JPH0136067Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は液体窒素等の極低温の冷媒により冷
却した冷却部材を直接対象物に接触させてこれを
冷却する接触式極低温冷却器に関する。

〔従来技術とその問題点〕

例えば放流する稚魚に凍傷標識を印字する際な
どのように、対象物の所定個所のみを極低温に冷
却する必要がある場合には、所定温度に冷却され
た冷却部材を対象物の被冷却部に接触させてこれ
を冷却する接触式極低温冷却器が用いられてい
る。

従来、この種の接触式極低温冷却器（以下、冷
却器と略称する。）としては、液体窒素等の極低
温の冷媒を収容した断熱容器と、この断熱容器と
は個体の銅などの熱伝導率が高い金属からなる棒
状の冷却部材とから構成されたものがある。この
冷却器では、先ず冷却部材を断熱容器内において
上記冷媒の潜熱を利用して直接−180゜C前後の極
低温に冷却し、ついで上記断熱容器から取り出し
た冷却部材の先端部を対象物の被冷却個所に接触
させて、上記対象物を冷却するようになつてい
る。

しかしながら上記従来の冷却器にあつては、冷
却した冷却部材を対象物に接触させるまでの間に
時間を要し空気中の水分が上記冷却部材の外周部
に霜となつて付着するとともに温度が上昇しその
冷却効果が劣化してしまうという欠点があつた。
したがつて特に多数の対象物を冷却する際には、
その都度冷却部材に付着した霜を取り除く必要が
あり多大の手間を要する欠点もあつた。また上記
冷却部材を断熱容器内に挿脱させる際等に容器内
の気化した冷媒を大気に無駄に放散してしまうと
いう問題もあつた。

〔考案の目的〕

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、
対象物に接触する冷却部材に霜が付着することが
なく、よつて多数の対象物を連続的に冷却するこ
とができるとともに、さらに冷媒の冷却力を効率
的に利用することができる接触式極低温冷却器を
提供することを目的とするものである。

〔考案の構成〕

この考案の接触式極低温冷却器は、極低温の冷
媒を収容する断熱容器の底部から上記断熱容器の
内部に向けて筒状の第１の案内壁を挿入、固定
し、この第１の案内壁の内部に対象物を冷却する
冷却部材をその下端部が上記容器の下方に延出す
るようにして挿入するとともに、上記冷却部材の
上部に上記第１の案内壁の外側面を隙間をもつて
囲繞する筒状の第２の案内壁の上端部を固定した
ものである。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一例を示すもので図中符号
１は内部に液化窒素等の冷媒を収容する断熱容器
である。

この断熱容器１は有底円筒状の内容器２の上端
外周部にフランジ３が接合されるとともに、この
フランジ３の下面に上記内容器２を所定の間隙を
もつて覆う有底円筒状の外容器４の口部が接合さ
れてなる二重構造のものである。そして上記断熱
容器１のフランジ３上面にはＯ−リング５を介し
てこの断熱容器１を液密に塞ぐ蓋体６がボルト７
…により取り付けられている。また上記断熱容器
１の内外容器２，４の底部中央には、それぞれ所
定の内径を有する開口部８，９が互いの中心を一
致させて形成されている。そして上記内外容器
２，４底部の開口部８，９には薄肉盆状の底板１
０，１１がそれぞれ下方へ向けて段状に突出する
ようにして接合されている。さらに上記底板１
０，１１の中心にはそれぞれ同径の孔部１２，１
３が穿設されており、これら孔部１２，１３に第
１の案内壁１４が設けられている。

上記第１の案内壁１４は銅などの熱伝導率の高
い金属からなる薄肉円筒状体であり、その外径は
上記孔部１２，１３の内径と等しくされている。
そして上記第１の案内壁１４は上記底板１０，１
１の孔部１２，１３から内容器２の内部に向けて
挿入され、下端部が上記底板１１の位置となるよ
うにして、上記底板１０，１１にそれぞれ接合さ
れている。そしてまたこの第１の案内壁１４によ
り閉じられた上記内外容器２，４の間は真空引き
されて、真空断熱層が形成されている。またこの
第１の案内壁１４の内部に冷却部材１５が設けら
れている。

上記冷却部材１５は銅などの金属からなる円筒
状のもので、その外径は上記第１の案内壁１４の
内径よりやや小さくされている。また上記冷却部
材１５の長さは上記外容器４の深さよりさらに長
いものとされている。そして上記冷却部材１５
は、その下端部が外容器４の底板１１から所定長
さ下方に延出し、他方その上端部が蓋体６の中心
部に形成された開口部１６から上方に延出するよ
うにして第１の案内壁１４内に上下方向に移動自
在に遊挿されている。また上記冷却部材１５と蓋
体６との間の上記開口部１６には、テフロンなど
からなるパツキン１７が充填されている。そして
上記冷却部材１５の下端部には冷却すべき対象物
Ｆに直接接触する標識活字等の金物１８が取り付
けられている。また上記冷却部材１５の上端部に
は対象物Ｆを冷却する際に上記冷却部材１５を図
中点線矢印で示すように下方に付勢する図示され
ないバネや流体圧シリンダ等の付勢部材が設けら
れている。さらに上記冷却部材１５には第２の案
内壁１９が設けられている。

上記第２の案内壁１９は銅などの金属からなる
薄肉円筒状のもので、その長さは内容器２の深さ
よりも幾分短いものとされている。上記第２の案
内壁１９の内径は第１の案内壁１４の外径よりも
一廻り大径とされており、またその上端部は所定
長さ縮径されて上記冷却部材１５の外径と等しい
ものとされている。そして上記第２の案内壁１９
は第１の案内壁１４を周囲から覆うようにして、
その上端部が上記冷却部材１５の上部外周面に接
合されている。これにより内容器２の内部には、
第２の案内壁１９と第１の案内壁１４との間の間
隙によつて形成される流通路２０と、上記第１の
案内壁１４と冷却部材１５との間の間隙によつて
形成される流通路２１とが形成されている。

また上記外容器４の底板１１には、この底板１
１と冷却部材１５下端部の金物１８とを所定の間
隔をもつて覆うアクリル樹脂などからなるカバー
２２がボルト２２ａ…を介して取り付けられてい
る。これにより上記底板１１の下部には上記カバ
ー２２により覆われてなる空間２３が形成されて
いる。他方上記内容器２の内部には、この内容器
２内に液体窒素等の冷媒Ｒを供給する為の供給管
２４が蓋体６を貫通して導入されている。さらに
上記内容器２内の上部にはガス抜き管２５の一端
部が蓋体６を貫通して挿入されており、上記ガス
抜き管２５の他端部は上記カバー２２の側部を貫
通し上記空間２３内に導びかれている。

しかしてこのような冷却器では、供給管２４を
介して内容器２内に液体窒素等の冷媒Ｒを充填す
ると、上記流通路２０内も内容器２内と同じ高さ
まで冷媒Ｒによつて満たされる。すると上記流通
路２０内の冷媒Ｒは外部から熱伝達を受ける冷却
部材１５から潜熱を奪つてこれを冷却するととも
に自らは低温のガスに気化する。そしてガス化し
た冷媒Ｒは第１の案内壁１４の上端から流通路２
１内を下方へ向けて流れ、冷却部材１５の外周部
を冷却しながら下方の金物１８の周囲へと流出し
てゆく。他方上記内容器２内において第２の案内
壁１９を介して冷却部材１５を冷却して気化した
冷媒Ｒはガス抜き管２５を経て底板１１下部の空
間２３内を満たし、同様にして金物１８周囲から
下方へ流出してゆく。以上のようにして上記冷却
部材１５は下端部の金物１８に至るまで、所要の
極低温に冷却されてゆく。そしてこの冷却部材１
５を介して冷却された金物１８を冷却すべき対象
物Ｆの所定個所に直接、接触させることにより、
上記対象物Ｆを冷却する。

このとき上記冷却器にあつては、冷却部材１５
の外周部を取り囲む流通路２１や金物１８の周囲
が気化した冷媒Ｒによつて常時満たされているの
で、上記冷却部材１５や金物１８の外周部に霜が
付着することがない。したがつて冷却部材１５の
上下動を容易に行なこともできる。また気化して
低温ガスとなつた冷媒Ｒが冷却部材１５の外周部
に沿つて流出するようになつているので、冷媒Ｒ
の無駄な損失がない。よつて総合的に極めて高い
冷却効率を得ることができるとともに多数の対象
物を連続的に冷却することも可能となり作業能率
をも高めることができて経済的である。

〔他の実施例〕

第２図はこの考案の冷却器の他の実施例を示す
ものであり、第１図に示したものと同一構成部分
には、同一符号を付してその説明を省略する。

この例の冷却器では、第２の案内壁１９の下端
部外周に加熱用の電気ヒータ２６が巻回され、さ
らにこの電気ヒータ２６の外周部には断熱材２７
が取り付けられている。

この例の冷却器にあつては、第１図に示したも
のと同様の効果を得ることができるとともに、さ
らに上記電気ヒータ２６の温度を適宜調節するこ
とにより流通路２０内の冷媒Ｒの気化する速度が
変化し、よつて流通路２１内を流れる低温の冷媒
Ｒのガスの量が変化する。このため上記冷却部材
１５と金物１８の冷却速度や冷却温度を調整する
こともできる。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案の冷却器は、極低
温の冷媒を収容する断熱容器の底部から上記断熱
容器の内部に向けて筒状の第１の案内壁を挿入、
固定し、この第１の案内壁の内部に対象物を冷却
する冷却部材をその下端部が上記容器の下方に延
出するようにして挿入するとともに、上記冷却部
材の上部に上記第１の案内壁の外側面を隙間をも
つて囲繞する筒状の第２の案内壁の上端部を固定
したものである。よつてこの冷却器によれば、冷
却部材の周囲が気化した冷媒によつて満たされる
ため、上記冷却部材に霜が付着することがない。
しかも冷媒の無駄な損失がないため総合的に極め
て高い冷却効率を得ることができ、さらに多数の
対象物を連続的に冷却することができる等の利点
も得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の接触式極低温冷却器の一実
施例を示す概略縦断面図、第２図はこの考案の他
の実施例を示す概略縦断面図である。 １……断熱容器、１４……第１の案内壁、１５
……冷却部材、１９……第２の案内壁、Ｒ……冷
媒、Ｆ……対象物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 極低温の冷媒を収容する断熱容器と、この断熱
   容器の底部から上記断熱容器の内部に向けて挿入
   され上記容器の内部を底部外方に向けて開放させ
   る筒状の第１の案内壁と、この第１の案内壁の内
   部に遊挿されるとともに上記容器の下方に延出す
   る下端部が接触により対象物を冷却する冷却部材
   と、この冷却部材の上部に上端部が固定され下方
   に延びる下部が上記第１の案内壁の外側面を隙間
   をもつて囲繞する筒状の第２の案内壁とを具備す
   る接触式極低温冷却器。