JP2951112B2 - クライオポンプ装置 - Google Patents
クライオポンプ装置Info
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Description
れるギホード・マクマホンサイクルあるいはスターリン
グサイクルなどの冷凍機に関するものである。
58661などに開示されており、図5のように、圧縮
部1で圧縮したヘリウムなどの冷媒を管路2Aから膨張
冷却部3に供給し、膨張冷却部3で膨張した冷媒を管路
2Bから圧縮部1に戻し、再び圧縮部1で加圧して管路
2Aから供給する圧縮系と膨張系を組み合わせ構成にな
っている。
構などの往復駆動部4に、膨張冷却作用を行うための往
復動作部5を組み付けて形成してあり、また、往復動作
部5は、第1段目の膨張冷却作用を行うための直径の大
きい第1ディスプレーサ6と、第2段目の膨張冷却作用
を行うための直径の小さい第2ディスプレーサ7とを連
結した往復動作体8を、太径部分の第1シリンダ部分1
0Aと細径部分の第2シリンダ部分10Bとをもつ段付
状シリンダ10の中に収納して構成してあり、この往復
動作体8を往復駆動部3のクランクなどによって往復動
作している。
サが往復動作して膨張冷却を行う構造部分を有する冷却
装置をクライオポンプ装置と言っている。そして、上記
の段付状シリンダ10は、太径側の開口端に設けた厚肉
フランジ状のベース部分101によって往復駆動部4に
固定し、段付部分に設けた厚肉フランジ状の第1ステー
ジ部分102によって第1の被冷却体50に固定し、細
径側の閉塞端に設けた厚肉フランジ状の第2ステージ部
分103によって第2の被冷却体60に固定してある。
の強度上の観点からステンレス鋼材、つまり、SUS材
を用いている。
K程度、第1ステージ部分102が30K程度、第2ス
テージ103が8K程度になる。したがって、シリンダ
10のベース101と第1ステージ102の間は300
K:30K程度の温度差、また、第1ステージ102と
第2ステージ103との間は30K:8K程度の温度差
をもって動作しているため、第1シリンダ10Aと第2
シリンダ10Bの各中間部分104・105は、肉厚に
よる熱容量が冷却動作を妨げることがないように、中間
部分104・105の肉厚を極力薄くする必要がある。
・105を薄肉状にしたフランジ付きの細長い段付管状
に形成している。また、図示していないが、第1シリン
ダ10Aと第2シリンダ10Bとの外周には真空室を形
成してある。
7のように、第1シリンダ部分10Aと第2シリンダ部
分10Bとに相当する部分の素材を厚肉の管材に、ま
た、ベース部分101と第1ステージ部分102と第2
ステージ部分103とに相当する部分の素材を厚肉の板
材にして、タングステンイナートガス溶接(TIG溶接
ともいう)または電子ビーム溶接によって一体に接合し
た全体の素材を作り、この素材を切削加工して図6のよ
うに形成している。
TIG溶接または電子ビーム溶接により接合する方法で
は溶接欠陥や応力腐食割れが生じ易いうえに、溶接コス
トや加工コストが高いという不都合があり、これらを軟
ろう付けして一体にする方法では、フラックスが結合間
隙に入らないように注意しなければならず、入った場合
には、フラックスの除去作業などの後処理が必要にな
り、加工コストが高くなるという不都合がある。また、
加熱限度が低く脱ガス作業が十分できないため、クライ
オポンプ装置の運転中に、シリンダの外表面から水素ガ
スなどが放出され、クライオポンプ装置の到達真空度が
劣るなどの不都合がある。さらに、図5における段付状
シリンダ10内にある第1ディスプレーサ6・第2ディ
スプレーサ7の長さを長くし、また、その往復動作量も
大きくする方が、冷凍能力を向上させ得るが、小型に形
成するためには、結局、段付状シリンダ10の直径を細
くせざるを得なくなり、ますます、上記の各不都合さを
解消しがたい形状のものになる。
成によるものの提供が望まれているという課題がある。
な太径側の第1シリンダ部分の開口端に設けた厚肉フラ
ンジ状のベース部分と、第1シリンダと細径側の第2シ
リンダ部分との間の段付部分に設けた厚肉フランジ状の
第1ステージ部分と、第2シリンダ部分の閉塞端に設け
た厚肉フランジ状の第2ステージ部分とを有する段付管
状シリンダの中に、膨張冷却動作を行うディスプレーサ
を往復動作させるとともに、上記のベース部分にディス
プレーサの往復動作を行わせるための往復駆動部を固定
したクライオポンプ装置において、上記のベース部分
と、第1シリンダ部分と段付部分と第2シリンダ部分と
を一体にした連続シリンダ状部分と、第1ステージ部分
と、第2ステージ部分とに分割して、各々を別体に形成
し、これらの別体を硬ろう付して一体に形成した段付状
シリンダを設けるなどにより上記の課題を解決し得るよ
うにしたものである。
した後、これらの別体を硬ろう付によって一体に形成し
ているため、製造容易、かつ、安価で堅牢になり、高温
に加熱しても、段付状シリンダが分解することがないの
で、高温加熱による脱ガスが行える。このため、クライ
オポンプ装置は、冷媒汚染のない良質の膨張冷却を行
い、また、応力腐食などによる故障の無いものになる。
図1〜図4において、図5〜図7中の符号と同一の符号
で示す部分は、これらの図により説明した部分と同一の
機能部分である。
図1において、段付状シリンダ10は4つの部分に分断
して作るもので、第1シリンダ部分10Aと段付部分1
06と第2シリンダ部分10Bとを一体にした連続シリ
ンダ状部分110を独立した1個の別体とし、また、ベ
ース部分101、第1ステージ部分102、第2ステー
ジ部分103が、それぞれ独立した別体に分けてあっ
て、これらが、それぞれ連続シリンダ状部分110の所
要部分の位置に嵌合し得るように加工形成して製作した
後、これら各別体を「硬ろう付」して所要の一体形状に
形成するようにしたものである。
環状の溝を硬ろう材溝20として、肉厚の厚い側に形成
してあり、この部分に「硬ろう付」に用いる硬ろうを棒
状または帯状したものを巻き込んで収納し得るようにし
てある。硬ろう付は、「銀ろう」「黄銅ろう」などを用
いて行う。また、具体的な寸法は、例えば、図2のよう
になっており、第1シリンダ部分10A・第2シリンダ
部分10Bの直径:長さの比が1:4〜6程度の細長い
形状のものでも、容易に製作し得るようになる。
図3において、段付状シリンダ10は5つの部分に分断
して作るものであり、図1の第1実施例と異なる箇所
は、第1シリンダ部分10Aと第2シリンダ部分10B
とを別体に分断して形成するとともに、段付部分106
と第1ステージ部分102とを一体にして中間接合体部
分111として別体に形成しており、また、第1シリン
ダ部分10Aの開口端10A1を、中間接合体部分11
1の胴付部分111A内に差し込んでいる点であり、そ
の他の箇所は、図のように、図1の場合と同様に構成し
てある。
段付状シリンダ10を5つの部分に分断して作るもので
あり、図3の第2実施例と異なる箇所は、段付部分10
6に当たる箇所を分割して分割部分106Aと分割部分
106Bとに分け、分割部分106Aは第2シリンダ部
分10Bの開口端10B1側に一体にして形成し、ま
た、分割部分106Bは胴付部分112Aとともに第1
ステージ部分102と一体にして中間接合体部分112
として別体に形成している点と、胴付部分112Aの内
径側と分割部分106Aとの間に深い環状溝形に形成し
た隙間部分112Bに、第2シリンダ10Bの開口端1
0B1を嵌合している点であり、その他の箇所は、図の
ように、図3の場合と同様に構成してある。
リンダ部分10Aと第2シリンダ部分10Bとの管状の
開口端は、これらに接合する部分の厚肉部分で保持する
ように構成してあり、硬ろう付による高温加熱を受けて
も変形しないよにうになっており、また、硬ろう付の溶
剤は、一般に、ほう砂またはほう砂混合液を用いるた
め、溶剤が高熱時にガラス体状の粘体状ので、段付状シ
リンダ10の内部に余分な硬ろうがはみ出すことがな
い。
て実施することができる。 (1)ベース部分101・第1ステージ部分102・第
2ステージ部分103を黄銅材などの銅系材にして構成
する。
溝状にして設ける。
状シリンダの各要素部分を別体にして形成した後、これ
らの別体を硬ろう付によって一体に形成しているため、
製造が容易になり、また、硬ろう付なので、高温に加熱
しても、ろう付部分が溶けて段付状シリンダが分解する
ことがなく、高温加熱による脱ガスを行うことが可能に
なり、クライオポンプ装置の真空度をより低くすること
ができるほか、SUS材部分のブルーイング硬化が行え
るため、クライオポンプ装置の構成を堅牢安価にすると
ともに、冷媒汚染のない良質の膨張冷却が行え、応力腐
食などによる故障の無いものにして提供することができ
るなどの特長がある。
は、従来のものを示し、各図の内容は次のとおりであ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 太径側の第1シリンダ部分の開口端に設
けた厚肉フランジ状のベース部分と、前記第1シリンダ
部分と細径側の第2シリンダ部分との間の段付部分に設
けた厚肉フランジ状の第1ステージ部分と、第2シリン
ダ部分の閉塞端に設けた厚肉フランジ状の第2ステージ
部分とを有する段付管状シリンダの中に、膨張冷却動作
を行うディスプレーサを往復動作させるとともに、前記
ベース部分に前記往復動作を行わせるための往復駆動部
を固定したクライオポンプ装置であって、 前記ベース部分と、前記第1シリンダ部分と前記段付部
分と前記第2シリンダ部分とを一体にした連続シリンダ
状部分と、前記第1ステージ部分と、前記第2ステージ
部分とに分割して、各々を別体に形成し、各前記別体を
硬ろう付して一体に形成した前記段付状シリンダを具備
することを特徴とするクライオポンプ装置。 - 【請求項2】 太径側の第1シリンダ部分の開口端に設
けた厚肉フランジ状のベース部分と、前記第1シリンダ
部分と細径側の第2シリンダ部分との間の段付部分に設
けた厚肉フランジ状の第1ステージ部分と、第2シリン
ダ部分の閉塞端に設けた厚肉フランジ状の第2ステージ
部分とを有する段付管状シリンダの中に、膨張冷却動作
を行うディスプレーサを往復動作させるとともに、前記
ベース部分に前記往復動作を行わせるための往復駆動部
を固定したクライオポンプ装置であって、 前記ベース部分と、前記第1シリンダ部分と、前記第1
ステージ部分と、前記第2シリンダ部分と、前記第2ス
テージ部分とに分割するとともに、前記段付部分を前記
第1シリンダ部分または前記第1ステージ部分のいずれ
かと一体にし、もしくは、前記段付部分を分割した各々
を前記第1シリンダと前記第1ステージとに一体にし
て、前記ベース部分と前記第1シリンダ部分と前記第1
ステージ部分と前記第2シリンダ部分と前記第2ステー
ジ部分とを各々別体に形成し、各前記別体を硬ろう付し
て一体に形成した前記段付状シリンダを具備することを
特徴とするクライオポンプ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19656892A JP2951112B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | クライオポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19656892A JP2951112B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | クライオポンプ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0618110A JPH0618110A (ja) | 1994-01-25 |
JP2951112B2 true JP2951112B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=16359907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19656892A Expired - Lifetime JP2951112B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | クライオポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2951112B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10063697B4 (de) | 2000-12-20 | 2006-07-13 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Position eines Elements in einem Fahrzeug, insbesondere für Insassenschutzsysteme |
JP2007255734A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | コールドヘッド |
JP6363488B2 (ja) * | 2014-12-11 | 2018-07-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧縮機 |
JP7233955B2 (ja) * | 2019-02-19 | 2023-03-07 | 住友重機械工業株式会社 | 極低温冷凍機、極低温冷凍機診断装置および極低温冷凍機診断方法 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP19656892A patent/JP2951112B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0618110A (ja) | 1994-01-25 |
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