JP2977809B1 - 冷凍装置 - Google Patents
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- 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
- F25B9/145—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 pulse-tube cycle
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- F25B2309/1412—Pulse-tube cycles characterised by heat exchanger details
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- F25B2309/1423—Pulse tubes with basic schematic including an inertance tube
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- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
- F25D19/006—Thermal coupling structure or interface
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 冷凍装置の熱を外部に放熱することにより、
冷凍能力に優れた冷凍装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 真空断熱容器１１と、その中に設置され
た蓄冷器１２及びパルス管１３と、容器１１の外部から
蓄冷器１２内の作動流体を圧縮膨張及び変位させて蓄冷
器に蓄冷させる流体駆動手段と、細管１４を介してパル
ス管１３に連通するバッファタンク１５と、を備え、パ
ルス管１３の高温端部およびその近傍の細管１４の熱を
真空断熱容器１１の外部へ伝導して放熱する放熱ブロッ
ク（放熱部材２４〜２７）を有する。その放熱ブロック
には放熱フィン２４ａ，２５ａを有し、一部が真空断熱
容器１１の外部に露出するのが好ましい。
冷凍能力に優れた冷凍装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 真空断熱容器１１と、その中に設置され
た蓄冷器１２及びパルス管１３と、容器１１の外部から
蓄冷器１２内の作動流体を圧縮膨張及び変位させて蓄冷
器に蓄冷させる流体駆動手段と、細管１４を介してパル
ス管１３に連通するバッファタンク１５と、を備え、パ
ルス管１３の高温端部およびその近傍の細管１４の熱を
真空断熱容器１１の外部へ伝導して放熱する放熱ブロッ
ク（放熱部材２４〜２７）を有する。その放熱ブロック
には放熱フィン２４ａ，２５ａを有し、一部が真空断熱
容器１１の外部に露出するのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空断熱容器内に
蓄冷器とこれに熱移送可能なパルス管とを設け、その蓄
冷器によって真空断熱容器内で被冷却物を冷却する冷凍
装置に関する。
蓄冷器とこれに熱移送可能なパルス管とを設け、その蓄
冷器によって真空断熱容器内で被冷却物を冷却する冷凍
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、超伝導体の低損失特性を利用した
高性能のフィルタ回路や増幅器等を移動体通信系の受信
側で利用する研究がなされている。このような超伝導デ
バイスを用いる場合、例えば超伝導フィルタの超伝導状
態を実現するために、真空断熱容器によって外部からの
熱的影響を遮断しつつ所定の低温状態を長期にわたって
維持する必要がある。
高性能のフィルタ回路や増幅器等を移動体通信系の受信
側で利用する研究がなされている。このような超伝導デ
バイスを用いる場合、例えば超伝導フィルタの超伝導状
態を実現するために、真空断熱容器によって外部からの
熱的影響を遮断しつつ所定の低温状態を長期にわたって
維持する必要がある。
【０００３】そこで、真空断熱容器内に設けた蓄冷器お
よびパルス管と、真空断熱容器外から前記蓄冷器内の作
動流体に周期的な圧力変動を加える圧縮機と、を含むパ
ルス管冷凍機を構成し、その真空断熱容器内で前記超伝
導体の低損失特性を利用したフィルタ回路や増幅器等を
被冷却物として、これを冷却するようにした冷凍装置が
開発されている。
よびパルス管と、真空断熱容器外から前記蓄冷器内の作
動流体に周期的な圧力変動を加える圧縮機と、を含むパ
ルス管冷凍機を構成し、その真空断熱容器内で前記超伝
導体の低損失特性を利用したフィルタ回路や増幅器等を
被冷却物として、これを冷却するようにした冷凍装置が
開発されている。
【０００４】また、この種の好ましい装置として、例え
ば図３に示すように、真空断熱容器１の内部に、冷媒と
しての作動流体を充填した蓄冷器２とこれに連通するパ
ルス管３と、を備えたものがある。この装置は、そのパ
ルス管３に絞り通路を有する細管４を介してバッファタ
ンク５を接続した構成を有しており、図外の圧縮機によ
り蓄冷器２内の作動流体を膨張・圧縮および変位させ、
真空断熱容器１の内部で、蓄冷器２の低温部２ａによっ
て被冷却物である複数の超伝導フィルタ６を冷却する。
また、真空断熱容器１の内部には、超伝導フィルタ６へ
の熱放射を遮る遮蔽板７が設けられている。この遮蔽板
７は、パルス管３あるいは真空断熱容器１の周辺部に支
持される。なお、蓄冷器２内を図外の圧縮機側端部まで
移動した熱は、前記圧縮機のシリンダ又は図示しない放
熱器より大気中に放熱される。
ば図３に示すように、真空断熱容器１の内部に、冷媒と
しての作動流体を充填した蓄冷器２とこれに連通するパ
ルス管３と、を備えたものがある。この装置は、そのパ
ルス管３に絞り通路を有する細管４を介してバッファタ
ンク５を接続した構成を有しており、図外の圧縮機によ
り蓄冷器２内の作動流体を膨張・圧縮および変位させ、
真空断熱容器１の内部で、蓄冷器２の低温部２ａによっ
て被冷却物である複数の超伝導フィルタ６を冷却する。
また、真空断熱容器１の内部には、超伝導フィルタ６へ
の熱放射を遮る遮蔽板７が設けられている。この遮蔽板
７は、パルス管３あるいは真空断熱容器１の周辺部に支
持される。なお、蓄冷器２内を図外の圧縮機側端部まで
移動した熱は、前記圧縮機のシリンダ又は図示しない放
熱器より大気中に放熱される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の冷凍装置にあっては、蓄冷器２の低温部２ａによっ
て超伝導フィルタ６が冷却される一方、パルス管３の高
温端（細管４側端部）の温度は３３０°Ｋ程度となり、
パルス管３に連通する細管４からの発熱によって、冷凍
能力を向上させることが難しかった。
来の冷凍装置にあっては、蓄冷器２の低温部２ａによっ
て超伝導フィルタ６が冷却される一方、パルス管３の高
温端（細管４側端部）の温度は３３０°Ｋ程度となり、
パルス管３に連通する細管４からの発熱によって、冷凍
能力を向上させることが難しかった。
【０００６】本発明の目的は、このような問題点を改善
し、冷凍装置からの発熱を外部へ放熱することにより、
冷凍能力に優れた冷凍装置を提供することにある。
し、冷凍装置からの発熱を外部へ放熱することにより、
冷凍能力に優れた冷凍装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、作動流体が充填された蓄冷器と、前記蓄
冷器に連通するパルス管と、絞り通路を有する細管を介
して前記パルス管に連通するバッファタンクと、少なく
とも、前記蓄冷器およびパルス管が設置された真空断熱
容器と、前記真空断熱容器の外部から前記蓄冷器内の作
動流体を圧縮膨張および変位させて前記蓄冷器に蓄冷さ
せる流体駆動手段と、を備え、前記真空断熱容器内で前
記蓄冷器によって所定の被冷却物を冷却する冷凍装置で
あって、前記パルス管の高温端部の熱を前記真空断熱容
器の外部へ伝導して放熱する放熱フィンや細管からなる
放熱手段を有することを特徴とするものである。したが
って、パルス管の高温端の熱を真空断熱容器の外部へ放
熱することができ、冷凍能力を向上させることが可能で
ある。
め、本発明は、作動流体が充填された蓄冷器と、前記蓄
冷器に連通するパルス管と、絞り通路を有する細管を介
して前記パルス管に連通するバッファタンクと、少なく
とも、前記蓄冷器およびパルス管が設置された真空断熱
容器と、前記真空断熱容器の外部から前記蓄冷器内の作
動流体を圧縮膨張および変位させて前記蓄冷器に蓄冷さ
せる流体駆動手段と、を備え、前記真空断熱容器内で前
記蓄冷器によって所定の被冷却物を冷却する冷凍装置で
あって、前記パルス管の高温端部の熱を前記真空断熱容
器の外部へ伝導して放熱する放熱フィンや細管からなる
放熱手段を有することを特徴とするものである。したが
って、パルス管の高温端の熱を真空断熱容器の外部へ放
熱することができ、冷凍能力を向上させることが可能で
ある。
【０００８】また、前記目的を達成するため、本発明
は、作動流体が充填された蓄冷器と、前記蓄冷器に連通
するパルス管と、絞り通路を有する細管を介して前記パ
ルス管に連通するバッファタンクと、少なくとも、前記
蓄冷器およびパルス管が設置された真空断熱容器と、前
記真空断熱容器の外部から前記蓄冷器内の作動流体を圧
縮膨張および変位させて前記蓄冷器に蓄冷させる流体駆
動手段と、を備え、前記真空断熱容器内で前記蓄冷器に
よって所定の被冷却物を冷却する冷凍装置であって、前
記パルス管の高温端部近傍から前記細管の熱を前記真空
断熱容器の外部へ伝導して放熱する放熱手段を有するこ
とを特徴とするものである。したがって、パルス管の高
温端に連通する細管の熱を真空断熱容器の外部へ放熱す
ることができ、冷凍能力を向上させることが可能であ
る。
は、作動流体が充填された蓄冷器と、前記蓄冷器に連通
するパルス管と、絞り通路を有する細管を介して前記パ
ルス管に連通するバッファタンクと、少なくとも、前記
蓄冷器およびパルス管が設置された真空断熱容器と、前
記真空断熱容器の外部から前記蓄冷器内の作動流体を圧
縮膨張および変位させて前記蓄冷器に蓄冷させる流体駆
動手段と、を備え、前記真空断熱容器内で前記蓄冷器に
よって所定の被冷却物を冷却する冷凍装置であって、前
記パルス管の高温端部近傍から前記細管の熱を前記真空
断熱容器の外部へ伝導して放熱する放熱手段を有するこ
とを特徴とするものである。したがって、パルス管の高
温端に連通する細管の熱を真空断熱容器の外部へ放熱す
ることができ、冷凍能力を向上させることが可能であ
る。
【０００９】さらに、既述したように、前記放熱手段に
は放熱用フィンを有し、前記放熱手段の一部が前記真空
断熱容器の外部に露出するようにすると、冷凍装置から
の発熱を効率的に外部へ放熱することができ、冷凍能力
を向上させることが可能である。
は放熱用フィンを有し、前記放熱手段の一部が前記真空
断熱容器の外部に露出するようにすると、冷凍装置から
の発熱を効率的に外部へ放熱することができ、冷凍能力
を向上させることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る冷
凍装置の一実施形態を示す図であり、本発明を超伝導フ
ィルタシステムに適用したものである。同図において、
１１は真空チャンバを形成する真空断熱容器であり、真
空断熱容器１１の内部には、流体通路（詳細は図示して
いない）を有する蓄冷器１２と、これに連結されたパル
ス管１３と、が設けられている。蓄冷器１２は、円筒状
のケーシング内に例えばステンレス、銅又は銅合金等か
らなる多数枚のプレート状の蓄冷材を積層し、その蓄冷
材にそれぞれ多数形成された孔によって多数（複数）本
の流体通路を形成したものであるが、多数の粒状の蓄冷
材を収納したものでもよい。蓄冷器１２の流体通路とパ
ルス管１３の内部空間は、一つの作業空間を形成するよ
うに連通しており、この作業空間内に所定の作動流体
（例えば不活性ガス、具体的にはヘリウム、アルゴン又
は窒素等）が充填されている。蓄冷器１２の前記流体通
路は、真空断熱容器１１の外部に設けた図示しない例え
ばピストン型の圧縮機（流体駆動手段）の圧縮室に連通
しており、この圧縮機が蓄冷器１２を介して前記作動流
体を周期的に圧縮・膨張および変位させるようになって
いる。なお、ここで作動流体を圧縮・膨張させるとは、
作業流体に周期的な圧力変化を加えて、その体積を周期
的に変化させる（微小空間についてみれば、周期的に加
わる圧力変化と同位相成分の流体変位が生じる）ことを
いい、作動流体を変位させるとは、作業流体をパルス管
１３の軸方向に単に移動させる（作動流体の圧縮・膨張
に関与しない、圧力変化と位相の異なる流体変位が生じ
る）ことをいう。
付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る冷
凍装置の一実施形態を示す図であり、本発明を超伝導フ
ィルタシステムに適用したものである。同図において、
１１は真空チャンバを形成する真空断熱容器であり、真
空断熱容器１１の内部には、流体通路（詳細は図示して
いない）を有する蓄冷器１２と、これに連結されたパル
ス管１３と、が設けられている。蓄冷器１２は、円筒状
のケーシング内に例えばステンレス、銅又は銅合金等か
らなる多数枚のプレート状の蓄冷材を積層し、その蓄冷
材にそれぞれ多数形成された孔によって多数（複数）本
の流体通路を形成したものであるが、多数の粒状の蓄冷
材を収納したものでもよい。蓄冷器１２の流体通路とパ
ルス管１３の内部空間は、一つの作業空間を形成するよ
うに連通しており、この作業空間内に所定の作動流体
（例えば不活性ガス、具体的にはヘリウム、アルゴン又
は窒素等）が充填されている。蓄冷器１２の前記流体通
路は、真空断熱容器１１の外部に設けた図示しない例え
ばピストン型の圧縮機（流体駆動手段）の圧縮室に連通
しており、この圧縮機が蓄冷器１２を介して前記作動流
体を周期的に圧縮・膨張および変位させるようになって
いる。なお、ここで作動流体を圧縮・膨張させるとは、
作業流体に周期的な圧力変化を加えて、その体積を周期
的に変化させる（微小空間についてみれば、周期的に加
わる圧力変化と同位相成分の流体変位が生じる）ことを
いい、作動流体を変位させるとは、作業流体をパルス管
１３の軸方向に単に移動させる（作動流体の圧縮・膨張
に関与しない、圧力変化と位相の異なる流体変位が生じ
る）ことをいう。
【００１１】蓄冷器１２は、作動流体の圧縮時には作動
流体の熱を吸収し、作動流体を等温圧縮させるように機
能し、一方、作動流体の膨張時には蓄積した熱を作動流
体に与えて、作動流体を等温膨張させるように機能す
る。また、蓄冷器１２はいわゆるコールドヘッドとして
の低温部１２ａを有し、この低温部１２ａには、所定の
被冷却物、例えば複数の超伝導フィルタ１６がパルス管
１３の周りに周方向所定間隔に設置されている。なお、
超伝導フィルタ１６は、例えば移動体通信系の基地局に
おいてアンテナで受けた微弱電波を受信するためにバン
ドパスフィルタとして使用される。勿論、低雑音増幅器
を含むフィルタモジュールであってもよい。 パルス管
１３は、例えばステンレス、チタン等からなる薄肉の金
属製パイプによって蓄冷器１２側で開口する一端開口形
状に形成されており、作動流体の周期的な圧縮・膨張お
よび変位が生じるとき、蓄冷器１２と協働して、その軸
方向で蓄冷器１２側に向かう熱移送を行うことができ
る。すなわち、圧縮過程における作動流体の変位がパル
ス管の高温端側に偏り、膨張過程における作動流体の変
位がパルス管の低温端側に偏ることと、蓄冷器１２が圧
縮時には作動流体の熱を吸収して等温圧縮を進行させ、
膨張時には熱を放出して等温膨張を進行させることとが
相俟って、蓄冷器１２側に向かう熱移送を行うことがで
きるようになっている。また、パルス管１３は内部に絞
り通路を有する細管１４を介してバッファタンク１５に
接続されており、これにより、パルス管１３内の作動流
体の圧縮過程においてはパルス管１３の高温端側への流
体変位を増加させ、膨張過程においてはパルス管１３の
低温端側への流体変位を増加させることにより、前記熱
移送を促進するようになっている。
流体の熱を吸収し、作動流体を等温圧縮させるように機
能し、一方、作動流体の膨張時には蓄積した熱を作動流
体に与えて、作動流体を等温膨張させるように機能す
る。また、蓄冷器１２はいわゆるコールドヘッドとして
の低温部１２ａを有し、この低温部１２ａには、所定の
被冷却物、例えば複数の超伝導フィルタ１６がパルス管
１３の周りに周方向所定間隔に設置されている。なお、
超伝導フィルタ１６は、例えば移動体通信系の基地局に
おいてアンテナで受けた微弱電波を受信するためにバン
ドパスフィルタとして使用される。勿論、低雑音増幅器
を含むフィルタモジュールであってもよい。 パルス管
１３は、例えばステンレス、チタン等からなる薄肉の金
属製パイプによって蓄冷器１２側で開口する一端開口形
状に形成されており、作動流体の周期的な圧縮・膨張お
よび変位が生じるとき、蓄冷器１２と協働して、その軸
方向で蓄冷器１２側に向かう熱移送を行うことができ
る。すなわち、圧縮過程における作動流体の変位がパル
ス管の高温端側に偏り、膨張過程における作動流体の変
位がパルス管の低温端側に偏ることと、蓄冷器１２が圧
縮時には作動流体の熱を吸収して等温圧縮を進行させ、
膨張時には熱を放出して等温膨張を進行させることとが
相俟って、蓄冷器１２側に向かう熱移送を行うことがで
きるようになっている。また、パルス管１３は内部に絞
り通路を有する細管１４を介してバッファタンク１５に
接続されており、これにより、パルス管１３内の作動流
体の圧縮過程においてはパルス管１３の高温端側への流
体変位を増加させ、膨張過程においてはパルス管１３の
低温端側への流体変位を増加させることにより、前記熱
移送を促進するようになっている。
【００１２】このパルス管１３の高温端は、放熱部材２
５，２６，２７によって支持固定されている。すなわ
ち、放熱部材２７がパルス管１３の高温端の周囲および
上部を覆うように設けられており、熱はこの放熱部材２
７からワイヤ状の放熱部材２６を介して放熱部材２５へ
伝導されて放熱フィン２５ａ（放熱用フィン）により真
空断熱容器１１の外部に放熱されるようになっている。
この放熱フィン２５ａを含む放熱部材２５は、図２
（ａ）に示すように真空チャンバを形成する真空断熱容
器１１の上蓋に取り付けられ、その一部が外部に露出し
ている。これらの放熱部材２５，２６，２７は、熱伝導
率の高い材料（例えば、銅、銅合金）から構成されてい
る。
５，２６，２７によって支持固定されている。すなわ
ち、放熱部材２７がパルス管１３の高温端の周囲および
上部を覆うように設けられており、熱はこの放熱部材２
７からワイヤ状の放熱部材２６を介して放熱部材２５へ
伝導されて放熱フィン２５ａ（放熱用フィン）により真
空断熱容器１１の外部に放熱されるようになっている。
この放熱フィン２５ａを含む放熱部材２５は、図２
（ａ）に示すように真空チャンバを形成する真空断熱容
器１１の上蓋に取り付けられ、その一部が外部に露出し
ている。これらの放熱部材２５，２６，２７は、熱伝導
率の高い材料（例えば、銅、銅合金）から構成されてい
る。
【００１３】一方、真空断熱容器１１は、所定間隔を隔
てて対向する一対の対向壁面部１１ａ，１１ｂと、これ
らの外周を取り囲む周壁部１１ｃとを有しており、これ
ら一対の対向壁面部１１ａ，１１ｂがバッファタンク１
５の両端に連結されている。これにより、バッファタン
ク１５は真空断熱容器１内においてパルス管１３の近傍
で支柱状に延在しており、支柱状のバッファタンク１５
にはステー１８を介して遮蔽板１７が支持されている。
遮蔽板１７は、蓄冷器１２の低温部１２ａ上において、
被冷却物である超伝導フィルタ１６を取り囲んで外部か
らの放射（少なくとも熱放射として放出された電磁波）
を遮るものであり、輻射熱の発生を抑えるとともに、フ
ィルタ相互の干渉を防止する機能を有している。この遮
蔽板１７の形状は、例えば多角形又は円筒状の周壁とそ
の上部に連結された天板とからなる。バッファタンク１
５には、また、パルス管１３の高温端部側を支持するス
テー１９が設けられている。
てて対向する一対の対向壁面部１１ａ，１１ｂと、これ
らの外周を取り囲む周壁部１１ｃとを有しており、これ
ら一対の対向壁面部１１ａ，１１ｂがバッファタンク１
５の両端に連結されている。これにより、バッファタン
ク１５は真空断熱容器１内においてパルス管１３の近傍
で支柱状に延在しており、支柱状のバッファタンク１５
にはステー１８を介して遮蔽板１７が支持されている。
遮蔽板１７は、蓄冷器１２の低温部１２ａ上において、
被冷却物である超伝導フィルタ１６を取り囲んで外部か
らの放射（少なくとも熱放射として放出された電磁波）
を遮るものであり、輻射熱の発生を抑えるとともに、フ
ィルタ相互の干渉を防止する機能を有している。この遮
蔽板１７の形状は、例えば多角形又は円筒状の周壁とそ
の上部に連結された天板とからなる。バッファタンク１
５には、また、パルス管１３の高温端部側を支持するス
テー１９が設けられている。
【００１４】さらに、細管１４は、パルス管１３とバッ
ファタンク１５の間において、バッファタンク１５の周
壁に沿って設けられた放熱部１４ａを有している。この
放熱部１４ａは、例えば螺旋状に形成されてバッファタ
ンク１５に接触し、あるいはこれと一体化されており、
流体の絞りにより発生する熱を熱伝導によって熱容量の
大きいバッファタンク１５側に放熱するようになってい
る。
ファタンク１５の間において、バッファタンク１５の周
壁に沿って設けられた放熱部１４ａを有している。この
放熱部１４ａは、例えば螺旋状に形成されてバッファタ
ンク１５に接触し、あるいはこれと一体化されており、
流体の絞りにより発生する熱を熱伝導によって熱容量の
大きいバッファタンク１５側に放熱するようになってい
る。
【００１５】この細管１４の前記高温端近傍には、放熱
部材２４ｂが設けられており、図２（ｂ）に示すように
２個の放熱部材２４ｂによって細管１４の一部を覆うよ
うになっている。この放熱部材２４ｂの一方は着脱自在
に設置され、２個の放熱部材２４ｂで細管１４を挟むよ
うに装着する。そして、細管１４の熱は、放熱フィン２
４ａ（放熱用フィン）によって真空断熱容器１１の外部
に放熱されるようになっている。この放熱フィン２４ａ
および放熱部材２４ｂを含む放熱部材２４は、図２
（ａ）に示すように真空チャンバを形成する真空断熱容
器１１の上蓋に取り付けられ、その一部が外部に露出し
ている。この放熱部材２４は、熱伝導率の高い材料（例
えば、銅、銅合金）から構成されており、前記放熱部材
２５，２６，２７と共に放熱ブロック（放熱手段）を構
成している。
部材２４ｂが設けられており、図２（ｂ）に示すように
２個の放熱部材２４ｂによって細管１４の一部を覆うよ
うになっている。この放熱部材２４ｂの一方は着脱自在
に設置され、２個の放熱部材２４ｂで細管１４を挟むよ
うに装着する。そして、細管１４の熱は、放熱フィン２
４ａ（放熱用フィン）によって真空断熱容器１１の外部
に放熱されるようになっている。この放熱フィン２４ａ
および放熱部材２４ｂを含む放熱部材２４は、図２
（ａ）に示すように真空チャンバを形成する真空断熱容
器１１の上蓋に取り付けられ、その一部が外部に露出し
ている。この放熱部材２４は、熱伝導率の高い材料（例
えば、銅、銅合金）から構成されており、前記放熱部材
２５，２６，２７と共に放熱ブロック（放熱手段）を構
成している。
【００１６】なお、２１，２２は超伝導フィルタ１６に
接続された同軸ケーブル等のインターフェース、２３は
そのインターフェースを外部に接続するためのコネクタ
である。上記構成を有する本実施形態の冷凍装置におい
ては、パルス管１３とバッファタンク１５の間の細管１
４が、作動流体の絞によって生じる熱を、その放熱部１
５ａにおいてバッファタンク１５側に伝導することによ
り効率良く放熱するから、細官１４からパルス管１３へ
の熱伝導による低温部への熱流入を抑えることができ
る。また、パルス管１３の高温端およびその高温端近傍
の細管１４からの発熱を放熱ブロックによって前記真空
チャンバ外部へ伝導して放熱することができる。その結
果、冷凍装置の冷凍能力を格段に向上させることができ
る。
接続された同軸ケーブル等のインターフェース、２３は
そのインターフェースを外部に接続するためのコネクタ
である。上記構成を有する本実施形態の冷凍装置におい
ては、パルス管１３とバッファタンク１５の間の細管１
４が、作動流体の絞によって生じる熱を、その放熱部１
５ａにおいてバッファタンク１５側に伝導することによ
り効率良く放熱するから、細官１４からパルス管１３へ
の熱伝導による低温部への熱流入を抑えることができ
る。また、パルス管１３の高温端およびその高温端近傍
の細管１４からの発熱を放熱ブロックによって前記真空
チャンバ外部へ伝導して放熱することができる。その結
果、冷凍装置の冷凍能力を格段に向上させることができ
る。
【００１７】また、バッファタンク１５が真空断熱容器
１１内に支柱として設けられた構造となっているので、
真空断熱容器１１の強度をバッファタンク１５によって
大幅に高めるとともに、バッファタンク１５の壁部を被
冷却物周辺の部品の支持に利用することができる。さら
に、支柱状のバッファタンク１５により、遮蔽板１７や
パルス管１３の上端部をこれらの近傍で支持することが
でき、構成の簡素化を図ることができ、しかも、超伝導
フィルタ１６に接続されるインターフェース等の部品配
置の自由度を高めることもできる。
１１内に支柱として設けられた構造となっているので、
真空断熱容器１１の強度をバッファタンク１５によって
大幅に高めるとともに、バッファタンク１５の壁部を被
冷却物周辺の部品の支持に利用することができる。さら
に、支柱状のバッファタンク１５により、遮蔽板１７や
パルス管１３の上端部をこれらの近傍で支持することが
でき、構成の簡素化を図ることができ、しかも、超伝導
フィルタ１６に接続されるインターフェース等の部品配
置の自由度を高めることもできる。
【００１８】なお、本実施形態おいては、複数の超伝導
フィルタ１６が縦長形状を有するものであり、遮蔽板１
７がこれら全体を取り囲む形状であったが、例えば個々
の超伝導フィルタ１６（被冷却物）が横幅の広いもので
ある場合には、そのフィルタモジュールを個別に取り囲
む形状を有していてもよいし、例えば１個の超伝導フィ
ルタ１６を取り囲む形状でもよく、任意の形状が採用で
きることはいうまでもない。
フィルタ１６が縦長形状を有するものであり、遮蔽板１
７がこれら全体を取り囲む形状であったが、例えば個々
の超伝導フィルタ１６（被冷却物）が横幅の広いもので
ある場合には、そのフィルタモジュールを個別に取り囲
む形状を有していてもよいし、例えば１個の超伝導フィ
ルタ１６を取り囲む形状でもよく、任意の形状が採用で
きることはいうまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パルス管の高温端部の熱を真空断熱容器の外部へ伝導し
て放熱する放熱手段を有するので、パルス管の高温端部
の熱を真空断熱容器の外部へ放熱することができ、冷凍
能力を向上させることが可能である。
パルス管の高温端部の熱を真空断熱容器の外部へ伝導し
て放熱する放熱手段を有するので、パルス管の高温端部
の熱を真空断熱容器の外部へ放熱することができ、冷凍
能力を向上させることが可能である。
【００２０】また、請求項１記載の発明によれば、パル
ス管近傍で細管の熱を真空断熱容器の外部へ伝導して放
熱する放熱手段を有するので、パルス管の高温端部に連
通する細管の熱を真空断熱容器の外部へ放熱することが
でき、冷凍能力を向上させることが可能である。さら
に、請求項２記載の発明によれば、前記放熱手段には放
熱用フィンを有し、その一部が真空断熱容器の外部に露
出するようにしたので、冷凍装置からの発熱を効率的に
外部へ放熱することができ、冷凍能力を向上させること
が可能である。
ス管近傍で細管の熱を真空断熱容器の外部へ伝導して放
熱する放熱手段を有するので、パルス管の高温端部に連
通する細管の熱を真空断熱容器の外部へ放熱することが
でき、冷凍能力を向上させることが可能である。さら
に、請求項２記載の発明によれば、前記放熱手段には放
熱用フィンを有し、その一部が真空断熱容器の外部に露
出するようにしたので、冷凍装置からの発熱を効率的に
外部へ放熱することができ、冷凍能力を向上させること
が可能である。
【図１】本発明に係る冷凍装置の一実施形態を示すその
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】図１のＡ方向から見た平面図および放熱部材の
取り付け方法を示す図である。
取り付け方法を示す図である。
【図３】従来の冷凍装置の概略構成図である。
１１ 真空断熱容器 １２ 蓄冷器 １２ａ 低温部 １３ パルス管 １４ 細管 １４ａ 放熱部 １５ バッファタンク １６ 超伝導フィルタ １７ 遮蔽板 １８，１９ ステー ２４〜２７ 放熱部材 ２４ａ，２５ａ 放熱フィン
Claims (2)
- 【請求項１】作動流体が充填された蓄冷器と、 前記蓄冷器に連通するパルス管と、 絞り通路を有する細管を介して前記パルス管に連通する
バッファタンクと、 少なくとも、前記蓄冷器およびパルス管が設置された真
空断熱容器と、 前記真空断熱容器の外部から前記蓄冷器内の作動流体を
圧縮膨張および変位させて前記蓄冷器に蓄冷させる流体
駆動手段と、 を備え、 前記真空断熱容器内で前記蓄冷器によって所定の被冷却
物を冷却する冷凍装置であって、 前記パルス管の高温端部近傍から前記細管の熱を前記真
空断熱容器の外部へ伝導して放熱する放熱手段を有する
ことを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項２】作動流体が充填された蓄冷器と、 前記蓄冷器に連通するパルス管と、 絞り通路を有する細管を介して前記パルス管に連通する
バッファタンクと、 少なくとも、前記蓄冷器およびパルス管が設置された真
空断熱容器と、 前記真空断熱容器の外部から前記蓄冷器内の作動流体を
圧縮膨張および変位させて前記蓄冷器に蓄冷させる流体
駆動手段と、 を備え、 前記真空断熱容器内で前記蓄冷器によって所定の被冷却
物を冷却する冷凍装置であって、 前記パルス管の高温端部の熱を前記真空断熱容器の外部
へ伝導して放熱する放熱手段となる 放熱用フィンを有
し、前記放熱手段の一部が前記真空断熱容器の外部に露
出するようにしたことを特徴とする冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22210498A JP2977809B1 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22210498A JP2977809B1 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2977809B1 true JP2977809B1 (ja) | 1999-11-15 |
| JP2000055491A JP2000055491A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16777212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22210498A Expired - Lifetime JP2977809B1 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977809B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4766800B2 (ja) | 2001-08-30 | 2011-09-07 | アイシン精機株式会社 | パルス管冷凍機 |
| JP3974869B2 (ja) * | 2003-03-26 | 2007-09-12 | アイシン精機株式会社 | パルス管冷凍機 |
| JP6310077B2 (ja) * | 2014-07-02 | 2018-04-11 | 三菱電機株式会社 | 熱源システム |
-
1998
- 1998-08-05 JP JP22210498A patent/JP2977809B1/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000055491A (ja) | 2000-02-25 |
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