JPH0633854B2 - 蒸発防止装置 - Google Patents

蒸発防止装置

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JPH0633854B2
JPH0633854B2 JP27650088A JP27650088A JPH0633854B2 JP H0633854 B2 JPH0633854 B2 JP H0633854B2 JP 27650088 A JP27650088 A JP 27650088A JP 27650088 A JP27650088 A JP 27650088A JP H0633854 B2 JPH0633854 B2 JP H0633854B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (a)技術分野の説明 本発明は、荷電粒子検出器等を液体窒素中で使用あるい
は保持するためのジュワー瓶からの、液体窒素の蒸発を
防止し、液体窒素消費量の低減と維持管理の簡素化を計
るための装置に関するものである。
(b)従来技術の説明 ジュワー瓶内の被冷却物の定常的な冷却には、従来、第
２図に模式的に示すような装置が使われている。すなわ
ち、ジュワー瓶(3)内の被冷却物(2)は、液体窒素(1)に
浸っており、ジュワー瓶内へ外から入ってくる熱量に応
じて液体窒素が蒸発し、それに伴なって液レベルが低下
するのを、連続的にあるいは断続的に、液体窒素タンク
(5)に加圧装置(6)により圧力を加えることで、送液管
(7)を通して液体窒素を補充することにより対応するも
のである。ここで蒸発した窒素は、蒸発口(8)を通して
空気中へ放散消費されるために、液体窒素タンクへの補
給等、維持管理を必要とするものであった。
(c)発明の目的 本発明の目的は、ジュワー瓶を密閉し、蒸発窒素を空気
中へ蒸散させないと同時にジュワー瓶の内圧を大気圧と
同一、あるいはわずかに高くすることにより、液体窒素
の消費がなく、また水蒸気等のジュワー瓶内への吸い込
みがなく、容器や被冷却物に圧力による影響を与えない
冷却装置を得ることにあって、これにより液体窒素の補
給等の維持管理を簡素化し経済性を高めることが可能と
なる。
(d)発明の構成及び問題解決の手段 本発明においては、前項に記載した目的のために、ジュ
ワー瓶上部に、表面の一部が窒素の液化温度以下に冷却
できる冷凍器を、気密シールにより取り付ける。この冷
凍器の運転開始後、ジュワー瓶内では窒素ガスが液化さ
れ減圧となるため、外部から窒素ガスを供給し、内圧を
大気圧と同一あるいはわずかに高く制御しながら、温度
平衡が得られるまで継続する。温度平衡到達後は、供給
ガスて停止し、密閉系で冷凍器の運転を続ける。
これによりジュワー瓶内圧が、容器あるいは被冷却物に
余分な応力を課すことなく、またジュワー瓶内で凍結し
て弊害を及ぼさず、水蒸気の浸入を低減できる上、液体
窒素の消費を防止することができる。
本発明を代表例により、具体的に説明する。第１図に示
した例においては、ヘリウムガス循環型断熱膨張冷凍器
のコールドエンド(10)を、Ｏリングシール(9)でジュワ
ー瓶(3)の上部口に取り付け、この冷凍器運転開始後、
窒素ガスボンベ(12)の窒素ガスを、減圧流量制御弁(11)
により、内圧を制御しながら供給し、温度平衡到達後
は、弁(11)を支切り、冷凍器のみの運転を続ける。
(e)発明の実施例 ジュワー瓶内へ外から流れ込む熱量に比して、冷凍器の
出力が大きければ、冷凍器の寿命、消費動力の点から、
冷凍器を断続運転することが望ましい場合がある。この
例を第３図に示す。ヘリウムガス循環型断熱膨張冷凍器
(10)は、ジュワー瓶内液体窒素温度により、上下限二点
制御され、例えば−２０５℃でoff、−２００℃でonす
るようにセットされるものとする。冷凍器運転時にジュ
ワー瓶内圧が低くなると、窒素ガスは、0.1気圧程度に
セットされた定圧供給装置(13)から供給される。また冷
凍器が停止し、内圧が高くなった時には、定圧供給装置
の供給圧よりわずかに高い圧力でクラックするレリーフ
弁(14)により、窒素ガスは放出される。
このように安価な窒素ガスの供給のみで、ジュワー瓶内
液体窒素温度による制御で、冷凍器寿命の延命と過度の
冷却を回避することが可能となる。なお第３図の例で
は、ジュワー瓶と冷凍器の間は、ベローズ(15)により結
ばれている。これは冷凍器の発する振動がジュワー瓶に
直接伝わるのを避けるためのものである。
(f)発明の効果 本発明を実施例することにより、荷電粒子を検出する半
導体検出器用のジュワー瓶において、冷凍器の維持及び
保守のため必要な５０００時間を超える期間において、
液体窒素の補強をせずに検出器を冷却下に置くことが出
来た。
以上説明したように、本発明を適用することにより、液
体窒素の使用を激減させると同時に、維持管理を簡素化
することが可能となり、経済性の大幅な向上が実現され
た。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の代表例であって、温度平衡が達せられ
るまで窒素ガスを供給し、冷凍器を連続運転をする方式
の概略説明図、第２図は液体窒素を連続的にあるいは断
続的に供給する方式の概念図、第３図は本発明の実施例
で、冷凍器をジュワー瓶内の液体窒素温度で断続制御運
転をする方式の概略説明図である。図中、(1)は液体窒
素、(2)は被冷却物、(3)はジュワー瓶、(4)は断熱層、
(5)は液体窒素タンク、(6)は加圧装置、(7)は送液管、
(8)は蒸発口、(9)はオーリングシール、(10)は冷凍器の
コールドヘッド、(11)は減圧制御弁、(12)は窒素ボン
ベ、(13)は定圧ガス供給装置、(14)はレリーフ弁、(15)
はベローズである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−260007（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−75007（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体窒素を用いたジュワー瓶入口に、表面
    の一部が窒素液化温度以下に冷却できる冷凍器を気密シ
    ールにより設置し、冷凍器運転開始後、外部からジュワ
    ー瓶内へ窒素ガスを供給して、定常運転時にはジュワー
    瓶内圧を周囲空気と同圧あるいはわずかに高くすること
    を特徴とする窒素蒸発防止装置。
  2. 【請求項２】窒素ガス低圧供給装置と、この圧よりわず
    かに高い圧でクラックするレリーフ弁を備え、冷凍器の
    断続運転を可能とすることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載する窒素蒸発防止装置。
JP27650088A 1988-11-01 1988-11-01 蒸発防止装置 Expired - Lifetime JPH0633854B2 (ja)

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