JPH0310878B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はジユール−トムソン弁で終端している
ジユール−トムソン熱交換器であつて、例えばジ
スプレイサー−エクスパンダー型冷凍機による冷
凍源と結合させて使用すると、4.0ケルヴイン温
度（以下「〓」という）から4.5〓に達する冷凍
が得られるような熱交換器に関する。 本明細書に開示されている型式の平行巻付け管
熱交換器は従来技術には明示されていないけれど
も、ジスプレイサー−エクスパンダー型冷凍機を
備えているような装置をボイルオフした液体の寒
剤（例えばヘリウム）を凝縮させるための、ジユ
ール−トムソン熱交換器と連結させて使用するこ
とについて米国特許第4484458号は開示しており、
その内容は本文中に参考として引用されている。
前述の出願はボイルオフした液体ヘリウムを凝縮
させるためにジユール−トムソン熱交換器を使用
する先行技術について論じている。前述の出願の
装置は先行技術を越える改良されたものではあつ
たけれども、熱交換器の高圧管と低圧管との間、
さらに熱交換器と冷凍機との間における熱伝達に
ついて、依然として問題が残されていた。 ジユール−トムソン熱交換器を改良するため
に、熱交換器は低圧管の管束の周りに単一の高圧
管を巻き付け且つその組立体をはだ付けすること
によつて組立てうることがわかつた。これらの管
はその全部が、温度の関数としての管の熱伝達を
最も効果的にするために、連続的にテーパーをつ
けるか直径を小さくした、すなわち段ごとに偏平
したもののいずれかである。本発明による熱交換
器はより高い伝熱効率を有し、圧力降下が低く、
サイズが小さく、そのため装置がこれまでの利用
可能な熱交換器よりも一層経済的なものになつて
いる。本発明による熱交換器は単一の熱交換器で
室温から液体ヘリウムの温度までの間において最
も効果的に作動する能力を有している。 本発明による熱交換器は、ジユール−トムソン
弁の下流の液体ヘリウムの温度、例えば5゜Kより
も低い温度に達する冷凍を得るために、例えば米
国特許第3620029号に開示されているようなジス
プレイサー−エクスパンダー型冷凍機の周りに、
ジユール−トムソン弁を該冷凍機の最冷却段から
間隔を置いて離すようにして、巻き付けることが
できる。連結されたジスプレイサー−エクスパン
ダー型冷凍機によりその第２段で15〓から20〓ま
でに達する冷凍が得られ且つその第１段では50〓
から77〓までに達する冷凍が得られる。この冷凍
機がデユアー瓶（二重壁真空断熱瓶）の頚部管内
に取り付けられる場合には、その頚部管内のガス
がエクスパンダーから熱交換器へ（もしくはその
逆に）及び頚部管から熱交換器へ（もしくはその
逆に）と熱を伝えることができるもし所定の断面
で温度が一定でなければ、熱が伝達され、冷凍機
の性能に不利な影響を及ぼすようになる。冷凍機
の周りに熱交換器を螺旋状に配置することによつ
て、その熱交換器における温度勾配を、ジスプレ
イサー−エクスパンダー型冷凍機の温度勾配及び
冷凍機最冷却段とヘリウム凝縮器内との間で層状
になつたヘリウムの温度勾配に近づけることがで
きるので、冷凍機が使用される際の低温維持装置
の熱損失を最小にすることができる。あるいはま
た、冷凍機を非常に小さい内径を有する真空ジヤ
ケツト内に取り付けることもできる。 熱交換器のためにもう一つの構成には、各々が
一定の直径を有する低圧管と高圧管とを互い違い
に配置した管束を含み、この管束は一緒にはんだ
付けした後、段階的な方法で連続的に偏平にし、
次いで上述したように冷凍機の周りに巻き付けら
れる。 別の熱交換器の設計は、低圧管と高圧管とを段
階的にもしくは連続的に偏平して互い違いに配置
した単一の列をなすものであり、次いでこれを冷
凍機の周りに上述したように巻き付けて得られ
る。 さらに別の熱交換器の設計は、少なくとも１本
の高圧管を内部にする単一の低圧管であり、それ
を全長にわたつて連続的に偏平にしたその偏平に
した管を管熱交換器内で上述したように冷凍機の
周りに巻き付けて得られる。 第１図を参照にすると、例えば脱酸素された、
燐残留分の高い銅の管材料のような、高伝導性の
材料から作られた管が示されている。この管１０
の端部１４は、その管の本来の直径に相当する一
様に略円筒形状をなす部分を含む。端部１２と１
４との中間には、それぞれに第３図、第４図及び
第５図に示されているような横断面を有する、偏
平な部分１６，１８及び２０がそれぞれに存在し
ている。これらの部分１６，１８及び２０の横断
面形状は、略楕円形をなしていて、その楕円の短
半径はその長さが管１０の端部１２から端部１４
の方に向けて漸次より短かくなつている。これら
の種々の部分の直線寸法は以下の記載により示さ
れる。 熱交換器のためと低圧の通路を作るために、複
数本の管が偏平にされ、次いで第６図〜第１０図
に示されているような配列に組立てられる。管１
１，２２及び２４のような個々の管は、第１図〜
第５図に対して示されている管に従つて作られ
る。次いで管１１，２２及び２４は並べて組立て
られ且つ長さに沿つて152.4mm（6in）のところを
互いにはんだで仮付けされて、３管配列に形成さ
れる。次いで３個のこれら３管配列が３管×３管
平方の管束を形成するように、管群に組み立てら
れる。 次いで９本の管の配列であるようは管束はマド
レルのまわりで曲げられると同時に、高圧管がそ
の管束のまわりに螺旋状に配置されて、その組立
てられた熱交換器を第１１図においてその全体が
符号３０で示されているジスプレイサー−エクス
パンダー型冷凍機に組み合わせることができる。
この冷凍機３０は第１段３２と第２段３４とを有
していて、第１段３２の底部では35〓以上の冷凍
を得ることができ、第２段３４の底部では10〓以
上の冷凍を得ることができる。第２段３４は熱ス
テーシヨン３６を装備しており、且つ第１段３２
は熱ステーシヨン３８を装備している。ヘリウム
再凝縮器４０を支持し且つ該再凝縮器４０におい
て終端している延長部分３９が、この第２段熱ス
テーシヨン３６から延びている。ヘリウム再凝縮
器４０はひれ付き管熱交換器４２の全長を包含し
ていて、該熱交換器４２は導管４６を介してジユ
ール−トムソン弁４４と連通している。このジユ
ール−トムソン弁４４はまた一方で、導管４８を
介して吸着装置５０に接続されており、該吸着装
置の機能はネオンのような残留汚染物質を捕捉す
ることである。 冷凍機３０の第１段と第２段、及び延長部分３
９の周りには、本発明により製作された熱交換器
６０が配置されている。熱交換器６０は上述の記
載に従つて管束に作られていて、その管束の上が
単一の高圧管５２によつて取り巻かれている９本
の管を含み、該高圧管５２もまた偏平にされてい
て且つ螺旋状に配置された管束のまわりに螺旋型
をなして配置されている。この９本の管の管束を
段階的に偏平することは、第１１ａ図、第１１ｂ
図及び第１１ｃ図に図示されている。高圧管５２
は、高圧導管５２と冷凍機との両者に導かれるよ
うになつている高圧ガス源（例えばヘリウム）
に、アダプタ５４を介して接続されている。高圧
ガスは吸着装置５０と導管４８とを通過し、ジユ
ール−トムソン弁４４においてそのガスが膨脹し
て、その後でガスはマニホルド６２と管束とを通
過してからマニホルド６４を介して熱交換器の外
へ向けて出て行くが、マニホルド６４のところで
ガスを再循環させることができる。高圧管５２は
管束の周りに巻き付けられる前に偏平にされてい
るので、ジユール−トムソン弁に導かれる高圧ガ
スが十分に予冷されるように、高圧管と低圧管と
の間の熱伝達能力が高められる。 第１１図による冷凍機は再凝縮器４０の代わり
に熱ステーシヨン（図示せず）を利用することが
できるので、装置は例えば超伝導電子装置のよう
な目的物を冷却するため真空条件においても使用
することができる。 本発明の１つの実施態様により、第１段と第２
段の凝縮器を有する延長部分の全長が457.2mm
（18in）である冷凍機について、下表の管を製作
することができる。

【表】 む。
(2) 組立前の管の小さい方の直径。
２つの冷凍機、すなわち第１２ａ図に略図で示
されているようなひれ付き管熱交換器を装備した
一方の冷凍機と、第１２ｂ図に略図で示されてい
る本発明による熱交換器を装備した他方の冷凍機
とが、組み立てられ且つ試験された。第１２ａ図
と第１２ｂ図とに示されているように、冷凍機と
熱交換器の両方の入口側と出口側のガスが同一圧
力であるため、本発明による装置ではより一層小
型な形状で、比肩しうるほどの性能特性を得るこ
とができた。 本発明をさらに理解するために、試験された熱
交換器を製作するのに用いられた方法を下記に示
す。 １ ガスの圧力降下と熱伝達 W.M.Kays氏外による、「小型熱交換器」と
題した文献（マグロウヒル社から出版）第８〜
９頁、104〜105頁、62〜63頁、14〜15頁に熱交
換器における圧力降下と熱伝達とを計算する方
法が記載されている。しかしながら、偏平管に
関するデータは記載されていない。そこで角形
管に関するデータが使用された。使用された関
係式は Ａ＝／２ａ（Ｄ−ａ）＋／４a² De＝Dh＝4A／Ｄ ｂ＝／２（Ｄ−ａ）＋ａ／２ である。 但し Ａ−管の横断面積 Ｄ−管の内側直径 De−有効直径 Dh−水力直径 ａ−偏平管の高さと相当角形管の高さ ｂ−相当角形管と軸 種々の熱交換器の形状に関しての熱伝達対単
位面積当りのポンピングエネルギーの一般化さ
れた関係式は、Kays氏外が前記文献の第１図
と第２図とに示している。本発明は最高の熱伝
達と最低ポンピングエネルギーを有する面に該
当する、このグラフの上部左側の領域にはい
る。 ２ 材料選定 熱は高圧ガスの流れと低圧ガスの流れとの間
を小さな温度降下で金属管とをはんだとを通し
て流れなければならない。他方、熱交換器に沿
つた熱伝達は僅がでなければならない。それ故
に、金属の熱伝達性に関して妥協が必要とな
る。 300〓から４〓までの温度範囲については、
DHP−122銅（脱酸素された、燐残留分の高い
銅）が配管のための好ましい材料である。好ま
しいはんだとしては、低温領域においては3.6
％の銀を混合した錫（錫96）であり、熱交換器
の約2/3を構成している高温領域に関しては鉛
−錫（60〜40）のはんだであることがわかつ
た。錫96のはんだはまた、ジスプレイサー−エ
クスパンダー熱ステーシヨンに熱交換器を取付
けるのにも使用される。 ３ 湾曲管の効果 湾曲管内を流動するガスは、ストレート管の
場合よりもむしろ、より高い伝熱係数を有する
（AICHE Journal Vol.20（1974年）第340頁１
〜346頁、−C.E.Kalf氏外著−参照）。この結果、
本発明により設計された熱交換器では、温端
（上部端）での熱伝達性能において係数の２の
改善となり、且つ下部端での係数の約1.5の改
善となる。 ４ 設計 熱交換器を設計するためには、管の数、それ
らの管の直径、長さ及び偏平にした後の高さに
関して種々の仮定がなされる。低圧管のそれぞ
れは等しいと仮定される。しかしながら、究極
のコイル式熱交換器では、端部をすべて一緒に
して終端させるために、内層は外層よりもより
短かくされなければならない。高圧管の寸法決
定には多くの自由の範囲がある。何故ならば、
その巻回しピツチを、広範囲の長さの変化に適
応させるように、変更しうるからである。熱交
換器をコイルにする場合は、そのコイルの所望
の直径は通常知られいるものであり、且つ一定
に保たれる。 設計され且つ組み立てたれた装置に関しては、
熱交換器は３つの異なつた温度範囲、すなわち
300〓〜60〓までと、60〓〜16〓までと、さらに
16〓〜４〓までの範囲について検討されてきた。
これらの温度範囲の各々では平均的な流体特性が
用いられる。熱伝達と圧力降下とが、多くの仮定
された形状について計算された。次いで、適用す
る上での最善の特性を備えた形状が選択された。
熱交換器は300〓〜４〓まで連続するものと仮定
されるので、管の数とそれら管の直径とは一定に
保たれるが一方各温度範囲における管と長さのと
管の偏平度は変化する。それらの管は冷領域では
温領域よりも一層偏平にして、流体（ヘリウム）
の特性の変化、密度の増加、粘度の減少及び熱伝
導率の減少を補う。 本発明の他の実施態様によれば、その熱交換器
を改善するために熱交換器の管を偏平にするより
もむしろ、熱交換器のより冷却される領域におい
てより小さい直径となるように引抜いて、熱交換
器を構成することができる。丸形管は管の熱伝達
−圧力降下特性においては、偏平形管よりも僅か
に有効性が劣るが、丸形管は低圧の管束において
等しい長さの管を備えるのに適している。これに
よつて、等しい長さの管をすべて同一点で終端さ
れるように、低圧管束をねじるかまたは、ケーブ
ル配列の形にした管を間欠的に間にはさむことに
よつて、コイル式熱交換器を作ることができる。 第１４図において符号７０で示され且つ第１５
図及び第１６図において種々な位置でのその断面
が示すような、連続的にテーパーが付いているか
もしくは偏平の断面を有する管を用いることもま
た本発明の範囲に入る。 高圧管は第１７図においてその全体を符号７９
で示すように作ることができる。この管７９は第
１７図と第１９図〜第２１図においてそれぞれ符
号８２，８４及び８６として示されているような
段階的に減少されている円形断面を有する中間部
分及び両端部８０と８８を備えている。 さらに、本発明には１本以上の高圧管を使用す
ることを包含されるが、しかし好ましい実施態様
では１本の管が用いられる。この理由は、単一の
大きな直径を有する管は多数の小さな直径を有す
るよりも大きな流れ面積を持つものであり、それ
故汚染によつて閉塞される可能性が最も少ないか
らである。第１３図は、第１１図、第１１ａ図、
第１１ｂ図及び第１１ｃ図に関して上述されてい
るような低圧管の周りに巻き付けられた複数本の
高圧管５３の使用を示す。汚染による閉塞が心配
な場合には、熱伝達の圧力降下だけを考慮して必
要とされるものよりもより大きな直径を有する高
圧管を使用するのが有利である。この管はそのよ
り大きな直径と均合うように長くなければなら
ず、且つより接近したピツチで低圧管の周りに巻
き付けられなければならない。 第２２図、第２３図及び第２４図には他の熱交
換器９０が図示されており、該熱交換器９０は複
数本の低圧管９２の複数本の高圧管９４とを、１
つの管束配列の形状に束ねて製作される。管９２
及び９４は段階的に減少させるのが好ましい。熱
交換器（管束）９０は第１１図に示されている熱
交換器６０と同一の態様で冷凍機３０の周りに巻
き付けることができる。管束すなわち熱交換器９
０は、2.362mm（0.093in）の内径と0.305mm
（0.012in）の壁厚とを有する少なくとも３本の低
圧管９２と、1.575mm（0.062in）の内径と0.305mm
（0.012in）の壁厚とを有する少なくとも２本の高
圧管９４とを含むのが好ましい。熱交換器６０の
場合と同様に、管９２と９４とは燐残留分の高い
銅から製作されるのが好ましい。 熱交換器（管束配列）９０の他の変形は、少な
くとも３本の高圧管によつて取り囲まれている単
一の高圧管である。 第２５図、第２６図及び第２７図には、本発明
によるさらに他の熱交換器１００が図示されてい
る。熱交換器１００は互い違いに配置された低圧
管１０２と高圧管１０４との配列を作つてその配
列をコイルに形成し、且つ管と管の間を縦方向の
接触線１０６に沿うようにしてろう付けして、一
緒に保持することによつて組み立てられる。 垂直方向の配列に組み立てる前に、管１０２と
１０４とは段階的に偏平されているので、堆積管
１００の冷端は第２７図に示されているような形
になる。このように段階的に偏平にする代わり
に、管をその温端から冷端に向けて連続的にテー
パー付けして漸次偏平にすることもできる。熱交
換器１００は第１１図で熱交換器６０が上述され
ているのと同様の態様で、冷凍機３０の周りに配
置することができる。熱交換器１００は、4.166
mm（0.164in）の内径と0.305mm（0.012in）の壁厚
とを有する３本の低圧管１０２と、4.166mm（．
164in）の内径と0.305mm（0.012in）の壁厚とを有
する２本の高圧管とを、その垂直方向の配列が温
端（第２５図参照）では10.16mm（0.4in）の垂直
方向の全寸法を有し、冷端（第２６図参照）では
5.08mm（0.2in）の垂直方向の全寸法を有するよう
に製作されるのが好ましい。熱交換器１００の管
は燐残留分の高い銅から製作されるのが好まし
い。 熱交換器１００の別の変形としては、各々が段
階的に偏平され且つ冷凍機と周りに巻き付けられ
る前に平行な配列に配置された少なくとも１本の
高圧管と少なくとも１本の低圧管とを用いること
を含んでいる。第２５図において符号１００とし
て示された型式の熱交換器は、冷凍機の周りにそ
の束ねたものを巻き付ける前に漸進的に偏平され
た高圧管を垂直方向の配列をなすようにして、３
本の漸進的に偏平された低圧管の頂部に積み重ね
ることによつて製作できることがわかつた。 第２８図、第２９図及び第３０図には、１本の
低圧管１１４の内部には少なくとも１本の高圧管
１１２を配置することによつて製作されたもう１
つの別の熱交換器１１０が図示されている。次い
でこの組立体は第２８図及び第２９図に示されて
いるように、高圧管を互いに並だ関係に配置し
て、図示したように連続的に偏平される。熱交換
器６０の場合と同様に、熱交換器１１０は冷凍機
３０の周りに同じ様な態様で配置することができ
る。熱交換器１１０は低圧管１１４が12.446mm
（0.49in）の内径と0.305mm（0.12in）の壁厚とを
有し且つ高圧管１１２の各々が0.305mm（0.12in）
の壁厚を備えた2.057mm（0.081in）の内径を有す
る、脱酸素された銅管から製作されるのが好まし
い。熱交換器１１０は温端（第２９図参照）では
2.54mm（0.1in）の垂直方向寸法を有し且つ冷端
（第３０図参照）では1.651mm（0.065in）の垂直方
向寸法を有している。熱交換器１１０の管は燐残
留分の高い銅から製作されるのが好ましい。 第２２図〜第２４図及び第２６図〜第２７図の
管束配列は、例えばステンレス鋼のような低熱伝
達率を有する配管で製作して、且つ高圧管からは
低圧管への熱伝達を助けるために１つもしくは複
数の伝導性フライメントを螺旋状に巻き付けるこ
とができる。このフライメントは好ましくは高伝
導性の銅の平たいリボンもしくはワイヤであつて
よい。 管束すなわち配列はまた、管束での半径方向の
熱伝達を増大させるために、管と管との間に散在
させた銅のストリツプもしくはワイヤを有するこ
ともできる。 各々の熱交換器の配列の場合には、管（高圧及
び低圧の）は、端から端までにわたり段階的な方
法で偏平にすることができ、連続的なテーパーを
付けるために端から端まで連続的に偏平にするこ
とができ、管の全長にわたつて円形の断面を維持
しながら端から端まで直径小さくした円形断面を
示すように段階的に減少させる、すなわちテーパ
ー付けをすることができる。高圧管と低圧管との
断面を少さくする上述の方法の全てが、ここでは
一般に、漸次的に偏平にすることを意味する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施態様による単一管
の正面図、第２図は第１図の管を第１図の２−２
線に沿つて切断した横断面図、第３図は第１図の
３−３線に沿つて切断した横断面図、第４図は第
１図の４−４線に沿つて切断した横断面図、第５
図は第１図の５−５線に沿つて切断した横断面
図、第６図は本発明の１つの実施態様によるサブ
アセンブリー（小組立品）の正面図、第７図は第
６図の７−７線に沿つて切断した横断面図、第８
図は第６図の８−８線に沿つて切断した横断面
図、第９図は第６図の９−９線に沿つて切断した
横断面図、第１０図は第６図の１０−１０線に沿
つて切断した横断面図、第１１図はジスプレイサ
ー−エクスパンダー型冷凍機と連結させて示した
本発明の装置の正面図、第１１ａ図、第１１ｂ図
及び第１１ｃ図は第１１図の熱交換器の管束の横
断面図、第１２ａ図はひれ付き管熱交換器ジユー
ル−トムソンループを用いる冷凍装置の略図、第
１２ｂ図は本発明による熱交換器ジユール−トム
ソンループを有する２段ジスプレイサー−エクス
パンダーの冷凍機の略図、第１３図は２本の高圧
管が使用されていることを示す第１１図の上部の
部分正面図、第１４図は本発明の１つの実施態様
による単一の高圧管もしくは低圧管の正面図、第
１５図は第１４図の管を第１４図の１５−１５線
に沿つて切断した横断面図、第１６図は第１４図
の管を第１４図の１６−１６線に沿つて切断した
横断面図、第１７図は本発明の１つの実施態様に
よる単一の高圧管もしくは低圧管の正面図、第１
８図は第１７図の管を第１７図の１８−１８線に
沿つて切断した横断面図、第１９図は第１７図の
１９−１９線に沿つて切断した横断面図、第２０
図は第１７図の２０−２０線に沿つて切断した横
断面図、第２１図は第１７図の２１−２１線に沿
つて切断した横断面図、第２２図は本発明による
その他の熱交換器の正面図、第２３図は第２２図
の熱交換器の左端図、第２４図は第２２図の熱交
換器の右端図、第２５図は本発明によるさらに別
の熱交換器の正面図、第２６図は第２５図の熱交
換器の左端図、第２７図は第２５図の熱交換器の
右端図、第２８図は本発明によるさらにまた別の
熱交換器の正面図、第２９図は第２８図の熱交換
器の左端図、第３０図は第２８図の熱交換器の右
端図である。 １０，１１，２２，２４，７０……単一管、１
２，１４……管端部、１６，１８，２０……偏平
部分、３０……冷凍機、３２……冷凍機第１段、
３４……冷凍機第２段、３６，３８……熱ステー
シヨン、３９……延長部分、４０……ヘリウム再
凝縮器、４２……ひれ付き管熱交換器、４４……
ジユール−トムソン弁、４６，４８……導管、５
０……吸着装置、５２，５３，７９……高圧管、
５４……アダプタ、６０，９０，１００，１１０
……熱交換器、６２，６４……マニホルド、８
０，８８……管端部、８２，８４，８６……管中
間部分、９２，１０２，１１４……低圧管、９
４，１０４，１１２……高圧管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧流体を入口から該高圧流体が低圧に膨脹
   せしめられる点まで導くための第１の制限された
   通路と、その膨脹した流体を前記膨脹点から返す
   ための第２の制限された通路とを備えている型式
   の熱交換器において、低圧の流れの通路が略円形
   断面を有する第１の端すなわち温端と第２の端す
   なわち冷端とを備えた少なくとも１本の管を含
   み、該低圧管内に少なくとも１本の高圧管が配置
   されていて、該管が管構造体内においては前記入
   口から前記流体の膨脹点まで漸進的に偏平にされ
   ていることを特徴とする熱交換器。 ２ 前記高圧管と低圧管とが脱酸素された燐残留
   分の高い銅から製作されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項に記載の熱交換器。 ３ 前記高圧管が約2.057mm（0.081in）の内径を
   有し且つ前記低圧管が約12.446mm（0.49in）の内
   径を有していることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載の熱交換器。 ４ 前記の偏平にすることにより前記流体の膨脹
   点において約1.651mm（0.065in）の垂直方向の寸
   法となつていることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載の熱交換器。 ５ 高圧流体を入口から該高圧流体が低圧に膨脹
   せしめられる点まで導くための第１の制限された
   通路と、その膨脹した流体を前記膨脹点から返す
   ための第２の制限された通路とを備えている型式
   の熱交換器において、少なくとも１本の低圧管と
   少なくとも１本の高圧管とが積み重ねられている
   かもしくは平行にされた管束配列の形をなして互
   い違いに配置されており、該配列が前記入口から
   前記流体の膨脹点まで漸進的に偏平にされた高圧
   管と低圧管とを有していることを特徴とする熱交
   換器。 ６ 前記配列が漸進的に偏平にされていて且つ垂
   直方向あるいは平行の管束配列で積み重ねられて
   いる少なくとも１本の高圧管と少なくとも３本の
   低圧管とを含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第５項に記載の熱交換器。 ７ 前記配列が該配列の周りに巻き付けられた伝
   導性ワイヤによつて一緒にまとめて結合されてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第５項に記
   載の熱交換器。 ８ 前記配列が前記入口から前記流体の前記膨脹
   点まで段階的に偏平にされていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第５項に記載の熱交換器。 ９ 前記高圧管と低圧管とが脱酸素された燐残留
   分の高い銅から製作されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第５項に記載の熱交換器。 １０ 前記高圧管と低圧管とが組み立てられ且つ
   偏平にされる前に、それぞれに、前記高圧管が約
   4.166mm（0.164in）の内径を有し且つ前記低圧管
   が約4.166mm（0.164in）の内径を有していること
   を特徴とする、特許請求の範囲第５項に記載の熱
   交換器。 １１ 前記の偏平にすることにより前記流体の膨
   脹点においては5.08mm（0.2in）の垂直方向の寸法
   となつていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第５項に記載の熱交換器。 １２ 高圧流体を入口から該高圧流体が低圧に膨
   脹せしめられる点まで導くための第１の制限され
   た通路と、その膨脹した流体を前記膨脹点から返
   すための第２の制限された通路とを備えている型
   式の熱交換器において、複数本の低圧管と複数本
   の高圧管とを備え、該低圧管と該高圧管とが端か
   ら端まで段階的に直径が小さくなつているかもし
   くは漸進的に偏平にされていて、且つ互い違いに
   管束配列に配設されていることを特徴とする熱交
   換器。 １３ 前記高圧管と低圧管とが脱酸素された燐残
   留分の高い銅から製作されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１２項に記載の熱交換器。 １４ それぞれ、前記高圧管が約1.575mm
   （0.062in）の内径を有し且つ前記低圧管が約2.362
   mm（0.093in）の内径を有していることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１２項に記載の熱交換
   器。 １５ 前記管束配列が前記入口から前記流体の膨
   脹点まで段階的に偏平にされていることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１２項に記載の熱交換
   器。 １６ 前記管束配列が前記入口から前記流体の膨
   脹点まで連続的且つ漸進的に偏平にされているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１２項に記載
   の熱交換器。 １７ 前記管束配列の周りに少なくとも１本の高
   い伝導性の細長いフイラメントが巻き付けられて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１２項
   に記載の熱交換器。 １８ 細長い高い伝導性のフイラメントが前記管
   と管との間に散在することを特徴とする、特許請
   求の範囲第１２項に記載の熱交換器。