JP2001194018A - 極低温冷凍装置 - Google Patents
極低温冷凍装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D8/00—Cold traps; Cold baffles
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- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
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- F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストアップを招来せず、かつ真空断熱槽内
の真空度を長時間安定して維持でき、さらには運転中の
作業性が向上した極低温冷凍装置とする。 【解決手段】 真空断熱槽１０内に吸着パネル５１と水
素貯蔵合金５４とは配設し、真空断熱槽１０内の分子の
うち水素分子以外の比較的凝固点の高い大部分の分子を
吸着パネル５１で吸着し、水素分子を水素貯蔵合金５４
で吸着する。
の真空度を長時間安定して維持でき、さらには運転中の
作業性が向上した極低温冷凍装置とする。 【解決手段】 真空断熱槽１０内に吸着パネル５１と水
素貯蔵合金５４とは配設し、真空断熱槽１０内の分子の
うち水素分子以外の比較的凝固点の高い大部分の分子を
吸着パネル５１で吸着し、水素分子を水素貯蔵合金５４
で吸着する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、極低温冷
凍装置に係るものであり、特に、真空断熱槽及びこの真
空断熱槽内に組み込まれた冷凍機を具備する極低温冷凍
装置に関するものである。
凍装置に係るものであり、特に、真空断熱槽及びこの真
空断熱槽内に組み込まれた冷凍機を具備する極低温冷凍
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子デバイス等の性能を維持したり、所
定の特性を発現させたりするため、その電子デバイス等
を液体窒素レベル（約８０Ｋ）の温度にまで冷却するこ
とが必要なことがよくある。この場合、一般的にＧＭ冷
凍機、パルス管冷凍機等の冷凍機によって電子デバイス
等を冷却する。またこの冷却は、外部からの熱侵入によ
る発熱を防止するため、一般的には真空断熱槽内で行わ
れる。従ってこのような電子デバイス等を冷却するため
の極低温冷凍装置は、真空断熱槽と、真空断熱槽内に組
み込まれた冷凍機を備えている。
定の特性を発現させたりするため、その電子デバイス等
を液体窒素レベル（約８０Ｋ）の温度にまで冷却するこ
とが必要なことがよくある。この場合、一般的にＧＭ冷
凍機、パルス管冷凍機等の冷凍機によって電子デバイス
等を冷却する。またこの冷却は、外部からの熱侵入によ
る発熱を防止するため、一般的には真空断熱槽内で行わ
れる。従ってこのような電子デバイス等を冷却するため
の極低温冷凍装置は、真空断熱槽と、真空断熱槽内に組
み込まれた冷凍機を備えている。
【０００３】真空断熱槽及びその真空断熱槽に組み込ま
れた冷凍機を備えた極低温冷凍装置において、真空断熱
槽を大気の侵入がない気密状態で保持しても、真空断熱
槽の内壁の金属表面から分子が放出されたり、内壁に貯
蔵された分子が出てきたりして、真空断熱槽内の圧力が
上昇してしまう。これらの分子による真空断熱槽内の圧
力上昇を防ぐため、様々に改良された極低温冷凍装置が
提案されている。
れた冷凍機を備えた極低温冷凍装置において、真空断熱
槽を大気の侵入がない気密状態で保持しても、真空断熱
槽の内壁の金属表面から分子が放出されたり、内壁に貯
蔵された分子が出てきたりして、真空断熱槽内の圧力が
上昇してしまう。これらの分子による真空断熱槽内の圧
力上昇を防ぐため、様々に改良された極低温冷凍装置が
提案されている。
【０００４】第１の改良案は、真空断熱槽に真空ポンプ
を取り付けた極低温冷凍装置とするものである。この極
低温冷凍装置によれば、真空断熱槽内の分子は、真空ポ
ンプによって強制的に外部へ放出される。
を取り付けた極低温冷凍装置とするものである。この極
低温冷凍装置によれば、真空断熱槽内の分子は、真空ポ
ンプによって強制的に外部へ放出される。
【０００５】第２の改良案は、真空断熱槽に組み込まれ
た冷凍機の低温生成部（コールドヘッド）に活性炭等の
多孔質材を張り付けたパネル（吸着パネル）を取り付け
た構成の極低温冷凍装置とするものである。この極低温
冷凍装置によれば、真空断熱槽内の分子が冷凍機の低温
生成部付近を浮遊したときに、低温生成部に取り付けら
れた吸着パネルに吸着される。この吸着によって分子が
吸着パネルにトラップされ、槽内圧力の上昇を防止す
る。
た冷凍機の低温生成部（コールドヘッド）に活性炭等の
多孔質材を張り付けたパネル（吸着パネル）を取り付け
た構成の極低温冷凍装置とするものである。この極低温
冷凍装置によれば、真空断熱槽内の分子が冷凍機の低温
生成部付近を浮遊したときに、低温生成部に取り付けら
れた吸着パネルに吸着される。この吸着によって分子が
吸着パネルにトラップされ、槽内圧力の上昇を防止す
る。
【０００６】第３の改良案は、真空断熱槽内に水素貯蔵
（吸蔵）合金（例えばバナジウム合金）等を配設した極
低温冷凍装置とするものである。この極低温冷凍装置に
よれば、真空断熱槽内の分子のうち水素分子は水素貯蔵
合金に貯蔵される。その他の比較的凝固点の高い分子、
例えば酸素分子は、水素貯蔵合金と化学反応を起こし、
化合物、例えば酸化物（例えば酸化バナジウム）として
水素貯蔵合金に留まる。
（吸蔵）合金（例えばバナジウム合金）等を配設した極
低温冷凍装置とするものである。この極低温冷凍装置に
よれば、真空断熱槽内の分子のうち水素分子は水素貯蔵
合金に貯蔵される。その他の比較的凝固点の高い分子、
例えば酸素分子は、水素貯蔵合金と化学反応を起こし、
化合物、例えば酸化物（例えば酸化バナジウム）として
水素貯蔵合金に留まる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記第１の改良案に係
る極低温冷凍装置では、真空断熱槽内の真空度は真空ポ
ンプの掃気能力に依存し、一定の高真空を得ようとする
と、非常に高価でかつ大きな真空ポンプを使用しなけれ
ばならず、コスト面、スペース面において不利であると
いう問題がある。また、極低温冷凍装置の構成として必
須な冷凍機の駆動力のみならず、真空ポンプを駆動させ
るための駆動力を外部から得なければならず、動力消費
量が増大してしまうとともに、自己の真空を自己の系内
で保持するという自立系の真空保持機構とすることがで
きないという問題がある。
る極低温冷凍装置では、真空断熱槽内の真空度は真空ポ
ンプの掃気能力に依存し、一定の高真空を得ようとする
と、非常に高価でかつ大きな真空ポンプを使用しなけれ
ばならず、コスト面、スペース面において不利であると
いう問題がある。また、極低温冷凍装置の構成として必
須な冷凍機の駆動力のみならず、真空ポンプを駆動させ
るための駆動力を外部から得なければならず、動力消費
量が増大してしまうとともに、自己の真空を自己の系内
で保持するという自立系の真空保持機構とすることがで
きないという問題がある。
【０００８】上記第２の改良案に係る極低温冷凍装置で
は、上記第１の改良案にかかる極低温冷凍装置と違って
大きくかつ高価な真空ポンプを必要としないばかりでな
く、冷凍機の低温生成部に吸着パネルを取り付けるとい
う簡便な構成で自立系の真空保持機構として真空断熱槽
内の真空状態を維持することができるが、液体窒素レベ
ル（約８０Ｋ）の温度雰囲気では水素分子等の凝固点の
低い分子をトラップできず、長時間使用していくにつれ
て壁内部からの水素分子の放出により真空度が増加して
しまうという問題がある。冷凍機の能力を向上させて低
温生成部での温度を２０Ｋ以下に低下すれば水素分子も
吸着パネルでトラップできるようになるが、冷凍機の本
来の役割は被冷却体を冷却することであり、分子をトラ
ップするための冷凍の提供は付随的機能にすぎないの
で、この付随的機能のために冷凍機の能力を向上させる
ことは現実的ではないし、また過冷却により電子デバイ
ス等の被冷却体の性能を維持することができなくなる可
能性もあるという問題がある。
は、上記第１の改良案にかかる極低温冷凍装置と違って
大きくかつ高価な真空ポンプを必要としないばかりでな
く、冷凍機の低温生成部に吸着パネルを取り付けるとい
う簡便な構成で自立系の真空保持機構として真空断熱槽
内の真空状態を維持することができるが、液体窒素レベ
ル（約８０Ｋ）の温度雰囲気では水素分子等の凝固点の
低い分子をトラップできず、長時間使用していくにつれ
て壁内部からの水素分子の放出により真空度が増加して
しまうという問題がある。冷凍機の能力を向上させて低
温生成部での温度を２０Ｋ以下に低下すれば水素分子も
吸着パネルでトラップできるようになるが、冷凍機の本
来の役割は被冷却体を冷却することであり、分子をトラ
ップするための冷凍の提供は付随的機能にすぎないの
で、この付随的機能のために冷凍機の能力を向上させる
ことは現実的ではないし、また過冷却により電子デバイ
ス等の被冷却体の性能を維持することができなくなる可
能性もあるという問題がある。
【０００９】上記第３の改良案に係る極低温冷凍装置で
は、水素分子は水素貯蔵合金に貯蔵（吸蔵）することが
できるが、水素以外の凝固点の高い分子は水素貯蔵合金
と化学反応を起こして化合物として取り込まれるので、
その取り込み量が水素に比べて著しく少なく、水素貯蔵
合金の再活性化が必要となる。この再活性化は、水素貯
蔵合金を５００〜８００℃に加熱することで実行される
が、加熱のためのヒータが必要であり、ヒータを取り付
けるためのコストやヒータに通電するための電力がかか
るばかりでなく、極低温冷凍装置の運転中に度々再活性
化のための操作を行わなければならないというわずらわ
しさがある。
は、水素分子は水素貯蔵合金に貯蔵（吸蔵）することが
できるが、水素以外の凝固点の高い分子は水素貯蔵合金
と化学反応を起こして化合物として取り込まれるので、
その取り込み量が水素に比べて著しく少なく、水素貯蔵
合金の再活性化が必要となる。この再活性化は、水素貯
蔵合金を５００〜８００℃に加熱することで実行される
が、加熱のためのヒータが必要であり、ヒータを取り付
けるためのコストやヒータに通電するための電力がかか
るばかりでなく、極低温冷凍装置の運転中に度々再活性
化のための操作を行わなければならないというわずらわ
しさがある。
【００１０】以上のように、いずれの改良案でも一長一
短であり、より安価でより長時間安定して真空を維持で
きる真空断熱槽を備える極低温冷凍装置とすることはで
きなかった。
短であり、より安価でより長時間安定して真空を維持で
きる真空断熱槽を備える極低温冷凍装置とすることはで
きなかった。
【００１１】故に、本発明は、上記実情に鑑みなされた
ものであり、真空断熱槽及びこの真空断熱槽に組み込ま
れた冷凍機を具備する極低温冷凍装置において、コスト
アップを招来せず、かつ真空断熱槽内の真空度を長時間
安定して維持でき、さらには運転中の作業性を向上させ
ることを技術的課題とするものである。
ものであり、真空断熱槽及びこの真空断熱槽に組み込ま
れた冷凍機を具備する極低温冷凍装置において、コスト
アップを招来せず、かつ真空断熱槽内の真空度を長時間
安定して維持でき、さらには運転中の作業性を向上させ
ることを技術的課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るためになされた請求項１に記載の発明は、真空断熱槽
と、少なくとも低温生成部が前記真空断熱槽内に配設さ
れた状態で前記真空断熱槽に組み込まれた冷凍機と、前
記低温生成部に取り付けられ前記真空断熱槽内の分子の
うち水素分子以外の分子を吸着可能な吸着パネルと、前
記真空断熱槽内に配設され前記真空断熱槽内の水素分子
を吸着可能な水素吸着体とを具備することを特徴とする
極低温冷凍装置としたことである。
るためになされた請求項１に記載の発明は、真空断熱槽
と、少なくとも低温生成部が前記真空断熱槽内に配設さ
れた状態で前記真空断熱槽に組み込まれた冷凍機と、前
記低温生成部に取り付けられ前記真空断熱槽内の分子の
うち水素分子以外の分子を吸着可能な吸着パネルと、前
記真空断熱槽内に配設され前記真空断熱槽内の水素分子
を吸着可能な水素吸着体とを具備することを特徴とする
極低温冷凍装置としたことである。
【００１３】上記請求項１の発明によれば、極低温冷凍
装置は、真空断熱槽と、少なくとも低温生成部が真空断
熱槽内に配設された状態で真空断熱槽に組み込まれた冷
凍機と、冷凍機の低温生成部に取り付けられた吸着パネ
ルと、真空断熱槽内に配設された水素吸着体とを具備す
る。冷凍機の低温生成部に取り付けられた吸着パネル
は、真空断熱槽内の分子のうち水素分子以外の比較的凝
固点の高い大部分の分子を吸着することのできるパネ
ル、例えば活性炭等が張り付けられたパネル、である。
また真空断熱槽内に配設された水素吸着体は、真空断熱
槽内の水素分子を吸着することのできるもの、例えばバ
ナジウム合金等の水素貯蔵合金等、である。従って、極
低温冷凍装置の運転中、真空断熱槽内の分子のうち水素
分子以外の凝固点の比較的高い大部分の分子（例えば酸
素分子、窒素分子等）は、冷凍機の低温生成部に取り付
けられた吸着パネルによって吸着され、水素分子は真空
断熱槽内に配設された水素吸着体によって吸着される。
装置は、真空断熱槽と、少なくとも低温生成部が真空断
熱槽内に配設された状態で真空断熱槽に組み込まれた冷
凍機と、冷凍機の低温生成部に取り付けられた吸着パネ
ルと、真空断熱槽内に配設された水素吸着体とを具備す
る。冷凍機の低温生成部に取り付けられた吸着パネル
は、真空断熱槽内の分子のうち水素分子以外の比較的凝
固点の高い大部分の分子を吸着することのできるパネ
ル、例えば活性炭等が張り付けられたパネル、である。
また真空断熱槽内に配設された水素吸着体は、真空断熱
槽内の水素分子を吸着することのできるもの、例えばバ
ナジウム合金等の水素貯蔵合金等、である。従って、極
低温冷凍装置の運転中、真空断熱槽内の分子のうち水素
分子以外の凝固点の比較的高い大部分の分子（例えば酸
素分子、窒素分子等）は、冷凍機の低温生成部に取り付
けられた吸着パネルによって吸着され、水素分子は真空
断熱槽内に配設された水素吸着体によって吸着される。
【００１４】このように請求項１の発明は、吸着される
分子を水素分子とそれ以外の分子とに分け、水素分子は
水素吸着体で吸着し、それ以外の分子は吸着パネルによ
り吸着するので、真空断熱槽内のほとんどの分子は吸着
パネルか水素吸着体で吸着され、真空断熱槽内を長時間
にわたり真空状態に維持することができる。
分子を水素分子とそれ以外の分子とに分け、水素分子は
水素吸着体で吸着し、それ以外の分子は吸着パネルによ
り吸着するので、真空断熱槽内のほとんどの分子は吸着
パネルか水素吸着体で吸着され、真空断熱槽内を長時間
にわたり真空状態に維持することができる。
【００１５】請求項１の発明は、上記構成及び作用に示
したように真空ポンプ等を使用しないコスト的及びスペ
ース的に有利な構成で、真空断熱槽内の真空度を自立的
に維持することができる。また、吸着パネルで吸着する
ことのできない水素分子は水素貯蔵合金等の水素吸着体
で吸着することができるので、極低温冷凍装置を長時間
使用する場合においも、槽内への水素分子の放出により
槽内圧力が上昇することはなく、長時間にわたり真空断
熱槽内の真空度を維持することができる。さらに、水素
吸着体は水素を主として吸着し、それ以外の分子は吸着
パネルで吸着されるため、水素吸着体と水素以外の分子
との化学反応による化合物が生じることが極めて少な
く、水素吸着体を再活性化する必要がない。このため従
来では必要であった再活性化のためのヒータ、そのヒー
タに通電するための電力を節約することができるととも
に、再活性化をする操作も省略でき、極低温冷凍装置の
運転作業性を著しく向上させることができる。
したように真空ポンプ等を使用しないコスト的及びスペ
ース的に有利な構成で、真空断熱槽内の真空度を自立的
に維持することができる。また、吸着パネルで吸着する
ことのできない水素分子は水素貯蔵合金等の水素吸着体
で吸着することができるので、極低温冷凍装置を長時間
使用する場合においも、槽内への水素分子の放出により
槽内圧力が上昇することはなく、長時間にわたり真空断
熱槽内の真空度を維持することができる。さらに、水素
吸着体は水素を主として吸着し、それ以外の分子は吸着
パネルで吸着されるため、水素吸着体と水素以外の分子
との化学反応による化合物が生じることが極めて少な
く、水素吸着体を再活性化する必要がない。このため従
来では必要であった再活性化のためのヒータ、そのヒー
タに通電するための電力を節約することができるととも
に、再活性化をする操作も省略でき、極低温冷凍装置の
運転作業性を著しく向上させることができる。
【００１６】上記真空断熱槽内の分子としては、真空断
熱槽内の真空中に残留する分子や、真空断熱槽の内壁か
ら放出される分子や、真空断熱槽の壁内部に貯蔵されて
その後に出てくる分子等がある。真空断熱槽内の真空中
に残留する分子としては主にＮ２、Ｏ２、真空断熱槽の
内壁から放出される分子としては主にＨ２Ｏ、真空断熱
槽の壁内部に貯蔵されてその後に出てくる分子としては
主にＨ２等がある。
熱槽内の真空中に残留する分子や、真空断熱槽の内壁か
ら放出される分子や、真空断熱槽の壁内部に貯蔵されて
その後に出てくる分子等がある。真空断熱槽内の真空中
に残留する分子としては主にＮ２、Ｏ２、真空断熱槽の
内壁から放出される分子としては主にＨ２Ｏ、真空断熱
槽の壁内部に貯蔵されてその後に出てくる分子としては
主にＨ２等がある。
【００１７】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、前記水素吸着体は、水素貯蔵合金であること
を特徴としている。
において、前記水素吸着体は、水素貯蔵合金であること
を特徴としている。
【００１８】上記請求項２の発明によれば、水素吸着体
として水素固溶量の大きい水素貯蔵合金（水素吸蔵合
金）を使用するので、当該極低温冷凍装置のライフサイ
クルにわたり、水素固溶量の飽和による水素吸着体の取
り替え作業を行うことを要せず、ランニングコストを低
下させることができる。
として水素固溶量の大きい水素貯蔵合金（水素吸蔵合
金）を使用するので、当該極低温冷凍装置のライフサイ
クルにわたり、水素固溶量の飽和による水素吸着体の取
り替え作業を行うことを要せず、ランニングコストを低
下させることができる。
【００１９】また、請求項３の発明は、請求項１または
２の発明において、前記冷凍機は無停電電源に接続され
ていることを特徴としている。
２の発明において、前記冷凍機は無停電電源に接続され
ていることを特徴としている。
【００２０】上記請求項３の発明によれば、冷凍機が無
停電電源に接続されているので、万が一停電となった場
合、冷凍機が突然停止することはない。冷凍機が突然停
止してしまうと、低温生成部が冷やされなくなり、その
ため吸着パネルで吸着した分子が再び真空断熱槽中に放
出されてしまう。この状態で再び冷凍機を運転させて
も、真空断熱槽内の真空度が低下しているために断熱状
態が良好でなく、外部からの熱侵入によって十分に低温
生成部で寒冷を発生することができず、それゆえ真空断
熱槽中に放出された分子を再吸着することができなくな
る。このため冷凍機において要求されるべき十分な冷凍
能力を発揮することがでなくなってしまう。これに対
し、冷凍機を無停電電源に接続しておけば、突然の停電
に対しても所定時間冷凍機の運転は継続され、この間に
適切な処置、例えば自家発電装置と冷凍機とを接続する
処置等を行うことができ、停電時であっても冷凍機を停
止させずに冷凍の発生を持続することができる可能性が
ある。このため、停電後の復旧作業に大きな助けとな
る。
停電電源に接続されているので、万が一停電となった場
合、冷凍機が突然停止することはない。冷凍機が突然停
止してしまうと、低温生成部が冷やされなくなり、その
ため吸着パネルで吸着した分子が再び真空断熱槽中に放
出されてしまう。この状態で再び冷凍機を運転させて
も、真空断熱槽内の真空度が低下しているために断熱状
態が良好でなく、外部からの熱侵入によって十分に低温
生成部で寒冷を発生することができず、それゆえ真空断
熱槽中に放出された分子を再吸着することができなくな
る。このため冷凍機において要求されるべき十分な冷凍
能力を発揮することがでなくなってしまう。これに対
し、冷凍機を無停電電源に接続しておけば、突然の停電
に対しても所定時間冷凍機の運転は継続され、この間に
適切な処置、例えば自家発電装置と冷凍機とを接続する
処置等を行うことができ、停電時であっても冷凍機を停
止させずに冷凍の発生を持続することができる可能性が
ある。このため、停電後の復旧作業に大きな助けとな
る。
【００２１】上記吸着パネルとしては、水素分子以外の
分子を吸着可能であれば特に限定されないが、好ましく
は、冷凍機の低温生成部に連結した熱伝導性の良好な材
質で形成されたパネルに活性炭やモレキュラーシーブ等
を張り付けたものが使用される。
分子を吸着可能であれば特に限定されないが、好ましく
は、冷凍機の低温生成部に連結した熱伝導性の良好な材
質で形成されたパネルに活性炭やモレキュラーシーブ等
を張り付けたものが使用される。
【００２２】上記水素貯蔵合金としては、水素分子を取
り込み可能なものであれば特に限定されないが、好まし
くは、バナジウム合金や、ジルコニウム合金が使用され
る。
り込み可能なものであれば特に限定されないが、好まし
くは、バナジウム合金や、ジルコニウム合金が使用され
る。
【００２３】また、上記技術的課題を解決するためにな
された請求項４の発明は、真空断熱槽と、少なくとも低
温生成部が前記真空断熱槽内に配設された状態で前記真
空断熱槽に組み込まれた冷凍機と、前記低温生成部に取
付けられ前記真空断熱槽内の浮遊分子を吸着可能な吸着
パネルと、前記真空断熱槽内に配設され前記真空断熱槽
内の浮遊分子のうちの特定の分子を選択的に吸着する吸
着体とを具備することを特徴とする極低温冷凍装置とす
ることである。
された請求項４の発明は、真空断熱槽と、少なくとも低
温生成部が前記真空断熱槽内に配設された状態で前記真
空断熱槽に組み込まれた冷凍機と、前記低温生成部に取
付けられ前記真空断熱槽内の浮遊分子を吸着可能な吸着
パネルと、前記真空断熱槽内に配設され前記真空断熱槽
内の浮遊分子のうちの特定の分子を選択的に吸着する吸
着体とを具備することを特徴とする極低温冷凍装置とす
ることである。
【００２４】また、請求項５の発明は、請求項４の発明
において、前記特定の分子は、前記吸着パネルでは吸着
することのできない分子であることを特徴としている。
において、前記特定の分子は、前記吸着パネルでは吸着
することのできない分子であることを特徴としている。
【００２５】また、請求項６の発明は、請求項４の発明
において、前記特定の分子は、水素分子であることを特
徴としている。
において、前記特定の分子は、水素分子であることを特
徴としている。
【００２６】また、請求項７の発明は、請求項４の発明
において、前記吸着体は、水素貯蔵合金であることを特
徴としている。
において、前記吸着体は、水素貯蔵合金であることを特
徴としている。
【００２７】また、請求項８の発明は、請求項４から７
のいずれか１項の発明において、前記冷凍機は無停電電
源に接続されていることを特徴としている。
のいずれか１項の発明において、前記冷凍機は無停電電
源に接続されていることを特徴としている。
【００２８】上記請求項４〜８の発明によれば、極低温
冷凍装置は、真空断熱槽と、少なくとも低温生成部が真
空断熱槽内に配設された状態で真空断熱槽に組み込まれ
た冷凍機と、冷凍機の低温生成部に取り付けられた吸着
パネルと、真空断熱槽内に配設された吸着体とを具備す
る。冷凍機の低温生成部に取り付けられた吸着パネル
は、真空断熱槽内の浮遊分子を吸着することのできるパ
ネルである。また、真空断熱槽内の配設された吸着体
は、真空断熱槽内の浮遊分子のうちの特定の分子を選択
的に吸着することのできるものである。従って、極低温
冷凍装置の運転中、真空断熱槽内の浮遊分子は、吸着パ
ネルで主に吸着され、吸着パネルで吸着できないような
水素分子等の特定の分子は吸着体で選択的に吸着され
る。このため、槽内の浮遊分子は吸着パネルか吸着体の
いずれかに吸着され、真空断熱槽内を長時間にわたり真
空状態に維持することができる。
冷凍装置は、真空断熱槽と、少なくとも低温生成部が真
空断熱槽内に配設された状態で真空断熱槽に組み込まれ
た冷凍機と、冷凍機の低温生成部に取り付けられた吸着
パネルと、真空断熱槽内に配設された吸着体とを具備す
る。冷凍機の低温生成部に取り付けられた吸着パネル
は、真空断熱槽内の浮遊分子を吸着することのできるパ
ネルである。また、真空断熱槽内の配設された吸着体
は、真空断熱槽内の浮遊分子のうちの特定の分子を選択
的に吸着することのできるものである。従って、極低温
冷凍装置の運転中、真空断熱槽内の浮遊分子は、吸着パ
ネルで主に吸着され、吸着パネルで吸着できないような
水素分子等の特定の分子は吸着体で選択的に吸着され
る。このため、槽内の浮遊分子は吸着パネルか吸着体の
いずれかに吸着され、真空断熱槽内を長時間にわたり真
空状態に維持することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態により
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００３０】図１は、本例における極低温冷凍装置の断
面概略図である。図１に示すように、本例における極低
温冷凍装置１００は、真空断熱槽１０と、該真空断熱槽
１０に組み込まれたパルス管冷凍機２０とを備えて構成
されている。
面概略図である。図１に示すように、本例における極低
温冷凍装置１００は、真空断熱槽１０と、該真空断熱槽
１０に組み込まれたパルス管冷凍機２０とを備えて構成
されている。
【００３１】真空断熱槽１０は、円盤状の底板１１と、
一端が開口した円筒状の蓋１２とで構成されている。底
板１１は、蓋１２の開口面を塞ぐように配置され、蓋１
２の開口部側端部にフランジ状に形成されたフランジ部
１２ａと突き合わせられ、この突き合わせ面で底板１１
と蓋１２とが気密的に締結されている。
一端が開口した円筒状の蓋１２とで構成されている。底
板１１は、蓋１２の開口面を塞ぐように配置され、蓋１
２の開口部側端部にフランジ状に形成されたフランジ部
１２ａと突き合わせられ、この突き合わせ面で底板１１
と蓋１２とが気密的に締結されている。
【００３２】パルス管冷凍機２０は、大きくわけて圧縮
部３０と膨張部４０とに分けられており、圧縮部３０と
膨張部４０とは細管５０で連結されている。
部３０と膨張部４０とに分けられており、圧縮部３０と
膨張部４０とは細管５０で連結されている。
【００３３】圧縮部３０は、いわゆるリニアモータ圧縮
機で構成されている。具体的には、圧縮部３０は、ハウ
ジング３１と、ハウジング３１内に配設された固定部材
３２と、固定部材３２に固着した永久磁石３３と、可動
体３４を具備する。
機で構成されている。具体的には、圧縮部３０は、ハウ
ジング３１と、ハウジング３１内に配設された固定部材
３２と、固定部材３２に固着した永久磁石３３と、可動
体３４を具備する。
【００３４】ハウジング３１は、図に示すように内部が
中空の円筒状に形成されており、その一端面３１ａ側に
は貫通孔３１１、３１１が形成されている。
中空の円筒状に形成されており、その一端面３１ａ側に
は貫通孔３１１、３１１が形成されている。
【００３５】ハウジング３１内に配設された固定部材３
２は、ハウジング３１の他端面３１ｂに対面して接触配
置された円盤状のフランジ部３２ａと、該フランジ部３
２ａの内周側から垂直に延びて円筒状に形成されたシリ
ンダ部３２ｂとを備えて構成されている。また固定部材
３２のフランジ部３２ａには、リング状の永久磁石３３
が取り付けられている。
２は、ハウジング３１の他端面３１ｂに対面して接触配
置された円盤状のフランジ部３２ａと、該フランジ部３
２ａの内周側から垂直に延びて円筒状に形成されたシリ
ンダ部３２ｂとを備えて構成されている。また固定部材
３２のフランジ部３２ａには、リング状の永久磁石３３
が取り付けられている。
【００３６】可動体３４は、円盤状に形成された支持部
３４１と、該支持部３４１の外周縁から図示下方に延び
たリング状のボビン３４２と、ボビン３４２に巻回され
たコイル３４３と、支持部３４１の略中央から同軸上に
図示下方に延びたロッド３４４と、該ロッド３４４の先
端（図示下端）に連結されたピストン３４５と、一端が
支持部３４１の図示上面に連結され他端がハウジング３
１の内壁面に連結されたスプリング３４６とを備えて構
成されている。図に示すように、ボビン３４２及び該ボ
ビン３４２に巻回されたコイル３４３は、リング状の永
久磁石３３と固定部材３２のシリンダ部３２ｂとの間の
隙間に位置するように配置されている。また、ピストン
３４５は、固定部材３２のシリンダ部３２ｂの内周側に
位置して該シリンダ部３２ｂの内周側を摺動可能なよう
に配置されている。従って、ピストン３４５の前面３４
５ａとシリンダ部３２ｂの内壁面とハウジング３１の内
壁面とで圧縮室Ａを構成している。
３４１と、該支持部３４１の外周縁から図示下方に延び
たリング状のボビン３４２と、ボビン３４２に巻回され
たコイル３４３と、支持部３４１の略中央から同軸上に
図示下方に延びたロッド３４４と、該ロッド３４４の先
端（図示下端）に連結されたピストン３４５と、一端が
支持部３４１の図示上面に連結され他端がハウジング３
１の内壁面に連結されたスプリング３４６とを備えて構
成されている。図に示すように、ボビン３４２及び該ボ
ビン３４２に巻回されたコイル３４３は、リング状の永
久磁石３３と固定部材３２のシリンダ部３２ｂとの間の
隙間に位置するように配置されている。また、ピストン
３４５は、固定部材３２のシリンダ部３２ｂの内周側に
位置して該シリンダ部３２ｂの内周側を摺動可能なよう
に配置されている。従って、ピストン３４５の前面３４
５ａとシリンダ部３２ｂの内壁面とハウジング３１の内
壁面とで圧縮室Ａを構成している。
【００３７】ハウジング３１の圧縮室Ａを形成する部分
には孔３１２が形成されている。この孔３１２には細管
５０の一端が連通している。細管５０の他端は、真空断
熱槽１０の底板１１に形成された孔１１ａに連通してい
る。
には孔３１２が形成されている。この孔３１２には細管
５０の一端が連通している。細管５０の他端は、真空断
熱槽１０の底板１１に形成された孔１１ａに連通してい
る。
【００３８】膨張部４０は、低温端４１ａ及び高温端４
１ｂとを備え円筒状に形成された蓄冷器４１と、蓄冷器
４１の低温端４１ａに熱的に結合された低温生成部とし
てのコールドヘッド４２と、低温端４３ａ及び高温端４
３ｂを備え該低温端４３ａで蓄冷器４１の低温端４1ａ
に連通した円筒中空状のパルス管４３と、パルス管４３
の高温端４３ｂに細管４４を介して連通したバッファタ
ンク４５とを備えて構成されている。また蓄冷器４１の
高温端４１ｂは、真空断熱槽１０の底板１１に形成され
た孔１１ａを介して細管５０と連通している。従って、
圧縮室Ａ内の空間は細管５０で膨張部４０の蓄冷器４
１、パルス管４３、細管４４、バッファタンク４５内の
空間に連通している。
１ｂとを備え円筒状に形成された蓄冷器４１と、蓄冷器
４１の低温端４１ａに熱的に結合された低温生成部とし
てのコールドヘッド４２と、低温端４３ａ及び高温端４
３ｂを備え該低温端４３ａで蓄冷器４１の低温端４1ａ
に連通した円筒中空状のパルス管４３と、パルス管４３
の高温端４３ｂに細管４４を介して連通したバッファタ
ンク４５とを備えて構成されている。また蓄冷器４１の
高温端４１ｂは、真空断熱槽１０の底板１１に形成され
た孔１１ａを介して細管５０と連通している。従って、
圧縮室Ａ内の空間は細管５０で膨張部４０の蓄冷器４
１、パルス管４３、細管４４、バッファタンク４５内の
空間に連通している。
【００３９】コールドヘッド４２は、図示せぬ電子デバ
イス等の被冷却体と接触してこの被冷却体を冷却するも
のである。このコールドヘッド４２には、吸着パネル５
１が取り付けられている。この吸着パネル５１は、熱伝
導度が良好な材質で形成されたパネル板５２と、パネル
板５２の表面に張り付けられた吸着材としての活性炭５
３とを備えて構成されている。
イス等の被冷却体と接触してこの被冷却体を冷却するも
のである。このコールドヘッド４２には、吸着パネル５
１が取り付けられている。この吸着パネル５１は、熱伝
導度が良好な材質で形成されたパネル板５２と、パネル
板５２の表面に張り付けられた吸着材としての活性炭５
３とを備えて構成されている。
【００４０】また、真空断熱槽１０内には、水素吸着体
としての水素貯蔵合金５４が配設されている。この水素
貯蔵合金５４は、本例ではバナジウム合金である。
としての水素貯蔵合金５４が配設されている。この水素
貯蔵合金５４は、本例ではバナジウム合金である。
【００４１】圧縮部３０の可動体３４を構成するコイル
３４３は、その両端がそれぞれ孔３１１を通ってハウジ
ング３０の外部に出ており、その先端は駆動装置（イン
バータ）５５に電気的に接続されている。この駆動装置
５５は内部に無停電電源５５ａが組み込まれている。ま
た駆動装置５５にはコンセント５５ｂが備え付けられて
おり、このコンセント５５ｂを電源に接続することによ
り、無停電電源５５ａを介して駆動装置５５に電力が供
給される。
３４３は、その両端がそれぞれ孔３１１を通ってハウジ
ング３０の外部に出ており、その先端は駆動装置（イン
バータ）５５に電気的に接続されている。この駆動装置
５５は内部に無停電電源５５ａが組み込まれている。ま
た駆動装置５５にはコンセント５５ｂが備え付けられて
おり、このコンセント５５ｂを電源に接続することによ
り、無停電電源５５ａを介して駆動装置５５に電力が供
給される。
【００４２】また、図からわかるように、パルス管４３
の高温端４３ｂに連通した細管４４は、真空断熱槽１０
の底板１１に形成された孔１１ｂを通って真空断熱槽１
０の外部に出ており、その先端でバッファタンク４５に
連通している。従って、本例において、パルス管冷凍機
２０のうち真空断熱槽１０内に配設されている部分は、
蓄冷器４１、コールドヘッド（低温生成部）４２、パル
ス管４３、及び細管４４の一部である。
の高温端４３ｂに連通した細管４４は、真空断熱槽１０
の底板１１に形成された孔１１ｂを通って真空断熱槽１
０の外部に出ており、その先端でバッファタンク４５に
連通している。従って、本例において、パルス管冷凍機
２０のうち真空断熱槽１０内に配設されている部分は、
蓄冷器４１、コールドヘッド（低温生成部）４２、パル
ス管４３、及び細管４４の一部である。
【００４３】上記構成の極低温冷凍装置１００におい
て、まずパルス管冷凍機２０を駆動させる前に、粗引き
ポンプで真空断熱槽１０内を真空状態にしておく。その
後、コンセント５５ｂを交流電源に差し込んでパルス管
冷凍機２０を駆動させる。すると、無停電電源５５ａを
経て駆動装置５５に電力が供給される。この電力はさら
にコイル３４２に供給される。すると、電磁誘導によっ
てコイル３４２が図示上下方向に往復動する。コイル３
４２の往復動に伴って、可動体３４全体がスプリング３
４６によって弾性支持されながら往復動する。この往復
動によって、ピストン３４は、シリンダ部３２ｂの内周
側を摺動する。このため圧縮室Ａの空間内の作動ガスは
圧縮・膨張を繰り返す。作動ガスの圧縮・膨張は、細管
５０によって膨張部４０に伝達され、コールドヘッド４
２において寒冷を発生する。このコールドヘッド４２の
寒冷によって、図示せぬ電子デバイス等の被冷却体が冷
却される。
て、まずパルス管冷凍機２０を駆動させる前に、粗引き
ポンプで真空断熱槽１０内を真空状態にしておく。その
後、コンセント５５ｂを交流電源に差し込んでパルス管
冷凍機２０を駆動させる。すると、無停電電源５５ａを
経て駆動装置５５に電力が供給される。この電力はさら
にコイル３４２に供給される。すると、電磁誘導によっ
てコイル３４２が図示上下方向に往復動する。コイル３
４２の往復動に伴って、可動体３４全体がスプリング３
４６によって弾性支持されながら往復動する。この往復
動によって、ピストン３４は、シリンダ部３２ｂの内周
側を摺動する。このため圧縮室Ａの空間内の作動ガスは
圧縮・膨張を繰り返す。作動ガスの圧縮・膨張は、細管
５０によって膨張部４０に伝達され、コールドヘッド４
２において寒冷を発生する。このコールドヘッド４２の
寒冷によって、図示せぬ電子デバイス等の被冷却体が冷
却される。
【００４４】極低温冷凍装置１００の運転中において、
真空断熱槽１０内には、残留している分子（例えば
Ｎ２、Ｏ２）、真空断熱槽１０の内壁面（底板１１及び
蓋１２の内壁面）から放出される分子（例えばＨ
２Ｏ）、真空断熱槽１０の壁内に貯蔵されていてそこか
ら出てきた分子（例えばＨ２）が存在し、槽内を浮遊し
ている。この場合において、コールドヘッド４２の温度
が約８０Ｋに維持されているとすると、比較的凝固点の
高い浮遊分子、例えばＮ２、Ｏ２分子やＨ２Ｏ分子は、
コールドヘッド４２付近を浮遊しているときに、該コー
ルドヘッド４２の低温（約８０Ｋ）下でその運動エネル
ギーが十分小さくなり、吸着パネル５１を構成する活性
炭５３に吸着される。ところが、比較的凝固点の低い浮
遊分子、例えば水素分子は、コールドヘッド４２付近を
浮遊しても、該コールドヘッド４２の低温（約８０Ｋ）
下でその運動エネルギーが十分大きく、吸着パネル５１
では吸着することができない。このように、吸着パネル
５１で吸着できない水素分子のような特定の浮遊分子
は、水素貯蔵合金５３によって選択的に吸着される。
真空断熱槽１０内には、残留している分子（例えば
Ｎ２、Ｏ２）、真空断熱槽１０の内壁面（底板１１及び
蓋１２の内壁面）から放出される分子（例えばＨ
２Ｏ）、真空断熱槽１０の壁内に貯蔵されていてそこか
ら出てきた分子（例えばＨ２）が存在し、槽内を浮遊し
ている。この場合において、コールドヘッド４２の温度
が約８０Ｋに維持されているとすると、比較的凝固点の
高い浮遊分子、例えばＮ２、Ｏ２分子やＨ２Ｏ分子は、
コールドヘッド４２付近を浮遊しているときに、該コー
ルドヘッド４２の低温（約８０Ｋ）下でその運動エネル
ギーが十分小さくなり、吸着パネル５１を構成する活性
炭５３に吸着される。ところが、比較的凝固点の低い浮
遊分子、例えば水素分子は、コールドヘッド４２付近を
浮遊しても、該コールドヘッド４２の低温（約８０Ｋ）
下でその運動エネルギーが十分大きく、吸着パネル５１
では吸着することができない。このように、吸着パネル
５１で吸着できない水素分子のような特定の浮遊分子
は、水素貯蔵合金５３によって選択的に吸着される。
【００４５】また、パルス管冷凍機２０の運転中、停電
が起こった場合、無停電電源５５ａにより停電時でもパ
ルス管冷凍機２０は運転を継続する。この無停電電源に
５５ａによるパルス管冷凍機２０の運転中にしかるべき
処置を取ることにより、パルス管冷凍機２０が停止する
ことによって生じる不具合を解消できる。
が起こった場合、無停電電源５５ａにより停電時でもパ
ルス管冷凍機２０は運転を継続する。この無停電電源に
５５ａによるパルス管冷凍機２０の運転中にしかるべき
処置を取ることにより、パルス管冷凍機２０が停止する
ことによって生じる不具合を解消できる。
【００４６】以上のように、本例の極低温冷凍装置１０
０は、真空断熱槽１０と、少なくとも低温生成部（コー
ルドヘッド４２）が真空断熱槽１０内に配設された状態
で真空断熱槽１０に組み込まれたパルス管冷凍機２０
と、パルス管冷凍機２０の低温生成部（コールドヘッド
４２）に取り付けられた吸着パネル５１と、真空断熱槽
１０内に配設された吸着体（水素貯蔵合金５４）とを具
備し、パルス管冷凍機２０の低温生成部（コールドヘッ
ド４２）に取り付けられた吸着パネル５１は真空断熱槽
１０内の浮遊分子のうち水素分子以外の比較的凝固点の
高い大部分の分子を吸着し、真空断熱槽１０内に配設さ
れた吸着体（水素貯蔵合金５４）は真空断熱槽１０内の
浮遊分子のうち吸着パネル５１で吸着できない特定の分
子（本例では水素分子）を選択的に吸着するので、真空
断熱槽内部のほとんどの分子は吸着パネル５１か吸着体
（水素貯蔵合金５４）で吸着され、真空断熱槽１０内の
真空状態を維持することができる。
０は、真空断熱槽１０と、少なくとも低温生成部（コー
ルドヘッド４２）が真空断熱槽１０内に配設された状態
で真空断熱槽１０に組み込まれたパルス管冷凍機２０
と、パルス管冷凍機２０の低温生成部（コールドヘッド
４２）に取り付けられた吸着パネル５１と、真空断熱槽
１０内に配設された吸着体（水素貯蔵合金５４）とを具
備し、パルス管冷凍機２０の低温生成部（コールドヘッ
ド４２）に取り付けられた吸着パネル５１は真空断熱槽
１０内の浮遊分子のうち水素分子以外の比較的凝固点の
高い大部分の分子を吸着し、真空断熱槽１０内に配設さ
れた吸着体（水素貯蔵合金５４）は真空断熱槽１０内の
浮遊分子のうち吸着パネル５１で吸着できない特定の分
子（本例では水素分子）を選択的に吸着するので、真空
断熱槽内部のほとんどの分子は吸着パネル５１か吸着体
（水素貯蔵合金５４）で吸着され、真空断熱槽１０内の
真空状態を維持することができる。
【００４７】また、本例の極低温冷凍装置１００は、真
空ポンプ等を使用しないコスト的及びスペース的に有利
な構成で、真空断熱槽１０内の真空度を自立的に維持す
ることができる。
空ポンプ等を使用しないコスト的及びスペース的に有利
な構成で、真空断熱槽１０内の真空度を自立的に維持す
ることができる。
【００４８】また、吸着パネル５１で吸着することので
きない水素分子は水素吸着体（水素貯蔵合金５４）で吸
着することができるので、極低温冷凍装置１００を長時
間使用する場合においも、水素分子の放出により槽内圧
力が上昇することはなく、長時間にわたり真空断熱槽内
の真空度を維持することができる。
きない水素分子は水素吸着体（水素貯蔵合金５４）で吸
着することができるので、極低温冷凍装置１００を長時
間使用する場合においも、水素分子の放出により槽内圧
力が上昇することはなく、長時間にわたり真空断熱槽内
の真空度を維持することができる。
【００４９】また、水素吸着体（水素貯蔵合金５４）は
水素を主として吸着し、それ以外の分子は吸着パネル５
１で吸着されるため、水素吸着体（水素貯蔵合金５４）
と水素以外の分子との化学反応による化合物が生じるこ
とが極めて少なく、水素吸着体（水素貯蔵合金５４）を
再活性化する必要がない。このため従来では必要であっ
た再活性化のためのヒータ、そのヒータに通電するため
の電力を節約することができるとともに、再活性化をす
る操作も省略でき、極低温冷凍装置の運転作業性を著し
く向上させることができる。
水素を主として吸着し、それ以外の分子は吸着パネル５
１で吸着されるため、水素吸着体（水素貯蔵合金５４）
と水素以外の分子との化学反応による化合物が生じるこ
とが極めて少なく、水素吸着体（水素貯蔵合金５４）を
再活性化する必要がない。このため従来では必要であっ
た再活性化のためのヒータ、そのヒータに通電するため
の電力を節約することができるとともに、再活性化をす
る操作も省略でき、極低温冷凍装置の運転作業性を著し
く向上させることができる。
【００５０】また、水素吸着体として水素固溶量の大き
い水素貯蔵合金５４を使用しているので、当該極低温冷
凍装置１００のライフサイクルにわたり、水素固溶量の
飽和による水素貯蔵合金５４の取り替え作業を行うこと
を要せず、ランニングコストを低下させることができ
る。
い水素貯蔵合金５４を使用しているので、当該極低温冷
凍装置１００のライフサイクルにわたり、水素固溶量の
飽和による水素貯蔵合金５４の取り替え作業を行うこと
を要せず、ランニングコストを低下させることができ
る。
【００５１】また、パルス管冷凍機２０を無停電電源５
５ａに接続しているので、万が一停電となった場合、パ
ルス管冷凍機２０が突然停止することはない。冷凍機が
突然停止してしまうと、低温生成部が冷やされなくな
り、そのため吸着パネルで吸着した分子が再び真空断熱
槽中に放出されてしまう。この状態で再び冷凍機を運転
させても、真空断熱槽内の真空度が低下しているために
断熱状態が良好でなく、外部からの熱侵入によって十分
に低温生成部で寒冷を発生することができず、それゆえ
真空断熱槽中に放出された分子を再吸着することができ
なくなる。このため冷凍機において要求されるべき十分
な冷凍能力を発揮することがでなくなってしまう。これ
に対し、本例のようにパルス管冷凍機２０を無停電電源
５５ａに接続しておけば、突然の停電に対しても所定時
間パルス管冷凍機２０の運転は継続され、この間に適切
な処置、例えば自家発電装置とパルス管冷凍機２０とを
接続する処置等を行うことができ、停電時であってもパ
ルス管冷凍機２０を停止させずに冷凍の発生を持続する
ことができる可能性がある。このため、停電後の復旧作
業に大きな助けとなる。
５ａに接続しているので、万が一停電となった場合、パ
ルス管冷凍機２０が突然停止することはない。冷凍機が
突然停止してしまうと、低温生成部が冷やされなくな
り、そのため吸着パネルで吸着した分子が再び真空断熱
槽中に放出されてしまう。この状態で再び冷凍機を運転
させても、真空断熱槽内の真空度が低下しているために
断熱状態が良好でなく、外部からの熱侵入によって十分
に低温生成部で寒冷を発生することができず、それゆえ
真空断熱槽中に放出された分子を再吸着することができ
なくなる。このため冷凍機において要求されるべき十分
な冷凍能力を発揮することがでなくなってしまう。これ
に対し、本例のようにパルス管冷凍機２０を無停電電源
５５ａに接続しておけば、突然の停電に対しても所定時
間パルス管冷凍機２０の運転は継続され、この間に適切
な処置、例えば自家発電装置とパルス管冷凍機２０とを
接続する処置等を行うことができ、停電時であってもパ
ルス管冷凍機２０を停止させずに冷凍の発生を持続する
ことができる可能性がある。このため、停電後の復旧作
業に大きな助けとなる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
真空断熱槽及びこの真空断熱槽に組み込まれた冷凍機を
具備する極低温冷凍装置において、コストアップを招来
せず、かつ真空断熱槽内の真空度を長時間安定して維持
でき、さらには運転中の作業性を向上させることができ
る。
真空断熱槽及びこの真空断熱槽に組み込まれた冷凍機を
具備する極低温冷凍装置において、コストアップを招来
せず、かつ真空断熱槽内の真空度を長時間安定して維持
でき、さらには運転中の作業性を向上させることができ
る。
【図１】本発明の実施形態における極低温冷凍装置の断
面概略図である。
面概略図である。
１０・・・真空断熱槽 １１・・・底板 １２・・・蓋 ２０・・・パルス管冷凍機（冷凍機） ３０・・・圧縮部 ４０・・・膨張部 ４２・・・コールドヘッド（低温生成部） ５１・・・吸着パネル ５２・・・パネル板 ５３・・・活性炭 ５４・・・水素貯蔵合金（水素吸着体、吸着体） ５５・・・駆動装置（インバータ） ５５ａ・・・無停電電源 １００・・・極低温冷凍装置
Claims (8)
- 【請求項１】 真空断熱槽と、少なくとも低温生成部が
前記真空断熱槽内に配設された状態で前記真空断熱槽に
組み込まれた冷凍機と、前記低温生成部に取り付けられ
前記真空断熱槽内の分子のうち水素分子以外の分子を吸
着可能な吸着パネルと、前記真空断熱槽内に配設され前
記真空断熱槽内の水素分子を吸着可能な水素吸着体とを
具備することを特徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記水素吸着体は、水素貯蔵合金であることを特徴とす
る極低温冷凍装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記冷凍機は無停電電源に接続されていることを特徴と
する極低温冷凍装置。 - 【請求項４】 真空断熱槽と、少なくとも低温生成部が
前記真空断熱槽内に配設された状態で前記真空断熱槽に
組み込まれた冷凍機と、前記低温生成部に取付けられ前
記真空断熱槽内の浮遊分子を吸着可能な吸着パネルと、
前記真空断熱槽内に配設され前記真空断熱槽内の浮遊分
子のうちの特定の分子を選択的に吸着する吸着体とを具
備することを特徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項５】 請求項４において、 前記特定の分子は、前記吸着パネルでは吸着することの
できない分子であることを特徴とする極低温冷凍装置。 - 【請求項６】 請求項４において、 前記特定の分子は、水素分子であることを特徴とする極
低温冷凍装置。 - 【請求項７】 請求項４において、 前記吸着体は、水素貯蔵合金を含むことを特徴とする極
低温冷凍装置。 - 【請求項８】 請求項４から７のいずれか１項におい
て、 前記冷凍機は無停電電源に接続されていることを特徴と
する極低温冷凍装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000309235A JP2001194018A (ja) | 1999-10-19 | 2000-10-10 | 極低温冷凍装置 |
| US09/691,264 US6412290B1 (en) | 1999-10-19 | 2000-10-19 | Cryogenic refrigerating device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29663699 | 1999-10-19 | ||
| JP11-296636 | 1999-10-19 | ||
| JP2000309235A JP2001194018A (ja) | 1999-10-19 | 2000-10-10 | 極低温冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001194018A true JP2001194018A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=26560774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000309235A Pending JP2001194018A (ja) | 1999-10-19 | 2000-10-10 | 極低温冷凍装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6412290B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001194018A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003336921A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-11-28 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | ライドスルーを備えたパルス管冷凍システム |
| CN102814146A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-12-12 | 上海交通大学 | 用于高真空多层绝热低温容器中的高效除氢装置 |
| KR101791192B1 (ko) | 2010-12-30 | 2017-10-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | 디스플레이 장치 및 그 테스트 방법 |
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| US6676246B1 (en) | 2002-11-20 | 2004-01-13 | Lexmark International, Inc. | Heater construction for minimum pulse time |
| US7628022B2 (en) * | 2005-10-31 | 2009-12-08 | Clever Fellows Innovation Consortium, Inc. | Acoustic cooling device with coldhead and resonant driver separated |
| DE102011013577B4 (de) * | 2011-03-10 | 2013-02-28 | Karlsruher Institut für Technologie | Vorrichtung zur Speicherung von Wasserstoff und von magnetischer Energie sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb |
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| JPH10184540A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-14 | Anelva Corp | クライオポンプ |
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| JPH11166477A (ja) * | 1997-12-02 | 1999-06-22 | Ulvac Kuraio Kk | クライオポンプ |
| JPH11237128A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Aisin Seiki Co Ltd | 極低温冷凍機 |
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| US3992685A (en) * | 1972-09-05 | 1976-11-16 | Trw Systems & Energy | Chemical laser pump |
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| FR2739574B1 (fr) * | 1995-10-04 | 1997-11-14 | Cit Alcatel | Groupe de pompage secondaire |
| US5855118A (en) * | 1996-03-26 | 1999-01-05 | Saes Pure Gas, Inc. | Combination cryopump/getter pump and method for regenerating same |
| US5647219A (en) * | 1996-06-24 | 1997-07-15 | Hughes Electronics | Cooling system using a pulse-tube expander |
| US6154478A (en) * | 1998-06-30 | 2000-11-28 | The Boeing Company | Chemical oxygen-iodine laser (coil)/cryosorption vacuum pump system |
-
2000
- 2000-10-10 JP JP2000309235A patent/JP2001194018A/ja active Pending
- 2000-10-19 US US09/691,264 patent/US6412290B1/en not_active Expired - Fee Related
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| CN102814146B (zh) * | 2012-08-02 | 2014-07-02 | 上海交通大学 | 用于高真空多层绝热低温容器中的高效除氢装置 |
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|---|---|
| US6412290B1 (en) | 2002-07-02 |
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|
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| A02 | Decision of refusal |
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