JP5380310B2 - 極低温冷凍機 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る極低温冷凍機の一例である第1の極低温冷凍機10Aの構成を概略的に示した構成図である。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る極低温冷凍機の一例である第2の極低温冷凍機10Bの構成を概略的に示した構成図である。
図3は、本発明の第3の実施形態に係る極低温冷凍機の一例である第3の極低温冷凍機10Cの構成を概略的に示した構成図である。
図4は、本発明の第4の実施形態に係る極低温冷凍機の一例である第4の極低温冷凍機10Dの構成を概略的に示した構成図である。
図5は、本発明の第5の実施形態に係る極低温冷凍機の一例である第5の極低温冷凍機10Eの構成を概略的に示した構成図である。
図6は、本発明の第6の実施形態に係る極低温冷凍機の一例である第6の極低温冷凍機10Fの構成を概略的に示した構成図である。
11 コールドヘッド(膨張器ユニット)
12 冷却ステージ
13 冷媒吐出継手
14 冷媒導入継手
15 冷媒低圧配管
16 冷媒高圧配管
17 圧縮機ユニット
18 圧縮機
19 圧縮機ユニット内低圧配管
20 圧縮機ユニット内高圧配管
21 冷媒導入継手
22 冷媒吐出継手
23 バッファタンク
24 オイルミストトラップ
25 アドソーバ
26 圧力調整弁
27 バイパス配管
37 圧力調整弁バイパス流導入継手
38 圧力調整弁バイパス流吐出継手
39 圧力調整弁バイパス流吐出配管
40 圧力調整弁バイパス流戻り配管
41 対向流熱交換器
42 冷却ステージ熱交換器
43 被冷却体冷却用熱交換器
44 超電導コイル
45 伝熱板
46 被冷却体
47 第1段冷却ステージ
48 第2段冷却ステージ
100 従来の極低温冷凍機
101 コールドヘッド(膨張器ユニット)
102 冷却ステージ
103 冷媒吐出継手
104 冷媒導入継手
105 冷媒低圧配管
106 冷媒高圧配管
107 圧縮機ユニット
108 圧縮機
109 圧縮機ユニット内低圧配管
110 圧縮機ユニット内高圧配管
111 冷媒導入継手
112 冷媒吐出継手
113 バッファタンク
114 オイルミストトラップ
115 アドソーバ
116 圧力調整弁
117 バイパス配管
124 超電導コイル
125 伝熱板
Claims (7)
- 圧縮機ユニットと、この圧縮機ユニットと分離したコールドヘッドとを備え、前記圧縮機ユニットの圧縮機によって昇圧された冷媒を前記コールドヘッドへ供給し、前記コールドヘッド内で膨張させることによって寒冷を発生させるとともに、前記コールドヘッド内で膨張した後の冷媒を再び前記圧縮機ユニットの圧縮機に導入して昇圧させる極低温冷凍機において、
前記圧縮機によって昇圧された冷媒が供給される高圧側配管と前記圧縮機ユニットの外部から導入された冷媒を前記圧縮機へ供給する低圧側配管とを連結するバイパス配管と、
このバイパス配管に設けられ、前記高圧側配管および前記低圧側配管の少なくとも一方の管内圧力を調整する圧力調整弁と、
前記バイパス配管内の冷媒を前記圧縮機ユニットの外部へ取り出す取出口と、
前記圧縮機ユニットの外部から前記圧縮機ユニットへ冷媒を導入する導入口と、
を具備することを特徴とする極低温冷凍機。 - 前記取出口と前記導入口とを接続し、前記取出口から前記バイパス配管内の冷媒を前記圧縮機ユニットの外部へ取り出すとともに取り出した冷媒を前記圧縮機ユニットの内部へ戻す循環経路を構成する配管が設置され、
この循環経路は、前記コールドヘッドの冷却ステージに設けられた冷却ステージ熱交換器と、この冷却ステージ熱交換器の下流側に被冷却体を冷却する少なくとも一以上の被冷却体熱交換器とが直列的に接続されて構成されることを特徴とする請求項1記載の極低温冷凍機。 - 前記コールドヘッドは、冷却ステージを複数段有することを特徴とする請求項1又は2記載の極低温冷凍機。
- 前記被冷却体を、前記コールドヘッドの最終段冷却ステージに熱的に接続させる一方、前記冷却ステージ熱交換器を、前記最終段冷却ステージよりも初段側の冷却ステージの何れかに設けることを特徴とする請求項3記載の極低温冷凍機。
- 前記被冷却体は、超電導コイルであることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の極低温冷凍機。
- 前記被冷却体は、超電導コイルであり、前記コールドヘッドの冷却ステージから直接冷却されている箇所とは別の少なくとも一箇所を前記被冷却体熱交換器と熱的に接触させて構成したことを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の極低温冷凍機。
- 前記被冷却体熱交換器は、少なくとも第1の被冷却体熱交換器と、第2の被冷却体熱交換器とを有し、前記第1の被冷却体熱交換器および第2の被冷却体熱交換器を被冷却体と熱的に接触させる一方、前記冷却ステージと被冷却体とは熱的な接触を遮断して構成されることを特徴とする請求項2に記載の極低温冷凍機。
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