JP3287237B2 - Cryogenic refrigerator - Google Patents

Cryogenic refrigerator

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JP3287237B2
JP3287237B2 JP28983996A JP28983996A JP3287237B2 JP 3287237 B2 JP3287237 B2 JP 3287237B2 JP 28983996 A JP28983996 A JP 28983996A JP 28983996 A JP28983996 A JP 28983996A JP 3287237 B2 JP3287237 B2 JP 3287237B2
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弘之 森下
宏年 鳥居
健治 藤原
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、高圧冷媒ガスの
導入とその膨張とを繰り返して極低温を得る極低温冷凍
機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cryogenic refrigerator for obtaining a cryogenic temperature by repeatedly introducing and expanding a high-pressure refrigerant gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エルビウム3ニッケル(Er3Ni)
等の磁性蓄冷材を使用した極低温冷凍機(クライオ冷凍
機)として図11に示すようなものがある。この極低温
冷凍機は、内部に蓄冷材を収納した第1室を有して第1
シリンダ1内に封入された第1ディスプレーサ3と、第
1室に連通されると共に蓄冷材を収納した第2室を有し
て第2シリンダ5内に封入された第2ディスプレーサ7
を備えている。そして、上記第1ディスプレーサ3の第
1室は、バルブステム9およびバルブ10を介して、導
入口11を有する高圧室12あるいは排出口13を有す
る低圧室14に切り替え連通される。
2. Description of the Related Art Conventionally, erbium 3 nickel (Er 3 Ni) is used.
As shown in FIG. 11, there is a cryogenic refrigerator (cryo refrigerator) using a magnetic regenerator material such as the above. This cryogenic refrigerator has a first chamber in which a cold storage material is stored, and
A first displacer 3 enclosed in the cylinder 1 and a second displacer 7 enclosed in the second cylinder 5 having a second chamber communicating with the first chamber and containing a cold storage material.
It has. The first chamber of the first displacer 3 is connected to a high-pressure chamber 12 having an inlet 11 or a low-pressure chamber 14 having an outlet 13 via a valve stem 9 and a valve 10.

【0003】上記第1室から高圧室12あるいは低圧室
14への連通路の切り替えは、シンクロナスモータ15
でバルブ10を回転させることによって行われる。
The switching of the communication path from the first chamber to the high-pressure chamber 12 or the low-pressure chamber 14 is performed by a synchronous motor 15.
The rotation is performed by rotating the valve 10.

【0004】上記構成を有する極低温冷凍機は次のよう
に動作する。図11において、圧縮機(図示せず)等から
供給された高圧の冷媒ガスは、上記導入口11からバル
ブ10およびバルブステム9を介して第1ディスプレー
サ3の第1室内に導かれ、第1室内の蓄冷材と冷熱交換
を行って冷却される(第1ステージ)。こうして冷却され
た冷媒ガスは更に第2ディスプレーサ7内の第2室に導
かれて、第2室内の蓄冷材と冷熱交換を行って更に冷却
される(第2ステージ)。
The cryogenic refrigerator having the above configuration operates as follows. In FIG. 11, high-pressure refrigerant gas supplied from a compressor (not shown) or the like is introduced into the first chamber of the first displacer 3 from the inlet 11 via the valve 10 and the valve stem 9, It is cooled by exchanging cold energy with the cold storage material in the room (first stage). The refrigerant gas thus cooled is further guided to the second chamber in the second displacer 7 and exchanged with the cold storage material in the second chamber to be further cooled (second stage).

【0005】そうした後、上記シンクロナスモータ15
によってバルブ10が回転され、第1室が低圧室14に
連通される。そうすると、上記第1室および第2室内に
導入されている高圧の冷媒ガスが一気に膨張されてガス
温度が低下する。こうして、冷媒ガスの膨張によって得
られた冷熱は蓄冷材に蓄積される。上述のように、上記
第1室及び第2室への高圧冷媒ガスの導入とその膨張と
を繰り返して(すなわち、冷凍サイクルを繰り返して)超
低温が得られるのである。
After that, the synchronous motor 15
As a result, the valve 10 is rotated, and the first chamber is communicated with the low-pressure chamber 14. Then, the high-pressure refrigerant gas introduced into the first chamber and the second chamber expands at a stretch, and the gas temperature decreases. Thus, the cold heat obtained by the expansion of the refrigerant gas is accumulated in the cold storage material. As described above, the introduction of the high-pressure refrigerant gas into the first chamber and the second chamber and the expansion thereof are repeated (that is, the refrigeration cycle is repeated) to obtain an ultra-low temperature.

【0006】図11に示すような構造を有する極低温冷
凍機においては、第2シリンダ5の先端部24が最も冷
却される箇所であり、ヒートステーションと呼ばれてい
る。
In a cryogenic refrigerator having a structure as shown in FIG. 11, the distal end portion 24 of the second cylinder 5 is the place where it is most cooled, and is called a heat station.

【0007】また、上述のような極低温冷凍機を予冷冷
凍機として用い、この予冷冷凍機によって得られた20
Kレベルの冷気をジュールトムソン回路(以下、J−T
回路と略称する)を用いて更に冷却して4Kレベルの極
低温を得る極低温冷凍装置がある。この極低温冷凍装置
は、図12に示すように、図11に示す極低温冷凍機と
同様の構成を有する予冷冷凍機101と、J−T回路1
02とから構成される。
[0007] Further, the cryogenic refrigerator described above is used as a precooling refrigerator, and the cryogenic refrigerator obtained by the precooling refrigerator is used.
K-level cold air is supplied to a Joule-Thomson circuit (hereinafter referred to as JT
There is a cryogenic refrigeration apparatus that obtains a cryogenic temperature of 4K level by further cooling using a circuit. As shown in FIG. 12, this cryogenic refrigerator has a pre-cooled refrigerator 101 having the same configuration as the cryogenic refrigerator shown in FIG.
02.

【0008】上記J−T回路102においては、圧縮機
103から吐出された高圧の冷媒ガス(例えば、ヘリウ
ムガス)は第1ジュールトムソン熱交換器(以下、J-T
熱交換器と略称する)104によって戻りガス冷媒と熱
交換を行って冷却され、20Kレベルに冷却された予冷
冷凍機101のヒートステーション(予冷機ヒートステ
ーション)105および第2J-T熱交換器106よって
更に冷却されて、ジュールトムソン弁(以下、J-T弁と
略称する)107に至る。そして、J−T弁107によ
って急激に膨張されて極低温度となったガス冷媒は、予
冷冷凍機101で得られた20Kレベルの冷気が供給さ
れるヒートステーション108に設けられた冷却器10
9で熱交換を行ってヒートステーション108を4Kレ
ベルまで冷却するのである。以下、4Kレベルまで冷却
されるヒートステーション108を4Kヒートステーシ
ョンと言う。そうした後、上記冷却器109で熱交換を
行った後のガス冷媒は、第2J-T熱交換器106およ
び第1J-T熱交換器104において供給ガス冷媒と熱
交換を行った後に圧縮機103に戻る。
In the JT circuit 102, a high-pressure refrigerant gas (for example, helium gas) discharged from the compressor 103 is supplied to a first Joule-Thomson heat exchanger (hereinafter referred to as a JT circuit).
A heat station (pre-cooler heat station) 105 and a second J-T heat exchanger 106 of the pre-cooling refrigerator 101, which are cooled by performing heat exchange with the return gas refrigerant by the heat exchanger 104 and cooled to a level of 20K. Therefore, it is further cooled to reach a Joule-Thomson valve (hereinafter abbreviated as J-T valve) 107. The gas refrigerant, which has been rapidly expanded by the J-T valve 107 to have an extremely low temperature, is cooled by a cooler 10 provided in a heat station 108 to which cold air at a level of 20K obtained by the pre-cooling refrigerator 101 is supplied.
At 9, heat exchange is performed to cool the heat station 108 to the 4K level. Hereinafter, the heat station 108 cooled to the 4K level is referred to as a 4K heat station. After that, the gas refrigerant that has undergone heat exchange in the cooler 109 is subjected to heat exchange with the supply gas refrigerant in the second JT heat exchanger 106 and the first JT heat exchanger 104, and then the compressor 103 Return to

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の極低温冷凍機においては、20K以下の極低温にな
ると、高圧冷媒ガスの導入とその膨張との冷凍サイクル
において被冷却部に温度振幅が生ずる。そこで、通常、
ヒートステーション24の重量を大きくすることによっ
て被冷却部の温度振幅を低減するようにしている。とこ
ろが、上述のように、温度振幅に対処するためにヒート
ステーション24の重量を大きくすると、起動時のクー
ルダウン時間が長くなるという別の問題が発生する。
However, in the above-mentioned conventional cryogenic refrigerator, when the cryogenic temperature is reduced to 20 K or less, a temperature amplitude is generated in a portion to be cooled in a refrigeration cycle of introducing and expanding the high-pressure refrigerant gas. . So, usually,
By increasing the weight of the heat station 24, the temperature amplitude of the portion to be cooled is reduced. However, as described above, if the weight of the heat station 24 is increased in order to cope with the temperature amplitude, another problem occurs in that the cool-down time at the time of startup becomes longer.

【0010】また、上記従来の極低温冷凍装置において
も、予冷冷凍機101の冷凍サイクルにおいて予冷機ヒ
ートステーション105の被冷却部に温度振幅が生ず
る。そして、予冷機ヒートステーション105の被冷却
部に発生した温度振幅が4Kヒートステーション108
に伝わり、この4Kヒートステーション108に取り付
けられた宇宙からの電波を検知する電波センサ等の被冷
却物に対するノイズ源になる。そこで、従来は、4Kヒ
ートステーション108の材質を純度の高い銅にした
り、大型化を図って重量を重くしたりすることにとによ
って対処している。したがって、起動時のクールダウン
時間が長くなることの他に、コストが上昇するという問
題が生ずる。
[0010] In the conventional cryogenic refrigeration apparatus, a temperature amplitude is generated in the portion to be cooled of the precooler heat station 105 in the refrigeration cycle of the precooler 101. Then, the temperature amplitude generated in the cooled part of the pre-cooler heat station 105 is 4K heat station 108.
And becomes a noise source for the object to be cooled such as a radio wave sensor for detecting radio waves from space attached to the 4K heat station 108. Therefore, conventionally, the 4K heat station 108 is dealt with by using high-purity copper as a material or increasing the size to increase the weight. Therefore, in addition to a long cool-down time at the time of startup, there is a problem that the cost increases.

【0011】そこで、この発明の目的は、起動時におけ
るクールダウン時間を長くすることなく被冷却部の温度
振幅を低減できる極低温冷凍機を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cryogenic refrigerator capable of reducing the temperature amplitude of a portion to be cooled without prolonging a cool down time at the time of starting.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明の極低温冷凍機は、最終ヒート
ステーションの先端に、ヒートステーションに密着可能
に形成された高熱伝導率の金属構造物中に金属単体の円
板を取り付けて成る熱緩衝材を設けたことを特徴として
いる。上記構成によれば、最終ヒートステーションの先
端に密着して設けられた熱緩衝材の作用によって、上記
ヒートステーションの温度振幅が低減される。こうし
て、上記ヒートステーションの重量を大きくすることな
く、換言すれば起動時のクールダウン時間が長くなるの
を押さえて、被冷却部の温度振幅が低減される。
In order to achieve the above object, the cryogenic refrigerator according to the first aspect of the present invention can be closely attached to the end of the final heat station.
Of a simple metal in a high thermal conductivity metal structure
It is characterized in that a heat buffer material provided with a plate is provided. According to the above configuration, the temperature amplitude of the heat station is reduced by the action of the thermal buffer provided in close contact with the end of the final heat station. Thus, the temperature amplitude of the cooled portion is reduced without increasing the weight of the heat station, in other words, by suppressing the cool down time at the time of startup from being lengthened.

【0013】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
係る発明の極低温冷凍機において、上記金属単体の円板
はネオジウム(Nd)単体で形成されていることを特徴と
している。上記構成によれば、上記熱緩衝材は、エルビ
ウム3ニッケル(Er3Ni)と同等の比熱を有し且つ上記
エルビウム3ニッケル(Er3Ni)より十分高い熱伝導率
を有して、機械加工性の良いネオジウム(Nd)単体によ
って円板が形成され、さらに、この円板が高熱伝導率の
金属構造物中に取り付けられて形成される。したがっ
て、上記金属構造物として加工性の高い銅等を用いるこ
とによって、上記熱緩衝材は、ヒートステーションの先
端形状にマッチし且つ密着可能に形成されて、上記ヒー
トステーション先端に密着して取り付けられる。こうし
て、上記ヒートステーションの重量を大きくすることな
く被冷却部の温度振幅が低減される。
According to a second aspect of the present invention, in the cryogenic refrigerator according to the first aspect of the present invention, the disc made of a single metal is made of neodymium (Nd) alone. And According to the above arrangement, the heat cushioning material, has an erbium 3 nickel (Er 3 Ni) and has the same specific heat and high enough thermal conductivity than the erbium 3 nickel (Er 3 Ni), machining A disk is formed of neodymium (Nd) alone, which has high thermal conductivity.
Ru is formed attached to the metal structure in. Therefore, copper or the like with high workability should be used as the metal structure.
Thus, the heat buffering material is formed so as to match the shape of the tip of the heat station and to be in close contact therewith, and is attached in close contact with the tip of the heat station. Thus, the temperature amplitude of the portion to be cooled is reduced without increasing the weight of the heat station.

【0014】また、請求項3に係る発明は、請求項1に
係る発明の極低温冷凍機において、上記金属単体の円板
は鉛(Pb)単体で形成されていることを特徴としてい
る。上記構成によれば、上記熱緩衝材は、20K近傍の
温度では上記ヒートステーションとして十分な比熱を有
し且つ上記エルビウム3ニッケル(Er3Ni)より十分高
い熱伝導率を有して、機械加工性の良い鉛(Pb)単体に
よって円板が形成され、更に、この円板が高熱伝導率の
金属構造物中に取り付けられて形成される。したがっ
て、上記金属構造物として加工性の高い銅等を用いるこ
とによって、上記熱緩衝材は、上記ヒートステーション
先端に密着して取り付けることが可能になる。その結
果、20K近傍の温度において、上記ヒートステーショ
ンの重量を大きくすることなく被冷却部の温度振幅が低
減される。
According to a third aspect of the present invention, in the cryogenic refrigerator according to the first aspect of the present invention, the metal single disk is formed of lead (Pb) alone. And According to the above configuration, the heat buffer material has a specific heat sufficient for the heat station at a temperature near 20 K and a heat conductivity sufficiently higher than that of the erbium 3 nickel (Er 3 Ni), and is machined. A disc is formed of lead (Pb) alone, which has good thermal conductivity.
Ru is formed attached to the metal structure in. Therefore, copper or the like with high workability should be used as the metal structure.
Thus, the thermal buffer can be attached in close contact with the tip of the heat station. As a result, at a temperature near 20 K, the temperature amplitude of the portion to be cooled is reduced without increasing the weight of the heat station.

【0015】また、請求項4に係る発明の極低温冷凍機
は、最終ヒートステーションの先端に、高熱伝導率の単
体金属中に高比熱の金属化合物を分散させて成る熱緩衝
材を設けたことを特徴としている。上記構成によれば、
上記熱緩衝材は、高熱伝導率と高比熱を有するので、上
記ヒートステーションの重量を大きくすることなく被冷
却部の温度振幅が低減される。さらに、上記単体金属と
して機械加工性の良い金属を用いることによって、上記
熱緩衝材は、ヒートステーションの先端形状にマッチし
且つ密着可能に形成されて、上記ヒートステーション先
端に密着して取り付けられる。
Further, in the cryogenic refrigerator according to the fourth aspect of the present invention, a heat buffer material is provided at the tip of the final heat station by dispersing a metal compound having a high specific heat in a single metal having a high thermal conductivity. It is characterized by. According to the above configuration,
Since the thermal buffer has a high thermal conductivity and a high specific heat, the temperature amplitude of the portion to be cooled is reduced without increasing the weight of the heat station. Further, by using a metal having good machinability as the single metal, the heat buffer material is formed so as to match the shape of the tip of the heat station and to be in close contact therewith, and is attached in close contact with the tip of the heat station.

【0016】また、請求項5に係る発明の極低温冷凍機
は、最終ヒートステーションの先端に、高熱伝導率の単
体金属中に高比熱の単体金属を分散させて成る熱緩衝材
を設けたことを特徴としている。上記構成によれば、機
械加工性の良い上記単体金属を用いて形成された熱緩衝
材は、高熱伝導率と高比熱とを有すると共に、機械加工
性が良い。したがって、上記ヒートステーション先端に
密着して取り付けられて、上記ヒートステーションの重
量を大きくすることなく被冷却部の温度振幅が低減され
る。さらに、高熱伝導率の単体金属中に高比熱の単体金
属が分散されているので、上記単体金属の酸化が防止さ
れる。
Further, in the cryogenic refrigerator according to the fifth aspect of the present invention, a thermal buffer is provided at the tip of the final heat station by dispersing a single metal having a high specific heat in a single metal having a high thermal conductivity. It is characterized by. According to the above configuration, the thermal buffer formed using the simple metal having good machinability has high thermal conductivity and high specific heat, and also has good machinability. Therefore, the temperature amplitude of the portion to be cooled can be reduced without increasing the weight of the heat station by being closely attached to the tip of the heat station. Further, since the single metal having a high specific heat is dispersed in the single metal having a high thermal conductivity, the oxidation of the single metal is prevented.

【0017】また、請求項6に係る発明は、請求項4に
係る発明の極低温冷凍機において、上記高比熱を有する
金属化合物は、Er3Co,ErNi,Er3Ni,HoCu2,HoA
l2,Ho2Al,ErNi0.8Co0.2およびErNi0.9Co0.1
何れか一つであることを特徴としている。上記構成によ
れば、高熱伝導率の単体金属中に分散される金属化合物
は、上記エルビウム3ニッケル(Er3Ni)と同等の高比
熱を有する。したがって、形成される熱緩衝材は、上記
高熱伝導率の単体金属による温度振幅の低減に加えて、
上記金属化合物によって高い冷凍能力が保持される。
According to a sixth aspect of the present invention, in the cryogenic refrigerator according to the fourth aspect of the present invention, the metal compound having a high specific heat is Er 3 Co, ErNi, Er 3 Ni, HoCu 2 , HoA.
l 2 , Ho 2 Al, ErNi 0.8 Co 0.2 and ErNi 0.9 Co 0.1 . According to the above configuration, the metal compound dispersed in the single metal having a high thermal conductivity has a high specific heat equivalent to that of the erbium 3 nickel (Er 3 Ni). Therefore, the formed thermal buffer material, in addition to the reduction of the temperature amplitude due to the single metal of high thermal conductivity,
High refrigerating capacity is maintained by the metal compound.

【0018】また、請求項7に係る発明は、請求項4ま
たは請求項5に係る発明の極低温冷凍機において、上記
熱緩衝材は、最終ヒートステーションの先端に設けられ
た高熱伝導率構造物の凹部に鋳込まれて、上記高熱伝導
率構造物と一体に構成されていることを特徴としてい
る。上記構成によれば、高熱伝導率の単体金属中に高比
熱の単体金属あるいは金属化合物を分散させて形成され
た熱緩衝材は、ヒートステーションの先端形状にマッチ
し且つ密着可能に形成されている高熱伝導率構造物の凹
部に鋳込まれて一体に構成される。こうして、上記熱緩
衝材がヒートステーション先端に密着して取り付けられ
て、更に効率良く温度振幅が低減される。
According to a seventh aspect of the present invention, in the cryogenic refrigerator according to the fourth or fifth aspect, the heat buffer is provided with a high thermal conductivity structure provided at the end of the last heat station. And is integrally formed with the high thermal conductivity structure. According to the above configuration, the heat buffer material formed by dispersing a single metal or a metal compound having a high specific heat in a single metal having a high thermal conductivity is formed so as to match the tip shape of the heat station and to be in close contact therewith. It is cast into the recess of the high thermal conductivity structure to be integrally formed. In this way, the thermal buffer is closely attached to the tip of the heat station, and the temperature amplitude is reduced more efficiently.

【0019】[0019]

【0020】また、請求項8に係る発明の極低温冷凍機
は、極低温ヒートステーションを予冷する予冷冷凍機
と,上記予冷された極低温ヒートステーションを更に冷
却するジュールトムソン回路を有する極低温冷凍機にお
いて、上記極低温ヒートステーションに、請求項1乃至
請求項7の何れか一つに係る発明の熱緩衝材を設けたこ
とを特徴としている。上記構成によれば、予冷冷凍機の
冷凍サイクルにおいて上記予冷冷凍機のヒートステーシ
ョンに生じた温度振幅は、熱緩衝材の作用によって低減
されて、極低温ヒートステーションには伝達されない。
あるいは、上記予冷冷凍機のヒートステーションに生じ
て極低温ヒートステーションに伝達された温度振幅が、
熱緩衝材の作用によって低減される。こうして、上記極
低温ヒートステーションの重量を大きくすることなく、
換言すれば起動時のクールダウン時間が長くなるのを押
さえて、上記極低温ヒートステーションの温度を安定に
できる。
The cryogenic refrigerator of the invention according to claim 8 is a cryogenic refrigerator having a precooling refrigerator for precooling the cryogenic heat station and a Joule-Thomson circuit for further cooling the precooled cryogenic heat station. A cryogenic heat station, wherein
A heat buffer material according to any one of claims 7 to 10 is provided. According to the above configuration, the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator in the refrigeration cycle of the pre-cooling refrigerator is reduced by the action of the heat buffer material and is not transmitted to the cryogenic heat station.
Alternatively, the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator and transmitted to the cryogenic heat station,
It is reduced by the action of the thermal buffer. Thus, without increasing the weight of the cryogenic heat station,
In other words, the temperature of the cryogenic heat station can be stabilized by suppressing the cool down time at the time of startup from being lengthened.

【0021】また、請求項9に係る発明の極低温冷凍機
は、極低温ヒートステーションを予冷する予冷冷凍機
と,上記予冷された極低温ヒートステーションを更に冷
却するジュールトムソン回路を有する極低温冷凍機にお
いて、上記予冷冷凍機のヒートステーションに、請求項
1乃至請求項7の何れか一つに係る発明の熱緩衝材を設
けたことを特徴としている。上記構成によれば、予冷冷
凍機の冷凍サイクルにおいて上記予冷冷凍機のヒートス
テーションに生じた温度振幅は、熱緩衝材の作用によっ
て低減されて、極低温ヒートステーションには伝達され
ない。こうして、上記極低温ヒートステーションの重量
を大きくしたり、純度の高い銅にしたりすることなく、
上記極低温ヒートステーションの温度を安定化できる。
The cryogenic refrigerator according to claim 9 is a cryogenic refrigerator having a precooling refrigerator for precooling the cryogenic heat station and a Joule-Thomson circuit for further cooling the precooled cryogenic heat station. The heat buffer of the invention according to any one of claims 1 to 7 is provided in a heat station of the precooling refrigerator. According to the above configuration, the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator in the refrigeration cycle of the pre-cooling refrigerator is reduced by the action of the heat buffer material and is not transmitted to the cryogenic heat station. In this way, without increasing the weight of the cryogenic heat station or making high-purity copper,
The temperature of the cryogenic heat station can be stabilized.

【0022】また、請求項10に係る発明の極低温冷凍
機は、極低温ヒートステーションを予冷する予冷冷凍機
と,上記予冷冷凍機によって内部の冷媒ガスが冷却され
ると共に,この冷却された冷媒ガスで上記予冷された極
低温ヒートステーションを更に冷却するジュールトムソ
ン回路を有する極低温冷凍機において、上記ジュールト
ムソン回路における上記予冷冷凍機のヒートステーショ
ンと上記極低温ヒートステーションとの間の配管に、請
求項1乃至請求項7の何れか一つに係る発明の熱緩衝材
を設けたことを特徴としている。上記構成によれば、予
冷冷凍機のヒートステーションに生じてジュールトムソ
ン回路中の冷媒ガスに伝達された温度振幅は、上記ジュ
ールトムソン回路における上記ヒートステーションと極
低温ヒートステーションとの間の配管に設けられた熱緩
衝材の作用によって低減される。したがって、上記冷媒
ガスの温度振幅が上記極低温ヒートステーション伝達さ
れることはない。
A cryogenic refrigerator according to a tenth aspect of the present invention is a cryogenic refrigerator for precooling a cryogenic heat station, the refrigerant gas inside is cooled by the precool refrigerator, and the cooled refrigerant is cooled. In a cryogenic refrigerator having a Joule-Thomson circuit that further cools the pre-cooled cryogenic heat station with gas, a pipe between the heat station of the precooled chiller and the cryogenic heat station in the Joule-Thomson circuit includes: A heat buffer material according to any one of claims 1 to 7 is provided. According to the above configuration, the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator and transmitted to the refrigerant gas in the Joule-Thomson circuit is provided in a pipe between the heat station and the cryogenic heat station in the Joule-Thomson circuit. It is reduced by the action of the provided thermal buffer. Therefore, the temperature amplitude of the refrigerant gas is not transmitted to the cryogenic heat station.

【0023】また、請求項11に係る発明は、請求項8
乃至請求項10の何れか一つに係る発明の極低温冷凍機
において、上記極低温ヒートステーションは複数存在
し、上記ジュールトムソン回路は全ての極低温ヒートス
テーションを冷却するようになっていることを特徴とし
ている。上記構成によれば、予冷冷凍機のヒートステー
ションに生じた温度振幅、複数の極低温ヒートステーシ
ョンに伝達された温度振幅、あるいは、ジュールトムソ
ン回路中の冷媒ガスに伝達された温度振幅が、上記ヒー
トステーション,各極低温ヒートステーションまたはジ
ュールトムソン回路の配管に設けられた熱緩衝材の作用
によって低減される。こうして、各極低温ヒートステー
ションに対する温度振幅の発生が防止される。
The invention according to claim 11 is the invention according to claim 8
The cryogenic refrigerator according to any one of claims 10 to 10 , wherein a plurality of the cryogenic heat stations exist, and the Joule-Thompson circuit cools all the cryogenic heat stations. Features. According to the above configuration, the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator, the temperature amplitude transmitted to the plurality of cryogenic heat stations, or the temperature amplitude transmitted to the refrigerant gas in the Joule-Thomson circuit is the heat amplitude. It is reduced by the action of thermal buffer provided in the piping of each station, each cryogenic heat station or Joule-Thomson circuit. In this way, the occurrence of a temperature amplitude for each cryogenic heat station is prevented.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図1は、本実施の形態の極低
温冷凍機におけるシリンダの先端部の拡大図である。本
極低温冷凍機においては、ヒートステーション31の側
面31aに、板状に形成された熱緩衝材32を取り付け
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is an enlarged view of the tip of a cylinder in the cryogenic refrigerator of the present embodiment. In this cryogenic refrigerator, a heat buffer material 32 formed in a plate shape is attached to a side surface 31 a of a heat station 31.

【0025】上記熱緩衝材32の材質は、ヒートステー
ション31の温度振幅を低減するために熱伝導率がエル
ビウム3ニッケル(Er3Ni)よりも高く、高い冷凍能力
を保持するために少なくともエルビウム3ニッケル(Er
3Ni)程度の高比熱を有し、且つ、機械加工が可能であ
る必要がある。図2に、上記熱緩衝材32として用いら
れる金属の比熱および熱伝導率をエルビウム3ニッケル
(Er3Ni)と比較して示している。ここで、図2に示す
ように、一般に、ネオジウム(Nd)を除く希土類の合金
は切削,穴あけ,研磨等の機械加工性が良くない。そこ
で、切削や研磨等によって熱緩衝材32を形成するに
は、以下のような工夫が必要である。
The material of the thermal buffer material 32 has a higher thermal conductivity than erbium 3 nickel (Er 3 Ni) for reducing the temperature amplitude of the heat station 31 and at least erbium 3 for maintaining a high refrigerating capacity. Nickel (Er
It must have a high specific heat of about 3 Ni) and be capable of machining. FIG. 2 shows the specific heat and the thermal conductivity of the metal used as the thermal buffer material 32 as shown in FIG.
(Er 3 Ni). Here, as shown in FIG. 2, in general, rare earth alloys other than neodymium (Nd) have poor mechanical workability such as cutting, drilling and polishing. Therefore, in order to form the thermal buffer 32 by cutting, polishing, or the like, the following measures are required.

【0026】(1)金属単体使用 図2に示すように、ネオジウム金属は、エルビウム3ニ
ッケル(Er3Ni)程度の高比熱を有し、熱伝導率がエル
ビウム3ニッケル(Er3Ni)の10倍〜20倍と高い。
したがって、ネオジウム金属は、単体で、4K近傍の極
低温度でも使用可能な低温用途の熱緩衝材の材料として
最適である。しかも、十分な機械加工性を有しており、
ヒートステーション31の側面31aの形状にマッチし
且つ密着可能な熱緩衝材32を形成できるのである。す
なわち、上記ネオジウム金属は、単体で、最適な熱緩衝
材32を形成することができるのである。
(1) Use of Simple Metal As shown in FIG. 2, neodymium metal has a high specific heat of about erbium 3 nickel (Er 3 Ni) and a thermal conductivity of 10 times that of erbium 3 nickel (Er 3 Ni). Double to 20 times as high.
Therefore, neodymium metal alone is most suitable as a material for a thermal buffer for low-temperature applications that can be used even at extremely low temperatures near 4K. Moreover, it has sufficient machinability,
It is possible to form the heat buffer material 32 which matches the shape of the side surface 31a of the heat station 31 and can be adhered to. That is, the neodymium metal can form the optimum thermal buffer material 32 by itself.

【0027】また、鉛(Pb)は高い熱伝導率を有してい
るが、4K近傍では殆ど比熱が0となる。ところが、2
0K近傍ではヒートステーションとして十分な比熱を有
する。そこで、鉛(Pb)は、20K近傍で使用される高
温用途の熱緩衝材の材料としてであれば、十分使用可能
である。
Although lead (Pb) has a high thermal conductivity, the specific heat is almost zero near 4K. However, 2
In the vicinity of 0K, it has sufficient specific heat as a heat station. Therefore, lead (Pb) can be sufficiently used as a material for a heat buffer material for high-temperature applications used near 20K.

【0028】尚、上述の例においては、ネオジウム(N
d)あるいは鉛(Pb)を単体で熱緩衝材32として使用し
ているが、図3に示すように、ネオジウム(Nd)または
鉛(Pb)で形成された円板33を高熱伝導率を有する銅
(Cu)等によってヒートステーション31の側面31aの
形状にマッチし且つ密着可能に形成された金属構造物3
4中に取り付けて、熱緩衝材32を構成してもよい。
In the above example, neodymium (N
d) or lead (Pb) is used alone as the thermal buffer material 32. As shown in FIG. 3, a disk 33 made of neodymium (Nd) or lead (Pb) has a high thermal conductivity. copper
The metal structure 3 which is formed by (Cu) or the like so as to match the shape of the side surface 31a of the heat station 31 and to be in close contact therewith.
4 to form the heat buffer material 32.

【0029】(2)分散使用 上述したように、エルビウムコバルト(Er3Co),エルビ
ウムニッケル(ErNi),エルビウム3ニッケル(Er3
i),ホロミウムアルミニウム(HoAl2),ホロミウム銅
(HoCu2),ホロミウム2アルミニウム(Ho2Al),エル
ビウムニッケル合金(ErNi0.8Co0.2),エルビウムニ
ッケル合金(ErNi0.9Co0.1)等の希土類の金属化合物
は、高い比熱を有するが機械加工性が良くない。
(2) Dispersion use As described above, erbium cobalt (Er 3 Co), erbium nickel (ErNi), erbium 3 nickel (Er 3 N)
i), holmium aluminum (HoAl 2 ), holmium copper
Rare earth metal compounds such as (HoCu 2 ), holmium 2 aluminum (Ho 2 Al), erbium nickel alloy (ErNi 0.8 Co 0.2 ), and erbium nickel alloy (ErNi 0.9 Co 0.1 ) have high specific heat but low machinability. Not good.

【0030】そこで、図4に示すように、これらの希土
類金属化合物35で小径の球や粒を形成し、鉛(Pb)や
インジウム(In)等のエルビウム3ニッケル(Er3Ni)よ
り高い熱伝導率を呈して機械加工性の良い金属36中に
分散させて金属塊を作成するのである。こうして作成さ
れた金属塊は、エルビウム3ニッケル(Er3Ni)程度の
比熱とエルビウム3ニッケル(Er3Ni)より高い熱伝導
率とを合わせ持つ。したがって、良好な熱緩衝材として
機能する。また、上記金属塊は、機械加工性の悪い希土
類金属化合物は機械加工性の良い金属中に分散されてい
るので、上記熱緩衝材32を形成可能な程度の機械加工
性は有している。したがって、上記金属塊を切削・研磨
することによって、ヒートステーション31の側面31
aの形状にマッチし且つ密着可能な熱緩衝材32を形成
することができるのである。
Therefore, as shown in FIG. 4, these rare earth metal compounds 35 form small-diameter spheres or grains, and have a higher heat than erbium 3 nickel (Er 3 Ni) such as lead (Pb) or indium (In). The metal lump is formed by dispersing in the metal 36 having conductivity and good machinability. Metal block thus created, having both erbium 3 nickel (Er 3 Ni) of approximately the specific heat and erbium 3 nickel (Er 3 Ni) than the high thermal conductivity. Therefore, it functions as a good thermal buffer. Further, since the rare earth metal compound having poor machinability is dispersed in a metal having good machinability, the metal lump has such machinability that the heat buffer material 32 can be formed. Therefore, by cutting and polishing the metal lump, the side surface 31 of the heat station 31 is cut.
It is possible to form the heat buffer material 32 that matches the shape of a and can be adhered to.

【0031】尚、上述の説明では、機械加工性の悪い希
土類金属化合物を機械加工性の良い金属中に分散させて
金属塊を形成しているが、機械加工性の良い希土類金属
である上記ネオジウム(Nd)を機械加工性の良い鉛(Pb)
金属中に分散させて金属塊を形成しても一向に構わな
い。こうすることによって、鉛(Pb)金属単体使用ある
いはネオジウム(Nd)金属単体使用の場合よりも機械加
工性や冷凍能力は低下するが、ネオジウム(Nd)の酸化
を防止できるという新たな効果を得ることができる。
In the above description, a metal lump is formed by dispersing a rare earth metal compound having poor machinability in a metal having good machinability, but the neodymium metal, which is a rare earth metal having good machinability, is formed. (Nd) is lead (Pb) with good machinability
It does not matter even if the metal lump is formed by dispersing in a metal. By doing so, the machinability and the refrigerating capacity are lower than in the case of using lead (Pb) metal alone or neodymium (Nd) metal alone, but a new effect of preventing the oxidation of neodymium (Nd) is obtained. be able to.

【0032】(3)鋳込み使用 機械加工性が良くない希土類金属化合物は、小球や粒に
して鉛(Pb)やインジウム(In)等の機械加工性が良い高
熱伝導率の単体金属中に分散させて金属塊を作成するこ
とによって機械加工性を高めることができるが、上記機
械加工性の良い金属に比べると十分な機械加工性が得ら
れるとは言い難い。そこで、図5に示すように、上述の
如く希土類金属化合物を高熱伝導率の単体金属中に分散
させた金属塊または上記ネオジウム(Nd)を鉛(Pb)金属
中に分散させた金属塊(両金属塊を総称して金属塊37
と言う)を、高熱伝導率を有すると共に機械加工性の良
い銅またはネオジウム(Nd)で形成された金属構造物3
8中に鋳込むのである。こうすることによって、上記金
属塊37が有する熱緩衝材能力を更に向上させ、且つ、
より高い機械加工性を得ることができるのである。した
がって、切削や研磨によって上記高熱伝導率の金属構造
物38を形成することによって、ヒートステーション3
1の側面31aの形状にマッチし且つ密着可能な熱緩衝
材32を形成することができるのである。
(3) Casting Use Rare earth metal compounds having poor machinability are dispersed in small heat-resistant single metal such as lead (Pb) or indium (In) in the form of small spheres or particles. Although the machinability can be enhanced by forming the metal mass in such a manner, it is hard to say that sufficient machinability can be obtained as compared with the above-mentioned metal having good machinability. Therefore, as shown in FIG. 5, as described above, a metal lump in which a rare earth metal compound is dispersed in a single metal having a high thermal conductivity or a metal lump in which the neodymium (Nd) is dispersed in lead (Pb) metal (both metal lump). Metal lump 37
A metal structure 3 made of copper or neodymium (Nd) having high thermal conductivity and good machinability.
8 is cast. By doing so, the heat buffer capacity of the metal block 37 is further improved, and
Higher machinability can be obtained. Therefore, by forming the high thermal conductivity metal structure 38 by cutting or polishing, the heat station 3
It is possible to form the heat buffer material 32 that matches the shape of the one side surface 31a and can be closely attached.

【0033】(4)ガス中分散使用 上記エルビウム3ニッケル(Er3Ni)よりも高い熱伝導
率とエルビウム3ニッケル(Er3Ni)程度の比熱とを有
して熱緩衝機能および高い冷凍能力の保持機能を合わせ
持つ熱緩衝材は、希土類金属を低沸点ガスと共に充填し
ても得られる。
[0033] (4) and a specific heat of about high thermal conductivity and erbium 3 nickel (Er 3 Ni) than the gas in the dispersion used the erbium 3 nickel (Er 3 Ni) of heat cushioning function and high refrigeration capacity A thermal buffer having a holding function can also be obtained by filling a rare earth metal with a low-boiling gas.

【0034】図6に示すように、銅合金等のように熱伝
導率が高く機械加工性の良い金属によって、ヒートステ
ーション31の側面31aの形状にマッチし且つ密着可
能な金属容器39を形成する。そして、この金属容器3
9の中に、上述したネオジウム(Nd)または希土類金属
化合物の粒子40を低沸点ガス41と一緒に充填するの
である。尚、上記低沸点ガスとしては、適用温度が30
K以上である場合にはアルゴン(Ar)が適し、適用温度
が20K近傍である場合にはヘリウム(He),水素(H2)
あるいはネオン(Ne)が適し、適用温度が4K近傍であ
る場合にはヘリウム(He)が適している。このように、
上記希土類金属化合物の粒子40を低沸点ガス41中に
分散させることによって、ガスの対流とガスの温度およ
び圧力で生ずる凝縮とによって熱伝導性が向上して、温
度分布が均一になるのである。
As shown in FIG. 6, a metal container 39 which matches the shape of the side surface 31a of the heat station 31 and can be adhered thereto is formed of a metal having high thermal conductivity and good machinability, such as a copper alloy. . And this metal container 3
9, the particles 40 of the neodymium (Nd) or the rare earth metal compound described above are filled together with the low-boiling gas 41. The low-boiling gas has an application temperature of 30.
When the temperature is higher than K, argon (Ar) is suitable. When the applied temperature is around 20K, helium (He) and hydrogen (H 2 ) are used.
Alternatively, neon (Ne) is suitable, and helium (He) is suitable when the application temperature is around 4K. in this way,
By dispersing the rare earth metal compound particles 40 in the low boiling point gas 41, the heat conductivity is improved by the convection of the gas and the condensation generated at the temperature and pressure of the gas, and the temperature distribution becomes uniform.

【0035】上述のように、本実施の形態においては、
上記ネオジウム(Nd)や鉛(Pb)のように高比熱および高
熱伝導率を有して機械加工性の良い金属単体によって熱
緩衝材32を形成し、あるいは、高い比熱を有する希土
類金属化合物の粒子35を高い熱伝導率を有して機械加
工性の良い金属36中に分散させた金属塊によって熱緩
衝材32を形成し、あるいは、高い熱伝導性を有して機
械加工性のよい金属構造物38中に上記金属塊37を鋳
込んで熱緩衝材32を形成し、あるいは、熱伝導率が高
く機械加工性の良い金属によって形成した金属容器39
中に高比熱を有するネオジウム(Nd)や希土類金属化合
物の粒子40を低沸点ガス41と一緒に充填して熱緩衝
材32を形成する。そして、こうして形成した熱緩衝材
32をヒートステーション31の側面31aに密着して
取り付けている。したがって、上記ヒートステーション
31の重量を大きくすることなく、換言すれば、起動時
のクールダウン時間を長くすることなく、被冷却部の温
度振幅を低減できるのである。
As described above, in the present embodiment,
The thermal buffer material 32 is formed of a single metal having high specific heat and high thermal conductivity and good machinability such as neodymium (Nd) or lead (Pb), or particles of a rare earth metal compound having high specific heat. The thermal buffer material 32 is formed by a metal lump in which metal 35 is dispersed in a metal 36 having high thermal conductivity and good machinability, or a metal structure having high thermal conductivity and good machinability. The metal block 37 is cast into the object 38 to form the heat buffer material 32, or a metal container 39 made of a metal having high heat conductivity and good machinability.
A heat buffer material 32 is formed by filling particles 40 of neodymium (Nd) or a rare earth metal compound having a high specific heat together with a low boiling point gas 41. Then, the heat buffer material 32 thus formed is attached to the side surface 31a of the heat station 31 in close contact. Therefore, the temperature amplitude of the portion to be cooled can be reduced without increasing the weight of the heat station 31, in other words, without increasing the cool-down time at the time of startup.

【0036】次に、例えば、図12に示すような、予冷
冷凍機によって得られた20Kレベルの冷気をJ−T回
路を用いてさらに冷却して4Kレベルの極低温を得る極
低温冷凍装置における4Kヒートステーションに生ずる
温度振幅防止について説明する。上述のような極低温冷
凍装置における温度振幅防止方法としては、次のような
方法がある。(a)4Kヒートステーションの端面に熱
緩衝材を設ける。(b)4Kヒートステーションの予冷
機ヒートステーション側に熱緩衝材を設ける。(c)予冷
機ヒートステーションに熱緩衝材を設ける。(d)予冷
機ヒートステーションと4Kヒートステーションとの間
のJ−T回路に熱緩衝材を設ける。
Next, in a cryogenic refrigeration system as shown in FIG. 12, for example, a 20K level cold air obtained by a pre-cooling refrigerator is further cooled using a JT circuit to obtain a 4K level cryogenic temperature. A description will be given of how to prevent the temperature amplitude from occurring in the 4K heat station. As a method for preventing the temperature amplitude in the cryogenic refrigeration apparatus as described above, there is the following method. (a) A heat buffer is provided on the end face of the 4K heat station. (b) A heat buffer is provided on the pre-cooler heat station side of the 4K heat station. (c) Provide a thermal buffer in the pre-cooler heat station. (d) Provide a thermal buffer in the JT circuit between the precooler heat station and the 4K heat station.

【0037】図7は、4Kヒートステーション51の端
面とこの端面に取り付けられた被冷却物52との間に熱
緩衝材53を設けた場合を示す。こうすることによっ
て、4Kヒートステーション51に生じた温度振幅が熱
緩衝材53の作用によって低減されて、被冷却物52に
伝わることが防止される。したがって、被冷却物52が
電波センサ等のセンサである場合に、このセンサに対す
るノイズを低減できるのである。尚、上記熱緩衝材53
としては、上述した(1)金属単体使用、(2)分散使
用、(3)鋳込み使用、(4)ガス中分散使用の何れのタ
イプの熱緩衝材であってもよい。また、材質も4Kヒー
トステーション51や被冷却物52の形状や冷却温度等
に応じて、上述の材質から適宜選択して選択して用いれ
ばよい。
FIG. 7 shows a case where a thermal buffer 53 is provided between the end face of the 4K heat station 51 and the object 52 to be cooled attached to this end face. By doing so, the temperature amplitude generated in the 4K heat station 51 is reduced by the action of the thermal buffer material 53, and is prevented from being transmitted to the object to be cooled 52. Therefore, when the object to be cooled 52 is a sensor such as a radio wave sensor, noise with respect to this sensor can be reduced. The heat buffer 53
Any of the above-mentioned types of thermal buffer materials (1) using a metal alone, (2) using a dispersion, (3) using a casting, and (4) using a dispersion in a gas may be used. Further, the material may be appropriately selected from the above-mentioned materials according to the shape and the cooling temperature of the 4K heat station 51 and the object to be cooled 52, and used.

【0038】図8は、4Kヒートステーション55の予
冷機ヒートステーション側に熱緩衝材56を設けた場合
を示す。こうすることによって、予冷機ヒートステーシ
ョン(図示せず)から4Kヒートステーション55に伝達
される熱の温度分布が均一になり、上記予冷機ヒートス
テーションに生じた温度振幅が4Kヒートステーション
48に伝わることを防止できるのである。尚、上記熱緩
衝材56は、リング状に形成して図8に示すように4K
ヒートステーション55の外周に設けた溝に嵌合しても
よいし、円盤状に形成して4Kヒートステーション55
とこの4Kヒートステーション55を上記予冷機ヒート
ステーションに接続する接続部57との間に挟んで設け
てもよい。また、熱緩衝材56の上記タイプや材質は特
に限定されず、上述したタイプや材質の中から目的に応
じて適宜選択して選択して用いればよい。
FIG. 8 shows a case where a thermal buffer 56 is provided on the pre-cooler heat station side of the 4K heat station 55. By doing so, the temperature distribution of the heat transmitted from the pre-cooler heat station (not shown) to the 4K heat station 55 becomes uniform, and the temperature amplitude generated in the pre-cooler heat station is transmitted to the 4K heat station 48. Can be prevented. The heat buffer material 56 is formed in a ring shape and has a size of 4K as shown in FIG.
The 4K heat station 55 may be fitted in a groove provided on the outer periphery of the heat station 55, or may be formed in a disk shape.
The 4K heat station 55 may be provided between the precooler heat station and a connecting portion 57 connected to the precooler heat station. The type and material of the thermal buffer 56 are not particularly limited, and may be appropriately selected and used from the types and materials described above according to the purpose.

【0039】図9は、予冷機ヒートステーション61の
先端に熱緩衝材62を設けた場合を示す。こうすること
によって、予冷機ヒートステーション61から4Kヒー
トステーション63に伝達される熱の温度分布が均一に
なり予冷機ヒートステーション61に生じた温度振幅が
4Kヒートステーション63に伝わることを防止できる
のである。尚、上記熱緩衝材62の上記タイプや材質は
特に限定されず、上述したタイプや材質の中から目的に
応じて適宜選択して選択して用いればよい。
FIG. 9 shows a case where a heat buffer material 62 is provided at the tip of a precooler heat station 61. By doing so, the temperature distribution of the heat transmitted from the pre-cooler heat station 61 to the 4K heat station 63 becomes uniform, and the temperature amplitude generated in the pre-cooler heat station 61 can be prevented from being transmitted to the 4K heat station 63. . The type and material of the thermal buffer 62 are not particularly limited, and may be appropriately selected and used from the types and materials described above according to the purpose.

【0040】図10は上記J−T回路に熱緩衝材を設け
た場合を示し、J−T弁65の下流側の配管66あるい
は上流側の配管67の少なくとも一方に、熱緩衝材68
あるいは熱緩衝材69を設ける。この熱緩衝材68,6
9は、例えば、エルビウム3ニッケル(Er3Ni)程度の
高比熱を有し、熱伝導率がエルビウム3ニッケル(Er3
Ni)の10倍〜20倍と高く、且つ、十分な機械加工性
を有しているネオジウム(Nd)金属を用いて、配管66,
67の外径に略等しい内径を有する円筒状に形成して得
る。そして、この円筒状の熱緩衝材68,69内に配管
66あるいは配管67を挿通させて取り付けるのであ
る。こうすることによって、予冷機ヒートステーション
70とJ−T回路中の冷媒ガスとの熱交換の際に上記冷
媒ガスに生じた温度振幅が低減されるのである。したが
って、上記冷媒ガスと4Kヒートステーション71との
熱交換によって4Kヒートステーション71に熱振幅が
発生することはない。
FIG. 10 shows a case where a thermal buffer is provided in the JT circuit. A thermal buffer 68 is provided on at least one of the downstream pipe 66 and the upstream pipe 67 of the JT valve 65.
Alternatively, a thermal buffer 69 is provided. This heat buffer material 68,6
9, for example, have a high specific heat of about erbium 3 nickel (Er 3 Ni), the thermal conductivity of erbium 3 nickel (Er 3
Using neodymium (Nd) metal, which is 10 to 20 times as high as Ni) and has sufficient machinability, piping 66,
It is formed in a cylindrical shape having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of 67. Then, the pipe 66 or the pipe 67 is inserted into and attached to the cylindrical heat buffer members 68 and 69. By doing so, the temperature amplitude generated in the refrigerant gas during heat exchange between the pre-cooler heat station 70 and the refrigerant gas in the JT circuit is reduced. Therefore, no heat amplitude occurs in the 4K heat station 71 due to heat exchange between the refrigerant gas and the 4K heat station 71.

【0041】また、1つの予冷冷凍機に複数の4Kヒー
トステーションを並列に接続し、上記J−T回路におけ
るJ−T弁の下流側に複数の冷却器を設け、各冷却器を
各4Kヒートステーションに直列に取り付けて成る極低
温冷凍装置がある。このような極低温冷凍機において
は、上述した (a)4Kヒートステーションの端面に熱緩衝材を設け
る (b)4Kヒートステーションの予冷機ヒートステーシ
ョン側に熱緩衝材を設ける (c)予冷機ヒートステーションに熱緩衝材を設ける (d)J−T回路に熱緩衝材を設ける を、上記予冷機ヒートステーションあるいは各4Kヒー
トステーションに適宜組み合わせて適用することによっ
て、各4Kヒートステーションに対する温度振幅の発生
を防止できる。
Further, a plurality of 4K heat stations are connected in parallel to one pre-cooling refrigerator, and a plurality of coolers are provided downstream of the JT valve in the JT circuit. There is a cryogenic refrigeration device that is attached to a station in series. In such a cryogenic refrigerator, (a) a thermal buffer is provided on the end face of the 4K heat station, (b) a thermal buffer is provided on the pre-cooler heat station side of the 4K heat station, and (c) a pre-cooler heat is provided. Provision of thermal buffer material at station (d) Applying thermal buffer material to JT circuit in combination with the pre-cooler heat station or each 4K heat station as appropriate to generate temperature amplitude for each 4K heat station Can be prevented.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1に係
る発明の極低温冷凍機は、最終ヒートステーションの先
端に、上記ヒートステーションに密着可能に形成された
高熱伝導率の金属構造物中に金属単体の円板を取り付け
て成る熱緩衝材を設けているので、上記熱緩衝材の作用
によって、上記ヒートステーションの温度振幅が低減さ
れる。したがって、上記ヒートステーションの重量を大
きくすることなく、換言すれば起動時のクールダウン時
間が長くなるのを押さえて、被冷却部の温度振幅を低減
できる。
As is clear from the above description , the cryogenic refrigerator according to the first aspect of the present invention is formed at the tip of the final heat station so as to be able to adhere to the heat station.
Attach a metal single disk in a metal structure with high thermal conductivity
Since the heat buffer material is provided, the temperature amplitude of the heat station is reduced by the action of the heat buffer material. Therefore, the temperature amplitude of the cooled portion can be reduced without increasing the weight of the heat station, in other words, by suppressing the cool-down time at startup from becoming long.

【0043】また、請求項2に係る発明の極低温冷凍機
における上記金属単体の円板は、ネオジウム(Nd)単体
で形成されているので、上記円板は、エルビウム3ニッ
ケル(Er3Ni)と同等の比熱を有し、上記エルビウム3
ニッケル(Er3Ni)より十分高い熱伝導率を有し、且
つ、機械加工性が良い。したがって、上記熱緩衝材は、
上記金属構造物を加工性の高い銅等を用いて上記ヒート
ステーションの先端形状にマッチし且つ密着可能に形成
することによって、上記ヒートステーション先端に密着
して取り付けることができ、上記ヒートステーションの
重量を大きくすることなく被冷却部の温度振幅を低減で
きる。
Further, in the cryogenic refrigerator according to the second aspect of the present invention, since the disk made of a single metal is made of only neodymium (Nd), the disk is made of erbium 3 nickel (Er 3 Ni). Has the same specific heat as erbium-3
It has sufficiently higher thermal conductivity than nickel (Er 3 Ni) and has good machinability. Therefore, the thermal buffer material is
By forming the metal structure using copper or the like having high workability so as to match the shape of the tip of the heat station and to be in close contact therewith, the metal structure can be closely attached to the tip of the heat station, and the weight of the heat station can be reduced. Can be reduced without increasing the temperature.

【0044】また、請求項3に係る発明の極低温冷凍機
における上記金属単体の円板は、鉛(Pb)単体で形成さ
れているので、上記円板は、20K近傍の温度では上記
ヒートステーションとして十分な比熱を有し、上記エル
ビウム3ニッケル(Er3Ni)より十分高い熱伝導率を有
し、且つ、機械加工性が良い。したがって、上記熱緩衝
材は、上記金属構造物として加工性の高い銅等を用いて
上記ヒートステーション先端に密着して取り付けること
ができ、20K近傍の温度において、上記ヒートステー
ションの重量を大きくすることなく被冷却部の温度振幅
を低減できる。
Further, in the cryogenic refrigerator according to the third aspect of the present invention, since the disk made of a single metal is made of only lead (Pb), the disk is made of the heat station at a temperature near 20K. Erbium 3 nickel (Er 3 Ni), and has a sufficiently high thermal conductivity and good machinability. Therefore, the heat buffer can be attached to the end of the heat station in close contact with the tip of the heat station using copper or the like having high workability as the metal structure. Can be reduced without increasing the temperature.

【0045】また、請求項4に係る発明の極低温冷凍機
は、最終ヒートステーションの先端に、高熱伝導率の単
体金属中に高比熱の金属化合物を分散させて成る熱緩衝
材を設けたので、上記ヒートステーションの重量を大き
くすることなく被冷却部の温度振幅を低減できる。さら
に、上記熱緩衝材は機械加工性が良く、ヒートステーシ
ョンの先端形状にマッチし且つ密着可能に形成すること
ができるので、上記ヒートステーション先端に密着して
取り付けることができる。
Further, in the cryogenic refrigerator according to the fourth aspect of the present invention, a thermal buffer made by dispersing a metal compound having a high specific heat in a single metal having a high thermal conductivity is provided at the end of the final heat station. Further, the temperature amplitude of the portion to be cooled can be reduced without increasing the weight of the heat station. Further, the heat buffering material has good machinability, and can be formed so as to match the shape of the tip of the heat station and to be in close contact therewith.

【0046】また、請求項5に係る発明の極低温冷凍機
は、最終ヒートステーションの先端に、高熱伝導率の単
体金属中に高比熱の単体金属を分散させて成る熱緩衝材
を設けたので、上記ヒートステーションの重量を大きく
することなく被冷却部の温度振幅を低減できる。さら
に、上記熱緩衝材は、高熱伝導率の単体金属中に高比熱
の単体金属を分散して形成されているので、上記単体金
属の酸化が防止される。さらに、上記熱緩衝材は機械加
工性が良く、ヒートステーションの先端形状にマッチし
且つ密着可能に形成することができる。したがって、上
記ヒートステーション先端に密着して取り付けることが
でき。
Further, in the cryogenic refrigerator according to the fifth aspect of the present invention, a thermal buffer made by dispersing a single metal having a high specific heat in a single metal having a high thermal conductivity is provided at the end of the final heat station. Further, the temperature amplitude of the portion to be cooled can be reduced without increasing the weight of the heat station. Further, since the heat buffer material is formed by dispersing a single metal having a high specific heat in a single metal having a high thermal conductivity, the oxidation of the single metal is prevented. Further, the heat buffer material has good machinability, and can be formed so as to match the shape of the tip of the heat station and to be in close contact therewith. Therefore, it can be attached in close contact with the heat station tip.

【0047】また、請求項6に係る発明の極低温冷凍機
は、上記高比熱を有する金属化合物は、HoCu2,Er3
o,ErNi,Er3Ni,HoAl2,Ho2Al,ErNi0.8Co0.2
よびErNi0.9Co0.1の何れか一つであるので、上記高
熱伝導率の単体金属中に、上記エルビウム3ニッケル
(Er3Ni)と同等の高比熱を有する金属化合物が分散さ
れて上記熱緩衝材が形成される。したがって、上記熱緩
衝材は、被冷却部の温度振幅を低減し、高い冷凍能力を
保持できる。
In the cryogenic refrigerator according to the present invention, the metal compound having a high specific heat is HoCu 2 , Er 3 C.
o, ErNi, Er 3 Ni, HoAl 2, Ho 2 Al, since it is one of ErNi 0.8 Co 0.2 and ErNi 0.9 Co 0.1, the elemental metal with the high thermal conductivity, the erbium 3 nickel
A metal compound having a high specific heat equivalent to (Er 3 Ni) is dispersed to form the thermal buffer. Therefore, the thermal buffering material can reduce the temperature amplitude of the portion to be cooled and maintain a high refrigeration capacity.

【0048】また、請求項7に係る発明の極低温冷凍機
は、最終ヒートステーションの先端に設けられた高熱伝
導率構造物の凹部に、高熱伝導率の単体金属中に高比熱
の単体金属あるいは金属化合物を分散させて形成された
熱緩衝材を鋳込んで構成するので、上記熱緩衝材は、上
記ヒートステーション先端に密着して取り付けられて更
に効率良く温度振幅が低減される。
In the cryogenic refrigerator according to the seventh aspect of the present invention, a single metal having a high specific heat or a single metal having a high specific heat is provided in a concave portion of a high thermal conductivity structure provided at the end of the final heat station. Since the thermal buffer material formed by dispersing the metal compound is cast, the thermal buffer material is closely attached to the tip of the heat station, and the temperature amplitude is reduced more efficiently.

【0049】[0049]

【0050】また、請求項8に係る発明の極低温冷凍機
は、予冷冷凍機によって予冷される極低温ヒートステー
ションに、請求項1乃至請求項7の何れか一つに記載の
熱緩衝材を設けたので、上記予冷冷凍機の冷凍サイクル
において上記予冷冷凍機のヒートステーションに生じた
温度振幅を上記熱緩衝材の作用によって低減して、極低
温ヒートステーションに伝達しないようにできる。ある
いは、上記予冷冷凍機のヒートステーションに生じて極
低温ヒートステーションに伝達された温度振幅を、上記
熱緩衝材の作用によって低減できる。したがって、上記
極低温ヒートステーションの重量を大きくすることな
く、換言すれば起動時のクールダウン時間が長くなるの
を押さえて、上記極低温ヒートステーションの温度を安
定にできる。さらに、上記極低温ヒートステーションを
純度の高い銅で形成する必要がなく、コストダウンを図
ることができる。すなわち、この発明によれば、宇宙か
らの電波を検知する電波センサ等を被冷却物とする場合
に、上記熱振幅が上記被冷却物に対するノイズ源となる
のを容易に且つ安価に防止できるのである。
According to a cryogenic refrigerator of the invention according to claim 8 , a cryogenic heat station precooled by a precooler is provided with the heat buffer material according to any one of claims 1 to 7. With the provision, the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator in the refrigeration cycle of the pre-cooling refrigerator can be reduced by the action of the heat buffer material so as not to be transmitted to the cryogenic heat station. Alternatively, the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator and transmitted to the cryogenic heat station can be reduced by the action of the heat buffer material. Therefore, it is possible to stabilize the temperature of the cryogenic heat station without increasing the weight of the cryogenic heat station, in other words, by suppressing an increase in the cool-down time at startup. Further, it is not necessary to form the cryogenic heat station with high-purity copper, so that the cost can be reduced. That is, according to the present invention, when a radio wave sensor for detecting radio waves from space is used as the object to be cooled, the heat amplitude can be easily and inexpensively prevented from being a noise source for the object to be cooled. is there.

【0051】また、請求項9に係る発明の極低温冷凍機
は、極低温ヒートステーションを予冷する予冷冷凍機の
ヒートステーションに、請求項1乃至請求項7の何れか
一つに記載の熱緩衝材を設けたので、上記予冷冷凍機の
ヒートステーションに生じた温度振幅を上記熱緩衝材の
作用によって低減して、極低温ヒートステーションに伝
達しないようにできる。したがって、上記極低温ヒート
ステーションの重量を大きくしたり、純度の高い銅にし
たりすることなく、上記極低温ヒートステーションの温
度を安定化できる。
The cryogenic refrigerator according to the ninth aspect of the present invention provides a heat station for a pre-cooling refrigerator for pre-cooling a cryogenic heat station according to any one of the first to seventh aspects. Since the material is provided, the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator can be reduced by the action of the heat buffer material so that the temperature is not transmitted to the cryogenic heat station. Therefore, the temperature of the cryogenic heat station can be stabilized without increasing the weight of the cryogenic heat station or using high-purity copper.

【0052】また、請求項10に係る発明の極低温冷凍
機は、予冷冷凍機によって冷却された冷媒ガスで極低温
ヒートステーションを冷却するジュールトムソン回路に
おける上記予冷冷凍機のヒートステーションと極低温ヒ
ートステーションとの間の配管に、請求項1乃至請求項
の何れか一つに記載の熱緩衝材を設けたので、上記予
冷冷凍機のヒートステーションに生じて上記ジュールト
ムソン回路中の冷媒ガスに伝達された温度振幅を上記熱
緩衝材の作用によって低減できる。したがって、上記ジ
ュールトムソン回路中の冷媒ガスの温度振幅は、上記極
低温ヒートステーション伝達されない。
Further, the cryogenic refrigerator according to the tenth aspect of the present invention is the cryogenic refrigerator, wherein the heat station of the pre-cool refrigerator and the cryogenic heat in the Joule-Thomson circuit for cooling the cryogenic heat station with the refrigerant gas cooled by the pre-cool refrigerator. the pipe between the stations, according to claim 1 to claim
7 , the temperature amplitude generated in the heat station of the pre-cooling refrigerator and transmitted to the refrigerant gas in the Joule-Thompson circuit is reduced by the action of the heat buffer material. it can. Therefore, the temperature amplitude of the refrigerant gas in the Joule-Thomson circuit is not transmitted to the cryogenic heat station.

【0053】また、請求項11に係る発明の極低温冷凍
機は、請求項8乃至請求項10の何れか一つに係る極低
温冷凍機において、上記極低温ヒートステーションは複
数存在し、上記ジュールトムソン回路は全ての極低温ヒ
ートステーションを冷却するようになっているので、予
冷冷凍機のヒートステーションに生じた温度振幅、複数
の極低温ヒートステーションに伝達された温度振幅、あ
るいは、ジュールトムソン回路中の冷媒ガスに伝達され
た温度振幅を、上記ヒートステーション,各極低温ヒー
トステーションまたはジュールトムソン回路の配管に設
けられた熱緩衝材の作用によって低減できる。したがっ
て、複数の極低温ヒートステーションに対する温度振幅
の発生を防止できる。
The cryogenic refrigerator according to claim 11 is the cryogenic refrigerator according to any one of claims 8 to 10 , wherein a plurality of the cryogenic heat stations are provided, Since the Thomson circuit cools all cryogenic heat stations, the temperature amplitude generated in the pre-cooled refrigerator heat station, the temperature amplitude transmitted to multiple cryogenic heat stations, or in the Joule-Thomson circuit The temperature amplitude transmitted to the refrigerant gas can be reduced by the action of the heat buffer provided on the heat station, each cryogenic heat station, or the piping of the Joule-Thomson circuit. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of temperature amplitude for a plurality of cryogenic heat stations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の極低温冷凍機におけるヒートステー
ション近傍の拡大図である。
FIG. 1 is an enlarged view of the vicinity of a heat station in a cryogenic refrigerator according to the present invention.

【図2】熱緩衝材として用いられる金属の比熱および熱
伝導率を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing specific heat and thermal conductivity of a metal used as a thermal buffer.

【図3】図1に示す熱緩衝材の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the thermal buffer shown in FIG.

【図4】図3とは異なる熱緩衝材の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a heat buffer different from that of FIG. 3;

【図5】図3および図4とは異なる熱緩衝材の断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a heat buffer different from FIGS. 3 and 4;

【図6】図3,図4および図5とは異なる熱緩衝材の断
面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a thermal buffer different from FIGS. 3, 4 and 5;

【図7】J−T回路を用いた極低温冷凍装置における4
Kヒートステーションの端面に熱緩衝材を設ける場合の
説明図である。
FIG. 7 shows 4 in the cryogenic refrigerator using the JT circuit.
It is explanatory drawing in the case of providing a thermal buffer on the end surface of K heat station.

【図8】J−T回路を用いた極低温冷凍装置における4
Kヒートステーションの予冷機ヒートステーション側に
熱緩衝材を設ける場合の説明図である。
FIG. 8 shows a cryogenic refrigerator using a JT circuit.
It is explanatory drawing in the case of providing a thermal buffer on the side of the preheater heat station of K heat station.

【図9】J−T回路を用いた極低温冷凍装置における予
冷機ヒートステーションに熱緩衝材を設ける場合の説明
図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a case where a heat buffer is provided in a pre-cooler heat station in a cryogenic refrigerator using a JT circuit.

【図10】J−T回路を用いた極低温冷凍装置における
J−T回路に熱緩衝材を設ける場合の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram in the case where a thermal buffer is provided in the JT circuit in the cryogenic refrigerator using the JT circuit.

【図11】極低温冷凍機としてのクライオ冷凍機を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a cryo refrigerator as a cryogenic refrigerator.

【図12】J−T回路を用いた極低温冷凍装置を示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing a cryogenic refrigerator using a JT circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31…ヒートステーション、32,53,56,62,6
8,69…熱緩衝材、33…ネオジウムあるいは鉛の円
板、 34,38…高熱伝導率の金属構造物、35…希
土類金属化合物、 36…高熱伝導率金属、
37…金属塊、 39…高熱伝導
率の金属容器、40…ネオジウムや希土類金属化合物の
粒子、41…低沸点ガス、51,55,63,71…4K
ヒートステーション、61,70…予冷機ヒートステー
ション、65…J−T弁。
31 ... heat station, 32, 53, 56, 62, 6
8,69: thermal buffer, 33: neodymium or lead disk, 34,38: metal structure with high thermal conductivity, 35: rare earth metal compound, 36: metal with high thermal conductivity,
37: Metal lump, 39: High thermal conductivity metal container, 40: Neodymium or rare earth metal compound particles, 41: Low boiling point gas, 51, 55, 63, 71 4K
Heat station, 61, 70: Pre-cooler heat station, 65: J-T valve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−298765(JP,A) 特開 平3−174486(JP,A) 特開 平7−146020(JP,A) 特開 平7−260266(JP,A) 特開 平3−148567(JP,A) 実開 平2−38051(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 9/00 F25B 9/00 395 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-298765 (JP, A) JP-A-3-174486 (JP, A) JP-A-7-146020 (JP, A) JP-A-7-146 260266 (JP, A) JP-A-3-148567 (JP, A) JP-A-2-38051 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F25B 9/00 F25B 9 / 00 395

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 最終ヒートステーションの先端に、ヒー
トステーションに密着可能に形成された高熱伝導率の金
属構造物中に金属単体の円板を取り付けて成る熱緩衝材
を設けたことを特徴とする極低温冷凍機。
The tip of the 1. A final heat station, heating
High thermal conductivity gold
A cryogenic refrigerator characterized in that a heat buffer comprising a disk made of a single metal is provided in a metal structure .
【請求項2】 請求項1に記載の極低温冷凍機におい
て、 上記金属単体の円板はNd単体で形成されていることを
特徴とする極低温冷凍機。
2. The cryogenic refrigerator according to claim 1, wherein the disk made of a single metal is made of Nd alone.
【請求項3】 請求項1に記載の極低温冷凍機におい
て、 上記金属単体の円板はPb単体で形成されていることを
特徴とする極低温冷凍機。
3. The cryogenic refrigerator according to claim 1, wherein the metal single disk is formed of Pb alone.
【請求項4】 最終ヒートステーションの先端に、高熱
伝導率の単体金属中に高比熱の金属化合物を分散させて
成る熱緩衝材を設けたことを特徴とする極低温冷凍機。
4. A cryogenic refrigerator comprising a heat buffer provided at the tip of a final heat station, wherein a metal compound having a high specific heat is dispersed in a single metal having a high thermal conductivity.
【請求項5】 最終ヒートステーションの先端に、高熱
伝導率の単体金属中に高比熱の単体金属を分散させて成
る熱緩衝材を設けたことを特徴とする極低温冷凍機。
5. A cryogenic refrigerator characterized in that a thermal buffer made by dispersing a single metal having a high specific heat in a single metal having a high thermal conductivity is provided at the end of the final heat station.
【請求項6】 請求項4に記載の極低温冷凍機におい
て、 上記高比熱の金属化合物は、Er3Co,ErNi,Er3Ni,
HoAl2,HoCu2,Ho2Al,ErNi0.8Co0.2およびErN
i0.9Co0.1の何れか一つであることを特徴とする極低温
冷凍機。
6. The cryogenic refrigerator according to claim 4, wherein the metal compound having a high specific heat is Er 3 Co, ErNi, Er 3 Ni,
HoAl 2 , HoCu 2 , Ho 2 Al, ErNi 0.8 Co 0.2 and ErN
A cryogenic refrigerator characterized by any one of i 0.9 Co 0.1 .
【請求項7】 請求項4あるいは請求項5に記載の極低
温冷凍機において、 上記熱緩衝材は、最終ヒートステーションの先端に設け
られた高熱伝導率構造物の凹部に鋳込まれて、上記高熱
伝導率構造物と一体に構成されていることを特徴とする
極低温冷凍機。
7. The cryogenic refrigerator according to claim 4, wherein the heat buffer material is cast into a recess of a high thermal conductivity structure provided at a tip of a final heat station, and A cryogenic refrigerator characterized by being integrally formed with a high thermal conductivity structure.
【請求項8】 極低温ヒートステーション(51,55)
を予冷する予冷冷凍機と、上記予冷された極低温ヒート
ステーション(51,55)を更に冷却するジュールトム
ソン回路を有する極低温冷凍機において、 上記極低温ヒートステーション(51,55)に、請求項
1乃至請求項7の何れか一つに記載の熱緩衝材を設けた
ことを特徴とする極低温冷凍機。
8. A cryogenic heat station (51, 55).
A pre-cooling refrigerator for pre-cooling, and a cryogenic refrigerator having a Joule-Thomson circuit for further cooling the pre-cooled cryogenic heat station (51, 55), wherein the cryogenic heat station (51, 55) comprises: A cryogenic refrigerator comprising the thermal buffer according to any one of claims 1 to 7 .
【請求項9】 極低温ヒートステーションを予冷する予
冷冷凍機と、上記予冷された極低温ヒートステーション
を更に冷却するジュールトムソン回路を有する極低温冷
凍機において、 上記予冷冷凍機のヒートステーション(61)に、請求項
1乃至請求項7の何れか一つに記載の熱緩衝材を設けた
ことを特徴とする極低温冷凍機。
9. A pre-cooling refrigerator for pre-cooling a cryogenic heat station, and a cryogenic refrigerator having a Joule-Thomson circuit for further cooling the pre-cooled cryogenic heat station. A cryogenic refrigerator comprising the thermal buffer according to any one of claims 1 to 7 .
【請求項10】 極低温ヒートステーション(71)を
予冷する予冷冷凍機と、上記予冷冷凍機によって内部の
冷媒ガスが冷却されると共に、この冷却された冷媒ガス
で上記予冷された極低温ヒートステーション(71)を更
に冷却するジュールトムソン回路を有する極低温冷凍機
において、 上記ジュールトムソン回路における上記予冷冷凍機のヒ
ートステーション(70)と上記極低温ヒートステーショ
ン(71)との間の配管に、請求項1乃至請求項7の何れ
か一つに記載の熱緩衝材を設けたことを特徴とする極低
温冷凍機。
10. A pre-cooling refrigerator for pre-cooling a cryogenic heat station (71), and a refrigerant gas inside is cooled by the pre-cooling refrigerator, and the cryogenic heat station pre-cooled by the cooled refrigerant gas. A cryogenic refrigerator having a Joule-Thomson circuit for further cooling (71), wherein a pipe between the heat station (70) of the pre-cooled refrigerator and the cryogenic heat station (71) in the Joule-Thomson circuit is provided. A cryogenic refrigerator provided with the thermal buffer according to any one of claims 1 to 7 .
【請求項11】 請求項8乃至請求項10の何れか一つ
に記載の極低温冷凍機において、 上記極低温ヒートステーションは複数存在し、 上記ジュールトムソン回路は、全ての極低温ヒートステ
ーションを冷却するようになっていることを特徴とする
極低温冷凍機。
11. The cryogenic refrigerator according to claim 8, wherein a plurality of said cryogenic heat stations are provided, and said Joule-Thomson circuit cools all the cryogenic heat stations. A cryogenic refrigerator characterized by the following:
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