。
均一に分散させて粒子状蓄冷物質間の空隙または細孔分
布を確保すると同時に接着強度を保つように以下に述べ
るようにな工夫を行っている。すなわち、まず粒子状蓄
冷物質に表面処理を施し、バインダーと粒子状蓄冷物質
との接着強度を増加させた。上記表面処理の具体例とし
ては、カップリング剤の皮膜を粒子状蓄冷物質表面に形
成させる表面改質法などがある。上記カップリング剤は
蓄冷物質の材質とハインダーとの組み合せによって適宜
選択されるが、特にチタネート系またはアルミニウム系
カップリング剤が好ましい。
子状蓄冷物質間の空隙を確保するために、液状バインダ
ーの粘性を調整することが望ましい。粘度が高い液状バ
インダーでは、蓄冷物質粒子間の隙間にバインダーが偏
在し易くなり、隙間が閉塞し易くなる。そこで、適当な
溶剤を加えてバインダーの粘度を低下させて蓄冷物質粒
子全体にバインダーを均一に分散させる。この分散状態
では、バインダーは粒子全体に分散しているものの、一
部が粒子間の間隙に膜を形成したり、クモの巣状に広が
り、粒子間の間隙を閉塞することも考えられる。この現
象を回避するためには、粘度を調整したバインダーと蓄
冷材粒子とを混合した後に、バインダーを十分に蒸発さ
せることが有効である。こうして、バインダーを蒸発さ
せることにより、蓄冷物質粒子間に膜状に、またはクモ
の巣状に広がったバインダーが切れて蓄冷物質粒子間の
空隙および細孔を有効に確保することができる。
には、バインダーの粒径を調整することにより、蓄冷物
質粒子間に空隙および細孔を確保し易くなる。すなわ
ち、バインダーの平均粒径を、使用する蓄冷物質粒子の
平均粒径以下にすることが所定の空隙率および細孔分布
を確保する上で好ましい。特に、バインダーの平均粒径
を蓄冷物質粒子の平均粒径の1/2以下にすることが好
ましく、さらには1/5以下にすることが望ましい。
とにより、バインダーで結合した後の蓄冷材の空隙率お
よび細孔分布を制御することができる。ここで一般に球
状度が高い蓄冷物質粒子を使用することによりバインダ
ーで結合した後における蓄冷材の空隙率は低くなり、細
孔は細かくなる一方、フレーク状,りん片状,針状など
のアスペクト比が高い蓄冷物質粒子を用いると得られる
蓄冷材の空隙率および細孔径は大きくなる。そこで、球
状度が高い粒子とアスペクト比が高い粒子との混合比を
制御することにより蓄冷材の空隙率および細孔率を調整
することも可能である。
砕して得られる不定形の蓄冷物質粒子の場合には、上記
球状度が高い粒子とアスペクト比が高い粒子との中間的
な振る舞いを呈する。粉砕方法の選択により、空隙率ま
たは細孔径が高いものから、低いものまで任意の空隙率
または細孔分布を有する蓄冷材を形成することができ
る。例えば、大きな衝撃力で粉砕した蓄冷物質粒子を用
いた場合には、蓄冷材の空隙率が低くなり細孔径は大き
くなり易い一方、小さな衝撃力で長時間掛けて粉砕した
粒子を用いた場合には空隙率が高くなり細孔径は小さく
なり易い。
法は、特に限定されるものではないが、ガスアトマイズ
法,遠心噴霧法,ノズル滴下法などが採用できる。さら
にフレーク状などのアスペクト比が高い蓄冷物質粒子の
製造方法としては、例えば単ロール法,双ロール法,水
アトマイズ法などが採用できる。
ンダーとの混合方法を調整することにより、バインダー
を固化させた後の空隙率または細孔分布を種々に変化さ
せた蓄冷材を作成し冷凍試験を実施した結果、特に蓄冷
材の空隙率を15〜70%に調整することにより優れた
冷凍性能が得られることを見出した。上記蓄冷材の空隙
率が15%未満になると、冷媒ガスとしてのHeガスと
蓄冷材との熱交換が不十分になる上、Heガスが蓄冷材
を通過する際の流路抵抗が増加し冷凍能力が低下してし
まう。特に好ましい空隙率は15〜44%であり、さら
に好ましくは15〜39%である。
蓄冷材の空隙率の測定方法は、特別に限定されるもので
はないが、例えばバインダーを固化させた後の蓄冷材を
純水などの液体中に浸漬して真空脱泡し蓄冷材の空隙に
純水を浸透させ、その水の浸透量による重量増加分から
空隙率を算出する方法が採用できる。
蓄冷材の内部に存在する細孔径の大小は冷凍機の性能に
大きな影響を及ぼす一要因であり、本願発明では細孔の
メディアン径は10〜300μmの範囲に調整すること
がより好ましい。すなわち、粒子状蓄冷物質の形状およ
びバインダーとの混合方法を調整することにより、バイ
ンダーを固化させた後の細孔分布を様々に変化させた蓄
冷材を作成し冷凍試験を実施した結果、蓄冷材の細孔分
布におけるメディアン径が10〜300μmとなったと
きに優れた冷凍性能が得られることも見い出されてい
る。
なると、Heガスが蓄冷器を通過する際に十分な大きさ
の流路の確保が困難となり蓄冷器の機能が喪失されると
ともに、冷凍機の膨張空間に流入するHeガス量が著し
く低下し寒冷の発生が困難になる。一方、上記細孔のメ
ディアン径が300μmを超えると、Heガスと蓄冷材
との熱交換が不十分となり蓄冷効率が低下する。したが
って、細孔のメディアン径は10〜300μmの範囲と
されるが、15〜100μmの範囲がより好まくしく、
20〜80μmの範囲がさらに好ましい。なお、上記蓄
冷材内部の細孔分布の測定方法は、特に限定されるもの
ではないが、例えば水銀圧入法などによって容易に測定
することができる。
段を有する冷凍機の蓄冷器の少なくとも一部に、上記の
磁性蓄冷材粒子を充填して構成される。例えば、所定の
冷却段の蓄冷器に、本発明に係る蓄冷材を装填する一
方、他の蓄冷材充填空間には、その温度分布に応じた比
熱特性を有する他の蓄冷材を充填して構成される。
冷物質がバインダーによって強固に接着した構造を有
し、かつ冷媒ガスが容易に通過でき蓄冷材との間で十分
な熱交換が可能な空隙が確保されているため、機械的強
度が向上し、長期間に亘り安定した冷凍特性を示す蓄冷
材が得られる。そして、その蓄冷材を冷凍機の蓄冷器内
の少なくとも一部に充填することにより、冷凍能力が高
く、かつ長期間に亘って安定した冷凍性能が維持できる
冷凍機を提供することができる。
気浮上列車用超電導磁石、および磁界印加式単結晶引上
げ装置は、いずれも冷凍機性能が各装置の性能を左右す
ることから、上述したような冷凍機を用いた本発明のM
RI装置、クライオポンプ、磁気浮上列車用超電導磁
石、および磁界印加式単結晶引上げ装置は、いずれも長
期間に亘って優れた性能を発揮させることができる。
下に示す実施例に基づいて具体的に説明する。
物質粒子を調製した。得られた粒子を篩い分けおよび形
状選別をすることにより直径0.15〜0.30mmの球
状粒子200gを選別した。選別した蓄冷物質粒子にチ
タネート系カップリンク剤(KR46B,商品名:プレ
ンアクト,味の素株式会社製)を0.2重量添加し、さ
らに希釈用溶剤としてのアセトンを40ml添加して10
分間混合した。添加したアセトンを十分に揮発させた後
に、液状エポキシ樹脂(2280C,株式会社スリーボ
ンド社製)を蓄冷物質粒子に対して5重量%添加し、さ
らにアセトンを40ml添加し10分間混合した。同様に
アセトンを十分に揮発させた。
物を内径が38mmの蓄冷筒に充填し、120℃で3時間
加熱してキュアし実施例1に係る蓄冷材を調製した。こ
の蓄冷材の空隙率は16%であった。
を評価するために、図1に示すような2段膨張式GM冷
凍機を用意した。なお、図1に示す2段式のGM冷凍機
10は、本発明の冷凍機の一実施例を示すものである。
図1に示す2段式のGM冷凍機10は、大径の第1シリ
ンダ11と、この第1シリンダ11と同軸的に接続され
た小径の第2シリンダ12とが設置された真空容器13
を有している。第1シリンダ11には第1蓄冷器14が
往復動自在に配置されており、第2シリンダ12には第
2蓄冷器15が往復動自在に配置されている。第1シリ
ンダ11と第1蓄冷器14との間、および第2シリンダ
12と第2蓄冷器15との間には、それぞれシールリン
グ16,17が配置されている。
1蓄冷材18が収容されている。第2蓄冷器15の低音
側には、本発明の極低温用蓄冷材が第2蓄冷材19とし
て収容されている。第1蓄冷器14および第2蓄冷器1
5は、第1蓄冷材18や極低温用蓄冷材19の間隙等に
設けられたHeガス等の作動媒質の通路をそれぞれ有し
ている。
は、第1膨張室20が設けられている。また、第2蓄冷
器15と第2シリンダ12の先端壁との間には、第2膨
張室21が設けられている。そして、第1膨張室20の
底部に第1冷却ステージ22が、また第2膨張室21の
底部に第1冷却ステージ22より低温の第2冷却ステー
ジ23が形成されている。
は、コンプレッサ24から高圧の作動媒質(例えばHe
ガス)が供給される。供給された作動媒質は、第1蓄冷
器14に収容された第1蓄冷材18間を通過して第1膨
張室20に到達し、さらに第2蓄冷器15に収容された
極低温用蓄冷材(第2蓄冷材)19間を通過して第2膨
張室21に到達する。この際に、作動媒質は各蓄冷材1
8,19に熱エネルギーを供給して冷却される。各蓄冷
材18,19間を通過した作動媒質は、各膨張室20,
21で膨張して寒冷を発生させ、各冷却ステージ22,
23が冷却される。膨張した作動媒質は、各蓄冷材1
8,19間を反対方向に流れる。作動媒質は各蓄冷材1
8,19から熱エネルギーを受け取った後に排出され
る。こうした過程で復熱効果が良好になるに従って、作
動媒質サイクルの熱効率が向上し、より一層低い温度が
実現されるように構成されている。
係る蓄冷材を、上記2段膨張式GM冷凍機の2段目蓄冷
器として組み込み、実施例1に係る冷凍機を組み立て冷
凍試験を実施し、4.2Kにおける冷凍能力を測定し、
表1に示す結果を得た。
運転時にヒータによって第2冷却段に熱負荷を作用さ
せ、第2冷却段の温度上昇が4.2Kで停止したときの
熱負荷で定義した。
て1.11Wが得られた。また、冷凍試験完了後に冷凍
機の蓄冷器内に充填した蓄冷材を取り出し外観を観察し
たが、蓄冷材粒子に損傷は認められなかった。
た。このインゴットをジョークラッシャーを用いて2〜
3mm角の大きさに粗粉砕した後に、ボールミルを使用し
て12時間微粉砕した。得られた粉砕粉を篩い分けして
粒径が0.15〜0.30mmの不定形の蓄冷物質粒子2
00gを選別した。以下、実施例1と同様にして蓄冷物
質粒子とバインダーとしてのエポキシ樹脂とを混合し、
蓄冷筒内において樹脂を硬化させることにより、実施例
2に係る蓄冷材を作製した。但し、エポキシ樹脂の添加
量は蓄冷物質粒子に対して3重量%とした。蓄冷材の空
隙率は39%であった。この蓄冷材について実施例1と
同様に冷凍試験を実施し4.2Kにおける冷凍能力を測
定して表1に示す結果を得た。
粉砕した後に、ハンマーミルを使用して微粉砕した。得
られた粉砕粉を篩い分けして粒径が0.15〜0.30
mmの不定形の蓄冷物質粒子200gを選別した。以下、
実施例2と同様にして蓄冷物質粒子とバインダーとして
のエポキシ樹脂とを混合し、蓄冷筒内において樹脂を硬
化させることにより、実施例3に係る蓄冷材を作製し
た。蓄冷材の空隙率は44%であった。この蓄冷材につ
いて実施例1と同様に冷凍試験を実施し4.2Kにおけ
る冷凍能力を測定して表1に示す結果を得た。
急冷蓄冷物質を作製した。得られたフレーク状の蓄冷物
質をボールミルを使用して3時間微粉砕した後に、篩い
分けして粒径が0.15〜0.30mmのフレーク状の蓄
冷物質粒子200gを選別した。以下、実施例2と同様
な手順で実施例4に係る蓄冷材を作製した。蓄冷材の空
隙率は68%であった。この蓄冷材について実施例1と
同様にして冷凍試験を実施し、4.2Kにおける冷凍能
力を測定して表1に示す結果を得た。
不定形状の蓄冷物質粒子を、実施例2で使用した蓄冷器
中に充填した。蓄冷物質粒子の3重量%に相当する、実
施例2で使用したエポキシ樹脂をアセトン40mlで希釈
し、HoCu2不定形粒子が充填された蓄冷器に流し込
んだ。流し込まれたエポキシ樹脂の希釈液は、HoCu
2 粒子間の隙間に付着し、蓄冷器に設けたHeガス吐出
孔から流出する。さらに余分なエポキシ樹脂を取り除く
ために、高圧の窒素ガスを蓄冷器内に流入させた。この
樹脂の流し込み作業と取り除き作業とを5回繰り返すこ
とにより、比較例1に係る蓄冷材を調製した。蓄冷材の
空隙率は13%であった。この蓄冷材について実施例1
と同様に冷凍試験を実施し、4.2Kにおける冷凍能力
を測定して表1に示す結果を得た。
mmと粗大に設定した点以外は、実施例4と同様に処理し
て比較例2に係る蓄冷材を充填した蓄冷器を作成した。
この蓄冷材の空隙率は72%であった。この蓄冷材につ
いて実施例1と同様に冷凍試験を実施し、4.2Kにお
ける冷凍能力を測定して下記表1に示す結果を得た。
蓄冷材における空隙率を所定の範囲内に調整した実施例
1〜4に係る冷凍機においてはHeガスと蓄冷材との間
の熱交換が円滑に進行するため、高い冷凍能力が得られ
ている。また、本実施例に係る蓄冷材によれば、蓄冷物
質粒子がバインダーにより強固に接着されているため、
蓄冷物質粒子が冷凍機運転中に微粉化したり、蓄冷器外
にこぼれ落ちたりすることがなく、特性が安定した蓄冷
材および冷凍機が得られている。
な比較例1〜2に係る冷凍機においては、蓄冷材とHe
ガスとの熱交換が円滑に進行しないため、いずれも冷凍
能力が低下することが判明した。
28μmの蓄冷物質粒子と、平均粒径20μmのエポキ
シ樹脂粉末(ソマール株式会社製:エピフォームEPX
−6136)を10分間混合した。この蓄冷物質粒子と
エポキシ樹脂粉末の混合物を実施例1と同様に蓄冷筒に
充填し、120℃で3時間キュアし蓄冷材を調整した。
この蓄冷材の空隙率は、17%であった。
ろ、4.2Kにおける冷凍能力として、1.09Wが得
られた。
外は、上記実施例5と同様に蓄冷材を調整した。この蓄
冷材の空隙率は12%であった。この蓄冷材について、
実施例1と同様の冷凍試験を行ったところ、4.2Kに
おける冷凍能力として、0.48Wが得られた。
に、粉末状バインダーの平均粒径が粒子状蓄冷物質の平
均粒径の1/2以下の場合には、蓄冷物質粒子間の空隙
が十分確保され、Hfガスと蓄冷材との熱交換が円滑に
行われるため高い冷凍能力が得られている。
耐久性に及ぼす影響について以下の実施例に基づいて具
体的に説明する。
母合金を約1350Kで溶融し、得られた溶湯を圧力が
90KPaのAr雰囲気中で1×104 rpm で回転する
円盤上に滴下して急冷凝固させた。得られた粒子から篩
い分け法により粒径が0.15〜0.25mmの粒子を選
別し、さらに傾斜したベルトコンベアを用いた形状選別
を実施して、丸さ度合が高い蓄冷物質粒子を200g選
別した。選別した粒子群から無作為に選択した粒子10
0個を画像解析した結果、形状係数M/Aが1.0以上
4.5未満である粒子が98%であった。
ート系カップリング剤(KR46B,商品名:プレンア
クト,味の素株式会社製)を0.3重量%添加し、さら
に希釈用溶剤としてアセトンを40ml加えて10分間混
合した。次にアセトンを十分に揮発させてから液状のエ
ポキ樹脂(2280C,株式会社スリーボンド製)を粒
子重量に対して3重量%添加し、さらにアセトンを30
ml加えて10分間混合した後に、同様にアセトンを十分
に揮発させた。
物を、内径が38mmの蓄冷筒に充填し、温度120℃で
3時間加熱してキュアすることにより実施例5に係る蓄
冷材を充填した蓄冷器を調製した。蓄冷材の空隙率は2
8%であった。この蓄冷器を図1に示す2段膨張式GM
冷凍機の2段目蓄冷器として組み込み、冷凍試験を実施
したところ、4.2Kにおける冷凍能力は、1.23W
であった。また、冷凍機を24時間連続運転した後にお
いても冷凍能力は変化しなかった。また、冷凍機の運転
を停止し、蓄冷器を分解したところ、蓄冷材の破壊によ
る微粉の発生は観察されなかった。
を調製した。このインゴットをジョークラッシャーを用
いて2〜3mm角に粗粉砕した後に、Ar雰囲気中でハン
マーミルにて微粉砕した。さらに得られた粉砕粉をボー
ルミルのポットに入れ、粉砕媒体であるボールを入れず
に粉砕した。得られた粉砕粉を篩い分けして粒径が0.
25〜0.30mmの蓄冷物質粒子200gを選別した。
選別した蓄冷物質粒子群から無作為に選択した粒子10
0個を画像解析したところ、形状係数M/Aが1.0以
上4.5未満である粒子が96%であった。
と同様にして蓄冷器を作成したところ。蓄冷材の空隙率
は35%であった。その蓄冷器について実施例6と同様
に冷凍試験を実施したところ、4.2Kにおける冷凍能
力が1.19Wであった。また、冷凍機を連続して30
00時間運転した後においても冷凍能力の変化はなかっ
た。また、冷凍機の運転を停止し蓄冷器を分解したとこ
ろ、蓄冷材の破壊による微粉の発生は観察されなかっ
た。
5と同一条件で蓄冷物質粒子を調製した。蓄冷物質粒子
群から無作為で選択した粒子100個を画像解析したと
ころ、形状係数M/Aが1.0以上5.0未満である粒
子が74%であった。
と同様にして蓄冷器を作成したところ、蓄冷材の空隙率
は36%であった。この蓄冷器について実施例6と同様
の冷凍試験を実施したところ、4.2Kにおける冷凍能
力の初期値は1.20Wであったが、冷凍機を3000
時間運転した後には、4.2Kの冷凍能力が0.60W
に低下していた。また冷凍機の運転を停止して蓄冷器を
分解したところ、蓄冷材の破壊による微粉の発生が観察
され、冷凍機のシール部が破損していた。
た点以外は、実施例6と同一条件で蓄冷物質粒子を調製
した。蓄冷物質粒子群から無作為で選択した粒子100
個を画像解析したところ、形状係数M/Aが1.0以上
5.0未満である粒子が66%であった。
と同様にして蓄冷器を作成したところ、蓄冷材の空隙率
は39%であった。その蓄冷器において実施例7と同様
の冷凍試験を実施したところ、4.2Kにおける冷凍能
力の初期値は1.19Wであったが、冷凍機を3000
時間運転した後には、4.2Kの冷凍能力が0.55W
に低下していた。また冷凍機の運転を停止して蓄冷器を
分解したところ、蓄冷材の破壊による微粉の発生が観察
され、冷凍機のシール部が破損していた。
定の形状係数を有する蓄冷物質粒子を所定量以上含有す
る実施例6〜9に係る蓄冷材によれば、冷凍機運転中に
微粉化したり、蓄冷器外にこぼれ落ちたりすることがな
く、安定した冷凍特性を有する冷凍機を提供することが
できた。一方、所定の形状係数を有する粒子比率が低い
実施例8,9においては、微粉化が発生し易く、冷凍能
力も低下し易いことが判明した。
冷凍特性や耐久性に及ぼす影響について以下の実施例に
基づいて具体的に説明する。
蓄冷物質粒子を調製した。得られた粒子を篩い分けおよ
び形状選別することにより直径0.125〜0.15mm
の球状粒子200gを選別した。選別した蓄冷物質粒子
にチタネート系カップリンク剤(KR46B,商品名:
プレンアクト,味の素株式会社製)を0.3重量添加
し、さらに希釈用溶剤としてのアセトンを40ml添加し
て10分間混合した。添加したアセトンを十分に揮発さ
せた後に、液状エポキシ樹脂(2280C,株式会社ス
リーボンド社製)を蓄冷物質粒子に対して3重量%添加
し、さらにアセトンを30ml添加し10分間混合した。
同様にアセトンを十分に揮発させた。
物を内径が38mmの蓄冷筒に充填し、120℃で3時間
加熱してキュアし実施例9に係る蓄冷材を調整した。こ
の蓄冷材の細孔分布を水銀圧入法により測定したとこ
ろ、細孔のメディアン径は22μmであり、空隙率は2
1%であった。
2段膨張式M冷凍機の2段目蓄冷器として組み込み、冷
凍試験を実施し、4.2Kにおける冷凍能力を測定して
表2に示す結果を得た。
た。このインゴットをジョークラッシャーを用いて2〜
3mm角の大きさに粗粉砕した後に、ハンマーミルを使用
して微粉砕した。得られた粉砕粉を篩い分けして粒径が
0.25〜0.30mmの不定形の蓄冷物質粒子200g
を選別した。以下、実施例9と同様にして蓄冷物質粒子
とバインダーとしてのエポキシ樹脂とを混合し、蓄冷筒
内において樹脂を硬化させることにより、実施例10に
係る蓄冷材を作製した。蓄冷材の細孔のメディアン径は
79μmであり、空隙率は41%であった。この蓄冷材
について実施例9と同様に冷凍試験を実施し4.2Kに
おける冷凍能力を測定して表2に示す結果を得た。
ら篩い分け・および形状選別により直径1.0〜2.0
mmの球状粒子200gを選別した。以下、上記蓄冷材粒
子に実施例1と同様の処理を施し蓄冷器を作製した。こ
の蓄冷材の細孔分布を水銀圧入法により測定したとこ
ろ、細孔のメディアン径は314μmであった。また、
空隙率は24%であった。この蓄冷器について実施例1
と同様の冷凍機試験を行ったところ、4.2Kにおける
冷凍能力は、0.43Wであった。
る不定形状の蓄冷物質粒子を、実施例11で使用した蓄
冷器中に充填した。蓄冷物質粒子の3重量%に相当す
る、実施例11で使用したエポキシ樹脂をアセトン30
mlで希釈し、HoCu2 不定形粒子が充填された蓄冷器
に流し込んだ。流し込まれたエポキシ樹脂の希釈液は、
HoCu2 粒子間の隙間に付着し、蓄冷器に設けたHe
ガス吐出孔から流出する。さらに余分なエポキシ樹脂を
取り除くために、高圧の窒素ガスを蓄冷器内に流入させ
た。この樹脂の流し込み作業と取り除き作業とを7回繰
り返すことにより、比較例3に係る蓄冷材を調製した。
蓄冷材の細孔分布のメディアン径を測定したところ、
3.8μmであり、空隙率は12%であった。この蓄冷
材について実施例10と同様に冷凍試験を実施し、4.
2Kにおける冷凍能力を測定して表2に示す結果を得
た。
急冷蓄冷物質を作製した。得られたフレーク状の蓄冷物
質をボールミルを使用して1時間微粉砕した後に、篩い
分けして粒径が0.35〜0.50mmのフレーク状の蓄
冷物質粒子200gを選別した。以下、実施例10と同
様な手順で比較例4に係る蓄冷材を作製した。蓄冷材の
細孔分布のメディアン径は330μmであり、空隙率は
74%であった。この蓄冷材について実施例10と同様
にして冷凍試験を実施し、4.2Kにおける冷凍能力を
測定して下記表2に示す結果を得た。
蓄冷材の内部に存在する細孔のメディアン径を所定の範
囲内に調整した実施例10,11に係る蓄冷材において
は、範囲外となる比較例4,5の蓄冷材と比較して冷凍
能力が高くなることが確認できた。
が蓄冷材の冷凍能力や耐久性に及ぼす影響について以下
の実施例に基づいて具体的に説明する。
母合金を約1350Kで溶融し、得られた溶湯を圧力が
90KPaのAr雰囲気中で1×104 rpm で回転する
円盤上に滴下して急冷凝固させた。その直後にチャンバ
ー内の酸素濃度が5%になるまで酸素ガスを注入し、十
分に冷却した後に粒子を取り出した。得られた粒子から
篩い分け法により粒径が0.125〜0.15mmの粒子
を200g選別した。選別した粒子についてオージェ電
子分光法により粒子表面から100オングストローム
(SiO2 換算)の深さまでの範囲における酸素濃度を
測定したところ、表面近傍が57at%であり、その濃度
は深さ方向に単調に減少し、深さ100Aでは34at%
であった。
ート系カップリング剤(KR46B,商品名:プレンア
クト,味の素株式会社製)を0.3重量%添加し、さら
に希釈用溶剤としてアセトンを40ml加えて10分間混
合した。次にアセトンを十分に揮発させてから液状のエ
ポキ樹脂(2280C,株式会社スリーボンド製)を粒
子重量に対して3重量%添加し、さらにアセトンを30
ml加えて10分間混合した後に、同様にアセトンを十分
に揮発させた。
物を、内径が38mmの蓄冷筒に充填し、温度120℃で
3時間加熱してキュアすることにより実施例11に係る
蓄冷材を充填した蓄冷器を調製した。この蓄冷材の空隙
率は23%であった。この蓄冷器を図1に示す2段膨張
式GM冷凍機の2段目蓄冷器として組み込み、冷凍試験
を実施したところ、4.2Kにおける冷凍能力は、1.
21Wであった。また、冷凍機を3000時間連続運転
した後においても冷凍能力は変化しなかった。また、冷
凍機の運転を停止し、蓄冷器を分解したところ、蓄冷材
の破壊による微粉の発生は観察されなかった。
を調製した。このインゴットをジョークラッシャーを用
いて2〜3mm角に粗粉砕した後に、Ar雰囲気中でハン
マーミルにて微粉砕した。粉砕直後においては粉砕時の
衝撃による高温度になっている。この状態で冷却される
前に粉体回収容器内に空気を導入し、粉砕粉を空気中で
冷却した。得られた粉砕粉を篩い分けして粒径が0.2
5〜0.30mmの不定形状の蓄冷物質粒子200gを選
別した。選別した蓄冷物質粒子をオージェ電子分光法に
より粒子表面から100オングストローム(SiO2 換
算)の深さにおける酸素濃度を測定したところ、表面近
傍が56at%であり、その濃度は深さ方向に単調に減少
し、深さ100オングストロームでは40at%であっ
た。
1と同様にして蓄冷器を作成したところ、蓄冷材の空隙
率は42%であった。その蓄冷器で冷凍試験を実施した
ところ、4.2Kにおける冷凍能力が0.94Wであっ
た。また、冷凍機を連続して3000時間運転した後に
おいても冷凍能力の変化はなかった。また、冷凍機の運
転を停止し蓄冷器を分解したところ、蓄冷材の破壊によ
る微粉の発生は観察されなかった。
ー内に酸素ガスを導入せずにAr雰囲気中で冷却した点
以外は実施例11と同様に処理して実施例13用の粒子
状蓄冷物質を調製した。得られた蓄冷物質粒子を、オー
ジェ電子分光法により表面から100オングストローム
(SiO2 換算)の深さにおける酸素濃度を測定したと
ころ、3at%であった。
1と同様にして蓄冷器を作成したところ、蓄冷材の空隙
率は24%であった。その蓄冷器で冷凍試験を実施した
ところ、4.2Kにおける冷凍能力の初期値は1.20
Wであったが、冷凍機を3000時間運転した後には、
4.2Kの冷凍能力が0.54Wに低下していた。また
冷凍機の運転を停止して蓄冷器を分解したところ、蓄冷
材の破壊による微粉の発生が観察され、冷凍機のシール
部が破損していた。
ー内に空気を導入せずにAr雰囲気中で冷却した点以外
は実施例12と同様に処理して実施例14用の粒子状蓄
冷物質を調製した。得られた蓄冷物質粒子を、オージェ
電子分光法により表面から100オングストローム(S
iO2 換算)の深さにおける酸素濃度を測定したとこ
ろ、4at%であった。
1と同様にして蓄冷器を作成したところ、蓄冷材の空隙
率は43%であった。その蓄冷器で冷凍試験を実施した
ところ、4.2Kにおける冷凍能力の初期値は0.94
Wであったが、冷凍機を3000時間運転した後には、
4.2Kの冷凍能力が0.44Wに低下していた。また
冷凍機の運転を停止して蓄冷器を分解したところ、蓄冷
材の破壊による微粉の発生が観察され、冷凍機のシール
部が破損していた。
かなように、蓄冷物質粒子表面の酸素濃度を所定の範囲
に調整した実施例11,12に係る蓄冷材においては蓄
冷物質粒子相互の接着強度が高くなるため、微粉化が効
果的に防止でき、優れた冷凍特性が得られることが判明
した。
た超電導MRI装置、磁気浮上列車用超電導磁石、クラ
イオポンプ、および磁界印加式単結晶引上げ装置の実施
例について述べる。
置の概略構成を示す断面図である。図2に示す超電導M
RI装置30は、人体に対して空間的に均一で時間的に
安定な静磁界を印加する超電導静磁界コイル31、発生
磁界の不均一性を補正する図示を省略した補正コイル、
測定領域に磁界勾配を与える傾斜磁界コイル32、およ
びラジオ波送受信用プローブ33等により構成されてい
る。そして、超電導静磁界コイル31の冷却用として、
前述したような本発明に係る蓄冷式冷凍機34が用いら
れている。なお、図中35はクライオスタット、36は
放射断熱シールドである。
電導MRI装置30においては、超電導静磁界コイル3
1の動作温度を長期間に亘って安定に保証することがで
きるため、空間的に均一で時間的に安定な静磁界を長期
間に亘って得ることができる。したがって、超電導MR
I装置30の性能を長期間に亘って安定して発揮させる
ことが可能となる。
した磁気浮上列車用超電導磁石の要部概略構成を示す斜
視図であり、磁気浮上列車用超電導マグネット40の部
分を示している。図3に示す磁気浮上列車用超電導マグ
ネット40は、超電導コイル41、この超電導コイル4
1を冷却するための液体ヘリウムタンク42、この液体
ヘリウムタンクの揮散を防ぐ液体窒素タンク43および
本発明に係る蓄冷式冷凍機44等により構成されてい
る。なお、図中45は積層断熱材、46はパワーリー
ド、47は永久電流スイッチである。
気浮上列車用超電導マグネット40においては、超電導
コイル41の動作温度を長期間に亘って安定に保証する
ことができるため、列車の磁気浮上および推進に必要な
磁界を長期間に亘って安定して得ることができる。特
に、磁気浮上列車用超電導マグネット40では加速度が
作用するが、本発明に係る蓄冷式冷凍機44は加速度が
作用した場合においても長期間に亘って優れた冷凍能力
を維持できることから、磁界強度等の長期安定化に大き
く貢献する。したがって、このような超電導マグネット
40を用いた磁気浮上列車は、その信頼性を長期間に亘
って発揮させることが可能となる。
したクライオポンプの概略構成を示す断面図である。図
4に示すクライオポンプ50は、気体分子を凝縮または
吸着するクライオパネル51、このクライオパネル51
を所定の極低温に冷却する本発明に係る蓄冷式冷凍機5
2、これらの間に設けられたシールド53、吸気口に設
けられたバッフル54、およびアルゴン、窒素、水素等
の排気速度を変化させるリング55等により構成されて
いる。
ライオポンプ50においては、クライオパネル51の動
作温度を長期間に亘って安定に保証することができる。
したがって、クライオポンプ50の性能を長期間に亘っ
て安定して発揮させることが可能となる。
した磁界印加式単結晶引上げ装置の概略構成を示す斜視
図である。図5に示す磁界印加式単結晶引上げ装置60
は、原料溶融用るつぼ、ヒータ、単結晶引上げ機構等を
有する単結晶引上げ部61、原料融液に対して静磁界を
印加する超電導コイル62、および単結晶引上げ部61
の昇降機構63等により構成されている。そして、超電
導コイル62の冷却用として、前述したような本発明に
係る蓄冷式冷凍機64が用いられている。なお、図中6
5は電流リード、66は熱シールド板、67はヘリウム
容器である。
界印加式単結晶引上げ装置60においては、超電導コイ
ル62の動作温度を長期間に亘って安定に保証すること
ができるため、単結晶の原料融液の対流を抑える良好な
磁界を長期間に亘って得ることができる。したがって、
磁界印加式単結晶引上げ装置60の性能を長期間に亘っ
て安定して発揮させることが可能となる。
よれば、粒子状蓄冷物質がバインダーによって強固に接
着した構造を有し、かつ冷媒ガスが容易に通過でき蓄冷
材との間で十分な熱交換が可能な空隙が確保されている
ため、機械的強度が向上し、長期間に亘り安定した冷凍
特性を示す蓄冷材が得られる。そして、その蓄冷材を冷
凍機の蓄冷器内の少なくとも一部に充填することによ
り、冷凍能力が高く、かつ長期間に亘って安定した冷凍
性能が維持できる冷凍機を提供することができる。
気浮上列車用超電導磁石、および磁界印加式単結晶引上
げ装置は、いずれも冷凍機性能が各装置の性能を左右す
ることから、上述したような冷凍機を用いた本発明のM
RI装置、クライオポンプ、磁気浮上列車用超電導磁
石、および磁界印加式単結晶引上げ装置は、いずれも長
期間に亘って優れた性能を発揮させることができる。
部構成を示す断面図。
略構成を示す断面図。
列車用)の要部概略構成を示す斜視図。
構成を示す断面図。
げ装置の要部概略構成を示す斜視図。
Claims (15)
- 【請求項1】 粒子状蓄冷物質とその粒子状蓄冷物質を
相互に接着するバインダーとから構成される蓄冷材であ
り、その蓄冷材の空隙率が15〜70vol.%であること
を特徴とする蓄冷材。 - 【請求項2】 蓄冷材の内部に存在する細孔のメディア
ン径が10〜300μmであることを特徴とする請求項
1記載の蓄冷材。 - 【請求項3】 粒子状蓄冷物質の表面から100オング
ストローム(A)の深さまでの範囲における酸素濃度が
5〜80at%であることを特徴とする請求項1記載の蓄
冷材。 - 【請求項4】 各粒子状蓄冷物質を平面に投影したとき
に形成される投影像を囲む正円のうち最大径の正円の面
積をMとし、各投影像の面積をAとした場合に、M/A
で表わされる形状係数が1.0以上5.0未満である粒
子状蓄冷物質が全粒子数の80%以上であることを特徴
とする請求項1記載の蓄冷材。 - 【請求項5】 バインダーが樹脂であることを特徴とす
る請求項1記載の蓄冷材。 - 【請求項6】 少なくとも一部の粒子状蓄冷物質が希土
類元素を含有することを特徴とする請求項1記載の蓄冷
材。 - 【請求項7】 粒子状蓄冷物質は、一般式RMz(但
し、RはY,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,E
u,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,TmおよびYbか
ら選択される少なくとも1種の希土類元素であり、Mは
Ni,Co,Cu,Ag,Al,Ru,In,Ga,G
e,SiおよびRhから選択される少なくとも1種の元
素であり、zは原子比で0≦z≦9.0を満足する。)
で表わされる希土類元素単体または希土類元素を含む金
属間化合物から成ることを特徴とする請求項1記載の蓄
冷材。 - 【請求項8】 粒子状蓄冷物質は、反強磁性体であるこ
とを特徴とする請求項1記載の蓄冷材。 - 【請求項9】 蓄冷材を構成する粒子状蓄冷物質の粒径
が0.01〜3mmであることを特徴とする請求項1記載
の蓄冷材。 - 【請求項10】 粉末状バインダーの平均粒径が粒子状
蓄冷物質の平均粒径の1/2以下であることを特徴する
請求項1記載の蓄冷材。 - 【請求項11】 蓄冷材を充填した蓄冷器から成る冷却
段を複数個有し、各冷却段の蓄冷器の上流高温側から作
動媒質を流して上記作動媒質と蓄冷材との熱交換によっ
て蓄冷器の下流側にて、より低温度を得る蓄冷式冷凍機
において、蓄冷器に充填される蓄冷材の少なくとも一部
の蓄冷材が請求項1記載の蓄冷材から成ることを特徴と
する蓄冷式冷凍機。 - 【請求項12】 請求項11記載の蓄冷式冷凍機を具備
したことを特徴とする超電導磁石。 - 【請求項13】 請求項11記載の蓄冷式冷凍機を具備
したことを特徴とするMRI(核磁気共鳴イメージン
グ)装置。 - 【請求項14】 請求項11記載の蓄冷式冷凍機を具備
したことを特徴とするクライオポンプ。 - 【請求項15】 請求項11記載の蓄冷式冷凍機を具備
したことを特徴とする磁界印加式単結晶引上げ装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37737098A JP4551509B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 |
EP99125553A EP1016701B1 (en) | 1998-12-28 | 1999-12-21 | Cold accumulating material and cold accumulation refrigerator using the same |
DE69929926T DE69929926T2 (de) | 1998-12-28 | 1999-12-21 | Kältespeichermaterial und dasselbe verwendende Kältemaschine mit Kältespeicherung |
US09/468,878 US6363727B1 (en) | 1998-12-28 | 1999-12-22 | Cold accumulating material and cold accumulation refrigerator using the same |
CNB991274644A CN1210369C (zh) | 1998-12-28 | 1999-12-27 | 蓄冷材料及蓄冷式冷冻机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37737098A JP4551509B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000199650A true JP2000199650A (ja) | 2000-07-18 |
JP4551509B2 JP4551509B2 (ja) | 2010-09-29 |
Family
ID=18508701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37737098A Expired - Lifetime JP4551509B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6363727B1 (ja) |
EP (1) | EP1016701B1 (ja) |
JP (1) | JP4551509B2 (ja) |
CN (1) | CN1210369C (ja) |
DE (1) | DE69929926T2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002188866A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-07-05 | Toshiba Corp | 蓄冷材およびそれを用いた冷凍機 |
JP2002295914A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Ekuteii Kk | シート型蓄冷材およびその製造方法、並びにそれを使用した蓄冷器および冷凍機 |
WO2006022297A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Ulvac Cryogenics Incorporated | 蓄冷器及びクライオポンプ |
KR100785745B1 (ko) * | 2004-08-25 | 2007-12-18 | 아루박ㆍ크라이오 가부시키가이샤 | 축냉기 및 크라이오 펌프 |
JP2009103412A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Toshiba Corp | 蓄冷式冷凍機 |
JP2010077447A (ja) * | 2009-12-24 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | 蓄冷材およびその製造方法 |
WO2018199278A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 株式会社三徳 | HoCu系蓄冷材並びにこれを備えた蓄冷器及び冷凍機 |
US11208584B2 (en) | 2018-09-18 | 2021-12-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat regenerating material, regenerator, refrigerator, superconducting magnet, nuclear magnetic resonance imaging apparatus, nuclear magnetic resonance apparatus, cryopump, and magnetic field application type single crystal pulling apparatus |
WO2022224783A1 (ja) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 株式会社 東芝 | 磁性蓄冷材粒子、蓄冷器、冷凍機、クライオポンプ、超電導磁石、核磁気共鳴イメージング装置、核磁気共鳴装置、磁界印加式単結晶引上げ装置、及び、ヘリウム再凝縮装置 |
JP7378773B2 (ja) | 2019-10-11 | 2023-11-14 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 磁気冷凍材料、これを用いた磁気冷凍システム、蓄冷材料 |
RU2821399C2 (ru) * | 2021-04-20 | 2024-06-24 | Кабусики Кайся Тосиба | Частица магнитного хладоаккумуляторного материала, хладоаккумулирующее устройство, холодильник, криогенный насос, сверхпроводящий магнит, аппарат магнитно-резонансной томографии, аппарат ядерного магнитного резонанса, установка для выращивания монокристаллов методом вытягивания в магнитном поле и устройство для повторной конденсации гелия |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6467277B2 (en) * | 2000-07-18 | 2002-10-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold accumulating material, method of manufacturing the same and refrigerator using the material |
BR0116140A (pt) * | 2000-12-13 | 2003-09-23 | Sharp Kk | Motor stirling e refrigerador stirling |
US7263839B2 (en) * | 2002-10-16 | 2007-09-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Cooling device for MR apparatus |
JP2006242484A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 蓄冷材、蓄冷器及び極低温蓄冷式冷凍機 |
GB0519843D0 (en) * | 2005-09-29 | 2005-11-09 | Univ Cambridge Tech | Magnetocaloric refrigerant |
CN100398938C (zh) * | 2005-11-25 | 2008-07-02 | 中国科学院理化技术研究所 | 带径向强化导热的回热换热器 |
JP4790752B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2011-10-12 | 株式会社日立製作所 | 超電導マグネット |
FR2932254B1 (fr) * | 2008-06-10 | 2010-08-20 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de refrigeration magnetique et procede de refrigeration |
JP4703699B2 (ja) * | 2008-09-04 | 2011-06-15 | 株式会社東芝 | 磁気冷凍用磁性材料、磁気冷凍デバイスおよび磁気冷凍システム |
CN102265419B (zh) * | 2008-12-22 | 2015-07-01 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 借助于填充液体或气体冷却剂的内部腔冷却的超导开关 |
CN102313395B (zh) * | 2010-07-06 | 2013-04-10 | 浙江大学 | 二级斯特林和单级脉管气耦合级联的多级低温制冷机 |
JP5744692B2 (ja) * | 2011-10-05 | 2015-07-08 | 住友重機械工業株式会社 | 極低温冷凍機及びクライオポンプ及びディスプレーサ |
US20150068219A1 (en) | 2013-09-11 | 2015-03-12 | Astronautics Corporation Of America | High Porosity Particulate Beds Structurally Stabilized by Epoxy |
JP6286242B2 (ja) * | 2014-03-18 | 2018-02-28 | 株式会社日立製作所 | 超電導磁石装置 |
JP6608835B2 (ja) | 2014-09-25 | 2019-11-20 | 株式会社東芝 | 希土類蓄冷材粒子、それを用いた冷凍機、超電導磁石、検査装置およびクライオポンプ |
CN109312215B (zh) * | 2016-08-05 | 2021-03-26 | 神岛化学工业株式会社 | 稀土类硫氧化物蓄冷材料 |
CN108931081B (zh) * | 2018-06-22 | 2020-11-20 | 同济大学 | 一种可变孔隙率的丸状回热器填料的制备方法 |
CN112092277B (zh) * | 2020-08-05 | 2022-02-25 | 江苏佳境生态工程技术有限公司 | 透水塑胶道路面层颗粒制造工艺 |
CN115371283A (zh) * | 2022-10-24 | 2022-11-22 | 氢合科技(广州)有限公司 | 一种带有多孔换热结构的gm制冷机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6162760A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-03-31 | 株式会社日立製作所 | 蓄冷式膨張機のピストンおよびその製法 |
JPH0617035A (ja) * | 1991-03-29 | 1994-01-25 | Mitsubishi Materials Corp | 低温蓄冷材 |
JPH08226718A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-09-03 | Toshiba Corp | 極低温用蓄冷材およびそれを用いた極低温用蓄冷器 |
JPH09318170A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 外燃式熱ガス機関の再生器 |
JPH10185339A (ja) * | 1996-10-30 | 1998-07-14 | Toshiba Corp | 極低温用蓄冷材,それを用いた冷凍機および熱シールド材 |
JPH10253183A (ja) * | 1988-02-02 | 1998-09-25 | Toshiba Corp | 蓄熱材料および低温蓄熱器 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4835973A (en) * | 1987-12-31 | 1989-06-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Cryogenic regenerator including sarancarbon heat conduction matrix |
US5092130A (en) * | 1988-11-09 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Multi-stage cold accumulation type refrigerator and cooling device including the same |
US5298337A (en) * | 1989-07-05 | 1994-03-29 | Alabama Cryogenic Engineering, Inc. | Perforated plates for cryogenic regenerators and method of fabrication |
US5186765A (en) * | 1989-07-31 | 1993-02-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold accumulating material and method of manufacturing the same |
EP0454491A3 (en) * | 1990-04-26 | 1992-03-11 | Forma Scientific, Inc. | Laboratory freezer applicance |
US5269854A (en) * | 1991-02-05 | 1993-12-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Regenerative material |
US5593517A (en) * | 1993-09-17 | 1997-01-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Regenerating material and refrigerator using the same |
US6003320A (en) * | 1996-10-30 | 1999-12-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold accumulating material for extremely low temperature cold, refrigerator using the same and heat shielding member |
CA2275311A1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | John A. Barclay | Thermal regenerators and fabrication methods for thermal regenerators |
EP0947785B1 (en) * | 1997-10-20 | 2003-04-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold-accumulating material and cold-accumulating refrigerator |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37737098A patent/JP4551509B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-12-21 DE DE69929926T patent/DE69929926T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-21 EP EP99125553A patent/EP1016701B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-22 US US09/468,878 patent/US6363727B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-27 CN CNB991274644A patent/CN1210369C/zh not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6162760A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-03-31 | 株式会社日立製作所 | 蓄冷式膨張機のピストンおよびその製法 |
JPH10253183A (ja) * | 1988-02-02 | 1998-09-25 | Toshiba Corp | 蓄熱材料および低温蓄熱器 |
JPH0617035A (ja) * | 1991-03-29 | 1994-01-25 | Mitsubishi Materials Corp | 低温蓄冷材 |
JPH08226718A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-09-03 | Toshiba Corp | 極低温用蓄冷材およびそれを用いた極低温用蓄冷器 |
JPH09318170A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 外燃式熱ガス機関の再生器 |
JPH10185339A (ja) * | 1996-10-30 | 1998-07-14 | Toshiba Corp | 極低温用蓄冷材,それを用いた冷凍機および熱シールド材 |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002188866A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-07-05 | Toshiba Corp | 蓄冷材およびそれを用いた冷凍機 |
JP4564161B2 (ja) * | 2000-12-18 | 2010-10-20 | 株式会社東芝 | 冷凍機 |
JP2002295914A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Ekuteii Kk | シート型蓄冷材およびその製造方法、並びにそれを使用した蓄冷器および冷凍機 |
JPWO2006022297A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2008-07-31 | アルバック・クライオ株式会社 | 蓄冷器及びクライオポンプ |
KR100785745B1 (ko) * | 2004-08-25 | 2007-12-18 | 아루박ㆍ크라이오 가부시키가이샤 | 축냉기 및 크라이오 펌프 |
CN100458310C (zh) * | 2004-08-25 | 2009-02-04 | 爱发科低温泵株式会社 | 蓄冷器及克莱欧泵 |
WO2006022297A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Ulvac Cryogenics Incorporated | 蓄冷器及びクライオポンプ |
JP2009103412A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Toshiba Corp | 蓄冷式冷凍機 |
JP2010077447A (ja) * | 2009-12-24 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | 蓄冷材およびその製造方法 |
WO2018199278A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 株式会社三徳 | HoCu系蓄冷材並びにこれを備えた蓄冷器及び冷凍機 |
JP6495546B1 (ja) * | 2017-04-28 | 2019-04-03 | 株式会社三徳 | HoCu系蓄冷材並びにこれを備えた蓄冷器及び冷凍機 |
US11370949B2 (en) | 2017-04-28 | 2022-06-28 | Santoku Corporation | HoCu-based cold-storage material, and cold-storage device and refrigerating machine each equipped therewith |
US11208584B2 (en) | 2018-09-18 | 2021-12-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat regenerating material, regenerator, refrigerator, superconducting magnet, nuclear magnetic resonance imaging apparatus, nuclear magnetic resonance apparatus, cryopump, and magnetic field application type single crystal pulling apparatus |
JP7378773B2 (ja) | 2019-10-11 | 2023-11-14 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 磁気冷凍材料、これを用いた磁気冷凍システム、蓄冷材料 |
WO2022224783A1 (ja) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 株式会社 東芝 | 磁性蓄冷材粒子、蓄冷器、冷凍機、クライオポンプ、超電導磁石、核磁気共鳴イメージング装置、核磁気共鳴装置、磁界印加式単結晶引上げ装置、及び、ヘリウム再凝縮装置 |
RU2821399C2 (ru) * | 2021-04-20 | 2024-06-24 | Кабусики Кайся Тосиба | Частица магнитного хладоаккумуляторного материала, хладоаккумулирующее устройство, холодильник, криогенный насос, сверхпроводящий магнит, аппарат магнитно-резонансной томографии, аппарат ядерного магнитного резонанса, установка для выращивания монокристаллов методом вытягивания в магнитном поле и устройство для повторной конденсации гелия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4551509B2 (ja) | 2010-09-29 |
US6363727B1 (en) | 2002-04-02 |
EP1016701A2 (en) | 2000-07-05 |
EP1016701B1 (en) | 2006-02-22 |
DE69929926D1 (de) | 2006-04-27 |
CN1258837A (zh) | 2000-07-05 |
EP1016701A3 (en) | 2001-04-25 |
DE69929926T2 (de) | 2006-11-23 |
CN1210369C (zh) | 2005-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4551509B2 (ja) | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 | |
EP0411591B1 (en) | Cold accumulating material and method of manufacturing the same | |
EP0882938B1 (en) | Regenerator material for very low temperature use | |
JP4237791B2 (ja) | 蓄冷材の製造方法 | |
JP5468380B2 (ja) | 蓄冷材およびその製造方法 | |
JPH11325628A (ja) | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 | |
WO1999020956A1 (en) | Cold-accumulating material and cold-accumulating refrigerator | |
CN110168043B (zh) | 稀土蓄冷材料以及具有其的蓄冷器和制冷机 | |
JP3980158B2 (ja) | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 | |
JP4564161B2 (ja) | 冷凍機 | |
JP5010071B2 (ja) | 蓄冷材,その製造方法およびその蓄冷材を用いた冷凍機 | |
JPH05203272A (ja) | 極低温用蓄冷材およびそれを用いた極低温蓄冷器 | |
JP2004189906A (ja) | 蓄冷材、その製造方法および蓄冷式冷凍機 | |
JP3055674B2 (ja) | 蓄熱材料および低温蓄熱器 | |
JP4568170B2 (ja) | 極低温用蓄冷材の製造方法および極低温用蓄冷器の製造方法 | |
JP3561023B2 (ja) | 極低温用蓄冷材およびそれを用いた極低温用蓄冷器 | |
JP2004099822A (ja) | 蓄冷材およびこれを用いた蓄冷式冷凍機 | |
JP2004143341A (ja) | 蓄冷材およびこれを用いた蓄冷式冷凍機 | |
WO2022224783A1 (ja) | 磁性蓄冷材粒子、蓄冷器、冷凍機、クライオポンプ、超電導磁石、核磁気共鳴イメージング装置、核磁気共鳴装置、磁界印加式単結晶引上げ装置、及び、ヘリウム再凝縮装置 | |
JPH07133480A (ja) | 蓄冷材料およびこれを用いた冷凍機 | |
TW386107B (en) | Magnetic hold-over material for extremely low temperature and refrigerator using the same | |
JP4253686B2 (ja) | 冷凍機 | |
JPH11294882A (ja) | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 | |
JP2002275598A (ja) | 希土類磁石合金塊の良否判定方法、製造方法、希土類磁石合金塊および希土類磁石合金 | |
JPH07234028A (ja) | 極低温用蓄冷材およびそれを用いた極低温用蓄冷器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071023 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071225 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080318 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080519 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080528 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080718 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100521 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100712 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 3 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |