JP2002277086A - 極低温冷凍装置 - Google Patents

極低温冷凍装置

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JP2002277086A
JP2002277086A JP2001081144A JP2001081144A JP2002277086A JP 2002277086 A JP2002277086 A JP 2002277086A JP 2001081144 A JP2001081144 A JP 2001081144A JP 2001081144 A JP2001081144 A JP 2001081144A JP 2002277086 A JP2002277086 A JP 2002277086A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動部品のない冷凍方式の冷凍機に交換する
ことなく既存の極低温冷凍装置を使用し、圧縮機の寿命
を低下させることがなく、映像にノイズを生じさせない
等振動を嫌う装置の冷却に好適な極低温冷凍装置を提供
すること。 【解決手段】 圧縮機ユニットと冷凍機を連結している
ガス供給・返送回路中に冷凍機電源ＯＮ／ＯＦＦ回路と
連動するバルブを有するバイパス回路を設けることによ
り冷凍機を停止させても、圧縮機ユニットの運転が続行
でき、圧縮機を頻繁に起動停止させないので圧縮機に大
きな負荷を与えることがなくなり、冷凍装置の寿命を延
長させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は極低温冷凍装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線カメラや電波望遠鏡等において映
像素子等の冷却にＧＭ式冷凍機等の蓄冷式極低温冷凍機
が使用されている。図２はＧＭ式２段型冷凍機１の熱負
荷ステーションＣへ赤外線カメラの被冷却部材２を設置
している状態の説明図であって、３ａは２段型蓄冷器３
の第１段シリンダ、３ｂは２段型蓄冷器の第２段シリン
ダである。
【０００３】上記シリンダ３ａ、３ｂ内には図示してい
ないが動力で往復動可能に第１段ディスプレーサ、第２
段ディスプレーサが夫々挿入されており、蓄冷器のガス
入口にはディスプレーサと連動して作動する切換えバル
ブが設置されており（図示せず）、圧縮機ユニット４か
らの高圧ヘリウムガスは高圧ガス管５を経由して冷凍機
１の蓄冷器３へ供給され、蓄冷器３からの低圧ヘリウム
ガスは低圧ガス管５’を経由して圧縮機ユニットへ返送
され熱負荷ステーションＣを極低温に冷却し、該ステー
ションに設置の被冷却部材を冷却している。図中６は冷
凍機の電源供給用ケーブルである。
【０００４】ところが、蓄冷式冷凍機１は、蓄冷器の第
１段シリンダ３ａ及び第２段シリンダ３ｂ内に夫々挿入
されているディスプレーサの往復運動や、その他冷凍機
内の駆動部品の運動に起因して熱負荷ステーションＣが
振動し、赤外線カメラの映像にノイズが生じるという問
題点があった。
【０００５】そこで、従来は振動を嫌う装置の冷却を行
なう場合にはディスプレーサのような駆動部品のない冷
凍方式の冷凍装置例えばパルス管冷凍機に交換すると
か、観測時のみ冷凍機の運転を停止させることにより振
動を回避させるとかしていた。しかしながら、パルス管
冷凍機に交換するのには新たな設備費がかかるという問
題点があり、また、観測時のみ冷凍機の運転を停止させ
る場合は、短時間に冷凍機の起動・停止を繰り返すと冷
凍機に搭載しているヘリウム圧縮機に大きな負荷を与
え、圧縮機の寿命を著しく低下させるという問題点があ
った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は駆動部品のな
い冷凍方式の冷凍機に交換することなく既存の極低温冷
凍装置を使用し、圧縮機の寿命を低下させることがな
く、映像にノイズを生じさせない等振動を嫌う装置の冷
却に好適な極低温冷凍装置を提供することを目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は圧縮機ユニット
と冷凍機を連結しているガス供給・返送回路中に冷凍機
電源ＯＮ／ＯＦＦ回路と連動するバルブを有するバイパ
ス回路を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明にかかる極低温冷凍装置の
実施形態について図１を参照して説明する。なお、図中
公知の装置と同一部品には同一符号を付し説明の重複を
省略する。本発明は圧縮機ユニット４と冷凍機１とを連
結している高圧管５と低圧管５’からなるガス供給・返
送回路中に、電磁バルブ７を有するバイパス管８からな
るバイパス回路を形成させ、冷凍機電源供給ケーブル６
に冷凍機電源ＯＮ／ＯＦＦ回路９を設けたことを特徴と
している。なお、バイパス回路に設けた電磁バルブ７と
冷凍機電源ＯＮ／ＯＦＦ回路９とは連動して動作するよ
うにしている。
【０００９】次に本発明の作用について説明する。冷凍
機の電源ＯＮ／ＯＦＦ回路９をＯＮにして冷凍機を作動
するとともに、これに連動してバイパス管８の電磁バル
ブ７を閉塞して圧縮機ユニット４からの高圧ヘリウムガ
スを高圧管５を経由して冷凍機１の蓄冷器３へ送給し、
蓄冷器３からの低圧ヘリウムガスを低圧管５’を経由し
て圧縮機ユニット４へ返送し冷凍運転を行なう。
【００１０】上記の冷凍運転により熱負荷ステーション
Ｃを測定に適した温度（例えば４〜５０Ｋ）まで冷却
し、これに設置されている映像素子等の被冷却体が所定
の低温まで冷却されて赤外線カメラの操作を行なう際
は、冷凍機電源ＯＮ／ＯＦＦ回路９をＯＦＦに切換える
とともにバイパス管８の電磁バルブ７を開いてバイパス
回路を開き、圧縮機ユニットからのヘリウムガスをバイ
パス回路で循環させる。
【００１１】上記の操作により圧縮機ユニットは運転を
継続したままで、冷凍機の運転が停止するので、ディス
プレーサの往復動及びこれに連動して作動される切換え
バルブの作動が停止することにより熱負荷ステーション
で発生していた振動が停止し、赤外線カメラの映像にノ
イズを生じさせない。
【００１２】なお、圧縮機ユニット４内部に差圧駆動式
のバイパス装置が内蔵されている場合には、高圧管５と
低圧管５’に電磁バルブ７を有するバイパス管８を配管
する必要はないが、バイパス装置が冷凍機電源ＯＮ／Ｏ
ＦＦ回路９と連動するようにしておけばよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明は圧縮機ユニットと冷凍機を連結
しているガス供給・返送回路中に冷凍機電源ＯＮ／ＯＦ
Ｆ回路と連動するバルブを有するバイパス回路を設けた
ことにより、赤外線カメラの映像素子等振動を嫌う装置
の作動中は、冷凍機を停止させても、圧縮機ユニットの
運転が続行でき、圧縮機を頻繁に起動停止させないので
圧縮機に大きな負荷を与えることがなくなり、冷凍装置
の寿命を低下させることがない。さらに、本発明は、既
存の冷凍装置に極めて簡単容易に設置でき設備費を低減
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる極低温冷凍装置の実施形態の説
明図。
【図２】従来から公知の極低温装置の説明図。
【符号の説明】
１ 冷凍機 ５ 高圧ガ
ス管 ２ 被冷却体 ５’ 低圧ガ
ス管 ３ ２段型蓄冷器 ６ 冷凍機
電源供給用ケーブル ３ａ 第１段シリンダ ７ 電磁バ
ルブ ３ｂ 第２段シリンダ ８ バイパ
ス管 ３ 蓄冷材 ９ 冷凍機
電源ＯＮ／ＯＦＦ回路 ４ 圧縮機ユニット Ｃ 熱負荷
ステーション

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧縮機ユニットと冷凍機を連結しているガ
    ス供給・返送回路中に冷凍機電源ＯＮ／ＯＦＦ回路と連
    動するバルブを有するバイパス回路を設けたことを特徴
    とする極低温冷凍装置。
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WO2005019745A1 (de) * 2003-08-20 2005-03-03 Leybold Vacuum Gmbh Vakuumvorrichtung
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US8307665B2 (en) 2006-04-06 2012-11-13 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Sample cooling apparatus

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