JPH05280816A - Cryogenic refrigerating machine - Google Patents

Cryogenic refrigerating machine

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Publication number
JPH05280816A
JPH05280816A JP7811592A JP7811592A JPH05280816A JP H05280816 A JPH05280816 A JP H05280816A JP 7811592 A JP7811592 A JP 7811592A JP 7811592 A JP7811592 A JP 7811592A JP H05280816 A JPH05280816 A JP H05280816A
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JP
Japan
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oil
gas
stage
compressor
filter
Prior art date
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Application number
JP7811592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Nakajima
良 中島
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH05280816A publication Critical patent/JPH05280816A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a cryogenic refrigerating machine which exhibits high oil-separating performance, dispenses with complicated piping, and is compact and has high reliability of performance by using an oil-separating device comprising a mist separator and filters in multistages all arranged in a concentric, cylindrical structure. CONSTITUTION:An inlet for gas is formed in a circular direction in the middle of a pressure container 30. Partition walls 32 are provided on the inner side of the pressure container 30 and oil filters 33 are provided in two stages and in a concentric, cylindrical structure on the inner side of the partition walls 32. Two outlets for oil are formed in the bottom of the pressure container 30 and an oil return pipe is connected to each of them. These oil return pipes are connected to the suction side of a compressor. An outlet 35 for helium gas is provided at the top between the outer circumference of the filters and the partition walls 32 and connected to an adsorber. This structure makes it possible for a cryogenic refrigerating machine to exhibit high oil-separating performance, dispense with complicated piping, and be compact and have high reliability of performance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はヘリウム等を冷媒として
使用する小形の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 small cryogenic refrigerator using helium or the like as a refrigerant.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶対温度10〜20〔K〕程度の極低温まで
冷凍を行う小形の冷凍機としては、ギフォード・マクマ
ホン(以下GMと略す)サイクル、逆スターリングサイ
クルなどの原理を利用したコールドヘッドとヘリウム圧
縮機を組み合わせた冷凍機があり、MRIをはじめとす
る超電導マグネットの冷却用としてや、高真空ポンプで
あるクライオポンプ用として広く使用されている。一例
として、GMサイクルによる極低温冷凍機の基本的構成
を図4を用いて説明する。
2. Description of the Related Art As a small refrigerator for refrigerating to an extremely low temperature of about 10 to 20 [K] in absolute temperature, a cold head utilizing the principle of Gifford McMahon (GM) cycle, reverse Stirling cycle, etc. And a helium compressor are combined and widely used for cooling superconducting magnets such as MRI and for cryopumps which are high vacuum pumps. As an example, the basic configuration of a cryogenic refrigerator using the GM cycle will be described with reference to FIG.

【0003】圧縮機(1)の吐出側にガスクーラー
(2)、油分離器(3)、アドソーバー(4)などの機
器が設けられ、配管(5)を介して吸気弁(6)、GM
式コールドヘッド(7)に接続される。GM式コールド
ヘッド(7)は、シリンダ(8)、第1段蓄冷器
(9)、第1段ガスシール(10)、第2段蓄冷器(1
1)、第2段ガスシール(12)、蓄冷器駆動機構(13)
から構成される。第1段蓄冷器(9)は、第2段蓄冷器
(11)と直列にピン(14)で接続されており、両者は蓄
冷器駆動機構(13)によりシリンダ(8)の上死点、下
死点間を一定の周期で同時に往復動する。第1段、第2
段とも蓄冷器(9),(11)にはガスシール(10),
(12)が設けられ、それぞれ蓄冷器(9),(11)とシ
リンダ(8)間のギャップの冷媒ヘリウムガスの流通を
防いでおり、冷媒ヘリウムガスは蓄冷器(9),(11)
内におかれる蓄冷材(15),(16)内を流通する構造と
なっている。GM式コールドヘッド(7)と圧縮機
(1)のガス吸入側の間には排気弁(17)や、サージタ
ンク(18)等が設けられ配管(5)で接続されている。
Equipment such as a gas cooler (2), an oil separator (3) and an adsorber (4) are provided on the discharge side of the compressor (1), and an intake valve (6) and a GM are connected via a pipe (5).
Connected to a cold head (7). The GM cold head (7) includes a cylinder (8), a first stage regenerator (9), a first stage gas seal (10), and a second stage regenerator (1).
1), 2nd stage gas seal (12), regenerator drive mechanism (13)
Composed of. The first-stage regenerator (9) is connected in series with the second-stage regenerator (11) by a pin (14), both of which are driven by the regenerator drive mechanism (13) to the top dead center of the cylinder (8), It reciprocates at the same time in a fixed cycle between bottom dead centers. 1st stage, 2nd
Gas seals (10) and regenerators (9) and (11) on both stages
(12) is provided to prevent the flow of the refrigerant helium gas in the gaps between the regenerators (9) and (11) and the cylinder (8), respectively. The refrigerant helium gas is stored in the regenerators (9) and (11).
The structure is such that it flows through the cold storage materials (15) and (16) placed inside. An exhaust valve (17), a surge tank (18) and the like are provided between the GM cold head (7) and the gas suction side of the compressor (1) and are connected by a pipe (5).

【0004】圧縮機(1)で昇圧昇温した冷媒はガスク
ーラー(2)で冷却され、また冷媒中に混入している油
ミスト等の不純物を油分離器(3)で除去されて、さら
にアドソーバー(4)に不純物を吸着されたのち、吸気
弁(6)からGM式コールドヘッド(7)内へ流入す
る。冷媒としては、極低温でも液化しないヘリウムガス
が一般的に使われる。吸気弁(6)、排気弁(17)の開
閉タイミングと蓄冷器(9),(11)のシリンダ(8)
内における位置関係は図5に示すような関係にある。す
なわち蓄冷器(9),(11)が下死点にある時に、吸気
弁(5)がひらいてシリンダ(8)上部空間に室温で高
圧のヘリウムガスが流入する。この時排気弁(17)は閉
じたままである。吸気弁(5)が開いたまま蓄冷器
(9),(11)が上死点へ移動し、冷媒ヘリウムガスは
寒冷を蓄えた第1段蓄冷器(9)の蓄冷材(15)と熱交
換して冷却されながら第1段膨張室(19)へ流入し、次
に第2段蓄冷器(11)の蓄冷材(16)と熱交換してさら
に低温に冷却されて第2段膨張室(20)へと流入する。
蓄冷器(9),(11)が上死点へ達すると同時に吸気弁
(6)が閉じ、排気弁(17)が開く。すると排気弁(1
7)は低圧である圧縮機(1)の吸入側に接続されてい
るので、ヘリウムガスは断熱膨張して第1段および第2
段の膨張室(19),(20)に寒冷が生じる。そして蓄冷
器(9),(11)が下死点に到達するまで排気弁(17)
は開いており、第2段膨張室(20)の冷えたヘリウムガ
スは第2段蓄冷器(11)の蓄冷材(16)と熱交換して寒
冷を蓄冷材(16)に蓄え、冷媒は温度上昇して第1段膨
張室(19)に流入する。同じように第1段蓄冷器(9)
の蓄冷材(15)とヘリウムガスは熱交換して、室温まで
温度上昇し、排気弁(17)を通ってGM式コールドヘッ
ド(7)外へ流出し、圧縮機(1)の吸入側へ戻ってゆ
く。以上のサイクルを繰り返して第1段および第2段の
膨張室(19),(20)が極低温に冷却される。第1段膨
張室(19)はおよそ80〔K〕の液体窒素温度レベルの冷
却を行い、第2段膨張室(20)は20〔K〕以下の冷却を
行うのが、クライオポンプや超電導マグネットの冷却に
用いられる場合の通常の極低温冷凍機の使用法である。
The refrigerant whose pressure has been raised by the compressor (1) is cooled by the gas cooler (2), and impurities such as oil mist mixed in the refrigerant are removed by the oil separator (3). After the impurities are adsorbed by the adsorber (4), they flow from the intake valve (6) into the GM type cold head (7). Helium gas that is not liquefied even at extremely low temperatures is generally used as the refrigerant. Opening / closing timing of intake valve (6) and exhaust valve (17) and cylinder (8) of regenerator (9), (11)
The positional relationship within is as shown in FIG. That is, when the regenerators (9) and (11) are at the bottom dead center, the intake valve (5) opens and high-pressure helium gas at room temperature flows into the upper space of the cylinder (8). At this time, the exhaust valve (17) remains closed. The regenerators (9) and (11) move to the top dead center with the intake valve (5) open, and the refrigerant helium gas and the regenerator material (15) and heat of the first-stage regenerator (9) storing cold. It flows into the first-stage expansion chamber (19) while being exchanged and cooled, and then exchanges heat with the regenerator material (16) of the second-stage regenerator (11) to be cooled to a lower temperature and then the second-stage expansion chamber. It flows into (20).
At the same time when the regenerators (9) and (11) reach the top dead center, the intake valve (6) is closed and the exhaust valve (17) is opened. Then the exhaust valve (1
Since 7) is connected to the suction side of the low pressure compressor (1), the helium gas undergoes adiabatic expansion and the first and second stages
Cold occurs in the expansion chambers (19) and (20) of the stage. And the exhaust valves (17) until the regenerators (9), (11) reach bottom dead center.
Is open, the cold helium gas in the second-stage expansion chamber (20) exchanges heat with the regenerator material (16) of the second-stage regenerator (11) to store cold in the regenerator material (16), and the refrigerant is The temperature rises and flows into the first expansion chamber (19). Similarly, the first stage regenerator (9)
The heat regenerator material (15) and helium gas exchange heat to raise the temperature to room temperature, flow through the exhaust valve (17) to the outside of the GM cold head (7), and then to the suction side of the compressor (1). Going back. By repeating the above cycle, the expansion chambers (19) and (20) of the first and second stages are cooled to an extremely low temperature. The first stage expansion chamber (19) cools the liquid nitrogen temperature level of about 80 [K], and the second stage expansion chamber (20) cools less than 20 [K] below the cryopump or superconducting magnet. It is a method of using an ordinary cryogenic refrigerator when used for cooling.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような極低温冷凍
機において、油分離器(3)は非常に重要な役割を担っ
ている。圧縮機(1)は油潤滑されており、また、ヘリ
ウム圧縮機の冷却方法として油噴射方式が使われるのが
普通であるため圧縮機(1)から吐出されるヘリウムガ
ス中には多量の冷凍機油が混入している。もしもこの油
がGM式コールドヘッド(7)内へ流入すると、ヘリウ
ムガスは常温部分から極低温部へ流入するためにその過
程で油は凍結してしまい、凍結した油は蓄冷器(9),
(11)内やシリンダ(8)内にたまって、ガス流通を阻
害して冷凍能力を悪化させ、甚だしい場合にはカジリを
生じてGM式コールドヘッド(7)を破壊にいらしめ
る。超電導マグネットを用いた磁気共鳴診断装置の冷却
用として使われる場合には、ほぼ1年間連続で運転され
るなど、小形冷凍機は長期間連続して使用されるので、
このような長期にわたった場合でもGM式コールドヘッ
ド(7)に流入する油分はきわめて小量におさえなけれ
ばならない。そのために、通常油分離器(3)、アドソ
ーバー(4)などの油処理系統がもうけられる。この油
処理系統についてもう少し詳しく説明する。
In such a cryogenic refrigerator, the oil separator (3) plays a very important role. Since the compressor (1) is oil-lubricated and the oil injection method is usually used as a cooling method for the helium compressor, a large amount of refrigeration is contained in the helium gas discharged from the compressor (1). Machine oil is mixed. If this oil flows into the GM type cold head (7), the helium gas flows from the normal temperature part to the cryogenic part, so that the oil is frozen in the process, and the frozen oil is cooled by the regenerator (9),
It accumulates in the (11) and in the cylinder (8) to impede the gas flow and deteriorate the refrigerating capacity, and in extreme cases, it causes galling and destroys the GM cold head (7). When it is used for cooling a magnetic resonance diagnostic apparatus using a superconducting magnet, the small refrigerator is used continuously for a long period of time such as operating continuously for about one year.
Even in such a long period of time, the oil content flowing into the GM cold head (7) must be kept to a very small amount. Therefore, an oil treatment system such as an oil separator (3) and an adsorber (4) is usually provided. This oil treatment system will be described in more detail.

【0006】図6は従来装置の油分離系統の詳細を示し
たものである。油分離器(3)はミストセパレータ(2
1)と多段のフィルター(22)からなる。これらは圧力
配管(23)で接続される。また、ミストセパレータ(2
1)、フィルター(22)には分離した油を回収するため
の油戻し配管(24)が設けられている。フィルター(2
2)をでたヘリウムガスはアドソーバ(4)を通ってG
M式コールドヘッド(7)へ流入する。
FIG. 6 shows details of the oil separation system of the conventional apparatus. The oil separator (3) is a mist separator (2
It consists of 1) and a multi-stage filter (22). These are connected by a pressure pipe (23). In addition, the mist separator (2
1), the filter (22) is provided with an oil return pipe (24) for collecting the separated oil. Filter (2
The helium gas exiting 2) passes through the adsorber (4) and G
It flows into the M type cold head (7).

【0007】圧縮機(1)をでたヘリウムガス中には多
量の油滴が混入しており、たとえば、これをサイクロン
方式によって分離するのがミストセパレータ(21)であ
る。図7にミストセパレータ(21)の一例を示す。ガス
入口(25)から円周方向に流入したガスは、遠心力によ
り油を分離され、さらに金網(26)によりミスト状の油
を分離されて、上部のガス出口(27)より排出される。
分離された油は重力により下方へ流れ、油出口(28)よ
り排出される。ここで分離された油はミスト・セパレー
タ容器の下部に取り付けられた油戻し配管(24)を通っ
て圧縮機(1)の吸入側から圧縮機(1)に回収され
る。この段階ではまだヘリウムガス中の油濃度が数千p
pmのオーダーであり、さらに樹脂製のフィルター(2
9)で油分離を行う。図8に油フィルターの一例を示
す。容器の上部から流入したヘリウムガスは、樹脂製の
フィルター(29)で油を分離され、容器の上部より排出
される。油は容器下部の油出口(28)より排出される。
この種の油フィルターは通常多段階の組合せによって、
最終段出口の不純物濃度をppbオーダーまで分離する
ことが可能である。しかし樹脂製のフィルター(29)だ
けではどんなに多段にしても限界があるため、最終的に
はアドソーバー(4)内に充填された活性炭に吸着させ
て油分を取り除く。
A large amount of oil droplets are mixed in the helium gas discharged from the compressor (1). For example, the mist separator (21) separates the oil droplets by a cyclone method. FIG. 7 shows an example of the mist separator (21). The gas that has flowed in from the gas inlet (25) in the circumferential direction is separated into oil by centrifugal force, the mist-like oil is separated by the wire mesh (26), and is discharged from the upper gas outlet (27).
The separated oil flows downward by gravity and is discharged from the oil outlet (28). The oil separated here is recovered from the suction side of the compressor (1) to the compressor (1) through an oil return pipe (24) attached to the lower portion of the mist separator container. At this stage, the oil concentration in helium gas is still several thousand p
pm order and resin filter (2
9) Perform oil separation. FIG. 8 shows an example of the oil filter. The helium gas flowing in from the upper part of the container is separated from the oil by the resin filter (29) and discharged from the upper part of the container. Oil is discharged from the oil outlet (28) at the bottom of the container.
This kind of oil filter is usually a multi-stage combination,
It is possible to separate the impurity concentration at the outlet of the final stage to the ppb order. However, the resin filter (29) alone has a limit in how many stages there are. Therefore, the activated carbon filled in the adsorber (4) is finally adsorbed to remove oil.

【0008】アドソーバー(4)は活性炭に油を吸着さ
せるので、飽和量まで油を吸着してしまったら、冷凍機
の運転を止めてアドソーバーを新品に交換しなければな
らない。従って油分離器(3)の性能が悪いとひんぱん
にアドソーバー(4)を交換しなければならない。油分
離器(3)の性能を上げるためには、サイクロン式のミ
ストセパレータ(21)にしろフィルター(29)にしろ大
きいものを使い、フィルター(29)は何段もの多段階の
構成にすれば良いのだが、そうすると装置の大型を招く
といった問題点がある。
Since the adsorber (4) adsorbs oil to the activated carbon, if the oil is adsorbed to the saturated amount, the operation of the refrigerator must be stopped and the adsorber must be replaced with a new one. Therefore, if the performance of the oil separator (3) is poor, the adsorber (4) must be replaced frequently. To improve the performance of the oil separator (3), use a cyclone-type mist separator (21) or a large filter (29), and use a multi-stage filter (29). This is good, but there is a problem in that it causes the device to become large.

【0009】また、多段階のフィルター(29)はそれぞ
れを圧力配管(23)で接続しなければならないために複
雑な配管を余儀なくされ、またヘリウムガスの流路が配
管(23)により拡大、縮小などの不連続な流路となるた
めに圧力損失が増大し、冷凍機効率の低下を招くという
問題がある。さらに、配管(23)が複雑であるために組
立が難しく、長期間の運転のうちに振動等によりガスリ
ークの生じるおそれが大きく、長期信頼性にも欠けてい
る。
Further, since the multi-stage filter (29) must be connected to each other by the pressure pipe (23), complicated pipes are inevitably required, and the flow path of helium gas is enlarged and reduced by the pipe (23). However, there is a problem in that the pressure loss increases due to the discontinuous flow path such as, and the efficiency of the refrigerator decreases. Further, since the pipe (23) is complicated, it is difficult to assemble, and there is a high possibility that gas leakage will occur due to vibration or the like during long-term operation, and long-term reliability is also lacking.

【0010】これらの点に鑑み、本発明は、高い油分離
性能を有しかつコンパクトで、複雑な配管を持たない油
分離器を備えた、長時間連続運転が可能でかつ長期信頼
性の優れた極低温冷凍機を提供することを目的とする。
In view of these points, the present invention has a high oil separation performance, is compact, and is equipped with an oil separator having no complicated piping, which enables long-term continuous operation and is excellent in long-term reliability. It is intended to provide a cryogenic refrigerator.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の極低温冷凍機の油分離器はミストセパレー
タと多段フィルター同心円筒状に配置し、これを一つの
圧力容器内に納めた構成とする。
In order to achieve the above object, the oil separator of the cryogenic refrigerator according to the present invention is arranged in a concentric cylindrical shape with a mist separator and a multistage filter, and the oil separator is housed in one pressure vessel. It has a different configuration.

【0012】[0012]

【作用】本発明の極低温冷凍機においては、一つの圧力
容器内に同心円筒状にサイクロン式ミストセパレータと
多段階のフィルターが配置されているので、従来と同じ
大きさのままで高い油分離性能を発揮することができ、
また複雑な配管が無くなったためにリークなどのおそれ
がなく、高い信頼性を有する。
In the cryogenic refrigerator of the present invention, since a cyclone type mist separator and a multi-stage filter are arranged concentrically in a single pressure vessel, a high oil separation with the same size as the conventional one is achieved. Can demonstrate performance,
Further, since there is no complicated piping, there is no risk of leakage and the like, and high reliability is achieved.

【0013】[0013]

【実施例】図1および図2に本発明の一実施例を示す。
図1は本発明の一実施例を示す縦断面図、図2は同じく
横断面図を示す。以下図示されない部分についてはすで
に説明した図中の番号を用いる。圧力容器(30)の中央
部付近にガス入口(31)が円周方向に設けられている。
圧力容器(30)の内側には隔壁(32)が設けられてお
り、隔壁(31)の内側に2段階の油フィルター(33)が
同心円筒状に設けられている。圧力容器(30)の下部に
は、2つの油出口(34)があり、それぞれ油戻し配管
(24)が接続されている。油戻しラインは圧縮機(1)
の吸入側に接続されている。フィルター(29)の外周と
隔壁(32)の間の上部にはヘリウムガスの出口(35)が
設けられ、アドソーバー(4)へ接続されている。
1 and 2 show an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transverse sectional view of the same. For the parts not shown below, the numbers in the figures already explained are used. A gas inlet (31) is provided in the circumferential direction near the center of the pressure vessel (30).
A partition (32) is provided inside the pressure vessel (30), and a two-stage oil filter (33) is concentrically provided inside the partition (31). There are two oil outlets (34) in the lower part of the pressure vessel (30), and the oil return pipes (24) are connected to them respectively. The oil return line is a compressor (1)
Is connected to the suction side of. A helium gas outlet (35) is provided in an upper portion between the outer periphery of the filter (29) and the partition wall (32) and is connected to the adsorber (4).

【0014】このような構成において、圧縮機(1)か
ら吐出され、油を大量に含むヘリウムガスは、油分離器
ガス入口(31)から圧力容器(30)内に円周方向に導入
される。油滴は遠心力によってヘリウムと分離され、分
離された油は重力によって油分離器下部にたまり、油出
口(34)から油戻し配管(24)を通って圧縮機(1)へ
と回収される。一方ヘリウムガスはフィルター入口(3
6)から油分離器(3)の中心部へ導入される。フィル
ターチューブ(33)を内側から外側へ向かってヘリウム
ガスは流れ、フィルターチューブ(33)に油は補集され
る。分離された油は重力によって下部へたまり中央下部
の油出口(34)よりでて、油戻し配管(24)を通って圧
縮機(1)へ回収される。油を分離されたヘリウムガス
は上部の油分離器ガス出口(35)よりでて、アドソーバ
ー(4)へと流入する。
In such a structure, the helium gas discharged from the compressor (1) and containing a large amount of oil is introduced into the pressure vessel (30) from the oil separator gas inlet (31) in the circumferential direction. .. The oil droplets are separated from helium by centrifugal force, and the separated oil is collected in the lower part of the oil separator by gravity and is collected from the oil outlet (34) through the oil return pipe (24) to the compressor (1). .. On the other hand, helium gas is used at the filter inlet (3
It is introduced from 6) into the center of the oil separator (3). Helium gas flows from the inside to the outside of the filter tube (33), and the oil is collected in the filter tube (33). The separated oil collects in the lower part due to gravity, goes out from the oil outlet (34) in the central lower part, and is collected in the compressor (1) through the oil return pipe (24). The helium gas from which the oil has been separated flows from the upper oil separator gas outlet (35) and flows into the adsorber (4).

【0015】本実施例の極低温冷凍機の油分離器は、圧
力容器を一つにしたことにより、容器の最外周側で効果
的に遠心分離することができるのでコンパクトなサイズ
で高い油分離性能を発揮することができる。また、複雑
な配管類をなくしたので、配管の拡大・縮小による圧力
損失が引き起こす冷凍機効率の低下がなく、かつガスリ
ークなどの恐れがないため高い長期信頼性を有すること
ができる。
In the oil separator of the cryogenic refrigerator of this embodiment, since the pressure vessel is one, centrifugal separation can be effectively performed on the outermost peripheral side of the vessel, so that a compact size and high oil separation can be achieved. It can exert its performance. Further, since complicated pipes are eliminated, there is no reduction in refrigerator efficiency caused by pressure loss due to expansion / contraction of pipes, and there is no fear of gas leakage, so that high long-term reliability can be obtained.

【0016】他の実施例を図3に示す。この実施例で
は、樹脂製のフィルター(33)の代わりに油分離層とし
てグラスウール(37)充填層を用いている。この実施例
でも圧力容器を一つにしたことにより、最外周側で効果
的に遠心分離するとともに、複雑な配管類をなくしたの
で、高い油分離性能と、高い長期信頼性を有する。
Another embodiment is shown in FIG. In this embodiment, a glass wool (37) filled layer is used as an oil separation layer instead of the resin filter (33). Also in this embodiment, by using one pressure vessel, centrifugal separation is effectively performed on the outermost peripheral side, and since complicated pipes are eliminated, it has high oil separation performance and high long-term reliability.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る極低温冷
凍機においては、ミストセパレータと多段階のフィルタ
ーを同心円筒状に配置した油分離器を用いているので、
高い油分離性能を発揮でき、かつ複雑な配管がなくな
り、コンパクトで高い信頼性を持つ極低温冷凍機を提供
することができる。
As described above, since the cryogenic refrigerator according to the present invention uses the oil separator in which the mist separator and the multistage filter are concentrically arranged,
It is possible to provide a cryogenic refrigerator that can exhibit high oil separation performance, eliminates complicated piping, and is compact and has high reliability.

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

【図1】本発明の極低温冷凍機の油分離器の一実施例を
示す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an oil separator of a cryogenic refrigerator of the present invention.

【図2】図1の横断面図2 is a cross-sectional view of FIG.

【図3】本発明の他の実施例の極低温冷凍機を示す図FIG. 3 is a diagram showing a cryogenic refrigerator according to another embodiment of the present invention.

【図4】従来装置の構成図FIG. 4 is a block diagram of a conventional device

【図5】従来装置の作用を示す図FIG. 5 is a diagram showing an operation of a conventional device.

【図6】従来装置の油分離器の詳細を示す図FIG. 6 is a diagram showing details of an oil separator of a conventional device.

【図7】従来装置の油分離器のミスト・セパレータの構
成図
FIG. 7 is a block diagram of a mist separator of an oil separator of a conventional device.

【図8】従来装置の油分離器のフィルターを示す構成図
である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a filter of an oil separator of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧縮機 2…ガスクーラー 3…油分離器 4…アドソーバ 5…配管 6…吸気弁 7…GM式コールドヘッド 8…シリンダ 9…第1段蓄冷器 10…第1段ガスシール 11…第2段蓄冷器 12…第2段ガスシール 13…蓄冷器駆動機構 14…ピン 15…第1段蓄冷材 16…第2段蓄冷材 17…排気弁 18…サージタンク 19…第1段膨張室 20…第2段膨張室 21…ミストセパレータ 22…フィルター 23…配管 24…油戻し配管 25…ガス入口 26…金網 27…ガス出口 28…油出口 29…フィルター 30…容器 31…ガス入口 32…隔壁 33…フィルター 34…油出口 35…ガス出口 36…フィルター入口 37…グラスウール 1 ... Compressor 2 ... Gas cooler 3 ... Oil separator 4 ... Adsorber 5 ... Piping 6 ... Intake valve 7 ... GM type cold head 8 ... Cylinder 9 ... First stage regenerator 10 ... First stage gas seal 11 ... Second Stage regenerator 12 ... Second stage gas seal 13 ... Regenerator drive mechanism 14 ... Pin 15 ... First stage regenerator material 16 ... Second stage regenerator material 17 ... Exhaust valve 18 ... Surge tank 19 ... First stage expansion chamber 20 ... Second stage expansion chamber 21 ... Mist separator 22 ... Filter 23 ... Piping 24 ... Oil return piping 25 ... Gas inlet 26 ... Wire mesh 27 ... Gas outlet 28 ... Oil outlet 29 ... Filter 30 ... Container 31 ... Gas inlet 32 ... Partition 33 ... Filter 34 ... Oil outlet 35 ... Gas outlet 36 ... Filter inlet 37 ... Glass wool

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮機を有する極低温冷凍機において、
圧縮機から吐出される冷媒中に含まれる油などの不純物
を除去するための分離器として、サイクロン式セパレー
タとフィルターを同心円筒状に配置し、これらを一つの
圧力容器内に納めたことを特徴とする極低温冷凍機。
1. A cryogenic refrigerator having a compressor,
As a separator for removing impurities such as oil contained in the refrigerant discharged from the compressor, a cyclone separator and a filter are concentrically arranged in a cylindrical shape, and these are housed in a single pressure vessel. Cryogenic refrigerator.
【請求項2】 前記サイクロン式セパレータを圧力容器
の最外周部に設けたことを特徴とする請求項1に記載の
極低温冷凍機。
2. The cryogenic refrigerator according to claim 1, wherein the cyclone separator is provided on the outermost peripheral portion of the pressure vessel.
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