JPH06323666A

JPH06323666A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH06323666A
Application number: JP11560493A
Authority: JP
Inventors: Norihide Saho; 典英佐保; Hisashi Isokami; 尚志磯上; Takeo Nemoto; 武夫根本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1994-11-25
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JP2910499B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、蒸発したヘリウムガスを５．
０Ｋ以下で凝縮する、または、被冷却体を５．０Ｋ以下
に冷却する小型軽量で簡便な、かつ、大ききな冷凍量を
発生する冷凍装置を提供することにある。【構成】寒冷発生機に膨張機（１）を使用し、Ｊ・Ｔ回
路の熱交換器（６、７、９、１０、１２）の間及び下端
部に複数段のＪ・Ｔ弁（１３a,１３b）設け、最終段の
Ｊ・Ｔ弁（１３b）出口の圧力を正圧から負圧の任意の
値に同一圧縮機ユニット（５）で制御することによって
達成できる。【効果】本発明によれば、Ｊ・Ｔ弁（１３b）出口の圧
力を正圧から負圧の任意の値に制御できるので、Ｊ・Ｔ
弁出口で５．０Ｋ以下の任意のヘリウム温度を安定に発
生できる効果がある。また、Ｊ・Ｔ回路のヘリウムガス
流量を増加することにより、容易に５．０Ｋ以下の冷凍
量を増加することが出来る。また、同一圧縮機で旧気候
吸気口入口で負圧の状態で回収したヘリウムガスを、正
圧に圧縮して供給できるので、小型軽量で簡便な信頼性
の高い冷凍装置に出来る効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍装置に関し、特に、
冷却温度を任意の温度に低下し、かつ、操作性が簡便な
高効率な極低温冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超伝導マグネットを使用した核磁気共鳴
診断装置、熱物性測定装置、ジョセフソン素子や各種セ
ンサー等の各種電子機器や、高真空、高排気速度のクラ
イオポンプ、超伝導マグネットを使用した電子加速器や
放射光発生装置の冷媒には、極低温の液体ヘリウムを使
用する。

【０００３】これらの被冷却装置の冷媒温度を、特に１
ａｔｍの液体ヘリウム蒸発温度の４．２Ｋ以下にすれ
ば、超伝導マグネットの臨界電流値が向上するために、
マグネットの安定化や高磁場化、各種センサーのＮＳ比
の向上に非常に有効である。

【０００４】しかし、冷媒の液体ヘリウムは、わずかな
熱で蒸発し、かつ、高価であるため、一般にこれらの装
置には、蒸発したヘリウムガスを凝縮する冷凍装置を装
着する。また、熱物性測定装置では、４．２Ｋ以下の広
範囲な冷却温度で被冷却体を冷却する必要があり、冷却
温度を容易変えられる装置が有益である。

【０００５】従来の冷凍装置の構造では、特に４.５Ｋ
未満の冷却温度を発生できる装置として、例えば１台ロ
ータリィ型の真空ポンプと２台の圧縮機を３段に配置す
る圧縮機ユニットで負圧ヘリウムガスを１０atm 以上に
加圧したヘリウムガスを、予冷用の寒冷発生機にギフォ
ード・マクマホン（Ｇ・Ｍ）式往復動形膨張機を使用し
た寒冷発生回路と、ジュール・トムソン弁（以下Ｊ・Ｔ
弁）を極低温部に有するジュール・トムソン回路（Ｊ・
Ｔ回路）の高圧流路に同じ配管で供給し、前記予冷用の
寒冷発生機の排気ヘリウムガスを前記２段に配置した圧
縮機ユニットの中圧ラインに戻し、Ｊ・Ｔ回路の排気ヘ
リウムガスを前記２段に配置した圧縮機ユニットの低圧
ラインに戻する方法がAdvances in Cryogenic Engineer
ing Volume 35,Part B（１９９０年）の第１２７７頁か
ら１２８８頁に記載されている。本装置では（Ｊ・Ｔ回
路）のＪ・Ｔ弁を熱交換器を介して直列に２段配置し
て、２段階で膨張し４.２Ｋ以下の極低温度領域での冷
凍量発生効率の向上を図っている。

【０００６】この場合、Ｊ・Ｔ回路の２段目のＪ・Ｔ弁
からの排気ヘリウムガスを真空ポンプの吸気口入口で約
０.２ａｔｍ以下の負圧状態で回収する。したがって、
Ｊ・Ｔ回路のＪ・Ｔ弁出口圧力は回路中の低圧流路の圧
力損失分高くなり真空ポンプの吸気口入口圧力よりも高
くなる。

【０００７】また、圧縮機ユニットで加圧したヘリウム
ガスを、寒冷発生回路と、Ｊ・Ｔ回路の高圧流路に同じ
配管で供給するため、熱負荷の変動等によって生じる寒
冷発生回路の流量、圧力の変動がＪ・Ｔ回路の高圧、低
圧流路内に影響し、安定な冷却温度及び安定な冷凍量が
得られない。また、真空ポンプ１台と２台の圧縮機を２
段に配置する圧縮機ユニットを使用し、加圧したヘリウ
ムガスを、寒冷発生機回路とＪ・Ｔ回路の高圧流路に同
じ配管で同時に供給し、かつ、寒冷発生機回路とＪ・Ｔ
回路の排気ガスをそれぞれ前記圧縮機ユニットの中圧、
低圧ラインに同時に戻すため真空ポンプ１台と２台の圧
縮機を別々に細かく制御する必要があり、冷凍装置の小
型軽量化や操作の簡便さに欠ける。また、真空ポンプと
圧縮機を連結する管内が負圧状態になりうる配管が必要
となるので、配管の接続箇所から大気中の空気を吸い込
みヘリウムガスを汚染する可能性が大きくなり、冷凍装
置が所定の冷凍性能を低減させる問題がある。

【０００８】また、真空ポンプ及び圧縮機が油潤滑式
で、かつ、それぞれの潤滑油の油質が異なる場合、真空
ポンプ出口にはガス中の油分を完全に取り去る油分離器
及び油戻し回路が必要となり、冷凍装置が大型化すると
言う問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たごとく従来の技術は、４．５Ｋ未満の任意の温度に、
効率よく安定に、かつ、簡便に制御しながら冷却する方
法に関しては述べられていない。

【００１０】本発明の目的は、蒸発したヘリウムガスを
４．５Ｋ未満で凝縮する、または、被冷却体を４．５Ｋ
未満特に大気圧下の飽和液体ヘリウム温度４．２Ｋ以下
に、効率よく安定に冷却する小型軽量で操作が簡便な、
かつ、大ききな冷凍量を安定に発生する冷凍装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、真空ポンプ
等の補助排気手段を用いずにＪ・Ｔ回路のＪ・Ｔ弁を直
列に複数段設けることにより、低圧流路のヘリウムガス
を圧縮機の吸気口入口で正圧から負圧の範囲で回収し、
同圧縮機で正圧に加圧したヘリウムガスをＪ・Ｔ回路の
複数段のＪ・Ｔ弁高圧流路に同一圧縮機で供給すること
により達成する。

【００１２】

【作用】予冷用の寒冷発生機に例えばギフォード・マク
マホン（Ｇ・Ｍ）式往復動形膨張機を使用し、予冷用の
寒冷発生回路と隔離したＪ・Ｔ回路の複数段のＪ・Ｔ弁
出口の圧力を正圧から負圧の適切な値に安定に制御す
る。それによって、Ｊ・Ｔ弁出口で４．５Ｋ未満以下の
任意のヘリウム温度を安定に発生できる。また、複数段
のＪ・Ｔ弁を有するＪ・Ｔ回路のヘリウムガス流量を増
加することにより、容易に４．５Ｋ未満の冷凍量を安定
に増加することが出来る。また、吸気口入口で正圧から
負圧の範囲で回収し、正圧に圧縮したヘリウムガスをＪ
・Ｔ回路の高圧流路に供給する操作を同一圧縮機で行う
ことにより、小型軽量で簡便な冷凍装置となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。予冷用の寒冷発生回路に配置した寒冷発生機１は、
例えば、ギフォード・マクマホン膨張機で構成される。
ヘリウム圧縮機ユニット２の高圧ガスは寒冷発生機１中
に流入して内部で断熱膨張し、第１ステージ３、第２ス
テージ４でそれぞれ温度約４０Ｋ、１５Ｋの寒冷を発生
する。膨張後のガスは、再び、圧縮機ユニット２に戻
る。

【００１４】一方、予冷用の寒冷発生回路と隔離したＪ
・Ｔ回路の圧縮機ユニット５で約１６atmに加圧された
高圧のヘリウムガスは、高圧配管１６ａを通り第１熱交
換器６、第２熱交換器７、第１吸着器８、第３熱交換器
９、第４熱交換器１０、第２吸着器１１、第５熱交換器
１２aを通り温度約７Ｋ程度以下に冷却され、第１Ｊ・
Ｔ弁13aで断熱膨張して約８atmになる。次に第６熱交換
器１２bを通り温度約５Ｋ以下に冷却され、第２Ｊ・Ｔ
弁13bで断熱膨張してその一部のガスが液化し、液体ヘ
リウム槽１４に溜まり超電導マグネット１５等の被冷却
体を冷却する。

【００１５】未液化のヘリウムガスや液体ヘリウム１４
ａの蒸発ガスは、低圧配管１６ｂ内に流入し、第６熱交
換器１２b,第５熱交換器１２a、第３吸着器１７、第３
熱交換器９、第４吸着器１８、第１熱交換器６及び第５
吸着器１８ａを通り、ほぼ常温となって低圧配管１６ｂ
より圧縮機ユニット５に戻る。クライオスッタト１９内
は真空断熱され、極低温部は液体窒素槽２１、及び底板
２２、上板２３で熱シールドされている。液体窒素２０
の蒸発ガスは、排気管２４で大気に放出され、液体窒素
は液体窒素タンク２５で定期的に補充される。各吸着器
ではヘリウムガス中の不純物を除去する。

【００１６】図２は、前述の圧縮機ユニット５の構成を
示し、図３にスクロール型圧縮機２６の圧縮室の断面図
を示す。圧縮機ユニット５は、スクロール型圧縮機２６
と油、ガス混合高圧流体冷却器２７、油分離器２８、油
吸着器２９、油冷却器３０で構成される。低圧配管１６
ｂの低圧ヘリウムガスは、スクロール型圧縮機２６内の
スクロール型圧縮室３１に低圧入口３２から流入し、固
定スクロール２６Ａと旋回スクロール２６Ｂとの間に移
動しながら形成される小圧縮室３１ａ、３１ｂ，３１
ｃ，３１ｄ，３１ｅで徐々に加圧される。ヘリウムガス
は圧縮熱により高温になるため、スクロール型圧縮機２
６内の底部に溜めている高温の潤滑油の一部を、配管３
３より油冷却器３０に導き、ほぼ常温にして配管３４よ
り中圧入口３５を経てスクロール型圧縮室３１の中圧圧
縮室３１ｂ内に供給する。これにより、ヘリウムガスの
温度は約３５０Ｋに冷却され、さらに圧縮されてスクロ
ール型圧縮室３１の高圧出口３６からスクロール型圧縮
機２６内吐出される。このようにスクロール型圧縮室３
１内では、スクロールの中心部に向かって移動しなが
ら、かつ、隔離されて形成される小圧縮室３１ａ、３１
ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅで、ヘリウムガスが徐々に
加圧されるため、各小圧縮室間のガスリーク量がほとん
ど無い。したがって、１．０ａｔｍ以下の圧力で小圧縮
室３１ａに流入するヘリウムガスを加圧し高い圧力まで
圧縮して吐出することができる。いっぽう、中圧圧縮室
３１ｂ内に供給され高圧出口３６から出た潤滑油の大部
分はスクロール型圧縮機２６内の底部に戻り、その他の
潤滑油は高圧のヘリウムガスに同伴して、油、ガス混合
高圧流体冷却器２７に流入する。ここで、混合流体は冷
却されると共に約９９．９９％の油が分離されその大半
は油戻し配管３７により、配管３４を介してスクロール
型圧縮室３１の中圧室内に再供給される。残り０．０１
％の油を含む高圧のヘリウムガスは、例えば活性炭を充
填した油吸着器２９を通り油濃度約０．０１ｐｐｍまで
精製され、高圧配管１６ａを通り第１熱交換器６に供給
される。

【００１７】第２Ｊ・Ｔ弁１３bの出口温度は、Ｊ・Ｔ
弁で膨張した後のヘリウムガスの圧力、即ち、ヘリウム
槽内の液化飽和圧力で決まる。一方、ヘリウム槽内の圧
力は、（１）第２Ｊ・Ｔ弁通過ヘリウムガス流量、
（２）低圧配管、第１〜第６熱交換器内の低圧流路、第
３吸着器、第４吸着器内のヘリウムガス流動抵抗による
圧力損失、（３）スクロール型圧縮機の吸入風量、
（４）高、低圧配管の間に設けた圧力調整弁１６ｃを通
過するバイパスガス風量、で定まる。したがって、これ
ら４条件を適切に制御することにより、ヘリウム槽内の
圧力を任意の値、即ち、第２Ｊ・Ｔ弁後のヘリウム温度
を任意の値に設定できる。

【００１８】また、Ｊ・Ｔ回路、特に低圧配管は、予冷
用の寒冷発生回路と隔離されているため、寒冷発生機内
の圧力変動がＪ・Ｔ弁出口の圧力に影響を与えることが
ない。よって、Ｊ・Ｔ弁出口の圧力は１．２ａｔｍ以下
においても安定に維持でき、４．５Ｋ未満の冷却温度を
安定に確保できる。

【００１９】また、本実施例では真空ポンプを必要とし
ないので、ヘリウムガスの圧縮効率が高まり、これにと
もなって冷凍効率が向上する。また、真空ポンプを必要
としないので、真空ポンプと圧縮機を連結する管内が負
圧状態になりうる配管が必要なくなるので、配管の接続
箇所から大気中の空気を吸い込みヘリウムガスを汚染す
る可能性がなくなり、冷凍性能を長期間安定に供給でき
る。また、真空ポンプを必要としないので、真空ポンプ
出口に設けていた油分離器が無く冷凍装置を小型化する
ことができる。

【００２０】ヘリウム槽内の圧力は、圧力検知器３８、
温度は温度センサー３９、温度検知器４０で計測され、
そのデータを圧縮機ユニット５内の制御器４１に送り所
定の圧力、温度になるようにスクロール型圧縮機２６の
電動機４２の回転数やＪ・Ｔ弁１３a,１３bの開度を調
整する。この制御により、Ｊ・Ｔ弁１３bの入口、出口
の圧力を所定の圧力に調整でき、これにより、冷却温度
を４．５Ｋ未満の範囲で、高効率な冷凍性能を安定に提
供できる。これは、Ｊ・Ｔ回路のヘリウム圧縮機に圧縮
室内に多段の、かつ、それぞれが隔離された連続の小圧
縮室を有し、かつ、圧縮比１０以上のスクロール型圧縮
機を適用することによって、Ｊ・Ｔ回路の一台の圧縮機
で可能となった。超電導マグネット１５を４．５Ｋ未満
特に４．２Ｋ以下に冷却することにより超電導マグネッ
トの蓄熱量が増加して、局部発熱等によるクエンチの発
生が抑制され、安定性が向上すると共に超電導マグネッ
トの印加電流を増して発生磁場強度を増加できる。

【００２１】また、上記冷却温度における冷凍量は、
（１）寒冷発生機の蓄冷材に低温蓄熱特性が大きな物質
を使用、（２）寒冷発生機の運転周波数を調整、（３）
Ｊ・Ｔ弁通過ヘリウムガス流量を増加、（４）スクロー
ル型圧縮機の運転周波数を増加して吸入・吐出風量を増
加、することによって容易に増加できる。

【００２２】以上、本実施例によれば、予冷用の寒冷発
生回路と隔離したＪ・Ｔ回路の低圧流路のヘリウムガス
を圧縮機の吸気口入口で正圧から負圧の範囲で回収し、
同圧縮機で高い正圧に加圧したヘリウムガスをＪＴ回路
の高圧流路に供給できるので、Ｊ・Ｔ弁出口の圧力を正
圧から負圧の任意の値に制御できる。これによって、Ｊ
・Ｔ弁出口で４．５Ｋ以下の任意のヘリウム温度を安定
に発生できるという効果がある。

【００２３】また，本実施例によれば、予冷用の寒冷発
生回路と隔離したＪ・Ｔ回路の低圧流路のヘリウムガス
を圧縮機の吸気口入口で正圧から負圧の範囲で回収して
も、予冷用の寒冷発生回路の運転圧力条件は変わらず所
定の寒冷量を安定に供給できる。したがって、Ｊ・Ｔ回
路の予冷部を安定に冷却できるので、常に、Ｊ・Ｔ弁出
口で４．５Ｋ以下の任意のヘリウム温度を安定に発生で
きるという効果がある。

【００２４】また、Ｊ・Ｔ回路のヘリウムガス流量を増
加する等のことにより、Ｊ・Ｔ弁により等エンタルピー
膨張で発生する４．５Ｋ未満の冷凍量を容易に増加する
ことができ、また、単位冷凍量当りの圧縮機入力電力量
も小さくて済む効果がある。

【００２５】さらに、ヘリウムガスをＪ・Ｔ回路の高圧
流路に供給する操作を同一圧縮機で行うことにより、小
型軽量で簡便な信頼性の高い冷凍装置となる効果があ
る。

【００２６】なお、本実施例では、寒冷発生機にＧ・Ｍ
サイクルの膨張機を適用した例で説明したが、ソルベイ
サイクル、スターリングサイクル、ビルマイヤサイク
ル、タービン式、クロード式膨張機を適用した冷凍サイ
クルやブレイトンサイクルでも同等な効果がある。

【００２７】また、本実施例では、圧縮機にスクロール
型圧縮機を適用した例で説明したが、スクリュウ圧縮機
を適用しても同等な効果がある。

【００２８】また、本実施例では、超電導マグネットを
被冷却体にした場合について説明したが、ジョセフソン
素子や各種センサー等の各種電子機器や、高真空、高排
気速度のクライオパネルを被冷却体にしても、被冷却体
の温度が低下することによりＳＮ比の向上や排気速度の
高速化が増加する効果がある。

【００２９】本発明の他の実施例を図４に示す。図４に
示した実施例は、２個の圧縮室３１を同一圧力容器内に
並列に配置したスクロール型圧縮機を使用した圧縮機ユ
ニットの構成を示している。本実施例によれば、複数単
段のスクロール型圧縮機で吸入・吐出風量を増加できる
ので、より多量のＪ・Ｔ回路の低圧流路の排気ヘリウム
ガスを圧縮機の吸気口入口で正圧から負圧の状態で回収
し、同圧縮機で正圧に加圧したヘリウムガスをＪＴ回路
の高圧流路に供給できるので、Ｊ・Ｔ弁出口の圧力を正
圧から負圧の任意の値に制御できる範囲が広がり、これ
によって、Ｊ・Ｔ弁出口で４．５Ｋ以下の広範囲の任意
のヘリウム温度を発生できるという効果がある。また、
Ｊ・Ｔ回路のヘリウムガス流量を２倍に増加できるの
で、容易に４．５Ｋ以下の冷凍量を増加することが出来
る。また、油分離系を１つにまとめることができるので
軽量化でき、かつ、ガス冷却用の潤滑油取り出し及び注
入系を１つにまとめることができるので軽量化と２台の
圧縮機に同時に冷却油を注入する操作が簡便になる。こ
れは、２台の圧縮機の油面が常に一定となるためであ
る。また、吸気口入口で負圧の状態で回収し、正圧に圧
縮したヘリウムガスをＪ・Ｔ回路の高圧流路に供給する
操作を同一圧縮機内で行うことにより、小型軽量で簡便
な冷凍装置となる効果がある。

【００３０】本発明の更に他の実施例を図５に示す。図
５に示す実施例は、Ｊ・Ｔ回路においてＪ・Ｔ弁出口と
低圧配管とを凝縮器３８を介して連通した構成を示して
いる。本実施例によれば、Ｊ・Ｔ回路と液体ヘリウム槽
内とを隔離できるので、液体ヘリウム槽内の熱負荷の変
動によって液体ヘリウム槽内の圧力が変動してもＪ・Ｔ
回路の流量及び低圧配管の圧力は変動せず、したがっ
て、凝縮器３８の冷却温度が安定するという効果があ
る。

【００３１】本発明の更に他の実施例を図６に示す。図
６に示す実施例は、Ｊ・Ｔ回路において第５吸着器１８
ａを通る低圧配管１６ｂと圧縮機ユニット５の吸入口配
管１６ｃを継手３９を介して低圧配管１６ｄで接続した
場合を示している。継手３９の周りには、大気隔離冶具
の容器４０を設け大気と隔離するとともに容器４０と高
圧配管１６ａを配管１６ｅで連通する。本実施例によれ
ば負圧下の低圧配管内に継手３９から不純物となる空気
がＪ・Ｔ回路に流入することを防止できＪ・Ｔ弁の閉塞
等による冷凍装置のトラブルを防止できる効果がある

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、予冷用の寒冷発生回路
と隔離されたＪ・Ｔ弁を複数段配置し、かつ、最終段の
Ｊ・Ｔ弁出口の圧力を正圧から負圧の任意の値に制御で
きるので、Ｊ・Ｔ弁出口で４．５Ｋ以下の任意のヘリウ
ム温度を発生でき、被冷却体の冷却温度を４．５Ｋ以下
の任意の温度に、かつ効率よく冷却できる効果がある。
また、Ｊ・Ｔ回路のＪ・Ｔ弁の作動圧力を最適値に制御
し、かつヘリウムガス流量を増加することにより、容易
に４．５Ｋ以下の冷凍量を増加することが出来る。ま
た、吸気口入口で負圧の状態で回収し、正圧に圧縮した
ヘリウムガスをＪ・Ｔ回路の高圧流路に供給する操作を
同一圧縮機で行うことにより、本装置が小型軽量で簡便
な、信頼性が高い冷凍装置にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍装置の一実施例の構成を説明する
図。

【図２】図１におけるＪ・Ｔ回路用の圧縮機ユニットの
構成の一例を説明する図。

【図３】図１におけるＪ・Ｔ回路用の圧縮機ユニットの
一例の圧縮室の断面を説明する図。

【図４】図１におけるＪ・Ｔ回路用の圧縮機ユニットの
構成の他の例を説明する図。

【図５】本発明の冷凍装置の他の実施例におけるＪ・Ｔ
弁周りの構成を説明する図。

【図６】本発明の冷凍装置の更にの実施例における圧縮
機ユニットの配管継手構成を説明する図。

【符号の説明】

１・・膨張機、５・・圧縮機ユニット、６、７、９、１
０、１２・・熱交換器、１３a,１３b・・Ｊ・Ｔ弁、１
４ａ・・液体ヘリウム、１５・・超電導マグネット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予冷用の寒冷発生回路と隔離された一連の
高圧配管及び低圧配管を内蔵した熱交換器、前記高圧配
管の極低温部に複数段の膨張弁を設け前記最終段の膨張
弁の出口と前記低圧配管の低温部が連通し、前記膨張弁
の出口と前記低圧配管の低温部の間に被冷却体との冷却
部を設け、前記高圧配管と前記低圧配管が常温部で圧縮
手段を介して連通した冷凍装置の該圧縮手段が圧縮手段
内の圧縮室内に多段の、かつ、それぞれが隔離され連続
の小圧縮室を有した、圧縮手段であることを特徴する冷
凍装置。
【請求項２】高圧配管及び低圧配管を内蔵した熱交換
器、前記高圧配管の極低温部に複数段の膨張弁を設け該
最終段の膨張弁の出口を負圧にし、該出口と前記低圧配
管の低温部が連通し、前記膨張弁の出口と前記低圧配管
の低温部の間に被冷却体との冷却部を設け、前記高圧配
管と前記低圧配管が常温部で圧縮手段を介して連通した
冷凍装置の該圧縮手段が圧縮手段内の圧縮室内に多段
の、かつ、それぞれが隔離され連続の小圧縮室を有し
た、圧縮手段であることを特徴する冷凍装置。
【請求項３】予冷用の寒冷発生回路と隔離された一連の
高圧配管及び低圧配管を内蔵した熱交換器、前記高圧配
管の極低温部に複数段の膨張弁を設け前記最終段の膨張
弁の出口を負圧にし、該出口と前記低圧配管の低温部が
連通し、前記膨張弁の出口と前記低圧配管の低温部の間
に被冷却体との冷却部を設け、前記高圧配管と前記低圧
配管が常温部で圧縮手段を介して連通した冷凍装置の該
圧縮手段が圧縮手段内の圧縮室内に多段の、かつ、それ
ぞれが隔離され連続の小圧縮室を有した、圧縮手段であ
ることを特徴する冷凍装置。
【請求項４】予冷用の寒冷発生回路と隔離された一連の
高圧配管及び低圧配管を内蔵した熱交換器、前記高圧配
管の極低温部に複数段の膨張弁を設け前記最終段の膨張
弁の出口を負圧にし、該出口と前記低圧配管の低温部が
連通し、前記膨張弁の出口と前記低圧配管の低温部の間
に被冷却体との冷却部を設け、前記高圧配管と前記低圧
配管が常温部で圧縮手段を介して連通した冷凍装置の該
圧縮手段が圧縮手段内の圧縮室内に多段の、かつ、それ
ぞれが隔離され連続の小圧縮室を有した圧縮手段の吸入
口の圧力を正圧から負圧の範囲で調整することを特徴す
る冷凍装置。圧縮手段であることを特徴する冷凍装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項において、
圧縮手段を複数個を直列に配置したことを特徴するの冷
凍装置。
【請求項６】請求項１乃至４のいずれか１項において、
圧縮手段がスクロール型圧縮機であることを特徴する冷
凍装置。
【請求項７】請求項１乃至４のいずれか１項において、
圧縮手段がスクリュウ型圧縮機であることを特徴する冷
凍装置。
【請求項８】請求項１乃至４のいずれか１項において、
圧縮手段が油潤滑式の圧縮手段であることを特徴する冷
凍装置。
【請求項９】請求項１乃至４のいずれか１項において、
圧縮手段が圧縮手段内の圧縮室内に多段の、かつ、それ
ぞれが隔離され連続の小圧縮室を有した、１機の圧縮手
段であることを特徴する冷凍装置。
【請求項１０】請求項１乃至４のいずれか１項におい
て、圧縮手段が圧縮手段内の圧縮室内に多段の、かつ、
それぞれが隔離され連続の小圧縮室を有した、１段で複
数機の圧縮手段であることを特徴する冷凍装置。
【請求項１１】請求項１乃至４のいずれか１項におい
て、圧縮手段が圧縮手段内の圧縮室内に多段の、かつ、
それぞれが隔離され連続の小圧縮室を有した、複数機を
１つの圧力容器に内蔵した圧縮手段であることを特徴す
る冷凍装置。
【請求項１２】請求項１乃至４のいずれか１項におい
て、少なくとも圧縮手段の処理風量、または該膨張弁の
通過風量、高、低圧流路間のバイパス風量を調整し、該
冷媒容器内の温度または圧力を制御することを特徴する
冷凍装置。
【請求項１３】請求項１乃至４のいずれか１項におい
て、常温部の低圧配管の接続部を大気に接触させないた
めの隔離手段具備したことを特徴する冷凍装置。
【請求項１４】請求項１乃至４のいずれか１項におい
て、常温部の低圧配管を高圧配管内に配置したことを特
徴する冷凍装置。
【請求項１５】予冷用の寒冷発生回路と隔離された一連
の高圧配管及び低圧配管を内臓した熱交換気器を備え、
前記高圧配管の極低温部に膨張弁を設け、前記膨張弁の
出口が被冷却体を保持する伝熱体に導かれ、前記低圧配
管と前記膨張弁の出口が連通し、前記高圧配管と前記低
圧配管が常温部で圧縮手段を介して連通した冷凍装置の
該圧縮手段が圧縮手段内の圧縮室内に多段の、かつ、そ
れぞれが隔離され連続の小圧縮室を有した、圧縮手段で
あることを特徴する冷凍装置。