JPH0599523A - 極低温膨張機 - Google Patents
極低温膨張機Info
- Publication number
- JPH0599523A JPH0599523A JP26038091A JP26038091A JPH0599523A JP H0599523 A JPH0599523 A JP H0599523A JP 26038091 A JP26038091 A JP 26038091A JP 26038091 A JP26038091 A JP 26038091A JP H0599523 A JPH0599523 A JP H0599523A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- cooler
- cooled
- displacer
- expansion space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】超伝導マグネット等の被冷却体に対する振動及
び磁場のかく乱を低減する。 【構成】被冷却体を付設する終段ヒートステージ４をも
つ冷却器６をシリンダ１から分離形成し、内部の終段膨
張空間５をシリンダ１の内底部にフレキシブルパイプ７
を介して接続して、ディスプレーサ２の往復動に伴う振
動が被冷却体に伝わり難くすると共に、被冷却体を付設
する冷却器６と可動部であるディスプレーサ２を内装す
るシリンダ１との間を離して、磁場に対する悪影響も低
減し、更に終段膨張空間５に固定式蓄冷器８を内装し、
冷却器６における冷却能力を改善した。
び磁場のかく乱を低減する。 【構成】被冷却体を付設する終段ヒートステージ４をも
つ冷却器６をシリンダ１から分離形成し、内部の終段膨
張空間５をシリンダ１の内底部にフレキシブルパイプ７
を介して接続して、ディスプレーサ２の往復動に伴う振
動が被冷却体に伝わり難くすると共に、被冷却体を付設
する冷却器６と可動部であるディスプレーサ２を内装す
るシリンダ１との間を離して、磁場に対する悪影響も低
減し、更に終段膨張空間５に固定式蓄冷器８を内装し、
冷却器６における冷却能力を改善した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘリウム等の作動流体
を給排するシリンダの内部にディスプレーサを往復動自
由に備え、医療用機器等における超電導マグネット等の
被冷却体を絶対温度十数Ｋ乃至数十Ｋ程度の極低温に冷
却する極低温膨張機に関する。
を給排するシリンダの内部にディスプレーサを往復動自
由に備え、医療用機器等における超電導マグネット等の
被冷却体を絶対温度十数Ｋ乃至数十Ｋ程度の極低温に冷
却する極低温膨張機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開昭６２−２５２８５８号公報
等に開示され且つ図２に示すように、高圧ガス管Ｈと低
圧ガス管Ｌとに可逆的に接続する給排通路Ｔを開口した
二段式シリンダＣの内部に、蓄冷器ａ，ｂを保持する二
段式ディスプレーサＤと操作用のスラックピストンＰと
を配設し、高圧開閉弁Ｚを開けてシリンダＣの内部及び
これに通じるスラックピストンＰの作用室Ｎに高圧ガス
を導入し、オリフィスＯを介して中間圧ボリウムＭに接
続する対抗室Ｒとの間に生じる差圧により、スラックピ
ストンＰ及びディスプレーサＤを上昇させると共に、デ
ィスプレーサＤの端部に臨む膨張空間Ｊ，Ｋに蓄冷器
ａ，ｂを通過したガスを導入し、次に、低圧開閉弁Ｗを
開けて、シリンダＣの内部及び作用室Ｎを低圧とし、ス
ラックピストンＰ及びディスプレーサＤを下降させると
共に、膨張空間Ｊ，Ｋに導入したガスを膨張させて蓄冷
器ａ，ｂに冷熱を蓄積させながら排出している。そし
て、これら高圧ガスの導入と低圧ガスの排気との繰り返
しにより、終段の膨張空間Ｋに隣接する終段ヒートステ
ージＳに最低温レベルの極低温を得、これに付設する超
電導マグネット等を冷却するようにしている。
等に開示され且つ図２に示すように、高圧ガス管Ｈと低
圧ガス管Ｌとに可逆的に接続する給排通路Ｔを開口した
二段式シリンダＣの内部に、蓄冷器ａ，ｂを保持する二
段式ディスプレーサＤと操作用のスラックピストンＰと
を配設し、高圧開閉弁Ｚを開けてシリンダＣの内部及び
これに通じるスラックピストンＰの作用室Ｎに高圧ガス
を導入し、オリフィスＯを介して中間圧ボリウムＭに接
続する対抗室Ｒとの間に生じる差圧により、スラックピ
ストンＰ及びディスプレーサＤを上昇させると共に、デ
ィスプレーサＤの端部に臨む膨張空間Ｊ，Ｋに蓄冷器
ａ，ｂを通過したガスを導入し、次に、低圧開閉弁Ｗを
開けて、シリンダＣの内部及び作用室Ｎを低圧とし、ス
ラックピストンＰ及びディスプレーサＤを下降させると
共に、膨張空間Ｊ，Ｋに導入したガスを膨張させて蓄冷
器ａ，ｂに冷熱を蓄積させながら排出している。そし
て、これら高圧ガスの導入と低圧ガスの排気との繰り返
しにより、終段の膨張空間Ｋに隣接する終段ヒートステ
ージＳに最低温レベルの極低温を得、これに付設する超
電導マグネット等を冷却するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のもので
は、往復運動を繰り返し、蓄冷器ａ，ｂを保持する比較
的重いディスプレーサＤをその内部に配設するシリンダ
Ｃに、直接的に超伝導マグネット等の被冷却体を付設し
てこれを冷却しようとしているため、被冷却体に対する
加振力が大きく、振動が大きい問題がある。又、被冷却
体に近い部分で、ディスプレーサＤが往復動するため、
特に被冷却体として超電導マグネットを用いる場合、そ
の磁場を乱し易い問題もある。
は、往復運動を繰り返し、蓄冷器ａ，ｂを保持する比較
的重いディスプレーサＤをその内部に配設するシリンダ
Ｃに、直接的に超伝導マグネット等の被冷却体を付設し
てこれを冷却しようとしているため、被冷却体に対する
加振力が大きく、振動が大きい問題がある。又、被冷却
体に近い部分で、ディスプレーサＤが往復動するため、
特に被冷却体として超電導マグネットを用いる場合、そ
の磁場を乱し易い問題もある。
【０００４】本発明の目的は、被冷却体を付設する部分
の構成を工夫することにより、振動並びに磁場に対する
悪影響を低減することができる極低温膨張機を提供する
点にある。
の構成を工夫することにより、振動並びに磁場に対する
悪影響を低減することができる極低温膨張機を提供する
点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、上記目的を達成
するため、作動流体を給排するシリンダ１に、蓄冷器３
を保持するディスプレーサ２を往復動自由に内装した極
低温膨張機において、前記シリンダ１の外部に、外面に
被冷却体を付設する終段ヒートステージ４をもち、内部
に終段膨張空間５を形成する冷却器６を分離して設け
て、この冷却器６の内部と、前記ディスプレーサ２の先
端部を臨ませる前記シリンダ１の内底部との間を、フレ
キシブルパイプ７を介して接続した。
するため、作動流体を給排するシリンダ１に、蓄冷器３
を保持するディスプレーサ２を往復動自由に内装した極
低温膨張機において、前記シリンダ１の外部に、外面に
被冷却体を付設する終段ヒートステージ４をもち、内部
に終段膨張空間５を形成する冷却器６を分離して設け
て、この冷却器６の内部と、前記ディスプレーサ２の先
端部を臨ませる前記シリンダ１の内底部との間を、フレ
キシブルパイプ７を介して接続した。
【０００６】又、上記手段において、終段膨張空間５
に、固定式蓄冷器８を内装するのが好ましい。
に、固定式蓄冷器８を内装するのが好ましい。
【０００７】
【作用】蓄冷器３を保持するディスプレーサ２を往復動
させながらシリンダ１の内底部に作動流体が給排される
ことにより、該シリンダ１の内底部とフレキシブルパイ
プ７を介して結ばれる冷却器６の内部の終段膨張空間５
に冷熱が供給され、この冷却器６に備える終段ヒートス
テージ４に付設する被冷却体を冷却することができる。
こうして、被冷却体を付設する冷却器６をシリンダ１か
ら分離形成し、その内部の終段膨張空間５をシリンダ１
の内底部にフレキシブルパイプ７を介して接続したこと
により、ディスプレーサ２の往復動に伴う振動が被冷却
体に伝わりにくくなり、振動の発生を低減できると共
に、被冷却体を付設する冷却器６と、可動部であるディ
スプレーサ２を内装するシリンダ１との間を離すことが
でき、磁場に対する悪影響も低減することができる。
させながらシリンダ１の内底部に作動流体が給排される
ことにより、該シリンダ１の内底部とフレキシブルパイ
プ７を介して結ばれる冷却器６の内部の終段膨張空間５
に冷熱が供給され、この冷却器６に備える終段ヒートス
テージ４に付設する被冷却体を冷却することができる。
こうして、被冷却体を付設する冷却器６をシリンダ１か
ら分離形成し、その内部の終段膨張空間５をシリンダ１
の内底部にフレキシブルパイプ７を介して接続したこと
により、ディスプレーサ２の往復動に伴う振動が被冷却
体に伝わりにくくなり、振動の発生を低減できると共
に、被冷却体を付設する冷却器６と、可動部であるディ
スプレーサ２を内装するシリンダ１との間を離すことが
でき、磁場に対する悪影響も低減することができる。
【０００８】終段膨張空間５に固定式蓄冷器８を内装す
ることにより、終段膨張空間５に給排されるガスの冷熱
を固定式蓄冷器８で蓄えることができ、冷却器６におけ
る冷却能力を良好に発揮させることができる。
ることにより、終段膨張空間５に給排されるガスの冷熱
を固定式蓄冷器８で蓄えることができ、冷却器６におけ
る冷却能力を良好に発揮させることができる。
【０００９】
【実施例】図１に示すものは、作動流体にヘリウムを用
い、径大な前段シリンダ１１と小径の後段シリンダ１２
とをもつシリンダ１の内部に、前段ディスプレーサ２１
と後段ディスプレーサ２２とをもつディスプレーサ２
と、その上部に設ける連動ピン２３と係合する操作用の
スラックピストン２４とを配設した二段式極低温膨張機
である。前段及び後段ディスプレーサ２１，２２には、
銅や鉛等から成り、冷熱を蓄える蓄冷器３を構成する前
段及び後段蓄冷器３１，３２をそれぞれ内装している。
又、ディスプレーサ２は、その外周部に嵌合するピスト
ンリング２ａ，２ｂを介してシリンダ１の内部に摺動す
るようになっている。
い、径大な前段シリンダ１１と小径の後段シリンダ１２
とをもつシリンダ１の内部に、前段ディスプレーサ２１
と後段ディスプレーサ２２とをもつディスプレーサ２
と、その上部に設ける連動ピン２３と係合する操作用の
スラックピストン２４とを配設した二段式極低温膨張機
である。前段及び後段ディスプレーサ２１，２２には、
銅や鉛等から成り、冷熱を蓄える蓄冷器３を構成する前
段及び後段蓄冷器３１，３２をそれぞれ内装している。
又、ディスプレーサ２は、その外周部に嵌合するピスト
ンリング２ａ，２ｂを介してシリンダ１の内部に摺動す
るようになっている。
【００１０】シリンダ１の上部には、高圧開閉弁９１を
もつ高圧ガス管９２と低圧開閉弁９３をもつ低圧ガス管
９４とに可逆的に連通する給排通路９５を接続してお
り、又、スラックピストン２４の下部先端側に臨む作用
室２５には、連通孔２６を介して給排通路９５に連通さ
せており、更に、作用室２５の対抗側に位置し、内外の
シールリング２７，２８を介して画成する対抗室２９に
は、オリフィス９６を間に介在させて、キャピラリー９
７及びブリード９８を介して給排通路９５及び低圧ガス
管９４に各々接続する中間圧ボリウム９９に連通させて
いる。
もつ高圧ガス管９２と低圧開閉弁９３をもつ低圧ガス管
９４とに可逆的に連通する給排通路９５を接続してお
り、又、スラックピストン２４の下部先端側に臨む作用
室２５には、連通孔２６を介して給排通路９５に連通さ
せており、更に、作用室２５の対抗側に位置し、内外の
シールリング２７，２８を介して画成する対抗室２９に
は、オリフィス９６を間に介在させて、キャピラリー９
７及びブリード９８を介して給排通路９５及び低圧ガス
管９４に各々接続する中間圧ボリウム９９に連通させて
いる。
【００１１】以上の構成で、シリンダ１の外部に、外面
に被冷却体を付設する終段ヒートステージ４をもち、内
部に終段膨張空間５を形成する冷却器６を分離して設け
て、この冷却器６の内部と、後段ディスプレーサ２２の
下部先端部を臨ませる最下部のシリンダ１の内底部との
間を、キャピラリーチューブ等で構成するフレキシブル
パイプ７を介して接続する。
に被冷却体を付設する終段ヒートステージ４をもち、内
部に終段膨張空間５を形成する冷却器６を分離して設け
て、この冷却器６の内部と、後段ディスプレーサ２２の
下部先端部を臨ませる最下部のシリンダ１の内底部との
間を、キャピラリーチューブ等で構成するフレキシブル
パイプ７を介して接続する。
【００１２】こうして、被冷却体を付設する冷却器６を
シリンダ１から分離形成し、その内部の終段膨張空間５
をシリンダ１の内底部にフレキシブルパイプ７を介して
接続したことにより、ディスプレーサ２の往復動に伴う
振動が被冷却体に伝わりにくくなり、振動の発生を低減
できると共に、被冷却体を付設する冷却器６と、可動部
であるディスプレーサ２を内装するシリンダ１との間を
離すことができ、磁場に対する悪影響も低減することが
できるのである。
シリンダ１から分離形成し、その内部の終段膨張空間５
をシリンダ１の内底部にフレキシブルパイプ７を介して
接続したことにより、ディスプレーサ２の往復動に伴う
振動が被冷却体に伝わりにくくなり、振動の発生を低減
できると共に、被冷却体を付設する冷却器６と、可動部
であるディスプレーサ２を内装するシリンダ１との間を
離すことができ、磁場に対する悪影響も低減することが
できるのである。
【００１３】又、以上の構成で、終段膨張空間５に、固
定式蓄冷器８を内装するのであり、これにより、終段膨
張空間５に給排されるガスの冷熱を固定式蓄冷器８で蓄
えることができ、冷却器６における冷却能力を良好に発
揮させることができるのである。
定式蓄冷器８を内装するのであり、これにより、終段膨
張空間５に給排されるガスの冷熱を固定式蓄冷器８で蓄
えることができ、冷却器６における冷却能力を良好に発
揮させることができるのである。
【００１４】尚、以上の実施例では、シリンダ１及びデ
ィスプレーサ２を二段備えるものについて説明したが、
単段式のものでも、又、三段以上備える多段式のもので
も同様に適用できるのは云うまでもない。
ィスプレーサ２を二段備えるものについて説明したが、
単段式のものでも、又、三段以上備える多段式のもので
も同様に適用できるのは云うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】以上、本発明によれば、蓄冷器３を保持
するディスプレーサ２を往復動させるシリンダ１の外部
に、外面に被冷却体を付設する終段ヒートステージ４を
もち、内部に終段膨張空間５を形成する冷却器６を分離
して設けて、この冷却器６の内部と、ディスプレーサ２
の先端部を臨ませるシリンダ１の内底部との間を、フレ
キシブルパイプ７を介して接続したから、被冷却体に対
する振動を低減できると共に、被冷却体の磁場に対する
悪影響も低減できる。
するディスプレーサ２を往復動させるシリンダ１の外部
に、外面に被冷却体を付設する終段ヒートステージ４を
もち、内部に終段膨張空間５を形成する冷却器６を分離
して設けて、この冷却器６の内部と、ディスプレーサ２
の先端部を臨ませるシリンダ１の内底部との間を、フレ
キシブルパイプ７を介して接続したから、被冷却体に対
する振動を低減できると共に、被冷却体の磁場に対する
悪影響も低減できる。
【００１６】又、終段膨張空間５に固定式蓄冷器８を内
装することにより、冷却器６における冷却能力を良好に
発揮させることができる。
装することにより、冷却器６における冷却能力を良好に
発揮させることができる。
【図１】本発明に係る極低温膨張機の断面図。
【図２】従来の極低温膨張機の断面図。
１ シリンダ ２ ディスプレーサ ３ 蓄冷器 ４ 終段ヒートステージ ５ 終段膨張空間 ６ 冷却器 ７ フレキシブルパイプ ８ 固定式蓄冷器
Claims (2)
- 【請求項１】作動流体を給排するシリンダ１に、蓄冷器
３を保持するディスプレーサ２を往復動自由に内装した
極低温膨張機において、前記シリンダ１の外部に、外面
に被冷却体を付設する終段ヒートステージ４をもち、内
部に終段膨張空間５を形成する冷却器６を分離して設け
て、この冷却器６の内部と、前記ディスプレーサ２の先
端部を臨ませる前記シリンダ１の内底部との間を、フレ
キシブルパイプ７を介して接続したことを特徴とする極
低温膨張機。 - 【請求項２】終段膨張空間５に、固定式蓄冷器８を内装
している請求項１記載の極低温膨張機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26038091A JPH0599523A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 極低温膨張機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26038091A JPH0599523A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 極低温膨張機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599523A true JPH0599523A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17347120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26038091A Pending JPH0599523A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 極低温膨張機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599523A (ja) |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP26038091A patent/JPH0599523A/ja active Pending
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